I 無(wú)錫 太湖學(xué)院 信 機(jī) 系 機(jī)電一體化 專業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論 文 任 務(wù) 書 一、題目及專題： 1、 題目 汽車變速箱軸承專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 2、專題 二、課題來(lái)源及選題依據(jù) 本課題來(lái)源于儀征某設(shè)備維修有限公司。本次設(shè)計(jì)的汽車變速器軸承的專用壓機(jī)主要用于汽車 4 對(duì)軸承拆卸后的重新壓裝。 軸承是變速箱的重要部件之一，為了使軸套與軸之間嚴(yán)格 定位，滾動(dòng)軸承與軸及軸承座孔間需要采用過(guò)盈配合，而過(guò)盈安裝及其預(yù)緊力，不僅對(duì)軸承的定位、旋轉(zhuǎn)精度及軸承的游隙有影響，還對(duì)滾動(dòng)軸承的接觸角、軸承剛度、軸承內(nèi)部的載荷分布及摩擦力等產(chǎn)生影響，所以軸承壓裝過(guò)程直接影響變速箱的使用壽命。為了達(dá)到使軸承在變速箱內(nèi)發(fā)揮到極佳的狀態(tài)的目的，需設(shè)計(jì)一變速箱軸承的專用壓裝裝置，即設(shè)計(jì)一能在無(wú)縫鋼管兩端均勻壓入二軸套，且要保證二軸套的相對(duì)位置的壓裝裝置，軸套壓到底后，還需要在相應(yīng)位置鉆攻螺孔，壓裝裝置的設(shè)計(jì)主要是為了保證軸承能夠正確的安裝，從而使車輛正常工作，使車輛性能發(fā)揮到極 致。此課題就是由此而來(lái)。 、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： 熟悉鐵路火車等交通工具如何運(yùn)行的發(fā)展歷程，特別是近十幾年來(lái)交通飛速發(fā)展階段。 熟練掌握 了解鐵路、公路交通工具上變速箱的結(jié)構(gòu)，尤其是汽車變速箱的結(jié)構(gòu)。 掌握汽車變速箱運(yùn)作的原理和方式。 熟練掌握壓裝裝置將軸套壓入無(wú)縫鋼管的過(guò)程。 四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 94 班 姓名 黃雨末 五、開始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問(wèn)）： 指導(dǎo)教師 簽名 簽名 簽名 教 研 室 主 任 學(xué)科組組長(zhǎng)研究所所長(zhǎng) 簽名 系主任 簽名 2012 年 11 月 12 日 要 軸承作為汽車的變速器的核心部分，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，其可靠性越發(fā)被人們所關(guān)注。軸與軸承、軸套的配合為過(guò)盈配合，需要較大的壓入力，并且隨著壓入長(zhǎng)度的增大而增大， 若不能很好的保證軸承的可靠性，很可能會(huì)引發(fā)交通事故。然而壓裝過(guò)程對(duì)軸承的可靠性起著決定性的作用， 要將兩個(gè) 軸套均勻地壓入無(wú)縫鋼管兩端，并且要保證兩軸套間的相對(duì)位置，軸套壓到底部后，在相應(yīng)的位置還要鉆攻螺紋孔， 傳統(tǒng)的人為手工壓裝，其弊端明顯，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低下，還無(wú)法滿足精度要求。 本次設(shè)計(jì)的裝置 采用液壓傳動(dòng)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶輪將動(dòng)力傳遞 至絲杠支承 ，使絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)裝有螺母的壓頭移動(dòng)，將軸套壓入至指定位置，同時(shí)保證軸套與鉆孔之間的相對(duì)位置，并通過(guò)安全離合器的作用，斷開電機(jī)完成壓裝。此裝置不僅可以解決 在人 為進(jìn)行 裝配時(shí) 的大強(qiáng)度 、 低 精度等問(wèn)題，還能大大地提高了效率。 關(guān)鍵詞 ： 汽車變速器； 過(guò)盈配合；軸、軸 承和軸套；軸承壓裝裝置 s a of of of of by an a of if of is to of a in of to in in to of by to to so as to to at V 目 錄 摘 要 . . 緒論 . 1 車變速器軸承的專用壓機(jī)的研究?jī)?nèi)容和意義 . 1 計(jì)軸承專用壓機(jī)的目的和意義 . 1 承專用壓機(jī)的研究范圍 . 1 承專用壓機(jī)需達(dá)到的技術(shù)要求 . 1 承及其壓裝在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 . 2 承及其產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 . 2 承壓裝在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 . 3 課題應(yīng)達(dá)到的要求 . 4 壓機(jī)的工作原理 . 4 壓機(jī)的組成部分 . 4 壓機(jī)的特點(diǎn) . 5 2 汽車變速器的介紹 . 8 車變 速器的工作原理 . 8 車變速器的分類 . 8 車變速器的作用 . 9 車變速器的主要組成部分 . 9 承的介紹 . 