畢業(yè)設(shè)計(jì)--汽車(chē)變速器設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要6</b></p><p><b>　　1緒論8</b></p><p>　　1.1高效節(jié)能變速箱與現(xiàn)有變速器的8</p><p>　　1.1.1高效節(jié)能變速箱的優(yōu)點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)9</p><p>　　1.1.2高效節(jié)能變速箱應(yīng)用分析和市場(chǎng)前景9</

2、p><p>　　2變速器的運(yùn)動(dòng)分析11</p><p>　　2.1高效節(jié)能變速器運(yùn)動(dòng)原理圖11</p><p>　　2.2節(jié)能變速器的傳動(dòng)方案分析：11</p><p>　　2.2.1后三個(gè)檔位工作時(shí)所帶動(dòng)的后四根軸的傳動(dòng)方案12</p><p>　　2.2.2前三個(gè)檔位工作時(shí)所帶動(dòng)的前四根軸的傳動(dòng)方案13<

3、;/p><p>　　2.3傳動(dòng)比計(jì)算與分配14</p><p>　　2.3.1低檔工作時(shí)的傳動(dòng)方案14</p><p>　　2.3.1高檔工作時(shí)的傳動(dòng)方案16</p><p>　　2.3.1倒檔工作時(shí)的傳動(dòng)方案18</p><p>　　3變速器參數(shù)的選擇和分配19</p><p>　　3.

4、1原動(dòng)機(jī)的選擇19</p><p>　　3.1.1傳動(dòng)比的選擇原則19</p><p>　　3.1.2電動(dòng)機(jī)的選擇19</p><p>　　3.2計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)21</p><p>　　3.2.1各軸的功率21</p><p>　　3.2.2各軸的轉(zhuǎn)矩22</p><p&g

5、t;　　4軸與軸上零件的設(shè)計(jì)與選擇23</p><p>　　4.1聯(lián)軸器的選擇23</p><p>　　4.2齒輪零件的校核23</p><p>　　4.3軸的設(shè)計(jì)與校核29</p><p>　　4.4離合器的設(shè)計(jì)39</p><p>　　4.5軸與軸上零件的結(jié)構(gòu)與裝配40</p><p

6、>　　5變速箱的結(jié)構(gòu)與潤(rùn)滑41</p><p>　　5.1變速器箱體的設(shè)計(jì)41</p><p><b>　　6結(jié) 論42</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)43</p><p><b>　　謝　辭44</b></p><p><b>　　第

7、二部分</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　變速器是一種通用的傳動(dòng)裝置，他能夠?qū)⒉煌瓌?dòng)機(jī)構(gòu)的輸入?yún)?shù)轉(zhuǎn)化為執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需要的輸出參數(shù)，因此傳動(dòng)裝置的好壞往往決定這個(gè)機(jī)構(gòu)的性能；而我們?cè)O(shè)計(jì)的這種變速器具有傳動(dòng)效率高、工作可靠、操作方便的顯著高點(diǎn)并且能夠根據(jù)工作情況的不同自動(dòng)進(jìn)行變速，因而它是一種節(jié)能且自動(dòng)化水平較高的一種變

8、速器；這種變速器能用到各種機(jī)動(dòng)車(chē)輛和工程機(jī)械當(dāng)中。機(jī)械節(jié)能變速器的設(shè)計(jì)主要包括原動(dòng)機(jī)的選擇、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算、變速器箱體內(nèi)各零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、箱體整體的裝配設(shè)計(jì)、軸 鍵 齒輪類零件的設(shè)計(jì)與校核、變速器的潤(rùn)滑密封及附件的選擇與設(shè)計(jì)等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：傳動(dòng)裝置 傳動(dòng)效率高 節(jié)能且自動(dòng)化 機(jī)械節(jié)能變速器 變速器箱 </p><p><b>　　Abstra

9、ct</b></p><p>　　The transmission is a universal transmission device, he will be able to control mechanism of different input parameters into to actuator output parameters, the transmission device are d

10、etermined the mechanism performance; and we designed the transmission has the advantages of high transmission efficiency, reliable work, convenient operation and remarkably high according to the work of different automat

11、ic transmission, therefore it is a kind of energy saving and higher level of automation of a ge</p><p>　　Keywords: transmission device in high efficiency saving energy and automation of mechanical energy tra

12、nsmission transmission</p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　由于生活水平的提高和科技的發(fā)展，人們對(duì)汽車(chē)性能的需求越來(lái)越高；這就要求汽車(chē)的變速器的變速必要盡量多，即達(dá)到多級(jí)變速。我們?cè)O(shè)計(jì)的節(jié)能變速器具有以下優(yōu)點(diǎn):1節(jié)能; 2工作可靠; 3操作方便；4使用壽命長(zhǎng)；5適用范圍廣；6制造成本低；7可根據(jù)用途制定發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳轉(zhuǎn)速

13、。</p><p>　　高效節(jié)能變速器是一種創(chuàng)新技術(shù)，它能夠滿足機(jī)械高校發(fā)展的理念，在對(duì)傳統(tǒng)變速器的基礎(chǔ)上有了很大的突破；實(shí)現(xiàn)了“大功率、高效率、恒功率連續(xù)多級(jí)變速”。它既符合了世界上節(jié)能環(huán)保的觀點(diǎn)，又具備了開(kāi)闊市場(chǎng)的前景。</p><p>　　1.1高效節(jié)能變速箱與現(xiàn)有變速器的</p><p><b>　　現(xiàn)有的變速器: </b></

14、p><p>　　結(jié)構(gòu)上：一般變速器有四根軸組成，第一根軸是動(dòng)力進(jìn)入軸，插在離合器內(nèi)，只要離合器踏板抬起來(lái)，它就轉(zhuǎn)，與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速同步。第二根軸在變速器的底部，其中一個(gè)齒與第一軸的一個(gè)齒永遠(yuǎn)嚙合，跟著轉(zhuǎn)，上面有大小不同的許多齒輪。第三根軸為動(dòng)力輸出軸并且與第一根軸同心安置，上面大小不同的齒輪可以前后滑動(dòng)，與第二軸的齒輪嚙合，得到不同的轉(zhuǎn)速和扭矩。第四根軸是倒車(chē)軸，第二根軸要得到反向旋轉(zhuǎn)，必須增加一個(gè)齒輪。這個(gè)齒輪專門(mén)安

