产品结构原理课程设计(主动轴)

1、 课 程 设 计 说 明 书课程设计说明书 课 程 名 称: 机械产品结构课程设计 课 程 代 码: 6004019 题 目: 微型汽车变速箱反求设计 学院(直属系) : 机械工程与自动化学院 年级/专业/班: 学 生 姓 名: 学 号: 指 导 教 师: 陈守强 开 题 时 间: 年 月 日完 成 时 间: 年 月 日 目 录摘要3abstract4引言5一、任务分析6二、微型汽车变速箱功能分析621 已知微型汽车变速器所配置的发动机参数622 已知微型汽车整车性能参数623 微型汽车变速器的功能624 观察微型汽车变速器的位置7 25 传递的功率726 变速和保证变速的顺利进行的实现727

2、 各个档位的换档728功能结构图8三、完成微型汽车变速箱运动分析831 测量微型汽车车轮直径是多少832 最高车速为120KM时变速箱的传动比833 四档的传动比的分配934 变速箱的最大和最小载状态935 行驶速度分别为10、20、40、60km/h时应该使用档位的分析9四、微型汽车变速箱的外观功能分析10五、变速箱的拆装11六、微型汽车变速箱结构受力分析1561 受力最大的时候各轴的扭矩1562 各轴的最小直径1663 各个档位齿轮强度17七、微型汽车变速箱结构原理方案反求分析187.1 微型汽车变速箱整体结构及布置方案187.2 微型汽车变速箱具体结构及布置方案反求187.2.1同步器工

3、作过程与原理187.2.2锁止装置207.2.3变速器变速207.2.4润滑217.3 主动轴的反求分析217.3.1主动轴参数计算237.3.2主动轴工艺分析24八 、微型汽车变速箱关键零部件反求分析 258.1 零件公差反求258.2 零件材料、热处理反求分析 258.3 变速器主要零部件的结构、功能原理的反求分析 25九 .变速器总成装配 26结论28致谢28参考文献29 摘 要汽车上广泛装的是往复活塞式发动机，输出的转矩和转速变化范围很小，而汽车在行驶中遇到的行驶条件又非常复杂，如需经常地起步、怠速、加速、减速、倒车、爬坡等。此时要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化，为了解决这

4、一矛盾，在汽车的传动系中设置了变速器。本课程就是对变速箱进行反求设计，完成变速箱变速原理分析以及其功能分析基础上。通过查阅资料以及拆装，了解到操纵换挡机构、差速器、同步器的工作位置以及原理、各档齿轮的位置、变换档位之后的自锁与互锁机构，同时编写操纵的装配工艺过程。通过观察变速箱的机构形状，分析其从提高刚度和刚性要求并思考各零件材料及热处理要求、尺寸工差，形位公差零件加工工艺、部件装配工艺以及技术要求的反求分析，在此基础上完成主动轴的三维造型。课程设计的目的在于加强学生应用所学的专用网理论、培养和训练学生解决在工程设计中根据原理方案进行的结构设计能力，在应用的基础上，创新出更先进、更完美的产品。

5、关键词：变速器，反求设计，拆装分析 ，主动轴 AbstractCar is widely installed in the reciprocating piston engine, output torque and rotational speed range is small, and met in the car on the road driving conditions is very complicated, if you want to often start, idle speed, acceleration, deceleration, reversing, climbing

6、 and so on. At this time for car driving force and the speed can change in a considerable scale, in order to solve this contradiction, set up the transmission in the automobile drive train. This course is to reverse design of gearbox, complete transmission based on the analysis of variable speed pri

7、nciple and the function analysis. Through the data access and dismantling, Learn to manipulate the shift mechanism, differential, the working position of the synchronizer, and the position of the principle, the gear, change gear after the self-locking and interlocking institutions, at the same time

8、writing control assembly process. By observing the gearbox body shape, analyzing its thinking from rigid demand, and improve the rigidity and the parts material and heat treatment requirements, size, shape tolerance parts processing, parts assembly process and technical requirements of reverse analy

9、sis, on the basis of complete the three dimensional modelling of drive shaft. Curriculum design is aimed at strengthening students apply theory of the private network, cultivating and training students to solve in engineering design according to the principle of the scheme for the structure design o

