6.2  有限元计算结果与分析对比 34

6.3  本章小结 36

结 论 37

致 谢 38

参考文献 39

齿宽系数，斜齿轮取 =8.0，直齿轮取 =6.0；

重合度影响系数， =2.0。

应力集中系数，可近似取 =1.65；

摩擦力影响系数，主、从动齿轮在啮合点上的摩擦力方向不同，对弯曲应力的影响也不同：主动齿轮 =1.1；

第k挡齿轮弯曲应力（MPa），k=1,2,3,4,5,R；

 许用弯曲应力（MPa）

 许用接触应力（MPa）

 第k挡齿轮接触应力（MPa）， k=1,2,3,4,5,R； 

齿轮材料弹性模量， =20.6×104 N·mm-2；

x 主动齿轮节圆直径(mm)； 、 

主、从动齿轮节点处的曲率半径(mm) ； 、 

为主、从动齿轮节圆半径(mm) ；  

计算花键轴的经验系数， =4.0～4.6；

第k挡状态时轴在垂直面内挠度为， 

第k挡时在水平面内挠度为

δk 第k挡时齿轮所在平面的转角转角 

第k挡时轴的全挠度 

第k挡工作时齿轮齿宽中间平面上的径向力（N）；

第k挡时齿轮齿宽中间平面上的圆周力（N）；

 弹性模量（MPa）， =2.1×105 MPa；

惯性矩（mm4），对于实心轴， ；

齿轮上的作用力距支座 、 的距离（mm）；

支座间的距离（mm）；

 轴在垂直面挠度的允许值； 

轴在水平面内挠度的允许值；

 齿轮所在平面的转角；

 抗弯截面系数（m3）

 1  绪 论

1.1  手动变速器概述

在汽车变速器100多年的历史中，主要经历了从手动到自动的发展过程。目前世界上使用最多的汽车变速器为手动变速器（MT）、自动变速器（AT）、手自一体变速器（AMT）、无级变速器（CVT）、双离合变速器（DCT）五种型式[ ]。

机械式手动变速器在全球变速器市场一直占据重要份额，在中国，更是赢得了大多数消费者的偏爱，无论是燃油经济性上的优势、实施上的低成本，还是驾驶者的操控感，都广受欢迎。自汽车发明以来，手动变速器一直得到广泛应用。直到20世纪60年代，大部分的汽车变速器只有3个档位，只有高速挡具备同步器，当时驾驶员驾驶车辆时，必须有很好的技术，才能平顺地换档。发展至今，大多数手动变速器也搭载有5档，甚至6档速率。

变速器在传动系统中的关键零部件，它的功用[ ]包括：改变传动比；在发动机曲轴旋转方向不变的前提下，使汽车能够倒档行驶；利用空档中断动力传递，以使发动机能够启动、怠速，并便于变速器换挡或动力输出。现代汽车上广泛采用活塞式内燃机作为动力源，转矩和转速变化范围小，而复杂的工况条件使得汽车的驱动力和车速需要大范围的变化，变速器的使用缓解了这一矛盾。

现在，随着自动变速器的迅速发展，手动变速器面临着一系列挑战与难题[ ]：怎样设计出结构更简便，效率更高，车速变化更平稳，驾驶性能更高的变速器；怎样使手动变速器既保留操作自由性，又不减少驾车娱乐性，使其可以与自动变速器相媲美；怎样设计出经济性更好的变速器成了设计者需要研究的问题。

1.2  本文研究内容

本次设计内容为两轴式手动变速器输入轴设计，其设计内容如下：