（优秀毕业全套设计）CRV轿车分动器设计（整套下载）

.轮齿接触应力计算.式中轮齿的接触应力，齿面上的法向力圆周力，计算载荷，•节圆直径，节点处压力角齿轮螺旋角齿轮材料的弹性模量，合金钢取.齿轮接触的实际宽度，主从动齿轮节点处的曲率半径，直齿轮，斜齿轮为主从动齿轮的节圆半径。

将上述有关参数代入式.，并将作用在变速器第轴上的载荷作为计算载荷时，得出故所有齿轮满足，接触强度足够。

分动器齿轮的材料及热处理分动器齿轮的材料的选择参考变速器齿轮材料的选择。

变速器齿轮多数采用渗碳合金钢，其表层的高硬度与心部的高韧性相结合，能大大提高齿轮的耐磨性及抗弯曲疲劳和接触疲劳的能力。

国内汽车变速器齿轮材料主要采用，渗碳齿轮在淬火回火后表面硬度为，心部硬度为。

淬火的目的是大幅度提高钢的强度硬度耐磨性疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。

回火的作用在于提高组织稳定性，使工件在使用过程中不再发生组织转变，从而使工件几何尺寸和性能保持稳定消除内应力，以改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸调整钢铁的力学性能以满足使用要求。

故本设计中齿轮材料主要采用，渗碳齿轮在淬火回火后表面硬度为，心部硬度为。

.轴的设计及校核轴的失效形式及设计准则轴的失效形式主要有因疲劳强度不足而产生的疲劳簖裂因静强度不足而产生的塑性变形或脆性簖裂磨损超过允许范围的变形和振动等。

轴的设计应满足如下准则首先，根据轴的工作条件生产批量和经济性原则，选取适合的材料毛坯形式及热处理方法。

然后，根据轴的受力情况轴上零件的安装位置配合尺寸及定位方式轴的加工方法等具体要求，确定轴的合理结构形状及尺寸，即进行轴的结构设计最后，轴的强度计算或校核。

对受力大的细长轴如蜗杆轴和对刚度要求高的轴，还要进行刚度计算。

在对高速工作下的轴，因有共振危险，故应进行振动稳定性计算。

轴的设计.输入轴直径初选与校核轴的材料主要是经过轧制或锻造的碳钢或合金钢。

通常用的是碳钢，其中最常用的是钢。

对于受力较大或需要限制轴的尺寸或重量或需要提高轴径的耐磨性以及高低温腐蚀等条件下工作的轴，可采用合金钢。

为了提高轴的强度和耐磨性，可对轴进行各种热处理或化学处理，以及表面强化处理。

综上，从动轴同样选用钢，查手册得。

主动轴主要受额定转矩的作用，由于轴上重力而产生的弯矩很小，可以忽略不计。

转动零件的各表面都经过机械加工，零件几何形状都是对称的，高速旋转时对轴产生的不平衡力矩较小，产生的弯矩可忽略不计。

故轴的强度按转矩进行计算。

输入轴花键部分直径可按公式.式中经验系数，发动机最大转矩，•经计算得.取故本设计中取符合强度要求。

最小段符合要求，其它各段定符合要求。

.输出轴的设计在已知中心距时，第二轴中部直径.，轴的最大直径和支承间距离的比值.。

轴的校核分动器在工作时，由于齿轮上有圆周力径向力和轴向力作用，变速器的轴要承受转矩和弯矩，要求变速器的轴应有足够的刚度和强度。

为了验证结构方案的合理性及变速器的可靠性需对轴进行校核。

应当对每个挡位下的轴的刚度和强度都进行验算，因为挡位不同不仅齿轮的圆周力径向力和轴向力不同，而且着力点也有变化。

验算时可将轴看作是铰接支承的梁，第轴的计算转矩为发动机最大转矩。

计算各挡齿轮啮合的圆周力径向力及轴向力.式中齿轮的节圆直径，节圆处压力角螺旋角发动机最大转矩。

低挡代入.式得高挡代入.式得.轴的校核轴的强度计算应该校核在弯矩和转矩联合作用下的轴的强度。

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并产生垂向挠度而圆周力使轴在水平面内弯曲变形并产生水平挠度，则在弯矩和转矩联合作用下的轴应力为式中计算转矩，•轴在计算断面处的直径，花键处取内径，弯曲截面系数，在计算断面处轴的垂向弯矩，•在断面处轴的水平弯矩，•许用应力，在抵挡工作时取，除此之外，对轴上的花键，应验算齿面的挤压应力。

