-1-汽車變速器軸與軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程案例過(guò)程案例1.1軸的功用及設(shè)計(jì)要求齒輪嚙合時(shí)存在的徑向力、圓周力和斜齒輪軸向力會(huì)使軸發(fā)生彎曲變形，這時(shí)需校核軸的強(qiáng)度。而傳動(dòng)軸在齒輪工作期間轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的曲軸繞度與齒輪轉(zhuǎn)角,會(huì)直接導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)破壞軸與齒輪的軸向嚙合和轉(zhuǎn)動(dòng)使兩個(gè)齒輪互相方向傾斜兩種現(xiàn)象的同時(shí)發(fā)生，所以軸的剛度校核是必要都。則在設(shè)計(jì)軸的時(shí)候需要考慮它都強(qiáng)度和剛度應(yīng)考慮設(shè)計(jì)是否擁有足夠的剛度和強(qiáng)度。在設(shè)計(jì)變速軸時(shí)需考慮以下設(shè)計(jì)要求：（1）選材合理；（2）滿足工藝要求；（3）定位，使其可靠；（4）減小應(yīng)力以提；（5）合理長(zhǎng)度和直徑。1.2初選變速器軸的軸徑和軸長(zhǎng)軸的最大支承徑向及其最小軸向的支承尺寸對(duì)其最小支承運(yùn)動(dòng)剛度的大小影響很大,且其最小軸長(zhǎng)與支承的最大軸向在徑向和支承剛度之間應(yīng)該互相保持協(xié)調(diào)。自動(dòng)齒輪變速器內(nèi)部支承支撐軸的最大連接直徑和最小長(zhǎng)度距離d與自動(dòng)變速器內(nèi)部支撐軸承間的最大連接距離l公式可按下列的測(cè)量關(guān)系式順序進(jìn)行初選:對(duì)第一軸及中間軸：對(duì)第二軸：（5-1）三相二軸式自動(dòng)變速器的第二軸與第一中間軸的最大傳動(dòng)直徑d之差可通過(guò)根據(jù)軸與中心軸間距離的a(mm)按照如下式進(jìn)行初選:(5-2)d≈l=l=第一軸上的花鍵驅(qū)動(dòng)部分可按直徑大小可分為根據(jù)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩()按下式進(jìn)行初選:（5-3）d=K第二軸各軸段最小軸徑：（5-4）式中：T－軸所受的扭矩；可查機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）P370表15－3，取所以計(jì)算得第二軸各軸段最小軸徑：齒輪3處：d=100齒輪5處：d=100齒輪7處：d=100齒輪9處：d=100齒輪11處：d=100當(dāng)中心軸上分別開著一個(gè)鍵槽時(shí),應(yīng)適當(dāng)增大鍵槽軸徑以通過(guò)考慮鍵槽對(duì)中心軸的振動(dòng)強(qiáng)度作為緩解,同步器的火花鍵量應(yīng)增加5%，中間軸有兩鍵槽且直徑小于100mm，增加10%。修正后，軸徑如下：二軸：齒輪3處：d齒輪5處：d=齒輪7處：d=46mm齒輪9處：d=50mm齒輪11處：d=52mm中間軸：齒輪4處：d=37mm齒輪6處：d=42mm齒輪8處：d=46mm齒輪10處：d=53mm1.3變速器軸的強(qiáng)度計(jì)算齒輪之間嚙合的軸向圓周傳動(dòng)力、徑向傳動(dòng)力及齒輪軸向傳動(dòng)力等均可按照以下式計(jì)算求出:（5-5）（5-6）（5-7）（5-8）軸斷面的轉(zhuǎn)角不應(yīng)大于0.002rad（弧度）。=0.05~0.10mm；=0.10~0.15mm。軸的合成撓度應(yīng)小于0.20mm。