二軸五檔機(jī)械式變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【說(shuō)明書+CAD】

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The design of th e data through the calculation and analysis, select the appropriate two-axis spacing, an d then determine the various parameters of the gear, and finally from the gear force a nd wear analysis, to determine the gear used materials, and the required heat treatmen t of gear , And then the gear shaft and bearing force analysis calculation to ensure th at its strength to meet the requirements. The 2D and 3D graphs are drawn by CAD a nd CATIA drawing software. Through the design, a more profound understanding of t he structure of the transmission and the working principle of the University of knowle dge has been further grasp, and this design of the transmission design industry also pr ovides some reference. Key Words： Transmission； Gear ratio； Gear； Shaft 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) I 目 錄 摘 要 . I ABSTRACT . II 目 錄 . I 1 緒 論 . 1 1.1 概述 . 1 1.2 變速器的類型： . 1 1.3 變速器的工作原理 . 2 1.4 變速器的發(fā)展現(xiàn)狀 . 2 1.5 研究的目的、依據(jù)和意義 . 3 1.6 研究的方法 . 3 2 變速器設(shè)計(jì)方案的確定 . 4 2.1 倒擋布置形式的選擇 . 4 2.2 齒輪形式的選擇 . 4 2.3 變速器換擋機(jī)構(gòu)的選擇 . 5 3 變速器主要參數(shù)選擇和零件設(shè)計(jì) . 6 3.1 變速器最大傳動(dòng)比的選擇 . 6 3.2 變速器其他傳動(dòng)比的選擇 . 7 3.3 中心距的確定 . 7 3.4 齒輪的參數(shù)選擇 . 7 4 各擋齒數(shù)的分配 . 9 4.1 一擋齒輪參數(shù)的計(jì)算 . 9 4.2 二擋齒輪參數(shù)的計(jì)算 . 10 4.3 三擋齒輪參數(shù)的計(jì)算 . 12 4.4 四擋齒輪參數(shù)的計(jì)算 . 13 4.5 五擋齒輪參數(shù)的計(jì)算 . 14 4.6 倒檔齒輪參數(shù)計(jì)算 . 16 5 變速器零件校核 . 17 5.1 齒輪材料的選擇原則 . 17 5.2 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩 . 17 5.3 輪齒的校核 . 18 5.4 軸的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì) . 25 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) II 5.5 軸承選擇與壽命計(jì)算 . 33 6 變速器同步器的設(shè)計(jì) . 37 6.1 同步器的結(jié)構(gòu) . 37 6.2 同步環(huán)主要參數(shù)的確定 . 38 結(jié) 論 . 40 參考文獻(xiàn) . 41 致 謝 . 42 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 1 - 1 緒 論 1.1 概述 本研究主要研究了捷達(dá)汽車的汽車變速器， 因?yàn)樵谒?、爬坡加速等過(guò)程中汽車所 需的動(dòng)力不同，所需的牽引力也不同，所以在不同環(huán)境下通過(guò)變速器調(diào)節(jié)動(dòng)力。 根據(jù)不 同的路況在 最適合的動(dòng)力下工作對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)或者傳輸裝置的損壞最小，因此對(duì)汽車壽命有 利。 當(dāng)需要時(shí)，變速箱也可以提供汽車所需的一些動(dòng)力。 （ 1） 對(duì)變速器 有 如下基本要求： （ 2） 可 以保證汽車的動(dòng)力支撐足夠， （ 3） 當(dāng)希望切斷發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)后輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以利用設(shè)置空擋的方式。 （ 4） 希望汽車后退時(shí)，將檔位設(shè)置為倒擋。 （ 5） 具備動(dòng)力裝置，且可以將動(dòng)力傳輸出去。 （ 6） 更換檔位時(shí)既省力又方便快捷。 （ 7） 工作 穩(wěn)定 可靠， 在變速器工作過(guò)程中不能出現(xiàn)亂檔或者跳檔的現(xiàn)象，且換擋 時(shí)不能出現(xiàn)大的沖擊力。 （ 8） 盡 量能有較高效率 。 （ 9） 變速器的工作噪聲低。 此外，變速箱還要盡可能符合工效學(xué)要求，保證質(zhì)量 , 降低成本 , 便于拆卸與維修。 車輛的必要?jiǎng)討B(tài)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與傳動(dòng)比，道路狀況越來(lái)越復(fù)雜，傳動(dòng)比越大。 1.2 變速器的類型： （ 1） 手動(dòng)變速箱： 手動(dòng)變速器的操縱機(jī)構(gòu)是比較 節(jié)能的變速方式 之一，并且在當(dāng) 今社會(huì)， 中國(guó)企業(yè)掌握 著手動(dòng)變速箱的核心技術(shù)，積累了長(zhǎng)期實(shí) 際操作的 經(jīng)驗(yàn)， 無(wú)論在 價(jià)格還是質(zhì)量上都會(huì)有更大的優(yōu)勢(shì) 。 短期內(nèi)將繼續(xù)主流化。 其 缺點(diǎn)是操作不便，特別是 在城市 路況較為擁擠的 情況 下 。 1 （ 2）自動(dòng)變速器： 由于其技術(shù)不斷發(fā)展，使用越來(lái)越多，越來(lái)越數(shù)字化。 