10 3 設(shè)計(jì)方案的確定與選擇 . 13 械設(shè)計(jì)步驟 . 14 計(jì)思路 . 14 計(jì)方案 . 18 動(dòng)機(jī)類型的選擇 . 18 動(dòng)方式的選擇 . 19 壓機(jī)的選擇 . 20 壓缸的設(shè)計(jì)與選擇 . 21 板的設(shè)計(jì) . 21 頭的設(shè)計(jì) . 21 合器的選擇 . 22 體方案的擬定 . 23 案可行性分析及改進(jìn) . 23 4 系統(tǒng)原理及設(shè)計(jì)計(jì)算 . 24 統(tǒng)原理及硬件框圖 . 24 作原理 . 24 計(jì)計(jì)算 . 24 入力計(jì)算 . 24 桿計(jì)算 . 26 動(dòng)機(jī)的功率計(jì)算 . 27 帶輪的選擇 . 29 承的選擇 . 30 栓強(qiáng)度計(jì)算 . 30 5 結(jié)論與展望 . 31 致 謝 . 32 參考文獻(xiàn) . 33 全套圖紙， 扣扣 414951605 車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 1 1 緒論 車變速器軸承的專用壓機(jī)的 研究 內(nèi)容和意義 計(jì)軸承專用壓機(jī)的目的和意義 本課題來(lái)源于儀佳設(shè)備維修有限公司。本次設(shè)計(jì)的汽車變速器軸承的專用壓機(jī)主要用于汽車 4S 店維修汽車變速器軸承拆卸后的重新壓裝。 軸承是變速箱的重要部件之一，為了使軸套與軸之間嚴(yán)格定位，滾動(dòng)軸承與軸及軸承座孔需要采用過(guò)盈配合，而過(guò)盈需設(shè)計(jì)一變速箱軸承的專用壓裝裝置安裝及其預(yù)緊力，不僅對(duì)軸承的定位、旋轉(zhuǎn)精度及軸承的游隙有影響，還對(duì)滾動(dòng)軸承的接觸角、軸承剛度、軸承內(nèi)部的載荷分布及摩擦力等會(huì)產(chǎn)生影響，所以軸承壓裝過(guò)程直接影響變速箱的使用壽命。為了達(dá)到使軸承在 變速箱內(nèi)發(fā)揮到極佳的狀態(tài)的目的，即設(shè)計(jì)一能在無(wú)縫鋼管兩端均勻壓入二軸套，且要保證二軸套的相對(duì)位置的壓裝裝置，軸套壓到底后，還需要在相應(yīng)位置鉆攻螺孔。 設(shè)計(jì)汽車變速器軸承的專用壓機(jī)的意義在于，通過(guò)此裝置，對(duì) 4S 維修部拆卸下來(lái)的軸承進(jìn)行重新壓裝，其達(dá)到了人為手動(dòng)操作無(wú)法達(dá)到的高強(qiáng)度、高精度的要求，還可以大大提高一次服務(wù)所耗費(fèi)的時(shí)間，達(dá)到效率最高。 承專用壓機(jī)的研究范圍 本次設(shè)計(jì)主要涉及汽車變速器軸承的專用壓裝裝置的設(shè)計(jì)，主要需要解決的問(wèn)題是該裝置中一系列部件的設(shè)計(jì)，包括：電動(dòng)機(jī)及減速器的選型 、液壓機(jī)、軸承的選型、液壓缸的選擇、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等，并畫出相應(yīng)的設(shè)備圖。 承專用壓機(jī)需達(dá)到的技術(shù)要求 壓力機(jī)是一種結(jié)構(gòu)精巧的通用性壓力機(jī)。 其 用途廣泛，生產(chǎn)效率高 ， 特點(diǎn) 顯著 ，它可被廣泛應(yīng)用于切斷、沖孔、鉚合 、下 料、彎曲和成形等工藝。其主要包括氣動(dòng)壓力機(jī)，螺旋壓力機(jī)，曲柄壓力機(jī)，多工位壓力機(jī)。 壓力機(jī)由電機(jī)經(jīng)過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)工件施加壓力。其通常分為螺旋壓力機(jī)、曲柄壓力機(jī)和液壓機(jī)三大類。實(shí)質(zhì)上，它由框架、工作 區(qū)域 和 作 往復(fù)活動(dòng)的滑 動(dòng) 塊組成，滑 動(dòng) 塊和工作臺(tái)上安裝的模具對(duì) 零部 件施加壓力。 壓力機(jī)的主要組成部分有： （ 1） 工作臺(tái)：它是框架上的矩形部件，中間部分一般是作開口設(shè)計(jì)的，用于放置墊板。 （ 2） 墊板：它是一塊用于安裝模具和附件的鋼板。 （ 3） 滑塊：壓力機(jī)上的一個(gè)活動(dòng)部件，其行程取決于壓力機(jī)的尺寸和設(shè)計(jì)。 （ 4） 脫模裝置：它是一個(gè)在壓力機(jī)回程過(guò)程中打出工件或廢料的機(jī)構(gòu)。 （ 5） 頂出件：它是一個(gè) 置 于中間 部位 墊板下方或 者， 由空氣、夠向上運(yùn)動(dòng)和施加頂橡膠、彈簧、油或 組 合機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的能出力的機(jī)床附件。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 本次設(shè)計(jì)的專用壓機(jī)，為壓力機(jī)中的液壓機(jī)。主要通過(guò)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，由減速機(jī)經(jīng)皮帶將動(dòng)力傳 遞至絲杠支承 ，使絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而 使固定 有螺母的壓頭移動(dòng)，將軸套壓入至指定位置，保證軸套與鉆孔之間的相對(duì)位置，當(dāng)軸套到達(dá)指定位置后，安全離合器發(fā)揮作用，此時(shí)操作人員可以關(guān)閉電機(jī)，完成一次壓裝。 