買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 目 錄 摘要 第 1 章 緒論 1 題背景 3 動器簡介 3 動器的類型 6 動器的構(gòu)造和原理 4 動器 的設計思想 4 設計主要完成的內(nèi)容 5 第 2 章 分動器 設計的總體方案 6 動器結(jié)構(gòu)方案的選擇 6 動機構(gòu)布置方案分析 6 部件結(jié)構(gòu)方案分析 6 計依據(jù) 8 數(shù)的確定 9 動比的確定 9 動器 中心距的確定 11 章小結(jié) 11 第 3 章 主要零部件的設計及計算 13 輪的設計及校核 13 輪參數(shù)確定及 高低 擋齒輪齒數(shù)分配 13 齒強度計算 15 動器 齒輪的材料及熱處理 17 的設計及校核 18 的失效形式及設計準則 18 的設計 18 的校核 19 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 承的選用及校核 22 動器 軸承型式的選擇 22 承的校核 22 承的潤滑和密封 24 章小結(jié) 24 第 4 章 分動器 其他零件及機構(gòu)的設計 25 步器的設計及計算 25 性式同步器 25 環(huán)式同步器的結(jié)構(gòu) 25 環(huán)式同步器的工作原理 25 環(huán)式同步器主要尺寸的確定 27 要參數(shù)的確定 28 擦因數(shù) f 28 步環(huán)主要尺寸的確定 28 止角 29 步時間 30 動慣量的計算 30 章小結(jié) 30 結(jié)論 31 參考文獻 32 致謝 33 附錄 34 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 第 1 章 緒 論 題背景 在當今飛速發(fā)展的社會現(xiàn)況下，人們對生活用品的需求上不斷的最求便捷和完 美。汽車是我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚拇焦ぞ咧?，然而汽車對于人們來說已經(jīng)不只是單純的代步工具，更是享受生活的媒介，目前我國的人均經(jīng)濟條件已經(jīng)允許我們不只是做朝九晚五的上班族，在工作之余大部分人們選擇旅游，然而目前“自駕游”正值火熱，這樣我們就不能不預期沿途的路況，這時四驅(qū)和多驅(qū)車便受到大部分更關注汽車動力性能的消費者的青睞！ 雖然隨著交通條件和道路條件的不斷改善，民用越野車的用武之地越來越小但是由于其性能卓越，其依然被一些追求時尚、熱衷享受生活的人們所追逐。所以目前多軸驅(qū)動車輛的民用形式主要為 “ 舒適且充滿樂趣 ” 的越野車。 目前分動器已經(jīng)發(fā)展到第五代：第一代的分動器基本上為分體結(jié)構(gòu)，直齒輪傳動、雙換檔軸操作、鑄鐵殼體；第二代分動器雖然也是分體結(jié)構(gòu)，但已改為全斜齒齒輪傳動、單換檔軸操作和鋁合金殼體，一定程度上提高了傳動效率、簡便了換檔、降低了噪音與油耗；第三代分動器增加了同步器，使多軸驅(qū)動車輛具備在行進中換檔的功能；第四代分動器的重大變化在于采用了聯(lián)體結(jié)構(gòu)以及行星齒輪加鏈傳動，從而優(yōu)化了換檔及大大提高了傳動效率和性能；第五代分動器殼體采用壓鑄鋁合金材料、齒型鏈傳動輸出，其低擋位采用行星斜齒輪機構(gòu)，使其輕便可靠、傳動 效率高、操縱簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、噪音更低。分動器的結(jié)構(gòu)特點是前輸出軸傳動系統(tǒng)皆采用低噪聲的多排鏈條傳動。鏈傳動相對齒輪傳動的優(yōu)點有傳動平穩(wěn)、嗓聲小、中心距誤差要求低、軸承負荷較小及防止共振。分動器功能上的特點是轉(zhuǎn)矩容量大、重量輕、傳動效率高、噪音小、換擋輕便準確，大大改善了多驅(qū)動車輛的轉(zhuǎn)矩分配，進而提高了整車性能。 進入二十一世紀以來，隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國分動器總成行業(yè)保持了多年高速增長，并隨著我國加入 近年來，分動器總成行業(yè)的出口也形勢喜人，2008 年，全球金融危機爆發(fā)，我國分動器總成行業(yè) 發(fā)展也遇到了一些困難，如國內(nèi)需求下降，出口減少等，分動器總成行業(yè)普遍出現(xiàn)了經(jīng)營不景氣和利潤下降的局面， 2009年，隨著我國經(jīng)濟刺激計劃出臺和全球經(jīng)濟走出低谷，我國分動器總成行業(yè)也逐漸從金融危機的打擊中恢復，重新進入良性發(fā)展軌道。 