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-最大力矩 n一转速294=J 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，倒档齿轮受蹿籍袋数杏谋福：东国口 QQ3-W0叫DF553O 0匍系列：东国DF5s系列5R指揖般出手动产品特点:二、三酬用慨性励精式同好鬻.互配最/L初，灯41。，柴喇可配四.21月采用晴在洎块工同坤管，一 便喈平问泪动百克匹配范玉：生里；EQ1061T5前嵯档位：5档阱蹴：14s早否有回"嚣；是旱大

2、区短：294N.m解也t:手动主丽1。距100mm头档摩比：5.8022留专动比:工7672.1864日临功比：L424J档专动比二1生噌工传动比：b 1S4里程声呷动比；U/4交国建屋：100kg3遽福油也呈：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：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

3、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键固定在轴 上，以便磨损后更换。具结构如下图所示：( 今( W 一恒宏蛇同塔皆髡图5-2变速器中间轴5.1.2 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(4-46)3f/x, mm(5-2)式中Te max发动机的最大扭矩，Nm e Hax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。

4、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='第二轴：d/L=轴的校核由变速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, 中，轴的强度和刚度网在设计的过程都留有一定的余量，所以，在进行校核时只需要校核一档处即可；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。因为车辆在行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。5.2.1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

5、式为TT WtP 9550000 n30.2d3)式中T一扭转切应力，MPa；T一轴所受白扭矩，N -mm ；WT 一轴的抗扭截面系数,mm3；P一轴传递白功率，km；d计算截面处轴的直径，mm ;T一许用扭转切应力，MPa。其中 P=78kw, n=5750r/min , d=24mm；代入上式可得:789550000 T 5750T .3Wt 0.2 24由查表可知T=55MPa,故轴的扭转变形用每米长的扭转角，符合强度要求来表示。其计算公式为:4 T5.73 10 一10 GIP4)式中T一轴所受白扭矩，N mm；G一轴的材料的剪切弹性模数， MPa；对于钢材，G=x 104MPa；1P

6、一轴截面的极惯性矩，mm4, I P= d 4/32;将已知数据代入上式可得:4142 10005.73 1044 3.14 248.1 10 241032对于一般传动轴可取产。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:2 i emaxd2Temax?i?tan emaxdcos2Temax?i?tan emaxdFt5)F6)Fa7)(5-(5-(5-式中i一计算齿轮的传动比，此处为一档传动比；d计算齿轮的节圆半径， mm,为100mm； 一节点处的压力角，为16° ;

7、一螺旋角，为30° ;丁一发动机最大转矩，为142000N mm。emax7代入上式可得：Ft=10934N;Fr=;Faq危险截面的受力图为：E5-3危粉截面受力分析水平面：Fi(160+ 75)=FrX 75,可彳4出 Fi=;水平面内所受力矩： M C =160 - Fi - 10-3= m；垂直面：dFa Ft 160F=2-F1160 75(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：Tj 142 X =故危险截面所受的合成弯矩为:22 2M Me Ms Tj(5-9)可得222M 184.87 1000)

8、(1139.54 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)32M3d将M代入上式可得：100MPa,在低档工作时 400MPa,因此有:,符合要求。（2） 轴的刚度校核图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:fc22F3ab3EILfs22F4a b3EIL(5-11)(5-式中f3一齿轮齿宽中间平面上的径向力（N）,这里等于Fr；F4一齿轮齿宽中间平面上的圆周力（N）,这里等于Ft；E一弹性模数（MPa）, E=x 105 （MPa）;I 一惯性矩（mm4）, I = d4/64, d为轴