本科畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：DF12型手扶拖拉機(jī)變速驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院： 姓名：學(xué)號：專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化年級：指導(dǎo)教師：隨著變型運(yùn)輸拖拉機(jī)和農(nóng)用運(yùn)輸車的發(fā)展，原來依靠農(nóng)村運(yùn)輸業(yè)發(fā)展起來的小四輪拖拉機(jī)逐步轉(zhuǎn)向田間地頭。然而，目前小四輪拖拉機(jī)田間作業(yè)能力差，又沒有很多配套的農(nóng)業(yè)機(jī)械，農(nóng)忙季節(jié)短，致使大量小四輪拖拉機(jī)一年中作業(yè)時間短，被迫長期閑置著。這影響了農(nóng)村專業(yè)戶的作業(yè)效益，也造成了不應(yīng)該有的資源浪費(fèi)。針對這些情況，我們在原有小四輪拖拉機(jī)的基礎(chǔ)上稍微作些改動，使它的功能延伸。譬如可在原來小四輪拖拉機(jī)的基礎(chǔ)上，改變座位、方向盤、離合、油門、剎車的方位，把拖拉機(jī)變成倒開式，在變速箱后安裝挖掘裝置、鏟運(yùn)裝置或裝載裝置而成。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對機(jī)械專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練，目的在于鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在校期間所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決問題的能力。是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新精神之最佳手段。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求每個學(xué)生在工作過程中，要獨(dú)立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)造的分析、解決技術(shù)問題。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握改造方案的擬定、比較、分析及進(jìn)行必要的計(jì)算。關(guān)鍵字：齒輪操縱機(jī)構(gòu)軸軸承鎖定機(jī)構(gòu)DESINGofaCERTAINTYPEofTRACTORGEARBOXWithvarianttransporttractorsandagriculturalthedevelopmentofcarriagecar,dependsonruraltransportationindustrytodevelopthesmallfour-wheeltractortofieldedgeofafield.However,atpresent,smallfour-wheelthetractorfieldworkabilityispoor,andnotmanyancillaryagriculturalmachinery,busyseasonisshort,resultinginalargenumberofsmallfour-wheeltractoryearshortoperationtime,forcedlong-termidle.Theinfluenceofruralspecialistworkbenefit,alsocauseshouldnotbesomewasteofresources.Inlightofthesecircumstances,weintheoriginalsmallfour-wheeltractorbasedonslightlytomakesomechanges,makeitfunctionalextension.Forexample,intheoriginalsmallfour-wheeltractorbasedon,changeseats,steeringwheel,clutch,throttle,brakeposition,thetractorintoinvertedopen,inagearboxinstalledafterdiggingdevice,liftingdeviceoraloadingdevice.Thegraduationdesignisaboutmechanicalspecialitystudentsbeforegraduationandacomprehensivetraining,purposeistoconsolidateandexpandthestudentslearnthebasicknowledgeandprofessionalknowledge,trainingstudents'comprehensiveuseoftheknowledgetheabilitytoanalyzeandsolveproblems.Istraining,trainingstudentstheabilitytoworkindependentlyandthespiritofinnovationisthebestmeans.Graduationdesignrequirementsofeachstudentinthecourseofthework,weneedtothinkindependently,studyassiduously,createsomewhatanalysis,solvingtechnicalproblems.Throughthegraduationproject,sothatstudentsmasterthetransformationplanformulation,comparison,analysisandnecessarycalculation.Keywords：GearManipulationofbodyAxisBearingLockingmechanism/圖avoomv/圖avoomv啟機(jī)吃前TW法國曰VJ叫nv3M6*盼1'EpjOM44030J2IIAI心8諂◎070A殂圖avoainv心￡'LIEg>ie*逐圖aTO^nv95Jfr't6的￡UT砂國avo°inv心O'曲a>]S'GElp」c制4)050J2ILA]3>lS'6ES的o'qsjP」Q福4}OSOJ3I|/]9X9'6叫O'SE殂國avo°4nva^S7SI鼠E'SBl：P-JQM斗口5口切四8X^￡0S日四礦IpJO/A茸DSOd判囚axfr'z.osaiAi￡,：咨猝日叫r國封套-圖里段日麗R誦％■惠咬邨房!Gup［害一球國）+原噩國E6呻弱辟科壓耳饑R'呻世晝要回三.；*P寫爵鷲且箍日呼，國酩［W爵虹”P‘牛就斜戚亦玄園］叩斗僥牌墮癖卸驟陲嘗而￡W施倍目打'<日叫督竺（>塑牌-」&'+牌建曄藻旬還冒誥主瓶竺￡F n制期 君辯一"還演 廿修0?SE再薛苜工習(xí)毒制革 雄31*翊風(fēng)￡-脾褶樞鼠草［密拇閏主毒西口Fi_li慧ErL-LMF-ap—M...三iall::uaJ:::c3:::ull;:rlnEI::uTOC\o"1-5"\h\z1緒論 11.1變速箱概述 1\o"CurrentDocument"1.1.1變速箱的功用 1\o"CurrentDocument"1.1.2變速箱的類型 1\o"CurrentDocument"1.1.3變速箱的工作原理 2\o"CurrentDocument"2變速箱設(shè)計(jì)要求及初始數(shù)據(jù) 3\o"CurrentDocument"2.1變速箱設(shè)計(jì)要求 3\o"CurrentDocument"2.2變速箱設(shè)計(jì)初始數(shù)據(jù) 3\o"CurrentDocument"3變速箱設(shè)計(jì)過程 4\o"CurrentDocument"3.1變速箱的設(shè)計(jì)步驟 4\o"CurrentDocument"3.2變速箱結(jié)構(gòu)的選擇 4\o"CurrentDocument"3.3根據(jù)總體計(jì)算確定擋位數(shù)與各檔傳動比 4\o"CurrentDocument"3.4根據(jù)總體布置要求確定變速箱外形尺寸允許范圍 5\o"CurrentDocument"3.5草擬變速箱的傳動方案 5\o"CurrentDocument"3.6變速箱主要參數(shù)的確定 6\o"CurrentDocument"3.6.1齒輪模數(shù)的確定 6\o"CurrentDocument"3.6.2齒輪壓力角的確定 6\o"CurrentDocument"3.6.3齒寬的確定 63.6.4相齒合齒輪的齒數(shù)和Z 8\o"CurrentDocument"3.7選配齒輪 83.8變速箱主要零件的計(jì)算 9\o"CurrentDocument"3.7.1齒輪的計(jì)算 9\o"CurrentDocument"3.7.2軸的計(jì)算 12\o"CurrentDocument"3.7.3軸承的計(jì)算 16\o"CurrentDocument"4主要零件的布置要點(diǎn)及倒檔和減速器的布置方案 18\o"CurrentDocument"4.1變速箱主要零件的布置要點(diǎn) 18\o"CurrentDocument"4.2倒檔和減速器的布置方案 18\o"CurrentDocument"4.2.1倒檔布置方案 18\o"CurrentDocument"4.2.2減速器布置方案 19\o"CurrentDocument"5變速箱殼和操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 19\o"CurrentDocument"5.1變速箱殼的設(shè)計(jì) 19\o"CurrentDocument"5.2變速箱操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 19\o"CurrentDocument"5.2.1換擋機(jī)構(gòu) 20\o"CurrentDocument"5.2.2鎖定機(jī)構(gòu) 20\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 21致謝 22