15、裝在一根軸上。</p><p>　　功能上：此變速器可以通過(guò)第二根軸上齒輪的選擇來(lái)獲得不同的傳動(dòng)比，通過(guò)第一根軸上的離合器工作情況來(lái)控制整個(gè)變速器的運(yùn)動(dòng)情況。倒車(chē)的時(shí)候第四根軸參加工作。且傳動(dòng)方案簡(jiǎn)單，大多數(shù)情況為單級(jí)傳動(dòng)比。 </p><p><b>　　高效節(jié)能變速器：</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)上：此變速器共有七根軸組成。第一根軸為

16、動(dòng)力輸入軸，在它左面有一個(gè)自動(dòng)擋和一個(gè)超越離合器；自動(dòng)擋工作時(shí)它可以實(shí)現(xiàn)一般變速器的功能。超越離合器一般情況下不工作；只有在自動(dòng)擋工作且自動(dòng)擋上齒輪轉(zhuǎn)速超過(guò)軸的轉(zhuǎn)速的情況下，這時(shí)齒輪通過(guò)超越離合器帶動(dòng)輸入軸旋轉(zhuǎn)；此軸軸右端有用甩輪控制的兩個(gè)自動(dòng)離合器，可以根據(jù)軸的轉(zhuǎn)速不同自動(dòng)選擇齒輪進(jìn)行傳動(dòng)。第二根軸為傳動(dòng)軸，此軸上的受力不大主要是起過(guò)度傳動(dòng)作用。第三根軸也是傳動(dòng)軸，此軸通過(guò)右端的超越離合器帶動(dòng)齒輪與二軸嚙合；軸中間的兩個(gè)自動(dòng)離合器只有

17、在變速檔2工作時(shí)才有效，在有效時(shí)可以根據(jù)轉(zhuǎn)速的不同分別工作。第四軸為高速軸，在它的左端有兩個(gè)離合器分別是自動(dòng)擋1和自動(dòng)擋2，這兩個(gè)檔位分時(shí)工作，自動(dòng)擋1工作時(shí)可以實(shí)現(xiàn)普通變速器的變速，自動(dòng)擋2工作時(shí)可以選擇三個(gè)傳動(dòng)方案的選擇；此軸的左端有兩個(gè)離合器分別是高速檔和低速檔，這兩個(gè)檔位也是分時(shí)工作的，當(dāng)高速檔工作時(shí)可以直接與輸出軸嚙合輸出。第五根軸為低檔軸，這個(gè)軸上有一個(gè)離合器為低檔，當(dāng)?shù)退贆n和低檔同時(shí)工作此軸工作，并通過(guò)與輸出軸嚙合輸出。第

18、六根軸為倒檔軸，只有低速檔和倒檔同時(shí)有效時(shí)它才工作。第七根軸為輸出軸，其上的兩</p><p>　　功能上：此變速器可以通過(guò)第四軸上的離合器實(shí)現(xiàn)多種變速，其傳動(dòng)原理比較明確；能夠根據(jù)不同的工作壞境選擇不同的傳動(dòng)方案。在自動(dòng)擋不工作時(shí)，其倒檔是可以不踩離合器。</p><p>　　兩者的具體差別：特效節(jié)能變速器除了具有一般變速器的工作特點(diǎn)和原理外，還具有新型的傳動(dòng)方案。且因?yàn)橛幸粋€(gè)機(jī)動(dòng)超越離

19、合器（變速檔2）的存在，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。[8]</p><p>　　1.1.1高效節(jié)能變速箱的優(yōu)點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)</p><p><b>　　使用優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　1、節(jié)能，比普通有級(jí)變速箱節(jié)約動(dòng)力油15%以上，比液無(wú)級(jí)節(jié)約30%；</p><p>　　2、安全可靠，運(yùn)行更加安全；</p>

20、<p>　　3、操作方便，與液無(wú)級(jí)操作一樣，電控，手控都可實(shí)現(xiàn)；</p><p><b>　　4、使用壽命長(zhǎng)；</b></p><p>　　5、產(chǎn)品扭矩與普通有機(jī)變速箱的扭矩相同；</p><p>　　6、使用范圍廣，凡有變速都可使用；</p><p>　　7、制造成本低、易加工、利潤(rùn)高；</p>

21、<p>　　8、高效節(jié)能變速箱可根據(jù)用途自定發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳轉(zhuǎn)速，可高可低。</p><p><b>　　關(guān)鍵技術(shù)：</b></p><p>　　（1）具備超越離合器；根據(jù)實(shí)際用途，超越離合器能起到連接動(dòng)力和傳遞動(dòng)力的作用，可給據(jù)使用條件自動(dòng)工作。</p><p>　?。?）具備自動(dòng)離合器。自動(dòng)離合器是一種具備一定條件才能做功的離合器

22、，一般都是利用發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)離合器制造的改變，使機(jī)械節(jié)能變速箱與普通有級(jí)變速箱的扭矩相同，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與扭矩的關(guān)系小，只有最佳轉(zhuǎn)速?zèng)]有高速，從而延長(zhǎng)了機(jī)器的使用壽命。</p><p>　?。?）有一個(gè)操縱式離合器控制一個(gè)超越離合器，這兩個(gè)零件相結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多級(jí)變速比的要求，也是此變速器節(jié)能的關(guān)鍵所在。</p><p>　　1.1.2高效節(jié)能變速箱應(yīng)用分析和市場(chǎng)前景</p&

23、gt;<p>　　功能特征：在輸入轉(zhuǎn)速不變的情況下，能實(shí)現(xiàn)輸出軸的轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)多級(jí)變化，以滿足機(jī)器或生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中對(duì)各種不同工況的要求。</p><p>　　應(yīng)用分析：新型節(jié)能變速箱能適應(yīng)變工況工作，簡(jiǎn)化傳動(dòng)系統(tǒng)．所以應(yīng)用十分廣泛；隨著自動(dòng)化程度的提高，機(jī)械節(jié)能變速傳動(dòng)裝置作為一類重要的機(jī)械傳動(dòng)部件，在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用日益廣泛；特別在生產(chǎn)流水線，變速機(jī)械中，甚至在轎車(chē)的變速傳動(dòng)系統(tǒng)中也采用了機(jī)械節(jié)

24、能變速傳動(dòng)?？蓱?yīng)用于紡織、輕工、食品、包裝、化工、起重運(yùn)輸、礦山冶金等各類機(jī)械。</p><p><b>　　市場(chǎng)前景：</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┻m用產(chǎn)業(yè)：</b></p><p>　　很多終端產(chǎn)品可適合各種工程應(yīng)用，如汽車(chē)、機(jī)床、紡織機(jī)械、食品機(jī)械、印刷機(jī)械、采掘機(jī)械、軋鋼機(jī)械等等。</p>

