ZL15轮式装载机变速器项目设计方案

1 式装载机变速器项目设计方案 第 1 章 绪 论 题的背景 装载机属于铲土运输机械类，是一种通过安装在前端一个完整的铲斗支承结构和连杆，随机器向前运动进行装载或挖掘，以及提升、运输和卸载的自行式履带或轮胎机械。它广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、和矿山等工程建设。装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此成为工程建设中土石方施工的主要机种之一，对于加快工程建设速度，减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本都发挥着重要的作用，是现代机械化施工中不可或缺的装备之一 8。 装载机可以用以下的方法来分类： （ 1） 按用途分。分为露天装载机，用于露天作业；地下装载机，用于地下作业。（ 2）按发动机功率分。分为小型的，功率小于 型的，功率为 型的，功率为 大型的，功率大于 （ 3） 按行走机构类型分。分为轮胎行走机构（又分带铰接式车架和带有后轮转向的刚性车架两种）；履带行走机构。（ 4）按铲斗卸载方式分。分为前端式（又分为仅可前卸和既可前卸、又可一侧或两侧卸载两种）；后卸式；既可前卸、又可后卸。（ 5）按传动形式分。分为机械传动；全液压驱动；液压机械传动；电传动。（ 6）按发动机类型分。分为柴油机式（内燃式）；汽油机式；电动轮机式。（ 7）按动臂在卸载时是否回转动分。分为不回转的；半回转的（回转 90）；全回转的（赚栋 360）。目前应用最广泛的是液力机械传动、带有铰接式车架、大型轮胎行走的前卸式装载机。 装载机变速器是装载机的重要部件之一，主要实现装载机在行进过程中变速及倒车功能。它由几十个零件组成，零件之间的装配关系相当复杂。因此变速箱的设计需要较长的时间和反复的实验。 2 内外研究现状 外轮式装载机发展现状 在经历了 50 60 年的发展后，到 20 世纪 90 年代中末期国外轮式装载机技术已到达相当高的水平。基于液压技术、微电子技术和信息技术的各种智能系统已广泛应用于装载机的设计、计算操作控制、检测监控、生产经营和维修服务等各个方面，是国外轮式装载机在原来的基础上更加 “精制 ”，其自动化程度得以提高，从而进一步提高生产效率，改善了司机的作业环境，提高了作业舒适性，降低了噪声、振动和排污量，保护了自然环境，最大限度地简化维修、降低作业成本，使其性能、安全性、可靠性、使用寿命和操作性能都能达到了很高 水平。 （ 1） 产品形成系列，更新速度加快并朝大型化和小型化发展 产品的系列化、成品化、多品种化成为主流。为了适应市场需求，各厂商加快了产品的更新换代，如以卡特彼勒为代表的美国，以小松公司为代表的日本和装载机生产第三大集团西欧各厂家都加快推出多功能，全面兼顾动力性、机动性与灵活性的新产品，以满足不同用途用户的需要。此外，装载机的大小规格向两头延伸，以适应大型露天煤矿或金属矿和狭窄施工场所，如仓库、货栈、农舍、低下等场所的装载作业。这些产品如美国克拉克公司生产的 675 型，功率 1000W，而日本东阳远搬株式会社生产的 310 型，斗容量仅 m 功率 外，装载机还向高卸位、远距离作业方向发展。如 司开发了伸缩臂式转载机，小松公司也开发了能扩大作业范围带伸出机构的装载机。 （ 2） 采用新结构、新技术，产品性能日趋完善 近年开发的产品普遍采用了高性能发动机和自动换挡变速器、大流量负荷传感液压系统、前后防滑差速器多片湿式盘式制动器、行走颠簸减震等先进技术，并综合液压、微电子和信息技术制造，并应用了很多只能系统。工作装置连杆机构推陈出新，各种自动功能更趋成熟、完善。 1、 发动 机 为了解决高作业效率与低燃料消耗的矛盾，近年来开始采用发动机管理系统。