選題的目的及意義（1） 農(nóng)業(yè)的大發(fā)展，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的改善與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提高是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必要條件，農(nóng)業(yè)機(jī)械在這個發(fā)展過程中將具有決定性的作用。自20世紀(jì)90年代以來，國外農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)入了一個新的發(fā)展時期，在廣泛應(yīng)用新技術(shù)的同時，不斷涌現(xiàn)出新結(jié)構(gòu)和新產(chǎn)品。同時，繼完成提高整機(jī)可靠性任務(wù)后，技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)在于增加產(chǎn)品的電子信息技術(shù)含量和智能化程度，努力完善產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，改善駕駛?cè)藛T的工作條件，向節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展。隨著微電子技術(shù)向農(nóng)業(yè)機(jī)械的滲透，現(xiàn)代大功率農(nóng)用拖拉機(jī)日益向智能化和機(jī)電一體化方向發(fā)展。目前，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化在調(diào)整和反哺中快速、健康地發(fā)展進(jìn)入了快速發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期。國內(nèi)一些大型企業(yè)，不斷學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，加大技術(shù)改造和升級換代力度，推進(jìn)了國產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的提高，但我國的制造水平與上述發(fā)達(dá)國家存在著較大的差距。因此，了解發(fā)達(dá)國家動力機(jī)械的特點(diǎn)與優(yōu)勢，尋找差距，發(fā)揮自己的長處是我國拖拉機(jī)制造業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。（2） 隨著變型運(yùn)輸拖拉機(jī)和農(nóng)用運(yùn)輸車的發(fā)展，原來依靠農(nóng)村運(yùn)輸業(yè)發(fā)展起來的小四輪拖拉機(jī)逐步轉(zhuǎn)向田間地頭。然而，目前小四輪拖拉機(jī)田間作業(yè)能力差，又沒有很多配套的農(nóng)業(yè)機(jī)械，農(nóng)忙季節(jié)短，致使大量小四輪拖拉機(jī)一年中作業(yè)時間短，被迫長期閑置著。這影響了農(nóng)村專業(yè)戶的作業(yè)效益，也造成了不應(yīng)該有的資源浪費(fèi)。針對這些情況，我們在原有小四輪拖拉機(jī)的基礎(chǔ)上稍微作些改動，使它的功能延伸。譬如可在原來小四輪拖拉機(jī)的基礎(chǔ)上，改變座位、方向盤、離合、油門、剎車的方位，把拖拉機(jī)變成倒開式，在變速箱后安裝挖掘裝置、鏟運(yùn)裝置或裝載裝置而成。（3） 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對機(jī)械專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練，目的在于鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在校期間所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決問題的能力。是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新精神之最佳手段。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求每個學(xué)生在工作過程中，要獨(dú)立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)造的分析、解決技術(shù)問題。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握改造方案的擬定、比較、分析及進(jìn)行必要的計(jì)算。本課題在國內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢（4） （一）拖拉機(jī)發(fā)展?fàn)顩r（5） 1結(jié)構(gòu)型式的發(fā)展（6） 1）前輪小、后輪大、前輪轉(zhuǎn)向輪式拖拉機(jī)這種標(biāo)準(zhǔn)型輪式拖拉機(jī)在歐美獲得最廣泛使用。在美國主要采用后輪驅(qū)動，大型拖拉機(jī)采用雙排驅(qū)動輪胎，但四輪驅(qū)動也逐漸增多，主要帶后懸掛具作業(yè)。多數(shù)四輪驅(qū)動機(jī)型上可選裝前懸掛裝置和前動力輸出軸，可以前后都懸掛機(jī)具進(jìn)行復(fù)式作業(yè)。（7） 2）平臺式四輪驅(qū)動拖拉機(jī)和自走底盤為了在拖拉機(jī)上能安裝播種、施肥、施藥的機(jī)具，有的四輪驅(qū)動拖拉機(jī)的駕駛室偏前布置，后部有一平臺可以安裝機(jī)具；有的為四輪驅(qū)動自走底盤，發(fā)動機(jī)臥置在駕駛室下面，可以在駕駛室前部和后部的梁架上安裝機(jī)具。（8） 3）前后輪相同，折腰轉(zhuǎn)向四輪驅(qū)動拖拉機(jī)在美國這種結(jié)構(gòu)型式用于特大型一般用途拖拉機(jī)上，采用前后雙排輪胎。在西歐，這種結(jié)構(gòu)型式適用于中小型果園拖拉機(jī)。（9） 4）橡膠履帶拖拉機(jī)歐美金屬履帶拖拉機(jī)農(nóng)業(yè)用量很少，1987年后相繼出現(xiàn)了橡膠履帶拖拉機(jī)和折腰轉(zhuǎn)向履帶拖拉機(jī)采用4個三角形橡膠履帶裝置代替驅(qū)動輪胎，這種機(jī)型的最高運(yùn)輸速度為30千米每小時。俄羅斯也在研究采用三角形橡膠履帶驅(qū)動型式的大功率拖拉機(jī)。（10） 2各系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展（11） 1）發(fā)動機(jī)大中功率拖拉機(jī)發(fā)動機(jī)普遍采用直噴燃燒室，標(biāo)定轉(zhuǎn)速一般為2200~2500轉(zhuǎn)每分鐘哪個采用不同缸徑、缸數(shù)和自然吸氣、增壓或增壓中冷達(dá)到的標(biāo)定功率范圍。（12） 2）傳動系（1）變速箱。在大中型拖拉機(jī)變速箱中，比較經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)方案是采用主變速（3擋?4擋）加倒擋器，嚙合套換擋，可選裝兩擋動力換擋和爬行擋。較完善的方案采用主變速4擋動力換擋和副變速4擋~8擋同步器換擋，具有嚙合套或液壓離合器換擋的倒擋器和可選裝爬行擋。更完善的采用全動力換擋16+4擋或18+8擋。動力換擋裝置有行星式和定軸齒輪式，可利用液壓離合器換接。（2）驅(qū)動橋。大中型拖拉機(jī)前后驅(qū)動橋普遍采用濕式盤式制動器和行星最終傳動。前驅(qū)動橋采用摩擦式自鎖差速器或液壓差速鎖，后驅(qū)動橋大多采用液壓差速鎖，以提高牽引附著性能，前輪驅(qū)動離合也采用液壓操縱。（3）動力輸出軸。美國生產(chǎn)的拖拉機(jī)，其后動力輸出軸是按不同功率采用540，540/1000轉(zhuǎn)每分鐘或單獨(dú)1000轉(zhuǎn)每分鐘標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速和相應(yīng)型軸頭。西歐生產(chǎn)的拖拉機(jī)廣泛采用變速后動力輸出軸，前動力輸出軸為1.2.3型軸頭。大中型拖拉機(jī)動力輸出普遍為全獨(dú)立式，與變速箱動力換擋裝置相對應(yīng)，也采用液壓離合器換擋。（13） 3）行走轉(zhuǎn)向系在大中型拖拉機(jī)上采用寬斷面的子午線輪胎約占2/3。四輪驅(qū)動拖拉機(jī)一般前輪最大轉(zhuǎn)角達(dá)50度。前驅(qū)動液壓轉(zhuǎn)向普遍采用穿心油缸，即轉(zhuǎn)向油缸和橫拉桿合成一體。（14） 4）液壓懸掛系統(tǒng)（1）在大中型拖拉機(jī)上，載荷傳感的閉心液壓系統(tǒng)已被普遍應(yīng)用，變量泵供油壓力和流量可按工況需要自動適應(yīng)。