变速箱输出轴设计说明书

1、变速箱输出轴设计说明书294Nm。初取轴的材料为 40Cr,算取轴的手动五档变速箱，参考同类变速箱得最大转矩为最小直径：加注d 一 '冲Id-最小直径。T-最大力矩n一转速d 一虫。12=1刖按照轴的用途绘制轴肩和阶梯轴，得到零件图。lx从左向右传动比齿轮依次为1 ,同步器，1.424, 2.186, 同步器，3.767,同步器，6.15,倒档齿轮。受深箱舞数后正福：琮风门QOS 0W3(NDF5S3O0M)系列:东风DF5s系列5档拒挡格式手动产品特点：二、三核未用懈也忸情式同好鬻，四.五百采用T饵目块式同班器.一停炳+用河布施套E,范围：电配友沈瑁:初汨年。,柴法巩可配 生理：EQ

2、1061T2前堂档位：5档倒包：1个牛舌有营SB5;是星大忸至：294N.m解出直：手动主声雨.lOOrnm头档度比：5.8022阔专动比：1767三出七比：£1864归情动比：L4245档包比二1留挡工传动比：6 1S4里氏忖专动比：12/4100kg过遵福油香里：3.5L5变速器轴的设计与校核5.1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腔的轴承上，其轴颈根据前轴承径确定。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 的花键统一考虑。第一轴如图5-1所示：

3、图Al变速器第一铀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。具结构如下图所示：5.1.2 轴的尺寸变速器轴的确定和尺寸，主要依据结构布置上的要求并考虑加工工艺和装配工艺7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：(5T)d= (0.4 0.5 ) A, mm第一轴：d（4-4.6）vTmax,mm（5丑）式中T e max 发动机的最大扭矩，Nm e max为保证设计的合理

4、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=0.16 0.18 ;第二轴：d/L=0.18 0.215.2 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，轴的强度和刚度8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。5.2.1 第一轴的强度和刚度校核因为第一轴在

5、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C cP 9550000(5W)1nT3TWt0.2d式中T一扭转切应力，MPaT 一轴所受的扭矩，N mmWT一轴的抗扭截面系数，mm!P 一轴传递的功率，km；d 一计算截面处轴的直径，mmT一许用扭转切应力，MPa其中 P=78kw n=5750r/min , d=24mm 代入上式可得:78T 9550000 -5750 46.9MPaWt 0.2 24由查表可知T=55MPa,故TT ,符合强度要求。轴的扭转变形用每米长的扭转角来表示。其计算公式为:4 T5.73 10 一10 GIP式中

6、T一轴所受白扭矩，N mmG 一轴的材料的剪切弹性模数,MPa 对于钢材，G=8.ixio4MPa4IP 一轴截面的极惯性矩，mmIP= d 4/32；142 1000将已知数据代入上式可得:0.95.73 1044 3.14 248.1 10 241032对于一般传动轴可取=0.5 0 7 7m；故也符合刚度要求。5.2.2第二轴的强度与刚度校核（1）轴的强度校核计算用的齿轮啮合的圆周力Ft、径向力Fr及轴向力Fa可按下式求出:Ft2T emaxidF2Temax?i?tan emaxdcos(56)Fa2Temax?i?tan emaxd(5式中i 一计算齿轮的传动比，此处为一档传动比3.

7、85;d 一计算齿轮的节圆半径,mm 为 100mm一节点处的压力角，为16。；一螺旋角，为30° ;T emax 一发动机最大转矩，为142000N mm代入上式可得：Ft=10934N;Fr=3620.4NFa=6312.7N危险截面的受力图为:水平面：Fi(160 + 75)=Fr X75,可得出 Fi=1155.4N;水平面所受力矩： M C=160 Fi 10-3=184.87Nm；垂直面：dFa- Ft 160Fi'=1 160 75可求得 F1'=7122.1N垂直面所受力矩：-3M s 160 F1' 10 =1139.54N m该轴所受扭矩为

8、：Tj 142X3.85=546.7N故危险截面所受的合成弯矩为:222M Me Ms Tj(5-9)(5-8)可得M 4184.87 1000)2 (1139.54 1000)2 (546.7 1000)25则在弯矩和转矩联合作用下的轴应力(MPa：1.3 10 N mm(5-10)将M代入上式可得:100MPa在低档工作时400Mpa,因此有:32M3-,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的挠度fc和在水平面的挠度fs可分别按下式计算:22(5-11)F3ab f c 3EIL22F4a b f s 3EIL式中f3一齿轮齿宽中间平面上的径向力（N）,这里等于Fr；F4一齿轮齿宽中间平面上的圆周力（N）,这里等于Ft ；E一弹性模数(MPa, E=2.1 X105 (MPa；I 一惯性矩（mr4）, I = d4/64 , d