发动机管理系统亦称自动控制系统、电脑控制系统等，是电子计算机在工程机械中的应用之一。它能及时地根据装载机的工作负荷要求调节发动机的输出功率，使装载机更有效地利用发动机的动力，减少动力损失，节约燃料，减少废气排量和噪声，同时可使发动机长期在额定点工作，增加发动机的使用寿命。 2、 传动机构 3 以卡特彼勒公司为代表的轮式装载机采用液力机械传动系统，其 G 系列装载机采用电子自动换挡系统可自动选择档位传动比，使换档在变速箱最佳效率点进行。换挡离合器采用电 子压力控制，行驶和换挡过程平稳，提高了生产率，延长了元件的使用寿命。 3、 液压系统 为了满足铲掘力和快速装卸两方面的要求，装载机工作装置采用多级液压系统。例如小松公司的 装载机设有一只转换泵，切入料堆装载时切断阀自动使该泵卸载，通过向工作装置的也流量减少，使发动机功率更多地通过变矩器传给车轮，增加牵引力。当动臂举升时，转换阀接入，以提高举升速度。 4、 工作装置 20 世纪 90 年代中末期以来装载机的工作装置已不再采用单一的 Z 型连杆结构，卡特彼勒公司在继 合多用机上开发八杆平行举升机构之后，又在其 992G、 924杆机构，可承受极大的扭矩载荷，具有卓越的可靠性、耐用性及和平行举升机构相类似的作业性能。 （ 3） 发展多种工作装置，不断满足市场需求 所有厂家的产品都强调一机多用，配有快换装置及多种附件，可以换装几种到几十种甚至上百种不同的作业装置。 （ 4） 易于维修、保养，注重环保 所有产品都充分考虑可维护、维修性，各关键零部件和维护点都预留了足够的通路，保养点集中并可在地面上进行，普遍采用自动集中润滑。大量机罩都采用可展开结构，可整体翻转，有些机型的驾驶室还可整体倾翻。许多产品发 动机风扇采用液压驱动。大部分产品设有微机操作信息中心供维修查询。各厂家也都十分注重产品的环保，主要从降低污噪节约能源入手 8。 内轮式装载机发展现状 我国轮式装载机行业起步较晚，其制造技术是陆续从美国、德国和日本等国家引进的。目前，我国轮式装载机生产技术水平只相当与发达国家 20 世纪 90 年代的生产制造水平。虽然目前国内轮式装载机生产厂家群雄并立，并且有增无减，但国内企业自主开发创新能力较弱，产品更新换代以适应市场需求的能力较差，不能及时适应市场需求。在生产制造上，工艺装备水平和生产能力低，造成 关键零部件技术不过关，整机的可靠性，故障率，使用寿命，机、电、液一体化水平，外观质量，操作的灵活性和舒适性方面与先进国家产品相比差距较大。目前我国轮式装载机的发展有如下一些特点。 4 （ 1） 缺乏高科技含量，产品质量不稳定，档次低 我国生产的轮式装载机的技术水平普遍较低，高科技附加值少，产品档次低，属中等偏下水平。产品质量不稳定，国产装载机大故障的部位主要集中在传动系统，小毛病经常出现在液压系统。 （ 2） 设备的灵活性、舒适性较差 灵活性是反映装载机工作效率的重要指标。由于设计和制造等原因，各个部件不能自如运作，工作起来笨拙不 堪，现场讲是出工不出力、出力不出活。现场作业，其环境千差万别，特别是洞室、狭窄恶劣地段工作更需要灵活性，在这方面国外的大吨位设备也远比国内小吨位灵活得多。 （ 3） 用途单一，产品规格中间大两头小 我国生产的轮式装载机所配备的附属作业装置有限，造成装载机功能少、用途单一。尽管已能生产出 10t 的装载机产品，但产量主要集中在 1 5t 范围内，无力生产微型级、大型级产品，造成产品机构中间大两头小的格局。 8 内轮式装载机发展趋势 尽管国产轮式装载机的技术发展水平与西方发达国家存在着很大的差距，但也应该 考虑到历史和国情的原因。目前国产轮式装载机亦正从低水平、低质量、满足功能型向高水平、高质量、中价位、经济实用型过渡。