【《某电动客车四挡变速器的设计与计算过程案例》2200字】

某电动客车四挡变速器的设计与计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u31268某电动客车四挡变速器的设计与计算过程案例 166461.1计算齿轮强度和校核 182551.1.1轮齿弯曲强度计算 195551.1.2轮齿接触强度计算 4129901.2轴的强度计算 8182371.2.1变速器中间轴的设计 8234041.2.2变速器输入轴的设计 12210021.2.3变速器输出轴的设计 1372001.3MACROBUTTONAcceptAllChangesInDoc轴承的校核计算 1576171.3.1中间轴轴承的校核计算 15317781.3.2输入轴轴承的校核计算 16282591.3.3输出轴轴承的校核计算 161.1计算齿轮强度和校核1.1.1轮齿弯曲强度计算（1）直齿轮的弯曲应力（1.1）式中—弯曲应力，MPa；—是圆周力，N；，为计算载荷，N·mm；d为节圆直径，mm；—应力集中系数，可取近似值Kσ=1.65；—摩擦力影响系数，主动齿轮Kf=1.1，从动齿轮Kf=0.9；—齿宽，mm；—齿面端距，mm，，m为模数；—齿形系数，图1.1查找。根据设计的上述数据可以得到有关参数将其带入得出下式（1.2）当取计算载荷为影响字至变速器输入轴上的最大转矩时，第一档和倒档的允许弯曲应力为400至850兆帕[8]，取=400~850MPa。图1.1齿形系数y（在齿尖有载荷,α=20°，f0=1.0）弯曲应力，由公式（3.2）得满足设计要求。计算倒挡齿轮弯曲应力，由公式（1.2）得（2）斜齿轮弯曲应力σw（1.3）式中—圆周力，N；，为计算载荷N·mm；d是节圆直径，mm；,为法向模数，mm；z为齿数；β为斜齿轮螺旋角，°；—应力集中系数，；—齿面宽，mm；—法向齿距，mm，；—齿形系数，按当量齿数在图1.1中查取；—重合度影响系数，=2.0。根据设计的上述数据得到（1.4）计算载荷按被作用到第一轴上的最大转矩，许用应力取100~250MPa，所以=100~250MPa。采用上面的式（1.4）计算二挡齿轮弯曲应力符合设计要求。通过式（1.4）计算三挡齿轮弯曲应力符合设计要求。通过式（1.4）计算四挡齿轮弯曲应力符合设计要求。1.1.2轮齿接触强度计算（1.5）式中—齿轮的接触应力，MPa；—齿面上的法向力，N；；F1为圆周力，N；；—是齿轮材料的弹性模量，MPa；；—是齿轮实际配合宽度，mm。—是主动和从动齿轮节点处的曲率半径，mm；直齿轮；斜齿轮、；是主链轮和驱动链轮的半径值，毫米。导致这种影响的变速箱前轴上的负载作为计算载荷时[9]，通过计算变速器齿轮的许用接触应力可以从表中得出设计是否合理可行。表1.1变速器齿轮的许用接触应力齿轮σj/MPa渗碳齿轮液体碳氮共渗齿轮一挡和倒挡1900~2000950~1000常啮合齿轮和高挡1300~1400650~700接触应力关于一挡齿轮的计算由公式（1.5）得满足设计要求。计算倒挡直齿轮接触应力由公式（1.5）得满足设计要求。计算常啮合齿轮接触应力由公式（1.5）得满足设计要求。计算二挡齿轮接触应力由公式（1.5）得满足设计要求。计算三挡齿轮接触应力由公式（1.5）得满足设计要求。1.2轴的强度计算1.2.1变速器中间轴的设计关于轴这个部分材料方面的选取查询关于设计方面的材料手册，材料选取45号硬化钢运用到传动轴上，选择250兆帕的传动轴硬度。与中心的距离是由上述计算确定的，在计算轴线时可以输入轴线方程。对于出口轴和中间轴的计算，中心的直径为。最大轴直径d与支座支承间距离L的比值：对中间轴，；对第二轴，[10]。根据变速器设计手册得到中间轴的中部的直径参数计算公式（1.6）式中—中心距，mm；由公式（1.6）得最大轴直径d和支撑之间的距离L之间的比率：中间轴的d/L=0.16到0.18，故轴的结构图根据变速器的传动原理设计轴的结构图如下所示:轴的受力分析ababLδFr图1.2中间轴的饶度图a,b为齿轮上的作用力距离支座的距离；L为支座间的距离图1.3中间轴受力分析图受力分析的参数计算圆周力径向力轴向力轴的挠度与转角的校核计算查询技术手册得到计算参数公式（1.7）（1.8）（1.9）（1.10）式中；；；。由公式（1.7）、（1.8）、（1.9）、（1.10）得转角计算公式（1.11）式中。由公式（1.11）得如果参数符合设计要求，则使用上述参数计算轴向变形。轴向刚度的计算在技术手册上给出了允许应力的计算公式（1.12）式中；；。在垂直平面内在水平面内通过上述的分析计算轴的计算参数校核满足设计。1.2.2变速器输入轴的设计关于轴这个部分材料方面的选取查询关于设计方面的材料手册，材料选取45号硬化钢运用到传动轴上，选择250兆帕的传动轴硬度。轴径参数的计算（1.13）式中 —经验系数，K=1.0~1.6；—最大转矩，N·m。带入参数可算得取d=33mm轴的受力分析1.2.3变速器输出轴的设计关于轴这个部分材料方面的选取查询关于设计方面的材料手册，材料选取45号硬化钢运用到传动轴上，选择250兆帕的传动轴硬度。轴径中心的直径参数的计算（1.14）式中—中心距，mm。对计算数据进行圆整得到查询技术手册得到轴的最大直径参数计算公式式中,mm。轴的受力分析轴校核计算轴的挠度与转角的校核计算查询技术手册得到计算参数公式(1.15）转角计算公式为式中，mm。以上计算的轴的偏转角和旋转角符合设计要求。轴强度的计算计算允许的轴强度的公式可以在技术手册中找到。（1.16）式中，N·mm；，mm；，mm3。在垂直平面内在水平面内通过上述的分析计算轴的计算参数并且校核符合设计。通常最大扭矩都是在一挡输出轴上面，因此输出轴一挡满足校核要求即符合设计要求。1.3MACROBUTTONAcceptAllChangesInDoc轴承的校核计算1.3.1中间轴轴承的校核计算轴承的选择受结构的要求和承受不同的载荷及方向来选择的。在轴承工作期间，要注意轴承的使用寿命，避免因轴承使用时间超过了它的使用寿命过度磨损导致出现故障引发安全事故造成更大的危害[11]。可以通过已知轴径以及轴的受力分析可选取安装轴承的中间轴直径为58毫米，轴承型号为6308，额定动载荷为40700N，限速为7700r/min。依据变速器的设计手册得到轴承寿命的校核计算公式为（1.17）式中—轴承所能使用的寿命,h；；—运行转速,r/min；；。对比上述的分析计算所以轴承的型号满足设计需求。1.3.2输入轴轴承的校核计算依据变速器的设计手册由GB/T297-1994得，选择轴承的型号为30204，得到轴承寿命的校核计算公式为（1.18）式中h；；运行转速,r