变速箱输出轴设计说明书

1、变速箱输出轴设计说明书手动五档变速箱，参考同类变速箱得最大转矩为最小直径294N- md最小直径。T最大力矩n一转速按照轴的用途绘制轴肩和阶梯轴，得到零件图。从左向右传动比齿轮依次为1,同步器，同步器，同 步器，倒档齿轮。彊风 JRQQ5 WOmQIDF 巧 301 握:系列A33 :5档一二曲用憎忤则衣冋*韶-产品特盾：Bv 士i曰来用時性涓毘耳同步St前遴档恒：5档是期琢手可门理范同:瓦配衣动麻:可配圭里：EQ1061T；头哑比：5.8022AM5皆5动比：1里程节哼动叱；U/4狂速箱抽吝呈：3.5L毘大号葡：294N.m主S5中心距100mm2翩专动比：3L767L424鋅冷动比：b 1

2、S4交图腫虽：100kg倒5变速器轴的设计与校核变速器轴的结构和尺寸5.1.1 轴的结构第一轴通常和齿轮做成一体，前端大都支撑在飞轮内腔的轴承上，其轴颈根据前轴承 内径确定。该轴承不承受轴向力，轴的轴向定位一般由后轴承用卡环和轴承盖实现。第一 轴长度由离合器的轴向尺寸确定，而花键尺寸应与离合器从动 盘毂的内花键统一考虑。 第一轴如图5 - 1所示：囹51責產器第一袖中间轴分为旋转轴式和固定轴式。本设计采用的是旋转轴式传动方案。由于一档和倒档齿轮较小，通常和中间轴做成一体，而高档齿轮则分别用键固定在轴上，以便磨损后更换。其结构如下图所示:5.1.2 轴的尺寸变速器轴的确定和尺寸，主要依据结构布置

3、上的要求并考虑加工工艺和装配工艺要 求而定。在草图设计时，由齿轮、换档部件的工作位置和尺寸可初步确定轴的长度。而轴 的直径可参考同类汽车变速器轴的尺寸选定，也可由下列经验第二轴和中间轴：d=()A, mm(5- 1)第一轴：d (4-4.6)Temax,亦(5 2)式中Temax发动机的最大扭矩，Nm为保证设计的合理性，轴的强度与刚度应有一定的协调关系。因此，轴的直径d与轴的长度L的关系可按下式选取：第一轴和中间轴：d/L=；第二轴:d/L=轴的校核由变速器结构布置考虑到加工和装配而确定的轴的尺寸，一般来说强度是足够的， 仅对其危险断面进行验算即可。对于本设计的变速器来说，在设计的过程中，轴的

4、强度 和刚度都留有一定的余量，所以，在进行校核时只需要校核一档处即可；因为车辆在行进的过 程中，一档所传动的扭矩最大，即轴所承受的扭矩也最大。由于第二轴结构比较复杂，故 作为重点的校核对象。下面对第一轴和第二轴进行校核。521第一轴的强度和刚度校核因为第一轴在运转的过程中，所受的弯矩很小，可以忽略，可以认为其只受 扭矩。此种情况下，轴的扭矩强度条件公式为9550000-?（5_3） o2d式中T扭转切应力，MPaT轴所受的扭矩，N mmWt 一轴的抗扭截面系数，mmP轴传递的功率，km；d计算截面处轴的直径，mmT许用扭转切应力，MPa其中 P=78kw n=5750r/min, d=24mm

5、 代入上式可得:78 T 9550000 5750 Wt0.2 24由查表可知T=55MPa故，符合强度要求4T5.73 10 lG|P式中T一轴所受的扭矩，N mm G轴的材料的剪切弹性模数，i P -轴截面的极惯性矩，mm将己知数据3 14 232MPa 对于钢材，G=X io4MPa4 |p=d/32;(5-4)4142 10005.73 1 048-1 10对于一般传动轴可取=。1。/m；故也符合刚度要求5.2.2 第二轴的强度与刚度校核(1)轴的强度校核F,T emax?i?t3n(5(5-5)dcosemax?i?tan_6)d(5-7)计算用的齿轮啮合的圆周力Ft、径向力Fr及轴

6、向力Fa可按下式求出：式中i计算齿轮的传动比，此处为一档传动比；d计算齿轮的节圆半径,螺旋角，为30。；mm为100mm 一节点处的压力角，为16 ；Temax 发动机最大转矩，为142000N- mm代入上式可得：Ft=10934N;Fr=Fa=危险截面的受力图为:1A1602*75kTT7F1FE5-3危险截面覺力分析水平面：Fi(160+ 75)=FrX75,可得出 Fi=；3水平面内所受力矩： Mc=160R 10 = m垂直面：JFa Ft 160F 上-(5-8)1160 75可求得F上垂直面所受力矩：3Ms160 F/10 = m该轴所受扭矩为：ri42X =故危险截面所受的合成

7、弯矩为：:222(59)MMeMs Td可得(5467 1000)m (18487 1000)2 (1139.54 1000)1.3 10 N - mm32M(5-10)将M代入上式可得：10OMPa在低档工作时400MPa,因此有:，符合要求。(2)轴的刚度校核图5-4变速器轴的挠度和转角第二轴在垂直面内的挠度 仁和在水平面内的挠度fs町分别按下式计算:22(5-11)Fsa bc 3EIL22(5-12)rFa bTs 3EIL式中F3齿轮齿宽中间平面上的径向力(N,这里等于Fr ；F4齿轮齿宽中间平面上的圆周力(N)，这里等于Ft；E弹性模数(MPa, E=X 105 (MPa；I 惯性矩(mm, I = d4/64 , d为轴的直径(