【文章內(nèi)容簡介】 距A，再以修正后的中心距A作為各擋齒輪齒數(shù)分配的依據(jù)。由，計算得=，當取整為A=60mm。 由公式 （35）而常嚙合傳動齒輪中心距和一擋齒輪的中心距相等，即 （36）由已知=，=,初選=25176。，32，=17。計算后取整數(shù)得：=18，=25。 根據(jù)所確定的齒數(shù)和公式 ，計算校核得=176。 1）二擋齒輪的齒數(shù)由二擋齒輪為斜齒輪，螺旋角和常嚙合齒輪的不同，有公式 傳動比 （37） 中心距 （38）而從抵消或減少中間軸的軸向力出發(fā)，還必須滿足下列關系式 （39）聯(lián)解上述三個公式，采用比較方便的試湊法，即先選定螺旋角，解式（37）和式（38），求出、再把、及代入式（39）中，檢查是否滿足或近似滿足軸向力平衡的關系。如相差太大，則要調(diào)整螺旋角，重復上述過程，直至符合設計要求為止，初選=18176。 根據(jù)上述的計算方法的：=28，=17，=18176。 2）三擋齒輪的齒數(shù) 由三擋齒輪為斜齒輪，螺旋角和常嚙合齒輪的不同，有公式 傳動比 （310） 中心距 （311） 而從抵消或減少中間軸的軸向力出發(fā)，還必須滿足下列關系式 (312) 由已知=，=21176。，經(jīng)計算校核得=25，=19，=21176。 3）四擋齒輪的齒數(shù) 由四擋齒輪為斜齒輪，螺旋角和常嚙合齒輪的不同，有公式 傳動比 （313） 中心距 （314） 而從抵消或減少中間軸的軸向力出發(fā)，還必須滿足下列關系式 （315） 由已知=，=21176。，經(jīng)計算校核得=23，=21，=21176。 4）五擋齒輪的齒數(shù) 由四擋齒輪為斜齒輪，螺旋角和常嚙合齒輪的不同，有公式 傳動比 （316） 中心距 （317） 而從抵消或減少中間軸的軸向力出發(fā)，還必須滿足下列關系式 （318） 由已知=，=25176。，經(jīng)計算校核得=23，=20，=25176。 汽車變速器齒輪均為漸開線齒輪。漸開線齒輪除了能滿足傳動機構平穩(wěn)、傳動比恒定不變等基本要求外，還有互換性好、中心距具有可分離性及切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，兩斜齒輪的螺旋角必須相等而且方向相反。漸開線圓柱齒輪的基準齒輪（GB1356——78）見表31。表31漸開線圓柱齒輪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ɑ20176。20176。25176。齒頂高系數(shù)徑向間隙系數(shù)()*mm齒根圓角半徑()*mm注：考慮某些工藝要求。 表52中給出了角度變位直齒圓柱齒輪的計算公式，角度變位能獲得良好的嚙合性能及傳動質(zhì)量指標，故變速器設計多采用之。表中的為模數(shù)；，分別為齒數(shù)和變位系數(shù)，計算時應分別計算主、被動齒輪的有關項目，主、被動齒輪的有關項目的下標分別為“1”和“2”。表中的，ɑ見表31。表32漸開線直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算序號計算項目 角度變位齒輪的計算公式已知中心距已知變?yōu)橄禂?shù)，1理論中心距2嚙合角3中心距（已知）4中心距變位系數(shù) 5變位系數(shù)之和6齒頂降低系數(shù) 7分度圓直徑 8齒頂高 9齒根高 10齒全高 11齒頂圓直徑 12齒根圓直徑 13周節(jié)14基節(jié)15分度圓弧齒厚16基圓直徑 注：表中的值計算主動齒輪時取，計算被動齒輪時取。 表53中給出了角度變位直齒圓柱齒輪的計算公式，角度變位能獲得良好的嚙合性能及傳動質(zhì)量指標，故變速器設計多采用之。表中的為模數(shù)；，分別為齒數(shù)和變位系數(shù)，計算時應分別計算主、被動齒輪的有關項目，主、被動齒輪的有關項目的下標分別為“1”和“2”。表中的，ɑ見表31。上表下面已經(jīng)給出的介紹。表33漸開線直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算序號計算項目角度變位齒輪的計算公式已知中心距已知變位系數(shù)，1理論中心距2端面嚙合角3中心距（已知）4中心距變位系數(shù)5變位系數(shù)之和6齒頂降低系數(shù)7分度圓直徑 8齒頂高9齒根圓10齒全高11齒頂圓直徑12齒根圓直徑13當量齒數(shù)14法向基節(jié)15分度圓弧齒厚16基圓直徑 1）計算直齒輪參數(shù)一擋直齒輪：=32，=17。=，=60mm=176。=；=；=；=80mm；=；=；=；=；=；=；=；=；=；=；=；=；=；=；=；=；=。 2）計算斜齒輪參數(shù) 斜齒圓柱齒輪各參數(shù)值如下表34所示：表34斜齒圓柱齒輪各參數(shù)值計算項目理論中心距端面嚙合角176。