AISIN AW 公司是日本目前最大的一家自動(dòng)變速器公司，在 11 年前， AISIN AW 公司 在研制方面較為領(lǐng)先 ，成功做出了自動(dòng)變速器 -八前速變速器，型號(hào)為 AA80E 型。 當(dāng)汽車采用該款變速器進(jìn)行變速時(shí) 將 具有 較大的整體傳動(dòng)比 。 其 結(jié)果 便是駕駛者 可以在 幾乎任何行駛條件下選擇最好的傳動(dòng)比。 2電子控制模塊 可以提供多種大小不同的傳動(dòng) 比 ， 因此可以調(diào)節(jié)到任何需要的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 ， 從而降低燃油消耗，增加反向平穩(wěn)度。發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和驅(qū)動(dòng)狀態(tài) 達(dá)到 匹配 的理想狀態(tài)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出動(dòng)力增加，而且動(dòng)力使用效 率提高，因此更加節(jié)省汽車燃油量，而且因?yàn)閯?dòng)力切合而在一定程度上 降低 了 噪音。 3 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 2 - （ 3）無(wú)級(jí) 變速 器（ C V T）： 無(wú)齒輪傳動(dòng)需要兩組移動(dòng)錐體和一個(gè)皮帶或傳動(dòng)鏈， 可以在無(wú)限數(shù)量的前進(jìn)檔中進(jìn)行 .CVT 傳動(dòng)皮帶，鏈條和動(dòng)力，可變槽寬度錐輪和傳動(dòng) 選擇比例，即變錐齒輪槽 的 寬度， 從而傳動(dòng)輪和驅(qū)動(dòng)輪的傳輸比發(fā)生變化 。 CVT 實(shí)際上 沒(méi)有等級(jí)，比 AT AT 更有效率，燃油 效率更低。 投入市場(chǎng)后 ， 在市場(chǎng)上得到良好的反 響，應(yīng)用模式不斷增加，如雨后春筍般發(fā)展了起來(lái) 。 目前，世界上 所有的大規(guī)模 汽車制造商 都在為 提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，強(qiáng)烈要求通用， 尼桑 等知名品牌的 無(wú)級(jí)變速器 汽車銷售配備。 CVT 年產(chǎn)量 目前 達(dá)到 五十萬(wàn) 車次之多 。 不得不提的是，之前在日本市場(chǎng)配有 CVT 的車輛占據(jù)主流，但是這個(gè)趨勢(shì)正不斷向歐 洲北美等市場(chǎng)蔓延，就目前來(lái)說(shuō)，在汽車行業(yè) , 裝備 CVT 變速器的汽車前景優(yōu)良 。 1.3 變速器的工作原理 普通齒輪傳動(dòng)即固定軸傳動(dòng)， 由齒輪箱，齒輪等部件組成， 可以改變汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)速 ， 而且通過(guò)調(diào)節(jié)還可以 改變旋轉(zhuǎn)方向。 （ 1） .變速原理 主動(dòng)齒輪的齒數(shù)從動(dòng)齒輪的齒數(shù)從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速主動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速傳動(dòng)比 自動(dòng)變速器是基于齒輪傳動(dòng)這一原理，并使用多種不同尺寸的齒輪來(lái)?yè)Q檔。 （ 2） .變向原理 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程是一個(gè)順序過(guò)程，這個(gè)過(guò)程是不可逆轉(zhuǎn)的，但是為了是汽車 不僅可以前進(jìn)而且可以后退，我們?cè)谧兯倨髦袑⒌箵酢?R” 功能加入其中，使汽車可以 后退。倒擋是有一個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的，這個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是在汽車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中間加入一個(gè)齒 輪，這個(gè)齒輪可以用來(lái)改變傳動(dòng)軸的傳動(dòng)方向，從而實(shí)現(xiàn)汽車后退。 1.4 變速器的發(fā)展現(xiàn)狀 作為傳遞動(dòng)力和改變傳動(dòng)速度的重要手段，變速箱 的制造要求 在國(guó)外也越來(lái)越苛刻。 中國(guó)汽車傳動(dòng)市場(chǎng) 處于目前正在蓬勃發(fā)展 的 喜人 狀態(tài)。 在二零一零年 ，中國(guó)汽車 在一年 內(nèi)的銷量 已達(dá) 一千八百 萬(wàn)輛，與同期相比 有了大幅度增加，增長(zhǎng)率為百分之四十六 ，而 僅僅過(guò)了四年，在二零一五年汽車 年 銷量便已經(jīng)突破 了 四千 萬(wàn)輛。中國(guó)傳動(dòng)業(yè)面臨巨大 市場(chǎng)增長(zhǎng)的重大機(jī)遇 。 在兩千零九 年， 僅僅在 中國(guó)汽車 的汽車 傳動(dòng) 市場(chǎng)，銷售額 已經(jīng)超 過(guò) 了五十二 億，獲得了較大進(jìn)步年均增長(zhǎng) 20以上。 近幾年以來(lái)，汽車乘用車銷量不斷攀升，在兩千零七年， 僅在 中國(guó)國(guó)內(nèi) ， 乘用車變 速器銷量 便達(dá)到了驚人的 六百萬(wàn)件以上，可謂規(guī)模龐大，雖然其中手動(dòng)變速器仍然 為主 要部分，但是隨著技術(shù)不斷發(fā)展，機(jī)械式自動(dòng)變速器技術(shù)趨于 成熟，所以在國(guó)內(nèi)自動(dòng)變 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 3 - 速器銷量越來(lái)越好，需求不斷攀升，而且在近幾年，商用車銷量也在不斷攀升，僅僅在 兩千零七年一年，商用變速器在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)便達(dá)到了二百萬(wàn)件， 現(xiàn)在市場(chǎng)主流依然是 較為輕便的輕型貨車使用的變速器，但是隨著運(yùn)輸業(yè)發(fā)展，重型車變速器也將在國(guó)內(nèi)市 場(chǎng)逐漸發(fā)力。對(duì)于手動(dòng)變速器來(lái)說(shuō)，基本上為國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品，這對(duì)于我國(guó)汽車制造業(yè)來(lái)說(shuō)無(wú) 疑是個(gè)好消息，但是 不幸的是， 自動(dòng)變速器 它的 核心技術(shù) 國(guó)內(nèi)還未掌握，大部分核心 還在國(guó)外，國(guó)內(nèi) 自動(dòng) 變速器多為進(jìn)口，因此 , 面對(duì)國(guó)外的挑戰(zhàn)，中國(guó)制造企業(yè)壓力很大。 