承及其壓裝在 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 承及其產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 中國(guó)是世界上最早發(fā)明滾動(dòng)軸承的國(guó)家之一。軸承在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)中的作用越發(fā)顯著：新中國(guó)建立前，軸承制造業(yè)幾乎是空白的。機(jī)械設(shè)備上配套和維修需要的軸承，幾乎都是依賴進(jìn)口的。 中國(guó)軸承大致可以分為三個(gè)階段工業(yè)的發(fā)展歷程 ，： 奠基階段： 1949 年瓦房店軸承廠恢復(fù)生產(chǎn)，成為中國(guó)第一家獨(dú)立生產(chǎn)軸承的企業(yè)。抗美援朝期間其遷址哈爾濱并投入生產(chǎn)，而后傷害等市的生產(chǎn)基地也初步形成。 截止到此時(shí) ，我國(guó)軸承工業(yè) 的主要生產(chǎn)基地形成了，分布在 瓦房店、哈爾濱、洛陽(yáng)、上海 四處 ，為軸承制造業(yè) 打好了 了 扎實(shí)的 基礎(chǔ)。 體系 初步 形成階段：此階段 正 處于國(guó)家 制定的 五個(gè)五年計(jì)劃 的飛速 發(fā)展時(shí)期，給軸承的發(fā)展和制造 帶來(lái)了新的 際遇 ?！耙晃濉敝衅冢尻?yáng)軸承廠通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收，順利投入生產(chǎn)；上海 的 軸承 發(fā)展逐漸由了其自己獨(dú)特的地方特色 ； 也因此成了不同于其他基地 的生產(chǎn)區(qū)域。 瓦房店、哈爾濱軸承廠充實(shí)完善，獲得了較大發(fā)展。 該階段 ，軸承 的 制造 主要為了滿足 主機(jī) 的 配套 和新產(chǎn)品的研發(fā) ，已 逐步進(jìn)入設(shè)計(jì)和 生產(chǎn)汽車 用 滾針軸承、 機(jī) 床主軸 上的軸承 、 磁電機(jī)軸承和 一些 精密軸承，并 嘗試著 制 造 了 一些用于 鐵路機(jī)車、重型機(jī)械、軋鋼機(jī)、石油工業(yè)和坦克等主機(jī) 上的 軸承 ，進(jìn)行試配套 。 管軸承只 是充當(dāng) 各個(gè)主機(jī)中的支承元件 的身份 ，但 是 因?yàn)槠?種類凡 多、加工精 度高 、尺寸大， 故 其 產(chǎn)業(yè) 只能是 以一種特殊的獨(dú)立形式存在于 機(jī)械工業(yè)中。至今，軸承品種已逾5 萬(wàn)種，規(guī)格多達(dá) 15 萬(wàn)種。最小的軸承內(nèi)徑只有 重量約 大的外徑可達(dá) 40m ，重 340t 。北美、日本、秀的軸承產(chǎn)量占時(shí)間總產(chǎn)量的 78% ，美國(guó)、日本、德國(guó)形成世界三大軸承市場(chǎng) 國(guó)外軸承的發(fā)展歷程： 軸承 在現(xiàn) 今的 機(jī)械設(shè)備中 充當(dāng)著尤為重要的角色 ，它的 “職責(zé)”主要 是支 撐 選擇軸或其他 的 運(yùn)動(dòng) 部件 ，引導(dǎo) 部件的 轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng) ， 并承受 從 軸或軸上零件傳遞來(lái)的載荷。西方人寫作 ，日本人稱之為“軸受”。 國(guó) 外軸承的發(fā)展主要在于 7 個(gè)方面： （ 1）主要技術(shù)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：盡。 （ 2）軸承的整體技術(shù)水平，在近 30 年來(lái)得到了令人咋舌的進(jìn)步。精度 高 、轉(zhuǎn)速 高 、可 靠性 高 、壽命 長(zhǎng) 、免保養(yǎng)以及標(biāo)準(zhǔn)化、單元化、通用化已 經(jīng) 成為了軸承的基本技術(shù)指標(biāo)。尤其在軸承基礎(chǔ)技術(shù) 改進(jìn) 、通用產(chǎn)品的結(jié)構(gòu) 研究設(shè)計(jì) 、專用軸承 的 單元化 以及 陶瓷 質(zhì) 地 軸承的 研發(fā) 等方面成效顯著。 體系 初步 形成階段：此階段 正 處于國(guó)家 制定的 五個(gè)五年計(jì)劃 的飛速 發(fā)展時(shí)期 ，給軸承 的發(fā)展和制造 帶來(lái)了新的 際遇 。“一五”中期，洛陽(yáng)軸承廠通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收，順利投入生產(chǎn)；上海 的 軸承 發(fā)展逐漸由了其自己獨(dú)特的地方特色 ； 也因此成了不同于其他基地的生產(chǎn)區(qū)域。 瓦房店、哈爾濱軸承廠充實(shí)完善，獲得了較大發(fā)展。 該階段 ，軸承 的 制造 主要為了滿足 主機(jī) 的 配套 和新產(chǎn)品的研發(fā) ，已 逐步進(jìn)入設(shè)計(jì)和 生產(chǎn)汽車 用 滾針軸承、 機(jī) 床主軸 上的 軸承 、 磁電機(jī)軸承和 一些 精密軸承，并 嘗試著 制 造 了 一些用于 鐵路機(jī)車、重型機(jī)械、軋鋼機(jī)、石油工業(yè)和坦克等主機(jī) 上的 軸承 ，進(jìn)行試配套 。 