變速箱輸出軸設(shè)計說明書

1、. 變速箱輸出軸設(shè)計說明書手動五檔變速箱，參考同類變速箱得最大轉(zhuǎn)矩為294Nm。初取軸的材料為40Cr，算取軸的最小直徑：d QUOTE d-最小直徑。T-最大力矩n轉(zhuǎn)速d QUOTE =14.1mm按照軸的用途繪制軸肩和階梯軸，得到零件圖。從左向右傳動比齒輪依次為1，同步器，1.424，2.186，同步器，3.767，同步器，6.15，倒檔齒輪。5 變速器軸的設(shè)計與校核5.1 變速器軸的構(gòu)造和尺寸5.1.1 軸的構(gòu)造第一軸通常和齒輪做成一體，前端大都支撐在飛輪腔的軸承上，其軸頸根據(jù)前軸承徑確定。該軸承不承受軸向力，軸的軸向定位一般由后軸承用卡環(huán)和軸承蓋實現(xiàn)。第一軸長度由離合器的軸向尺寸確定，

2、而花鍵尺寸應(yīng)與離合器從動盤轂的花鍵統(tǒng)一考慮。第一軸如圖51所示：中間軸分為旋轉(zhuǎn)軸式和固定軸式。本設(shè)計采用的是旋轉(zhuǎn)軸式傳動方案。由于一檔和倒檔齒輪較小，通常和中間軸做成一體，而高檔齒輪則分別用鍵固定在軸上，以便磨損后更換。其構(gòu)造如以下圖所示：5.1.2 軸的尺寸變速器軸確實定和尺寸，主要依據(jù)構(gòu)造布置上的要求并考慮加工工藝和裝配工藝7要求而定。在草圖設(shè)計時，由齒輪、換檔部件的工作位置和尺寸可初步確定軸的長度。而軸的直徑可參考同類汽車變速器軸的尺寸選定，也可由以下經(jīng)歷第二軸和中間軸：d=0.40.5A，mm 51第一軸：，mm 52式中發(fā)動機(jī)的最大扭矩，Nm為保證設(shè)計的合理性，軸的強(qiáng)度與剛度應(yīng)有一定

3、的協(xié)調(diào)關(guān)系。因此，軸的直徑d與軸的長度L的關(guān)系可按下式選?。旱谝惠S和中間軸：d/L=0.160.18；第二軸：d/L=0.180.215.2 軸的校核由變速器構(gòu)造布置考慮到加工和裝配而確定的軸的尺寸，一般來說強(qiáng)度是足夠的，僅對其危險斷面進(jìn)展驗算即可。對于本設(shè)計的變速器來說，在設(shè)計的過程中，軸的強(qiáng)度和剛度8都留有一定的余量，所以，在進(jìn)展校核時只需要校核一檔處即可；因為車輛在行進(jìn)的過程中，一檔所傳動的扭矩最大，即軸所承受的扭矩也最大。由于第二軸構(gòu)造比擬復(fù)雜，故作為重點(diǎn)的校核對象。下面對第一軸和第二軸進(jìn)展校核。5.2.1 第一軸的強(qiáng)度和剛度校核因為第一軸在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，所受的彎矩很小，可以忽略，可以

4、認(rèn)為其只受扭矩。此種情況下，軸的扭矩強(qiáng)度條件公式為 (53)式中扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa； T軸所受的扭矩，Nmm；軸的抗扭截面系數(shù)，mm3； P軸傳遞的功率，km； d計算截面處軸的直徑，mm； 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa。其中P=78kw，n=5750r/min，d=24mm；代入上式可得：46.9MPa由查表可知=55MPa，故,符合強(qiáng)度要求。軸的扭轉(zhuǎn)變形用每米長的扭轉(zhuǎn)角來表示。其計算公式為：54式中T軸所受的扭矩，Nmm； G軸的材料的剪切彈性模數(shù)，MPa；對于鋼材，G=8.1104MPa；軸截面的極慣性矩，mm4，=4/32;將數(shù)據(jù)代入上式可得：0.9對于一般傳動軸可取=0.51/m；故也符合

5、剛度要求。5.2.2 第二軸的強(qiáng)度與剛度校核軸的強(qiáng)度校核計算用的齒輪嚙合的圓周力Ft、徑向力Fr及軸向力Fa可按下式求出：55 (56) (57)式中i計算齒輪的傳動比，此處為一檔傳動比3.85； d計算齒輪的節(jié)圓半徑，mm，為100mm；節(jié)點(diǎn)處的壓力角，為16；螺旋角，為30；發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，為142000Nmm。代入上式可得：Ft=10934N； Fr=3620.4N； Fa=6312.7N；危險截面的受力圖為：水平面：F1(16075)=Fr75，可得出F1=1155.4N；水平面所受力矩：=160F110-3=184.87Nm；垂直面：=5-8可求得=7122.1N垂直面所受力矩：=1139.54Nm該軸所受扭矩為：1423.85=546.7N故危險截面所受的合成彎矩為： (5-9)可得mm則在彎矩和轉(zhuǎn)矩聯(lián)合作用下的軸應(yīng)力MPa：5-10將M代入上式可得：100MPa，在低檔工作時，因此有：，符合要求。軸的剛度校核圖5-4 變速器軸的撓度和轉(zhuǎn)角第二軸在垂直面的撓度和在水平面的撓度可分別按下式計算： (5-11)5-12式中齒輪齒寬中間平面上的徑向力N，這里等于；齒輪齒寬中間平面上的圓周力N，這里等于；彈性模數(shù)MPa，E=2.1105MPa；慣性矩