進入 2010 年，全球經(jīng)濟復蘇的前景面臨波折，國內(nèi)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整的呼聲逐漸升溫，貿(mào)易保護主義的抬頭，分動器總成行業(yè)中技術含量低的人力密集型企業(yè)，缺乏品牌的出口導向型企業(yè)面臨發(fā)展危機，而注重培養(yǎng)品牌和技術創(chuàng)新能力較強的企業(yè)將占得先買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 機，分動器總成行業(yè)企業(yè)如何面對新的經(jīng)濟環(huán)境和政策環(huán)境，制定 適合當前形勢和自身特點的發(fā)展策略與競爭策略，是分動器總成行業(yè)企業(yè)在未來兩年我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整大潮中立于不敗之地的關鍵。 下圖為來自中國行業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng) 2010 年度最新中國分動器后殼市場供需 調(diào)查報告 直觀的了解分動器市場的部分信息： 圖 010我國分動器產(chǎn)品產(chǎn)量預測 圖 010分動器產(chǎn)品需求預測 動器的簡介 在多軸驅(qū)動的汽車上，為了將輸出的動力分配給各驅(qū)動橋設有分動器。分動器 裝于多橋驅(qū)動汽車的變速器后 將變速器輸出的動力分配到各驅(qū)動橋 ， 并且進一步增大扭 矩。 此時汽車全輪驅(qū)動，可在冰雪、泥沙和無路的地區(qū)地面行駛。大多數(shù)分動器由于要起到降速增矩的作用而比變速箱的負荷大，所以分動器中的常嚙齒輪均為斜齒輪，軸承也采用圓錐滾子軸承支承。 分動器一般都設有高低檔，以進一步擴大在困難地區(qū)行駛時的傳動比及排擋數(shù)目。 分動器還 兼作副變速器之用。 其 低檔又稱為加力檔 ， 用買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 于克服汽車在壞路面上和無路地區(qū)的較大行程阻力及獲得最低穩(wěn)定車速（在發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩下一般為 5km/h） ； 高檔為直接檔或亦為減速檔。 （ 1） 帶軸間差速器的分動器 各輸出軸可以以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)矩分配則 由差速器傳動比決定。據(jù)此，可將轉(zhuǎn)矩按軸荷分配到各驅(qū)動橋。裝有這種分動器的汽車，不僅掛加力檔時可使全輪驅(qū)動，以克服壞路面和無路地區(qū)地面的較大阻力，而且掛分動器的高檔時也可使全輪驅(qū)動，以充分利用附著重量及附著力，提高汽車在好路面上的牽引性能。 （ 2） 不帶軸間差速器的分動器 各輸出軸可以以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)矩分配則與該驅(qū)動輪的阻力及其傳動機構(gòu)的剛度有關。這種結(jié)構(gòu)的分動器在掛低檔時同時將接通前驅(qū)動橋；而掛高檔時前驅(qū)動橋則一定與傳動系分離，使變?yōu)閺膭訕蛞员苊獍l(fā)生功率循環(huán)并降低汽車在好路面上行駛時的動力消耗及輪胎等的 磨損。 (3)裝有超越離合器的分動器 利用前后輪的轉(zhuǎn)速差使當后輪滑轉(zhuǎn)時自動接上前驅(qū)動橋，倒檔時則用另一超越離合器工作。 動器類型 （ 1） 分時四驅(qū) ( 這是一種駕駛者可以在兩驅(qū)和四驅(qū)之間手動選擇的四輪驅(qū)動系統(tǒng)，由駕駛員根據(jù)路面情況，通過接通或斷開分動器來變化兩輪驅(qū)動或四輪驅(qū)動模式，這也是一般越野車或四驅(qū) 常見的驅(qū)動模式。最顯著的優(yōu)點是可根據(jù)實際情況來選取驅(qū)動模式，比較經(jīng)濟。 （ 2） 全時四驅(qū) (這種傳動系統(tǒng)不需要駕駛?cè)诉x擇操作， 前后車輪永遠維持四輪驅(qū)動模式，行駛時將發(fā)動機輸出扭矩按 50： 50 設定在前后輪上，使前后排車輪保持等量的扭矩。全時驅(qū)動系統(tǒng)具有良好的駕駛操控性和行駛循跡性，有了全時四驅(qū)系統(tǒng)，就可以在鋪覆路面上順利駕駛。但其缺點也很明顯，那就是比較廢油，經(jīng)濟性不夠好。而且，車輛沒有任何裝置來控制輪胎轉(zhuǎn)速的差異，一旦一個輪胎離開地面，往往會使車輛停滯在那里，不能前進。 （ 3） 適時驅(qū)動 (采用適時驅(qū)動系統(tǒng)的車輛可以通過電腦來控制選擇適合當下情況的驅(qū)動模式。在正常的路面，車輛一般會采用后輪驅(qū)動的 方式。而一旦遇到路面不良或驅(qū)動輪打滑的情況，電腦會自動檢測并立即將發(fā)動機輸出扭矩分配給前排的兩個車輪，自然切換到 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 四輪驅(qū)動狀態(tài)，免除了駕駛?cè)说呐袛嗪褪謩硬僮?，應用更加簡單。不過，電腦與人腦相比，反應畢竟較慢，而且這樣一來，也缺少了那種一切盡在掌握的征服感和駕駛樂趣 。 動器的構(gòu)造及原理 分動器的輸入軸與變速器的第二軸相連，輸出軸有兩個或兩個以上，通過萬向傳動裝置分別與各驅(qū)動橋相連。 圖 7分動器 圖 7分動器 動器的設 計思想 1、對分動器的設計要求要滿足以下幾點 ： 1） 便于制造、使用、維修以及質(zhì)量輕、尺寸緊湊； 2） 保證汽車必要的動力性和經(jīng)濟性； 3） 換檔迅速、省力、方便； 4） 工作可靠。不得有跳檔及換檔沖擊等現(xiàn)象發(fā)生； 5） 分動器應有高的工作效率； 6） 分動器的工作噪聲低 2、 具體研究方法 ： 根據(jù)上述分動器設計要求參照相關參考資料對其進行設計研究。 設計主要完成的內(nèi)容 1、傳動機構(gòu)布置方案分析 2、零部件結(jié)構(gòu)方案分析 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 3、擋數(shù)、傳動比、中心距的確定 4、齒輪的設計及校核 5、軸的設計及校核 第 2 章 分動器 設計的總體方案 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 由于分動器可做副變速器使用，故分動器的設計總體方案參照變速器的設計過程進行。 變速器是汽車傳動系的重要組成部分，是連接發(fā)動機和整車之間的一個動力總成，起到將發(fā)動機的動力通過轉(zhuǎn)換傳到整車，以滿足整車在不同工況的需求。所以整車和發(fā)動機的主要參數(shù)對變速器的總體方案均產(chǎn)生較大影響。 動器結(jié)構(gòu)方案的選擇 動機構(gòu)布置方案分析 分動器的結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的，各種結(jié)構(gòu)形式都有其各自的優(yōu)缺點，這些優(yōu)缺點隨著主觀和客觀條件的變化而變化。因此在設計過程中我 們應深入實際，收集資料，調(diào)查研究，對結(jié)構(gòu)進行分析比較，并盡可能地考慮到產(chǎn)品的系列化、通用化和標準化，最后確定較合適的方案 。機械式具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高、制造成本低和工作可靠等優(yōu)點，在不同形式的汽車上得到廣泛應用。 固定軸式分動器中的兩軸式和中間軸式應用廣泛，其中，兩軸式多用于發(fā)動機前置前輪驅(qū)動汽車上。 與中間軸式變速器比較，兩軸式變速器因軸和軸承數(shù)少，所以結(jié)構(gòu)簡單，輪廓尺寸小和容易布置等有點，此外，各中間擋位因只經(jīng)一對齒輪傳遞動力，故傳動效率高同時工作噪聲也低。因兩軸式變速器不能設置直接 擋，所以在高擋工作時齒輪和軸承均承載，不僅工作噪聲增大、易損壞且受結(jié)構(gòu)限制。 由于本設計車型為發(fā)動機前置前驅(qū)型，故本設計中采用固定軸式兩軸式分動器。 部件結(jié)構(gòu)方案分析 分動器用的齒輪有直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪兩種。