从仿制仿造向自主开发过渡，各主要厂家也不断进行技术投入，采用不同的技术路线，在关键部件及系统上技术创新，摆脱目前产品设计雷同，无自己特色和优势的现状，正从低水平的无序竞争的怪圈中脱颖而出，成为装载机行业中的领先者。其体现一下一些趋势： （ 1）大型和小型轮式装载机，在近几年的发展过程中，收到客观条件及市场总需求量的限制。竞争最为激烈的中型装载机更新速度将越来越快。 （ 2）各生产厂家根据实 际情况，重新进行总体设计，优化各项性能指标，强化结构件的强度及刚度，以使整机可靠性得到提高。 （ 3）优化系统结构，提高系统性能。如动力系统的减振、散热系统的结构优化、工作装置的性能指标优化及各铰点的防尘、工业造型设计，逐步引进最新的传动系统和液压系统技术，予以国产化、商业化，降低能耗，提高性能。 （ 4）利用电子技术及负荷传感技术来实现变速箱的自动换挡级液压变量系统的应用，提高效率、节约能源、降低装载机作业成本。 （ 5）提高安全性、舒适性。驾驶室逐步具备 能，通过国际安全要求的认证，达到国际 市场的基本要求，获得进入国际市场的许可证。驾驶室内环境将向汽车方向靠拢，转向盘、座椅、各操纵手柄都能调节，使操作者处于最佳位置工 5 作。 （ 6）降低噪声和排放，强化环保指标。随着人们环保意识的增强，许多大城市已经制定机动车的噪声和排放标准，工程建设机械若不符合排放标准，将要限制在该地区销售。 （ 7）广泛利用新材料、新工艺、新技术，特别是机、电、液一体化技术，提高产品的寿命和可靠性。 （ 8）最大限度的简化维修，尽量减少保养次数和维修时间，增大维修空间，普遍采用电子监视及监控技术，进一步改善故障诊断系统，提供排除问 题的方法。 8 的、依据和意义 变速箱又是装载机传动系组成的重要部分，起的是改变来自发动机的转矩与转速，使其配合工作人员和工作环境发挥其应有的作用。中国民族工程机械正在巩固国内市场和扩大国外市场，内要配合新国四标准实施，外要与（主要欧洲的排放标准）国际标准接轨，变速箱作为传动系的一大部分，它的改动有益于装载机的动力性与环保性，在它的作用下使装载机既能符合排放标准又能完成各个工况的要求。 速器的特点和设计要求及内容 本次设计主要是依据给定的 式装载机有关参数，通过对变速器各部分参数的选择和计算，设计出一种基本符合要求的前 2 挡后 2 挡定轴式变速器。本文主要完成下面一些主要工作： （ 1）参数计算。包括变速器传动比计算、中心距计算、齿轮参数计算、各档齿轮齿数的分配； （ 2）变速器齿轮设计计算。变速器齿轮几何尺寸计算；变速器齿轮的强度计算及材料选择；计算各轴的扭矩和转速；齿轮强度计算及检验； （ 3）变速器轴设计计算。包括各轴直径及长度计算、轴的结构设计、轴的强度计算； （ 4）变速器轴承的选择及校核； （ 5）同步器的设计选用和参数选择； （ 6）变速器箱体的结构设计设计。 6 第 2 章 装载机基本参数的选定 载机 载机概述 装载机是一种用途十分广泛的工程机械，可以用来铲装、搬运、卸载、平整散装物料，也可以对岩石、硬土等进行轻度的铲掘工作。此外，还可以刮平地面和牵引其他工程机械等作业。换装相应的工作装置，装载机还可以进行推土、起重、装卸木料或钢管等作业，其部分可换工作装置 如下图 2。 图 载机工作装载种类 载机型号选定 本文设计所选定的车型为柳工 基本参数如表 7 图 载机 载机基本参数 基本参数 斗容 定载重量 1600定功率 47作质量 5300 300大崛起力 62 5大牵引力 42 5斗外侧 4695 50轮外侧 4370 50高 2404 50距 865 30度（ I 前进 0026km/h 后退 00h 轮胎 规格 16/70级 10 载机发动机 3 载机发动机概述 发动机为装载机的行走、作业等提供动力，保证其正常行驶和工作。装载机广泛 8 采用柴油机作为动力。柴油机是内燃机的一种，是把燃料燃烧后所产生的热能转变 机械能的动力装置 12。 