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 3 （ 3） 設(shè)計(jì)理念：我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)傳統(tǒng)的軸承，其使用的理論和方法的研究中，將主要用于靜態(tài)和準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)方法。但是，在過(guò)去的 50 年中，軸承的設(shè)計(jì)有很大的突破，有限差分法，有限元法，動(dòng)態(tài)，準(zhǔn)動(dòng)力學(xué)，彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論等方面的概念已經(jīng)出現(xiàn)有效促進(jìn)了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的研究和開發(fā)，在同一時(shí)間，計(jì)算在不同國(guó)家得到了廣泛的使用，這也是軸承的設(shè)計(jì)技術(shù)，以一個(gè)新的階段提供通過(guò)襯墊軸承。 （ 4） 通用軸承的結(jié)構(gòu)改進(jìn)： 產(chǎn)量和通用軸承產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)已經(jīng)被廣泛使用，以提高軸承負(fù)荷 和延長(zhǎng)壽命，增加強(qiáng)度和剛性，減少摩擦和磨損，使用新材料和新的重點(diǎn)研究避免維護(hù)降低噪音，減少大小重量。經(jīng)過(guò) 30 多年的努力，國(guó)外通用軸承已脫胎換骨，形成了新一代的增強(qiáng)型產(chǎn)品。修剪一般軸承的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要套圈壁的厚度減小，以增加滾動(dòng)體的直徑和長(zhǎng)度的，與記錄匯流排冠輥，代替保持器的參數(shù)和結(jié)構(gòu)，改變其導(dǎo)通模式下，增量 3 軸承內(nèi)圈密封墻接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)。 （ 5） 軸承產(chǎn)品技術(shù)： 管軸承只 是充當(dāng) 各個(gè)主機(jī)中的支承元件 的身份 ，但 是 因?yàn)槠?種類凡 多、 故 其 產(chǎn)業(yè) 只能是 以一種特殊的獨(dú)立形式存在于 機(jī)械工業(yè)中。至今，軸承品種已逾5 萬(wàn)種，規(guī)格多 達(dá) 15 萬(wàn)種。最小的軸承內(nèi)徑只有 重量約 大的外徑可達(dá) 40m ，重 340t 。北美、日本、秀的軸承產(chǎn)量占時(shí)間總產(chǎn)量的 78% ，美國(guó)、日本、德國(guó)形成世界三大軸承市 場(chǎng) 。 （ 6）材料應(yīng)用技術(shù)： 1905 年德 國(guó) 在制造滾動(dòng)軸承的過(guò)程中 使用 了 碳鉻鋼 后 ，到 1920 年 該材料 被廣泛用于滾動(dòng)軸承 的 制造，五十年代末真空脫氣鋼問(wèn)世，八十年達(dá)推廣了真空脫氣鋼和鋼包精煉，使軸承鋼的純度大幅提高。而后 料也被廣泛用于軸承的保持架。 （ 7）加工、測(cè)試、專業(yè)化和自動(dòng)化水平：在發(fā)達(dá)國(guó)家，工業(yè)制造，為標(biāo)準(zhǔn)軸承生產(chǎn)大量，一般采用高效率，高精密自動(dòng)化設(shè)備制造，形成了較大數(shù)量的汽車產(chǎn)業(yè)鏈，甚至是自動(dòng)化的工廠自動(dòng)化生產(chǎn)車間 ;發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)和應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)列車，飛機(jī)，汽車和其它設(shè)備中的軸承，使用模擬技術(shù)的發(fā)展不同類型的軸承模擬試驗(yàn)機(jī) ;大軸承公司的廠，點(diǎn)種，大小，組件和制造工藝組織專業(yè)化生產(chǎn)，有沒(méi)有重復(fù)的產(chǎn)品，但會(huì)有很多中小企業(yè)與大企業(yè)之間的重復(fù)生產(chǎn)同一產(chǎn)品的情況下。 承壓裝在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 軸承在過(guò)去通常使用手工砸 裝 的壓裝方式，如今已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法 達(dá)到 現(xiàn)在企業(yè)的生產(chǎn) 量要求， 并且 壓力機(jī)壓裝 過(guò)程中受力情況 復(fù)雜，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量甚至無(wú)法測(cè)量壓裝過(guò)程中和壓裝完成后軸和軸承的應(yīng)力分布，如果壓力不 夠 ，會(huì)導(dǎo)致零件壓裝不 合格 。 從而需要對(duì)其退卸后重新壓裝，這樣一來(lái)，不僅影響了生產(chǎn)效率，還會(huì)使 軸承受損無(wú)法再利用 ，造成生產(chǎn)資源的浪費(fèi)，增加生產(chǎn)成本。