（毕业设计图纸全套）HLJIT5H100变速器设计（含说明书）

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变速器设计摘要.计算五挡从动齿轮接触应力.倒挡直尺齿轮的接触应力计算倒挡齿轮接触应力计算倒挡齿轮接触应力计算倒挡齿轮接触应力.注以上校核都在小于范围内符合要求。.轴的强度计算初选轴的直径在已知两轴式变速器中心距时，轴的最大直径和支承距离的比值可在以下范围内选取对输入轴，对输出轴，。输入轴花键部分直径可按下式初选取.式中经验系数，发动机最大转矩.。输入轴花键部分直径为初选输入轴支承之间的长度，输出轴支承之间的长度。按扭转强度条件确定轴的最小直径为.式中轴的最小直径轴的许用剪应力发动机的最大功率发动机的转速。得所以，选择轴的最小直径为轴的刚度计算对齿轮工作影响最大的是轴在垂直面内产生的挠度和轴在水平面内的转角。前者使齿轮中心距发生变化，破坏了齿轮的正确啮合后者使齿轮相互歪斜，如图.所示，致使沿齿长方向的压力分布不均匀。轴在垂直面内的变形轴在水平面内的变形图.变速器轴的变形示意简图图.变速器轴的挠度和转角轴的挠度和转角可按材料力学的有关公式计算。计算时，仅计算齿轮所在位置处轴的挠度和转角。第轴常啮合齿轮副，因距离支承点近，负荷又小，通常挠度不大，故可以不必计算。变速器齿轮在轴上的位置如图.所示时，若轴在垂直面内挠度为，在水平面内挠度为和转角为，可分别用下式计算.式中齿轮齿宽中间平面上的径向力为齿轮齿宽中间平面上的圆周力弹性模量，.惯性矩，对于实心轴，轴的直径，花键处按平均直径计算为齿轮上的作用力距支座的距离支座间的距离。轴的全挠度为.轴在垂直面和水平面内挠度的允许值为，。齿轮所在平面的转角不应超过.。计算变速器上个齿轮的圆周力切向力轴向力挡齿轮主动齿轮从动齿轮二挡齿轮主动齿轮从动齿轮三挡齿轮主动齿轮从动齿轮四挡齿轮主动齿轮从动齿轮五挡齿轮主动齿轮从动齿轮倒挡齿轮主动齿轮从动齿轮惰轮轴的刚度校核挡齿轮工作时主动齿轮从动齿轮二挡齿轮工作时主动齿轮从动齿轮三挡齿轮工作时主动齿轮从动齿轮四挡齿轮工作时主动齿轮从动齿轮倒挡齿轮工作时主动齿轮从动齿轮轴的强度校核作用在齿轮上的径向力和轴向力，使轴在垂直面内弯曲变形，而圆周力使轴在水平面内弯曲变形。在求取支点的水平垂直面内的支反力之后，计算相应的弯矩。轴在转矩和弯矩的同时作用下，其应力为.式中合成弯矩，•轴的直径，花键处取内径抗弯截面系数。在低档工作时，。除此之外，对轴上的花键，应验算齿面的挤压应力。变速器的轴用与齿轮相同的材料制造。对输入轴校核变速器在挡工作时垂直面内支反力对点取矩，由力矩平衡可得到点的支反力，即.将有关数据代入.式，解得.同理，对点取矩，由力矩平衡公式可解得水平面内的支反力由力矩平衡和力的平衡可知将相应数据代入两式，得到计算垂直面内的弯矩点的最大弯矩为•••计算水平面内的弯矩•计算合成弯矩•轴上各点弯矩如图,所示作用在齿轮上的径向力和轴向力，使轴在垂直面内弯曲变形，而圆周力使轴在水平面内弯曲变形。在求取支点的垂直面和水平面内的支反力之后，计算相应的弯矩。轴在转矩和弯矩的同时作用下，其应力为.式中.轴的直径，花键处取内径抗弯截面系数。将数据代入.