1.5 研究的目的、依據(jù)和意義 在二十一世紀(jì)，汽車工業(yè)為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了不可磨滅的貢獻(xiàn)，而且這個(gè)貢獻(xiàn)還 在提升。事實(shí)上，像人們一樣，汽車與衛(wèi) 生系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合。發(fā)動(dòng)機(jī)是心臟 , 車輪 , 底盤 和懸架 則化為 軀干和四肢，但連接類似于身體的經(jīng)向速度傳輸系統(tǒng) 。如果車輛失去傳播 的中心部分 , 心臟 , 四肢和軀干要是再好，汽車也是廢鐵一堆。傳動(dòng) 裝置 是汽車行業(yè)不 可或缺的產(chǎn)物，這是汽車的必需品。用于將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速改變?yōu)轵?qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)，在 某種程度上，變速器決定了汽車動(dòng)力的性能，而且還影響了汽車燃油消耗，因此變速器 對(duì)于汽車的本身來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)具有十分明顯的意義。當(dāng)今社會(huì)，人們對(duì)于汽車的各方面性 能要求越來(lái)越高，大家的品味也越累越高，因此乘客駕駛體驗(yàn)等也成為了汽車評(píng)價(jià)的一 個(gè)重要參考量。綜合學(xué)習(xí)運(yùn)用汽車結(jié)構(gòu) , 汽車設(shè)計(jì) , 機(jī)械設(shè)計(jì) , 等其他大學(xué) 課程知識(shí)，可以實(shí)現(xiàn)理論實(shí)踐相結(jié)合，而且可以對(duì)汽車變速器有更深一步的認(rèn)識(shí) 。 1.6 研究的方法 通過(guò) 分析學(xué)習(xí) 近 幾 年來(lái)國(guó)內(nèi)外傳輸設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)綜述，結(jié)合 自身在大學(xué)期間學(xué)習(xí)的各 種專業(yè)知識(shí)，靈活構(gòu)思，最終得出如下的設(shè)計(jì)。比較不同的方案以及 方法 來(lái)設(shè)計(jì)最合適 的 解 法 ，計(jì)算每個(gè)齒輪比 和齒輪箱 結(jié)構(gòu) 的參數(shù)。 為了計(jì)算軸和軸承， 需要查閱相關(guān)手冊(cè) 及參考資料。 此外，現(xiàn)有 的 傳統(tǒng)傳輸結(jié)構(gòu) 可以 得到改善 ，提高效率 。 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 4 - 2 變速器設(shè)計(jì)方案的確定 2.1 倒擋布置形式的選擇 常見的倒檔布置方案如圖 1-1 所示 圖 1-1 倒檔布置方案 圖 2-3（ b）方案的優(yōu)點(diǎn)在于 防止多對(duì)齒輪之間互相嚙合。 如果是在換擋時(shí)，有兩對(duì) 齒輪同時(shí)進(jìn)入了嚙合的狀態(tài)， 則會(huì) 導(dǎo)致?lián)Q擋困難。圖 2-3（ c）方案雖然倒擋傳動(dòng)比比較 大，但是換擋的程序不夠科學(xué)合理。圖 2-3（ d）方案在 2-3（ c）的基礎(chǔ)上對(duì)其缺點(diǎn)做了 修改。圖 2-3（ e）所示的方案是倒擋的齒輪設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，加長(zhǎng)了它齒寬。圖 2-3（ f） 方案，常嚙合的齒輪可以被所有齒輪所通用，方便換擋。 本文選擇 2-3（ f）作為倒檔傳 動(dòng)布置方案。 2.2 齒輪形式的選擇 齒輪形式有兩種形式，第一個(gè)是直齒圓柱齒輪，第二個(gè)是斜齒圓柱齒輪。 后者使用的時(shí)間長(zhǎng)，工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲低，這是其優(yōu)勢(shì)，但是制造時(shí)較為復(fù)雜，耗 費(fèi)時(shí)間精力。 4 本設(shè)計(jì)倒檔采用前者，其他檔位采用后者 。 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 5 - 2.3 變速器換擋機(jī)構(gòu)的選擇 變速器換擋機(jī)構(gòu)有三種方式 , 第一個(gè)是直齒滑動(dòng)的齒輪 , 第二個(gè)是嚙合套 , 第三 個(gè)是同步器換擋。使用軸向第一個(gè)換 擋，會(huì)沖擊輪齒端面 , 磨損齒輪的端部，與此同時(shí)， 伴隨著噪聲污染。 使用第二個(gè)換擋，能夠承受換擋沖擊載荷接合齒的齒數(shù)量比較多 , 會(huì) 使其過(guò)早損壞，并且不能消除換擋的沖擊。第三個(gè)一般會(huì)選擇慣性式的變速器，它可以 使得換擋更快、沒(méi)有沖擊、沒(méi)有噪聲污染，應(yīng)用廣泛。 5故本設(shè)計(jì)均采用第三種方式進(jìn) 行換擋， 如圖 2-4 所示： 圖 2-4 鎖環(huán)式同步器示意圖 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 6 - 3 變速器主要參數(shù)選擇和零件設(shè)計(jì) 3.1 變速器最大傳動(dòng)比的 設(shè)計(jì) 變速器最大傳動(dòng)比 根據(jù) 所要 滿足 的 最大爬坡度 的要求，其 汽車行駛方程式 ： dtdumGiuACGfr iiT aDTg 20e m a x 15.21 當(dāng) 汽車使用 一檔在無(wú)風(fēng) 、 平順 的道路上 行駛 時(shí) ，公式 可 簡(jiǎn)化為 ： s i n c o s0e m a x GGfr iiT Tg 即： Ttqg iT fGri 01 s inc o s 31（ ） maxT 發(fā)動(dòng)機(jī) 輸出 最大轉(zhuǎn)矩 （ mN ） ; m 汽車 的 質(zhì)量 kg（ ） ; g 重力加速度 N/kg（ ） G 作用在汽車上的重力 N（ ） ; 0i 主減速 傳動(dòng)比 ; T 傳動(dòng)系統(tǒng)的 效率； r 車輪半徑 m（ ） ; f 滾動(dòng)阻力系數(shù) ; 爬坡度 （ ） 。 根據(jù)滾動(dòng)阻力系數(shù)圖，初 選 0.025f 。 將 1210kgm ； 71.8%T ； 0.317mr ； 0.025f 代入式 31（ ） ， 求得： 783.2i 1g 。 根據(jù)需滿足的 附著條件： m ax 0 1T 2 gTii F 32（ ） 在 水平的混凝土 路面，取 0.75 。 將數(shù)據(jù)代入式（ 3-2）， 求得： 1 m a x 0 9 2 7 0 0 . 