簡(jiǎn)介：濰坊科技學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文論文題目電動(dòng)轎車二級(jí)齒輪變速器指導(dǎo)教師456姓名123專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)2009級(jí)本科二班摘要變速器作為電動(dòng)轎車傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)整車的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性、操縱的可靠性與輕便性、傳動(dòng)的平穩(wěn)性與效率都有著較為直接的影響。雖然傳統(tǒng)機(jī)械式的手動(dòng)變速器具有換檔沖擊大，體積大，操縱麻煩等諸多缺點(diǎn)，但仍以其傳動(dòng)效率高、生產(chǎn)制造工藝成熟以及成本低等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電動(dòng)轎車上。本文在深入了解和學(xué)習(xí)變速器開發(fā)流程和相關(guān)設(shè)計(jì)理論知識(shí)的前提下，首先確定該電動(dòng)轎車手動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)方案，包括齒輪和軸的總布置形式、換檔操縱機(jī)構(gòu)及檔位布置形式等；其次根據(jù)所配發(fā)動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)以及考慮到整車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性要求下的傳動(dòng)比，設(shè)計(jì)計(jì)算出變速器主要零件的相關(guān)參數(shù)，通過對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)的分析，找到影響手動(dòng)變速器性能的因素，完成齒輪、軸和軸承等主要零件以及同步器同步過程的分析。同時(shí)針對(duì)各影響因素結(jié)合變速器的結(jié)構(gòu)和目標(biāo)性能進(jìn)行優(yōu)化。在提高傳動(dòng)效率，換檔舒適性，輕量化等方面進(jìn)行研究。關(guān)鍵詞手動(dòng)變速器電動(dòng)汽車舒適性ABSTRACTASANIMPORTANTPARTOFAUTOMOBILETRANSMISSION,GEARBOXNOTONLYHASADIRECTIMPACTONTHEVEHICLE’SPOWERANDECONOMY,ALSOAFFECTSTHEOPERATIONRELIABILITYANDEASE,TRANSMISSIONSTABILITYANDEFFICIENCY．ALTHOUGHTHETRADITIONALMECHANICALMANUALTRANSMISSIONHASMANYDISADVANTAGES，SUCHASLARGESHIFTSHOCK,HUGEVOLUMEANDCOMPLICATEDCONTROL，ITISSTILLWIDELYUSEDINMODEMCARSFORITSADVANTAGESOFHIGHTRANSMISSIONEFFICIENCY,MATUREPRODUCTIONTECHNIQUEANDMOREIMPORTANTLYLOWCOST．THISTHESISFIRMLYCONFIRMSTHEDESIGNPLANOFMANUALGEARBOXOFMICROCAR,BASINGONTHECOMPREHENSIONANDSTUDYONGEARBOXDEVELOPMENTPROCESSASWELLASRELEVANTTHEORIES．THEDESIGNPLANINCLUDESTHELAYOUTOFGEARANDSHAFT,LAYOUTOFGEARSHIFTINGOPERATIONMECHANISM，ETC．SECONDLYBASEDONTHEESSENTIALPARAMETEROFFURNISHEDENGINEANDTHEREQUIREDTRANSMISSIONRATIOOFTHEVEHICLE’SPOWERPERFORMANCE，THERELATEDPARAMETERSONMAINCOMPONENTSOFGEARBOXAREWORKEDOUT．VIAANALYSISTODESIGNPARKEYWORDMANUALTRANSMISSIONTRANSMISSIONEFFICIENCYLIGHTWEIGHT目錄摘要ABSTRACT1傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)111傳動(dòng)簡(jiǎn)圖112擬定傳動(dòng)方案115計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)22設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)零件421高速齒輪組的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核422高速齒輪組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)723低速齒輪組的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核724低速齒輪組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1125低速齒輪組的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核1124低速齒輪組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1525校驗(yàn)傳動(dòng)比153設(shè)計(jì)計(jì)算軸1731低速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算1732中間軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算2333高速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算244鍵聯(lián)接，潤(rùn)滑方式，潤(rùn)滑劑牌號(hào)及密封件的選擇264．1選擇和校驗(yàn)鍵聯(lián)接264．2齒輪的潤(rùn)滑264．3滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑264．4潤(rùn)滑油的選擇264．