與直齒圓柱齒輪相比，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作噪聲低等有點，缺點是制造時稍微復雜，工作時有軸向力，這對軸承不利。本設計中的齒輪全部采用斜齒圓柱齒輪。各齒輪副的相對安裝位置，對于整個分動器的結(jié)構(gòu)布置有很大的影響，要考慮到以下幾個方面的要求： 1）整車總布置； 2）駕駛員的使用習慣； 3）提高平均傳動效率 ； 4）改善齒輪受載狀況。 故本設計中采用的齒輪均為漸開線斜齒圓柱齒輪。 考慮到齒輪的受載狀況。承受載荷大的低擋齒輪，安置在離軸承較近的方，以減小鈾的變形，使齒輪的重疊系數(shù)不致下降過多。分動器齒輪主要是因接觸應力過高而買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 造成表面點蝕損壞，因此將高擋齒輪安排在離兩支承較遠處。該處因軸的變形而引起齒輪的偏轉(zhuǎn)角較小，故齒輪的偏載也小。 分動器齒輪的材料，一般都是 20碳淬火處理。這些齒 輪都是 “滿載 ”傳動的。發(fā)動機齒輪并非 “滿載 ”傳動，一般用鑄鐵甚至尼龍材料的。 目前用于齒輪傳動中的換擋結(jié)構(gòu)形式主要有三種： 1）滑動齒輪換擋 通常是采用滑動直齒輪進行換擋，但也有采用滑動斜齒輪換擋的?；瑒又饼X輪換擋的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、容易制造。缺點是換擋時齒端面承受很大的沖擊，會導致齒輪過早損壞，并且直齒輪工作噪聲大。所以這種換擋方式，一般僅用在較低的檔位上，例如變速器中的一擋和倒擋。采用滑動斜齒輪換擋，雖有工作平穩(wěn)、承裁能力大、噪聲小的優(yōu)點，但它的換擋仍然避免不了齒端 面承受沖擊。 2）結(jié)合套換擋 用嚙合套換擋，可將構(gòu)成某傳動比的一對齒輪，制成常嚙合的斜齒輪。而斜齒輪上另外有一部分做成直的接合齒，用來與結(jié)合套相嚙合。這種結(jié)構(gòu)既具有斜齒輪傳動的優(yōu)點，同時克服了滑動齒輪換擋時，沖擊力集中在 1 2 個輪齒上的缺陷。因為在換擋時，由結(jié)合套以及相嚙合的接合齒上所有的輪齒共同承擔所受到的沖擊，所以結(jié)合套和結(jié)合齒的輪齒所受的沖擊損傷和磨損較小。 它的缺點是增大了分動器的軸向尺寸，未能徹底消陳齒輪端面所受到的沖擊。 3）同步器換擋 現(xiàn)在大多數(shù)汽車的變速器都采用同步器。使用同 步器可減輕接合齒在換擋時引起的沖擊及零件的損壞。并且具有操縱輕便，經(jīng)濟性和縮短換擋時間等優(yōu)點，從而改善了汽車的加速性、經(jīng)濟性和山區(qū)行駛的安全性。其缺點是零件增多，結(jié)構(gòu)復雜，軸向尺寸增加，制造要求高，同步環(huán)磨損大，壽命低。但是近年來，由于同步器廣泛使用，壽命問題已解決。比如在其工作表面上鍍一層金屬，不僅提高了耐腐性，而且提高了工作表面的摩擦系數(shù)。 故本設計中采用同步器換擋。 作旋轉(zhuǎn)運動的軸支承在殼體或其他部位的地方以及齒輪與軸不做固定連接處應感知軸承。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 圓錐滾子軸承因有直徑較小，寬度 較寬，因而容量大，可承受高負荷和通過對軸承預緊能消除軸向間隙及軸向竄動等有點，但當采用錐軸承時，要主意軸承的預緊，以免殼體受熱膨脹后軸承出現(xiàn)間隙使中間軸歪斜，導致齒輪不能正確嚙合而損壞。 本設計的第一軸、第二軸均按直徑系列選用中系列錐軸承。軸承的直徑根據(jù)變速器中心距確定，并要保證殼體后壁兩軸承孔之間的距離不小于 6 20 第二軸的齒輪與軸的配合使用滾針軸承。滾針軸承主要用在齒輪與軸不是固定連接，并要求兩者有相對運動的地方。滾針軸承有滾動摩擦損失小、傳動效率高、徑向配合間隙小、定位及轉(zhuǎn)動精 度高、有利于齒輪嚙合等優(yōu)點。由于尺寸較小，所以增大了軸徑，可使軸的強度增加。 結(jié)構(gòu)方案簡圖如圖 示。齒輪 1 為輸出軸低擋齒輪，齒輪 2 為輸出軸低擋齒輪，齒輪 3 為輸出軸高擋齒輪，齒輪 4 為輸出軸高擋齒輪。輸入軸和輸出軸兩端均采用圓錐滾子軸承固定，同步器放置在輸出軸上，后橋輸出軸和第二軸通過嚙合套實現(xiàn)連接和斷開，進而實現(xiàn)分時四驅(qū)的目的。 圖 構(gòu)方案簡圖 計依據(jù) 隨著消費者對汽車安全性、舒適性、經(jīng)濟性和動力性需求的提高，微型汽車的技術含量不斷提高。 