式，得在低档工作时符合要求。图.输入轴的弯矩图对输出轴校核垂直面内支反力对点取矩，由力矩平衡可得到点的支反力，即.将有关数据代入.式，解得.同理，对点取矩，由力矩平衡公式可解得水平面内的支反力由力矩平衡和力的平衡可知将相应数据代入两式，得到计算垂直面内的弯矩点的最大弯矩为•••计算水平面内的弯矩•计算合成弯矩•轴上各点弯矩如图.所示作用在齿轮上的径向力和轴向力，使轴在垂直面内弯曲变形，而圆周力使轴在水平面内弯曲变形。在求取支点的垂直面和水平面内的支反力之后，计算相应的弯矩。轴在转矩和弯矩的同时作用下，其应力为.式中.轴的直径，花键处取内径抗弯截面系数。将数据代入.式，得在低档工作时符合要求。图.输出轴的弯矩图.轴承校核输入轴轴承校核初选轴承型号由工作条件和轴颈直径初选输入轴轴承型号。,轴承的，。预期寿命。计算轴承当量动载荷，在之间。线性插值得变速器设计摘要主减速器传动比发动机转速与汽车行驶速度之间的关系式为.式中汽车行驶速度发动机转速车轮滚动半径变速器传动比主减速器传动比。已知最高车速最高档为超速档，传动比.车轮滚动半径由所选用的轮胎规格得到发动机转速由公式.得到主减速器传动比计算公式最低挡传动比计算按最大爬坡度设计，满足最大通过能力条件，即用挡通过要求的最大坡道角坡道时，驱动力应大于或等于此时的滚动阻力和上坡阻力加速阻力为零，空气阻力忽略不计。用公式表示如下.式中车辆总重量坡道面滚动阻力系数对沥青路面发动机最大扭矩•主减速器传动比变速器传动比为传动效率车轮滚动半径最大爬坡度般轿车要求能爬上的坡，大约由公式.得.已知.•.，把以上数据代入.式满足不产生滑转条件。即用挡发出最大驱动力时，驱动轮不产生滑转现象。公式表示如下.式中驱动轮的地面法向反力，驱动轮与地面间的附着系数对混凝土或沥青路面可取之间。已知取.，把数据代入.式得所以，挡传动比的选择范围是初选挡传动比为.。变速器各挡传动比的分配等比级数分配其它各档传动比，即.中心距的选择初选中心距可根据经验公式计算.式中变速器中心距中心距系数，乘用车发动机最大输出转距为•变速器挡传动比为.变速器传动效率，取。.轿车变速器的中心距在范围内变化。初取。.外形尺寸确定变速器的横向外形尺寸，可根据齿轮直径以及倒挡中间齿轮和换挡机构的布置初步确定。影响变速器壳体的轴向尺寸的因素有挡数换挡机构形式以及齿轮形式。乘用车四挡变速器壳体的轴向尺寸为。商用车四挡变速器壳体的轴向尺寸可参考下列数据选用四挡五挡六挡当变速器选用的挡数和同步器多时，上述中心距系数应取给出范围的上限。为了检测方便，中心距最好取为整数。轴向尺寸为.，取为。.齿轮参数确定模数齿轮模数是个重要参数，并且影响它的选取因素又很多，如齿轮的强度质量噪声工艺要求等。少数情况下，汽车变速器各挡齿轮均选用相同的模数，变速器用齿轮模数的范围如表.。所选模数值应符合国家标准的规定，如表.。选用时，应优先选用第系列，括号内的模数尽可能不用。啮合套和同步器的接合齿多数采用渐开线齿形。由于工艺上的原因，同变速器中的接合齿模数相同。其取用范围是乘用车和总质量在的货车为总质量大于.的货车为。选取较小的模数值可使齿数增多，有利于换挡。表.汽车变速器齿轮的法向模数车型乘用车的发动机排量货车的最大总质量.模数表.汽车变速器常用的齿轮模数系列.