25、<p>　?。ǘ┊a(chǎn)品的先進(jìn)性：</p><p>　　高效節(jié)能變速器可以實(shí)現(xiàn)多變速比傳動(dòng)且可根據(jù)速比的不同自動(dòng)完成變速比的選擇；此變速器還可以通過(guò)選擇一個(gè)自動(dòng)檔位來(lái)完成普通變速器的功能。這樣既節(jié)能又方便。</p><p><b>　　（三）成本：</b></p><p>　　因其結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單，而且功能比較多；從性價(jià)比上分析，這個(gè)產(chǎn)

26、品成本還是比較低的；因此很有市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的潛力。</p><p>　?。ㄋ模┩顿Y回報(bào)期預(yù)算：</p><p>　　因其應(yīng)用面廣以及市場(chǎng)需求空間大，特別是對(duì)機(jī)車(chē)的變速系統(tǒng)更將是一 質(zhì)的飛躍，一旦設(shè)計(jì)成功和技術(shù)成熟，它將很快收回成本．</p><p>　　可以預(yù)見(jiàn)，新型節(jié)能變速箱在世界范圍內(nèi)發(fā)展?jié)摿κ志薮螅貏e是對(duì)汽車(chē)業(yè)將是一個(gè)質(zhì)的飛躍。總之，高效節(jié)能節(jié)能變速器適應(yīng)時(shí)代發(fā)

27、展潮流，它的出現(xiàn)對(duì)汽車(chē)現(xiàn)有變速系統(tǒng)提出了強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)，所以具有極廣闊的市場(chǎng)。</p><p><b>　　2變速器的運(yùn)動(dòng)分析</b></p><p>　　2.1高效節(jié)能變速器運(yùn)動(dòng)原理圖</p><p>　　圖2-1節(jié)能變速器的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p>　　2.2節(jié)能變速器的傳動(dòng)方案分析：</p><p

28、>　　此變速器共有七根軸組成，各軸之間通過(guò)齒輪嚙合進(jìn)行工作的。各齒輪與軸的連接方式有三種分別是固定在軸上，通過(guò)離合器與軸相連或通過(guò)軸承與軸相對(duì)滑動(dòng)。各離合器有三種分別是用手工操作的離合器，用甩掄自動(dòng)控制的離合器以及超越離合器。</p><p>　　在駕駛室內(nèi)的檔位有六個(gè)分別是自動(dòng)檔、變速檔1、變速檔2、高速檔、低擋和倒檔，其中前三個(gè)檔位控制前4根軸的變速。后三個(gè)檔位控制后4根軸的變速。</p>

29、<p>　　如圖2―1所示為階梯軸的零件圖[1]</p><p>　　表2-1后四根軸的檔位</p><p>　　表2―2前四根軸的檔位</p><p>　　其中 0表示該檔位不工作</p><p><b>　　1表示該檔位工作</b></p><p>　　綜上所述此變速器共有12種

30、傳動(dòng)方案。</p><p>　　2.2.1后三個(gè)檔位工作時(shí)所帶動(dòng)的后四根軸的傳動(dòng)方案</p><p><b>　　方案1;</b></p><p>　　表2-3后四根軸的檔位</p><p><b>　　傳動(dòng)路線： </b></p><p>　　路線1： 齒輪18 ---

31、--齒輪20 ----齒輪21 ----齒輪25----輸出轉(zhuǎn)矩和功率</p><p>　　路線2: 齒輪25------齒輪23 ---- 齒輪26------輸出里程</p><p><b>　　方案2：</b></p><p>　　表2-4后四根軸的檔位</p><p>　　路線1： 齒輪18---

32、--齒輪20-----齒輪21-----齒輪25-----輸出轉(zhuǎn)矩和功率</p><p>　　路線2: 齒輪25-----齒輪23-----齒輪26 -----輸出里程</p><p>　　工作情況：低檔軸滑轉(zhuǎn)，里程表齒輪倒轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　方案3：</b></p><p>　　表2-4后四根軸的

33、檔位</p><p>　　路線1; 齒輪19------齒輪24----輸出轉(zhuǎn)矩和功率</p><p>　　路線2： 齒輪24------齒輪25-----齒輪23-----齒輪26 -----輸出里程</p><p>　　工作情況：倒檔軸 低檔軸停轉(zhuǎn)，低檔軸上齒輪滑轉(zhuǎn)，輸出里程</p><p>　　2.2.2前三個(gè)檔位工作時(shí)

34、所帶動(dòng)的前四根軸的傳動(dòng)方案</p><p>　　令 原動(dòng)機(jī)的最佳轉(zhuǎn)速n=2000r/min n1=800r/min n2=1000r/min</p><p>　　n3=1200r/min n4=1500r/min</p><p>　　一軸轉(zhuǎn)速 N1 二軸轉(zhuǎn)速 N2 三軸轉(zhuǎn)速N3</p><p>　　以上所提供的轉(zhuǎn)速

35、是參考值，其具體的轉(zhuǎn)速可以根據(jù)離合器和甩輪的選擇來(lái)確定</p><p>　　方案1：可以分為四種情況。</p><p>　　表2-5前四根軸的檔位</p><p>　　(1)一軸轉(zhuǎn)速N1<n1時(shí) 一軸空轉(zhuǎn)</p><p>　　（2）n2>N1>n1時(shí)</p><p>　　傳動(dòng)路線： 齒輪2--

36、---齒輪5-----齒輪7-----齒輪13-----齒輪9-----齒輪15</p><p>　?。?）N1n2 N3<n3時(shí)</p><p>　　傳動(dòng)路線：齒輪3-----齒輪6-----齒輪12-----齒輪9-----齒輪15</p><p>　　（4）N1n2 n4N3n3時(shí)</p><p>　　傳動(dòng)路線：齒輪3----

37、-齒輪6-----齒輪12-----齒輪10-----齒輪16</p><p>　?。?）N1n2 N3n4時(shí)</p><p>　　傳動(dòng)路線：齒輪3-----齒輪6-----齒輪12-----齒輪11-----齒輪17</p><p>　　方案2：可分為三種情況。</p><p>　　表2-6前四根軸的檔位</p><