本田 適應 市場發(fā)展的新需求而 誕生的產(chǎn)品。為其設計 分時四驅(qū)分動器，使其實現(xiàn)四驅(qū)功能。 選擇車型為 本田 行設計，基本性能參數(shù)如表 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 表 動器設計參數(shù) 項 目 參 數(shù) 最高時速 180km/h 輪胎型號 225/6502T 發(fā)動機型號 大扭矩 220大扭矩轉(zhuǎn)速 4200大功率 125大功率轉(zhuǎn)速 5800低穩(wěn)定車速 5Km/h 最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速 980r/車整備質(zhì)量 1630車滿載質(zhì)量 2479 分 動器 基本參數(shù)的確定 數(shù)的確定 為了增強汽車在不好道路的驅(qū)動力，目前，四驅(qū)車一般用 2 個檔位的分動器，分為高檔和低檔 個檔位。 動比的確定 滾動阻力系數(shù)與徑向載荷有一定關系，載荷增加使輪胎變形增加，加大遲滯損失，因而滾動阻力系數(shù)也增加，但影響很小。對滾動阻力系數(shù)影響最大的是路面的類型、表面狀態(tài)和力學物理性質(zhì)等。滾動阻力系數(shù)由試驗確定。 轎車輪胎的滾動阻力系數(shù)可用下式來估算 f = 0f + 1f (00)+ 4f (00)4 （ 式中，取 0f =1f =4f =入公式（ ，滾動阻力系數(shù) f =輪半徑為： 2/ （ 式中 d 車輪自由半徑 d =1725= 計算常數(shù)，子午線輪胎 F =公式（ 出車輪自由半徑為 rr 文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 根據(jù) ： m a x m a x 00 . 3 7 7 ra （ 式中 最高車速 ， 180km/h； n 發(fā)動機最大功率下的轉(zhuǎn)速 ， 5800r/ 變速器最高擋傳動比 ， 0i 變速器主減速比。 由公式（ ： 汽車爬陡坡時車速不高，空氣阻力可忽略，則最大驅(qū)動力用于克服輪胎與路面間的滾動阻力及爬坡阻力。 故有： m a xm a xm a a x )s o s( （ 則由最大爬坡度要求的變速器一擋傳動比為： 0（ 式中 m 汽車總質(zhì)量， 1630 g 重力加速度， 道路最大阻力系數(shù)， 為 一般瀝青或混凝土路面滾動阻力系數(shù) f 和 最大爬坡度 0030i ，所以 為 r 驅(qū)動車輪滾動半徑， 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩， 220Nm； 0i 主減速比， T 汽車傳動系的傳動效率，選為 由公式（ ： i ； 根據(jù)驅(qū)動車輪與路面的附著條件 210（ 求得變速器一擋傳動比為： 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 0（ 式中 2G 汽車滿載靜止于水平路面時，驅(qū)動橋給地面的載荷，對于發(fā)動機前置后輪驅(qū)動的乘用車，滿載時后軸占 50%55%，故取 2G =55% 道路的附著系數(shù)，計算時取 =選 為 r ， 0i ， T 見式（ 說明。 由公式（ ： i ； 最終取 i 。 m i i n 00 . 3 7 7 i i 低（ 式中 分動器抵擋傳動比； 發(fā)動機最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速， 980 r/ 汽車的最低穩(wěn)定車速， 5 km/h。 經(jīng)計算得： 動器 中心距的確定 對于 分動器中心 距的確定可參考 變速器 中心距的計算方法 ，初選中心距時，可根據(jù)下述經(jīng)驗公式計算： 3 低 （ 式中 中心距系數(shù)，乘用車： 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩， 220 Nm； 分動器低 擋傳動比， g 變速器傳動效率，取 98%。 由公式（ ： A 取 A=76章 小結(jié) 本章主要通過分析整車、發(fā)動機和底盤參數(shù)，對分動器的總體方案進行確定。其中包括：分動器中心距的確定，擋位的設置，高低擋傳動比的確定等。通過確定分動 器 的基本參數(shù)， 進行 其他零部件的設計選用，為下一步的設計計算奠定基礎。