〃許多新研制生產(chǎn)的系列拖拉機(jī)已廣泛采用電子液壓懸掛系統(tǒng)。（2）前后三點(diǎn)懸掛，普遍采用快速掛接裝置。（15） 5）駕駛室密封、隔聲駕駛室裝有空調(diào)設(shè)備。轉(zhuǎn)向盤的傾角和高低以及減振座椅的位置可按駕駛員身材調(diào)整，所有傳動、液壓懸掛的操縱全部集中在右側(cè)操縱臺上（有的可隨座椅一起轉(zhuǎn)動），均用按鈕或旋鈕操縱。在儀表板上除了有多種常規(guī)的溫度、壓力、電流、燃油量等和各種操縱狀態(tài)（前輪驅(qū)動、制動、動力輸出軸、燈光等）的顯示或警示信號外，還可通過機(jī)載計(jì)算機(jī)數(shù)顯重要性能參數(shù)。（16）四、本課題主要研究內(nèi)容（17） 本課題主要研究內(nèi)容是：（18） 1.擬定DF12型手扶拖拉機(jī)傳動箱的傳動方案，要求所選的方案要能夠?qū)崿F(xiàn)拖拉機(jī)各種理論檔位所要求的速度，傳動方案設(shè)計(jì)合理、而且應(yīng)該易于實(shí)現(xiàn)、操縱方便成本低廉；2.在擬定的方案中合理選取滿足設(shè)計(jì)要求的傳動系統(tǒng)總成方案，合理地分配各傳動比。（19） 3.確定DF12型手扶拖拉機(jī)變速箱和驅(qū)動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)和幾何參數(shù)，對各主要零件進(jìn)行運(yùn)動和動力相關(guān)設(shè)計(jì)，對所選的傳動方案主要零部件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度、壽命、潤滑等必要的計(jì)算、校核；（20） 4.完成DF12型手扶拖拉機(jī)傳動箱裝配圖一份，完成DF12型手扶拖拉機(jī)主要零件的設(shè)計(jì)、計(jì)算、校核以及零件工作圖的繪制，要求總圖量0#2.5張以上）；（21） 5.完成設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份，其內(nèi)容應(yīng)包括總體傳動方案的擬定，方案的可行性以及所選方案優(yōu)缺點(diǎn)分析，相關(guān)計(jì)算以及說明應(yīng)全面、詳細(xì)、公式出處等應(yīng)該詳細(xì)標(biāo)明，注明各個參數(shù)含義，論文書寫認(rèn)真、規(guī)范；（22） 6.完成文獻(xiàn)綜述一份，文獻(xiàn)綜述應(yīng)該細(xì)致全面描述拖拉機(jī)行業(yè)的發(fā)展概況、發(fā)展趨勢、發(fā)展中存在問題、可能存在的解決方案等；（23） 7.完成翻譯相關(guān)資料一份（大于2000單詞量），題材必須和機(jī)械結(jié)構(gòu)相關(guān)；（24） 8.參考文獻(xiàn)15篇以上，其中外文參考文獻(xiàn)不少于3篇。1.1.1變速箱的功用變速箱的功用是：（25） 改變傳動比，擴(kuò)大驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機(jī)在有利的工況下工作；（26） 實(shí)現(xiàn)倒檔，在發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下，使車輛能前進(jìn)和倒退行駛；（27） 實(shí)現(xiàn)空擋，可切斷傳動系統(tǒng)的動力傳遞，以使發(fā)動機(jī)能夠啟動，怠速，并可在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，車輛長時間的停車，便于變速箱換擋和動力輸出。1.1.2變速箱的類型（1）按傳動比變化分按傳動比變化方式來分：可分為有級式變速器，無級式變速器和綜合式變速器。有級式變速器是目前使用最廣的一種。它采用齒輪傳動，具有若干個定值傳動比。按所用輪系型式不同，有軸線固定式變速器（普通變速器）和軸線旋轉(zhuǎn)式變速器（行星齒輪變速器）兩種。無級式變速器其的傳動比在一定的數(shù)值范圍內(nèi)可按無限多級變化，常見的有電力式和液力式（動液式）兩種。電力式無級變速器的變速傳動部件為直流串激電動機(jī)。動液式無級變速器的傳動部件為液力變矩器。綜合式變速器是指由液力變矩器和齒輪式有級變速器組成的液力機(jī)械式變速器，其傳動比可在最大值與最小值之間的幾個間斷的范圍內(nèi)作無級變化，目前應(yīng)用較多。（2） 按操縱方式分按操縱方式來分：可分為強(qiáng)制操縱式變速器，自動操縱式變速器和半自動操縱式變速器。強(qiáng)制操縱式變速器是靠駕駛員直接操縱變速桿換檔。自動操縱式變速器其傳動比選擇和換檔是自動進(jìn)行的，所謂“自動”，是指機(jī)械變速器每個檔位的變換是借助反映發(fā)動機(jī)負(fù)荷和車速的信號系統(tǒng)來控制換檔系統(tǒng)的執(zhí)行元件而實(shí)現(xiàn)的。駕駛員只需操縱加速踏板以控制車速。半自動操縱式變速器有兩種型式：一種是常用的幾個檔位自動操縱，其余檔位則由駕駛員操縱；另一種是預(yù)選式，即駕駛員預(yù)先用按鈕選定檔位，在踩下離合器踏板或松開加速踏板時，接通一個電磁裝置或液壓裝置來進(jìn)行換檔。（3） 按使用方法分按使用方法分類：可分為手動變速器，自動變速器和無級變速器。手動變速器（MT）手動變速器，也稱手動擋，即用手撥動變速桿才能改變變速器內(nèi)的齒輪嚙合位置，改變傳動比，從而達(dá)到變速的目的。踩下離合時，方可撥得動變速桿自動變速器（AT）自動變速器，利用行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行變速，它能根據(jù)油門踏板程度和車速變化，自動地進(jìn)行變速。而駕駛者只需操縱加速踏板控制車速即可。無級變速器（CVT）無級變速器是由兩組變速輪盤和一條傳動帶組成的.（4） 按輪系形式分按輪系形式分：可分為定軸式變速箱和行星式變速箱。定軸式變速箱：變速箱中所有齒輪都有固定的旋轉(zhuǎn)軸線。按其換擋式有機(jī)械式換擋和動力式換擋。行星式變速箱：變速箱中有些齒輪的軸線在旋轉(zhuǎn)，這種軸線旋轉(zhuǎn)的齒輪有兩種，即自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)。行星式變速箱只有動力換擋一種方式。1.1.3變速箱的工作原理變速箱是由裝在變速箱殼體內(nèi)各軸上不同齒數(shù)的齒輪和操縱機(jī)構(gòu)組成的。根據(jù)需要將不同軸上不同齒數(shù)的齒輪嚙合在一起，進(jìn)行變速和改變從動齒輪的轉(zhuǎn)動方向，達(dá)到改變扭矩，轉(zhuǎn)速和行駛方向的目的。2變速箱設(shè)計(jì)要求及初始數(shù)據(jù)2.1變速箱設(shè)計(jì)要求六個前進(jìn)檔，兩個倒退檔，各檔的傳動比須符合作業(yè)對速度和牽引力的要求。換擋方便，不允許出現(xiàn)同時掛兩個檔，自動脫檔和跳擋的現(xiàn)象。2.2變速箱設(shè)計(jì)初始數(shù)據(jù)發(fā)動機(jī)額定功率（馬力）：12馬力=8.82KW（1馬力=0.735千瓦）最大扭矩：（公斤?米）5換算為50Nm；空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速（最大/最小）；2300/600（r/min）驅(qū)動輪輪胎規(guī)格6.00-12/2理論行駛速度（公里/小時）：I、II、III、W、V、丑、倒I、倒II檔：1.40、2.50、4.10、5.30、9.40、15.30、1.00、3.80傳動箱：前進(jìn)檔6個，倒檔2個。驅(qū)動橋中央傳動型式：直齒圓柱齒輪理論行駛速度（公里/小時）檔次數(shù)據(jù)I1.40II2.50III4.10I II=1684.62r/min3變速箱設(shè)計(jì)過程3.1變速箱的設(shè)計(jì)步驟（1） 根據(jù)工作特點(diǎn)選擇變速箱的結(jié)構(gòu)形式；（2） 根據(jù)總體計(jì)算確定擋位數(shù)與各檔傳動比；（3） 根據(jù)總體布置要求確定變速箱外形尺寸允許范圍；（4） 草擬變速箱的傳動方案；（5） 確定變速箱的主要參數(shù)；（6） 根據(jù)變速箱的傳動比選配齒輪，確定各檔齒輪的齒數(shù)；（7） 進(jìn)行齒輪，軸，軸承等零件的壽命計(jì)算或強(qiáng)度，剛度計(jì)算；（8） 進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制裝配圖和零件圖。3.2變速箱結(jié)構(gòu)的選擇選擇輸入軸，輸出軸，中間軸都在同一平面內(nèi)的平面型組成式變速箱。3.3根據(jù)總體計(jì)算確定擋位數(shù)與各檔傳動比拖拉機(jī)的車輪標(biāo)準(zhǔn)為6.00-12/2，則其直徑為600mm，則各檔位的速度為:

