【文章內(nèi)容簡介】 76。 25176。~45176。 一般貨車 GB135678 規(guī)定的標準齒形 20176。 20176。~30176。 重型車 同上 低檔、倒檔齒輪 176。， 25176。 小螺旋角 壓力角較小時，重合度大，傳動平穩(wěn)，噪聲低；較大時可提高輪齒的抗彎強度和表面接觸強度。對轎車，為加大重合度已降低噪聲，取小些；對貨車，為提高齒輪承載力，取大些。在本設(shè)計中三軸六檔變速器齒輪壓力角α取 20176。 ,嚙合套或同步器取30o；斜齒輪螺旋角β取 30176。 應(yīng)該注意的是選擇斜齒輪的螺旋角時應(yīng)力求使中間軸上的軸向力相互抵消。為此，第二軸上的全部齒輪一律取右旋，而第一軸的斜齒輪左旋，其軸向力經(jīng)軸承蓋由殼體承受。 齒輪寬度 b 的大小直接影響著齒輪的承載能力， b 加大，齒的承載能力增高。但試驗表明，在齒寬增大到一定數(shù)值后，由于載荷分配不均勻，反而使齒輪的承載能力斯太爾十五噸貨車三軸式六檔變速器設(shè)計 第 14 頁（共 37 頁） 10912 ZZZZigI ??mAZ 2??降低。所以，在保證齒輪的強度條件下，盡量選取較小的齒寬，以有利于減輕三軸六檔變速器的重量和縮短其軸向尺寸 [8]。 通常根據(jù)齒輪模數(shù)的大小來選定齒寬： 斜齒 b = kc mn, kc 為齒寬系數(shù)，取為 ～ b= kc mn=? =18 b 為齒寬 (mm)。采用接合套或同步器換檔時，其接合套的工作寬度初選時可取為2～ 4 mm。 第一軸常嚙合齒輪副齒寬的系數(shù)值可取大一些，使接觸線長度增加，接觸應(yīng)力降低，以提高傳動的平穩(wěn)性和齒輪壽命 [9]。 各檔傳動比及其齒輪齒數(shù)的確定 在初選了中心距、齒輪的模數(shù)和螺旋角后，可根據(jù)預(yù)先確定的三軸六檔變速器檔數(shù)、傳動比和結(jié)構(gòu)方案來分配各文件齒輪的齒數(shù)。下面結(jié)合本設(shè)計來說明分配各檔齒數(shù)的方法。 確定一檔齒輪的齒數(shù) 一檔傳動比 （ 6） 為了確定 Z9 和 Z10 的齒數(shù)， 先求其齒數(shù)和 ?Z : （ 7） 4 三軸六檔變速器主要參數(shù)的選擇與主要零部件的設(shè)計 第 15 頁（共 38 頁） nmAZ ?cos2??其中 A =72 mm、 m =； 故有 60??Z 。 當轎車兩的三軸六檔變速器 ~?gIi 時，此處取 9 49Z? ，則可得出10 13Z ? [10]。 上面根據(jù)初選的 A 及 m 計算出的 ?Z 可能不是整數(shù)，將其調(diào)整為整數(shù)后，從式（ 38）看出中心距有了變化，這時應(yīng)從 ?Z 及齒輪變位系數(shù)反過來計算中心距 A=75，再以這個修正 后的中心距作為以后計算的依據(jù)。 確定其它檔位的齒數(shù) 二檔傳動比 10 897gZZi ZZ??Ⅱ （ 8） 而 ?Ⅱgi ，故有： 87 ZZ ? （ 9） 對于斜齒輪， 故有： 5287 ??ZZ 可得出： 8715 38ZZ??、 按同樣的 方法 可分別 計算出 ：三 檔齒輪 6519 36ZZ??、 ；四檔齒輪 4323 30ZZ??、 ；五檔齒輪 2126 26ZZ??、 。 一般情況下，倒檔傳動比與一檔傳動比較為接近，在本設(shè)計中倒檔傳動比 gri 取。倒檔傳動齒輪的齒數(shù)與一檔主動齒輪 /1 相當，取 21Z ?倒 擋 [11]。 齒輪變位系數(shù)的選擇 斯太爾十五噸貨車三軸式六檔變速器設(shè)計 第 16 頁（共 37 頁） 1717Z? ??齒輪的變位是齒輪設(shè)計中一個非常重要的環(huán)節(jié)。