10、f ability, on the basis of the application, innovation of more advanced, more perfect product Keywords: transmission,reverse design, dismounting analyze, driving shaft引 言技术引进是促进民族经济高速增长的战略措施。要取得最佳技术和经济效益,必须对引进技术进行深入研究、消化和创新,开发出先进产品,形成自己的技术体系。反求设计是针对消化吸收先进技术的系列分析方法和应用技术的组合。反求工程包括设计反求、工艺反求、管理反求等各个方面。以

11、先进产品的实物、软件作为研究对象,应用现代设计的理论方法,生产工程学、材料学和有关专业知识,进行系统地分析研究,探索掌握其关键技术,进而开发出同类产品。我国是一个发展中国家，科学技术相对落后，投入大量资金去研究发达国家已推向市场的产品或技术是完全没有必要的。这不仅浪费资金，也拖延发展经济的时间，而且涉及到发展经济的科学技术领域非常广泛。我国也缺少巨额资金去进行大面积的科学研究，因此，引进发达国家先进的科学技术或先进的产品，然后进行反求设计，仿照或创新设计更新的产品，是发展中国家发展国民经济的必由之路。特别是在知识经济的时代，反求工程在科技发展中的地位更为重要。通过对微型汽车的变速器进行反求分析

12、设计，使我们更好的理解反求设计的重要性。一、 任务分析 产品功能原理、结构课程设计是机械设计专业的学生第一次全面结合专业技能的训练，是一个重要的实践性教学环节。本次课程设计的目的在于进一步加强学生应用所学的专业理论、知识以及专业技能，进行独立解决工程实际问题的能力。机械产品功能原理、机构课程设计的重点在于掌握典型机械的功能原理分析方法及分析机械机构的组成要素和机构功能，掌握结构设计要求及特点，丰富学生的机械结构设计知识，启发设计思维，通过实践是学生的机构设计理论得以巩固、加深，为今后进行机械产品设计打下良好基础。二、 微型汽车变速箱功能分析2.1 已知微型汽车变速器所配置的发动机参数1、型号

13、JL368Q3 电喷发动机2、工作形式 直立四冲程水冷订置凸轮轴多点电喷3、气缸数量 34、气缸直径 68.5mm5、行程 72mm6、排量 796ml7、额定功率 26.5KW（5500r/min）8、最大扭矩 60.5N.m(3000-4000r/min)2.2已知微型汽车整车性能参数 1、最高车速 =120km 2、最大爬坡度 tg=30% 3、起步换挡加速到100km/h所需时间 =37s 4、第四档最小稳定速度 =25km 5、微型汽车在60km/h时100km的耗油量为 4.5L 6、整车质量645kg 全部载重后质量为950kg左右。2.3 微型汽车变速器的功能 1、改变传动比，

14、可以较大扩大驱动轮转矩的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时是发动机在有利（功率较高而油耗较低）的工作条件下工作。 2、在发动机旋转方向不变的情况下，利用倒档实现汽车的倒向行驶 3.在发动机不熄火的情况下，利用空挡，中断动力传递，以发动机能够启动、怠速，并便于变速器换挡或进行动力输出。2.4 观察微型汽车变速器的位置对大多数微型车来说，变速器一般是和发动机固连在一起的，在驾驶员前方一点，档杆下方靠前一点，它的输出连接差速器。2.5 功率的传递发动机的曲轴在气缸点火、活塞反复作用下带动，使曲轴获得输入力矩，曲轴输出功率通过后端的离合器将动力传动到变速器输入轴上，通过变速器之间轴与轴之间的传动

15、，改变驱动力矩与转速，再传递到差速器，受阻力不同的时候两个车轮所获得不同的速度，再通过差速器把动力通过半轴把动力传递到驱动车轮上。2.6 变速和保证变速的顺利进行的实现变速器的中间轴有两个同步器，而每个同步器都与变速器的输出轴连在一起，并且可以左右滑动。每个同步器共有左、中、右三个位置，中间不与任何齿轮同步，而左右都可以和齿轮同步，通过拨叉拨动来控制同步器的左右运动，与不同的齿轮同步，而四结齿轮处于常啮全状态，但可以相对于II轴转动，一旦与同步器同步就可带动II轴转动，从而通过拨叉控制同步器与不同的齿轮啮合，实现变速。而拨叉机构具有自锁与互锁功能，每次变速换档都会经过中间位置即空档，这样就保证

