43/43轎車手動變速器軸與軸承的設(shè)計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u2748轎車手動變速器軸與軸承的設(shè)計計算案例 1151631.1軸的設(shè)計及校核 194691.1.1軸的設(shè)計 1308291.1.2軸的剛度計算 211931.1.3軸的強(qiáng)度計算 3251521.2變速器軸承的選擇和校核 5165891.2.1變速器軸承 511811.2.2輸入軸軸承的選擇和校核 526761.2.3輸出軸承的選擇與校核 61.1軸的設(shè)計及校核1.1.1軸的設(shè)計(1)初選軸的直徑。其中傳動軸其強(qiáng)度發(fā)展應(yīng)根據(jù)輸入軸的速度和直徑進(jìn)行計算。輸入軸軸徑(5-1)=103×取整后d=25mm(2)確定軸的尺寸結(jié)構(gòu)根據(jù)齒輪與換擋部件的工作位置和尺寸確定軸的長度為L=339mm，軸的直徑參考該類車型汽車變速器軸的尺寸選定，同時，軸的強(qiáng)度與剛度應(yīng)該有一定的協(xié)調(diào)關(guān)系，以保證設(shè)計合理性。圖5輸入軸第一軸dl=0.16~0.18圖6輸出軸第二軸dl=0.18~0.21(5-3)1.1.2軸的剛度計算軸在垂直面內(nèi)撓度(5-4)水平面內(nèi)撓度為(5-5)轉(zhuǎn)角(5-6)軸全撓度即mm，軸于垂直面允許值則是mm，水平面之中撓度允許值即，齒輪所在平面轉(zhuǎn)角則是需要不高于0.002rad。圖7輸入軸受力分析圖一檔齒輪受力分析N(5-7)N(5-8)N(5-9)N(5-10)基本參數(shù)為mm，，mmmm輸入軸撓度計算(5-11)=0.07mm(5-12)=0.1(5-13)=0.00080.002(5-14)輸出軸=0.008=0.02=0.00060.0021.1.3軸的強(qiáng)度計算基于分析認(rèn)識到，最大撓度誕生于一檔行駛之中，其危險截面最具隱患性與易發(fā)性的區(qū)域同樣如此。需要對其展開強(qiáng)度校核，判定其可否契合需求[10]。圖8輸入軸的強(qiáng)度分析圖(1)豎直平面(5-15)=2385N豎直力矩=156158N.mm(2)水平面=2135(5-16)水平面內(nèi)上彎矩=139803N.mm(5-17)(5-18)輸出軸強(qiáng)度校核基本參數(shù)，8152，3238，3554。(3)豎直平面=2328N豎直力矩=152425N.mm(4)水平面水平面內(nèi)上彎矩=256679N.mm該軸符合要求1.2變速器軸承的選擇和校核1.2.1變速器軸承軸承具有支撐軸及其部件并減少軸與支架之間的摩擦和磨損的作用。軸承因其功能需要具有不同形狀設(shè)計和荷載方向，將軸承分了多種類型，其中圓錐、圓柱滾子軸承和球軸承因為其受力均勻、性能穩(wěn)定是目前工業(yè)器械上最為常用的軸承類型。圓錐滾子軸承通過將其內(nèi)圈與外圈進(jìn)行分離的方式，承受較大的徑向和軸向載荷，以便在裝配過程中調(diào)整軸承。因此，對稱安裝通常成對使用。圓錐滾子軸承還具有尺寸體積小，受力承載面寬的特點，但它們也有裝配要求高、磨損修復(fù)困難，以及不具備自我調(diào)節(jié)水平等問題。此類問題同樣致使軸承日常應(yīng)用深受制約。圓柱滾子軸承比同尺寸的球軸承更能承受徑向荷載和沖擊荷載[11]。球軸承能承受較大的載荷，可應(yīng)用于各種機(jī)器和設(shè)備的轉(zhuǎn)動部件，能承受徑向和軸向組合載荷，并且具有對潤滑中斷不敏感、低溫下容易啟動和起動摩擦小的優(yōu)點。經(jīng)過對各類軸承特點的考量和有缺點的比較，決定選擇圓錐滾子軸承。1.2.2輸入軸軸承的選擇和校核本次設(shè)計決定采用圓錐滾子軸承30205，軸承預(yù)期壽命L?計算當(dāng)量動荷載(5-19)式中：——徑向載荷系數(shù)，數(shù)值為0.4，——軸向載荷系數(shù)，數(shù)值為1.5，表示載荷系數(shù)，取值為1.4。根據(jù)公式=3238.4N軸承的使用壽命為(5-20)軸承失效，汽車行駛時間即=46296h軸承壽命(5-21)基于《機(jī)械設(shè)計》規(guī)定，認(rèn)識到滾子軸承數(shù)值為103，n此時可以判定軸承于工作之時轉(zhuǎn)速具體情況根據(jù)公式