5密封方法的選取275同步器的設(shè)計(jì)2851同步器的工作原理2852同步器的功用同步器的種類29532同步環(huán)主要尺寸確定296變速器操作機(jī)構(gòu)3161變速器操作機(jī)構(gòu)的要求3162直接操作手動(dòng)換擋變速器3163遠(yuǎn)距離操作手動(dòng)換擋變速器3164變速器自鎖，互鎖，倒檔鎖裝置327變速器軸承33結(jié)論34致謝35附錄36參考文獻(xiàn)371傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)11傳動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如下12擬定傳動(dòng)方案采用二級(jí)圓柱齒輪減速器，適合于繁重及惡劣條件下長(zhǎng)期工作，使用與維護(hù)方便。（缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)尺寸稍大）。高速級(jí)常用斜齒，低速級(jí)可用直齒或斜齒。由于相對(duì)于軸承不對(duì)稱，要求軸具有較大的剛度。高速級(jí)齒輪在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，以減少因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均的現(xiàn)象。常用于載荷較平穩(wěn)的場(chǎng)合，應(yīng)用廣泛。傳動(dòng)比范圍I8～40已知322；321；31678各軸轉(zhuǎn)速各軸輸入功率電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩各軸輸入轉(zhuǎn)矩同理2設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)零件標(biāo)準(zhǔn)減速器中齒輪的齒寬系數(shù)B/A（其中A為中心距）對(duì)于一般減速器取齒寬系數(shù)0221高速齒輪組的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核211選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1如上圖所示，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，四個(gè)齒輪均為斜齒，有利于保障傳動(dòng)的平穩(wěn)性；2運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB1009588）；3材料選擇。由文獻(xiàn)2表101,選擇小齒輪材料為40（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。4初選小齒齒數(shù)9，大齒輪齒數(shù)為3222898，取29。212按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)213確定公式內(nèi)的數(shù)值1試選載荷系數(shù)16，由文獻(xiàn)2圖1030選取節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)24332由文獻(xiàn)2圖1026查得0771、0820所以15913外嚙合齒輪傳動(dòng)的齒寬系數(shù)051U0513220408444查表材料的彈性影響系數(shù)18985由表按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為600；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為6計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)60NJ602800128300108064同理25X由文獻(xiàn)2圖1019查得接觸疲勞壽命系數(shù)09、0977計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1，安全系數(shù)為S105，則/S5142/S508所以（5142508）/25111214基本數(shù)據(jù)計(jì)算1由小齒輪分度圓直徑361MM圓整為36MM2計(jì)算圓周速度V53M/S3計(jì)算齒寬B及模數(shù)B304MM圓整為38H225855MMB/H364計(jì)算縱向重合度0318TANΒ0885計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)1，根據(jù)V53M/S，7級(jí)精度，由由文獻(xiàn)3圖108查得動(dòng)載系數(shù)1054；由文獻(xiàn)3表104查得查文獻(xiàn)3圖1013得；查文獻(xiàn)3表103得所以載花系數(shù)K17646按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑MM計(jì)算模數(shù)MM圓整為39MM215按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)216確定計(jì)算參數(shù)1計(jì)算載荷系數(shù)K20212由縱向重合度2397，查文獻(xiàn)3圖1028得螺旋角影響系數(shù)088463查取齒形系數(shù)由文獻(xiàn)3表105查得齒形系數(shù)；應(yīng)力校正系數(shù)；18224由文獻(xiàn)3圖1020C查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；5由文獻(xiàn)3圖1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù)；6計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S14；則；同理2442857計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較001365001602所以,大齒輪的數(shù)值大217計(jì)算中心距AMM圓整為70MM218按圓整的中心距修正螺旋角因Β值改變不多，故參數(shù)、、等不必修正。219計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑MM同理11905MM2110計(jì)算齒輪寬度B312MM圓整后取MM36M22高速齒輪組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒根圓直徑為36952102539272MMMM齒頂圓直徑為MM23低速齒輪組的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核231選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1所示，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，四個(gè)齒輪均為斜齒，有利于保障傳動(dòng)的平穩(wěn)性；2運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB1009588）；3材料選擇。