采用變位齒輪，除為了避免齒輪產(chǎn)生根切和配湊中心距以外，它還影響齒輪的強度，使用平穩(wěn)性，耐磨性、抗膠合能力及齒輪的嚙合噪聲。 變位齒輪主要有兩類：高度變位和角度變位。高度變位齒輪副的一對嚙合齒輪的變位系數(shù)的和為零。高度變位可增加小齒輪的齒根強度，使它達到和大齒輪強度想接近的程度。高度變位齒輪副的缺點是不能同時增加一對齒輪的強度，也很難降 低噪聲。角度變位齒輪副的變位系數(shù)之和不等于零。 有時會為了保證各 檔 傳動比的需要，會有幾對齒輪安裝在中間軸和第二軸上組合并構(gòu)成的三軸六檔變速器，從而導(dǎo)致了各相互嚙合齒輪副的齒數(shù)和不同。為保證各對齒輪有相同的中心距，此時應(yīng)對齒輪進行變位。當齒數(shù)和多的齒輪副采用標準齒輪傳動或高度變位時，則對齒數(shù)和少些的齒輪副應(yīng)采用正角度變位。由于角度變位可獲得良好的嚙合性能及傳動質(zhì)量指針，故采用的較多。對斜齒輪傳動，還可通過選擇合適的螺旋角來達到中心距相同的要求。 三軸六檔變速器齒輪是在承受循環(huán)負荷的條件下工作，有時還承受沖擊負 荷。對于高檔齒輪，其主要損壞形勢是齒面疲勞剝落，因此應(yīng)按保證最大接觸強度和抗膠合劑耐磨損最有利的原則選擇變位系數(shù)。為提高接觸強度，應(yīng)使總變位系數(shù)盡可能取大一些，這樣兩齒輪的齒輪漸開線離基圓較遠，以增大齒廓曲率半徑，減小接觸應(yīng)力。根據(jù)上述理由，為降低噪聲，三軸六檔變速器中除去一、二檔和倒檔以外的其它各檔齒輪的總變位系數(shù)要選用較小的一些數(shù)值，以便獲得低噪聲傳動。其中，一 檔 主動齒輪 10 的齒數(shù) Z10〈 17，因此一文件齒輪需要變位元。 變位系數(shù) （ 10） 4 三軸 六檔變速器主要參數(shù)的選擇與主要零部件的設(shè)計 第 17 頁（共 38 頁） 式中 Z 為要變位的齒輪齒數(shù)。5 三軸六檔變速器齒輪的強度計算與材料的選擇 第 18 頁（共 37 頁） 5 三軸六檔變速器齒輪的強度計算與材料的選擇 三軸六檔變速器齒輪的幾何尺寸計算 貨車三軸六檔變速器齒輪均為漸開線齒輪。漸開線齒輪除了能滿足傳動平穩(wěn)、傳動比恒定不變等傳動的基本要求外，還有互換性好、中心距具有可分離性及刀齒刀具制造容易等優(yōu)點。漸開線齒輪的正確嚙合條件是：兩齒輪的模數(shù)、分度圓壓力角必須分別相等，兩齒輪的螺旋角必須相等而方向相反。 中線 圖 4 基圓齒形 表 漸開線圓柱齒輪的基準齒形 基本要素名稱 代號 標準齒 短齒 增大齒形角 齒形角 ? 20 ` 20 25 齒頂高系數(shù) f 徑向間隙系數(shù) c ? ? mm? 齒根圓角半徑 r ? ? mm? 5 三軸六檔變速器齒輪的強度計算與材料的選擇 第 19 頁（共 38 頁） （ 1）直齒圓柱齒輪計算 （見表 ） Ⅰ檔直齒圓柱齒輪計算： ? mm 10 13?? ， 9 49?? 表 直齒圓柱齒輪尺寸計算 計算項目 計 算 公 式 非 變 位 齒 輪（ mm） 分度圓直徑 mm 10 10 31d mz?? mz?? 齒頂圓直徑 mm *1 0 1 0( 2 )(1 3 2 1) 2 .5 3 6 .5ad Z h m??? ? ? ? ? *99( 2 )( 4 9 2 1) 2 .5 1 2 4 .5ad Z h m??? ? ? ? ? 齒根圓直徑 mm **10 10( 2 2 )(13 2 1 2 ) fad Z h C m? ? ?? ? ? ? ? ?? **99( 2 2 )( 49 2 1 2 ) 116 .25fad Z h C m? ? ?? ? ? ? ? ?? 基圓直徑 mm 10 10 0cos31 cos 20 4bdd??? ? ? 