【文章內容簡介】 螺旋角按表21選取。表21 汽車變速器齒輪的齒形、壓力角與螺旋角項目 車型 齒形壓力角α螺旋角β轎車 高齒并修形的齒形176。，15176。，16176。176。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、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。對轎車而言，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。在本設計中變速器齒輪壓力角α取20176。,嚙合套或同步器取30176。；斜齒輪螺旋角β取30176。應該注意的是選擇斜齒輪的螺旋角時應力求使中間軸上是軸向力相互抵消。為此，中間軸上的全部齒輪一律去右旋，而第一軸和第二軸上的的斜齒輪去左旋，其軸向力經軸承蓋由殼體承受。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值后，由于載荷分配不均勻，反而使齒輪的承載能力降低。所以，在保證齒輪的強度條件下，盡量選取較小的齒寬，以有利于減輕變速器的重量和縮短其軸向尺寸。通常根據齒輪模數的大小來選定齒寬：直齒 b=(~)m，mm斜齒 b=(~)m，mm本設計直齒齒寬試取22mm，斜齒齒寬試取20mm。第一軸常嚙合齒輪副齒寬的系數值可取大一些，使接觸線長度增加，接觸應力降低，以提高傳動的平穩(wěn)性和齒輪壽命。 各檔傳動比及其齒數的確定 確定一檔齒輪的齒數在初選了中心距、齒輪的模數和螺旋角后，可根據預先確定的變速器檔數、傳動比和結構方案來分配各檔齒輪的齒數。下面結合本設計來說明分配各檔齒數的方法。 一檔傳動比 （24） 為了確定Z9和Z10的齒數，先求其齒數和: （25） 其中 A =、m =；故有,取整為54。 圖21 五檔變速器示意圖上面根據初選的A及m計算出的可能不是整數，將其調整為整數后，從式（28）看出中心距有了變化，這時應從及齒輪變位系數反過來計算中心距A，再以這個修正后的中心距作為以后計算的依據。這里修正為54，則根據式（28）反推出A=。 確定常嚙合齒輪副的齒數由式（27）求出常嚙合齒輪的傳動比 （26） 乘用車中間軸式變速器一檔傳動比=，中間軸上一檔齒輪的齒數可在1517之間選取，貨車可在1217之間選用。一檔大齒輪齒數用計算求得。本設計取=13，則=5413=41。而常嚙合齒輪的中心距與一檔齒輪的中心距相等 （27） 由此可得： (28）而根據已求得的數據可計算出：，取整為57。 從而得出：=2=36。則根據式（27）可計算出一檔實際傳動比為 。 確定常嚙合齒輪副的齒數二檔傳動比 （29）而 ，故有： ①對于斜齒輪， （210）故有： ②①聯立②得：。按同樣的方法可分別計算出：三檔齒輪 ；五檔齒輪 。 確定倒檔齒輪的齒數一般情況下，倒檔傳動比與一檔傳動比較為接近。中間軸上倒檔傳動齒輪的齒數比一檔主動齒輪10略小，取。而通常情況下，倒檔軸齒輪取21~23，此處取=23。由 （211）可計算出。故可得出中間軸與倒檔軸的中心距A′= (212） = 而倒檔軸與第二軸的中心: (213） =。 齒輪變位系數的選擇 齒輪的變位是齒輪設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之和不等于零。角度變位既具有高度變位的優(yōu)點，有避免了其缺點。有幾對齒輪安裝在中間軸和第二軸上組合并構成的變速器，會因保證各檔傳動比的需要，使各相互嚙合齒輪副的齒數和不同。為保證各對齒輪有相同的中心距，此時應對齒輪進行變位。當齒數和多的齒輪副采用標準齒輪傳動或高度變位時，則對齒數和少些的齒輪副應采用正角度變位。由于角度變位可獲得良好的嚙合性能及傳動質量指標，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。 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。為提高接觸強度，應使總變位系數盡可能取大一些，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，減小接觸應力。對于低檔齒輪，由于小齒輪的齒根強度較低，加之傳遞載荷較大，小齒輪可能出現齒根彎曲斷裂的現象?？傋兾幌禂翟叫。粚X輪齒更總厚度越薄，齒根越弱，抗彎強度越低。但是由于輪齒的剛度較小，易于吸收沖擊振動，故噪聲要小些。根據上述理由，為降低噪聲，變速器中除去一、二檔和倒檔以外的其他各檔齒輪的總變位系數要選用較小的一些數值，以便獲得低噪聲傳動。其中，一檔主動齒輪10的齒數Z10〈17，因此一檔齒輪需要變位。變位系數 = （214）式中 Z為要變位的齒輪齒數。 齒輪的變位是齒輪設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之和不等于零。角度變位既具有高度變位的優(yōu)點，有避免了其缺點。 有幾對齒輪安裝在中間軸和第二軸上組合并構成的變速器，會因保證各檔傳動比的需要，使各相互嚙合齒輪副的齒數和不同。為保證各對齒輪有相同的中心距，此時應對齒輪進行變位。當齒數和多的齒輪副采用標準齒輪傳動或高度變位時，則對齒數和少些的齒輪副應采用正角度變位。由于角度變位可獲得良好的嚙合性能及傳動質量指標，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。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。為提高接觸強度，應使總變位系數盡可能取大一些，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，減小接觸應力。對于低檔齒輪，由于小齒輪的齒根強度較低，加之傳遞載荷較大，小齒輪可能出現齒根彎曲斷裂的現象?？傋兾幌禂翟叫?，一對齒輪齒更總厚度越薄，齒根越弱，抗彎強度越低。但是由于輪齒的剛度較小，易于吸收沖擊振動，故噪聲要小些。第3章 變速器齒輪的強度計算與材料的選擇 齒輪的損壞原因及形式齒輪的損壞形式分三種：輪齒折斷、齒面疲勞剝落和移動換檔齒輪端部破壞。輪齒折斷分兩種：輪齒受足夠大的沖擊載荷作用，造成輪齒彎曲折斷；輪齒再重復載荷作用下齒根產生疲勞裂紋，裂紋擴展深度逐漸加大，然后出現彎曲折斷。前者在變速器中出現的很少，后者出現的多。齒輪工作時，一對相互嚙合，齒面相互擠壓，這是存在齒面細小裂縫中的潤滑油油壓升高，并導致裂縫擴展，然后齒面表層出現塊狀脫落形成齒面點蝕。他使齒形誤差加大，產生動載荷，導致輪齒折斷。用移動齒輪的方法完成換檔的抵擋和倒擋齒輪，由于換檔時兩個進入嚙合的齒輪存在角速度茶，換檔瞬間在齒輪端部產生沖擊載荷，并造成損壞。 齒輪的幾何計算 直齒圓柱齒輪的計算 對于直齒圓柱齒輪( m=)表31直齒圓柱齒輪的參數齒數1341變位系數=+分度圓直徑齒頂高齒根高齒全高齒頂圓直徑齒根圓直徑齒距p=基圓齒距分度圓弧齒厚基圓直徑 斜齒圓柱齒輪的計算 表32斜齒圓柱齒輪的參數ZZZ齒數2136183928293324371219法向壓力角2020202020202020202020螺旋角法面模數端面模數端面壓力角2323232323232323232323當量齒數3356286144465237581930分度圓直徑