壓裝大小柱塞的面積分別為 1S 和 2S ，柱塞上的作用力分別 1F 。根據(jù)帕斯 卡定律，液體壓強(qiáng)處處相等，即 1122 / ， )/( 1212 工作精度差，失敗率高，而且工人勞動(dòng)強(qiáng)度大的缺陷使其隨著車輛和軸承的不斷發(fā)展，軸承和軸承的配合精度要求越來(lái)越高，逐漸被時(shí)代所淘汰，取而代之的則是固定式壓裝機(jī)。發(fā)展至無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 今日，固定式壓裝機(jī)功能已經(jīng)十分 完善 ，隨后圓錐滾動(dòng)軸承壓裝機(jī)又漸漸被成為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展要求的新一代壓裝機(jī)，它不僅大大提高了壓裝質(zhì)量，也減少了工作量。 課題應(yīng)達(dá)到的要求 壓機(jī)的工作原理 液壓機(jī)（又名油壓機(jī)）是根據(jù)帕斯卡定律制成的借用液體壓強(qiáng)進(jìn)行傳動(dòng)的機(jī)械。 圖 壓機(jī)工作原理圖 液壓傳動(dòng)是 通過(guò) 液體壓力來(lái)傳遞動(dòng)力和 實(shí)現(xiàn) 控制的一種傳動(dòng)方式。圖 液壓機(jī)的工作原理圖。液壓機(jī)由兩個(gè)大小不同的液缸組成，在液缸里充滿水或油。充水的叫“水壓機(jī)”，充油的叫“油壓機(jī)”。大小柱塞的面積分別為 1S 和 2S ，柱塞上的作用力分別 1F 和 2F 。根據(jù)帕斯卡定律，液體壓強(qiáng)處處相等，即 1122 / ， )/( 1212 ，其表示液壓的增益作用，力增大了，但是功不增益因此大柱塞的運(yùn)動(dòng)距離是小柱塞運(yùn)動(dòng)距離 的 21/ 壓機(jī)的組成部分 液壓機(jī)由液壓泵，液壓缸（液壓馬達(dá)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)）， 液壓控制閥 ，液壓輔助元件和工作介質(zhì)組成。圖 常見(jiàn)液壓機(jī)外觀圖。 液壓泵：將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能的轉(zhuǎn)化裝置；是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的動(dòng)力部分。 液壓缸（液壓馬達(dá)等）：將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的 機(jī)構(gòu) ，其中液壓缸作直線運(yùn)動(dòng)，液壓馬達(dá)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 液壓控制閥：控制液壓 缸中液體 的流 動(dòng)方 向、流量、壓力和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作順序，起到保護(hù)液壓回路的作用。換而言之， 就是 通過(guò) 控制和調(diào)節(jié) 液體 的流 動(dòng)方 向 、 壓力和流量 ，起到 控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向 、 輸出的力或力矩 、 運(yùn)動(dòng)速度 、 動(dòng)作順序，以及限制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng) 的工作壓力， 進(jìn)而起到 防止過(guò)載等 的 作用 。 液壓輔助元件： 除上 述三部分以外還有一些其它元件也十分重要，包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、油管及油管接頭 (擴(kuò)口式、焊接式、卡套式）、高壓球閥、快換接頭、軟管總成、測(cè)壓接頭、管夾、油箱（儲(chǔ)油、散熱、分離油中空氣和雜質(zhì)）、密封元件。 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 5 工作介質(zhì) ： 是指各 種在 液壓傳動(dòng)中 充當(dāng)介質(zhì) 的液壓油或乳化液， 它們能通過(guò) 油泵和液動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。 圖 見(jiàn)液壓機(jī)圖 壓機(jī)的特點(diǎn) 由液壓泵直接傳動(dòng)的液壓機(jī)有下列特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）容易獲得 較 大的壓力。在下回程點(diǎn)保持長(zhǎng)時(shí)間下壓。 （ 2）容易獲得大的工作行程，并能在行程的任 意位置發(fā)揮全壓，適合要求工作行程大的場(chǎng)合。 （ 3）容易獲得大的工作空間。 （ 4）壓力 和 速度可以 很方便地 在大 的 范圍內(nèi) 實(shí)現(xiàn) 無(wú)極調(diào)節(jié)，而且可以按照 設(shè)計(jì) 要求使壓頭在某一位置停留實(shí)現(xiàn)保壓 。此外，還便于調(diào)速和防止過(guò)載。 （ 5）設(shè)計(jì)、制造、操作和維修方便，便于實(shí)現(xiàn)遙控與自動(dòng)化。 