38、p>　　(1)一軸轉(zhuǎn)速N1<n1時(shí) 一軸空轉(zhuǎn)</p><p>　?。?）n2>N1n1時(shí)</p><p>　　傳動(dòng)路線：齒輪:2-----齒輪5-----齒輪7-----齒輪13-----齒輪9-----齒輪14</p><p><b>　　(3)N1n2時(shí)</b></p><p>　　傳動(dòng)路

39、線：齒輪3-----齒輪6-----齒輪12-----齒輪9-----齒輪14</p><p>　　方案3：可分為三種情況。</p><p><b>　?。?）N3n3時(shí)</b></p><p>　　傳動(dòng)路線：齒輪1-----齒輪4-----齒輪8-----齒輪9-----齒輪15</p><p>　?。?）n4>

40、N3n3時(shí)</p><p>　　傳動(dòng)路線：齒輪1-----齒輪4-----齒輪8-----齒輪10-----齒輪16</p><p><b>　?。?）N3n4時(shí)</b></p><p>　　傳動(dòng)路線：齒輪1-----齒輪4-----齒輪8-----齒輪11-----齒輪17</p><p><b>　　方案4

41、：</b></p><p>　　表2-7前四根軸的檔位</p><p>　　傳動(dòng)路線：齒輪1-----齒輪4-----齒輪8-----齒輪9-----齒輪14</p><p>　　前四軸的傳動(dòng)方案之一和后四軸的傳動(dòng)方案之一分別組合使用可以實(shí)現(xiàn)12種傳動(dòng)方式。各傳動(dòng)方案中其自由F=1，只要求有一個(gè)動(dòng)力機(jī)構(gòu)此變速器就有確定的運(yùn)動(dòng)。</p>&l

42、t;p>　　2.3傳動(dòng)比計(jì)算與分配</p><p>　　高效節(jié)能變速器共有12種傳動(dòng)方案，因此共有12種傳動(dòng)比。</p><p>　　綜合考慮變速箱的尺寸、傳動(dòng)比分配和設(shè)計(jì)的有關(guān)準(zhǔn)則，可以選定以下齒輪齒數(shù)</p><p>　　各齒輪的齒數(shù)為：Z1=28, Z2=25, Z3=25, Z4=28, Z5=31, Z6=31, Z’6=25, Z7=17, Z8=

43、28, Z9=23, Z10=32, Z11=39, Z12=31, Z13=39, Z14=41, Z15=41, Z16=32, Z17=25, Z18=24, Z19=37, Z20=36, Z’20=25, Z21=23, Z22=35, Z23=23, Z24=25, Z25=37</p><p>　　2.3.1低檔工作時(shí)的傳動(dòng)方案 </p><p>　　方案1：（1）n2&g

44、t;N1>n1時(shí) 齒輪2-----齒輪5-----齒輪7-----齒輪13-----齒輪9-----齒輪15------齒輪18 -----齒輪20 ----齒輪21 ----齒輪25----輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為</p><p>　　i=Z5Z13Z15Z20Z25/Z2Z7Z9Z18Z21 (2-1)</p><

45、;p>　?。?）N1n3時(shí)N3<n3時(shí) 齒輪3-----齒輪6-----齒輪12-----齒輪9-----齒輪15------- 齒輪18 -----齒輪20 ----齒輪21 ----齒輪25----輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為</p><p>　　i= Z6Z12Z15Z20Z25/Z3Z6Z9Z18Z21</p><p><b>　　= </b

46、></p><p>　　（3）N1n2 n4N3n3時(shí) 齒輪3---齒輪6----齒輪12-----齒輪10-----齒輪16--- 齒輪18 -----齒輪20 ----齒輪21 ----齒輪25----輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為</p><p>　　i= Z6Z12Z16Z20Z25/Z3Z6Z10Z18Z21</p><p><b>

47、;　　= </b></p><p>　?。?）N1n2 N3n4時(shí) 齒輪3-----齒輪6-----齒輪12-----齒輪11-----齒輪17--- 齒輪18 -----齒輪20 ----齒輪21 ----齒輪25----輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為</p><p>　　i= Z6Z12Z17Z20Z25/Z3Z6Z11Z18Z21</p><

48、;p><b>　　= </b></p><p>　　方案2：（1）n2>N1n1時(shí) 齒輪:2-----齒輪5-----齒輪7-----齒輪13-----齒輪9-----齒輪14---齒輪18 -----齒輪20 ----齒輪21----齒輪25----輸出轉(zhuǎn)矩和功率此方案的傳動(dòng)比為</p><p>　　i= Z5Z13Z14Z20Z25/Z2Z7Z9Z1

49、8Z21 (2-2)</p><p><b>　　=</b></p><p>　?。?） N1n2時(shí) 齒輪3-----齒輪6-----齒輪12-----齒輪9-----齒輪14 -----齒輪18 -----齒輪20 ----齒輪21----齒輪25----輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為</p>&

50、lt;p>　　i= Z6Z12Z14Z20Z25/Z3Z’6Z9Z18Z21</p><p><b>　　= </b></p><p>　　方案3:（1）N3n3時(shí) 齒輪1-----齒輪4-----齒輪8-----齒輪9-----齒輪15---------齒輪18 -----齒輪20 ----齒輪21 ----齒輪25----輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比

51、為</p><p>　　i= Z4Z8Z15Z20Z25/Z1Z4Z9Z18Z21 (2-3)</p><p><b>　　= </b></p><p>　　（2）n4>N3n3時(shí) 齒輪1------齒輪4------齒輪8-------齒輪10-----齒輪16—齒輪18 -----齒輪20 --

52、--齒輪21 ----齒輪25----輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為 i= Z4Z8Z16Z20Z25/Z1Z4Z10Z18Z21</p><p><b>　　= </b></p><p>　?。?）N3n4時(shí) 齒輪1------齒輪4------齒輪8------齒輪11-----齒輪17-----

53、---齒輪18 -----齒輪20 ----齒輪21 ----齒輪25----輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為 i= Z4Z8Z17Z20Z25/Z1Z4Z11Z18Z21</p><p><b>　　= </b></p><p>　　方案4： 齒輪1-----齒輪4-----齒輪8-----齒輪9-----齒輪14----齒

54、輪18 -----齒輪20 ----齒輪21 ----齒輪25----輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為</p><p>　　i=Z4Z8Z14Z20Z25/Z1Z4Z9Z18Z21 </p><p><b>　　= </b></p><p>　　2.3.1高檔工作時(shí)的傳動(dòng)方案 </

