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[定稿]CA5-38中型货车三轴式五档手动变速器设计开题报告.doc
[定稿]CA5-38中型货车三轴式五档手动变速器设计说明书.doc
CAD-A0输出轴.dwg
（CAD图纸）
CAD-A0装配图.dwg
（CAD图纸）
CAD-A1中间轴.dwg
（CAD图纸）
CAD-A2倒挡辅助齿轮.dwg
（CAD图纸）
CAD-A2输出轴倒档齿轮.dwg
（CAD图纸）
CAD-A2输出轴四档齿轮.dwg
（CAD图纸）
CAD-A2输出轴一档齿轮.dwg
（CAD图纸）
CAD-A2中间轴常啮合齿轮.dwg
（CAD图纸）
CAD-A2中间轴四档齿轮.dwg
（CAD图纸）
．合金钢常用于制作高速重载并在冲击载荷下工作的齿轮。
．飞行器中的齿轮传动，要求齿轮尺寸尽可能小，应采用表面硬化处理的高强度合金钢。
金属制的软齿面，配对两轮齿面的硬度差应保持为或更多。
当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差如小齿轮齿面为淬火并磨制，大齿轮齿面为常化或调质，从而提高了大齿轮齿面的疲劳极限。
因此，当配对的两齿轮齿面具有较大的硬度差时，大齿轮的解除疲劳许用盈利可提高约，但应注意硬度高的齿面，粗糙度值也要相应地减小。
现在汽车变速器齿轮的常用材料是，也有采用的。
这些低碳合金钢都需随后的渗碳淬火处理，以提高表面硬度，细化材料晶粒。
为消除内应力，还要进行回火。
.计算各轴的转矩发动机最大扭矩为•，齿轮传动效率，离合器传动效率，轴承传动效率。
Ⅰ轴.•中间轴•Ⅱ轴档•二档•三档•四档•倒档.•倒档轴•.齿轮的强度计算汽车的变速器齿轮使用条件是相似的。
此外，汽车变速器齿轮用的材料热处理方法加工方法精度级别支撑方式也基本致。
如汽车变速器齿轮用低碳合金钢制造，采用剃齿或磨齿精加工，齿轮表面采用渗碳淬火热处理工艺，齿轮精度不低于级。
因此，比用于通用齿轮强度公式更为简化些的计算公式来计算汽车齿轮，同样可以获得较为准确的结果。
轮齿的弯曲应力．直齿轮弯曲应力公式为式中弯曲应力圆周力，计算载荷•节圆直径应力集中系数，可近似取.摩擦力影响系数，主从动齿轮在啮合点上的摩擦力方向对弯曲应力的影响也不同，主动齿轮.，从动齿轮.齿宽端面齿距，模数齿形系数，如图所示。
图齿形系数图因为齿轮节圆直径，式中为齿数，所以将上述有关参数代入式后得.当计算载荷取作用到变速器第轴上的最大转矩时，倒档直齿轮许用弯曲应力在范围，货车可取下限，承受双向交变载荷作用的倒档齿轮的许用应力取下限。
．斜齿轮的弯曲应力公式为式中圆周力，计算载荷•节圆直径法向模数，齿数，斜齿轮螺旋角应力集中系数，齿面宽法向齿距，齿形系数，可按当量齿数在图中查得重合度影响系数，。
将上述有关参数代入公式后，可得到斜齿轮的弯曲应力公式为.当计算载荷取作用到变速器第轴上的最大转矩时，对乘用车常啮合齿轮和高挡齿轮，许用应力在范围，对货车为范围。
轮齿接触应力.式中轮齿的接触应力齿面上的法向力，端面内分度圆切向力，计算载荷•节圆直径节点处压力角齿轮螺旋角齿轮材料弹性模量，.•齿轮接触实际宽度，主动及被动齿轮节圆处齿廓曲率半径，其中斜齿轮，直齿轮，。