7 5 0 . 3 1 64 . 1 7 92 1 1 3 . 4 7 0 . 7 1 8g TFri Ti 由式（ 3-1）和（ 3-2）可知： 14.179 2.783gi 。 現(xiàn)如今，乘用車一檔的傳動(dòng)比在 3 以上 , 4.5 以下， 初步選取一檔傳動(dòng)比 1 3.2gi 。 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 7 - 3.2 變速器其他傳動(dòng)比的選擇 由上述條件初選一擋傳動(dòng)比為 2.31g i 。 汽車傳動(dòng)系的各擋傳動(dòng)比例一般按等比來(lái) 分步： 即： q iiii gggg 3221 ， 413223 , qiqiqi ggg 初選： 8.0,13.1,6.1,26.2 5432g ggg iiii 3.3 中心距的確定 初選中心矩 的計(jì)算參照下述公式 ： 3 1m a x geA iTKA （ 3-3） 式中 maxeT 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（ mN ）； mN155max eT AK 中心距系數(shù)； AK 取 值范圍 8.6 9.6。取 97.8AK ； 1i 變速器一擋傳動(dòng)比 , 2.31i ； g 變速器傳動(dòng)效率 96.0g 。 將數(shù)據(jù)代入式（ 3-3） , 求得： mm68A 。 3.4 齒輪的參數(shù) 選擇 （ 1） 齒輪模數(shù) 根據(jù)實(shí)際使用情況選擇合適的齒輪模數(shù) m=25。 （ 2） 壓力角 乘用車選擇較小的壓力角可以降低噪聲而選擇較大的壓力角則會(huì)增加強(qiáng)度 , 本設(shè) 計(jì)根據(jù) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)壓力角 的規(guī)定 , 選擇 20 壓力角。 （ 3） 螺旋角 汽車的變速器齒輪大多采用斜齒輪 , 在倒擋齒輪和一擋齒輪的情況下用直齒輪，這 樣做可以減少工作的噪聲，提高強(qiáng)度。螺旋角的確定需要注意下面的問(wèn)題。 如果螺旋角越大，齒輪嚙合的重合程度越大 , 從而工作會(huì)平穩(wěn)，噪聲會(huì)降低，與此 同時(shí)，有相關(guān)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)螺旋角越大，齒輪的強(qiáng)度會(huì)越高。 若 螺旋角大于 30 , 齒輪 的 抗彎 強(qiáng)度 就會(huì)變低 , 然而其 接觸 強(qiáng)度 卻會(huì) 變高 。 7應(yīng)該在這之間選擇最均衡的方式。 最后 , 由于嚙合齒輪模數(shù)、齒數(shù)不同等緣由導(dǎo)致中心距不等的現(xiàn)象 , 可以調(diào)整螺旋 角，消除其影響。 對(duì)于 斜齒輪 螺旋角的初始取值范圍 ： 2918 。 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 8 - （ 4） 齒寬 設(shè)計(jì) 增加齒輪螺旋角，可以減少軸向尺寸和質(zhì)量，減小齒寬，削弱齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)的程度， 但是這種方式，會(huì)增大軸承的軸向力，從而減少使用時(shí)間 8，齒的寬度還會(huì)增加齒輪工 作應(yīng)力 。確定齒寬： 直齒齒寬 ： mKb C ， CK 齒寬系數(shù) ： 0.85.4 。 斜齒齒寬 ： nCmKb ， CK 齒寬系數(shù) ： 6.08.5 。 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 9 - 4 各擋齒數(shù)的分配 傳動(dòng)比結(jié)構(gòu)圖如下所 示： 圖 4-1 變速器簡(jiǎn)圖 1.輸入軸一擋齒輪 2.輸出軸一擋齒輪 3.輸入軸二擋齒輪 4.輸出軸二擋齒輪 5.輸入軸三擋齒輪 6.輸出軸三擋齒輪 7.輸入軸四擋齒輪 8.輸出軸四擋齒輪 9.輸入軸五擋齒輪 10.輸出軸五擋齒輪 11.輸入軸倒擋齒輪 12.輸出軸倒擋齒輪 13.倒檔中間齒輪 4.1 一擋齒輪 參數(shù) 的 計(jì)算 一擋斜齒輪 模數(shù) 2.5 ，初選 12cos 22 一擋傳動(dòng)比 ： 1 21g ZZi 求 1Z , 2Z 的齒數(shù)和 hZ nh m AZ 21cos2 5.2 22cos662 48.96 取整為 49 1Z 11.65 取 12 2Z 49 12 37 修正中心距 A cos20 hnZmA cos222 37125.2 ）（ 69.06mm 一擋齒輪角度變位： 端面壓力角 t ： tan t tan n /cos 2-1 0.392 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 10 - t 21.42 嚙合角 ,t ： cos ,t toAA cos 0.932 ,t 21.29 變位系數(shù)之和 n t,t21n t a n2 i n vi n vzz 0.11 查變位系數(shù)線圖得： 2.3 1 2 zzu 41.01 52.02 計(jì)算一擋齒輪 12、 參數(shù)： 分度圓直徑 2-11n1 cos/m zd 2 . 5 1 2 / c o s 2 2 3 2 . 3 5 6 m m 2-12n2 co s/m zd . 5 3 7 / 2 2 9 9 . 7 6 4 m m 齒頂高 nn1ana1 yh mh 3.74mm nn2ana2 yh mh 1.415m 式中： n0n /mAAy ）（ 6 6 6 6 . 0 6 / 2 . 5 0 . 0 2 4 （ ） nnn yy 0 . 1 1 0 . 0 2 4 0 . 0 8 6 齒根高 n1an1 h mch f 2.1m n2an2 h mch f 4.425mm 齒頂圓直徑 a11a1 2hdd 39.836mm a22a2 2hdd 102.062mm 齒根圓直徑 111 2 ff hdd 28.156mm 222 2 ff hdd 90.914mm 當(dāng)量齒數(shù) 2-1311v cos/zz 15.056 2-1322v cos/zz 46.424 4.2 二擋齒輪 參數(shù)的計(jì)算 二擋 斜齒輪 模數(shù) 2.25 ，初選 43 24 3 42 ZZig 43 43n cos2 ZZmA 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 11 - n 4343 co s2 mAZZ 5.2 24cos662 53.59 取整為 54 3Z 15.81 ，取整為 17 4Z 37 則， 3 42 ZZi 1737 2.17652gi 2.390 二擋齒輪角度變位 ： 理論中心距 43 43co s2 ZZmA no 69.75mm 端面壓力角 tan t tan n /cos 43 t 21.574 端面嚙合角 tot AA co sco s , 574.21cos66499.66 451.20,t 