16、了变速的顺利。2.7 各个档位的换档变速器的换档操纵机构，其中变速器内部一共有三根控制换档杆，其中每一根杆都有左、中、右三个位置可供控制，可实现六个档位控制。换档是通过换档杆实现的，换档杆纵向有三个位置，旋转有两个位置，从而实现六个位置的控制。但是任何档位之间要切换时都必须先回到中间位置，即空档位置。而且每个档位之间都具有自锁和互锁功能，从而实现不跳档和脱档的现象。变速箱的控制操纵方式如下图：倒档3档1档2档4档 图1. 变速箱的控制操纵方式图2.8 功能结构图 图2.变速黑箱图图3.功能结构图三、完成微型汽车变速箱运动分析3.1 测量微型汽车车轮直径是多少？经测量微型汽车的车轮直径为15寸，

17、换算成为500mm 32 最高车速为120KM时变速箱的传动比由车轮的线速度公式可以求出总的传动比，则有：3.3 四档的传动比的分配首先应该保证汽车在全部载重后能够平稳的起步，然后是汽车在高速行驶的时候能够达到需要的最高速度。发动机的功率一定、转速一定的情况下只有通过减速器的减速作用来实现汽车的平稳行驶，根据资料查的各个档位的传动比分配如下表：表1：传动比分配表一档二档三档四档3.5852.1661.330.93.4 变速箱的最大和最小载状态微型汽车的额定功率时一定的，则有：根据上式可知，当发动机的额定功率达到最大且变速箱的档位最低，即速度最低时，该轴受到的载荷是最大的；同样当发动机的功率达到

18、了额定功率，变速箱档位最大，即速度最高时，该轴的载荷就是最小。根据传动比可以分析出变速箱中受载荷最大的时候再是汽车处于一档的时候的差速器从动轴上；变速箱中受载荷最小的轴是汽车处于四档的时候中间轴上。3.5 行驶速度分别为10、20、40、60km/h时应该使用档位的分析变速箱主减速器的传动比为i：根据速度计算公式可以计算出在额定功率下各个档位所能够达到的最大速度。则有：再通过最大速度与所要求的速度进行比较，由于汽车的第四档稳定速。以汽车在行驶的过程中能够省油为标准选取合适的档位行使，则最后选定：10km/h用1档，20km/h用2档，40km/h用3档，60km/s用4档。四、微型汽车变速箱的

19、外观功能分析 1.连接螺栓:由于箱体材料是铝合金，较容易被破坏表面极易被划伤，螺栓若用垫片用于防松，但在维修过程中容易被遗失，因此，将垫片螺栓做成一体。2.油标；做成长条形，操作方便，因为在变速箱中油液较低，所以做成较长结构，同时油标下端做成滚花结构，有助于测量油液高度，便于观测，油标旋钮材料为塑料，节约成本，同时也可以气密封作用，旋钮做成一字形，便于施加力。3.离合器拨叉：工艺上采用先压后钻孔的方式，烫合，受力是为弯矩，因此做成片状，为节省材料，端头部分做成开口状，便于螺栓调节齿孔大小，孔做成齿槽形式，便于锁紧，拨叉不装成一体是为了便于加工，便于调节，弹簧的作用是便于啮合与断开，离合接触片单

20、独制造，并采用焊接的方式，便于制造，省材，接触片上开有小槽，用于钩住离合器上便于更好的结合。4. 离合器的分离轴:，它的作用是连接和断开发动机与变速箱之间运动和动力，是整个汽车启动、停止、倒车变速换档的关键。中间用塑料制成是为了保护接触面，避免划伤。5.套筒（固定式）用于避免主动轴被破坏，用于安装离合器轴承，不免轴承与主动轴一起转动6.密封端盖：起密封作用，防止油液飞溅，防止进入粉尘7.进气口(小孔，下方)：进入冷空气，将粉尘和热空气排除8出气口（大孔，上方）：排气，除尘，散热9.换挡拨叉：用于变换上中下以及左右共六个档位，橡胶圈作用是避免调动拨叉时，外面的粉尘进入，上部分孔用于方便提拉，拨叉

21、头做成片状是为了更好的成承受扭矩，采用焊接的方式是为了便于制造10. 沉头螺栓放油孔：放油，采用密封胶密封是为了防止漏油11.飞轮观察孔：点火时观察飞轮的位置来调整发动机的供油时间，橡胶塞用于防尘，检查故障时观察齿轮的啮合，以及飞轮上的标记。12.测速孔：黑色导管旁边的信号输出孔汽车行驶速度的一个测试装置，传递机械信号， 信息输出至里程表、转速表。13.油雾出气孔：连接一根管子，用于排除在运转时、齿轮啮合时产生的热量，以及因温度升高而产生的油雾。14.轴承端盖：密封作用，防止外界的粉尘进入，同时防止油液飞溅，为了轴承可以更好的润滑15.线路固定片：用于固定线路16安装部分：分成三部分，其中的两