主动及被动齿轮节圆半径。
其中斜齿轮，直齿轮所以斜齿轮，直齿轮，。
斜齿轮法向模数直齿轮模数斜齿轮当量齿数直齿轮齿数将所有参数带入式.得斜齿轮.直齿轮.将作用在变速器第轴上的载荷作为计算载荷时，变速器齿轮的许用接触应力见表.。
表.变速器齿轮的许用接触应力齿轮渗碳齿轮液体碳氮共渗齿轮档和倒档常啮合齿轮和高档各档齿轮的强度计算校核．计算倒档直齿轮，的弯曲应曲应力和接触应力。
最后计算出各档齿轮所受的力，为下章对轴及轴承进行校核做准备。
第章变速器轴和轴承的设计及校核.轴的设计轴的功用及其设计要求变速器在工作是承受力扭矩弯矩，因此应具备足够的强度和刚度。
轴的钢的不足，在负荷作用下，轴会产生过大的变形，影响齿轮的正常啮合，产生过大的噪声，并会降低齿轮的使用寿命。
这点很重要，与其它零件的设计不同。
设计变速器轴时主要考虑以下几个问题轴的结构形状，轴直径长度轴的强的和刚度，轴上花键型式和尺寸。
轴的结构主要依据变速器结构布置的要求，并考虑加工工艺，装配工艺而最后确定。
轴的结构设计轴的结构形状应保证齿轮同步器部件及轴承等安装固定。
并与工艺要求有密切关系。
在三轴式变速器中，第轴通常和齿轮做成体，前端支承在发动机飞轮内腔的轴承上。
其直径根据前轴承内径确定。
公差般选。
第二轴前颈通过轴承安装在第轴常啮合齿圈的内腔里，它受齿轮径向尺寸的限制，前轴颈上安装长或短圆柱滚子轴承或滚针轴承或散滚针轴承。
第二轴各档齿轮与轴之间有相对旋转运动，因此，无论装滚针轴承衬套还是钢件对钢件直接接触，轴的表面粗糙度均要求很高，不应低于.。
表面硬度不应低于。
在般情况下轴上还应开螺旋油槽，以保证充分润滑。
在低档时，齿轮须轴向滑动挂档有些变速器齿轮处，轴上花键采用矩形花键，因为挂档时，齿轮须轴向滑动，要求定中心好滑动灵活。
所以除要求定中心的外径磨削外，般键齿侧面也需要磨削，而矩形花键键侧面磨削比渐开线花键容易。
第二轴制成阶梯式，便于齿轮安装，从受力和合理使用材料看，这也是需要的。
各截面尺寸要避免相差悬殊，轴上供磨削用的砂轮越程槽产生应力集中，易造成轴折断。
轻型汽车变速器各档位常用弹性挡圈轴向定位，弹性挡圈定位简单，但拆装不方便，并且与旋转件端面有相对摩擦，同时弹性挡圈亦不能传递很大的轴向力，这是很不利的。
因此只在轻型汽车上采用。
第二轴尾端螺纹不应淬硬。
轻型汽车尤其是轿车为了缩短传动轴的长度，常常将第二轴做得很长，在长的后体设有辅助支承。
有些变速器低档倒档或超速档传动往往不只在后体上。
变速器中间轴有旋转式和固定式两种固定式中间轴是根光轴，近期支撑作用，其刚度由安装在轴上的宝塔齿轮结构保证。
轴和宝塔齿轮之间用滚针轴承或短圆柱滚子轴承。
轴常轻压于壳体中。
因此光轴有两种配合公差的轴径。
固定式中间轴用锁片或双头螺柱固定。
轻型汽车的中心距较小，壳体上无足够位置设置滚动轴承和轴承盖。
因而多采用固定式中间轴。
旋转式中间轴支承在前后两个滚动轴承上，般轴向力常由后轴承承受。
由于中间轴上档齿轮尺寸较小，常和轴做成体，成为中间齿轮轴，而高档齿轮则通过键或过盈配合与中间轴结合，以便齿轮损坏后更换。
如结构尺寸允许，应尽量用旋转式中间轴而不用固定式中间轴。
设计中的中型货车的
（定稿）CA538中型货车三轴式五档手动变速器设计（CAD图纸+毕业论文）
