《机械设计》课程设计说明书—中型货车变速器设计.doc

第一部分 设计任务及传动方案拟定 一、课程设计题目：变速器 二、课程设计的目的： 1、综合运用机械设计、材料力学、理论力学和其他相关课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和扩宽所学的知识； 2、通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。 3、通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行全面的机械设计技能的培训。 三、传动方案拟定： 传动简图如图a所示，实现四个前进挡和一个倒档，换挡装置用于直齿传动的档位，换挡齿轮与轴通过花键连接。在空挡的情况下，与另一齿轮并不啮合;挂档时，通过直接移动齿轮与另一齿轮啮合。 具体传动方案：动力由轴I经齿轮1和常啮合齿轮2传至中间轴2，拨动套5左移与齿轮1啮合得到四档（直接档），由轴IV传出；套5右移与齿轮8结合得三档；拨动齿轮6与齿轮3啮合得二档；齿轮7与齿轮9啮合得一档；拨动齿轮10与齿轮3啮合、齿轮11与齿轮7啮合得到倒档。 四、给定条件： 额定输入转矩：196 N·m 输入最大转速：3800 r∕min 润滑油量：1.9L 各档位传动比 一档：6.09 二档：3.07 三档：1.71 四档：1.000 倒档：4.95 五、设计任务： 1、变速器装配图（A1）………………………………….1张 2、I轴、IV轴零件图（A3）……………………………..2张 3、设计计算说明书………………………………………...1份 四、传动简图和三维传动图示： 传动简图 a I—输入轴 II、III—中间轴IV—输出轴 5、12、13—拨动套 1、2、3、4、6、7、8、9、10、11—齿轮 2、4、8—常啮合齿轮 三维图示 第二部分 齿轮的设计计算 （本部分参考资料见《机械设计》） 一、啮合齿轮1、2（标注见装配图）参数计算： 1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1）按装配图所示传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。 2）根据变速箱转速选用7级精度（GB 10095—88）。 3）材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调制），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调制）硬度为240HBS，二者材料硬度差为40BS。 4）选小齿轮齿数z1=19，大齿轮齿数z2=2.4736×19=46.9，取z2=47。 2.按齿面接触强度设计 由设计计算公式（10-9a）进行试算，即 d1t≥2.32 (1)确定数值 1）试选载荷系数Kt=1.3。 2）小齿轮传递转矩T1=196N/m。 3）由表10-7选取齿宽系数=0.5。 4）由表10-6查的材料的弹性影响系数。 5）由图10-21d按齿面硬度差的小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。 6）由式10-13计算应力循环次数。 ； 7）由图10-19取接触疲劳寿命系数THN1=0.9；THN2=0.95。 8）接触疲劳许用应力。 取失效概率为1%，安全系数S=1，由式10-12得 (2)计算 1）试算小齿轮分度圆直径d1t，代入中较小的值。 ≥2.32 =2.32 =82mm 2）圆周速度v。 3）齿宽b。 4）齿宽与齿高之比b/h。 模数 齿高 5）载荷系数。 根据v=16.3m/s，7级精度，由图10-8查的动载系数=1.12 直齿轮，；由表10-2差得使用系数； 由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支撑非对称布置时，。 由b/h=8.445，查图10-13得；故载荷系数 6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式10-10a得 7）模数m。 3.按齿根弯曲强度设计 由式10-5得弯曲强度的设计公式为 (1)确定公式中各个数值 1）由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲强度极限； 2）由图10-18取弯曲疲劳寿命系数，； 3）弯曲疲劳许用应力。 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式10-12得 4）载荷系数K。 5）查取齿形系数。 由表10-5查得 ；。 6）查取应力校正系数。 由表10-5查得 ；。 7）计算大、小齿轮的并加以比较。 取大齿轮数值。 （2）设计计算 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数7.0878并就近圆整为标准值m=6mm，按接触强度算得的分度