變位系數(shù)之和 n t,t43n t a n2 i n vi n vzz 0.216 查變位系數(shù)線圖得： 297.234 zzu n 0.216 3 0.35 4 566.03n 二擋齒輪參數(shù)： 分度圓直徑 43 33 cos nmzd 41.870mm 43 44 cos nmzd 91.128mm 齒頂高 nn3an3 yh mh a 3.029mm nn4an4 yh mh a 0.9675 m 式中： n0n /mAAy ）（ 0.22 nnn yy 0.004 齒根高 n3nan3 h mch f 2.025m n4nan4 h mch f 4.086m 齒頂圓直徑 33a3 2 ahdd 47.928mm 4a44 2hdda 93.063mm 齒根圓直徑 333 2 ff hdd 37.370mm 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 12 - 444 2 ff hdd 82.956mm 當(dāng)量齒數(shù) 43333v co s/zz 22.298 4334v4 cos/zz 49.843 4.3 三擋齒輪 參數(shù)的計(jì)算 三擋 斜齒輪 初選 65 22， 模數(shù) 2.25 5 63 ZZi 1.649 65 65cos2 ZZmA n 65 ZZZ h 54.39 ， 取整為 55 5Z 19.727 取整 21， 6Z 34 5 63 ZZig 2134 1.6193gi 1.788 三擋齒輪 角度變位 ： 理論中心距 65 65cos2 ZZmA no 9.74mm 端面壓力角 tan t tan n /cos 65 0.388 t 21.218 端面嚙合角 tot AA co sco s , 218.21cos66734.66 0.9426 511.19,t 變位系數(shù)之和 n t,t65n t a n2 i n vi n vzz 0.31 查變位系數(shù)線圖得 ： 649.1 6 5 zzu 5 0.19 6 0.50 三擋齒輪 56、 參數(shù)： 分度圓直徑 65 55 cos nmzd 50.916mm 65 66 cos nmzd 82.508mm 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 13 - 齒頂高 nn5an5 yh mh a 2.642mm nn6an6 yh mh a 1.089mm 式中： n0n /mAAy ）（ 0.326 nnn yy 0.016 齒根高 n5nan5 h mch f 2.385m n6nan6 h mch f 3.938m 齒頂圓直徑 55a5 2 ahdd 56.245mm 6a66 2hdda 84.686mm 齒根圓直徑 555 2 ff hdd 46.191mm 666 2 ff hdd 74.633mm 當(dāng)量齒數(shù) 65355v co s/zz 26.389 65366v co s/zz 42.660 4.4 四擋齒輪 參數(shù)的計(jì)算 四擋 斜齒輪 初選 87 24模數(shù) nm 2.5 7 84 ZZig 184.1 87 87cos2 ZZmA n 24.4887 ZZ 取整 49 7Z 20.614 ， 取整為 23 8Z 26 7 88 ZZig 2326 1.13048gi 1.377 四擋齒輪角度變位： 理論中心距 87 87co s2 ZZmA no 67.064mm 端面壓力角 tan t tan n /cos 87 0.3922 t 21.42 端面嚙合角 tot AA co sco s , 42.21cos66046.67 0.946 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 14 - 02.21,t 變位系數(shù)之和 n t,t87n t a n2 i n vi n vzz 0.39 查變位系數(shù)線圖得 ： 184.1 7 8 zzu 7 0.03 8 0.36 四擋齒輪 78、 參數(shù) ： 分度圓直徑 87 77 cos nmzd 62.942mm 87 88 cos nmzd 71.151mm 齒頂高 nn7an7 yh mh a 2.375mm nn8an8 yh mh a 1.55mm 式中 ： n0n /mAAy ）（ 0.41 nnn yy 0.02 齒根高 n7nan7 h mch f 3.2mm n8nan8 h mch f 4.025m 齒頂圓直徑 77a7 2 ahdd 67.692mm 8a88 2hdda 74.251mm 齒根圓直徑 777 2 ff hdd 56.542mm 888 2 ff hdd 63.101mm 當(dāng)量齒數(shù) 87377v c o s/zz 30.168 87388v co s/zz 34.103 4.5 五擋齒輪 參數(shù)的計(jì)算 五擋 斜齒輪 初選 109 22模數(shù) nm 2.25 9 105 ZZig 85.0 109 109cos2 ZZmA n 39.54109 ZZ 取整 55 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 15 - 9Z 29.4 ， 取整 31 10Z 24 9 105 ZZig 3124 0.774 0.85 五擋齒輪角度變位 ： 理論中心距 109 109co s2 ZZmA no 66.734mm 端面壓力角 tan t tan n /cos 109 0.388 t 21.218 端面嚙合角 tot AA co sco s , 218.21cos66734.66 0.9426 511.19,t 變位系數(shù)之和 n t,t109n t a n2 in vin vzz 0.31 查變位系數(shù)線圖得 ： 292.1 10 9 ZZu 9 0.19 10 0.50 五擋齒輪 12、 參數(shù) ： 分度圓直徑 10-9 99 cosnmzd 75.228mm 10-9 1010 cos nmzd 80.512mm 齒頂高 nn9an9 yh mh a 2.642mm nn10an10 yh mh a 1.089mm 式中 ： n0n /mAAy ）（ 0.326 nnn yy 0.086 齒根高 n9nan9 h mch f 2.385m n10nan10 h mch f 3.938mm 齒頂圓直徑 99a9 2 ahdd 80.512mm 01a1010 2hdda 60.419mm 齒根圓直徑 999 2 ff hdd 70.458mm 101010 2 ff hdd 50.365mm 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 16 - 當(dāng)量齒數(shù) 10-9399v cos/zz 38.896 10-931001v co s/zz 30.112 4.6 倒檔齒輪 參數(shù)計(jì)算 根據(jù)一般原則 倒擋齒 輪應(yīng)選擇與 一擋 齒輪 相近的模數(shù) , 倒擋齒輪 12Z 的齒數(shù) 在 21 23 之間 進(jìn)行選擇 , 計(jì)算輸入軸與倒擋軸的中心距 ，A 。 