1.3.1校核第二軸在各檔位下的強(qiáng)度與剛度Ⅰ檔：此時(shí)第二軸受到齒輪的作用力FFMMTM=σ=I=πffδ=f=Ⅱ檔：此時(shí)第二軸受到齒輪的作用力FFFMMTM=σ=I=πffδ=f=Ⅲ檔：此時(shí)第二軸受到齒輪的作用力FFFMMTM=σ=I=πffδ=f=Ⅳ檔：此時(shí)第二軸受到齒輪的作用力FFFMMTM=σ=I=πffδ=f=倒檔：此時(shí)第二軸受到齒輪的作用力FFMMTM=σ=I=πffδ=f=表5-1第二軸在各檔位下的強(qiáng)度與剛度一檔二檔三檔四檔倒擋（mm）0.0180.0310.0310.0190.016（mm）0.0480.0740.0740.0440.044（mm）0.0510.0770.080.0480.047（rad）-0.0000939-0.00005150.0001680.000376-0.000262（）256124.42122.61144.09119.591.3.2校核中間軸在各檔位下的強(qiáng)度與剛度第一擋FFMTM=σ=I=πffδ=f=第二擋FFFMMTM=σ=I=πffδ=f=第三擋FFFMTjM=I=πffδ=f=第四擋MMTjM=σ=I=πffδ=f=表5-2中間軸在各檔位下的強(qiáng)度與剛度一檔二檔三檔四檔（mm）0.0460.0530.0440.049（mm）0.1250.1200.1040.111（mm）0.1330.1310.1130.121（rad）-0.000368-0.0002560.00002830.000322（）161.66144.5111.42132.791.3.3校核倒擋軸的強(qiáng)度與剛度當(dāng)和嚙合時(shí)：FFNMNMTjM=σ=I=πffδ=f=當(dāng)和嚙合時(shí)：FFNMNMTj=σ=I=πffδ=f=1.4變速器軸承的選擇和校核1.4.1變速器軸承的選擇先來(lái)說(shuō)說(shuō)軸承的發(fā)展歷程，軸承其實(shí)在過(guò)去就已經(jīng)有了發(fā)展，它當(dāng)時(shí)主要是為了降低摩擦，為了更小的不損壞當(dāng)時(shí)的各種材料和工具。在今天，它在各種地方的使用依舊很高，尤其是在汽車的使用上面，它一般用于軸和齒輪之間，為減少他們之間的摩擦，使其的傳動(dòng)效率更高。但是正是因?yàn)樗挥谳S和齒輪之間，接觸比較廣，損壞的可能性就越大，所以它的使用壽命比較短并且需要定期加潤(rùn)滑油，來(lái)增加使用時(shí)間。我經(jīng)過(guò)一系列的查找資料和數(shù)據(jù)，就皮卡車該車型來(lái)說(shuō)，更加適合深溝球軸承，因?yàn)樯顪锨蜉S承更加省力，使用壽命更加長(zhǎng)。圖4-1滾動(dòng)軸承的構(gòu)造滾動(dòng)軸承一般是由外圈1、滾動(dòng)體2、內(nèi)圈3和保持架4組成，如圖4-1.本設(shè)計(jì)輸入軸采用6308，輸出軸采用6407，中間軸前后軸承采用6405。1.4.2軸承壽命的計(jì)算對(duì)于使用五檔變速器的輕型載貨汽車，相對(duì)于四擋輕型載貨汽車，由于沒有了直接表3-6軸承承載時(shí)間的比較擋位四檔變速器五檔變速器123451%4%20%75%1%4%15%40%40%表5-7-動(dòng)載荷系數(shù)相關(guān)表輸入軸軸承采用6308，N，所需要參與計(jì)算轉(zhuǎn)速為7850r/minX=0.55Y=1.8。－考慮載荷性質(zhì)引入的載荷系數(shù)，對(duì)汽車來(lái)說(shuō)，取1.2～1.8，在此取=1.4。=6988。h=11173.3h1.4.3第二軸軸承的選擇和校核輸出軸軸承采用6407m，N，極限轉(zhuǎn)速為8500r/min。=27171.99N=2852.23h1.4.3中間軸軸承的選擇和校核中間軸軸承采用6405，N，極