22、部分之间采用焊接的方式，便于制造与节省材料，一部分为了连接变速器，一部分是为了连接车体，用橡胶连接是为了气减震作用，两个螺栓是为了固定橡胶部分。17.吊耳：在制造装配过程中便于运输、吊起移动的作用18.倒车信号线路保护罩：起保护线路作用，防护罩做成此形状是为了便于加工19.附件孔（4个）：用于连接其他附件20.销孔（2个）：用于定位21.箱体加强筋：提高表面的刚度强度；减少整体重量，其形状根据受力情况而定一般加在材料、受力较为薄弱处，按照等强度原理分布22. 差速器齿轮轴外端断面旁的卡圈的作用是轴向定位差速器，是它不会从轴向方向 发生脱落。五、变速箱的拆装表2.变速箱拆装表序号名称拆装内容零件

23、编号拆装方法工具、测量工具要求、注意事项1放油将机体内的润滑油全部用倒出将机体的油液全部倒至出油口，然后开始倒出手2拆离合器分离轴承按下离合器摆杆，取下离合器轴承1用手拆装手3拆离合器回位弹簧拆下回位弹簧2手工拆卸尖嘴钳4拆离合器手柄拆下离合器手柄3手工拆卸5拆除套筒（固定式）用十字螺丝刀将变速箱输入轴前端盖十字沉头螺钉拆下（4颗）并拆下端盖。并记录型号M6x154,5,6,7手工拆装十字螺丝刀先用十字螺丝刀预松1号2号螺钉，再预松3号4号螺钉，后在分别松开1、2和3、4螺钉。最后用已取下的螺钉2颗分别插入a，b两处用作起盖螺钉，两处应缓慢、均匀受力，使端盖受力均匀，以不致端盖在起盖过程中受损

24、变形。6预松并拆除螺栓拆上端盖M8螺栓8,9,10,11手工拆装扳手拆螺栓时，先松动两端螺栓，并且对称松动防止端盖受力不均而变形。7预松并拆除螺栓拆上端盖M812,13,14手工拆装套筒扳手同上8预松并拆除螺栓拆上端盖M615手工拆装套筒扳手同上9预松并拆除螺栓拆上端盖M816手工拆装加长套筒扳手由于16号螺栓在端盖里面，普通扳手无法操作10预松并拆除螺栓拆上端盖M817,18,19,20手工拆装套筒扳手11预松并拆除螺栓拆上端盖M821,22,23,24,25手工拆装套筒扳手12移动上端盖将上端盖与下端盖分开26手工拆装一字螺丝刀在变速器上下端盖连接的地方有三个地方要突出一点。在此处同时用一

25、字螺丝刀用力撬，则可以把上端盖松掉，现在就可以取下上端盖图4.离合器拆装顺序图1)拆下离合器的分离轴承，用手直接拆下。2)用钳子拆下离合器摆杆回位弹簧，使摆杆处于自由状态。3)用十字螺丝刀将变速箱输入轴前端盖十字沉头螺钉拆下（4颗）并拆下端盖。并记录型号M6x15。(如图)图5. 输入端盖拆除顺序图注：先用十字螺丝刀预松4号5号螺钉，再预松6号7号螺钉，后在分别松开4、5和6、7螺钉。最后用已取下的螺钉2颗分别插入a，b两处用作起盖螺钉，两处应缓慢、均匀受力，使端盖受力均匀，以不致端盖在起盖过程中受损变形。图6.螺钉拆除顺序图由于变速箱具有良好的密封性，所以拆卸的时候一定要均匀合理卸力，保证机

26、盖不变形而影响密封性能。首先，按照顺序对连接螺钉进行预松,标准为将螺杆旋转半圈，预松顺序为：（1）8,9,10,11（2）12,13,14（3）15（4）16（5）17,18,19,20（6）21,22,23,24,25其次，完全松开螺钉，其顺序为：（1）8,9,10,11 （2）12,13,14 （3）15 （4）16 （5）17,18,19,20（6）21,22,23,24,25注：除了16号螺钉要用到小零件拾取器外，其余在完全松开的情况下可以直接取下。然后，将取下来的螺钉都做好记录所有的螺钉除了15号是M6的螺钉外，其他的都是M8螺钉，则统一编号。 最后，取下变速器上盖在变速器上下端盖连