初選 11Z 21 ， 12Z 13， 121121 ZZmA， 21135.221 42.5mm 為 確保 倒擋齒輪不 會(huì)發(fā)生 運(yùn)動(dòng)干涉 , 齒輪 11和 12的齒頂圓之間應(yīng) 具有 大于 0.5mm 的 間距 , 則 齒輪 12的齒頂圓直徑 12eD ： ADD ee 25.02 1112 12 1112 ee DAD 2 6 6 2 . 5 1 3 2 1 9 3 . 5 m m 212n mDZ e 5.25.93 2 35.4 齒輪 1112、 的齒頂圓要有 大于 0.5mm 的 間距 ， 12Z 34 計(jì)算倒擋 、 輸出 兩軸間 中心距 A 2 1112, zzmA 2 34215.2 68.75mm 倒擋 的 傳動(dòng)比 為 ： 13 12 11 13 zzzzi 2.615 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 17 - 5 變速器零件校核 5.1 選擇 齒輪材料 1.在不同的工作環(huán)境下，齒輪受力等方面均不一樣，因此我們可以對(duì)其選擇不同的 不同的材質(zhì)的材料，但是一般來(lái)說(shuō)，齒輪都需要一定的強(qiáng)度和硬度、耐磨度，但是由于 硬度和韌性，因此在增加硬度的時(shí)候韌性會(huì)下降，所以應(yīng)選用表面處理工藝，得到表面 硬度高人內(nèi)部韌性好的材料。 2.選擇合適的材料搭配，齒輪大小不同，受力不同，受磨損或者其他消耗也不相同， 因此對(duì)于大小齒輪搭配來(lái)說(shuō)，小齒輪的硬度總是應(yīng)該略大于大齒輪，這樣可以保證二者 有著相似的使用壽命，一般為了讓大小齒輪使用壽命相似，硬度差一般在三十到五十布 氏硬度。此外，大小齒輪一般使用不同牌號(hào)的材料，這是因?yàn)檫@樣可以提高弱者的膠合 能力。 9 3. 對(duì)其進(jìn)行后期熱處理以改變材料性能，一般是提高材料的加工性能。一般來(lái)說(shuō)， 對(duì)于較大尺寸的齒輪，因熱處理空間難以達(dá)到，所以一般是采用鑄造件，材料一般采用 鑄鋼材料或者鑄鐵材料，對(duì)于那些大尺寸的齒輪 , 在生產(chǎn)中一般直接使用鑄造毛坯，這 個(gè)也可以選擇使用鑄鋼件或者選擇使用鑄鐵件。對(duì)于尺寸不大的齒輪，一般要 采 用鍛造 鋼材來(lái)制造，對(duì)于那些尺寸小，熱切對(duì)于質(zhì)量的要求又不高的齒輪，一般可以選擇圓鋼 材料。根據(jù)需要的齒輪的硬度要求，適當(dāng)選擇中碳鋼或者合金鋼，然后進(jìn)行正火、淬火 等后續(xù)的熱處理工藝，如果有需要還可以進(jìn)行表面滲碳、表面滲氮等工藝進(jìn)行處理，提 高表面抗磨損度，以及提高表面硬度。 10。 由于變速器中齒輪是在一直運(yùn)動(dòng)的，它們呢的轉(zhuǎn)動(dòng)需要磨損材料，而且受理較大， 所以還需要一定的剛度來(lái)保證零件不會(huì)發(fā)生彎曲變形現(xiàn)象，因此需要對(duì)齒輪進(jìn)行表面強(qiáng) 化處理。 5.2 計(jì)算 軸的轉(zhuǎn)矩 發(fā)動(dòng)機(jī) 輸出的 最大扭矩 192Nm , 齒輪 之間的傳遞 效率 99 % ， 離合器 的傳遞 效率 98 % , 軸承傳遞 效率 96 % 。 輸入軸 1T maxeT 150N m 輸出軸 2T 齒承1T 1 5 0 9 6 % 9 9 % 1 4 2 . 5 6 N m 輸出軸一擋 1221 iTT 1 4 2 . 5 6 3 . 2 4 5 6 . 1 2 9 N m 輸出軸二擋 2222 iTT 1 4 2 . 5 6 2 . 2 9 7 3 3 4 . 3 5 1 N m 輸出軸三擋 3223 iTT 1 4 2 . 5 6 1 . 6 4 9 2 4 0 . 0 2 8 N m 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 18 - 輸出軸四擋 4224 iTT 1 4 2 . 5 6 1 . 1 8 4 1 7 2 . 3 4 3 N m 輸出軸五擋 5225 iTT 1 4 2 . 5 6 0 . 8 5 1 2 3 . 7 2 6 N m 倒擋 倒齒承倒 ）（ iTT 1 150 99.096.0 3 0 . 8 5 3 7 2 . 8 4 9 N m 5.3 輪齒校核 1. 輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算 倒檔 齒 輪彎曲應(yīng)力 w 圖 .51 齒輪 系數(shù)圖 yzKm KKT c fgw 32 51（ ） w 彎曲應(yīng)力 aMP（ ） ； gT 計(jì)算載荷 .Nmm（ ） ； K 應(yīng)力集中系數(shù) K 1.68 ； fK 摩擦力影響系數(shù) ， 主動(dòng)齒輪 fK 1.1 ， 從動(dòng)齒輪 fK 0.9 ； b 齒寬 mm（ ） ； m 模數(shù) ； y 齒形系數(shù) 。 齒輪 111213， ， 的彎曲應(yīng)力 11w ， 12w ， 13w 11z 21 ， 12z 13， 13z 34 ， 11y 0.141 ， 12y 0.145 ， 13y 0.162 ， 372.849N mT 倒 ， 2T 142.56N m 1111311 2 yKzm KKT c fw 7 1 9 .1 1 4 M P a 4 0 0 8 5 0 M P a 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 19 - 12123 112 2 yKzm KKT c fw 33 10.145.08135.2 1.165.11502 7 3 5 .9 4 8 M P a 4 0 0 8 5 0 M P a 1313313 2 yKzm KKT c fw 倒 33 10162.00.8345.2 9.065.1849.3722 5 1 2 .2 1 9 M P a 4 0 0 8 5 0 M P a 斜齒輪彎曲應(yīng)力 w KyKzm KT cn gw 3cos2 5-2（ ） gT 計(jì)算載荷 ， Nmm ； nm 法向模數(shù)； z 齒數(shù)； 斜齒輪螺旋角； K 應(yīng)力集中系數(shù) ， K 1.50 ； y 齒形系數(shù) ， 可按當(dāng)量齒數(shù) 3coszzn 在圖中查得； cK 齒寬系數(shù) ； K 重合度影響系數(shù) , K 2.0 。 （ 1）計(jì)算一擋齒輪 12， 的彎曲應(yīng)力 1w ， 2w 1z 12， 2z 37 ， 1y 0.118 ， 2y 0.155 ， 21T 456.129N m， 1T 150N m， KKymz KT cnw 131 2-111 co s2 33 100.20.716.05.212 50.122c o s1502 。 aa3 1 6 .3 7 M P 1 8 0 3 5 0 M P KKymz KT cnw 232 2-1212 co s2 33 100.20.8127.05.237 50.122c o s129.456 。 