6.2 有限元计算结果与分析对比 34
6.3 本章小结 36
结 论 37
致 谢 38
参考文献 39
齿宽系数,斜齿轮取 =8.0,直齿轮取 =6.0;
重合度影响系数, =2.0。
应力集中系数,可近似取 =1.65;
摩擦力影响系数,主、从动齿轮在啮合点上的摩擦力方向不同,对弯曲应力的影响也不同:主动齿轮 =1.1;
第k挡齿轮弯曲应力(MPa),k=1,2,3,4,5,R;
许用弯曲应力(MPa)
许用接触应力(MPa)
第k挡齿轮接触应力(MPa), k=1,2,3,4,5,R;
齿轮材料弹性模量, =20.6×104 N·mm-2;
x 主动齿轮节圆直径(mm); 、
主、从动齿轮节点处的曲率半径(mm) ; 、
为主、从动齿轮节圆半径(mm) ;
计算花键轴的经验系数, =4.0~4.6;
第k挡状态时轴在垂直面内挠度为,
第k挡时在水平面内挠度为
δk 第k挡时齿轮所在平面的转角转角
第k挡时轴的全挠度
第k挡工作时齿轮齿宽中间平面上的径向力(N);
第k挡时齿轮齿宽中间平面上的圆周力(N);
弹性模量(MPa), =2.1×105 MPa;
惯性矩(mm4),对于实心轴, ;
齿轮上的作用力距支座 、 的距离(mm);
支座间的距离(mm);
轴在垂直面挠度的允许值;
轴在水平面内挠度的允许值;
齿轮所在平面的转角;
抗弯截面系数(m3)
1 绪 论
1.1 手动变速器概述
在汽车变速器100多年的历史中,主要经历了从手动到自动的发展过程。目前世界上使用最多的汽车变速器为手动变速器(MT)、自动变速器(AT)、手自一体变速器(AMT)、无级变速器(CVT)、双离合变速器(DCT)五种型式[ ]。
机械式手动变速器在全球变速器市场一直占据重要份额,在中国,更是赢得了大多数消费者的偏爱,无论是燃油经济性上的优势、实施上的低成本,还是驾驶者的操控感,都广受欢迎。自汽车发明以来,手动变速器一直得到广泛应用。直到20世纪60年代,大部分的汽车变速器只有3个档位,只有高速挡具备同步器,当时驾驶员驾驶车辆时,必须有很好的技术,才能平顺地换档。发展至今,大多数手动变速器也搭载有5档,甚至6档速率。
变速器在传动系统中的关键零部件,它的功用[ ]包括:改变传动比;在发动机曲轴旋转方向不变的前提下,使汽车能够倒档行驶;利用空档中断动力传递,以使发动机能够启动、怠速,并便于变速器换挡或动力输出。现代汽车上广泛采用活塞式内燃机作为动力源,转矩和转速变化范围小,而复杂的工况条件使得汽车的驱动力和车速需要大范围的变化,变速器的使用缓解了这一矛盾。
现在,随着自动变速器的迅速发展,手动变速器面临着一系列挑战与难题[ ]:怎样设计出结构更简便,效率更高,车速变化更平稳,驾驶性能更高的变速器;怎样使手动变速器既保留操作自由性,又不减少驾车娱乐性,使其可以与自动变速器相媲美;怎样设计出经济性更好的变速器成了设计者需要研究的问题。
1.2 本文研究内容
本次设计内容为两轴式手动变速器输入轴设计,其设计内容如下: