变速箱输出轴设计说明书样本.doc

资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除。变速箱输出轴设计说明书手动五档变速箱,参考同类变速箱得最大转矩为294N·m。初取轴的材料为40Cr,算取轴的最小直径:dd--最小直径。T--最大力矩n—转速d=14.1mm按照轴的用途绘制轴肩和阶梯轴,得到零件图。从左向右传动比齿轮依次为1,同步器,1.424,2.186,同步器,3.767,同步器,6.15,倒档齿轮。5变速器轴的设计与校核5.1变速器轴的结构和尺寸5.1.1轴的结构第一轴一般和齿轮做成一体,前端大都支撑在飞轮内腔的轴承上,其轴颈根据前轴承内径确定。该轴承不承受轴向力,轴的轴向定位一般由后轴承用卡环和轴承盖实现。第一轴长度由离合器的轴向尺寸确定,而花键尺寸应与离合器从动盘毂的内花键统一考虑。第一轴如图5–1所示:中间轴分为旋转轴式和固定轴式。本设计采用的是旋转轴式传动方案。由于一档和倒档齿轮较小,一般和中间轴做成一体,而高档齿轮则分别用键固定在轴上,以便磨损后更换。其结构如下图所示:5.1.2轴的尺寸变速器轴的确定和尺寸,主要依据结构布置上的要求并考虑加工工艺和装配工艺[7]要求而定。在草图设计时,由齿轮、换档部件的工作位置和尺寸可初步确定轴的长度。而轴的直径可参考同类汽车变速器轴的尺寸选定,也可由下列经验第二轴和中间轴:d=(0.4～0.5)A,mm(5–1)第一轴:,mm(5–2)式中—发动机的最大扭矩,Nm为保证设计的合理性,轴的强度与刚度应有一定的协调关系。因此,轴的直径d与轴的长度L的关系可按下式选取:第一轴和中间轴:d/L=0.16～0.18;第二轴:d/L=0.18～0.215.2轴的校核由变速器结构布置考虑到加工和装配而确定的轴的尺寸,一般来说强度是足够的,仅对其危险断面进行验算即可。对于本设计的变速器来说,在设计的过程中,轴的强度和刚度[8]都留有一定的余量,因此,在进行校核时只需要校核一档处即可;因为车辆在行进的过程中,一档所传动的扭矩最大,即轴所承受的扭矩也最大。由于第二轴结构比较复杂,故作为重点的校核对象。下面对第一轴和第二轴进行校核。5.2.1第一轴的强度和刚度校核因为第一轴在运转的过程中,所受的弯矩很小,能够忽略,能够认为其只受扭矩。此种情况下,轴的扭矩强度条件公式为(5–3)式中—扭转切应力,MPa;T—轴所受的扭矩,N·mm;—轴的抗扭截面系数,mm3;P—轴传递的功率,km;d—计算截面处轴的直径,mm;[]—许用扭转切应力,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,符合强度要求。轴的扭转变形用每米长的扭转角来表示。其计算公式为:(5–4)式中T—轴所受的扭矩,N·mm;G—轴的材料的剪切弹性模数,MPa;对于钢材,G=8.1×104MPa;—轴截面的极惯性矩,mm4,=4/32;将已知数据代入上式可得:0.9对于一般传动轴可取[]=0.5°～1°/m;故也符合刚度要求。5.2.2第二轴的强度与刚度校核轴的强度校核计算用的齿轮啮合的圆周力Ft、径向力Fr及轴向力Fa可按下式求出:(5–5)(5–6)(5–7)式中i—计算齿轮的传动比,此处为一档传动比3.85;d—计算齿轮的节圆半径,mm,为100mm;—节点处的压力角,为16°;—螺旋角,为30°;—发动机最大转矩,为14N·mm。代入上式可得:Ft=10934N;Fr=3620.4N;Fa=6312.7