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1、2齒輪的設(shè)計(jì)及校核2.1設(shè)計(jì)參數(shù)及基本參數(shù)表2.1設(shè)計(jì)對(duì)象主要參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)前進(jìn)檔檔數(shù)5最高時(shí)速140km/h最大扭矩200Nm/1400r/min最高轉(zhuǎn)速4800r/min傳動(dòng)比范圍0.5-5.572.1.1基本參數(shù)表表2.2各檔傳動(dòng)比傳動(dòng)比/檔位一檔二檔三檔四檔五檔計(jì)算值5.573.141.7710.56實(shí)際值5.463.201.7610.58表2.3各檔齒輪齒數(shù)檔位/齒數(shù)常嚙合一檔二檔三檔五檔倒檔輸出軸齒輪214036281836中間軸齒輪3813233141192.2齒輪參數(shù)確定2.2.1齒形、壓力角α、螺旋角β汽車變速器齒輪的齒形、壓力角、及螺旋角按表2.
2、4選取。表2.4汽車變速器齒輪的齒形、壓力角與螺旋角項(xiàng)目/車型齒形壓力角α螺旋角β轎車高齒并修形的齒形14.5°，15°，16°16.5°25°~45°一般貨車GB1356-78規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)齒形20°20°~30°重型車同上低檔、倒檔齒輪22.5°，25°小螺旋角壓力角一般大的壓力角，可提高齒輪的抗彎強(qiáng)度與表面強(qiáng)度，使承載能力加大；而小的壓力角，會(huì)使重合度加大，降低輪齒剛度，但其減少了動(dòng)載荷，使傳動(dòng)平穩(wěn)，降低噪聲。本設(shè)計(jì)的商用汽車要求承載能力大，齒輪的強(qiáng)度高，采用大壓力角，全部齒輪選用相同的壓力角，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為20°。2.2.2齒寬（1）設(shè)計(jì)齒寬的要求設(shè)計(jì)變速器各齒
3、輪齒寬，應(yīng)考慮變速器的質(zhì)量與軸向尺寸，同時(shí)也要保證齒輪工作平穩(wěn)以及輪齒的強(qiáng)度要求。齒寬可以設(shè)計(jì)得小，這樣就可以減少變速器的軸向尺寸和減小質(zhì)量，工作應(yīng)力也會(huì)加大。而大的齒寬，工作時(shí)會(huì)因軸的變形導(dǎo)致齒輪傾斜，齒輪會(huì)受力不均勻產(chǎn)生偏載，所以應(yīng)合理設(shè)計(jì)齒寬的大小。（2）齒寬的設(shè)計(jì)方案第一軸常嚙合齒輪的齒寬可以設(shè)計(jì)得大一些，使接觸應(yīng)力降低，提高齒輪的傳動(dòng)平穩(wěn)性，此外，對(duì)于選取相同的模數(shù)的各檔齒輪，檔位低的齒輪的齒寬（如一檔齒輪齒寬）可以取得稍大一些。因而設(shè)計(jì)齒寬的時(shí)候，將影響總體設(shè)計(jì)中的變速器總的軸向尺寸。通常根據(jù)齒輪模數(shù)的大小來(lái)選定齒寬：直齒b=(4.5~8.0)m，mm
4、斜齒b=(6.0~8.5)m，mm第一軸常嚙合齒輪副齒寬的系數(shù)值可取大一些，使接觸線長(zhǎng)度增加，接觸應(yīng)力降低，以提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性和齒輪壽命。一檔齒輪：?。?，則齒寬為23.5mm。二檔齒輪：?。?.5，則齒寬為24.5mm。三檔齒輪：?。?.5，則齒寬為25.5mm。五檔齒輪：?。?.5，則齒寬為27mm。常嚙合齒輪：?。?.5，則齒寬為23.4mm。2.2.3齒輪的幾何參數(shù)計(jì)算一檔齒輪副：模數(shù)壓力角齒輪齒頂高系數(shù)：頂隙系數(shù)：齒輪數(shù)和：理論主中心距：實(shí)際主中心距：嚙合角：…………………………………………（2.1）變位系數(shù)和：……………………………（2.2）小齒數(shù)變位
5、系數(shù)：大齒輪變位系數(shù)：分度圓直徑：基圓直徑：齒頂高：…………………………………………（2.3）齒頂圓直徑：…………………………………………（2.4）齒根圓直徑：…………………………（2.5）2.2.4計(jì)算各級(jí)齒輪的轉(zhuǎn)矩從發(fā)動(dòng)機(jī)輸入轉(zhuǎn)矩：計(jì)算輸出轉(zhuǎn)矩：①常嚙合齒輪：（為傳動(dòng)效率，取0.99）。②五檔齒輪：③三檔齒輪：④二檔齒輪：⑤一檔齒輪：⑥倒檔齒輪：2.2.5計(jì)算各級(jí)齒輪的轉(zhuǎn)速輸入轉(zhuǎn)速①中間軸上各檔齒輪轉(zhuǎn)速公式：………………………………………………（2.6）②第二軸上各檔齒輪轉(zhuǎn)速：一檔二檔三檔五檔倒檔2.3齒輪的強(qiáng)度校核一檔齒輪強(qiáng)度校核2.3.1輪齒接觸強(qiáng)度計(jì)算1
6、）節(jié)圓上名義切向力2）使用系數(shù)查得。3）動(dòng)載系數(shù)齒輪節(jié)圓上的線速度為：………………………………………（2.7）查得。4）齒向載荷分布系數(shù)由于齒輪精度等級(jí)為7級(jí)，小齒輪是懸臂支承，裝配時(shí)對(duì)研配合，則由公式一檔齒輪：………………………（2.8）——齒輪副的工作齒寬，其值為。5）齒間載荷分配系數(shù)由于查得。6）節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)由于，，查得。7）彈性系數(shù)查得。8）斷面重合度由于查得:9）計(jì)算接觸應(yīng)力由公式………………………………………………………（2.9）——小齒輪的分度圓直徑，其值為；——大齒輪與小齒輪的齒數(shù)比，即：；k——載荷系數(shù)壽命系數(shù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)按下式計(jì)算：………………
7、………………………………………………………（2.10）——該變速器的使用壽命，平均每天工作10小時(shí)，壽命15年，則其值為。則：由公式…………………………………………………………………（2.11）得：10）潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)查得。11）齒面工作硬化系數(shù)查得。12）尺寸系數(shù)由公式：…………………………………………………………（2.12）——齒輪端面模數(shù)，其值為時(shí)，取。得：13）許用接觸應(yīng)力由公式………………………………………………（2.13）得：因此，該齒輪副的許用接觸應(yīng)力為：齒輪接觸疲勞強(qiáng)度符合要求，齒輪工作安全可靠。2.3.2輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算1）齒形系數(shù)，應(yīng)力修正系
8、數(shù)根據(jù)齒數(shù)