27、接的地方有三个地方要突出一点。在此处同时用一字螺丝刀用力撬，则可以把上端盖松掉，现在就可以取下上端盖。六 微型汽车变速箱结构受力分析61 受力最大的时候各轴的扭矩发动机输出扭矩最大是60.5N，由于发动机直接输出到变速器的输入轴，所以变速器的输入轴受到的最大扭矩，则有：根据公式可以计算出中间轴的最大扭矩，中间轴的转速是第一根轴的传动比转换过来的，则有：同样可以求出差速器所受到的最大扭矩为，则有：62 各轴的最小直径根据公式，可以计算出在最大扭矩的前提下轴的功率p,也就是说在发动机输出最大扭矩的时候发动机没有达到额定功率，那么可以计算发动机在额定转速下的扭矩,则有：远比最大扭矩小，这样在最大扭矩

28、下求得轴的最小直径就是该轴的最小直径，则有各个轴的最小直径为：63 各个档位齿轮强度变速箱各档齿轮材料为:合金钢(20CrMnTi)。材料强度极限为：。取7级精度。齿轮的弯曲疲劳强度为：齿轮的接触疲劳强度为：各齿轮参数如下表：表3.齿轮参数表I档II档III档IV档齿数Z12182430螺旋角2136法面模数2175齿宽b14.411.41213重合度1.581.481.481.5K2.97524241252571.6761.6651.6351.600.800.720.720.723134294724182040传动比3.5852.1661.330.9233218Ze189825.70738.

29、965951.815964.894 所以，各档齿轮的弯曲疲劳强度为：齿轮1的弯曲疲劳强度：2.975*3134*2.4*1.676*0.8/14.4/2/1.58=659.341100(符合)齿轮2的弯曲疲劳强度：2.975*2947*2.4*1.665*0.7/11.4/1.75/1.48=8341100(符合)齿轮3的弯曲疲劳强度：2.975*2418*2.5*1.635*0.7/12/1.75/1.48=6621100(符合)齿轮4的弯曲疲劳强度：2.975*2040*2.57*1.6*0.7/11/1.75/1.5=6041100(符合)各挡齿轮齿面接触疲劳强度为：齿轮1齿面接触疲劳强

30、度：（2.975*3134*4.585/14.4/25.707/3.585）0.5*189.8*2.33=9681100(符合)齿轮1齿面接触疲劳强度：（2.975*2947*4.585/11.4/38.9659/3.585）0.5*189.8*2.33=8491100(符合)齿轮3齿面接触疲劳强度：（2.975*2418*4.585/12/51.8159/3.585）0.5*189.8*2.33=7891100(符合)齿轮1齿面接触疲劳强度：（2.975*2040*4.585/13/64.894/3.585）0.5*189.8*2.33=6421100(符合)可见，齿轮的强度满足要求。七、

31、微型汽车变速箱结构原理方案反求分析7.1微型汽车变速箱整体结构及布置方案反求图7.变速箱工作原理图变速箱在汽车中的位置：一般安装于发动机和驱动桥之前。三轴式变速器的结构方案：第一轴与齿轮做成一体，其前端轴承支承在发动机内腔的轴承上，轴颈根据其与壳体之间轴承内径而定，长度根据离合器总成轴向尺寸来定。轴与壳体之间轴承的外径最好大于第一轴常啮合齿轮的外径，以便于装拆第一轴。第二轴前端通过轴承安装在第一轴的常啮合齿轮内腔，其轴径受齿轮径向尺寸限制。安装同步器齿毂的花键多采用渐开线花键，其定位性能好，承载能力大，花键齿短，其小径相应增大，可一提高轴的刚度。此轴上各档齿轮与轴之间有相对旋转运动，因此，轴的

32、表面加工精度要求很高。一般情况下，轴上开螺旋油槽，以保证充分润滑。第二轴制成阶梯轴，便于安装齿轮。从受力和合理利用材料来看，这也是需要的。各截面尺寸要避免相差悬殊。轴上供磨削用的砂轮越程槽产生应力集中，易造成轴的折断。轻型汽车变速器各档齿轮常用弹性挡圈轴向定位，简单，但拆装不方便。7.2微型汽车变速箱具体结构及布置方案反求7.2.1同步器工作过程与原理：变速器同步器是利用摩擦原理 实现同步的，现代汽车上广泛使用的是惯性式同步器，同步器可以从结构上保证待啮合的接合套与接合齿轮的花键齿在达到同步之前不可能接触，可以避免齿间冲击和噪音,同步器的作用是为了让离合器片也要和飞轮同步，通过同步器使将要啮合