由文獻(xiàn)2表101選擇小齒輪材料為40（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。4初選小齒齒數(shù)14，大齒輪齒數(shù)為32145。232按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定公式內(nèi)的數(shù)值1試選載荷系數(shù)16，由文獻(xiàn)2圖1030選取節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)24332由文獻(xiàn)2圖1026查得07710980所以17513外嚙合齒輪傳動(dòng)的齒寬系數(shù)051U0513210408424查文獻(xiàn)2表106得材料的彈性影響系數(shù)18985由文獻(xiàn)2圖1021D按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為600；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為5506計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)60NJ608696128300102504同理78查得接觸疲勞壽命系數(shù)09710967計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1，安全系數(shù)為S105，則/S5543/S574所以56415233齒輪數(shù)據(jù)計(jì)算1小齒輪分度圓直徑所以487MM圓整為48MM2計(jì)算圓周速度V22M/S3計(jì)算齒寬B及模數(shù)B41MMMMH2257245MMB/H5664計(jì)算縱向重合度0318TANΒ1365計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)1，根據(jù)V22M/S，7級(jí)精度，由文獻(xiàn)2圖108查得動(dòng)載系數(shù)1042；由文獻(xiàn)2表104查得查文獻(xiàn)2圖1013得；查文獻(xiàn)2表103得所以載荷系數(shù)K21986按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑MM7計(jì)算模數(shù)MM圓整為35MM234按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)235確定計(jì)算參數(shù)1計(jì)算載荷系數(shù)K17742由縱向重合度136，查得螺旋角影響系數(shù)088463查取齒形系數(shù)由文獻(xiàn)2表105查得齒形系數(shù)；應(yīng)力校正系數(shù)；17794由文獻(xiàn)2圖1020C查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；5由文獻(xiàn)2圖1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù)；6計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S14；則；同理257867計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較00129270015192大齒輪的數(shù)值大236法面模數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算298MM對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取35MM，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有1433取14則U45237幾何尺寸計(jì)算1計(jì)算中心距AMM圓整為110MM2按圓整的中心距修正螺旋角因Β值改變不多，故參數(shù)、、等不必修正。3計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑MM同理1678MM4計(jì)算齒輪寬度B4395MM圓整后取MM24低速齒輪組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒根圓直徑為4345MMMM齒頂圓直徑為MMMM25低速齒輪組的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核251選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1所示，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，四個(gè)齒輪均為斜齒，有利于保障傳動(dòng)的平穩(wěn)性；2運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB1009588）；3材料選擇。由文獻(xiàn)2表101選擇小齒輪材料為40（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。4初選小齒齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)為167847。252按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定公式內(nèi)的數(shù)值1試選載荷系數(shù)16，由文獻(xiàn)2圖1030選取節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)24332由文獻(xiàn)2圖1026查得07710980所以17513外嚙合齒輪傳動(dòng)的齒寬系數(shù)051U051167804053564查文獻(xiàn)2表106得材料的彈性影響系數(shù)18985由文獻(xiàn)2圖1021D按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為600；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為5506計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)60NJ6027091283001078同理2504查得接觸疲勞壽命系數(shù)09710967計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1，安全系數(shù)為S105，則/S5543/S574所以56415253齒輪數(shù)據(jù)計(jì)算1小齒輪分度圓直徑所以814MM圓整為81MM2計(jì)算圓周速度V115M/S3計(jì)算齒寬B及模數(shù)B43MMMMH225612MMB/H7034計(jì)算縱向重合度0318TANΒ1735計