【《某手动变速器轴的强度验算计算案例》1400字】

某手动变速器轴的强度验算计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u444某手动变速器轴的强度验算计算案例 1105221轴的结构和尺寸设计 1272652轴的强度验算 2253982.1轴的刚度计算 2225382.2轴的强度计算 91轴的结构和尺寸设计变速器轴的设计，初选轴的直径对输入轴，=0.16～0.18；对输出轴，0.18～0.21。输入轴花键部分直径（mm）可按下式初选取：式中：——经验系数，=1.0～1.6；——发动机最大转矩（N.m）。输入轴花键部分直径：=23.77827.342初选输入、输出轴支承之间的长度=261mm。按扭转强度条件确定轴的最小直径：（1.10）式中：d——轴的最小直径（mm）；——轴的许用剪应力（MPa）；P——发动机的最大功率（kw）；n——发动机的转速（r/min）。将有关数据代入（1.10）式，得：mm所以，选择轴的最小直径为25mm。2轴的强度验算2.1轴的刚度计算图1.2变速器轴的挠度和转角轴的挠度和转角，可分别用下式计算：（1.11）（1.12）（1.13）式中：——齿轮齿宽中间平面上的径向力（N）；——齿轮齿宽中间平面上的圆周力（N）；——弹性模量（MPa），=2.1×105MPa；——惯性矩（mm4），对于实心轴，；——支座间的距离（mm）。轴的全挠度为mm。一档工作时：NN输入轴的挠度和转角的计算：已知：a=24mm；b=23mm；L=262mm；d=30mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmmmrad输出轴的挠度和转角的计算：已知：a=24mm；b=23mm；L=262mm；d=45mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmrad二档工作时：NNN输入轴的挠度和转角的计算：已知：a=75mm；b=186mm；L=262mm；d=40mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmrad输出轴的挠度和转角的计算：已知：a=75mm；b=186mm；L=262mm；d=42mm，代入（1.11、（1.12）、（1.13）得到：mmmmmmrad三档工作时：NNN输入轴的挠度和转角的计算：已知：a=98；b=163mm；L=262mm；d=50mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmmmrad输出轴的挠度和转角的计算：已知：a=98mm；b=163mm；L=262mm；d=40mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmrad四档工作时：NNN输入轴的挠度和转角的计算：已知：a=151mm；b=112mm；L=260mm；d=50mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmrad输出轴的挠度和转角的计算：已知：a=15mm；b=112mm；L=260mm；d=35mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmmm五档工作时：NNN输入轴的挠度和转角的计算：已知：a=161mm；b=106mm；L=262mm；d=55mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmrad输出轴的挠度和转角的计算：已知：a=161mm；b=102mm；L=262mm；d=30mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmmm六档工作时：NNN输入轴的挠度和转角的计算：已知：a=165mm；b=97mm；L=262mm；d=60mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmrad输出轴的挠度和转角的计算：已知：a=166mm；b=95mm；L=261mm；d=35mm，入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmmm倒档工作时：NNN输入轴的挠度和转角的计算：a=216mm；b=45mm；L=261mm；d=30mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmmm输出轴的挠度和转角的计算：a=216mm；b=45mm；L=261mm；d=30mm，代入（1.11）、（1.12）、（1.13）得到：mmmmmm由以上可知道，变速器在各档工作时均满足刚度要求。2.2轴的强度计算1、输入轴强度校核=5296.29N，=1899.18N，=tg=5266.29×tg21°=1711.12N（1）求H面内支反力、和弯矩输入轴受力如图1.3（a）所示，则+=×=×由以上两式可得=4833.96N，=432.33N，=89428.26N·mm。（a）输入轴水平方向受力图（b）输入轴垂直方向受力图图1.3输入轴受力图（2）求V面内支反力、和弯矩输入轴受力如图1.3（b）所示，则+=（+）－×－=0由以上两式可得=1647.15N，=58.03N，=32421.28N·mm弯矩图如图1.4所示。==115953.25N·mm===103.74＜[]=89428.26N·mm=32322.28N·mm输入轴水平弯矩图（b）输入轴垂直弯矩图图1.4输入轴弯矩图输出轴强度校核=5313.72N，=1721.19N，=tg=5213.62×tg21.11°=1691.01N（1）求H面内支反力、和弯矩输出轴受力如图1.5（a）所示，则+==由以上两式可得=1143.54N，=529.63N，=117946.68N·mm（2）求V面内支反力、和弯矩输出轴受力如图1.5（b）所示，则+=（+）=－=0由以上两式可得=1263.54