发动机根据其活塞运动方式的不同，可分为往复活塞式和旋转活塞式两类。装载机多采用往复活塞式发动机。往复活塞式发动机的分累如下。 按冲程数：四冲程发动机、二冲程发动机。 按气缸数：单缸发动机、多缸发动机。 按所用燃料 :柴油机、汽油机、煤油机、特种燃料发动机、多种燃料发动机。 按着火方式：点燃式、压燃式。 按气缸排列形式：单列式、双列式。 按冷却方式：水冷式发动机、风冷式发动机。 按用途：车用发动机、工程机械用发动机、船用发动机、牵引用发动机、发电机用发动机。 按进气方式：增压发动机、 非增压发动机。 按输出额定转速：分为高速、中速和低速等。 装载机应用的柴油机多为往复式四行程多缸高速柴油发动机。柴油机经济性好，它的热效率一般为 30 40，最高可达 40，在热机中它的热效率是较高的。柴油机的适应范围较广，能满足多种不同用途的需要。柴油机结构紧凑，质量轻，体积小，一般平均单位质量为（ ，因而特别适用于要求局有良好机动性的装载机。柴油机操作简便，启动迅速，工作可靠，不受使用场合的限制。 装载机用柴油机除了具有一般车用柴油机的普遍要求之外，由于其工作条件的差别，还有 一些新要求。 通常装载机工作冲击振动大，要求柴油机具有更高的刚度和强度；工作负荷大，常出现短期超载，要求柴油机有足够的转矩储备系数；施工现场尘土大，要求柴油机空气、柴油机油、机油 ；装载机柴油机经常在变速下工作，因而要求他有良好的调速性能；柴油机应能在 30 35的斜坡上可靠工作；此外，在严寒、高原、沙漠、炎热地带，地下工程、水下工程等特殊条件下工作的工程机械以及军用工程机械的保暖、防尘、降温、排气污染等方面的特殊要求柴油机都应能够满足 8。 载机发动机型号选定 装载机发动机型号选用的是 一 拖（洛阳）东方红 油机。 其基本参数如下表 2 9 图 油机 油机基本参数 基本参数 气缸数目排列方式 4 缸直列 冷却方式 水冷 工作循环 4 冲程 喷射方式 直喷式 额定功率 47定转速 2400r/径 X 行程 4 105大扭矩 5%载机变矩器 矩器概述 液力传动装置利用液体作为工作介质来传递动力，属 于动液传动 即通过液体再循环流动过程中液体动能的变化来传递动力，所以通常称为液力传动。 液力传动在近代车辆和工程机械中得到广泛的应用。采用液力传动的车辆具有如下有特点。 （ 1）能自动适应外阻力的变化，使装载机能在一定范围内无极地变更其输出轴转矩与转速；当阻力增加时，则自动降低转速，增加转矩，从而提高了装载机的平均速度与生产率。 （ 2）提高装载机使用寿命，液力变矩器是油液传递动力，泵轮与涡轮之间不是刚性连接，能较好地缓和冲击，有利于提高装载机上各零件的使用寿命。能使其低速行驶和平稳起步，并能避免超载时发动机熄火 。 （ 3）简化了装载机的操纵，变矩器本身就相当于一个无极变速箱，可减少变速箱档位和换挡次数，加上一般采用动力换挡，从而可简化变速箱结构并减轻司机的劳动强度。 液力变矩器的缺点是效率低，结构复杂，经济型降低 12。 矩器特性参数 （ 1）变矩比 K 10 变矩比 K 是涡轮力矩2 21 （ 当涡轮转速2 0n 时的变矩比0失速变矩比），0 （ 2）传动比 i 是涡轮转速2 21 （ 4） 传动效率 传动效率 是涡轮轴上输出功率2 2 2 21 1 1P M n N （ 见，传动效率 又是变矩比 K 与传动比 i 的乘积。 矩器特性参数选定 装载机变矩器选定的类型是 单导轮综合式变矩器。其基本参数如 下 表 。 表 矩器基本参数 基本参数 0 0 2 0 0 5 0 0 m 0 2 3 0 0 5 章小结 本章主要介绍了装载机发动机和变矩器基本参数，这是设计本课题的前提，为以后的设计确定了方向。 11 第 3 章 变速器总体布置设计 计方案确定 在装载机的关键部件中，最重要的是传动系统中的变速 器 、变矩器和 差速器，一般称之为 “三大件 ”。