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)1，根據(jù)V115M/S，7級(jí)精度，由文獻(xiàn)2圖108查得動(dòng)載系數(shù)1042；由文獻(xiàn)2表104查得查文獻(xiàn)2圖1013得；查文獻(xiàn)2表103得所以載荷系數(shù)K1726按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑MM7計(jì)算模數(shù)MM圓整為279MM254按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)255確定計(jì)算參數(shù)1計(jì)算載荷系數(shù)K1722由縱向重合度173，查得螺旋角影響系數(shù)088463查取齒形系數(shù)由文獻(xiàn)2表105查得齒形系數(shù)；應(yīng)力校正系數(shù)；17794由文獻(xiàn)2圖1020C查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；5由文獻(xiàn)2圖1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù)；6計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S14；則；同理257867計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較00129270015192大齒輪的數(shù)值大256法面模數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算271MM對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取275MM，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有2775取28則U47257幾何尺寸計(jì)算1計(jì)算中心距AMM圓整為110MM2按圓整的中心距修正螺旋角因Β值改變不多，故參數(shù)、、等不必修正。3計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑MM同理1379MM4計(jì)算齒輪寬度B4392MM圓整后取MMB67426低速齒輪組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒根圓直徑為75125MMMM齒頂圓直徑為MMMM27校驗(yàn)傳動(dòng)比實(shí)際傳動(dòng)比為總傳動(dòng)比所以傳動(dòng)比相對(duì)誤差為10361034/10360193設(shè)計(jì)計(jì)算軸31低速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算311軸的基本設(shè)計(jì)（1）列出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩（2）求作用在齒輪上的力因已知的低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為1678MM而圓周力徑向力8963N軸向力（3）初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由文獻(xiàn)5表153，取110，則MM圖31低速軸輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器的直徑處，如圖31所示。為了使所選軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。查文獻(xiàn)5表141，考慮到轉(zhuǎn)矩變化較小，所以取15，則聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為312擬定軸上零件的裝配方案根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度為滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，ⅠⅡ軸段左端需制出一軸肩，所以取35MM，右端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D40MM（GB8918921986）。2初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用圓錐滾子軸承。由工作要求及35MM，查GB/T2971994，選擇30212型號(hào)，其尺寸為DDT60MM110MM2375MM，A224MM。故,而2375MM。3取安裝齒輪處的軸段ⅥⅦ的直徑45MM，齒輪與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪的輪轂寬度為45MM，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取42MM，齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度H007D，取H6MM，則軸環(huán)處的直徑為50MM，軸環(huán)寬度B≥14H，取12MM。4軸承端蓋的總寬度為20MM，（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與聯(lián)軸器右端面間的距離MM，故取。5取中間軸上兩齒輪間距為20MM，，則2375MM；1545（2012）68MM。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。6軸向零件的周向定位齒輪、聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。由鍵聯(lián)接所在軸徑的大小，查得，齒輪處BH20MM12MMGB/T10961979，長(zhǎng)度為50MM；同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/N6；同樣，在聯(lián)軸器與軸聯(lián)接處，選用平鍵16MM10MM70MM，聯(lián)軸器與軸的配合為H7/K6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為M6。7確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為2。313求軸上的載荷首先作軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。由軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作軸的彎矩圖和扭矩圖如下圖32受力簡(jiǎn)圖314按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行彎鈕校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。