变速箱输出轴设计说明书
手动五档变速箱，参考同类变速箱得最大转矩为294Nm。初取轴的材料为40Cr，算取轴的
最小直径：
3

d≥√τ
d最小直径。
T最大力矩
转速
3
294
d≥√200052141mm
按照轴的用途绘制轴肩和阶梯轴，得到零件图。
从左向右传动比齿轮依次为1，同步器，1424，2186，
同步器，3767，同步器，615，倒档齿轮。
f5变速器轴的设计与校核
51
变速器轴的结构和尺寸
511
轴的结构
第一轴通常和齿轮做成一体，前端大都支撑在飞轮内腔的轴承上，其轴颈根
据前轴承内径确定。该轴承不承受轴向力，轴的轴向定位一般由后轴承用卡环和
轴承盖实现。第一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
盘毂的内花键统一考虑。第一轴如图51所示：
f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
一档和倒档齿轮较小，通常和中间轴做成一体，而高档齿轮则分别用键固定在轴
上，以便磨损后更换。其结构如下图所示：
512
轴的尺寸
变速器轴的确定和尺寸，主要依据结构布置上的要求并考虑加工工艺和装配
工艺7要求而定。在草图设计时，由齿轮、换档部件的工作位置和尺寸可初步确
定轴的长度。而轴的直径可参考同类汽车变速器轴的尺寸选定，也可由下列经验
第二轴和中间轴：
d（04～05）A，mm
（51）
f第一轴：
3
d（446）
Temax，mm
（52）
式中Temax发动机的最大扭矩，Nm
为保证设计的合理性，轴的强度与刚度应有一定的协调关系。因此，轴的直
径d与轴的长度L的关系可按下式选取：
第一轴和中间轴：
dL016～018；
第二轴：
dL018～021
52
轴的校核
由变速器结构布置考虑到加工和装配而确定的轴的尺寸，一般来说强度是足
够的，仅对其危险断面进行验算即可。对于本设计的变速器来说，在设计的过程
中，轴的强度和刚度8
都留有一定的余量，所以，在进行校核时只需要校核一档处即可；因为车辆在行
进的过程中，一档所传动的扭矩最大，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。下面对第一轴和第二轴进行校核。
521
第一轴的强度和刚度校核
因为第一轴在运转的过程中，所受的弯矩很小，可以忽略，可以认为其只受
扭矩。此种情况下，轴的扭矩强度条件公式为
fT
W

T
P

T
3
9550000

02d
T
53
式中T扭转切应力，MPa；
T轴所受的扭矩，Nmm；
W
T
轴的抗扭截面系数，mm3；
P轴传递的功率，km；
d计算截面处轴的直径，mm；
T许用扭转切应r