缺點(diǎn)： （ 1）對(duì)于液壓元件精度要求比較高，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，機(jī)器的調(diào)整和維修比較困難。 （ 2）高壓液體較易泄漏，不僅污染工作環(huán)境，浪費(fèi)油資源，對(duì)于熱加工場(chǎng)所還有引發(fā)火 災(zāi)的潛在危險(xiǎn)。 （ 3）工作效率比較低，且速度 緩慢 ，大大地影響了生產(chǎn) 效 率，快速小型 的液壓機(jī) 又不 及 曲柄壓力機(jī)簡(jiǎn)單靈活。 液壓機(jī)的工作循環(huán)過(guò)程，液壓機(jī)的傳動(dòng)方式可分為：泵直接傳動(dòng)和泵 泵直接傳動(dòng)的特點(diǎn)： 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 （ 1） 液壓機(jī)活動(dòng)橫梁的 運(yùn)動(dòng) 速度 由 泵的供液量 決定 ，而與工藝過(guò)程中鍛件 的 變形阻力無(wú)關(guān)。若泵的供液量為常量，則液壓機(jī)的工作速度也為定值。 （ 2）泵的供液壓力 收到其 所消耗的功率 以及 被加工 部 件的變形阻力 的影響 ，工作變形阻力 越 大，泵的供液壓力和所消耗的功率也 越 大，反之則小。 （ 3）可利用活動(dòng)橫梁行程速度恒定和泵供液壓力變化的特點(diǎn)，作為操縱分配器的信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)液壓機(jī)的自動(dòng)控制。 （ 4）基本 投資小，占地面積小，日常維護(hù)和保養(yǎng)方便。 泵 （ 1）能量的消耗與液壓機(jī)的行程大小成正比，而與鍛件變形阻力無(wú)關(guān)。 （ 2）液壓機(jī)的工作行程速度取決于鍛件變形阻力，阻力越大速度越慢，反之，則速度越快。 經(jīng)過(guò)對(duì)各傳動(dòng)方式的分析及比較，本次設(shè)計(jì)的裝置采用泵直接傳動(dòng)。 承專用壓機(jī)的結(jié)構(gòu) 變速器軸承的專用壓裝裝置主要包括：驅(qū)動(dòng)部分（電動(dòng)機(jī) 傳動(dòng)部分（皮帶輪、絲杠等），工作部分（壓頭、鉆模座等）以及起保護(hù)左右的部分（左右離合器）。 下圖 軸承專用壓機(jī)圖。 圖 承專用壓機(jī)圖 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 7 設(shè)計(jì)的初步設(shè)計(jì)思路 (1) 液壓機(jī)的選型； (2) 壓機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸的確定； (3) 液壓缸的選型； (4) 定位方式的確定； (5) 支承方式及傳動(dòng)方式的確定； (6) 通過(guò)壓頭的移動(dòng)速度來(lái)確定減速機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速，從而選定電動(dòng)機(jī)； 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 2 汽車變速器的介紹 車變速器的工作原理 變速器是通齒輪傳動(dòng)裝過(guò)固定或分檔來(lái)改變輸出軸和輸入軸傳動(dòng)比的 一 裝置，又 被稱為變速箱。其通過(guò) 更 變傳動(dòng)比，改變發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸 承受 的轉(zhuǎn)拒， 滿足 在 起步、加速、行駛及克服各種道路阻礙等不同行駛條件下對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪牽引力及車速 的 不同要求。變速器是汽車傳動(dòng)系中最主要的部件之一。圖 汽車變速器。 圖 車變速器 車變速器的分類 （ 1）按傳動(dòng)比變化方式來(lái)分： 有級(jí)式變速器：所謂變速器檔數(shù)即指其前進(jìn)檔位數(shù) ， 采用齒輪傳動(dòng)，具有若干個(gè)定值傳動(dòng)比。按所以輪系形式不同，可分為軸線固定式變速器和軸線旋轉(zhuǎn)式變速器。 無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)比自由變換的值的一定范圍內(nèi)，可以有無(wú)限多級(jí)的通用電氣和液壓式兩種。變速電動(dòng)無(wú)級(jí)變速器部件為 直流串激電機(jī)，除了一般應(yīng)用在小車在外面，在超重型卡車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也被廣泛使用。移動(dòng)液壓元件的 速器的液 體 力變器。 綜合式變速器： 是一座有水力變 器和齒輪式有級(jí)變速器組成的液 壓 力機(jī)械式變速器，其傳動(dòng)比可在 最上限 與 最下限 之間的幾個(gè) 規(guī)定 范圍內(nèi)作 大范圍變動(dòng) ，目前 的 應(yīng)用 比較廣闊 。 （ 2）按操作方式來(lái)分： 強(qiáng)制操縱式變速器： 是由司機(jī) 直接操 作進(jìn)行 換檔 的變速器 。 