55、p><p>　　方案5：（1）n2>N1>n1時(shí) 齒輪2-----齒輪5-----齒輪7-----齒輪13-----齒輪9-----齒輪15-----齒輪19------齒輪24----輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為</p><p>　　i= Z5Z13Z15Z24/Z2Z7Z9Z19 (2-4)</p>

56、<p><b>　　= </b></p><p>　?。?）N1n2 N3<n3時(shí) 齒輪3-----齒輪6-----齒輪12-----齒輪9-----齒輪15-----齒輪19------齒輪24----輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為</p><p>　　i= Z6Z12Z15Z24/Z3Z6Z9Z19</p><p

57、><b>　　=</b></p><p>　?。?）N1n2 n4N3n3時(shí) 齒輪3-----齒輪6-----齒輪12-----齒輪10-----齒輪16--------齒輪19------齒輪24----輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為</p><p>　　i= Z6Z12Z16Z24/Z3Z6Z10Z19</p><p><

58、b>　　=</b></p><p>　?。?）N1n2 N3n4時(shí) 齒輪3-----齒輪6-----齒輪12-----齒輪11---- 齒輪17------齒輪19------齒輪24----輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為</p><p>　　i= Z6Z12Z17Z24/Z3Z6Z11Z19</p><p><b>　　

59、=</b></p><p>　　方案6：（1）n2>N1n1時(shí) 齒輪:2-----齒輪5-----齒輪7-----齒輪13-----齒輪9-----齒輪14------齒輪19------齒輪24----輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為 i= Z5Z13Z14Z24/Z2Z7Z9Z19

60、 （2-5）</p><p><b>　　= </b></p><p>　?。?）N1n2時(shí) 齒輪3-----齒輪6-----齒輪12-----齒輪9-----齒輪14-----齒輪19------齒輪24----輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為</p><p>　　i= Z6Z12Z14Z24/Z3Z6Z9Z19&l

61、t;/p><p><b>　　=</b></p><p>　　方案7：（1）N3n3時(shí)齒輪1-----齒輪4-----齒輪8-----齒輪9-----齒輪15----齒輪19---齒輪24----輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為</p><p>　　i= Z4Z8Z15Z24/Z1Z4Z9Z19</p><p><b

62、>　　=</b></p><p>　　（2）n4>N3n3時(shí) 齒輪1-----齒輪4-----齒輪8-----齒輪10-----齒輪16-----齒輪19------齒輪24----輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為</p><p>　　i= Z4Z8Z15Z24/Z1Z4Z9Z19</p><p><b>　　=<

63、;/b></p><p>　　(3) N3n4時(shí) 齒輪1-----齒輪4-----齒輪8-----齒輪11-----齒輪17-----齒輪19--- 齒輪24----輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為</p><p>　　i= Z4Z8Z15Z24/Z1Z4Z9Z19</p><p><b>　　=</b></p>&

64、lt;p>　　方案8： 齒輪1—齒輪4---齒輪8---齒輪9---齒輪14--齒輪19--齒輪24--輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為</p><p>　　i= Z4Z8Z14Z24/Z1Z4Z9Z19 （2-7）</p><p><b>　　=</b></p><

65、;p>　　2.3.1倒檔工作時(shí)的傳動(dòng)方案 </p><p>　　倒檔工作時(shí)，其傳動(dòng)方案在低檔軸的基礎(chǔ)上多了一對(duì)齒輪嚙合，傳動(dòng)方案在形式上與低檔工作時(shí)的傳動(dòng)方案相似。由于倒檔不經(jīng)常使用且與低檔工作方案的相似形相似；故在這里不給于說(shuō)明和分析。</p><p>　　3變速器參數(shù)的選擇和分配</p><p><b>　　3.1原動(dòng)機(jī)的選擇</b>

66、</p><p>　　由于發(fā)動(dòng)機(jī)的物理特性決定了變速箱的存在。首先，任何發(fā)動(dòng)機(jī)都有其峰值轉(zhuǎn)速；其次，發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率及最大扭矩在一定的轉(zhuǎn)速區(qū)出現(xiàn)。比如，發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率出現(xiàn)在5500轉(zhuǎn)。變速箱可以在汽車(chē)行駛過(guò)程中在發(fā)動(dòng)機(jī)和車(chē)輪之間產(chǎn)生不同的變速比，換檔可以使得發(fā)動(dòng)機(jī)工作在其最佳的動(dòng)力性能狀態(tài)下。理想情況下，變速箱應(yīng)具有靈活的變速比。</p><p>　　因?yàn)槭掷锏馁Y料不全，又是作為一個(gè)樣機(jī)來(lái)設(shè)

67、計(jì)，所以這次先以電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)。</p><p>　　此變速箱傳動(dòng)路線較多，而失效形式主要發(fā)生在低速檔，所以這次先以低速檔檔為依據(jù)設(shè)計(jì)。此變速器工作在低速當(dāng)時(shí)有三種轉(zhuǎn)動(dòng)方案和10種傳動(dòng)比，應(yīng)根據(jù)以下原則選擇某一傳動(dòng)比，若此傳動(dòng)滿足校核和使用要求時(shí)整個(gè)變速器都能滿足使用要求。</p><p>　　3.1.1傳動(dòng)比的選擇原則</p><p>　　當(dāng)電動(dòng)機(jī)的功率一定時(shí)有

68、公式P=FV得若轉(zhuǎn)速小時(shí)所受的力最大；又由公式i12=n1/n2得若n1一定的情況下i12越大則n2越小；</p><p>　　傳動(dòng)比的具體選擇：綜合以上兩個(gè)條件傳動(dòng)比應(yīng)選擇方案：（1）n2>N1n1時(shí) 齒輪:2-----齒輪5-----齒輪7-----齒輪13-----齒輪9-----齒輪14---齒輪18 -----齒輪20 ----齒輪21----齒輪25----輸出轉(zhuǎn)矩和功率 其總傳動(dòng)比為

69、i=12.2365</p><p>　　3.1.2電動(dòng)機(jī)的選擇</p><p><b>　　1）選擇電動(dòng)機(jī)類型</b></p><p>　　按工作要求選取Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。</p><p><b>　　2）選擇電動(dòng)機(jī)容量</b></p><p>

70、;<b>　　工作時(shí)所需的功率：</b></p><p>　　w為輸出軸至輪子的效率</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的輸入功率：P=Pw/η</p><p>　　其中η為電動(dòng)機(jī)至輸出軸的總效率，包括1個(gè)聯(lián)軸器，5個(gè)離合器，5對(duì)齒輪傳動(dòng)，6對(duì)滾動(dòng)軸承，。由表10-1（《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》）查得聯(lián)軸器效率為1=0.98,離合器效率 2=0.97,一

71、對(duì)齒輪傳動(dòng)效率為 3=0.97,一對(duì)滾動(dòng)軸承效率為 4=0.995, 值計(jì)算如下：</p><p>　　= (3-1)</p><p><b>　　=</b></p><p>　　所以P。=Pw/ =1.782/0.7013=2.54kw</p><p>　　根

72、據(jù)P。選取電動(dòng)機(jī)額定功率Pm，使Pm=（1～1.3）P。</p><p>　　即 Pm=2.54～3.30</p><p>　　查表10-110（《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》）查得電動(dòng)機(jī)的額定功率Pm=3Kw。</p><p><b>　　3）選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　先計(jì)算輸出軸的轉(zhuǎn)速：</p&g

73、t;<p>　　nw=16r/min,即箱體第七軸的轉(zhuǎn)速為：</p><p>　　n7=16×12=192r/min</p><p>　　上式中12為差速器傳動(dòng)比，以下為差速器相關(guān)資料：</p><p>　　差速器只是裝在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)半軸之間的一個(gè)小總成，差速器的作用就是使兩側(cè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速不同。當(dāng)裝載機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)，例如左轉(zhuǎn)彎，彎心在左側(cè)，在相同的時(shí)間內(nèi)

74、右側(cè)車(chē)輪要比左側(cè)車(chē)輪走過(guò)的軌跡要長(zhǎng)，所以右側(cè)車(chē)輪轉(zhuǎn)的要更快一些。要達(dá)到這個(gè)效果，就得通過(guò)差速器來(lái)調(diào)節(jié)。差速器由差速器殼、行星齒輪、行星齒輪軸和半軸齒輪等機(jī)械零件組成。</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)變速器從動(dòng)軸進(jìn)入差速器后，直接驅(qū)動(dòng)差速器殼，再傳遞到行星齒輪，帶動(dòng)左、右半軸齒輪，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。左右半軸的轉(zhuǎn)速之和等于差速器殼轉(zhuǎn)速的二倍。當(dāng)裝載機(jī)直線行駛時(shí)，上述三個(gè)轉(zhuǎn)速相同。當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于裝載機(jī)受力情況發(fā)生變化，

75、反饋在左右半軸上，進(jìn)而破壞差速器原有的平衡，這時(shí)轉(zhuǎn)速重新分配，導(dǎo)致內(nèi)側(cè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速減小，外側(cè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速增加，重新達(dá)到平衡狀態(tài)。同時(shí)，裝載機(jī)完成轉(zhuǎn)彎動(dòng)作。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)為 =n25×12.2365=2349.4r/min .</p><p>　　查表10-110查得Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)中Y100L-2型的同步轉(zhuǎn)速為3000r/min的電動(dòng)機(jī)合適，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下

76、表示：</p><p>　　3.2計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p>　　因?yàn)榇俗兯傧渲份^多，計(jì)算繁瑣，而失效主要發(fā)生在低速檔（工作檔）。所以這次僅以低速檔支路為例計(jì)算。</p><p><b>　　各軸的轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　令電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為Nw 第一軸的轉(zhuǎn)速N1 第二軸的N2 第

77、三軸的轉(zhuǎn)速N3 第四軸的轉(zhuǎn)速 N4 第五軸的轉(zhuǎn)速 N5 第七軸的轉(zhuǎn)速 N6</p><p>　　第一軸與第二軸的傳動(dòng)比i12=Z5/Z2=1.24</p><p>　　第二軸與第三軸的傳動(dòng)比i23=Z13/Z7=2.294</p><p>　　第三軸與第四軸的傳動(dòng)比i34=Z14/Z9=1.7826</p><p>　　第四軸與

78、第五軸的傳動(dòng)比i45=Z20/Z18=1.5</p><p>　　第五軸與第七軸的傳動(dòng)比i57=Z2/Z251=0.6216</p><p>　　3.2.1各軸的功率</p><p>　　3.2.2各軸的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　最后將計(jì)算結(jié)果填入下表：</p><p>　　4軸與軸上零件的設(shè)計(jì)與選擇</p>

79、;<p><b>　　4.1聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　第一軸中間聯(lián)軸器的選則</p><p><b>　　(4-1)</b></p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表14-1得 </p><p>　　則： (4-2)</p>

80、<p>　　綜合考慮聯(lián)軸器的軸向和徑向尺寸以及考慮軸可能選用的直徑，我選用凸緣聯(lián)軸器查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》續(xù)表10-41選取YL4型聯(lián)軸器，各數(shù)據(jù)如下表：</p><p>　　4.2齒輪零件的校核</p><p>　　因?yàn)樵诘退贆n箱體中3、4、5軸上傳遞的扭矩最大，即齒輪受力最大，所以只需對(duì)配對(duì)齒輪9和齒輪14以及配對(duì)齒輪18及齒輪20，若這兩對(duì)齒輪滿足條件，則其余齒輪也

81、滿足。</p><p><b>　　由前面的計(jì)算知</b></p><p>　　T3=23.59N·m T4=39.15 N·m T5=53.02 N·m</p><p>　　N3=1012r/min n4=568r/min n5=379r/min</p&

82、gt;<p>　　3軸到4軸傳動(dòng)比i34=1.783 4軸到5軸傳動(dòng)比i45=1.5</p><p>　　對(duì)3軸到4軸的齒輪進(jìn)行校核</p><p>　　【1】選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)</p><p>　　按原理圖所示傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)；</p><p>　　裝載機(jī)為一般工作機(jī)器，選用7級(jí)精度（GB 10

83、095—88）；</p><p>　　材料選擇由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-1選擇小齒輪及大齒輪材料均為40Cr（調(diào)質(zhì)）硬度均為280HBS；</p><p>　　選小齒輪齒數(shù)Z9=23 大齒輪齒數(shù)Z14= i34·Z9=23×1.783=41.009 </p><p><b>　　取 Z2=35；</b></p>

84、<p>　　【2】按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) </p><p>　　d1為齒輪9的分度圓直徑 T3為三軸轉(zhuǎn)矩 ZH為區(qū)域系數(shù) ZE為彈性影響系數(shù) 傳動(dòng)比u= i34 標(biāo)準(zhǔn)值齒輪時(shí)ZH=2.5</p><p><b>　　(4-3)</b></p><p>　　2-1確定公式內(nèi)的各計(jì)算值</p><