176。176。176。176。中心距6060606060中心距變位系數(shù)變位系數(shù)之和*齒頂降低系數(shù)*分度圓直徑齒頂高齒根高齒全高齒頂圓直徑齒根圓直徑當量齒數(shù)25342731312631233320法向基節(jié)分度圓弧齒厚基圓直徑 與其他機械行業(yè)比較，不同用途汽車的變速器齒輪使用條件仍是相似的。此外，汽車變速器齒輪用的材料、熱處理方法、加工方法、精度級別、支承方式也基本一致。如汽車變速器齒輪用低碳合金鋼制作，采用剃齒或磨齒加工，齒輪表面采用滲碳淬火熱處理工藝，齒輪精度為GB/，6級和7級[6]。 齒輪滿足工作條件的要求：為大大提高齒輪的耐磨性及抗彎曲疲勞、抗接觸疲勞的能力，現(xiàn)代汽車變速器齒輪大部采用滲碳合金鋼，其表面的硬度較高，而心部具有較高韌性。在選用鋼材料及熱處理方法時，對切削加工性能及成本也應該考慮。 變速器齒輪的損壞形式主要有：輪齒斷裂、齒面疲勞剝落（點蝕）、移動換擋齒輪端部破壞以及齒面膠合。增大輪齒根部齒厚，加大齒根圓角半徑，采用高齒，提高重合度，增多同時嚙合的輪齒對數(shù)，提高輪齒柔度，采用優(yōu)質(zhì)材料等，都是提高輪齒彎曲強度的措施，合理選擇齒輪參數(shù)及變位系數(shù)，降低接觸應力，提高齒面硬度等，可提高齒面的接觸強度，采用黏度大、耐高溫、耐高壓的潤滑油，提高油膜強度，提高齒面硬度，選擇適當?shù)凝X面表面處理和鍍層等，是防止齒面膠合的措施。 在材料的選擇上，現(xiàn)代汽車變速器齒輪大都采用滲碳合金鋼制造，使齒輪表面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度、彎曲強度及耐磨性。在選擇齒輪的材料及熱處理時也應考慮到其機械加工性能及制造成本。 國產(chǎn)汽車變速器的齒輪材料是20CrMnTi，20Mn2TiB，20MnVB，20MnMoB。國外汽車變速器齒輪大都選用鉻鎳合金鋼。 變速器齒輪輪齒表面滲碳層深度的推薦范圍如下： ； 滲碳層深度 ~ 5mm 滲碳層深度 ~ 5mm 滲碳層深度 ~[9]齒輪滲碳后需淬火，使材料晶粒細化，提高表面硬度。為清除內(nèi)應力，還需要回火。滲碳齒輪表面的硬度應為HRC58~HRC63，心部硬度為HRC33~HRC48。某些輕型貨車和轎車的齒輪采用40Cr或35Cr鋼并進行表面氰化處理。這種中碳鉻鋼具有滿意的鍛造性能及良好的強度指標，氰化鋼的特點是熱處理后變形小，但承載能力和耐磨性均不如滲碳鋼。對于氰化齒輪，表面硬度為HRC48~HRC53[10]。 發(fā)動機最大扭矩為=60Nm，齒輪傳動效率98%，離合器傳動效率98%，軸承傳動效率96%。則： I軸 =60= 中間軸 =25/18= II軸 一擋= =32/17 = 二擋= =28/17 = 三擋= =25/19 = 四擋= =23/21 = 五擋= =20/23 = 1）直齒輪彎曲應力 （319） 式中 ——彎曲應力（MPa) ——計算載荷（Nmm) ——應力集中系數(shù)，可以近似取= ——齒形系數(shù)， —— 齒寬系數(shù)，= —— 摩擦力影響系數(shù)，主從動齒輪在嚙合點上的摩擦力方向不同，對彎曲應力的影響也不同，主動齒輪 =，從動齒輪=。 ——齒寬（mm） —— 模數(shù)。 ==MPa850MPa348MPa850MPa 2）斜齒輪彎曲應力 （320） 式中： —— 計算載荷（Nmm） ——法向模數(shù) ——斜齒輪螺旋角 ——應力集中系數(shù) =； ——齒形系數(shù)，按當量齒數(shù)取 ——齒寬系數(shù)，= ——重合度影響系數(shù) =。斜齒輪選取所受扭矩最大的二擋齒輪10為例，=109MPa250MPa =119MPa250MPa3）輪齒接觸應力 式中：——輪齒的接觸應力（MPa） ——計算載荷（Nmm） ——節(jié)圓直徑（mm） ——節(jié)點處壓力角 ——齒輪螺旋角 ——齒輪材料的彈性模量 ——齒輪接觸的實際寬度 、——主、從動齒輪節(jié)點處的曲率半徑，直齒輪，斜齒輪。 、——主從齒輪節(jié)圓半徑（mm）。計算一擋齒輪的接觸應力：=，齒寬mm，=32，=17，=，=，=80mm，=。 mm，mm =2000MPa 2000MPa符合要求。計算二擋斜齒輪的接觸應力：=28，=17，=，=，=，=，mm。mmmm=298MPa2000MPa=307MPa2000MPa符合要求。同理校核其它斜齒輪強度同樣符合要求。 1）一擋時，齒輪112受力 N N N N N N N N N N 2）二擋齒輪10所受到的圓周力、徑向力及軸向力 N N N N N N 3）三擋時齒輪8所受的圓周力、徑向力及軸向力 N N N N N N4）四擋時，齒輪6所受的圓周力、徑向力及軸向力 N N