发布时间 : 星期日 文章西华大学产品结构原理课程设计说明书 - 图文更新完毕开始阅读00e64dd188eb172ded630b1c59eef8c75fbf95b2
课 程 设 计 说 明 书
1档
3档
2档
4档 倒档
图3-1 变档操纵图
3.6利用黑箱（系统）分析方法画出功能结构图
转矩、转速
变速箱 档位操作
不同的转矩、转速 噪音、热
图3-2 黑箱图
噪音
热
转动 主轴 变速机构 I档转速 II档转速 III档转速 IV档转速 倒档
摘 要
图3-3 结构功能图
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换挡 档杆 转速
课 程 设 计 说 明 书
四 微型汽车变速箱运动分析
4．1 测量微型汽车车轮直径 经测量微型汽车的车轮直径为D=420mm
4．2 计算最高车速为120KM时变速箱需要的传动比
由车轮的线速度公式v=r?可以求出总的传动比i总，则有：
V=120Km/h=33.33m/s ;
n3=n1/i总 4-1 i总=Dπn最/60v=3.9 4-2
4．3 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4-1 档位传动比分配图
一档 3.585 二档 2.166 三档 1.33 四档 0.9 4.4什么条件时变速箱的载荷最大和最小
发动机的功率是一定的，当载荷最大的时候其扭矩也最大，速度最低;当载荷最小的时候其速度最高，其扭矩也最小，对应的是高档位。
4．5 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：
i=3.9
根据速度计算公式V?Ｄ?nI可以计算出在额定功率下各个档位所能够达到的最大速60iIi总度。则有：V1=πDn/(60×i输入×i1） 4-3
=3.14*0.42*5500/60*3.9*3.585)=8.6m/s=31Km/h
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课 程 设 计 说 明 书
V2=51.5Km/h; V3=84Km/h; V4=123.7Km/h;
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V?25km/h。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。
五 微型汽车变速箱受力分析
5.1计算在受力最大时各轴的扭矩
发动机最大的扭矩是60.5N.m，而发动机直接和变速箱输入轴相连，因此输入轴的
最大扭矩是60.5N.m=T1
第二轴的扭矩T2=T1×3.585=60.5×3.585＝216.89N.m 5-1 第三轴即输出轴的扭矩T3=T2×3.9＝216.89×3.9＝845.87N.m 5-2 5.2计算各轴的最小直径 额定功率其扭矩为：T1=60.5N.m
T额=P额*30/(π* n额） 5-3 =26.5*30*1000/(3.14*5500)=46N.m<60.5N.m
在最大扭矩时还没有达到额定功率，因此以最大扭矩的功率来计算最小直径。 P1=T1*W1=19Kw 所以计算轴最小直径用公式：d=A^3√(P/n) 取A=112 5-4 d1=21.2mm; d2=32.4mm; d3=52.6mm. 5.3各档位齿轮强度校核 我们主要校核从动轴的四档齿轮强度，校核其弯曲疲劳强度?F与接触疲劳强度?H。齿轮材料为20CrMoTi,其热处理为渗碳淬火加低温回火，HRC=56-62。 ?F?KFYtFaYSaY?bmn?aK?KAKVKF?KF?[?F]?1000MPa 5-5 ?H?KFtu?1ZHZEbd1?au[?H]?1250MPa 5-6 各齿轮参数如下表： - 10 - 课 程 设 计 说 明 书 表5-1齿轮参数表 齿数Z 螺旋角? 法面模数mn 齿宽b 重合度?a K YFa YSa Y? I档 43 28．93 2 12 1.58 II档 39 III档 32 32．88 1．8 IV档 27 12 1.48 2.975 12 1.48 11 1.5 2．4 1.676 0.80 3134 3.585 2．33 2．41 1.665 0.72 2947 2.166 2．5 1.635 0.72 2418 1.33 2．18 189．8 2．57 1.60 0.72 2040 0.9 Ft 传动比 ZH ZE d1 94．1 81．5 66．9 56．5 所以，各档齿轮的弯曲疲劳强度为： 齿面接触疲劳强度为： - 11 -