33、的齿轮达到一致的转速而顺利啮合。惯性式同步器是依靠摩擦作用实现同步的，在其上面设有专设机构保证接合套与待接合的花键齿圈在达到同步之前不可能接触，从而避免了齿间冲击。工作原理可以用某汽车三档变速器中的二、三档同步器为例说明。花键毂7与第二轴用花键连接，并用垫片和卡环作轴向定位。在花键毂两端与齿轮1和4之间，各有一个青铜制成的锁环（也称同步环）9和5。锁环上有短花键齿圈，花键齿的断面轮廓尺寸与齿轮1，4及花键毂7上的外花键齿均相同。在两个锁环上，花键齿对着接合套8的一端都有倒角（称锁止角），且与接合套齿端的倒角相同。图8.锁环式惯性同步器示意图锁环具有与齿轮1和4上的摩擦面锥度相同的内锥面，内锥面

34、上制出细牙的螺旋槽，以便两锥面接触后破坏油膜，增加锥面间的摩擦。三个滑块2分别嵌合在花键毂的三个轴向槽11内，并可沿槽轴向滑动。在两个弹簧圈6的作用下，滑块压向接合套，使滑块中部的凸起部分正好嵌在接合套中部的凹槽10，起到空档定位作用。滑块2的两端伸入锁环9和5的三个缺口12中。只有当滑块位于缺口12的中央时，接合套与锁环的齿方可能接合. 图9.锁环式同步器分解图7.2.2 锁止装置(1)互锁装置： 图10.互锁装置示意图互锁装置是保证移动某一变速拨叉轴时，其他变速拨叉轴被锁住。互锁装置的结构主要有以下几种：1.互锁销式2.摆动锁块式3.转动钳口式4.三向锁销式(2)自锁装置： 图11.自锁装

35、置示意图自锁装置的作用是防止因汽车振动或有小的轴向力作用而导致脱档，保证啮合齿轮在全齿长上进行啮合，并使驾驶员有换入档位的感觉。自锁作用通常是由刚球和弹簧组成的自锁装置来保证的，自锁装置可以装在变速器盖内，也可以装在变速叉内。（3）倒档锁：在汽车行驶过程中，为了防止误挂倒档而造成安全事故和损坏传动系，在操纵机构中而设置的。7.2.3 变速器变速（壳体、传动部分、操纵部分） 踩离合器是分离发动机与变速器，以便于改变变速器背部的齿轮组合。 换高档位提高车速：驱动轮转速提高，转矩减小。 换低档位降低车速：驱动轮转速下降，转矩增大。 换成倒档：驱动轮转速最低，转矩最大。 为了避免换挡时齿轮撞击，变速器

36、内还装有同步器。换挡完成即可松开离合器，是发动机重新通过离合器传递到 变速器-传动轴-驱动桥-驱动轮。7.2.4 润滑 润滑油的性能要求：1油性和挤压性 2热养化安全性 3防腐蚀和防锈 4抗泡沫性 5与密封材料安全性 6适宜的粘度 手动变速器的润滑方式一般采用：齿轮飞溅润滑方式。73主动轴的反求分析 图12.主动轴示意图整根轴为一根齿轮轴，上面做了三个齿轮，分别是一档、而当斜齿轮，倒档直齿轮，同时该轴在实际运用过程中，需要与一套筒、三档、四档斜齿轮配合，同时还要与一对标号为6303RS/PS3的深沟球轴承配合，所以在加工过程中，对此轴的加工精度、粗糙度的加工要求较高。在运转过程中，轴还要保证气

37、回转精度，所以对其的直线度有一等的要求。1.轴承接合面，应该平整光滑，该接合面深沟球轴承6303RS/ps3相贴合，同轴承可在其上自由转动，需要较高的尺寸精度和加工精度。2.为主动轴一档齿轮，为斜齿轮，其螺旋角度为21，它是连同轴生产的。它通过啮合面的挤压与从动轴一档齿轮相啮合，之后通过主动轴带动从动轴转动，转速较低。齿形的制造方式为插齿，所以在加工前必须用平头车刀车出键加工需要的退屑槽，它的齿形与与它配合的齿轮相同。3为倒档齿轮，为直齿轮。它是连同轴生产的。它通过啮合面的挤压与倒档齿轮相结合，带动倒档齿轮运动，齿形的制造方式为插齿，所以在加工前必须用平头车刀车出键加工需要的退屑槽，它的齿形与