三大件中的变速 器 和变矩器两种关键部件结构复杂，材质要求高，加工难度大。轮式装载机 一般选用机械式变速器，它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。有轴线固定式变速器（定轴式变速器）和轴线旋转式变速器（行星齿轮式变速器）两种。 装载机 的 变速器 通常有 2 4 个前进档和 2 4 个倒档。 动力换挡定轴变速器由于采用液压操纵的多片摩擦离合器换挡，而摩擦离合器的轴向尺寸比较大，这样就不可能在两 轴 之间实现多档变速。一般在两轴之间，只能实现两档变速。所以这种变速器和普通人力换挡变速器不同之处在于它是一个多 轴式串联变速器，以适应目前轮式装载机、推土机等工程机械提出的多档前进和多挡后退的要求。 本文设计的是前二挡后二挡的定轴式变速器 ，换挡部件为湿式摩擦换挡离合器。 12 速器传动比确定 大传动比确定 选择最低档传动比时，应根据装载机的最低稳定车速以及主减速比和驱动车轮的滚动半径等来综合考虑、确定。 2m a x 0 7 v （ 式中：大传动比 2n（ 1）装载机滚动半径 由轮胎型号 16/70，轮胎横截面宽为 160平率为 70，轮辋为20 2 0 2 5 . 41 6 0 7 0 % 0 . 3 6 62kr m m （ （ 2）变矩器涡轮允许的最低转速 21pn （ 1n发动机输出转速 2400r/ 2 2 4 0 0 0 . 4 9 6 0 / m i （ 3）最低稳定车速 2 3 /Tv km h最后得小传动比确定 2m i nm a 3 7 7v （ 式中：2nm a x 2 6 /v km h） 8。 （ 1）变矩器涡轮允许的最高转速 21mn n i 13 2 2 4 0 0 0 . 8 1 9 2 0 / m i 最后得速器传动比分配 本文设计变速器是前二挡后二挡，所以变速器的最大传动比为一档传动比，最小传动比为而当传动比。 z I li i i i（ 4 65 13 44） 1 m a x/ 2 . 2 1b z li i i i同理 2 m i n / 0 . 5 1b z li i i i动路线确定 轮的传动路线 14 分度圆直径： 69 39 6 92 6 齿顶高： )001()( 2*2 齿根高： 7 *( 92 全齿高： 齿顶圆直径： 62 222 齿根圆直径： 28 7 62 222 中心距： 3 齿轮 度圆直径： 92 齿顶高： )001()( 10*10 齿根高： 7 *( 1010 全齿高： 齿顶圆直径： 42 101010 齿根圆直径： 08 7 42 101010 15 中心距： 104 轮校核 轮材料的选择 1、满足工作条件的要求 不同的工作条件，对齿轮传动有不同的要求，故对齿轮材料亦有不同的要求。但是对于一般动力传输齿轮，要求其材料具有足够的强度和耐磨性，而且齿面硬，齿芯软。 2、合理选择材料配对 如对硬度 350软齿面齿轮，为使两轮寿命接近，小齿轮材料硬度应略高于大齿轮，且使两轮硬度差在 30 50右。为提高抗胶合性能，大、小轮应采用不同钢号材料。 3、考虑加工工艺及热处理工艺 变速器齿轮渗碳层深度推荐采用下列值： m 时渗碳层深度 m 时渗碳层深度 法m 时渗碳层深度 面硬度 63；心部硬度 48 对于氰化齿轮，氰化层深度不应小于 面硬度 5312。 对于大模数的重型汽车变速器齿轮，可采用 252012钢材，这些低碳合 金钢都需随后的渗碳、淬火处理，以提高表面硬度，细化材料晶面粒 3。 本文齿轮与轴采用相同材料 20碳合金钢。 算各轴转矩 发动机最大扭矩为 矩器变矩比 3，各轴均取最大载荷 。 