李亞杰汽車機(jī)械基礎(chǔ)項(xiàng)目3汽車機(jī)械零部件認(rèn)知任務(wù)3.1汽車手動(dòng)變速器輸出軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

手動(dòng)變速器中有輸入軸、輸出軸和中間軸。汽車手動(dòng)變速器靠這些軸和齒輪等零部件相配合，實(shí)現(xiàn)汽車變速。軸是機(jī)械中的重要零件，主要功用是支承回轉(zhuǎn)零件（如齒輪、帶輪），并傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。機(jī)器的工作能力和工作質(zhì)量，在很大程度上與軸有關(guān)?！救蝿?wù)描述】手動(dòng)變速器一、軸的類型（一）根據(jù)所承受的載荷分類，軸可分為心軸、傳動(dòng)軸和轉(zhuǎn)軸3種。1.心軸：只承受彎矩而不傳遞扭矩的軸。①轉(zhuǎn)動(dòng)心軸：工作時(shí)軸承受彎矩，且軸轉(zhuǎn)動(dòng)。例：鐵路車輛的軸轉(zhuǎn)動(dòng)心軸、固定心軸②固定心軸：工作時(shí)軸承受彎矩，且軸固定。例：自行車的前輪軸2.傳動(dòng)軸：只傳遞扭矩而不承受彎矩或彎矩很小的軸。例：汽車中連接變速器與后橋之間的軸3.轉(zhuǎn)軸：既承受彎矩又傳遞扭矩的軸。例：減速器中的軸（二）根據(jù)軸線形狀分類，軸可分為直軸、曲軸和軟軸3種。1.直軸：用于一般機(jī)械中。按外形不同又分為光軸、階梯軸和空心軸。

形狀簡(jiǎn)單，應(yīng)力集中少，易加工，但軸上零件不易裝配和定位。光軸特點(diǎn)與光軸相反，常用于轉(zhuǎn)軸?？招妮S

減輕質(zhì)量或在軸中心穿過(guò)其它零件或潤(rùn)滑油時(shí)選用。階梯軸1.直軸：還有一些特殊用途的軸，如凸輪軸、花鍵軸、齒輪軸及蝸桿軸等。凸輪軸花鍵軸齒輪軸蝸桿軸2.曲軸：曲軸的各軸段軸線（中心線）不在同一條直線上，屬于專用零件。例：內(nèi)燃機(jī)曲軸、曲柄壓力機(jī)中曲軸3.軟軸：具有良好的撓性，用于兩個(gè)傳動(dòng)件的軸線不在同一直線上，或工作時(shí)彼此有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的空間傳動(dòng)，還可用于受連續(xù)振動(dòng)的場(chǎng)合，以緩和沖擊。例：汽車?yán)锍瘫碥涊S、牙科醫(yī)生用修磨牙齒的鋼絲軟軸汽車?yán)锍瘫碥涊S牙科醫(yī)生用修磨牙齒的鋼絲軟軸（1）軸頭

支承傳動(dòng)零件、聯(lián)軸器等，并與這些零件保持一定的配合的軸段。（2）軸頸與軸承配合的軸段。（3）軸身連接軸頭與軸頸的軸段。按軸段所起的作用不同，階梯軸的軸段可分為三類：二、軸的結(jié)構(gòu)1.軸的組成①、⑤—軸頭③、⑧—軸頸②、④、⑥、⑦軸身

（1）軸向定位和固定軸肩或軸環(huán)：階梯軸上截面變化的部位。2.軸上零件的定位和固定軸向和周向軸肩與軸環(huán)軸肩是指截面尺寸變化的臺(tái)階處。軸環(huán)是指直徑大于其左右兩個(gè)直徑的軸段（直徑最大）。

為了保證軸上零件的輪轂端面與定位面緊貼，軸肩和軸環(huán)的圓角半徑r應(yīng)小于零件輪轂孔端的倒角c或圓角半徑R。常用的軸向固定方式：

軸肩或軸環(huán)、套筒、圓螺母、軸端擋圈、彈性擋圈、緊定螺釘和圓錐面等。雙圓螺母軸端壓板圓螺母與止動(dòng)墊圈緊定螺釘彈性擋圈

軸上零件的周向定位和固定是為了傳遞扭矩，防止零件與軸產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）周向定位和固定

