（CAD图纸全套）汽车变速器性能试验台的设计（含说明书）

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汽车变速器性能试验台的设计摘要输入轴前陪试变速器输入轴后连接转矩转速传感器。由于市面上传感器的型号很多，只需根据需要选择个能够满足要求的传感器即可。型扭矩传感器通过弹性轴两组磁电信号发生器，把被测转矩转速转换成具有相位差的两组交流电信号，这两组交流电信号的频率相同且与轴的转速成正比，而其相位差的变化部分又与被测转矩成正比。将传感器的这两组电信号用专用屏蔽电缆线送入型扭矩测量仪或装有扭矩卡的计算机，即可得到转矩转速及功率的精确值。型扭矩传感器与型扭矩仪或卡配套使用，是种测量各种动力机械转动力矩转速及机械功率的精密测量仪器。其用途十分广泛，在电机风机水泵齿轮及减速箱铁路机车汽车拖拉机飞机船舶矿山机械液压气动元件等几乎所有机械制造部门及其科研院所大专院校均有广泛的应用。.本章小结本章分析比较了开式试验台与闭式试验台的优缺点，在此基础上对设计方案的可行性进行了可靠的论证，确定了传动机构总体布置方案，阐述了传动系统的各部分工作原理，在粗估整个试验台的功率损失后，为系统选择电动机的型号及传感器的型号。第章变速机构的设计由驱动电机的参数可见，电机最大转速为，最大转矩为.•。为满足系统所需高转速小转矩的需要，应增加套变速机构，即升速器。升速器由单级斜齿圆柱齿轮副构成，主要功能是在电动机带动变速器旋转过程中提高输出轴的转速，降低转矩。升速器的设计包括齿轮轴箱体的设计以及计算，轴承的选择与校核，油封的选择等，该套升速机构的传动比为。.齿轮的设计与校核选择齿轮材料及精度等级制造齿轮最常用的材料为号钢，号钢经过不同的热处理方法可以满足不同的应用范围。正火是将钢件加热到相变点以上，保温段时间，然后在空气中冷却，冷却速度比退火快，常用来处理低碳和中碳结构钢材及渗碳零件，使其组织细化，增加强度及韧度，减小内应力，改善切削性能。调质处理是在淬火后高温回火，用来使钢获得高的韧度和足够的强度，很多重要零件是经过调质处理的。在此次设计中，小齿轮选用号钢调质，硬度为大齿轮选号钢正火，硬度为。因为该升速机构的转速较高，初选级精度，要求齿面粗糙度。确定设计准则由于该升速机构为闭式齿轮传动，且两齿轮均为齿面硬度小于等于的软齿面，齿面点蚀是主要的失效形式，应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按弯曲疲劳强度校核齿根的弯曲强度。按齿面接触疲劳强度设计.转矩.•.•.载荷系数设齿轮按级精度制造，取载荷系数.。.齿数，螺旋角和齿宽系数小齿轮取，则大齿轮齿数，初选。因单级直齿圆柱齿轮为对称布置，而齿轮表面均为软齿面，查机械设计手册，确定选取。.弹性系数查有关齿轮手册，得.。.许用接触应力查有关齿轮手册，得.查手册，得.，故取标准模数。.确定中心距和螺旋角.考虑到实际情况，结合变速器的外形尽寸发现中心距太小，整个机构地运转的过程中会发生干涉，需加大中心距。因此重选，以达到加大中心距的目的。.圆整后取中心距为圆整中心距后确定的螺旋角为主要尺寸计算取，为了补偿安装误差，通常使小齿轮齿宽略大些。按齿根弯曲疲劳强度校核如，则校核合格。确定有关系数与参数.当量齿数.齿形系数查有关齿轮手册，得.，.差值法。.应力修正系数查有关齿轮手册，得.，.差值法。.许用弯曲应力查手册，得.，.，.齿根弯曲强度校合格。验算齿轮的圆周速度由齿轮的圆周速度公式求得齿轮的圆周速度最大值为.，查有关齿轮设计手册，先择齿轮精度为级，与预选值相符。几何尺寸计算.大齿轮，由于，因此采用轮腹式结构。.小齿轮，由于，因此采用实体式结构。.箱体结构尺寸的计算有关箱体结构尺寸的计算可以查阅减速器设计资料，根据箱体主要结构尺寸计算公式求得的尺寸值如下所示。箱体壁厚.，取。箱盖壁厚.，取。箱盖凸缘厚.。箱座凸缘厚度.。箱座底凸缘厚度.。地脚螺钉直径.，取。地脚螺钉数目。轴承旁联接螺栓直径，取。盖与座联接螺栓直径。联接螺栓的间距。轴承端盖螺钉直径.，取。定位销直径，取。至箱壁距离。，至凸缘边缘距离，。轴承旁凸台半径。凸台高度以便于扳手操作为准，取。外箱壁至轴承座端面距离，取。大齿轮顶圆内箱壁距离.，取。齿轮端面与内箱壁距离。箱盖,箱座肋厚，取。地脚螺栓为螺栓，两箱共个。盖与座连接螺栓螺栓，两箱共个。轴承旁联接螺栓直径螺栓，两箱共个。轴承端盖螺钉直径，两箱共个。视孔盖螺栓对于单级变速机构，当中心距时，视孔盖螺栓直径取，孔数为，盖厚。螺栓，两箱共个。.传动机构的设计小齿轮轴的设计与校核.选择轴的材料，确定许用应力选用号钢并经调质处理，查相关手册得强度极限，许用弯曲应力，毛坯直径。.按扭转强度估算轴径最小直径考虑到轴的最小直径处要安装联轴器，会有键槽存在，故需将估算直径加大，取为。由设计手册取标准直径。.设计轴的结构拟定轴上零件的装配方案如图.所示确定轴上零件的位置和固定方式齿轮从轴的右端装入，如上图所示，齿轮的左端用轴肩固定，右端用套筒固定，这样齿轮在轴上的轴向位置被完全确定。齿轮的周向固定采用平键连接，同时为了保证齿轮与轴有良好的对中性，故采用的配合。由于轴承对称安装于齿轮的两侧，则其左轴承用轴肩固定右轴承由套筒右端面来定位，轴承的周向固定采用过盈配合。轴承的外圈位置由轴承盖顶住，这样轴组件的轴向位置即可完全固定。确定各轴段的直径如图.所示，轴段外伸端直径最小，考虑到要对安装在轴段上的联轴器进行定位，轴段必须满足轴承内径的标准，故取轴段的直径选择轴承型号为为了便于拆卸左右轴承，可查出型深沟球轴承的安装高度为，取小齿轮孔径，轴间高度为，则。确定各轴段的长度齿轮轮宽为，为保证齿轮固定可靠，轴段的长度应略短于齿轮轮毂宽度，取为为保证齿轮端面与箱体内壁不相碰，齿轮端面与箱体内壁间应留有定的间距，取该间距为为保证轴承安装在箱体轴承座孔中轴承宽度为，并考虑轴承的润滑，取轴承端面距箱体内壁的距离为，所以轴段长度取为，轴承支点距离根据箱体结构及联轴器距轴承盖要有定距离的要求，取查阅有关的联轴器手册取。按设计结果画出轴的结构草图，如图.所示。.按弯扭合成强度核轴径画出轴的受力图图.。作水平面内的弯矩图图.。首先对斜齿圆柱齿轮传动中的主动轮进行受力分析.