变速箱输出轴设计说明书

1、变速箱输出轴设计说明书294N m。初取轴的材料为 40Cr,算取轴手动五档变速箱，参考同类变速箱得最大转矩为 的最小直径：d-最小直径。T-撮大力矩 n转速294-2000 * 52按照轴的用途绘制轴肩和阶梯轴，得到零件图。从左向右传动比齿轮依次为1,同步器，同步器， 同步器，倒档齿轮。专阿0：17QQ3-0W3fflDF553O0J系列；东胆 DF5SS5I:5档手可产品转膜：二三曲用惯性则衣冋*韶,瓦配衣动麻:可配Bv i曰来用時性涓毘耳同步St, _r1理范同:圭里：EQ1061T；前遴苕恒：5档倒M：旱吉4亘&器；是毘大号葡：294N.m主S5中心距100mm头档團匕：5.8022翩

2、专动比：3L767比：2AML4245辱动比：1鋅冷动比：b 1S4里陆诗动比；U/4交图腫虽：100kg妾辭油岩呈:3.5L5变速器轴的设计与校核变速器轴的结构和尺寸5.1.1 轴的结构第一轴通常和齿轮做成一体，前端大都支撑在飞轮内腔的轴承上，其轴颈根 据前轴承内径确定。该轴承不承受轴向力，轴的轴向定位一般由后轴承用卡环和 轴承盖实现。第一轴长度由离合器的轴向尺寸确定， 而花键尺寸应与离合器从动 盘毂的内花键统一考虑。第一轴如图 5 - 1所示：囹5-1責產器第一袖中间轴分为旋转轴式和固定轴式。本设计采用的是旋转轴式传动方案。 由于一档和倒档齿轮较小，通常和中间轴做成一体，而高档齿轮则分别用

3、键固定在轴上，以便磨损后更换。其结构如下图所示：LIC 一一C 95.1.2 轴的尺寸变速器轴的确定和尺寸，主要依据结构布置上的要求并考虑加工工艺和装配 工艺7】要求而定。在草图设计时，由齿轮、换档部件的工作位置和尺寸可初步确 定轴的长度。而轴的直径可参考同类汽车变速器轴的尺寸选定，也可由下列经验第二轴和中间轴：d=()A，mm(5- 1)第一轴：d (4-4.6)3 Temax，mm( 5-2)式中Temax 发动机的最大扭矩，Nm为保证设计的合理性，轴的强度与刚度应有一定的协调关系。 因此，轴的直 径d与轴的长度L的关系可按下式选取：第一轴和中间轴：d/L二；第二轴:d/L=轴的校核由变速

4、器结构布置考虑到加工和装配而确定的轴的尺寸，一般来说强度是足 够的，仅对其危险断面进行验算即可。 对于本设计的变速器来说，在设计的过程 中，轴的强度和刚度8都留有一定的余量，所以，在进行校核时只需要校核一档处即可； 因为车辆在行 进的过程中，一档所传动的扭矩最大，即轴所承受的扭矩也最大。由于第二轴结 构比较复杂，故作为重点的校核对象。下面对第一轴和第二轴进行校核。521第一轴的强度和刚度校核因为第一轴在运转的过程中，所受的弯矩很小，可以忽略，可以认为其只受 扭矩。此种情况下，轴的扭矩强度条件公式为PTWt9550000-(5 -n302d 3)式中T 扭转切应力，MPa；T轴所受的扭矩，Nmm

5、;Wt 轴的抗扭截面系数，mm3 ；P轴传递的功率，km；d计算截面处轴的直径，mm ；T许用扭转切应力，MPa。其中 P=78kw, n=5750r/min，d=24mm；代入上式可得:78TT Wt9550000 -57503o.2 24由查表可知T=55MPa，故T T，符合强度要求。轴的扭转变形用每米长的扭转角来表示。其计算公式为:5.734 T10GTP(5-4)式中T轴所受的扭矩，N mm；G轴的材料的剪切弹性模数， MPa；对于钢材，G=x 104MPa； I P 轴截面的极惯性矩，mm4，I P= d4/32;142 100045.73 10将已知数据代入上式可得：44 3.1

6、4 248.1 10 2432对于一般传动轴可取=1 /m ;故也符合刚度要求5.2.2第二轴的强度与刚度校核(1)轴的强度校核计算用的齿轮啮合的圆周力Ft、径向力Fr及轴向力Fa可按下式求出:Ft2Temaxid(5-5)Fr2Temax?i?tan dcos(5 -6)Fa2Temax?i?tan(5 -d7)式中i 计十算齿轮的传动比，此处为一档传动比；d 计算齿轮的节圆半径，mm,为100mm；节点处的压力角，为16;螺旋角，为30 ;T发动机最大转矩，为142000N - mm。emax7代入上式可得：Ft=10934N;Fr=；Fa=危险截面的受力图为：1A130E5-3危险截面覺

7、力分析水平面：Fi(160+ 75)=FrX 75,可得出 Fi=;水平面内所受力矩： M C =160 F1 10-3= m；垂直面:dFa Ft 160 F=116075(5-8)可求得f1 =垂直面所受力矩：-3Ms 160 F1 10 = m该轴所受扭矩为：故危险截面所受的合成弯矩为:/ 2 2 2M Me Ms Tj(5-9)可得. 2 2 2M (184.87 1000) (113954 1000) (546.7 1000)51.3 10 N mm则在弯矩和转矩联合作用下的轴应力(MPa):(5-10)将M代入上式可得:100MPa,在低档工作时400MPa，因此有:32M3d，符合要求。(2)轴的刚度校核1I% ”1I卫11图5-4变速器轴的挠度和转角第二轴在垂直面内的挠度fc和在水平面内的挠度fs可分别按下式计算:2 2(5-11)Fsa bc 3EIL2 2F4a bs 3EIL式中f3齿轮齿宽中间平面上的径向力(N),这里等于Fr;F4 齿轮齿宽中间平面上的圆周力（N）,这里等于Ft;E 弹性模数（MPa）, E=x 105 （MPa）;I 惯性矩（mm4）, I = d4/64, d为轴的直径