某手動變速器軸的強度驗算計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u444某手動變速器軸的強度驗算計算案例 1105221軸的結構和尺寸設計 1272652軸的強度驗算 2253982.1軸的剛度計算 2225382.2軸的強度計算 91軸的結構和尺寸設計變速器軸的設計，初選軸的直徑對輸入軸，=0.16～0.18；對輸出軸，0.18～0.21。輸入軸花鍵部分直徑（mm）可按下式初選?。菏街校骸?jīng)驗系數(shù)，=1.0～1.6；——發(fā)動機最大轉矩（N.m）。輸入軸花鍵部分直徑：=23.77827.342初選輸入、輸出軸支承之間的長度=261mm。按扭轉強度條件確定軸的最小直徑：（1.10）式中：d——軸的最小直徑（mm）；——軸的許用剪應力（MPa）；P——發(fā)動機的最大功率（kw）；n——發(fā)動機的轉速（r/min）。將有關數(shù)據(jù)代入（1.10）式，得：mm所以，選擇軸的最小直徑為25mm。2軸的強度驗算2.1軸的剛度計算圖1.2變速器軸的撓度和轉角軸的撓度和轉角，可分別用下式計算：（1.11）（1.12）（1.13）式中：——齒輪齒寬中間平面上的徑向力（N）；——齒輪齒寬中間平面上的圓周力（N）；——彈性模量（MPa），=2.1×105MPa；——慣性矩（mm4），對于實心軸，；——支座間的距離（mm）。軸的全撓度為mm。一檔工作時：NN輸入軸的撓度和轉角的計算：已知：a=24mm；b=23mm；L=262mm；d=30mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmmmrad輸出軸的撓度和轉角的計算：已知：a=24mm；b=23mm；L=262mm；d=45mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmrad二檔工作時：NNN輸入軸的撓度和轉角的計算：已知：a=75mm；b=186mm；L=262mm；d=40mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmrad輸出軸的撓度和轉角的計算：已知：a=75mm；b=186mm；L=262mm；d=42mm，代入（1.11、（1.12）、（1.13）得到：mmmmmmrad三檔工作時：NNN輸入軸的撓度和轉角的計算：已知：a=98；b=163mm；L=262mm；d=50mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmmmrad輸出軸的撓度和轉角的計算：已知：a=98mm；b=163mm；L=262mm；d=40mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmrad四檔工作時：NNN輸入軸的撓度和轉角的計算：已知：a=151mm；b=112mm；L=260mm；d=50mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmrad輸出軸的撓度和轉角的計算：已知：a=15mm；b=112mm；L=260mm；d=35mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmmm五檔工作時：NNN輸入軸的撓度和轉角的計算：已知：a=161mm；b=106mm；L=262mm；d=55mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmrad輸出軸的撓度和轉角的計算：已知：a=161mm；b=102mm；L=262mm；d=30mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmmm六檔工作時：NNN輸入軸的撓度和轉角的計算：已知：a=165mm；b=97mm；L=262mm；d=60mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmrad輸出軸的撓度和轉角的計算：已知：a=166mm；b=95mm；L=261mm；d=35mm，入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmmm倒檔工作時：NNN輸入軸的撓度和轉角的計算：a=216mm；b=45mm；L=261mm；d=30mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmmm輸出軸的撓度和轉角的計算：a=216mm；b=45mm；L=261mm；d=30mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmmm由以上可知道，變速器在各檔工作時均滿足剛度要求。2.2軸的強度計算1、輸入軸強度校核=5296.29N，=1899.18N，=tg=5266.29×tg21°=1711.12N（1）求H面內(nèi)支反力、和彎矩輸入軸受力如圖1.3（a）所示，則+=×=×由以上兩式可得=4833.96N，=432.33N，=89428.26N·mm。（a）輸入軸水平方向受力圖（b）輸入軸垂直方向受力圖圖1.3輸入軸受力圖（2）求V面內(nèi)支反力、和彎矩輸入軸受力如圖1.3（b）所示，則+=（+）－×－=0由以上兩式可得=1647.15N，=58.03N，=32421.28N·mm彎矩圖如圖1.4所示。==115953.25N·mm===103.74＜[]=89428.26N·mm=32322.28N·mm輸入軸水平彎矩圖（b）輸入軸垂直彎矩圖圖1.4輸入軸彎矩圖輸出軸強度校核=5313.72N，=1721.19N，=tg=5213.62×tg21.11°=1691.01N（1）求H面內(nèi)支反力、和彎矩輸出軸受力如圖1.5（a）所示，則+==由以上兩式可得=1143.54N，=529.63N，=117946.68N·mm（2）求V面內(nèi)支反力、和彎矩輸出軸受力如圖1.5（b）所示，則+=（+）=－=0由以上兩式可得=1263.54