38、与它配合的齿轮相同 4为主动轴二档齿轮，为斜齿轮，它是连同轴生产的。它通过啮合面的挤压与从动轴二档齿轮相啮合，之后通过主动轴带动从动轴转动，。齿形的制造方式为插齿，所以在加工前必须用平头车刀车出键加工需要的退屑槽，它的齿形与与它配合的齿轮相同。5轴身：该段在轴上不与任何零件向配合，做成锥面是为了减少轴体的重要同时减小应力集中。6. 与离合器配合，需要随时处于光滑状态。7. 为轴段，不起配合作用，精度要求不高。8. 为轴向定位轴肩，三档齿轮起轴向定位作用，精度要求不是很高。9轴段，为配合面。该轴段上有套筒、轴承、三档齿轮与四档齿轮与之配合，其轴向定位方式为：而当齿轮的右端面作为轴的轴肩，使三档齿

39、轮左边定位，再安装套筒，使三挡齿轮的右端面定位同时使四档齿轮的左端面定位，同时在安装轴承，将四档齿轮轴向定位，三、四档齿轮与轴的配合为过盈配合，所以轴上选用上偏差。除加工精度要求高以外，还需注意装配中的一些问题。装配时将轴冷却，且需要将与之配合的齿轮进行加热处理，以保证恢复常温时有足够大的摩擦力带动从动轴运动。不起配合作用，精度要求不高。加工流程：1锻模和正火：采用热锻模技术锻造毛坯，然后正火加强硬度和强度，为之后的加工做准备。2 车加工：先加工轴端定位孔，轴向固定后由两端向中间进行车加工。3插齿：加工齿部此处采用插齿机插齿加工，并进行流水线加工，减少换刀次数。4热处理：汽车主动轴需进行渗碳淬

40、火，以保证其设计要求的良好机械性能，对于热后不再进行磨齿加工的产品，稳定可靠的热处理设备是必不可缺的。5修正：通过齿轮啮合检验，检查其与从动轴上的齿轮是否完全啮合，以及噪声影响情况，若有问题及时修改。7.3.1主动轴参数计算通过拆装测量知:一档斜齿轮（粗测量）:齿顶圆直径Da：29.8mm,齿底圆直径Df：21.4mm, Z=12, H=14.4mm螺旋角b=25Da=Mn*Z/cosb+2Mn *Ha Mn=1.96(经过元整) Mn=2倒推过去b=21Mt=Mn/cosb Mt=2.1428Da= Mn*Z/cosb+2Mn *Ha Da=29.707 Df= Mn*Z/cosb-2Mn

41、*(Ha+Cn) Df=20.707D=Mn*Z/cosb D=25.707Pt=pi*Mt=Pn/cosb=pi*Mn/cosb Pt=6.7302Pi*d/螺旋线长=tanb 螺旋线长=210.89二档斜齿轮（粗测量）:齿顶圆直径Da：42.6mm,齿底圆直径f：33mm, Z=18, H=11.4mm螺旋角b=33Da=Mn*Z/cosb+2Mn *Ha Mn=1.815(经过元整) Mn=1.75倒推过去b=36Mt=Mn/cosb Mt=2.175Da= Mn*Z/cosb+2Mn *Ha Da=42.4369 Df= Mn*Z/cosb-2Mn *(Ha+Cn) Df=34.561

42、93D=Mn*Z/cosb D=38.93695Pt=pi*Mt=Pn/cosb=pi*Mn/cosb Pt=6.7958Pi*d/螺旋线长=tanb 螺旋线长=168.3643直齿轮：齿顶圆直径Da：31.1mm,齿底圆直径f：21.4mm, Z=11, H=14.4mmDa=Mn*Z+2Mn *Ha Mn=2.39(经过元整) Mn=2.25倒推过去Da= Mn*Z +2Mn *Ha Da=29.25 Df= Mn*Z -2Mn *(Ha+Cn) Df=19.125D=Mn*Z D=24.75Pt=pi*Mn Pt=7.067.5 主动轴加工工艺主动轴材料45#钢，加工工艺如下表：表3.主