第轴低档工作时强度校核求面内支反力和弯矩其中带入数值得求面内支反力和弯矩带入数值得.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。

图.轴的刚度轴的挠度和转角.式中弹性模量，.惯性矩对于实心轴支座间距离齿轮齿宽平面上的径向力齿轮齿宽平面上的圆周力带入上述数值计算所得结果满足，故轴满足刚度要求。

.输出轴的校核由于输出轴在运转的过程中所受的弯矩很小，可以忽略，可认为其只受扭矩。

轴的扭转切应力.式中轴的扭切应力，转矩，•抗扭截面系数对圆截面轴传递的功率，轴的转速，轴的直径，。

将上述参数代入式.经计算得.查表可知号钢许用扭切应力，故符合强度要求。

.轴承的选用及校核变速器轴承型式的选择变速器轴承多选用滚动轴承，即向心球轴承，向心短圆柱滚子轴承，滚针轴承以及圆锥滚子轴承。

通常是根据变速器的结构选定，再验算其寿命。

输入轴及中间轴的两个轴承采用圆锥滚子轴承，输出轴的轴承采用深沟球轴承，它不仅承受径向负荷，而且承受向外的轴向负荷。

齿轮内孔与轴的配合采用滚针轴承。

轴承的校核.输入轴轴承查机械设计手册可知圆锥滚子轴承受力如图.。

图.轴承受力图当量动载荷.代入得。

轴承寿命用小时表示比较方便.式中基本额定寿命，温度系数，轴承工作温度为时，载荷系数，无冲击或轻微冲击中等冲击基本额定动载荷，动载荷，寿命指数，对于球轴承，对于滚子轴承轴的转速，。

取，.代入.式得平均车速行驶至大修前的总行驶里程。

对汽车轴承寿命的要求是轿车万，故该轴承满足使用要求。

.输出轴轴承查机械设计手册可知因为.，故，所以，所以由公式.得，。

取代入.式得满足使用要求。

轴承的润滑和密封滚动轴承的润滑方式具体选择可按速度因数值来定。

代表轴承内径，代表轴承套圈的转速值间接地反映了轴颈的圆周速度，当时，般滚动轴承可采用润滑脂润滑，超过这范围宜采用润滑油润滑。

由于故采用润滑脂润滑。

脂润滑因润滑脂不易流失，故便于密封和维护，且次充填润滑脂可运转较长时间。

采用密封圈对轴承进行密封，工作温度范围。

密封圈用皮革塑料或耐油橡胶制成。

.本章小结本章主要对分动器的主要零件进行设计和计算，其中包括齿轮的设计及校核，轴的设计及校核，轴承的设计及校核。

这些零件是分动器的基石，齿轮的变位是齿轮设计中个非常重要的环节，轴的设计是分动器传递动力的重要因素，轴承的定位及校核是设计的难点，这些计算的理论基础是设计的关键。

此外，本章的些计算结果，绘图时需要进步印证。

第章分动器其他零件及机构的设计.同步器的设计及计算该分动器的低挡和高挡采用同步器进行换挡。

同步器虽然结构较复杂，制造成本高，精度要求严，轴向尺寸大以及存在同步环的使用寿命有待提高等问题，但由于它能保证轻便迅速无冲击无噪声换挡，且对操作技术无需求，从而有利于提高汽车的加速性燃料经济性与行驶安全性，也可延长齿轮寿命，故在现代轿车上得到了最普遍的应用。

锁环式同步器有工作可靠，零件耐用等优点，但因为结构布置上的限制，转矩容量不大，而且由于锁止面在锁环的接合齿上，会因齿端磨损而失效，因而主要用于乘用车和总质量不大的货车变速器中。