取A06，軸的計(jì)算應(yīng)力為16104前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)5表151查得60MPA，因此是安全的。315精確校核軸的疲勞強(qiáng)度1判斷危險(xiǎn)截面截面A、Ⅱ、Ⅲ、B只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕地確定的，所以這幾個(gè)截面均不需要校核。從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看，截面Ⅵ和Ⅶ處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來看，截面C上的應(yīng)力最大。截面Ⅵ和Ⅶ的應(yīng)力集中的影響相近，但截面Ⅶ不受扭矩作用，故不必作強(qiáng)度校核。截面C上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大（過盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截面C也不必校核。截面Ⅴ、Ⅳ更不必校核。由第三章可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合的小，因而該軸只需校核截面Ⅵ的左右兩側(cè)即可。2截面Ⅵ左側(cè)抗彎截面系數(shù)W0127463抗扭截面系數(shù)0254925截面Ⅵ左側(cè)的彎矩M為M25492886（1449325）/144919775020NMM截面Ⅵ上的扭矩截面Ⅵ上的彎曲應(yīng)力720截面Ⅵ上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力1097軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查得640，275，155。截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及取。因?yàn)镽/D2/650031；D/D77/651185以256，198又可得軸的材料敏感系數(shù)為082，085所以有效應(yīng)力集中系數(shù)為22791833由附文獻(xiàn)5圖32得尺寸系數(shù)，得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)082。軸按磨削加,表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即1，則綜合系數(shù)值為34382322取碳鋼的特性系數(shù)，求安全系數(shù)167611919708S15故可知其安全3截面Ⅵ右側(cè)抗彎截面系數(shù)W公式計(jì)算，W01456533抗扭截面系數(shù)02913066彎矩M及彎曲應(yīng)力為M25492886X（1449325）/144919775020NMM433截面Ⅵ上的扭矩截面Ⅵ上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力6597用插入法求出320；08X320256軸按磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)故綜合系數(shù)32872647求安全系數(shù)1932174231294S15故可知其安全32中間軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算（1）列出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩（2）求作用在齒輪上的力因已知高速軸小齒輪的分度圓直徑為MM而圓周力徑向力8975N軸向力（3）初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。取110，則輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器的直徑處，如圖15所示。為了使所選軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。又因?yàn)樗x取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S4，其軸徑DMM，所以必須選取軸孔直徑系列包括D38MM的聯(lián)軸器。查表得，考慮到轉(zhuǎn)矩變化較小，所以取15，則聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為所以，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T50141985，選用HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為630000NMM。半聯(lián)軸器長(zhǎng)L82MM，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度60MM。33高速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算（1）列出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩（2）求作用在齒輪上的力因已知高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為MM而圓周力徑向力3856N軸向力（3）初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。取70，則MM圖34高速軸輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器的直徑處，如圖34示。為了使所選軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。又因?yàn)樗x取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S4，其軸徑DMM，所以必須選取軸孔直徑系列包括D38MM的聯(lián)軸器。查文獻(xiàn)5表31得，考慮到轉(zhuǎn)矩變化較小，所以取15，則聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為所以，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T50141985，選用HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為630000NMM。半聯(lián)軸器長(zhǎng)L82MM，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度60MM。4鍵聯(lián)接，潤(rùn)滑方式，潤(rùn)滑劑牌號(hào)及密封件的選擇4．