【文章內(nèi)容簡介】 據(jù)。由公式（311）得：A=（60）/2=105mm （37812zigⅠ?12）確定了 zz 8后由公式（311）和（312）聯(lián)立方程求解 zz 2 , 故 z1=17 ；z 2=43?????????)(.ⅠⅡ檔齒輪副： （36152zigⅠ??13）由公式（311）和（313）聯(lián)立方程求解 zz 6。因?yàn)? igⅡ = igⅢ q= ，所以先試湊 zz 6。試湊出 z5=3z 6=27，此時(shí) igⅡ =。Ⅲ檔齒輪副： （34132zigⅠ??14）由公式（311）和（314）聯(lián)立方程求解 zz 6。因?yàn)? igⅢ =q= ，所以先試湊 zz 4。低速載貨汽車變速器的設(shè)計(jì)16????????Ⅰ試湊出 z3=2z 4=36，此時(shí) igⅢ =。通常Ⅰ檔與倒檔選用同一模數(shù)，且通常倒檔齒輪齒數(shù) z10=21～23。則中間軸與倒檔軸之間的中心距為： （32/)(39。108zmA??15）初選 z10=22,由公式（315）得: )7()(39。108 ?z為了避免干涉，齒輪 8 與齒輪 9 的齒頂圓之間應(yīng)有不小于 的間隙，則: （39。//8??Ada16）由公式（316）得: 39。289 ???????aaAdd9=da92ha=692=62mm根據(jù) d9選擇齒數(shù)，取 z9=17。最后計(jì)算倒檔與第二軸的中心距： （317）2/)(39。97zmA??由公式（317）得: mm105/)(39。97 ??）（z≈?ig倒 檔綜合上述計(jì)算修正一下各檔的傳動比（見下表） 。表 34 各檔速比檔位 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 倒檔速比 :1 :1 :1 1:1 :1 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 幾何尺寸計(jì)算 [10]常嚙合齒輪副：Z 1=17 d=mz=17= da=d+2ha=+2= df=d2hf==鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 202217 Z1=43 d=mz=43= da=d+2ha=+2= df=d2hf==Ⅰ檔齒輪副： Z 8=17 d=mz=17= da=d+2ha=+2= df=d2hf== Z7=43 d=mz=43= da=d+2ha=+2= df=d2hf==Ⅱ檔齒輪副： Z 6=27 d=mz=27= da=d+2ha=+2= df=d2hf== Z5=33 d=mz=33= da=d+2ha=+2= df=d2hf==Ⅲ檔齒輪副： Z 4=36 d=mz=36=126 da=d+2ha=126+2=133 df=d2hf=1262= Z3=24 d=mz=24=84 da=d+2ha=84+2=91 df=d2hf=842=倒檔齒輪： Z 10=22 d=mz=22=77 da=d+2ha=77+2=84 df=d2hf=772= Z9=17 d=mz=17= da=d+2ha=+2= df=d2hf==見圖 34（單位：mm） 。 齒輪的材料及熱處理現(xiàn)代汽車變速器齒輪大都采用滲碳合金鋼制造,使輪齒表層的高硬度與輪齒心部的高韌性相結(jié)合,以大大提高其接觸強(qiáng)度,彎曲強(qiáng)度及耐磨性。在選擇齒輪的材料及熱處理時(shí)也應(yīng)考慮到其機(jī)械加工性能及制造成本 [6，9] 。國產(chǎn)汽車變速器齒輪的常用材料是 20CrMnTi,也有采用 20Mn2TiB,20MnVB 的。這些低碳合金鋼都需隨后的滲碳、淬火處理，以提高表面硬度，細(xì)化材料晶粒。為消除內(nèi)應(yīng)力，還要進(jìn)行回火。變速器齒輪輪齒表面滲碳深度的推薦值如下 [4]：mn≤ 滲碳深度 ～＜m n＜5 滲碳深度 ～mn≥5 滲碳深度 ～滲碳齒輪在淬火、回火后，要求輪齒的表面硬度為 HRC58～63，心部硬度為HRC33～48。本課題變速器齒輪選用材料是 20CrMnTi。 齒輪的彎曲強(qiáng)度 [4]直齒齒輪彎曲應(yīng)力 ：w? （318）yzKmTcfjw32???