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 第 3 章 主要零部件的設計及計算 輪的設計及校核 輪參數(shù)確定及 高低 擋齒輪齒數(shù)分配 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 m 齒輪模數(shù)是一個重要參數(shù)，并且影響它的選取因素又很多，如齒輪的強度、質(zhì)量、噪聲、工藝要求等。對于乘用車為了減少噪聲應合理減小模數(shù)，貨車為 m= 國家規(guī)定的標準壓力角為 20o ，所以 分動器 齒輪普遍采用的壓力角為 20o 。 選取斜齒輪的螺旋角，應該注意它對齒輪工作噪聲、輪齒的強度和軸向力有影響。螺旋角應選擇適宜，太小時發(fā)揮不出斜齒輪的優(yōu)越性，太大又會使軸向力過大。 分動器齒輪的螺旋角的選擇可參考 轎車變速器齒輪 螺旋角的選擇， 轎車變速器齒輪應采用較大螺旋角以提高運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，降低噪聲。 乘用車兩軸式變速器 020 025 初選 022 b 齒寬的選擇既要考慮變速器的質(zhì)量小，軸向尺寸緊湊，又要保證輪齒的強度及工作平穩(wěn)性的要求，通常是根據(jù)齒輪模數(shù)來確定齒寬 b， m ，其中 齒寬系數(shù)。常嚙合及其他擋位用斜齒圓柱齒輪 故 選 分 動器齒輪齒寬 b=20 齒頂高系數(shù)對重合度、輪齒強度、工作噪聲、輪齒相對滑動速度、輪齒根切和齒頂厚度等有影響。若齒頂高系數(shù)小，則齒輪重合度小、工作噪聲大；但因輪齒受到的彎矩減少，輪齒的彎曲應力也減少。因此，從前因齒輪加工精度不高，并認為輪齒上受到的載荷集中作用到齒頂上，所以曾采用過齒頂高系數(shù)為 短齒制齒輪。在齒輪加工精度提高以后，短齒制齒輪不再被采用，包括我國在內(nèi)，規(guī)定齒頂高系數(shù)為 分配齒數(shù)時應注意的是，各擋齒輪的齒數(shù)比 應該盡可能不是整數(shù)，以使齒面磨損 均 勻。 (1)確定 低 擋齒輪的齒數(shù) 由于 低 擋采用斜齒輪傳動 ， 所以齒數(shù)和 為： 2 m （ 取7 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 取3z=17 4z =40 1）對中心距進行修正 因為計算齒輪和 ，經(jīng)過取整數(shù)使中心距有了變化，所以應根據(jù)取定的 新計算中心距 A 作為各擋齒輪齒數(shù)分配的依據(jù)。 修正 中心距： 120 ()2 c o z （ 經(jīng)計算 取中心距 A=78）對螺旋角 進行修正 修正螺旋角： 02mz （ 經(jīng)計算取 乘用車兩軸式分動器中心距 A 的取值范圍為 60 80 乘用車兩軸式分動器 020 025 所以修正后的中心距和螺旋角都符合要求。 低 擋齒輪參數(shù)如表 示 。 （ 2） 確定 高 擋的齒數(shù) 由于 7 故取 34z 23 高檔齒輪中心距的校核及變位同低檔齒輪相同。 高 擋齒輪參數(shù)如表 示 。 表 擋齒輪基本參數(shù) 序號 計算項目 計算公式 1 齒數(shù) 171z 402 z 2 當量齒數(shù) o s 311 zz v o s 322 zz v 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 3 分度圓直徑 /o s 11 n o s 22 n 4 齒頂高 / 5 齒根高 / *1 *2 齒高 / 2 fa fa 7 齒頂圓直徑 / aa 42 222 aa 8 齒根圓直徑 / ff 32 222 ff 9 齒寬 /0 c 10 基圓直徑 / 擋齒輪基本參數(shù) 序號 計算項目 計算公式 1 齒數(shù) 343 z 2 當量齒數(shù) s 333 zz v o s 344 zz v 3 分度圓直徑 /3 n s 44 n 4 齒頂高 / 根高 / *3 *4 齒高 / 2 fa fa 頂圓直徑 / aa aa 根圓直徑 / ff ff 選 齒寬 /0 圓直徑 /533 齒強度計算 分動器 齒輪的損壞形式主要有：輪齒折斷、齒面疲勞剝落（點蝕）、移動換擋齒輪端部破壞以及齒面膠合。 