發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速n=1684.62r/min由于變速箱和發(fā)動機(jī)之間還需要V帶鏈接（或鏈傳動）進(jìn)行減速，取V帶（或鏈傳動）的傳動比為i=1.735537n帶=481r/minnw=60X1000V/nD1 2匕=9.40Km/h匕=15.0Km/h可以得出：n1=12.385r/min根據(jù)設(shè)計(jì)速度V=1.40Km/hV=2.50Km/h匕=4.10Km/h1 2匕=9.40Km/h匕=15.0Km/h可以得出：n1=12.385r/minn2=25.3559r/minn3=36.27r/minn4=46.886r/minn5=83.156r/minn6=132.696r/minn倒1=8.846r/minn倒2=33.6164r/min各檔位的傳動比檔 就怡 航 曲 垃rk33/17* 5a30/20x3(/34k37/HX35/22XLO/17K的有540-32BIJx35/22x40/1724*833O/ZOX33<lrx17/^3y.都/■蹄X其門了> g183?￥切胡K沸慈fK37/33K3J/22x40/J?K49"510-43VI1735/22xto/n*46.7?fitI30/ZOX2E/37k38/ie同$V17x持”￡x4P/17x4f/J599.<4SiA*32/17>J5/1AkJ 3B;?3X x4S/15魅.樣比3.4根據(jù)總體布置要求確定變速箱外形尺寸允許范圍中心距的確定中心距是影響變速箱大小和重量的決定因素，應(yīng)盡量縮小，但受齒輪強(qiáng)度，軸承壽命以及由軸的尺寸所確定的齒輪最小直徑的限制。通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式初選中心距：A=K3-M(mm) (3-1)式中M.——變速箱輸出軸計(jì)算扭矩；Ka 中心系數(shù)。則A=kA3頁=34.9X375.74=147.5mm3.5草擬變速箱的傳動方案根據(jù)檔數(shù)，速度變化范圍和各檔傳動比及總體布置的要求，選擇合理的結(jié)構(gòu)方案，繪制出傳動簡圖。傳動簡圖如圖(3-1)所示。