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 9 自動(dòng)操縱式變速器： 其 自動(dòng)進(jìn)行 傳動(dòng)比 的 選擇和換檔 的變速器 ，所謂 的 “自動(dòng)”， 就是 指其上的 每個(gè)檔位的變換 都需要憑借 反映發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和車速的信號(hào)系統(tǒng)來(lái)控制換檔系統(tǒng)的執(zhí)行元件 而實(shí)現(xiàn)的。駕駛員只需操縱加速踏板以控制車速。 半自動(dòng)操縱式變速器： 一 部分 是 最經(jīng)常 用的幾個(gè)檔位 ，她能 自動(dòng) 操作 ，其余 的就要 由司機(jī)手動(dòng) 操 作 ；另一 中 是預(yù)選式 的 ， 司機(jī)需要 預(yù)先用按鈕選定檔位，在踩下 合離器踩板 或松開加 快踩 板時(shí)，接通一個(gè)電磁裝置或液壓裝置來(lái)進(jìn)行換檔。 車變速器的作用 改變傳動(dòng)比 ： 達(dá)到 不同的 請(qǐng) 求，不同的 行駛 條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)的工況是有利的牽引要求，可能的行駛速度要求。在大范圍內(nèi)的速度和汽車速度的驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩的大小的變化。 實(shí)現(xiàn)倒車行駛 ： 用來(lái) 達(dá)到 汽車倒退 駕駛 的 要求 。 為了能 實(shí)現(xiàn)倒 退駕車 ，發(fā)動(dòng)機(jī) 的 曲 軸一般都是只能 在 一個(gè) 直線上 轉(zhuǎn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng) ，而汽車有時(shí)需要能倒退行駛，因此， 通常借 用變速器 中設(shè)置的倒 退位 來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車倒 退駕駛 。 中斷動(dòng)力傳遞 ： 在發(fā)動(dòng)機(jī)起 步 ， 減速 運(yùn) 行 ，汽車換檔 過(guò)程 或需要停車進(jìn)行動(dòng)力輸出時(shí)，中斷 動(dòng)力傳遞到 驅(qū)動(dòng)輪 上 。 實(shí)現(xiàn)空檔 ： 當(dāng) 接合 離合器時(shí)，變速 器能不作動(dòng)力傳遞 ， 這樣就 可以 確保司機(jī)在汽車 不松開離合器踏板離開駕駛員座位 ，而汽車部熄火 。 車變速器的主要組成部分 變速器由傳動(dòng) 部分 和變速 部分 兩部分組成，可制成單獨(dú) 的 變速 部分 或與傳動(dòng) 部分 合裝在同一箱體內(nèi)。 大多與普通的傳動(dòng)齒輪，而有些行星齒輪傳動(dòng)。一般用 普通換檔機(jī)制滑動(dòng)齒輪和傳播者。如何滑動(dòng)齒輪滑動(dòng)齒輪和可變比特相關(guān)的滑動(dòng)齒輪兩個(gè)速度滑動(dòng)齒輪，如果你使用三聯(lián)其大小將較大的軸方向，如果采用變位齒輪打滑，其結(jié)構(gòu)緊湊，但傳動(dòng)比變化不大。嚙合式離合器，離合器和摩擦點(diǎn)的訂婚儀式，傳輸，應(yīng)停止或加快區(qū)別非常年輕，摩擦離合器，可以在運(yùn)行時(shí)，在任何速度下的轉(zhuǎn)速差，但承載能力小，不能保證兩軸嚴(yán)格同步。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，與摩擦板的接合離合器外套，當(dāng)所述第一變速的從動(dòng)輪由摩擦板，然后被加入到同步速度。行星齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)制動(dòng)控制裝置。圖 動(dòng)變速箱圖。圖 自動(dòng)動(dòng)變速器圖。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 圖 動(dòng)變速器圖 圖 動(dòng)變速器圖 承的介紹 承在機(jī)械業(yè)中的作用 其作用 主要為 支撐，但是支撐軸 的作用又 只是其作用 中 的一 方面 ，實(shí)質(zhì)就是承擔(dān)徑向載荷。同時(shí)也可以理解為是用來(lái)固定軸的，即固定軸使其只能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，而無(wú)法發(fā)生軸向和徑向的移動(dòng)。 電機(jī)若失去了軸承，其根本無(wú)法 正常 工作， 在這情況下， 軸可向任何方向 偏移 ，而電機(jī)工作時(shí)要求軸只能作選擇運(yùn)動(dòng)，從理論上而言，電機(jī)失去軸承不可能實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，不僅如此，軸承還會(huì)影響傳動(dòng)。為了 減小 軸承 不良 在高速軸上 造成 的影響，必須作潤(rùn)滑處理，有些 軸承 購(gòu)買時(shí)就作了 潤(rùn)滑 處理 ，叫做預(yù)潤(rùn)滑軸承，而 絕 大多數(shù)的軸承必須 要涂抹 潤(rùn)滑油，負(fù)載在告訴運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，摩擦不僅會(huì)增加能耗，且易損壞軸承。 車變速器中的常用軸承及運(yùn)用 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 11 （ 1）深溝球軸承：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于使用，其運(yùn)用最廣泛。