85、;p>　　1）預(yù)選齒寬B=67mm m=3mm 則分度圓直徑d1=mz=23×3=69mm</p><p>　　齒寬系數(shù)фd=B/d1=67/69=0.971</p><p>　　2) 由表10—6查的材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa </p><p>　　3）由圖10—21d按齒面硬度查的小齒輪與大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極σHlim1=σH

86、lim2=840 MPa</p><p>　　4）由式10—13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：</p><p>　　預(yù)定壽命Lh=24000小時(shí)</p><p>　　5）由圖10—19查的接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=1.05 KHN2=1.08</p><p>　　6）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取失效概率為1%，安

87、全系數(shù)S=1 由式（10—12）得</p><p><b>　　[σH]1</b></p><p>　　[σH]2= KHN2σHlim2/S=1.08×840/1=907.2 MPa</p><p><b>　　7) 計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　V=πd1tn4/60

88、15;1000=3.14×69×1012/60×1000=3.564m/s</p><p>　　由V=3.564m/s 查圖10—8得動(dòng)載荷系數(shù)KV=1.1 </p><p>　　直齒輪，假設(shè)KA Ft/B<100N/mm 由表10—3查得KHα=KFα=1.2</p><p>　　由表10—2查得使用系數(shù)KA=1</p&g

89、t;<p>　　由表10—4查得7級(jí)精度、3軸齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)</p><p><b>　　KHβ</b></p><p>　　由B/h=9.926 FHβ=1.40041 查圖10—13得 KFβ=1.42 </p><p>　　故載荷系數(shù)K=KAKVKHαKHβ</p><p>　　2-2

90、校核小齒輪分度圓直徑d1，代入[σH]中較小的值</p><p><b>　?。?3mm</b></p><p><b>　　所以小齒輪合適。</b></p><p>　　【3】按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由式（10—5）得彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為：</p><p>&

91、lt;b>　　(4-4)</b></p><p>　　為了簡(jiǎn)化計(jì)算，前面已預(yù)選了一個(gè)模數(shù)m=3，這里僅校核該模數(shù)是否滿足齒根彎曲強(qiáng)度即可。</p><p>　　3-1確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　1）由圖10—20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為</p><p>　　σFE1=σFE2=670 MPa </

92、p><p>　　2）由圖10—18查得彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1= 0.85 KFN2=0.88</p><p>　　3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4</p><p>　　[σF]1= KFN1σFE1/S=</p><p>　　[σF]2= KFN2σFE2/S</p&

93、gt;<p><b>　　4) 計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　K=KAKVKFαKFβ</p><p><b>　　5）查取齒形系數(shù)</b></p><p>　　由表10—5查得 YFα1=2.76 YFα2=2.45</p><p>　　6）查取應(yīng)力校正系數(shù)<

94、;/p><p>　　由表10—5查得Ysα1=1.56 Ysα2=1.62</p><p>　　7）計(jì)算大小齒輪的YFα Ysα/[σF]并加以比較</p><p>　　YFα1 Ysα1/[σF]1=</p><p>　　YFα2 Ysα2/[σF]2=</p><p><b>　　小齒輪的數(shù)據(jù)大&

95、lt;/b></p><p><b>　　3-2設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　mm＜3mm</b></p><p>　　所以預(yù)選模數(shù)m=3mm合適。</p><p><b>　　【4】幾何尺寸計(jì)算</b></p><p>　　1）計(jì)

96、算分度圓直徑 </p><p><b>　　d1=mZ1</b></p><p><b>　　d2=mZ2</b></p><p><b>　　2)中心距 a</b></p><p>　　3)齒寬為b1=65mm b2=18mm</p><p>&

97、lt;b>　　【5】驗(yàn)算 Ft</b></p><p>　　KA Ft/B 合適</p><p>　　【6】繪制結(jié)構(gòu)零件圖如下</p><p><b>　　圖4-1 零件圖</b></p><p>　　對(duì)4軸到5軸的齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)</p><p>　　選定齒輪類型精度等級(jí)、材

98、料及齒輪</p><p>　　選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)</p><p>　　選用6級(jí)精度（GB 10095—88）</p><p>　　材料選擇 由表10—1選擇大小齒輪齒數(shù)材料均為40Cr(調(diào)質(zhì)后表面淬火)，硬度均為350HBS</p><p>　　選小齒輪齒數(shù)z18=24,大齒輪齒數(shù)z20 =z18·i</p><

99、;p><b>　　取z2=36</b></p><p><b>　　按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</b></p><p>　　d1t≥2.32 (4-5)</p><p>　　2-1確定公式中各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　1）預(yù)選齒寬B=20mm 模數(shù)m=3mm

100、 則</p><p>　　分度圓直徑d18=mz18=72mm 齒寬系數(shù)φd=B/d=20/72=0.278</p><p>　　2) 由表10—6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8 MPa</p><p>　　3）由圖10—21d按齒面硬度查得小齒輪、大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim1= σHlim2 =925 MPa</p><p&g

101、t;　　4）由式10—13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：</p><p><b>　　N1</b></p><p><b>　　N2</b></p><p>　　5) 由圖10—19查得接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1=1.07 KHN2=1.09</p><p>　　6）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p>

102、;<p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1 由式10—12得</p><p><b>　　[σH]1</b></p><p><b>　　[σH]2</b></p><p><b>　　7）計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p><b>　　V<

103、/b></p><p>　　由V=1.87m/s 查圖10—8得動(dòng)載荷系數(shù)KV=1.03</p><p>　　直齒輪，假設(shè)KA Ft/B＞100N/mm 由表10—3查得KHα=KFα=1</p><p>　　由表10—2查得使用系數(shù)KA=1</p><p>　　由表10—4查得6級(jí)精度、硬齒面齒輪，非對(duì)稱布置時(shí)</p>

104、<p><b>　　KHβ</b></p><p>　　由B/h=2.95 FHβ=1.071 查圖10—13得 KFβ=1.04</p><p>　　故載荷系數(shù)K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1×1.071=1.102</p><p>　　2-2 校核小齒輪分度圓直徑d1t，代入[σH]中較小

105、的值</p><p><b>　?。?3mm</b></p><p><b>　　所以小齒輪滿足。</b></p><p>　　按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度公式校核預(yù)選模數(shù)</p><p>　　由式（10—5）得彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為：</p><p><b>　　(4-6)&l