1選擇和校驗(yàn)鍵聯(lián)接表41鍵的選擇和校核4．2齒輪的潤(rùn)滑采用浸油潤(rùn)滑，由于低速級(jí)周向速度低，所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為35MM。4．3滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑如果減速器用的是滾動(dòng)軸承，則軸承的潤(rùn)滑方法可以根據(jù)齒輪或蝸桿的圓周速度來選擇圓周速度在2M／S～3M／S以上時(shí)，可以采用飛濺潤(rùn)滑。把飛濺到箱蓋上的油，匯集到箱體剖分面上的油溝中，然后流進(jìn)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑。飛濺潤(rùn)滑最簡(jiǎn)單，在減速器中應(yīng)用最廣。這時(shí)，箱內(nèi)的潤(rùn)滑油粘度完全由齒輪傳動(dòng)決定。圓周速度在2M/S～3M/S以下時(shí)，由于飛濺的油量不能滿足軸承的需要，所以最好采用刮油潤(rùn)滑，或根據(jù)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)座圈速度的大小選用脂潤(rùn)滑或滴油潤(rùn)滑。利用刮板刮下齒輪或蝸輪端面的油，并導(dǎo)入油溝和流入軸承進(jìn)行潤(rùn)滑的方法稱為刮油潤(rùn)滑。4．4潤(rùn)滑油的選擇采用脂潤(rùn)滑時(shí)，應(yīng)在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)置擋油環(huán)或其他內(nèi)部密封裝置，以免油池中的油進(jìn)入軸承稀釋潤(rùn)滑脂。滴油潤(rùn)滑有間歇滴油潤(rùn)滑和連續(xù)滴油潤(rùn)滑兩種方式。為保證機(jī)器起動(dòng)時(shí)軸承能得到一定量的潤(rùn)滑油，最好在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)置一圓缺形擋板，以便軸承能積存少量的油。擋板高度不超過最低滾珠柱的中心。經(jīng)常運(yùn)轉(zhuǎn)的減速器可以不設(shè)這種擋板。轉(zhuǎn)速很高的軸承需要采用壓力噴油潤(rùn)滑。如果減速器用的是滑動(dòng)軸承，由于傳動(dòng)用油的粘度太高不能在軸承中使用，所以軸承潤(rùn)滑就需要采用獨(dú)自的潤(rùn)滑系統(tǒng)。這時(shí)應(yīng)根據(jù)軸承的受載情況和滑動(dòng)速度等工作條件選擇合適的潤(rùn)滑方法和油的粘度。齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用LAN15潤(rùn)滑油。4．5密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為（F）B25427ACM，（F）B709010ACM。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。5同步器的設(shè)計(jì)圖51同步器的結(jié)構(gòu)及安裝圖示同步器有常壓式、慣性式和慣性增力式三種，常壓式同步器結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但有不能保證嚙合件在同步狀態(tài)下（即角速度相等）換擋的缺點(diǎn)，現(xiàn)己不用。得到廣泛應(yīng)用的是慣性式同步器．慣性式同步器是依靠摩擦作用實(shí)現(xiàn)同步的，在其上面設(shè)有專設(shè)機(jī)構(gòu)保證接合套與待接合的花鍵齒圈存在達(dá)到同步之前不可能接觸，從而避免齒問沖擊。由于變速器輸入軸與輸出軸以各自的速度旋轉(zhuǎn)，變換擋位時(shí)存在一個(gè)“同步”問題。兩個(gè)旋轉(zhuǎn)速度不一樣齒輪強(qiáng)行嚙合必然會(huì)發(fā)生沖擊碰撞，損壞齒輪，因此，舊式變速器的換擋要采用“兩腳離合”的方式，升檔在空檔位置停留片刻，減檔要在空檔位置加油門，以減少齒輪的轉(zhuǎn)速差。但這個(gè)操作比較復(fù)雜，難以掌握精確．因此設(shè)計(jì)師創(chuàng)造出同步器，通過同步器使將要嚙合的齒輪達(dá)到一致的轉(zhuǎn)速而順利嚙合。變速器的換檔操作，尤其是從高檔向低檔的換檔操作比較復(fù)雜，而且很容易產(chǎn)生輪齒或花鍵齒間的沖擊。為了簡(jiǎn)化操作，并避免齒間沖擊，可以在換檔裝置中設(shè)置同步器。51同步器的工作原理同步器換檔過程由三個(gè)階段組成。第一階段同步器離開中間位置，做軸向移動(dòng)并靠在摩擦面上。摩擦面相互接觸瞬間，假如齒輪3的角速度Ω3。和滑動(dòng)齒套1的角速度ΩL不同，在摩擦力矩作用下鎖銷相對(duì)滑動(dòng)齒套1轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)不大的角度，并占據(jù)鎖止位置。此時(shí)鎖止面接觸，阻止了滑動(dòng)齒套向換檔方向移動(dòng)。第二階段來自手柄傳至換檔撥叉并作用在滑動(dòng)齒套上的力F，經(jīng)過鎖止元件又作用到摩擦面上。由于Ω3和ΩL不等，存上述表面產(chǎn)生摩擦力?；瑒?dòng)齒套1和齒輪3分別與整車和變速器輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)零件相連接。于是，在摩擦力矩作用下，滑動(dòng)齒套L和齒輪3的轉(zhuǎn)速逐漸接近，其角速度差ΔΩ︱Ω1Ω3︱減小了。在ΔΩ0瞬間同步過程結(jié)束。第三階段ΔΩ0，摩擦力矩消失，而軸向力F仍作用在鎖止元件上，使之解除鎖止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)滑動(dòng)齒套和鎖銷上的斜面相對(duì)移動(dòng)，從而使滑動(dòng)齒套占據(jù)了換檔位置．相鄰檔位相互轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)該采取不同操作步驟的道理同樣適用于移動(dòng)齒輪換檔的情況，只是前者的待接合齒圈與技合套的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度要求一致，而后者的待接合齒輪嚙合點(diǎn)的線速度要求一致，但所依掘的速度分析原理是一樣的。52同步器的功用同步器的種類同步器有常壓式和慣性式。目前全部同步式變速器上采用的是慣性同步器．它主要由接臺(tái)套、同步鎖環(huán)等組成，它的特點(diǎn)是依靠摩擦作用實(shí)現(xiàn)同步。接合套、同步鎖環(huán)和待接合齒輪的齒圈上均有倒角（鎖止角），同步鎖環(huán)的內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸產(chǎn)生摩擦。鎖止角與錐面存設(shè)計(jì)
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