变速箱毕业设计

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Fr?Ft?tan??9.8?103N

cos? Fa?Ft?tan??7.0?103N

3.14?61.54 I=??7?105mm4

6464?d4Fra2b2?0.016mm??fe? 则挠度： fe?3EILFta2b2?0.043mm??fs? fs?3EIL??Ftab(b?a)?0.00019rad????

3EIL?fe??0.05～0.1mm ?fs??0.1～0.15mm

???=0.002rad

所以中间轴的刚度满足要求。

由计算得中间轴上的力有：圆周力Ft?26.2?103N、径向力 Fr?9.8?103N、轴向力 Fa?7.0?103N (a)求垂直面的支承反力

F1v?Fr?75?Fa?58?3.3KN

255F2v?Fr?F1v?6.5?103N

(b)求水平面的支承反力

F1H?F2H?Ft

F1H?75?F2H?180 以上两式求解得：

F1H?18.5?103N F2H?7.7?103N

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(c)绘垂直面的弯矩图

Mav?F2V?0.18?1170 N.m

M?av?F1V?0.075?247.5N.m (d)绘制水平面弯矩图 MaH?F2H?0.18?1386N.m

M?aH?F1H?0.075?1387.5N.m (e)求合成弯矩图

Ma?Ma2v?MaH2=1813.8N.m M?a?Mav?2?Ma?2H?1410N.m (f)求轴传递的转矩 T=Ft?d12=1519.6 (g)求危险断面的当量弯矩 Me?Ma2?(?T)2?2029.3N.m 取折合系数??0.6。 (f)计算危险截面处强度

轴的材料选用45钢，调质处理，由书【机械设计基础】查得??B??400MPa。?B?Me?d3=113.41MPa???B??400MPa 32所以该轴段满足设计要求。

由二、三档的校核可知，四档的强度也能满足要求，所以四档不用校核。

5.7花键、键的校核

5.71平键的校核

在第二轴上有两个平键，【由机械设计基础】第156页表查得：键 16?50 GB/T 1096-2003作为本设计的键。其尺寸是b?h?L?16?10?50

挤压应力:

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2?705.6?102T?112.8MPa ??=

10Dkl50??503?9?2 在【机械设计手册.第三版.第二卷】上查的????100～120Mpa

?????

所以本键的挤压应力强度满足要求。

剪切应力：

2T2?705.6?103??35.3Mpa???? ??Dbl50?16?50

在【机械设计手册.第三版.第二卷】上查的????90Mpa 所以本键的剪切应力满足要求。 5.72 花键的校核

在第二轴上有三个矩形花键，分别在第2段、第5段和第7段。第2段的尺寸是

N?d?D?B?8?46?50?9 ,第5段和第7段的尺寸是N?d?D?B?8?62?68?12。

第2段：

2T ???zhlDm?10?2?705.6?103??66.3???? 0.8?8?2?30?48 式中 T-------转矩，N.mm

?------各齿载荷不均系数一般取?=0.7～0.8，本设计取0.8。 z-------齿数

l-------齿的工作长度，mm

D?d ， 2D?d h-------齿的工作高度，mm，矩形花键h=

2 Dm-----平均直径，mm，矩形花键Dm????-----许用比压，???=40～70MPa

第5段和第7段

2T2?705.6?103??56.5???? ???zhlDm0.8?8?3?30?65

由以上计算可看出，3个花键的许用比压都满足要求。

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第六章 同步器

同步器分为常压式、惯性式和惯性增力式三种。其中常压式同步器结构较简单，但是它不能保证被啮合件在同步状态下换挡，结构上不完善，故仅在少数重型汽车上得到应用。目前，广泛应用的是惯性式同步器。

从结构上分，惯性式同步器又可分为几种：锁销式、滑块式、锁环式、多片式和多锥式。虽然它们的具体结构不同，但都有摩擦元件、锁止元件和弹性元件。本设计采用锁销式同步器。

6.1 锁销式同步器结构

如下图6.1所示的一个锁销式同步器。齿轮3的左端面带有接合齿圈，与滑动齿套1上的接合齿进入啮合，把齿轮与轴固结起来，即挂入挡位，传递转矩。同步器的摩擦元件是齿轮左端面凸出的外锥面和同步环2的内锥面，在挂挡时，这两个锥面相互接触，形成摩擦面。同步器的锁止元件是在滑动套1的圆盘部分(上部)的孔中做出的锥肩角，以及装在这个孔中的锁销4，锁销4与同步环2刚性连接，再用弹簧下面的钢球5和销6使滑动齿套1和同步环2弹性连接。

在惯性式同步器中，弹性元件非常重要，它在使有关部分保持在中立位置的同时，又不妨碍锁止、解除锁止和换挡。

6.2 锁销式同步器的工作原理

同步器换挡过程由三个阶段组成。

第一阶段，司机用手推换挡手柄，通过换挡拨叉把力F 传给滑动齿套，再通过弹簧—钢球5—销6传给同步环2，使得同步器离开中间位置，做轴向移动并使同步环2 的内锥面压靠在齿轮3 的外锥面上。在摩擦面相互接触瞬间，由于齿轮3的角速度?3和滑动齿套1的角速度?1不同，在摩擦力矩作用下锁销4相对滑动齿套1转动一个小角度，并占据图6.1中所示的锁止位置。此时锁止面接触，阻止滑动齿套1向换挡方向移动。

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