99 0c o s1 1 9 .5 6 c o s 2 0 1 1 2 .3 5bdd??? ? ? 5 三軸六檔變速器齒輪的強度計算與材料的選擇 第 20 頁（共 37 頁） （ 2）斜齒圓柱齒輪計算 表 斜齒圓柱齒輪計算 名稱 公式 二 檔 三 檔 四 檔 五 檔 倒 檔 螺旋角 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 基圓螺旋角 b? tantan cosbt???? 28176。 28176。 28176。 28176。 28176。 28176。 28176。 28176。 28176。 法面模數(shù)nm /mm 端面模數(shù)tm /mm cosnm? 法面齒距np /mm nm? 端面齒距tp /mm tm? 分度圓直徑 d /mm tmZ 42 108 50 100 65 85 75 75 59 齒頂圓直徑ad /mm 2adh? 47 113 55 105 70 90 80 80 64 齒 頂 高ah /mm *n anmh 齒 根 高fh /mm ? ?**n an nm h c? 端面壓力角 t? tantancostn???? 230 230 230 230 230 230 230 230 230 基圓直徑bd /mm cos td ? 38 100 46 92 60 78 69 69 55 5 三軸六檔變速器齒輪的強度計算與材料的選擇 第 21 頁（共 38 頁） 齒輪的強度計算與校核 w? 計算 （ 1）Ⅰ檔直齒圓柱齒輪： ? mm 10 13?? 59 49 , 10E M P a? ? ? ? 10 10 31d mz?? mm， 99119d mz?? mm m a x0 .5 , 1 4 0 0 .5 7 0j e j N m m? ? ? ? ? ? ? ? （ 11） 310 102 7 0 2 4 . 5 1 0 m m31jtF d? ?? ? ? ? ? （ 12） 3 31010 1 0 9 9 1 0 4 . 5 1 0 4 . 7 8 1 0 m mc o s c o s c o s 2 0 c o s 0tFF ?????? ? ? ? ? （ 13） 3992 7 0 2 1 . 1 8 1 0 m m119jtF d? ?? ? ? ? ? （ 14） 3 399 9 1 0 9 1 0 1 . 1 8 1 0 1 . 2 6 1 0 m mc o s c o s c o s 2 0 c o s 0tFF ???? ?? ? ? ? ? （ 15） 10tfw F K K bty?? ? 16） 1 .6 51 .1 0 .9mmfKKb?????? 應(yīng) 力 集 中 系 數(shù) ， 可 近 似 取 摩 檫 力 影 響 系 數(shù) ， 主 動 輪 取 ， 從 動 齒 輪 取齒 寬 （ ） ， 取 16t 端 面 齒 距 （ mm ） ， my 齒 形 系 數(shù) ， 取 31010 4 . 7 8 1 0 1 . 6 5 0 . 9 6 5 1 . 4 M P a1 6 7 . 8 5 0 . 2 1tfw F K K b ty?? ? ? ?? ? ??? （ 17） 399 1 . 2 6 1 0 1 . 6 5 1 . 1 5 3 3 . 0 1 M Pa1 6 7 . 8 5 0 . 2 1tfw F K K b ty?? ? ? ?? ? ??? （ 18） 當計算載荷取到作用到三軸六檔變速器第一軸時的最大扭矩 maxeT 時，一 檔 直齒輪斯太爾十五噸貨車三軸式六檔變速器設(shè)計 第 22 頁（共 37 頁） 的彎曲應(yīng)力在 400～ 850 MPa （ 2）斜齒輪彎曲應(yīng)力 1wFKbtyK??? ? （ 19） 式 中 K? 為重合度