(3-1)3.6變速箱主要參數(shù)的確定3.6.1齒輪模數(shù)的確定在直徑，寬度一定時，齒輪的彎曲強(qiáng)度隨模數(shù)減小而降低，而接觸強(qiáng)度并不降低，反而因齒數(shù)和重合度的增加而有所改善。所以在滿足彎曲強(qiáng)度的前提下應(yīng)盡量采用較小模數(shù)。本設(shè)計(jì)為使制造方便，采用一種模數(shù)，且m=5.3.6.2齒輪壓力角的確定我國和許多國家都把齒輪的標(biāo)準(zhǔn)壓力角規(guī)定為20。，因此變速箱普遍采用20。壓力角。取a=20。。3.6.3齒寬的確定齒寬b二中m.齒寬系數(shù)中一般取4—6，平均可取5.主要工作檔中取較大值。變速箱內(nèi)各齒輪的齒寬為：

齒輪計(jì)算式齒寬（mm）常吻主動齒輪b=中m=8.6X543常吻從動齒輪b=m=4.4X522二速主動齒輪b=中m=4.6X523二速滑動齒輪b=中m=4.4X522四速滑動齒輪b=中m=4.2X521四速主動齒輪b=m=4.2X521五速主動齒輪b=中m=4.4X522五速滑動齒輪b=中m=4.2X521三速滑動齒輪b=中m=4.4X522三速主動齒輪b=中m=4.4X522一速主動齒輪b=中m=4.4X522一速及倒速滑動齒輪b=中m=4.6X523倒速主動齒輪b=中m=5.4X527輸力傳動中間齒輪b=中m=4.0X520

倒速中間齒輪b=中m=6.4X532Z3.6.4相齒合齒輪的齒數(shù)和z知=23.6.4相齒合齒輪的齒數(shù)和z當(dāng)算出的zE太小而不能滿足速度變化比值的要求時，可增大Zs，相應(yīng)縮小模數(shù)或適當(dāng)增大中心距。Zf=2A/m=2X147.5：5=593.7選配齒輪選配齒輪就是確定各檔齒輪的齒數(shù)。選定中心距。由之前的中心距計(jì)算知：A=147.5mm.確定常嚙合齒輪副與快I檔換擋齒輪的傳動比i,i，取i=2.11，則0 1 0i1=3.09：2.11=1.46。取常吻主動齒輪的齒數(shù)為19，則常吻從動齒輪的齒數(shù)為1.46X19=40.一速主動齒輪的齒數(shù)為:59：(1+1.46)=24,一速及倒速滑動齒輪的齒數(shù)為：59-24=35.以此類推，可得各齒輪的齒數(shù)見下表：齒輪常吻主動齒輪常吻從動齒輪二速主動齒輪二速滑動齒輪四速滑動齒輪齒數(shù)2039273231齒輪四速主動齒輪五速主動齒輪五速滑動齒輪三速滑動齒輪三速主動齒輪齒數(shù)3741173920

齒輪一速主動齒輪齒輪一速主動齒輪一速及倒速滑動齒輪倒速主動齒輪輸力傳動中間齒輪倒速中間齒輪齒數(shù)2435182531第4章主運(yùn)動部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1帶傳動設(shè)計(jì)電動機(jī)轉(zhuǎn)速n=1440r/min，傳遞功率P=4KW,電動機(jī)軸與I軸之間的降速比為1440/800=1.8，即帶傳動的傳動比為i=1.8。兩班制工作，一天運(yùn)轉(zhuǎn)16小時，工作年數(shù)10年。4.1.1確定計(jì)算功率由參考文獻(xiàn)［3］表8-7查得工作情況系數(shù)取KA=1.3,故(4-1)P=KP=1.3x4kW=(4-1)4.1.2選取V帶型根據(jù)小帶輪的轉(zhuǎn)速和計(jì)算功率，由參考文獻(xiàn)［3］圖8-10選A型帶。4.1.3驗(yàn)算帶速和確定帶輪直徑4.1.3.1初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1由參考文獻(xiàn)［3］表8-6和表8-8，取小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1=125mm。4.1.3.2驗(yàn)算帶速按參考文獻(xiàn)［3］式（8-13）驗(yàn)算帶速_兀dn(4-2)V=60x1000(4-2)其中 n-小帶輪轉(zhuǎn)速，r/min；d-小帶輪直徑，mm；=9.42m/s3.14x125x1440=9.42m/s60x1000因?yàn)?m/s<v<30m/s，故帶速合適。4.1.3.3計(jì)算大帶輪的直徑根據(jù)參考文獻(xiàn)［3］式（8-15a），計(jì)算大帶輪直徑dd2d=id=1.8x125mm=225d2d1根據(jù)參考文獻(xiàn)［3］表8-8,圓整為224。4.1.4確定帶傳動的中心距和帶的基準(zhǔn)長度設(shè)中心距為a0，則0.7(d+d)<a<2(d+d)d1 d2 0 d1 d2（4-3）于是244.3<a<698,初取中心距為a0=500mm。帶長L=2a+—(d+d)+ ~"d1)d0 0 2d1 d2 4a0（4-4）=2x500+314x(125+224)+(224-125)2=1553mm2 4x500查參考文獻(xiàn)［3］表8-2取相近的基準(zhǔn)長度Ld，Ld=1600mm。帶傳動實(shí)際中心距a=a+L^=500+^1600-1553、0 2=523.5mm（4-5）4.1.5驗(yàn)算小帶輪的包角一般小帶輪的包角不應(yīng)小于120。。ar180。-dd2—dd1x57.3°=169.2。>120。1 a（4-6）合適。4.1.6確定帶的根數(shù)乙4.1.6.1計(jì)算單根V帶的額定功率Pr由dd1=125mm和n=1440r/min,查參考文獻(xiàn)［3］表8-4a得P=1.92kW。根據(jù)n=1440r/min，i=1.8和A型帶，查參考文獻(xiàn)［3］表8-4b得△%=0.15&W。查參考文獻(xiàn)［3］表8-5得Ka=0.98，表8-2得K^=0.99，于是P=(P+AP)Ka有=G.92+0.15)x0.98x0.99kW=2.01kW（4-7）（4-8）（4-9）（4-7）（4-8）（4-9）其中： Ap0——i豐1時傳遞功率的增量；q——按小輪包角a，查得的包角系數(shù);kL——長度系數(shù)；4.1.6.2計(jì)算V帶的根數(shù)zz=烏=世=2.59P2.01r為避免V型帶工作時各根帶受力嚴(yán)重不均勻，限制根數(shù)不大于10，取4.1.7計(jì)算單根V帶初拉力的最小值由參考文獻(xiàn)［3］表8-3得A型帶的單位長度質(zhì)量q=0.10kg/m,所以(F)=500』(2.5—ka)+qv20minvZk

a其中： Pca-帶的傳動功率,KW；v-帶速,m/s；q-每米帶的質(zhì)量，kg/m；v=1440r/min=9.42m/s。F=500x%2x(A—0'8)+0.10x9.422=151.6N