.惯性式同步器惯性同步器能确保同步啮合换挡，性能稳定可靠，因此在现代汽车变速器中得到了最广泛的应用。

它又分为惯性锁止器和惯性增力式。

用得最广的是锁环式锁销式等惯性锁止式同步器，它们虽结构有别，但工作原理无异，都有摩擦原件锁止原件和弹性原件。

挂挡时，在轴向力作用下摩擦原件相靠，在惯性转矩作用下产生摩擦力矩，使被结合的两部分逐渐同步锁止原件用于阻止同步前强行挂挡弹性原件使啮合套等在空挡时保持中间位置，又不妨碍整个结合和分离过程。

本设计采用锁环式同步器又称锁止式齿环式或滑块式，其工作可靠耐用，因摩擦半面受限，转矩容量不大，适于轻型以下汽车，广泛用于轿车及轻型客货车。

锁环式同步器的结构如图.所示，锁环示同步器的结构特点是同步器的摩擦元件位于锁环或和齿轮或凸肩部分的锥形斜面上。

作为锁止元件是在锁环或上的齿和做在啮合套上的齿的端部，且端部均为斜面称为锁止面。

弹性元件是位于啮合套座两侧的弹簧圈。

弹簧圈将置于啮合套座花键上中部呈凸起状的滑快压向啮合套。

在不换挡的中间位置，滑快凸起部分嵌入啮合套中部的内环槽中，使同步器用来换挡的零件保持在中立位置上。

滑快两端伸入锁环缺口内，而缺口的尺寸要比滑快宽个接合齿。

锁环式同步器的工作原理换档时，沿轴向作用在啮合套上的换档力，推啮合套并带动滑快和锁环移动，直至锁环锥面与被接合齿轮上的锥面接触为止。

之后，因作用在锥面上的法向力与两锥面之间存在角速度差，致使在锥面上有摩擦力矩，它使锁环相对啮合套和滑块转过个角度，并由滑快予以定位。

接下来，啮合套的齿端与锁环齿端的锁止面接触，使啮合套的移动受阻，同步器处在锁止状态，换档的第阶段工作至此已完成。

换档哪个力将锁环继续压靠在锥面上，并使摩擦力矩增大，与此同时在锁止面处作用有与之方向相反的拨环力矩。

齿轮与锁环的角速度逐渐接近，在角速度相等的瞬间，同步过程结束，完成了换档过程的第二阶段工作。

之后，摩擦力矩随之消失，而拨环力矩使锁环回位，两锁止面分开，同步器解除锁止状态，啮合套上的接合齿在换档力的作用下通过锁环去与齿轮上的接合齿啮合，完成换档。

锁环式同步器有工作可靠零件耐用等优点，但因结构布置上的限制，转矩容量不大，而且由于锁止面在锁环的接合齿上，会因齿端磨损而失效，因而主要用于乘用车和总质量不大的货车变速器中。

图.锁环式同步器图.中锁环滑块弹簧圈齿轮啮合套座啮合套常用的锁环同步器如图.所示。

图.锁环式同步器实物锁环式同步器主要尺寸的确定接近尺寸，同步器换挡第阶段中间，在滑块侧面压在锁环缺口侧边的同时，且啮合套相对滑块作轴向移动前，啮合套接合齿与锁环接合齿倒角之间的轴向距离，称为接近尺寸。

尺寸应大于零，取。

分度尺寸，滑块侧面与锁环缺口侧边接触时，啮合套接合齿与锁环接合齿中心线间的距离，称为分度尺寸。

尺寸应等于接合齿齿距。

尺寸和是保证同步器处于正确啮合锁止位置的重要尺寸，应予以控制。

滑块转动距离，滑块在锁环缺口内的转动距离影响分度尺寸。

滑块宽度滑块转动距离与缺口宽度尺寸之间的关系如下.滑块转动距离与接合齿齿距的关系如下.式中滑块轴向移动后的外半径即锁环缺口外半径接合齿分度圆半径。

滑块端隙，滑块端隙系指滑块端面与锁环缺口端面之间的间隙，同时，啮合套端面与锁环端面之间的间隙为，要求。

若，则换挡时，在摩擦锥面尚未接触时，啮合套接合齿与锁环接合齿的锁止面已位于接触位置，即接近尺寸，此刻因锁环浮动，摩擦面处无摩擦力矩作用，致使啮