輪齒折斷發(fā)生在下述幾種情況下：輪齒受到足夠大的沖擊載荷作用，造成輪齒彎曲折斷；輪齒在重復載荷作用下，齒根產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋擴展深度逐漸加大，然后出現(xiàn)彎曲折斷。前者在 分動器 中出現(xiàn)的極少，而后者出現(xiàn)的多些。 分動器 抵擋小齒輪由于載荷大而齒數(shù)少，齒根較弱，其主要破壞形式就是這種彎曲疲勞斷裂。 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 齒輪工作時，一對相互嚙合，齒面 相互擠壓，這是存在齒面細小裂縫中的潤滑油油壓升高，并導致裂縫擴展，然后齒面表層出現(xiàn)塊狀脫落形成齒面點蝕。他使齒形誤差加大，產(chǎn)生動載荷，導致輪齒折斷。 用移動齒輪的方法完成 換擋 的 低檔 和倒擋齒輪，由于換檔時兩個進入嚙合的齒輪存在角速度 差 ， 換擋 瞬間在齒輪端部產(chǎn)生沖擊載荷，并造成損壞。 齒面點蝕是常用的高擋齒輪齒面接觸疲勞的破壞形式。點蝕使齒形誤差加大而產(chǎn)生動載荷，甚至可能引起輪齒折斷。通常是靠近節(jié)圓根部齒面點蝕較靠近節(jié)圓頂部齒面處的點蝕嚴重；主動小齒輪較 從 動大齒輪嚴重。 斜齒 輪彎曲應力 : 32 c o m y K K （ 式中 計算載荷（ N 斜齒輪螺旋角 o（ ） ； K 應力集中系數(shù)，可近似取 K= Z 齒數(shù)； 法向模數(shù)（ y 齒形系數(shù)，可按當量齒數(shù)在圖中查得； 齒寬系數(shù)； K 重合度影響系數(shù)， K= 低檔齒輪 1，查 齒形系數(shù)圖 得 y=入得= 低檔齒輪 2，查 齒形系數(shù)圖 得 y=入得= 高檔齒輪 3，查 齒形系數(shù)圖 得 y=入得= 高檔齒輪 4，查 齒形系數(shù)圖 得 y=入得= 當計算載荷，對乘用車常嚙合齒輪和高擋齒輪，許用應力在 180350圍，所有斜齒輪滿足 ，故彎曲強度足夠。 110 . 4 1 8 ( )（ 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 式中 j 輪齒的接觸應力 , F 齒面上的法向力， 1c o s c o ,N； 1F 圓周力（ N）， 1 2 計算載荷 ,N d 節(jié)圓直徑 , 節(jié)點處壓力角； 齒輪螺旋角； E 齒輪材料的彈性模量，合金鋼取 E=10 b 齒輪接觸的實際寬度 , z、b 主、從動齒輪節(jié)點處的曲率半徑（ 直齒輪 s i n , s i nz z b ，斜齒輪22s i ns i n ,c o s c o ； b 為主、從動齒輪的節(jié)圓半徑（ 將上述有關參數(shù) 代入式（ 并將作用在變速器第一軸上的載荷 2 作為計算載荷時，得出： M M p M p M p 故所有齒輪滿足j j，接觸強度足夠。 動器 齒輪的材料及熱處理 分動器 齒輪的材料 的選擇參考變速器齒輪材料的選擇。 變速器齒輪多數(shù)采用滲碳合金鋼，其表層的高硬度與心部的高韌性相結(jié)合，能大大提高齒輪的耐磨性及抗彎曲疲勞和接觸疲勞的能力。 國內(nèi)汽車變速器齒輪材料主要采用 20碳齒輪在淬火、回火后表面硬度為 5863部硬度為 3348 淬火的目的是大幅度提高鋼的 強度、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等，從而滿足各種機械零件和工具的不同使用要求。回火的作用在于提高組織穩(wěn)定性，使工件在使用過程中不再發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，從而使工件幾何尺寸和性能保持穩(wěn)定；消除內(nèi)應力，以改善工件的使用性能并穩(wěn)定工件幾何尺寸；調(diào)整鋼鐵的力學性能以滿足使用要求。 故本設計中 齒輪材料主要采用 20碳齒輪在淬火、回火后表面硬度為5863部硬度為 3348 的設計及校核 的失效形式及設計準則 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 軸的失效形式 主要有因疲勞強度不足而產(chǎn)生的疲勞籪裂、因 靜強度不足而產(chǎn)生的塑性變形或脆性籪裂、磨損、超過允許范圍的變形和振動等。 軸的設計應滿足如下準則： 首先， 根據(jù)軸的工作條件、生產(chǎn)批量和經(jīng)濟性原則，選取適合的材料、毛坯形式及熱處理方法。 ； 然后，根據(jù)軸的受力情況、軸上零件的安裝位置、配合尺寸及定位方式、軸的加工方法等具體要求，確定軸的合理結(jié)構(gòu)形狀及尺寸，即進行軸的結(jié)構(gòu)設計；最后，軸的強度計算或校核。對受力大的細長軸（如蝸桿軸）和對剛度要求高的軸，還要進行剛度計算。在對高速工作下的軸，因有共振危險，故應進行振動穩(wěn)定性計算。 的設計 1. 輸入 軸直徑初選與校核 軸的材料主要是經(jīng)過軋制或鍛造的碳鋼或合金鋼。通常用的是碳鋼，其中最常用的是 45 鋼。對于受力較大或需要限制軸的尺寸或重量或需要提高軸徑的耐磨性以及高低溫、腐蝕等條件下工作的軸，可采用合金鋼。為了提高軸的強度和耐磨性，可對軸進行各種熱處理或化學處理，以及表面強化處理。 綜上，從動軸同樣選用 45 鋼，查手冊得 T =25 45 主動軸主要受額定轉(zhuǎn)矩 T 的作用，由于軸上重力而產(chǎn)生的彎矩很小，可以忽略不計。轉(zhuǎn)動零件的各表面都經(jīng)過機械加工，零 件幾何形狀都是對稱的，高速旋轉(zhuǎn)時對軸產(chǎn)生的不平衡力矩較小，產(chǎn)生的彎矩可忽略不計。故軸的強度按轉(zhuǎn)矩進行計算。 輸入 軸 花鍵部分 直徑可按公式： 3 （ 式中 K 經(jīng)驗系數(shù)， K=T 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 ,N m; 經(jīng)計算得 0本設計中取 30合強度要求。 最小段符合要求，其它各段一定符合要求。 在已知中心距時，第二軸中部直徑 d 的最大直徑 d 和支承間距離 L 的比值： d 的校核 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 分動器 在工作時，由于齒輪上有圓周力、徑向力和軸向力作用，變速器的軸要承受轉(zhuǎn)矩和彎矩，要求變速器的軸應有足夠的剛度和強度。為了驗證結(jié)構(gòu)方案的合理性及變速器的可靠性需對軸進行校核。 應當對每個擋位下的軸的剛度和 強度都進行驗算，因為擋位不同不僅齒輪的圓周力、徑向力和軸向力不同，而且著力點也有變化。驗算時可將軸看作是鉸接支承的梁，第一軸的計算轉(zhuǎn)矩為發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 計算各擋齒輪嚙合的圓周力徑向力式中 d 齒輪的節(jié)圓直徑， 節(jié)圓處壓力角； 螺旋角； 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩。 低 擋 d 代入（ 得： 1 d 代入（ 得： （ 1）軸的強度計算 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 應該校核在彎矩和轉(zhuǎn)矩聯(lián)合作用下的軸的強度。作用在齒輪上的徑向力撓度圓周力在彎矩和轉(zhuǎn)矩聯(lián)合作用下的軸應力 ()為： 332 （ 2 2 2c s M T （ 式中 計算轉(zhuǎn)矩， N d 軸在計算斷面處的直徑，花鍵處取內(nèi)徑， 彎曲截面系數(shù)， 3 在計算斷面處軸的垂向彎矩， N 在斷面處軸的水平彎矩， N 許用應力，在抵擋工作時取 4 0 0 M p a ， 除此之外，對軸上的花鍵，應驗算齒面的擠壓應力。 第一軸 低 檔工作時強度校核： 求 H 面內(nèi)支反力 其中 a=b=帶入數(shù)值得求 V 面內(nèi)支反力221222 = 222 22 =文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 33 d M (2)軸的剛度計算 對齒輪工作影響最大的是軸在垂直面內(nèi)產(chǎn)生的撓度和軸在水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)角。前者使齒輪中心距發(fā)生變化，破壞了齒輪的正確嚙合；后者使齒輪相互歪斜，如圖所示，致使沿齒長方向的壓力分布不均勻。 軸的撓度和轉(zhuǎn)角可按材料力學的有關公式計算。計算 時，僅計算齒輪所在位置處軸的撓度和轉(zhuǎn)角。第一軸常嚙合齒輪副，因距離支承點近，負荷又小，通常撓度不大，故可以不必計算。 圖 的剛度 軸的撓度和轉(zhuǎn)角 ： 2222222133（ 式中 E 彈性模量（ ,E=105 慣性矩（ 于實心軸 I= 4 L 支座間