0 9.42x3 0.984.1.8計(jì)算壓軸力F"2z（F）sin="2x3x151.6xsin169'=906NP 0min2 24.1.9帶輪的結(jié)構(gòu)小帶輪采用腹板式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)見附圖。大帶輪采用孔板式結(jié)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)略。4.2確定計(jì)算轉(zhuǎn)速4.2.1主軸主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為主軸從最低轉(zhuǎn)速算起，第一個1/3轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的最高一級轉(zhuǎn)速，即：

z1 121n=n3T=37x1.413-1=100r/min (4-10)4.2.2各傳動軸軸III可從主軸100,/min按72/18的傳動副找上去，似應(yīng)為400,/min。但由于軸III上的最低轉(zhuǎn)速140,/min經(jīng)傳動組c可使主軸得到37和280,/min兩種轉(zhuǎn)速。280,/min要傳遞全部功率，所以軸I的計(jì)算轉(zhuǎn)速應(yīng)為140,/min；軸II的計(jì)算轉(zhuǎn)速可按傳動副b推上去，得400,/min；軸1的計(jì)算轉(zhuǎn)速為800,/min。4.2.3各齒輪傳動組c中，18/72只需計(jì)算z=18的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為200,/min；60/30只需計(jì)算z=30的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為800,/min；傳動組b計(jì)算z=22的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為400,/min；傳動組a應(yīng)計(jì)算z=24的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為800,/min。4.2.4核算主軸轉(zhuǎn)速誤差n實(shí)=1440x巾125/巾224x36/36x42/42x60/30=1607r/min=1600r/minx100%=(L607x100%=(L607-1600)-~1^00x100%=0.4%<5%(4-11)所以合適。4.3各傳動組齒輪模數(shù)的確定4.3.1傳動組a1計(jì)算a傳動組各齒輪模數(shù)先計(jì)算24齒齒輪的模數(shù)：(日+1)乓(4-12)1 3中z2叫b]2n(4-12)'m j其中： u-公比；R=2；N「電動機(jī)功率；%=4kw；中m-齒寬系數(shù)；In]-齒輪傳動許允應(yīng)力；n.一計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速；取n.=800r/min

卜]=Kn^iim,取qiim=600MPa,安全系數(shù)S=1。由應(yīng)力循環(huán)次數(shù)選取Kn=0.90，取S=1,Q]=KnQiim=0.90*600MPa=540MPa(2+1)(2+1)x4mi=16338\‘8x242x2x5402x800=之'。按齒數(shù)30的計(jì)算，m2=2.50，可取m=3；按齒數(shù)36的計(jì)算，m3=2.21,可取m=3。于是傳動組a的齒輪模數(shù)取m=3，b=24mm。4.3.1.2計(jì)算a傳動組各齒輪直徑軸I上齒輪的直徑：d=3x36=108mm；d=3x30=90mm；d=3x24=72mm。軸II上三聯(lián)齒輪的直徑分別為：d'=3x36=108mm；d'=3x42=126mm；d'=3x48=144mma1 a2 a34.3.2傳動組b1計(jì)算b傳動組各齒輪模數(shù)確定軸II上另兩聯(lián)齒輪的模數(shù)。(四+1)Nm=16338， d—抄z2叫Q]2n按22齒數(shù)的齒輪計(jì)算:P=2.8，n=400r/min(2.8+(2.8+1)x4m2=16338]：8x222x2.8x5402x400=3.74

按42按42齒數(shù)的齒輪計(jì)算:可得m=2.43mm；于是軸II兩聯(lián)齒輪的模數(shù)統(tǒng)一取為m=4。4.3.2.2計(jì)算b傳動組各齒輪直徑軸II兩聯(lián)齒輪的直徑分別為：d=4x22=88mm；d=4x42=168mm軸III上與軸II兩聯(lián)齒輪嚙合的兩齒輪直徑分別為：d'=4x62=248mm；d'=4x42=168mm，1 b24.3.3傳動組c1計(jì)算c傳動組各齒輪模數(shù)取m=4。4.3.3.2計(jì)算c傳動組各齒輪直徑軸I上兩聯(lián)動齒輪的直徑分別為：d=4x18=72mm；d=4x60=240mm軸W上兩齒輪的直徑分別為：d'=4x72=288mm；d'=4x30=120mm。C1 c24.3.4換向齒輪4.3.4.1換向齒輪各齒輪模數(shù)取m=3。換向齒輪各齒輪直徑《=3x20=60mm；d2=3x40=120mm；d=3x34=102mm4.4確定各軸最小直徑4.4.1I軸的直徑門=0.96,n=800,/min石4?衣兩d>9】4,=91 =24mm4n 800II軸的直徑n2=門1X0.98X0.99X0.99=0.922,n2=400r/min,'pn 4；4X0922d>91、：旦=91、：400 =28.2mmIII軸的直徑n3=n2X0.98X0.99=0.89,n3=140r/min八°】:P 4-'4x0.89d>91,—=91一140—=36.3mm4.4.4主軸的直徑n4=n3X0.99X0.98X0.98=0.85,n4=37r/min,?：Pn疽；4X0.85…d>91?一=91、：一37—=50.1mm4.5主軸組件設(shè)計(jì)4.5.1主軸直徑的初選根據(jù)機(jī)床主電動機(jī)功率查參考文獻(xiàn)［2］表5-12,可以確定主軸前軸頸應(yīng)為70-105mm,初選《=90mm,后軸頸d2=(0.7-0.85)《取d2=70mm。故選前軸承為NN3020K,后軸承為NN3016K。據(jù)統(tǒng)計(jì)，對于臥式車床內(nèi)孔直徑與外徑之比約為 0.5-0.6，選內(nèi)孔直徑d=40mm。4.5.2主軸組件的前懸伸和跨距根據(jù)結(jié)構(gòu),參照參考文獻(xiàn)［2］表5-14定懸伸長度匕=70mm。4.5.3主軸組件最佳跨距選擇考慮機(jī)械效率n=0.85主軸最大輸出轉(zhuǎn)距T=9550PX0.85=361N (4-13)90床身上最大加工直徑約為最大回轉(zhuǎn)直徑的60%，取50%即180mm,故半徑為0.09m。切削力FC=*=3610N背向力Fp=0.5FC=0.5x3610=1805N故總的作用力F=\,'F;+FC=4036N總作用力作用于頂在頂尖間的工件上主軸尾架各承受一半,故主軸軸端受力為F/2=2018N先假設(shè)l/a=3,l=3x70=210mm（4-14）（4-15）（4-16）前后支撐rrb分別為=Fxl+a=2018x210+70=2691N2l 210Fa 70Rb=—x-=2018x——=673N根據(jù)dF薩=3.39Fo.il0..8(iz)0.9cos1.9ar（4-17）F=2691N,F=673Nl=8.8mm,l=10.8,z=17,i=1,i=2,z=30aA aB B BAAKa=3.39x26910.1x8.80.8x(2x30>9cos1.90。=1695NK=3.39x6730.1x10.80.8x(2x17)).9cos1.90。=1042NB1695=1.63AB1042d=(90+70)/2=80mmI￡=0.05x^0.0854-0.0464)=2.39x10-6m4=EI2.1x1011x2.39x10-6=0702