式中 ——計(jì)算載荷，N?mm；jT低速載貨汽車變速器的設(shè)計(jì)18 ——應(yīng)力集中系數(shù)，直齒齒輪取 ；?K ——摩擦力影響系數(shù)，主動齒輪取 ，被動齒輪取 ；f ——齒輪模數(shù)；m ——齒輪齒數(shù)；z ——齒寬系數(shù)，直齒齒輪取 ～；c——齒形系數(shù)，見圖 33。齒高系數(shù) 相同、節(jié)點(diǎn)處壓力角不同時(shí)：y f， ， ， ；????相同、齒高系數(shù)為 時(shí)， ；.4??ff——輪齒彎曲應(yīng)力，當(dāng) 時(shí)，直齒齒輪的許用應(yīng)力w?maxejTMPa。~][?w因?yàn)樵撟兯倨魉械凝X輪采用同一種材料，所以當(dāng)校核時(shí)只要校核受力最大和危險(xiǎn)的檔位齒輪。故分別計(jì)算Ⅰ檔、倒檔齒輪的彎曲強(qiáng)度。a.Ⅰ檔齒輪副：主動齒輪 z8=17,從動齒輪 z7=43Ⅰ檔主動齒輪的計(jì)算載荷 Tj=Temaxi12=10443/17≈m由公式（318）得: 主動齒輪 z8的彎曲強(qiáng)度： MPaⅠyzKmcfjw )74.( ???????Ⅰ檔從動齒輪的計(jì)算載荷 Tj=TemaxigⅠ =104= Nm從動齒輪 z7的彎曲強(qiáng)度： PayTcfjw .)74.( ???????:因?yàn)榈箼n齒輪相當(dāng)于一個(gè)惰輪,所以主動齒輪是 Z8=17，從動齒輪是 Z10=22。通過惰輪后主動齒輪是 Z9=17，從動輪是 Z7=43。惰輪的計(jì)算載荷 Tj=Temaxi12i810=104（43/17）（22/17）≈m通過惰輪前，Z 10=22 的彎曲強(qiáng)度由公式（318）得: MPaⅠyzKmcfjw .)74.( ???????通過惰輪后主動輪是 Z9=17，從動輪是 Z7=43。Z9的計(jì)算載荷 Tj=Temaxi12i810=104（43/17）（22/17）≈m Payzcfjw )4.( ???????Z7的計(jì)算載荷 Tj=Temaxi 倒檔 =104= Nm MaⅠⅠyzKmcfjw )74.(?以上的齒輪副都滿足彎曲強(qiáng)度的要求。鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 202219 齒輪的接觸強(qiáng)度 [4]齒輪的接觸應(yīng)力按下式計(jì)算： （319）)1(????bFEj式中 F——法向內(nèi)基圓周切向力即齒面法向力，N； （320）??cost Ft——端面內(nèi)分度圓切向力即圓周力，N； （321）dTFjt2? Tj——計(jì)算載荷，Nmm； d——節(jié)圓直徑，mm； ——節(jié)點(diǎn)處壓力角；? ——螺旋角；?E——齒輪材料的彈性模量，鋼取 105MPa； b——齒輪接觸的實(shí)際寬度，斜齒齒輪為 b/cos 代替，mm；?——主、被動齒輪節(jié)點(diǎn)處的齒廓曲率半徑，mm；直齒齒輪：21,?， ；斜齒齒輪： ，?sin1r??sin2r????21cos/inr?；?2co/ r1，r 2——分別為主、被動齒輪的節(jié)圓半徑，mm。當(dāng)計(jì)算載荷為 許用接觸應(yīng)力見表 35。表 35 變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力/MPaj?齒輪滲碳齒輪 氰化齒輪一檔及倒檔 1900～2022 950～1000常嚙合及高檔 1300～1400 650～700常嚙合齒輪副：當(dāng)計(jì)算載荷為 =104=52Nm,?由公式（321）和（320）得: NdFjt ?? t ???mm )(in1 ???r低速載貨汽車變速器的設(shè)計(jì)20)(sin2 ?????r由公式（319）得: MPabFEj )(.)1( 52 ????Ⅰ檔: 計(jì)算載荷為 iⅠ =104=m,?由公式（321）和（320）得: NdFjt ?? t .7coscos???)(in1 ???rmm75s4s2?