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（独家原创）汽车用三轴五速变速箱的设计（全套CAD图纸）

准确的结果。本设计在这里所选择的齿轮材料为，采用计算汽车变速箱齿轮强度用的简化公式。轮齿弯曲强度计算直齿轮弯曲应力式中为弯曲应力为挡齿轮的圆周力，其中为计算载荷•，为节圆直径为应力集中系数，可近似取.为摩擦力影响系数，主动齿轮取.，从动齿轮取.为齿宽，取为端面齿距,为齿形系数。如图所示，当处于挡时，中间轴上的计算扭矩为故由可以得出再将所得出的数据代入式可得当计算载荷取作用到变速箱第轴上的最大扭矩时，挡直齿轮的弯曲应力在之间。斜齿轮弯曲应力式中为重合度影响系数，取.其他参数均与式注释相同图齿形系数图选择齿形系数时，按当量模数在图中查得。二挡齿轮圆周力根据斜齿轮参数计算公式可得出.齿轮的当量齿数.，由图得。故同理可得。依据计算二挡齿轮的方法可以得出其他挡位齿轮的弯曲应力，其计算结果如下三挡四挡五挡当计算载荷取作用到第轴上的最大扭矩时，对常啮合齿轮和高挡齿轮，许用应力在范围内，因此，上述计算结果均符合弯曲强度要求。齿轮接触应力式中，齿轮的接触应力齿面上的法向力，圆周力在，节点处的压力角齿轮螺旋角齿轮材料的弹性模量，查资料可取齿轮接触的实际宽度，主从动齿轮节点处的曲率半径。直齿轮斜齿轮其中，分别为主从动齿轮节圆半径。将作用在变速箱第轴上的载荷作为计算载荷时，变速箱齿轮的许用接触应力见下表表变速箱齿轮的许用接触应力齿轮渗碳齿轮液体碳氮共渗齿轮挡和倒挡常啮合齿轮和高挡通过计算可以得出各挡齿轮的接触应力分别如下挡二挡三挡四挡五挡倒挡对照上表可知，所设计变速箱齿轮的接触应力基本符合要求。第五章变速箱轴的强度计算与校核.变速箱轴的结构和尺寸轴的结构第轴通常和齿轮做成体，前端大都支撑在飞轮内腔的轴承上，其轴径根据前轴承内径确定。该轴承不承受轴向力，轴的轴向定位般由后轴承用卡环和轴承盖实现。第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同意考虑。第轴如图所示图变速箱第轴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案。由于挡和倒挡齿轮较小，通常和中间轴做成体，而高挡齿轮则分别用键固定在轴上，以便齿轮磨损后更换。其结构如下图所示图变速箱中间轴确定轴的尺寸变速箱在工作时，由于齿轮上有圆周力径向力和轴向力作用，变速箱的轴要承受转矩和弯矩。在设计变速箱轴时，其刚度大小应以保证齿轮能有正确的啮合为前提条件。设计时，根据经验和已经条件初选轴的直径，然后根据公式进行有关刚度和强度方面的验算校核。初选轴的直径已知变速箱中心距，第二轴和中间轴中部直径.，轴的最大直径和支承间距离的比值对中间轴，对第二轴，。第轴花键部分直径可按下式初选式中，为经验系数，为发动机最大转矩•。.轴的强度验算由变速箱结构布置考虑到加工和装配而确定的轴的尺寸，般来说强度是足够的，仅对其危险断面进行验算即可。对于本设计的变速箱来说，在设计的过程中，轴的强度和刚度都留有定的余量，所以，在进行校核时只需要校核挡处即可因为车辆在行进的过程中，挡所传动的扭矩最大，即轴所承受的扭矩也最大。由于第二轴结构比较复杂，故作为重点的校核对象。下面对第轴和第二轴进行校核。第轴的强度与刚度校核因为第轴在运转的过程中，所受的弯矩很小，可以忽略，可以认为其只受扭矩。此中情况下，轴的扭矩强度条件公式为式中扭转切应力，轴所受的扭矩，•轴的抗扭截面系数，轴传递的功率，计算截面处轴的直径，许用扭转切应力，。其中代入上式得由查表可知，故，符合强度要求。轴的扭转变形用每米长的扭转角来表示。其计算公式为式中，轴所受的扭矩，•轴的材料的剪切弹性模量对于钢材，.轴截面的极惯性矩将已知数据代入上式可得。对于般传动轴可取故也符合刚度要求。第二轴的校核计算轴的强度校核计算用的齿轮啮合的圆周力径向力及轴向力可按下式求出式中至计算齿轮的传动比，此处为三挡传动比.计算齿轮的节圆直径为节点处的压力角，为螺旋角，为发动机最大转矩，为•。代入上式可得。危险截面的受力如下图所示水平面.水平面内所受力矩图危险截面受力分析垂直面.垂直面所受力矩。