拉维纳变速器结构设计 - 图文(6)

3.2.4 行星轮受力及计算

行星齿轮的传送特色是体积小，承载本领强，运作平稳。行星齿轮传递效能高，可是传动比不大。在行星齿轮传动系统的拉维纳两型行星齿轮，这是一个行星齿轮的长和行星齿轮的短两个。因两行星轮齿数相同，故其分度圆直径相同经计算：分度圆直径D为30，齿顶圆33，齿根圆为26.25

a.接触应力计算（长行星轮）

b. 弯曲应力计算

?j?0.418FEb/cos??11?????????1422.29Mpa

2??1?w?Ftk??205.36N/mm2???w??180?350?N/mm2

bPmyk? a.接触应力计算（短行星轮）

?j?0.418

b．弯曲应力计算

FEb/cos??11?????????1328.73Mpa

2??1?w?

2Ftk? /mm2 ? /mm ?210.39 N?????w180?350NbPmyk?3.3 离合器摩擦片的选择

离合器由压盘、摩擦片、回位弹簧和离合器壳体组成。摩擦片式的离合器有非常好的特性，结构简易是一方面，并且其中的零件数目少。在运用的时候能达到很好的稳定，它的部件分布也很平均，能达到很好的效果。尤其是润滑散热。这几点达到之后能保证其不易损坏，更长时间的使用。所以这种离合器在自动变速器中广泛的得到了使用。这种离合器在此文中的变速器中有三组，分别控制大小太阳轮和行星架。使用效果十分可观。 摩擦片的外径是离合器设计的主要参数。对离合器的设计有决定性的影响的是摩擦片的外径。他与离合器能承受的扭矩有直接关系。它还涉及离合器的结构，重量和使用寿命。

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图3-2 离合器摩擦片

图中所示为干式离合器面片。干式离合器面片主要用于对比湿式离合器面片能够承受更高的温度。适用于工作环境相对干燥的情况。湿式离合器摩擦片是用于润滑的工作环境。

在选择离合器摩擦片时参考国家准机械零件根据国家机械局1996-06批准表[11]选择：

图3-3干式离合器

根据上表，选取离合器的摩擦片尺寸：外直径为145mm,内径为100mm，厚度为2.5mm，和内、外径之比为0.6896。

3.4 小结

对行星齿轮，太阳轮，齿圈进行了材料的选取和力的校核。

当摩擦板被选中时，根据国家标准的形式，摩擦板的数量是有力分析和离合器壳体的大小决定的。

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第4章 输入轴的强度校核及寿命分析

4.1 输入轴直径选择

4.1.1 轴的工艺要求及材料选择

用渗碳，高频等热处理来加工其输入轴。因为轴的要求很严格，它的轴不能折断变形，得经受扭转和弯曲。轴由碳钢和合金钢制成。渗碳钢比合金钢便宜，对应力积累敏感性较低，应用广泛。碳素钢有30、40、45、和50钢多为常用。轴的直径尽可能小，限制它最大最小的直径差距，可以改善机械性能，也可以节省材料，减少切削用量。

轴需要磨削和切削螺纹。砂轮、凹槽、凹槽应留有后方可保证加工完整。 轴上有若干键槽，应在统一母线上打开，使夹具全部完成后。

如有可能，如过圆、倒角、键槽、砂轮、轴中心孔等尺寸应与标准和规定一直，便于加工和检验。

与标准件相当合的轴段D应满足标准件的请求，取值。零件装配在轴的上面是一个精度要求非常高，非常细致的过程。一般都用阶梯式的办法来装。从两端向中间慢慢增大。轴间是为了让零件安装方便。轴端应倒角，以去掉毛刺，便于导向和装配。轴间的运用也十分灵活，要满足其中的各个要求，满足安装时候的尺寸。

4.1.2 轴径的初步估算

根据经验公式： d?K3Temax?21.9 式中：K——经验系数 K=4.0~4.6

Temax——发动机最大转矩 Temax=108N.mm

按照轴承的标准选取将轴承D圆整输入轴d取25mm.因此输出轴直径d取20mm. 在公式中，直径是最小直径。如果截面有键槽，则应增加计算出的轴颈。当有个键槽时，增加5%，当有两个键槽时，增加10%。

4.2 输入轴的强度校核

受力分析如图4.1所示：

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图4-1 输入轴的受力分析

弯矩图及扭矩图如图4-2 4-3所示：

图4-2输入轴的弯矩图

图4.3输入轴的扭

计算支撑反力： 在水平平面上：

Fr?L R?3?Fa?d/21732.4?30?201.3?602.41H/NL2?L??1906360

R .4 ? 1906 2H/N?Fr?R1H?1732??173.6 负号为R2H的方向与受力简图所设相反。 在垂直平面上： R1V/N?R2V?Ft/2?6000/2?3000

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矩图

（4-1)

(4-2)

(4-3)

MaH/(N?mm)?R1V?L3?1906?30?57180 在水平平面上： Mav/(N?mm)?R1V?L3?3000?30?90000 在垂直平面上： M/(N.mm)?M2?M2?947700aaHav 在a-a剖面 ：

由弯矩图和扭矩图可知a-a截面因弯矩大，有转矩，有键槽引发的应力相聚，故为危险截面

查《机械设计》表10.1[9]

2 3bt(d ? t)W/mm?0.1d??0.1?30 2d33(4-4)

?b/MPa?M?35.1W

? b??a?35.1MPa 取α=0.6

22?m?02轴的计算应力： ?e/MPa??b?4?????35.212?4?0.6?15??39.5 (4-5)

?e????1?，故安全

查表13-1[10]，轴材料为45钢，淬火和回火处理???1?=60Mpa

4.3 轴承的选择及寿命计算

4.3.1 轴承的选择

在三速自动变速器中，轴承的作用有两种：一种是支轴承作用、一种是止

推轴承。在这里止推轴承选取滚动轴承中的深沟球轴承。作为支撑的轴承选取为圆锥滚针轴承。轴承的选取按照我国机械设计准则选择查表

表4-1[11] 轴承型号 30202 30203 30204 30205 30206 30207 30208 30209 内径d 15 17 20 25 30 35 40 45 外径D 度 35 40 47 52 62 72 80 85 公称宽11.75 13.25 15.25 16.25 17.25 18.25 19.75 20.75 动载荷 20.8 28.2 32.2 43.2 43.2 54.2 63.0 67.8

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