三速变速箱设计毕业设计(编辑修改稿)

三速变速箱设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

主动轮转速 n1＝ 640r 齿数比 3 640  转矩 : T1＝ 66112 . 8 81 0 9 . 5 5 1 0 4 2 9 6 0640P N m mn      圆周速度 : v≤ 4m/s 设计任务 确定一种能满足功能要求和设计约束的较好的设计方案包括 : 一组基本参数 m﹑ z1﹑ z2﹑ x1﹑ x2 主要几何尺寸 d1﹑ d2﹑ a等 (二 )选择齿轮材料﹑热处理方式 选择齿轮材料﹑热处理方式 按使用条件 ,属于中速、中载、重要性和可靠性一般的齿轮传动 ,可选用软齿面齿轮 ,具体选用： 小齿轮： 45 号钢 ,调质处理 ,硬度为 230255HBS； 大齿轮： 45 号钢 ,正火处理 ,硬度为 190217HBS； 确定许用应力 (1)确定极限应力 limH 1 和 limF 齿面硬度：小齿轮按 230HBS,大齿轮按 190HBS, 参【 1】图 316,得 limH 1 ＝ 580Mpa lim2F ＝ 550 Mpa 参【 1】图 317,得 limH 1 ＝ 220Mpa limF 2 ＝ 210 Mpa (2)计算应力循环次数 1N =60 1nat =60 1 640 10 300 8= 108 21N = 11UN = 8 =  22N = 8 8129 .2 1 6 1 0 5 .3 3 1 01 .7 3NU    23N 8 8139 .2 1 6 1 0 8 .0 8 1 01 .1 4NU     参【 1】图 318,ZN1= ZN2=1 参【 1】图 319,YN1= YN2=1 毕业设计（论文）说明书 20 (3)计算许用应力 参【 1】表 34，取 S minH =1,S minF = 参【 1】式 311,得 l i m 1 11m i n5 8 0 1 5801HNHPHZS   M p l i m 2 22l i m5 5 0 1 5501HNHPHzS   MP 参【 1】由式 312，得 l i m 1 11m i n2 2 0 2 1 3 1 4 . 2 81 . 4F S T NFPFYY MPS    l i m 2 22m i n2 1 0 2 1 3001 . 4F S T NFPFYY MPS    YST 试验齿轮的应力修正系数，按国家标准取 YST = S lim2F 为弯曲强度计算的最小安全系数。 取。 (三 )初步确定齿轮的基本参数和主要尺寸 选择齿轮类型 根据齿轮传动的工作条件（中速，中载）可选用直齿圆柱齿轮传 动。 选择齿轮精度等级 按估计的圆周速度，由【 1】表 35 初步选用 8 级。 初选参数 初选： Z1 =48, Z2 = Z1 U =48 = 取整为 55。 初选计算齿轮的主要尺寸 可用式由【 1】（ 316）或式（ 318）初步计算出齿轮的分度圆直径或 模 数。 由于选用软齿面齿轮的方案，其齿面强度相对较弱些，故按式（ 316）式较合理。 用式（ 316）计算 d1 时，还需首先确定系数 .ZE .Z 因电动机驱动，工作载荷平稳查表 31 得 KA= 取 Kv=，轴的刚性较小，取 KB=、 Ka=、 则 K=KAⅹ KBⅹ Ka=1ⅹ ⅹ ⅹ =。 由图 311 查得 ZH = 查表 32 得 ZE=, Mpa 毕业设计（论文）说明书 21 取 Z =，取 d = d = 1 di  参【 2】 p417 由此可初步计算出齿轮的分度圆直径 d m等主要参数和几何尺寸： d1= 2 13 2 1HEH P dZ Z Z KT UU  = 23 189 .8 2 2 429 60 ( 1 )550      = 取整 80 m= 1180  按表 37 取标准模数 m= 则 a=m 12ZZ = (48+55)= ㎜ 取整为 130 修改直径 d1=mz= 48=120mm 11 6 4 0 3 .1 4 1 2 0 4 .0 1 9 2 /6 0 0 0 0 6 0 0 0 0nd m m s     22 2. 5 55 13 7. 5d m z m m    取整为 138 22 1 3 8 0 . 2 7 3 7 . 2 6db d m m    取整为 38mm 12bb(5～ 10)  38 6 44mm   计算变位系数 (1)计算啮合角 39。  cos ` =  1239。 39。 39。 260c os c os 20 265m z z     ` = 0 (2)根据 38 66 104z    和 ` = 0 参【 1】图 532 得 12 1. 61x x x    (3)因为 21 66 38 1. 73 7u z z  故按左部斜线 ②分配变位系数得 毕业设计（论文）说明书 22 120 .7 11 .6 1 0 .7 1 0 .9xx    验算轮齿弯曲强度条件 参【 1】图 314，得 Y 1Fa =2。 063 2 2FaY  参【 1】图 315, 得 1  , 2  计算弯曲应力 11112 2 1 . 4 9 2 4 2 9 6 0 2 . 0 6 3 1 . 9 2 0 . 7 2 6 . 94 4 1 2 0 2 . 5F F a s a F pkT Y Y Y m pb d m       222 1 2112 . 0 6 3 1 . 9 22 6 . 9 2 7 . 0 42 1 . 9 7F a s aF F F PF a s aYYYY      故安全。 第二节 轴的设计及校核 一、轴 Ⅰ的设计 （ 一 ） 选择轴的材料 初选 45 号钢，经正火处理，其机械性能由资料【 1】 131 页表 61 查得，查 141页表 64 得， [ 1 ]=60Mpa （ 二 ） 初计算轴径 选 C=110， 33m i n 2 . 