門—Ka31695x(0.075》x106—.A由參考文獻(xiàn)［1］圖10-24主軸最佳跨距圖查10/a=3,與原假設(shè)相符l=70x3=210mm。4.5.4主軸組件的選擇4.5.4.1軸承的選用選用軸承時，首先要選擇軸承類型，合理選用軸承類型所應(yīng)考慮的因素主要有一下幾點(diǎn)：軸承的載荷軸承承受載荷的大小、方向和性質(zhì)，是選擇軸承類型的主要依據(jù)。軸承的轉(zhuǎn)速在一般轉(zhuǎn)速下，轉(zhuǎn)速的高低對類型的選擇不發(fā)生什么影響，只有在轉(zhuǎn)速較高時，才會有比較顯著的影響。軸承的調(diào)心性能當(dāng)軸的中心線和軸承座中心線不重合而有角度誤差時，或因軸受力而彎曲或傾斜時，會造成軸承的內(nèi)外圈軸線發(fā)生偏斜。軸承的安裝和拆卸便于安裝，便于拆卸也是在選擇軸承類型時應(yīng)該考慮的一個因素。4.5.4.2軸承尺寸的選擇，選擇軸承尺寸時主要注意以下幾點(diǎn)動軸承的額定動載荷動軸承的壽命動軸承的當(dāng)量動載荷接觸球軸承和圓錐滾子軸承的徑向載荷Fr與軸向載荷Fa綜合以上因素，經(jīng)過分析和計(jì)算得出以下結(jié)果：主軸采用三支承前支承：NN3020K;中支承：N219E;后支承：NN3016K3.8變速箱主要零件的計(jì)算3.8.1齒輪的計(jì)算常吻主動齒輪的計(jì)算如下：(1)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式:=ZZZ +1) (3-3)HheE bd2UN1式中ah——接觸應(yīng)力;Z日 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù);Ze——材料系數(shù);Zg 重合度系數(shù);u 齒數(shù)比；di——主動齒輪的分度圓直徑;b 齒寬；K載荷系數(shù)，且K=KKKK&T——主動齒輪傳遞的名義轉(zhuǎn)矩，且1T=9.55X106Xp (3-4)1p1——主動齒輪傳遞的功率;n—主動齒輪的轉(zhuǎn)速。假定離合器的效率為氣=0.98，滾動軸承效率為門2=0.99，聯(lián)軸節(jié)的效率

為門3=0.99.則傳遞到常吻主動齒輪的效率為:門=門x門3x門=0.98x0.993x0.99=0.94p1=px門=4.103X0.94=3.86kwn=n=1500r/minT=9.55x106x386=24575N?mm1 1500查設(shè)計(jì)手冊得KA=1.5,Kv=1.2,Ka=1.1,K0=1.2，則QK=KK^KK^=1.5x1.2x1.1x1.2=2.376查設(shè)計(jì)手冊得Z,=2.5,Z^=189.8,Zg=0.9.而%=100mm,b=43mm,u=40+19=2.11.則有=269MPa43x1002x2.11b=ZZZ:1^^=2.5x189.8x0.9x=269MPa43x1002x2.11Hhe氣 bd2UN1而許用接觸疲勞強(qiáng)度應(yīng)力為:(3-5)b=—H4imZ(3-5)HPSN式中。式中。Hlim試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限比;ZN——接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù);SHmin——接觸強(qiáng)度計(jì)算的最小安全系數(shù)。查設(shè)計(jì)手冊得：b.=1500MPa,Z=1,S_=1.2,則b =也0x1=1250MPaHP1.2°/。故兩齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足條件。其它各對齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度類似計(jì)算。(2)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式為：°=bYY=2^YYY (3-6)F F0sa8bdmFasa8式中°F——彎曲應(yīng)力；°F0 齒根危險(xiǎn)截面的彎曲應(yīng)力；Y^——應(yīng)力校正系數(shù)；Y 齒形系數(shù)；Y—重合度系數(shù)；m——模數(shù)。由上面的齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算可知：K=2.376,亨24575N?mm.又d=100mm,b=43mm,而m=5.又查設(shè)計(jì)手冊得：Y=0.68,對于常吻主動齒輪，由于齒數(shù)為19，查表得Y/2.85,%.=1.54;對于常吻從動齒輪，由于齒數(shù)為40，查表得Yf=2.40,'=1.67.則常吻主動齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度為：°=2*2.376*24575x2.85x1.54x0.68=16.21MPaf 43x100x5常吻從動齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度為：°‘=2x2.376x24575x2.40x1.67x0.68=14.8"af 43x100x5許用彎曲疲勞強(qiáng)度應(yīng)力為：