aa3 4 4 .0 0 1 M P 1 8 0 3 5 0 M P （ 2）計(jì)算二擋齒輪 34， 的彎曲應(yīng)力 3z 17， 4z 37 ， 3y 0.164 ， 4y 0.122 ， 22T 334.351N m， 1T 150N m， KKymz KT cnw 333 4-313 co s2 33 100.20.7164.025.217 50.124c o s1502 。 aa2 9 4 .4 7 M P 1 8 0 3 5 0 M P KKymz KT cnw 434 4-324 co s2 33 100.20.8122.025.237 50.124c o s351.3342 。 aa3 4 5 .7 2 8 M P 1 8 0 3 5 0 M P （ 3）計(jì)算三擋齒輪 56， 的彎曲應(yīng)力 5z 21 ， 6z 34 ， 5y 0.152 ， 6y 0.121 ， 23T 240.028N m， 1T 150N m KKymz KT cnw 535 6515 cos2 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 20 - 3 3 100.20.7152.025.221 50.122c o s1502 。 aa2 6 1.0 4 2 M P 1 8 0 3 5 0 M P KKymz KT cnw 636 65236 c o s2 3 3 100.20.8121.025.234 50.122c o s028.2402 。 aa2 8 3 .5 8 8 M P 1 8 0 3 5 0 M P （ 4）計(jì)算四擋齒輪 78， 的彎曲應(yīng)力 7z 23 ， 8z 26 ， 7y 0.145 ， 8y 0.125 ， 24T 172.343N m， 1T 150N m KKymz KT cnw 737 8-717 co s2 33 100.20.7145.05.223 50.124c o s1502 。 aa1 4 7 .7 9 1 M P 1 8 0 3 5 0 M P KKymz KT cnw 838 8-7248 c o s2 33 100.20.8125.05.226 50.124c o s343.1722 。 aa1 8 5 .1 3 6 M P 1 8 0 3 5 0 M P （ 5）計(jì)算五擋齒輪 910， 的彎曲應(yīng)力 9z 31 ， 10z 24 ， 9y 0.156 ， 10y 0.148 ， 1T 150N m， 25T 123.726N m KKymz KT cnw 939 10-919 co s2 33 100.20.7156.025.231 50.122c o s1502 。 aa1 7 2 .3 0 1 M P 1 8 0 3 5 0 M P KKymz KT cnw 10310 10-92510 c o s2 33 100.20.8115.025.224 50.122c o s726.1232 。 aa2 1 7 .8 9 2 M P 1 8 0 3 5 0 M P 2. 接觸應(yīng)力 j bzgj db ET 11c o sc o s418.0 53（ ） j 輪齒接觸應(yīng)力 aMP（ ） ； gT 計(jì)算載荷 N mm（ ） ； d 節(jié)圓 直徑 mm（ ） ； 節(jié)點(diǎn)所在地方的壓力角 （ ） ； 齒輪的螺旋角度 （ ） ； E 彈性模量 aMP（ ） ； b 兩個(gè)齒輪重合寬度 (mm)。 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 21 - 由公式可知， 輸入軸 受力載荷為 2/maxeT ， 可以看出其許用接觸應(yīng)力 j 為 表 5.1 所 示數(shù)據(jù)。 彈性模量 E 4220.6 10 N m m , 齒寬 ncc mKmKb 表 .51 變 速 器 齒 輪 的 許 用 接 觸 應(yīng) 力 齒 輪 MPaj 滲 碳 齒 輪 液 體 碳 氮 共 滲 齒 輪 一 擋 和 倒 擋 1900 2000 950 1000 常 嚙 合 齒 輪 和 高 擋 1300 1400 650 700 （ 1） 齒輪 12， 的接觸應(yīng)力 21T 456.192N m， 1T 150N m， 121z ， 372z ， 222-1 1u/21 Ad 31.429mm ， 2d u 1d 100.573 mm 22c o s/s in2 211 dz 6.434mm 22c o s/s in2 222 db 19.838mm 121 11 11c o sc o s418.0 zbj db ET 35 10 838.19 1434.6 122c o s20c o s429.315.27 1006.2150418.0 aa1 4 4 5 . 1 8 4 M P 1 9 0 0 2 0 0 0 M P 122 212 1122c o sc o s418.0 zbj db ET 35 10 838.19 1434.6 122c o s20c o s573.1005.28 1006.2192.456418.0 aa1 3 4 2 . 5 9 8 M P 1 9 0 0 2 0 0 0 M P （ 2）計(jì)算二擋齒輪 34， 的接觸應(yīng)力 22T 334.351N m， 1T 150N m， 173z ， 374z ， 244-3 1u/24 Ad 40.036mm ， 43 du d 91.964mm 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 22 - 24c o s/s in2 244 db 18.672mm 24c o s/s in2 233 dz 8.579mm 343 13 1124c o sc o s418.0 bzj db ET 35 10 579.8 1672.18 124c o s20c o s036.4025.27 1006.2150418.0 aa1 2 1 2 . 3 8 5 M P 1 3 0 0 1 4 0 0 M P 344 224 1124c o sc o s418.0 zbj db ET 35 10 579.8 1672.18 124c o s20c o s934.91825.2 1006.2351.334418.0 aa1 1 3 2 . 4 5 9 M P 1 3 0 0 1 4 0 0 M P （ 3）計(jì)算三擋齒輪 56， 的接觸應(yīng)力 23T 240.028N m， 1T 150N m， 215z ， 346z ， 2265 ）（ 1u/25 Ad 49.830mm ， 56 dud 84.412mm 22c o s/s in2 266 db 17.003mm 22c o s/s in2 255 dz 10.134mm 565 15 1122c o sc o s418.0 zbj db ET 35 10 003.17 1134.10 122c o s20c o s830.49725.2 1006.2150418.0 aa1 0 6 0 . 1 1 6 M P 1 3 0 0 1 4 0 0 M P 566 236 1122c o sc o s418.0 zbj db ET 35 10 003.17 1134.10 122c o s20c o s412.84825.2 1006.2028.240418.0 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 23 - aa9 8 7 . 