二系列轿车模数的选取以发动机排量作为依据，由表.选取各档模数为，由于轿车对降低噪声和振动的水平要求较高，所以挡到五挡均采用斜齿轮，倒挡采用直齿轮。压力角对于轿车，为了降低噪声，应选用等小些的压力角。对货车，为提高齿轮强度，应选用.或等大些的压力角。国家规定的标准压力角为，所以普遍采用的压力角为。啮合套或同步器的压力角有等，普遍采用压力角。本变速器为了加工方便，故全部选用标准压力角。螺旋角斜齿轮在变速器中得到广泛应用。选取斜齿轮的螺旋角，应注意它对齿轮工作噪声轮齿的强度和轴向力有影响。在齿轮选用大些的螺旋角时，使齿轮啮合的重合度增加，因而工作平稳噪声降低。试验还证明随着螺旋角的增大，齿的强度也相应提高。不过当螺旋角大于时，其抗弯强度骤然下降，而接触强度仍继续上升。因此，从提高低挡齿轮的抗弯强度出发，并不希望用过大的螺旋角，以为宜而从提高高档齿轮的接触强度和增加重合度着眼，应选用较大的螺旋角。斜齿轮螺旋角可在下面提供的范围内选用乘用车变速器两轴式变速器为中间轴式变速器为货车变速器本设计初选螺旋角全部为。齿宽在选择齿宽时，应该注意齿宽对变速器的轴向尺寸质量齿轮工作平稳性齿轮强度和齿轮工作时的受力均匀程度等均有影响。通常根据齿轮模数的大小来选定齿宽直齿,为齿宽系数，取为斜齿轮，取为。斜齿，取为二挡取三四五挡取直齿倒挡取齿轮的变位系数的选择原则齿轮的变位是齿轮设计中个非常重要的环节。采用变位齿轮，除为了避免齿轮产生根切和配凑中心距以外，它还影响齿轮的强度，使用平稳性，耐磨损抗胶合能力及齿轮的啮合噪声。变位齿轮主要有两类高度变位和角度变位。高度变位齿轮副的对啮合齿轮的变位系数之和等于零。高度变位可增加小齿轮的齿根强度，使它达到和大齿轮强度相接近的程度。高度变位齿轮副的缺点是不能同时增加对齿轮的强度，也很难降低噪声。角度变位齿轮副的变位系数之和不等于零。角度变位既具有高度变位的优点，又避免了其缺点。变速器齿轮是在承受循环负荷的条件下工作，有时还承受冲击负荷。对于高挡齿轮，其主要损坏形式是齿面疲劳剥落，因此应按保证最大接触强度和抗胶合及耐磨损最有利的原则选择变位系数。为提高接触强度，应使总变位系数尽可能取大些，这样两齿轮的齿廓渐开线离基圆较远，以增大齿廓曲率半径，减小接触应力。对于低挡齿轮，由于小齿轮的齿根强度较低，加之传递载荷较大，小齿轮可能出现齿根弯曲断裂的现象。为提高小齿轮的抗弯强度，应根据危险断面齿厚相等的条件来选择大小齿轮的变位系数，此时小齿轮的变位系数大于零。由于工作需要，有时齿轮齿数取得少如挡主动齿轮会造成轮齿根切。这不仅削弱了轮齿的抗弯强度，而且使重合度减少。此时应对齿轮进行正变位，以消除根切现象。总变位系数减少，对齿轮齿根总的厚度越薄，齿根越弱，抗弯强度越低。但是由于轮齿的刚度减小，易于吸收冲击振动故噪声要小些。另外，值越小，齿轮的齿形重合度越大，这不但对降噪有利，而且由于齿形重合度增大，单齿承受最大载荷时的着力点距齿根近，弯曲力矩减小，相当于齿根强度提高，对由于齿根减薄而产生的削弱强度的因素有所抵消。根据上述理由，为了降低噪声，对于变速器中除去二挡和倒挡以外的其他各挡齿轮的总变位系数要选用较小些的数值，以便获得低噪声传动。般情况下，最高挡和轴齿轮副的可以选为