b=―Flim七TYFPSFmin、式中bfiim——試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；Y——彎曲強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)；Yst——試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，按國家標(biāo)準(zhǔn)取'=2.0.SFmin——彎曲強(qiáng)度計(jì)算的最小安全系數(shù)。查設(shè)計(jì)手冊得：bf].=460MPa,Yn=1.0,Sf.=1.8,則bFP460bFP460x2.018x1.0=511MPa由于bf<afp旦<afp所以兩齒輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足條件。其它各對齒輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度類似計(jì)算。3.8.2軸的計(jì)算當(dāng)變速箱的檔位為快I檔時，第二軸上的齒輪只有一，倒速滑動齒輪參與傳動。計(jì)算此時第二軸的強(qiáng)度。按彎扭合成應(yīng)力校核該軸的強(qiáng)度。求作用在齒輪上的力<1>求作用在一，倒速滑動齒輪上的力先求出與一，倒速滑動齒輪相嚙合的一速主動齒輪上的力孔和F：。假定齒輪嚙合效率為0.97，則從發(fā)動機(jī)傳到一速主動齒輪上的效率為：門'=0.98x0.99x0.997x0.97=0.88p=p"=4.103x0.88=3.599kwn'=1500+(40+19)=712.5,/minT'=9.55x106xp=48239N?mmn，2TF=——=804NtdF=Ftan20o=293NF=Ff=804NF1=F'=293N<2>求作用在圓弧錐齒輪上的力圓弧錐齒輪齒面上的法向力pn可分為圓周力pm,垂直節(jié)錐母線的力pr和沿節(jié)錐母線的力匕，且p=M

mr

j式中Mj——主動齒輪的計(jì)算扭矩;r主動齒輪節(jié)圓半徑。（3-8）_ptana

rcosPm（3-9）p=ptanpm主動錐齒輪徑向力為:（3-10）p=pcosr-psinryr1a1=—pm(tanacosr一sinPsinr) (3-11)cospn1m1m主動錐齒輪軸向力為:p=psinr+pcosrxr1a1sinr+sinPcosr)（3-12）式中P——中點(diǎn)螺旋角;a法向壓力角;節(jié)錐角;M-75740N?mm,r=84.5mm。則Pm75740 =896.33NPm84.5而p=0。,a=20。,r=17。20，。代入(3-9),(3-10),(3-11),(3-12)得：pr=326.24Np=0Npy=311.43Np=97.18N求作用在軸上的力水平面內(nèi)支反力：R+R—F—p=0H1 H2 t1 mF]x(370—154)+px370—人庭x(370—30)=0解得：Rh1=214N,Rh2=1486N垂直面內(nèi)支反力：R+R—F—P=0F1x(370—154)+Px370—Rv2x(370—30)=0解得：Rv1=79.38N,Rv2=525.05N求出總彎矩水平面的彎矩：Mh1=46224N?mm,M2=26936N?mm垂直面的彎矩：M^1=26989.2N?mm,M^2=9342.8N?mm總彎矩：

M=\Mh+Mv (3-13)代入相關(guān)數(shù)據(jù)得：M=53526.4N?mmM2=28510.3N?mm求出扭矩扭矩T=aT' (3-14)式中T，一一第二軸的輸出扭矩；a——考慮扭矩和彎矩的加載情況及產(chǎn)生應(yīng)力的循環(huán)特性差異系數(shù)。查手冊得a=1.0。則T=T'=75740N?mm對彎矩，扭矩進(jìn)行合成M=wM+T2 (3-15)M=53526.4N?mmM=92745N?mmM=75740N?mmm"=80928.3N?mmM=75740N?mm校核軸的強(qiáng)度。=——沙 (3-16)式中w——軸的抗彎截面模量。且(3-17)32D兀d4+(D-d)(D+d)2zb

w(3-17)32D最危險(xiǎn)截面的校核:32x543.14x464+(54-46)(54+46)2x8x9

w32x54Cca92745 =81Cca1147而查表得：In1］=110MPa。In1］為軸的許用彎曲應(yīng)力。所以b<In1］。故安全。3.8.3軸承的計(jì)算變速箱中采用滾動軸承。徑向球軸承由于價(jià)格便宜，能承受一定的軸向力，對軸的變形不敏感，應(yīng)用最廣，但其額定負(fù)荷較小。因而在載荷大，尺寸受限時往往采用圓柱滾子軸承，其支承剛度較大，但對軸的變形較敏感，且不能承受軸向力。當(dāng)要求承載能力大且須承受小量軸向力時，采用雙列向心球面滾子軸承。圓錐滾子支承由于價(jià)格較貴且需調(diào)整，一般只用在輸出軸以承受中央傳動的軸向力。（1）滾動軸承的疲勞壽命計(jì)算對第二軸上的圓柱滾子軸承進(jìn)行壽命校核。軸承的壽命（L）公式為：h匕=黑（少 （3-18）式中f——溫度系數(shù)；tn——軸承的轉(zhuǎn)速；c——滾動軸承的基本額定負(fù)荷；￡——壽命指數(shù)；p——當(dāng)量動負(fù)荷。查表得：f=1.00,￡=3.33。n=皿i式中n0——發(fā)動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速；i 傳動比。則n=1500-（35+24x40+19）=488.573min對于只能承受純徑向負(fù)荷的向心圓柱滾子軸承：P=fpR

式中fP——負(fù)荷系數(shù)；A——軸承所承受的徑向負(fù)荷。查表得：fp=1.5。R="%+%=K25.052+14862=1576N則P=1.5X1576=2364N查設(shè)計(jì)手冊得：c=42000N。L=一106——x（1.5542000）3.33=1928617h而h60X488.57 2364L：=20000hoLh為預(yù)期計(jì)算壽命。所以Lh>L：,故滿足條件。（2）極限轉(zhuǎn)速校核對第二軸上的圓柱滾子軸承進(jìn)行極限轉(zhuǎn)速校核，校核的條件為：n<ffm （3-19）式中nmax——滾動軸承的最大工作轉(zhuǎn)速；nlimnlim滾動軸承的極限轉(zhuǎn)速;f1 負(fù)荷系數(shù);f2負(fù)荷分布系數(shù)。查表得：f=1.0,f=1.0。當(dāng)檔位為快V檔時，傳動比最小，則此時滾動軸承轉(zhuǎn)速最大。則n= = =1724r/minmaxi. 0.87查設(shè)計(jì)手冊得：niim=6300r/min。所以〃啞<n^。故滿足條件。4主要零件的布置要點(diǎn)及倒檔和減速器的布置方案4.1變速箱主要零件的布置要點(diǎn)（1） 將輸入軸，輸出軸布置在同一平面內(nèi)以縮小橫向尺寸。（2） 在空擋時換擋齒輪間的軸向間隙2?3mm.（3） 齒輪斷面距不加工的殼體內(nèi)壁不小于5mm.（4） 為減少軸的變形，將受力大的齒輪布置在靠近軸承處。（5） 為防止倒檔時齒輪干涉齒輪的頂圓不應(yīng)相交及相切。（6） 合理安排齒輪，縮小軸向長度。4.2倒檔和減速器的布置方案4.2.1倒檔布置方案倒檔一般布置在主變速部分。為了得到倒