鍵、花鍵、銷、緊定螺釘、過(guò)盈配合等。常用的周向定位與固定：緊定螺釘

①

以軸上零件的拆裝是否方便、定位是否準(zhǔn)確、固定是否牢靠，衡量軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞。②

軸的結(jié)構(gòu)要包括軸的合理外形和全部尺寸，要滿足強(qiáng)度、剛度以及裝配加工要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越簡(jiǎn)單越好。③

軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要取決于軸在機(jī)器中的安裝形式和位置，載荷的性質(zhì)、方向、大小及分布情況，軸上安裝零件的類型、數(shù)量、尺寸以及相應(yīng)的連接方法。④

軸的結(jié)構(gòu)要滿足軸上零件有準(zhǔn)確的工作位置，軸上零件要便于調(diào)整和拆卸，軸要具有良好的制造工藝性。3.軸的結(jié)構(gòu)工藝性（1）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

①

由于階梯軸（中間粗兩端逐漸細(xì)的軸）接近于等強(qiáng)度，而且便于加工和軸上零件的定位和裝拆，所以實(shí)際應(yīng)用的軸多為階梯軸。階梯軸上的階梯數(shù)應(yīng)盡可能少，以減少應(yīng)力集中。

②

為減少加工刀具種類和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，同一軸上的倒角、圓角和鍵槽寬度等應(yīng)盡可能取相同尺寸；為便于加工定位，軸的兩端面上應(yīng)做出中心孔。

③

軸上需磨削的軸段應(yīng)設(shè)計(jì)砂輪越程槽，以便磨削時(shí)可以磨削到軸肩的端部；需切削螺紋的軸段應(yīng)留有螺紋退刀槽，以保證螺紋牙均能達(dá)到預(yù)期的高度。（2）軸的結(jié)構(gòu)形式要求

④為減少裝夾工件的時(shí)間，在同一軸上不同軸段的鍵槽應(yīng)布置在軸的同一母線上。

⑤

為便于軸上零件的裝配，軸端和各軸段端部都應(yīng)有45°的倒角；為保證軸向定位可靠，與輪轂裝配的軸段長(zhǎng)度應(yīng)略小于輪轂寬（長(zhǎng)）度2～3mm；軸肩一般可取為1～3mm。序號(hào)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)①以軸上

的拆裝是否方便、

是否準(zhǔn)確、固定是否牢靠衡量軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞。②軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要包括軸的

和

，要滿足強(qiáng)度、剛度以及裝配加工要求，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越

越好。

③軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要取決于

在機(jī)器中的安裝形式和位置，

的性質(zhì)、方向、大小及分布情況，軸上安裝

的類型、數(shù)量、尺寸以及相應(yīng)的連接方法等。④軸的結(jié)構(gòu)要滿足軸上零件有

的工作位置，軸上零件要便于

和

，軸要具有良好的制造工藝性。2三軸式手動(dòng)變速器輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)三軸式手動(dòng)變速器主要包括第一軸（輸入軸）、中間軸和第二軸（輸出軸）3根軸。第二軸和第一軸在同軸線上，并且與中間軸平行。此外，還有一根倒擋軸。三軸式手動(dòng)變速器用于發(fā)動(dòng)機(jī)前、后輪驅(qū)動(dòng)的汽車。（1）輸出軸構(gòu)造分析①輸出軸的前端插入輸入軸

傳動(dòng)齒輪的中心孔內(nèi)，后端連接的是萬(wàn)向傳動(dòng)裝置，端部加工有

鍵。②輸出軸上加工有車速表驅(qū)動(dòng)齒輪，通過(guò)一根

軸驅(qū)動(dòng)著儀表盤工作（機(jī)械式車速表），最終在顯示屏上顯示車速。③輸出軸上連接有

擋、

擋、

擋從動(dòng)齒輪，同時(shí)連接有同步器接合套。經(jīng)過(guò)上述3條分析可知，在輸出軸上通過(guò)花鍵固裝有

個(gè)花鍵轂，通過(guò)

安裝有輸出軸各擋齒輪。其中，從左向右，在第一個(gè)和第二個(gè)花鍵轂之間裝有2擋從動(dòng)齒輪，在第二個(gè)和第三個(gè)花鍵轂之間裝有1擋和5擋從動(dòng)齒輪，它們分別與中間軸上各相應(yīng)擋位齒輪嚙合。在3個(gè)花鍵轂上分別套有帶內(nèi)花鍵的接合套，并設(shè)有同步機(jī)構(gòu)。