8 81 1 0 1 8 . 2640Pd C m mn    考虑到轴上键槽影响，将其直径扩大 4%~5%，选为 25mm 又考虑到使用时间长的因素将直径定为 25mm，初选 7004C 型角接触球轴承，其尺寸2 0 4 2 1 2d D B    。 根据轴上零件的定位、加工要求以及不同的零件装配方案，参考轴的结构设计的基本要求，可确定轴的各段尺寸，得出如图 51 所示结构形式。 套筒、左端轴承从左端装入，而右端轴承从右端装入，甩油环和锥齿在安装套杯之后从轴的右端装入。 （ 三 ） 按弯矩合成校合 画受力简图 51 中（ b） 将轴 上作用力分解为垂直面受力图（ c）和水平受力图（ d）。 分别求出垂直面毕业设计（论文）说明书 23 上的支反力和水平面的支反力。 对于零件上的分布载荷或转矩当作集中力作用于轴上零件的宽度中点。 对于支反力的位置，随轴承类型和布置方式不同而异。 轴上受力分析 轴传递的转矩： 61 2 .7 89 .5 5 1 0 4 2 9 6 0640T n m m    齿轮的圆周力：由资料【 1】 57 页公式（ 31） 12 2 42 96 0 TF N Nd    齿轮的径向力：由资料【 1】 57 页公式（ 31） t a n 1 1 4 5 . 6 t a n 2 0 4 1 6 . 9rtF F N N     计算作用轴上的支反力 垂直平面内支反力  ，  ； 水平面内支反力  ，  ； 计算轴的弯矩，并画弯、转矩图（如图 51所示 ） 分别作水平出面和垂直面上的弯矩图（ e）（ f），并按 22HVM M M 进行合成。 画转矩图（ g）。 计算并画出当量弯矩图 转矩 按脉动循环变化计算，取  ，则 0 . 6 1 0 6 1 9 6 6 3 7 1 7 . 6T N m m N m m      按  22caM M T计算，并画出当量弯矩图（ h）。 校核轴的强度 根据轴的结构尺寸和当量弯矩图可知， A(即支点 A 处 )截面弯矩最大，且截面也非最大，属于危险截面，其余截面相对而言是安全面。 A 截面处当量弯矩为   22 54030caM M T N mm    强度校核：考虑键槽的影响。 参【 1】附表 68 计算    23 32 . 2 8 9 8 43 2 2a b t d tdW c m b td     330 .1 1 .5 6 2 5bW d cm 毕业设计（论文）说明书 24 54 .03 0 21 . 89aa caca aM M PaW     1aca b 故安全。 毕业设计（论文）说明书 25 TM VMM HF t带F t齿R HAR HBF QR VA F r R HB （ 图 2） 二、轴 Ⅱ的设计 (一 )选择轴的材料 初选 45 号钢，经正火处理，其机械性能由资料【 1】 131 页表 61 查得，查毕业设计（论文）说明书 26 141 页表 64 得， [ 1 ]=55MPa (二 )初计算轴径 选 C=110， 33m i n 2 . 8 81 1 0 2 4 . 8250Pd C m mn    考虑到轴上键槽影响，将其直径扩大 4%~5%，选为 25mm 又考虑到使用时间长的因素将直径定为 30mm，初选 6006C 型滚动轴承，其尺寸3 0 5 5 1 3d D B    。 根据轴上零件的定位、加工要求以及不同的零件装配方案，参考轴的结构设计的基本要求，可确定轴的各段尺寸，得出如图 51 所示结构形式。 套筒、左端轴承从左端装入，而右端轴承从右端装入，甩油环和锥齿在安装套杯之后从轴的右端装入。 (三 )按弯矩合成校合 第一 对齿轮啮合时的受力（由于轴上三个齿轮不是同时啮合，故以下分别进行计算） （ 1） 画受力简图 51中（ b） 将轴上作用力分解为垂直面受力图（ c）和水平受力图（ d）。 分别求出垂直面上的支反力和水平面的支反力。 对于零件上的分布载荷或转矩当作集中力作用于轴上零件的宽度中点。 对于支反力的位置，随轴承类型和布置方式不同而异。 （ 2） 轴上受力分析 啮合 轴传递的转矩： 61 2 . 7 89 . 5 5 1 0 7 1 7 5 0370T n m m   该齿轮在轴的中间，且弯扭和矩最大。 齿轮的圆周力：由资料【 1】 57 页公式（ 31） 12 2 10 61 96 TF N Nd    齿轮的径向力：由资料【 1】 57 页公式（ 31） t a n 8 6 9 . 7 t a n 2 0 2 8 2 . 6rtF F N N     （ 3） 计算作用轴上的支反力 垂直平面内支反力  ，  ； 水平面内支反力  ，  ； （ 4） 计算轴的弯矩，并画弯、转矩图（如图 3所示） 毕业设计（论文）说明书 27 分 别作水平出面和垂直面上的弯矩图（ e）（ f），并按 22HVM M M 进行合成。 画转矩图（ g）。 （ 5） 计算并画出当量弯矩图 转矩按脉动循环变化计算，取  ，则 0 . 6 7 1 7 5 0 4 3 0 5 0T N m m N m m      按  22caM M T计算，并画出当量弯矩图（ h）。 （ 6） 校核轴的强度 根据轴的结构尺寸和当量弯矩图可知， A(即支点 A 处 )截面弯矩最大，且截面也非最大，属于危险截面，其余截 面相对而言是安全面。 A 截面处当量弯矩为   22 caM M T N mm    强度校核：考虑键槽的影响。 参【 1】附表 68 计算    23 33 . 6 9 2 8 53 2 2a b t d tdW c m b td     330 .1 4 .2 8 7 5bW d cm 62 .35 7 16 . 92aa caca aM M PaW     1。