I 轴： 1T =0= （ ： 2T =101= （ ： 16 3T=310 （ ： 4T =4310 （ V 轴： 5T=60= （ 轮强度计算 （ 1） 轮齿弯曲强度计算 齿轮弯曲应力 w （ 式中：w弯曲应力（ 图 形系数图 算载荷（ K应力集中系数，可近似取K= 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；主动齿轮动齿轮 b 齿宽（ m 模数； y 齿形系数，如上图 17 对 于装载机 齿轮，许用应力在 320 450围。 11311 2 33 =20 4502352 2 33 101 =20 4503323 2 33 =20 4504324 2 33 =20 4505325 2 33 =20 4506336 2 33 =20 4507337 2 33 =20 4508338 2 33 =20 4509349 2 33 =20 450103510 2 33 =20 450113511 2 33 101 =20 450有齿轮弯曲应力皆 满足要求 。 （ 2）齿轮接触应力计算 T 11co 式中： j 轮齿的接触应力（ 计算载荷（ 18 d 节圆直径 ( 节点处压力角（ ）， 齿轮螺旋角（ ）； E 齿轮材料的弹性模量（ b 齿轮接触的实际宽度 ( z 、 b 主、从动齿轮节点处的曲率半径 (直齿轮 r 、 r ，斜齿轮 2c o ss r 、 2co ss r ； 主、从动齿轮节圆半径 ( 将作用在变速器第一轴上的载荷 2/速器齿轮的许用接触应力j见表 弹性模量 E =04 N宽 速器齿轮的许用接触应力 齿轮 渗碳齿轮 液体碳氮共渗齿轮 一挡和倒挡 1900 2000 950 1000 常啮合齿轮和高挡 1300 1400 650 700 （ 1）计算齿轮 10的接触应力 1T =2T =5T = 231 z ， 233 z ， 20 20c o s/s 11 20c o s/s 1010 20c o s/s 23 311 11 1120co 8.0 T =900 2000 19 313 23 1120co 8.0 T =900 2000 31010 510 1120co T =900 2000 （ 2）计算齿轮 1T =5T = 252 z ， 2511z ， 20 20c o s/s 22 20c o s/s 1111 1122 12 1120co T =900 2000 11211 511 1120co T =900 2000 （ 3）计算齿轮 2T =3T = 404 z ， 216 z ， 20 20c o s/s 44 20c o s/s 66 644 24 1120co T =900 2000 646 36 1120co 8.0 T =900 2000 （ 4）计算齿轮 2T =3T = 195 z ， 428 z ， 20 20 20c o s/s 55 20c o s/s 66 855 25 1120co 8.0 T =900 2000 858 38 1120co T =900 2000 （ 5）计算齿轮 3T=4T = 257 z， 259 z， 20 20c o s/s 77 20c o s/s 99 977 37 1120co T =900 2000 979 49 1120co 8.0 T =900 2000 所有齿轮接触应力皆满足要求 。 章小结 本章首先简要介绍了齿轮材料的选择原则，即满足工作条件的要求、合理选 择材料配对、考虑加工工艺及热处理，然后计算出各挡齿轮的转矩。根据齿形系数图查出各齿轮的齿形系数，计算轮齿的弯曲应力和接触应力。最后计算出各挡齿轮所受的力，为下章对轴及轴承进行校核做准备。 21 第 5 章 变速器轴和轴承的设计与选择 速器轴的设计 变速器在工作时承受着转矩及来自齿轮啮合的圆周力、径向力和斜齿轮的轴向力引起的弯矩。