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文档简介

电动汽车轴的设计案例综述对于汽车变速器来说，其工作状态下，轴受到了齿轮上的力，将同时承受弯矩与转矩。因此，设计过程中需要考虑其刚度以及强度。在设计的时候，我们可以通过扭转强度条件来计算轴的直径，再进行校验。1.1.轴的选材由于所设计的轴是变速箱轴，需要承载扭矩的作用，而我们所用的斜齿轮则会导致部分的轴向力。因此，我们所设计的轴需要有良好的扭矩传递能力、良好的轴向力抵抗能力。因此我们选用45钢作为轴的材料。许用剪切应力范围为25~45MPa，对应在126~103之间。1.2.初选最小轴径（6-1）式中：对上式进行变换可以得到，对于实心轴（6-2）（6-3）对于空心轴（6-4）式中经过查表计算得到110，=35.88MPa代入数据得结合其他因素（花键余量等）我们初步选定1.3.校验首先我们确定齿轮的受力情况，受力根据以下公式计算（6-5）（6-6）（6-7）（6-8）式中：1.3.1刚度校验一档时，将数据代入上述公式得：一档轴为实心轴，工作时我们可以将其看做简支梁。设轴垂直挠度为fc，水平挠度为fs，转角为δ，则:（6-9）（6-10）（6-11）式中：将输入轴数据代入得因此输入轴的刚度满足要求，再将输出轴数据代入得因此输出轴的刚度满足要求对于二挡，同理得出受力：对于空心轴而言，其刚度的校核主要是空心轴在扭转的情况下，其转角是否符合要求。对于变速器的而言，其上的空心轴的许可转角为[θ]=1.0°/m。空心轴的内外径取实际轴径的平均值，则空心轴的内外径为:d=32mm,D=40mm。（6-12）式中：由于空心轴的中部布置了两个圆锥滚子轴承，轴上的径向力和轴向力可以相互抵消，力的大小可以忽略不计,因此空心轴上各截面的扭矩可以认为与齿轮端的扭矩相同,为M=270N·m。则空心轴的转角为:（6-13）代入数据得：因此空心轴也符合要求，对于输出轴和一档输出轴同理，代入数据得：因此输出轴的刚度满足要求1.3.2.强度校核强度校核是机械设计中尤为重要的一个环节，如果机械零部件的强度达不到我们所需要的要求，可能在工作时会产生零件断裂，对产品造成巨大的伤害，造成严重的经济损失。因此，我们需要对变速器的轴进行强度的校验。在变速器轴的强度校验中，应力公式如下:（6-14）式中：其中，工作时[σ]≤400MPa，对于输出轴而言，由于一档工作时扭矩较大，因此只需要校核一档工作时的强度就可以了。对于一档实心输入轴，其受力：做出受力分析图，列出等式：（6-15）（6-16）式中：代入数据得：（6-17）（6-16）式中：代入数据得：将一档输入轴代入下式（6-19）求得合成弯矩得（6-20）所以一档实心输入轴符合要求对于二档空心输入轴校核，空心轴的扭矩可以认为与齿轮段的扭矩相同，均为M=251.284N·m，而由上文可以得到我们空心轴的轴径。同时，空心轴的抗扭截面系数公式如下:（6-21）代入数据得因此二挡空心轴符合要求接下来对输出轴进行校核做出受力分析图，列出等式：式中：代入数据得：

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