43、动轴加工工艺表工序号工序名称设备（操作）1粗铣工艺定位面定位面铣床2校直压床3铣端面，钻中心孔铣端面钻中心孔机床4粗车主轴颈CA6140车床5精车1、9段主轴颈数控车床6滚齿（1、2档）滚齿机7铣齿（倒档）铣床8轮齿热处理高频淬火机9磨齿磨齿机10齿形精整加工绗齿机11铣定位轴肩8铣床12铣接合面6铣床13倒角车床14去毛刺、清洗清洗机15轴颈表面淬火高频淬火机16校直压床17终检、入库八.汽车变速箱关键零部件反求分析8.1零件公差反求分析实测尺寸不等于原设计尺寸，需要从实测尺寸推论出原设计尺寸。假设所测的零件尺寸均为合格，实测值一定是图样上规定的公差范围内一数值，即实测值=基本尺寸 制造误差

44、 测量误差采用基孔制：孔的实测值 - 基本尺寸 1/2 孔公差（ITII级）采用基轴制：基本尺寸 - 轴的实测值 1/2 轴公差（ITII级）8.2零件材料、热处理反求分析机械零件的材料选择与热处理方法直接影响到零件的强度，刚度，周，寿命，可靠性等指标，材料的选择是机械设计中的重要问题。材料的成分分析：对材料的整体，局部，表面进行定性分析或定量分析时，可通过以下手段：火花鉴别法，音质判别法，原子发射光谱分析法，化学成分分析法，微探针分析法。材料的组织结构分析：可以用放大镜观察材料的晶体大小，淬火硬层的分布，缩孔的缺陷等情况。通过对材料的分析，结合我国国产材料的具体性能，选择合适的代用品。8.3

45、零件结构、功能原理的反求分析 （1） 变速器轴的反求 ：变速器轴在工作时承受转矩和弯矩，因此应具备足够的强度和刚度。轴的刚度不足，会产生过大的变形，影响齿轮的正常啮合，产生过大的噪音，并会降低齿轮的使用寿命。轴的长度对刚度影响很大。轴的刚度比强度更重要。对齿轮工作影响最大的是轴在垂直面内产生挠度和轴在水平面内的转角，前者使齿轮中心距发生变化，并破坏了齿轮的正常啮合。 （2） 差速器参数的反求 ：普通差速器由行星齿轮、行星轮架（差速器壳）、半轴齿轮等零件组成。发动机的动力经传动轴进入差速器，直接驱动行星轮架，再由行星轮带动左、右两条半轴，分别驱动左、右车轮。差速器的设计要求满足：（左半轴转速）+

46、（右半轴转速）=2（行星轮架转速）。当汽车直行时，左、右车轮与行星轮架三者的转速相等处于平衡状态，而在汽车转弯时三者平衡状态被破坏，导致内侧轮转速减小，外侧轮转速增加。在对差速器壳体参数和锥齿轮之间的配合保证不能发生干涉，差速器壳体必须根据锥齿轮之间装配间距设计。锥齿轮由于齿数较小，属于非标准齿轮，作图设计时必须保证齿顶圆和齿根圆的大小，保证符合壳体之间间隙。在测量数据时，多次测量求平均值。所以数据测完之后进行分析，对必要的配合数据进行修改。九 变速器总成装配（1）应清洗所有的零件，所有滑动配合表面应涂齿轮油。（2）在将各零件装配在输出轴时，应注意各垫圈，齿轮，同步器毂和同步器套在安装方向和位

47、置。（3）当在输出轴上装低速档和高速档同步器毂时，各毂长凸台部位的安装方向要正确。（4）装低速同步器套时，应同步器套外表面的槽朝低速齿轮侧；装高速同步器套时应使外表面槽朝离合器。（5）装二档和三档齿轮套时，应检查中间轴 油孔与二档，三档齿轮套油槽是否对准。（6）装同步器套弹簧时不得使弹簧变形或损伤。装弹簧时，应将弹簧的一端插入同步器毂的弹簧固定孔内，并使两弹簧相对，以使载荷均匀的施加在同步器滑块上。( 7) 安装同步器环时注意所用的同步器环的类型，不要错装；同步器环应安装到位。(8) 在低速档同步器环宇同步器套之间，不得忘装弹簧。(9) 在装二，三档从动齿轮时，不得忘装二三档从动齿轮间的弹簧。(10 ) 在装低速齿轮套，轴承和低速齿轮后，中间轴应装钢球。(11) 安装输出轴轴承时，要用专用的工具安装。(12) 将专用工具装在