3 9 6 M P 1 3 0 0 1 4 0 0 M P （ 4）計(jì)算四擋齒輪 78， 的接觸應(yīng)力 24T 172.343N m， 1T 150N m， 237z ， 268z ， 248-7 1u/27 Ad 60.440mm ， 38 du d 71.560mm 24c o s/s in2 288 db 14.579mm 24c o s/s in2 277 dz 12.897mm 787 17 1124c o sc o s418.0 zbj db ET 35 10 579.14 1897.12 124c o s20c o s440.605.27 1006.2150418.0 aa 8 7 3 . 0 5 6 M P 1 3 0 0 1 4 0 0 M P 788 248 1124c o sc o s418.0 zbj db ET 35 10 579.14 1897.12 124c o s20c o s560.7185.2 1006.2343.172418.0 aa7 4 0 . 9 2 3 M P 1 3 0 0 1 4 0 0 M P （ 5）五擋齒輪 910， 的接觸應(yīng)力 1T 150N m， 25T 123.726N m， 279z ， 2210z ， 2210-9 1u/29 Ad 71.351mm ， 910 du d 60.649mm 22c o s/s in2 299 dz 14.476mm 22c o s/s in2 21010 db 11.796mm 1099 19 1122c o sc o s418.0 bzj db ET 35 10 796.11 1476.14 122c o s20c o s351.7175.2 1006.2150418.0 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 24 - aa8 3 3 . 0 8 7 M P 1 3 0 0 1 4 0 0 M P 10910 2510 1122c o sc o s418.0 bzj db ET 35 10 796.11 1476.14 122c o s20c o s649.6085.2 1006.2726.123418.0 aa7 8 3 . 9 5 4 M P 1 3 0 0 1 4 0 0 M P （ 6）計(jì)算倒擋齒輪 111213， ， 的接觸應(yīng)力 倒T 372.849N m， 1T 150N m， 2113z ， 1311z ， 3412z 5.32d11 mm 85d12 mm 5.52d13 mm 20sin211 11 dz 5.558mm 20sin212 12b d 14.536mm 20s in213 1313 dbz 8.978mm 12111313 11c o s418.0 bzj db ET 35 10 978.8 1558.5 120c o s5.5285.2 1006.2234.230418.0 aa5 6 4 . 1 5 7 M P 1 9 0 0 2 0 0 0 M P 131111 111 11c o s418.0 bzj db ET 35 10 978.8 1558.5 120c o s5.3285.2 1006.2150418.0 aa1 6 0 4 . 6 4 6 M P 1 9 0 0 2 0 0 0 M P 121312 1312112 11c o sz/z418.0 bzj db ET 35 10 536.14 1978.8 120c o s5.5285.2 1006.2234.230418.0 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 25 - aa1 2 3 0 3 1 5 0 M P 1 9 0 0 2 0 0 0 M P 5.4 軸的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì) 在汽車運(yùn)行時(shí)，變速器內(nèi)部的軸應(yīng)該滿足相應(yīng)的剛度與強(qiáng)度的要求 。 輸入軸花鍵 區(qū)域 直徑 d mm（ ） ： 3 maxeTKd K 經(jīng)驗(yàn)系數(shù) ， K 4.0 4.6 ； maxeT 發(fā)動(dòng)機(jī) 輸出 最大轉(zhuǎn)矩 Nm（ ） 。 輸入軸花鍵區(qū)域 直徑 ： 31 1556.40.4 d 21.25 24.44m m 最先選擇的兩軸間的距離為 L 75mm 。 軸的最小 直徑可以滿足軸所需強(qiáng)度； 33 3 2.0 109 5 50 nPd 54（ ） d 軸的最小直徑 mm（ ） ； 最大剪應(yīng)力 M Pa（ ） ； P 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的 最大 功率 kw（ ） ； N 轉(zhuǎn)速 r/ min（ ） 。 將 數(shù)據(jù)代入 54（ ） 式得 ： 36.19380081522.0 1095502.0 109550 33 333 3 nPd mm 選擇軸的最小直徑為 20mm。 1. 兩軸 剛度計(jì)算 在齒輪工作過(guò)程中，其最重要的影響因素是齒輪軸在垂直于軸的平面內(nèi)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角 以及軸產(chǎn)生的撓度變形。當(dāng)定好機(jī)體軸尺寸后，要進(jìn)行仔細(xì)的校驗(yàn)，以保證軸的剛度好 強(qiáng)度。 二軸五檔機(jī)械式變速器轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 26 - 52圖 軸 的 撓 度 和 轉(zhuǎn) 角 撓度為 cf ，在水平面內(nèi)撓度用 sf 表示， 轉(zhuǎn)角用 表示 ， EILbaFf c 3 221 55（ ） EILbaFf s 3 222 56（ ） EILababF 31 57（ ） 1F 齒輪在平面上的徑向力 N（ ） ； 2F 齒輪 于 平面上的圓周力 N（ ） ； E 彈 性模量 aMP（ ） ， E 5 a2 1 10 MP ； I 慣性矩 4mm（ ） ， 644dI ； d 軸的直徑 m m（ ） ； a 、 b 支座 A 、 B 處距軸的力的距離 mm（ ） ； L 支座間的距離 mm（ ） 。 軸的 撓度為 2.022 sc fff mm 。 一檔工作時(shí) ： 1.8640125.2 25c o s101432c o s22 31 111 11 zmTdTF ngt N 8.346925c o s 20t a n1.8640c o st a n 111 ntr FF N 7.311420t a n1.8640t a n 111 ta FF N 輸入軸的撓度和轉(zhuǎn)角的計(jì)算： 由上可知： a 23 ； b 220 ； L 243 ； d 43 ， mm（ ） ，把以上數(shù)據(jù)代入相關(guān)公式 5 5 5 6 5 7 （ ） 、 （ ） 、 （ ） ，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到 LdE baFE ILb