刚度不足会引起弯曲变形，破坏齿轮的正确啮合，产生过大的噪声，降低齿轮的强度、耐磨性及寿命。设计变速器轴时，其刚度大小应以能保证齿轮能有正确的啮合为前 提条件。轴的径向及轴向尺寸对其刚度影响很大，且轴长与轴径应协调。 变速器 I 轴、 、 、 与 V 轴 的最大直径 d 可根据中心距按以下公式初选 Ad （ I 轴 ： 210 . 4 5 0 . 6 0 0 . 4 5 0 . 6 0 1 3 4 . 6 2 =I 轴 ： 320 . 4 5 0 . 6 0 0 . 4 5 0 . 6 0 1 7 8 . 5 2 =22 ： 820 . 4 5 0 . 6 0 0 . 4 5 0 . 6 0 1 7 8 . 5 2 =V 轴 ： 730 . 4 5 0 . 6 0 0 . 4 5 0 . 6 0 1 4 6 . 3 3 = 轴 ： 1 0 40 . 4 5 0 . 6 0 0 . 4 5 0 . 6 0 1 4 6 . 3 3 =径的选择还需根据变速器的结构布置和轴承与花键、弹性挡圈等标准以及轴的刚度和强度验算结果进行修正。 的强度计算 如下图，根据轴的受力，取 I 轴 、 和 V 轴 装轴承处的直径为 25 和 装轴承处的直径为 30501 a 1921 b 2442 a 372 b 03 a 2043 b 954 a 504 b 2465 a 405 b 图 5轮和轴上的受力简 图 轮和轴上的受力计算 根据受力简图 计算出变速器的齿轮和轴上的作用力。 I 轴： 23 t 0 6 1 0 0 222111 F r 00020t a a a 00020t a a ： t 3 1 4 4 1 0 0 222323 F r o 00020t a o st a a a ： t 4 9 9 0 5 1 0 0 02 4 6 322838 20c 20t a 2c a 20t a 2t a ： t 0 0 6 1 0 0 02 4 6 322949 F r o 00020t a o st a a 00020t a a V 轴： F t 4 0 0 F r 00020t a a 24 a 00020t a a 的强度计算 在进行轴的强度和刚度验算时，可将轴看作是铰接支承的梁。 由于转矩相同，所以 轴、 轴和 轴支反力相同， 轴与 轴相同。 I 轴支反力 （ 1）在垂直平面内的支反力 由 0 022 11111111111 （ 9 4)19250( 9 9 32222111111111 由 0Z 得 13= （ （ 2）在水平面内的支反力 由 0 03333133 3 3 1 3 3339 2 4 2 . 3 1 1 2 0 4 8 5 0 3 . 2 8 2 0 4 5 02 0 4 5 0b F a = 319 2 4 2 . 3 1 1 8 5 0 3 . 2 8 7 7 6 0 9 . 0 6s t t F B = （ 轴支反力 13 0c c r F F （ 25 138 5 0 3 . 2 8 9 2 4 2 . 3 1 1 7 8 5 6 . 9 7 7c r r F A = 13 0s s t F F （ 137 8 3 4 8 . 0 9 8 5 0 3 . 2 8 9 2 4 2 . 3 1 1s s t F F = （ 1）在水平面内的支反力 3 3 3 3 2 30t s tF b E a b F b （ 3 3 3 3339 7 3 0 1 2 5 3 6 0 3 2 8 3 0 1 2 53 5 3 6 0 1 2 5b F = 9 7 3 3 23 2 8 3 0 23 （ （ 2）在垂直平面内的支反力 23 3 2 3 3 3 3 02r r c a bF b F b E a b F （ 23 3 8 3 33322043 5 7 9 . 8 5 2 0 4 4 0 7 1 . 5 7 2