它主要用于徑向載荷 的 承受，同時(shí)也可以 在 一定限度的 承受 軸向載荷，當(dāng)徑向游隙比較大時(shí)，其具有同角接觸球軸承 相同 的 特 質(zhì)。其優(yōu)點(diǎn)在于摩擦系數(shù)小極限轉(zhuǎn)速高，制造精度高，容易實(shí)現(xiàn)軸承密封，它是多數(shù)軸承類型的首要選擇。圖 深溝球軸承圖。 （ 2）圓柱滾子軸承：屬于可以分離型的軸承。其安裝拆卸比較方便，一般用于承受徑向載荷。其優(yōu)點(diǎn)在于，與同尺寸的深溝球軸承相比，具有較大的徑向承載能力和剛度，通常被用于高載荷或者剛度要求比較高的設(shè)備中。圖 圓柱滾子軸承圖。 （ 3）圓錐滾子軸承：主要用于承受以徑向載荷為主的徑向和軸向聯(lián)合載荷，具有較大的承載能力，但精度較低，且使用起來(lái)噪音大，不適合用于轉(zhuǎn)速高，噪音低的設(shè)備中。圖 圓錐滾子軸承圖。 圖 溝球軸承 圖 柱滾子軸承 （ 4） 滾針軸承：由于其緊湊的結(jié)構(gòu)，徑向尺寸小， 故其能承受的負(fù) 荷量大，所以它極為 適用于徑向安裝尺寸受限制的支承部件中， 能滿足 機(jī)械設(shè)備向小型化輕量化發(fā)展的要求。圖 滾針軸承圖。 圖 錐滾子軸承 圖 針軸承 動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu) 滾動(dòng)軸承 主要 其中內(nèi)圈 用于與軸配合 ,由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架 構(gòu) 成，并 隨著軸 一起 作 旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng) ； 外圈 的功用就 是 和 軸承座相 匹配 ，起 到 支 承的 作用 ； 滾動(dòng)體 憑借 保持架均勻 地 分布在內(nèi)圈和外圈之間，其大小 形狀 和 數(shù)字 直接影響著滾動(dòng)軸承的 應(yīng)用 性 質(zhì) 和壽無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 命 ； 保持架能 均勻分布地將 滾動(dòng)體 分散 ， 避免 滾動(dòng)體 掉 落， 指引 滾動(dòng)體 作 轉(zhuǎn) 動(dòng)運(yùn)動(dòng) 起潤(rùn)滑功 用 。 常見(jiàn)滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)見(jiàn)下表 2 速器對(duì)軸承的要求 （ 1）結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小，輕量。 （ 2）載荷變化大，工作時(shí)間長(zhǎng)，要能承受高負(fù)荷，且容量要足夠大。 （ 3）有些軸承還需要能承受軸向力。 （ 4）輸出小樂(lè)要高，低噪聲。 汽車變速器必須滿足上述的諸多要求，且隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展， 這些要求還在不斷提高中。因此，變速器軸承的性能也必須滿足更高的要求，這是開發(fā)汽車變速器軸承的基礎(chǔ)。 表 2見(jiàn)滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu) 外圈 內(nèi)圈 滾動(dòng)體 保持架 深 溝 球 軸 承 調(diào) 心 滾 子 軸 承 圓 錐 滾 子 軸 承 速器中軸承的主要失效形式 滾動(dòng)軸承的失效形式有很多，常見(jiàn)的有疲勞失效、腐蝕失效、磨損失效、斷裂失效、膠合失效及壓痕失效。 （ 1）疲勞失效： 疲勞剝落是軸承失效的主要 形式 ，它是因?yàn)闈L動(dòng)體在保持架中反復(fù)汽車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 13 承受不均勻的載荷所 引起的。滾動(dòng)軸承在工作過(guò)程中，滾動(dòng)體和內(nèi)圈（外圈）不斷旋轉(zhuǎn)，并與滾道的接觸面受到脈動(dòng)交變力的作用。只要受到的應(yīng)力超過(guò)其材料的疲勞極限，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的作用后，其表面會(huì)產(chǎn)生裂紋，隨后向接觸表面延伸，使表層金屬以片狀形式剝落，形成凹坑，使軸承發(fā)生沖擊性振動(dòng)，縮短其壽命。 （ 2）磨損失效： 造成軸承磨損的原因主要是滾動(dòng)體和滾道之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、潤(rùn)滑不良、裝配部正確以及有進(jìn)入外界雜物。磨損量直接決定了軸承的使用壽命，其會(huì)直接導(dǎo)致軸承的游隙變大，表面粗糙度變大，從而降低了精度，增大了振動(dòng)幅度和噪聲。 （ 3）腐蝕失效：因?yàn)樘?長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有換掉失效或腐化的潤(rùn)滑油造成軸承表面化學(xué)腐蝕，并在其表面產(chǎn)生銹蝕，從而導(dǎo)致軸承的損壞。 （ 4）斷裂失效：由于太長(zhǎng)期間處于高轉(zhuǎn)速、大載荷運(yùn)