由公式（319）得: MPabFEj )(.)1( 52 ???????Ⅱ檔：計(jì)算載荷為 IⅡ =104=m,?由公式（321）和（320）得: NdFjt ?? t ???mm )(in1 ???r mm 759ss2?由公式（319）得: MPabFEj ).()1( 52 ???????Ⅲ檔：計(jì)算載荷為 iⅢ =104≈m,?由公式（321）和（320）得: 鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 202221NdTFjt ??? t ?? )(in1 ????r mm364s24s2由公式（319）得: MPabFEj )()1( ???????? 倒檔:計(jì)算載荷為 i12=10443/17=m,由公式（321）和（320）得: NdFjt ??? t .7coscos?? )(in1 ????r mm73s2s2由公式（319）得: MPabFEj )(.)1( 52 ????????計(jì)算載荷為 i 倒檔 =104=m,由公式（321）和（320）得: NdFjt ???t ?? )(in1 ????r mm5s4s2低速載貨汽車變速器的設(shè)計(jì)22由公式（319）得: MPabFEj )(.)1( 52 ????????以上檔位的齒輪副都滿足接觸強(qiáng)度的要求（見表 35） 。 軸的設(shè)計(jì)與軸承的選擇變速器軸在工作中承受著轉(zhuǎn)矩及來自齒輪嚙合的圓周力、徑向力和斜齒輪的軸向力引起的彎矩。剛度不足會產(chǎn)生彎曲變形，破壞齒輪的正確嚙合，產(chǎn)生過大的噪聲，降低齒輪的強(qiáng)度、耐磨性及壽命。 軸的設(shè)計(jì)軸的徑向及軸向尺寸對其剛度影響很大，且軸長與軸徑應(yīng)協(xié)調(diào)。變速器軸的最大直徑 d 與支承間的距離 l 可按下列關(guān)系式初選 [4]：對第一軸及中間軸： ~6.?ld對第二軸： （322） 三軸式變速器的第二軸與中間軸的最大直徑 d 可根據(jù)中心距 A（mm）按下式初選： （323）Ad)6.~45.(?由公式（323）得：=（～）105=～63mmd)60.~45.(?由公式（322）得：第二軸：l=d/（～）=225～350mm；中間軸：l=d/（～）=～；第一軸：l=d/（～）=～。第一軸花鍵部分直徑可根據(jù)發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 Temax （Nm）按下式初選： （324）3max)~(ed??由公式（324）得： mTde ~).()( 33max??初選的軸徑還需根據(jù)變速器的結(jié)構(gòu)布置和軸承與花鍵、彈性檔圈等標(biāo)準(zhǔn)以及軸的剛度與強(qiáng)度驗(yàn)算結(jié)果進(jìn)行修正。欲求中間軸式變速器第一軸的支點(diǎn)反力，必須先求第二軸的支點(diǎn)反力。檔位不同，不僅齒輪上的圓周力、徑向力和軸向力不同，而且力到支點(diǎn)的距離也有變化，所以應(yīng)當(dāng)對每個(gè)檔位都進(jìn)行驗(yàn)算。驗(yàn)算時(shí)，將軸看作鉸接支承的梁，作用在第一軸上的轉(zhuǎn)矩應(yīng)取 Temax。齒輪嚙合的圓周力 Ft、徑向力 Fr、及軸向力 Fa可按下式求出 [4]：鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 202223 （325）?????diTFiearet /tn2)cos(/maxa??式中 i——至計(jì)算齒輪的傳動比；d——計(jì)算齒輪的節(jié)圓直徑，mm；——節(jié)點(diǎn)處壓力角；?——螺旋角；?——發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，Nmm。maxeT在彎矩和轉(zhuǎn)矩聯(lián)合作用下的軸應(yīng)力 （MPa）為 [4]：? （326）][32???dMW （327）2jscT?式中 W——彎曲截面系數(shù)，mm 3；d——軸在計(jì)算斷面處的直徑，花鍵處取內(nèi)徑，mm； Mc——