106、t;/b></p><p>　　3-1確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　1）由圖10—20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為</p><p>　　σFE1=σFE2=700 MPa </p><p>　　2）由圖10—18查得彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1= 0.85 KFN2=0.88</p><p>　

107、　3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4</p><p><b>　　[σF]1</b></p><p><b>　　[σF]2</b></p><p><b>　　4) 計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p><

108、b>　　K</b></p><p><b>　　5）查取齒形系數(shù)</b></p><p>　　由表10——5查得 YFα1=2.91 YFα2=2.52</p><p>　　6）查取應(yīng)力校正系數(shù)</p><p>　　由表10——5查得Ysα1=1.53 Ysα2=1.625</p

109、><p>　　7）計(jì)算大小齒輪的YFα Ysα/[σF]并加以比較</p><p>　　YFα1 Ysα1/[σF]1</p><p>　　YFα2 Ysα2/[σF]2</p><p><b>　　小齒輪的數(shù)據(jù)大</b></p><p>　　所以預(yù)選模數(shù)m=3mm合適。</p><

110、;p><b>　　【4】幾何尺寸計(jì)算</b></p><p>　　1）計(jì)算分度圓直徑 </p><p><b>　　d18</b></p><p><b>　　d20</b></p><p>　　3)齒寬為b1=20mm b2=20mm</p><

111、;p><b>　　【5】驗(yàn)算 Ft</b></p><p><b>　　合適</b></p><p>　　【6】繪制齒輪零件圖</p><p><b>　　小齒輪如圖所示：</b></p><p><b>　　圖4-2齒輪零件圖</b></p&

112、gt;<p>　　4.3軸的設(shè)計(jì)與校核 </p><p>　　根據(jù)以上所受的轉(zhuǎn)矩分析由于三軸、四軸、五軸和七軸所受的轉(zhuǎn)矩較大，其中五軸所受的轉(zhuǎn)矩最大，而四軸的結(jié)構(gòu)最復(fù)雜,第三軸的齒輪半徑最小。因此只要校核和計(jì)算第三軸、第四軸和第五軸，其它軸可以參考這三個(gè)軸進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　由前面的計(jì)算知：作用在4、5軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T分別為：</p>

113、<p>　　P3=2.5kw P4=2.33kw P5=2.10kw </p><p>　　N3=1012r/min N4=568r/min N5=379r/min </p><p>　　T3=23.59N·m T4=39.15N·m T5=53.02N·m</p><p&g

114、t;<b>　　求作用在齒輪上的力</b></p><p>　　由前面計(jì)算知，各齒輪分度圓直徑為：</p><p>　　D9=mz=3×23=69mm d13=mz=3×39=117mm d14=mz=3×41=123mm d18=mz=3×24=72mm d20=mz=3×36=108mm

115、d20’=mz=3×25=75mm</p><p>　　各軸的受力分析圖分別如下所示：</p><p>　　三軸的受力分析和設(shè)計(jì)</p><p>　　圖4-3軸的受力分析</p><p><b>　　圖4-4軸的扭矩圖</b></p><p><b>　　圖4-5軸的扭矩圖&l

116、t;/b></p><p><b>　　圖4-6軸的設(shè)計(jì)圖</b></p><p>　　其中F1 F2 F3 F4 未知 </p><p>　　有裝配尺寸得：=77mm =310mm =337mm </p><p><b>　　由獨(dú)立的力學(xué)方程：</b></p>

117、<p>　　代入數(shù)據(jù)得F2=78.175N F1=-180.25N</p><p>　　F4=527.2N F3=559.86N</p><p>　　由于軸上各力已經(jīng)算出，根據(jù)各力算出所受的彎矩圖和扭矩圖；其中圖上的數(shù)據(jù)由力學(xué)的相關(guān)公式算出；所做的圖如上圖所示 </p><p>　　由于軸的上面有孔，故取軸的最小直徑為35mm。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如上

118、圖所示。</p><p>　　在B點(diǎn)時(shí)所受的總彎矩最大且所受的總彎矩為</p><p>　　彎曲模量的計(jì)算公式按表15-1選用</p><p><b>　　(4-7)</b></p><p>　　彎曲疲勞極限由表15-1得</p><p>　　此軸所受的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6<

119、;/p><p>　　由軸的第三強(qiáng)度理論的軸的彎扭合成強(qiáng)度為</p><p>　　=12.44MP (4-8)</p><p><b>　　此軸滿足使用要求</b></p><p>　　四軸的受力分析與設(shè)計(jì)</p><p>　　圖4-7軸的受力分析</p><p>

120、　　圖4-8軸的受扭矩圖</p><p>　　圖4-9軸的抗扭強(qiáng)度圖</p><p>　　圖4-10軸的設(shè)計(jì)圖</p><p>　　其中Fa1 Fa2 Fd1 Fd2 未知 </p><p>　　有裝配尺寸得：=47mm =203mm =337mm </p><p><b>　　由獨(dú)立的力

121、學(xué)方程：</b></p><p>　　代入數(shù)據(jù)得Fd1=-235.82N Fa1=-141.34N</p><p>　　Fd2=662.2N Fa2=476.52N</p><p>　　由于軸上各力已經(jīng)算出，根據(jù)各力算出所受的彎矩圖和扭矩圖；其中圖上的數(shù)據(jù)由力學(xué)的相關(guān)公式算出；所做的圖如上圖所示 </p><p>　　由于

122、軸的上面有孔，故取軸的最小直徑為35mm。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如上圖所示。</p><p>　　在B點(diǎn)時(shí)所受的總彎矩最大且所受的總彎矩為</p><p>　　彎曲模量的計(jì)算公式按表15-1選用</p><p><b>　　(4-9)</b></p><p>　　彎曲疲勞極限由表15-1得</p><p>

123、　　此軸所受的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6</p><p>　　由軸的第三強(qiáng)度理論的軸的彎扭合成強(qiáng)度為</p><p>　　=25.44MP (4-10)</p><p><b>　　此軸滿足使用要求</b></p><p>　　五軸的受力分析與設(shè)計(jì)</p><p

124、>　　圖4-11軸的受力分析圖</p><p>　　圖4-12軸的扭矩圖</p><p>　　圖4-13軸的抗扭強(qiáng)度圖</p><p>　　圖4-14軸的設(shè)計(jì)圖</p><p>　　其中Fa1 Fa2 Fd1 Fd2 未知 </p><p><b>　　有裝配尺寸得方程：</b>&