【文章內(nèi)容簡介】 的接觸強度和彎曲強度。齒輪越寬，承載能力也就越高，因此齒輪不宜過窄。所以齒寬必須取得適當。齒輪模數(shù)選取應當符合國家的標準規(guī)定。本次設計是基于小型轎車之上，由此，得來齒輪的受力情況進行分析。齒輪傳動計算載荷： （式中， 為載荷系數(shù)）LKFPnca?K齒根彎曲疲勞強度設計，其模數(shù)： ??321FSadYzTm????按齒面接觸強度設計： （33321. ???????HEdZuK）式中 ：齒輪扭矩， ：齒寬系數(shù)， ：傳動比， ：齒形系數(shù)， ：應力校正1Td?uFaYSaY系數(shù)， ：材料彈性影響的系數(shù)， ： 接觸疲勞許用應力。EZH?從齒輪強度的觀點出發(fā)，并經(jīng)原始數(shù)據(jù)帶入及運算，得到范圍大致如下的變速器齒輪模數(shù)：中級轎車：～，輕型和微型轎車：～。 （)10492()10(3max?????enMk4）高檔： . （)10(703max????iet5）最后，參考同類型汽車齒輪的模數(shù)，并符合國家的標準 GB1357 規(guī)定： 取低檔： 一、二、三檔 ?中檔： 三、四、五檔 2nm高檔： 六、七檔 中心距 的確定A變速器齒輪的中心距對于變速器整體的質(zhì)量、尺寸與體積都有很大的影響。它是 南湖學院畢業(yè)設計（論文）10變速器很重要的參數(shù)。通常，根據(jù)經(jīng)驗公式初選的中心距 。A由經(jīng)驗公式： （331max)(iMeKA??6）式中： ——中心距系數(shù)。對轎車為 =15～19；K ——發(fā)動機的最大輸出轉(zhuǎn)矩；maxe ——變速器在一檔時，第二軸輸出；i= ；maxiMegi??1ax ——變速器的傳動效率，取 ；g? ——變速器一檔傳動比。1i綜上所述，取 。A42?確定中心距時需考慮齒輪結(jié)構(gòu)要求以及齒輪的幾何參數(shù)，使得其與中心距相互匹配。 齒寬的確定齒輪的寬度大，承載能力較高。但是在齒輪受載之后，由于軸的繞度變形及齒向誤差等原因，沿齒寬度的方向受力不均勻，因此齒寬不宜取得太大 [6]。公式初選：直齒輪： )(????mb 42.?m斜齒輪： 6086n 753n ).( .取齒寬為：30，30，32； 為：。nm 斜齒輪螺旋角的確定汽車的變速器除了倒檔為直齒輪之外，其余的均為斜齒輪設計，變速器斜齒輪的螺旋角范圍 10176?！?5176。 ，增大螺旋角可使得工作平穩(wěn)，齒輪捏合重合系數(shù)的增加，為的是提高強度和減少工作噪聲以及工作精度。若是螺旋角取得太大，會使得軸承載荷以 南湖學院畢業(yè)設計（論文）11及軸向力過大。第一、二軸上的齒輪則取左旋，并初選： ，即中間軸上全部8324????的齒輪螺旋方向均做成右旋的形式。因為，在選取斜齒輪的螺旋角時，經(jīng)軸承蓋由殼體承受第一、二軸上的軸向力，而盡量使得中間軸上軸向力平衡。 原始齒廓參數(shù)壓力角 ： ?增大齒輪的壓力角 ，會提高齒輪傳動的接觸強度以及齒輪的彎曲強度，齒輪在節(jié)點處的齒廓曲率半徑和齒厚都會隨之增加。參照現(xiàn)代汽車的參數(shù)，選壓力角為： 。?20??壓力角的增大并不是都對于傳動是有利的，對重合度接近 2 的高速齒輪推薦于采用高系數(shù)為 1～ 的齒頂，齒輪的壓力角為 16176。～18176。但轎車要求噪聲小，常常選用較小壓力角。同步器的接合器或者同一變速器的壓力角一般主要有 ，?0， 。?25?30齒頂高系數(shù)，選取正常齒頂高的系數(shù)： ?ah 各檔齒輪數(shù)的分配確定變速器的各檔齒輪齒數(shù)時，考慮到根切現(xiàn)象的發(fā)生以及各檔傳動比的要求，一般盡量將中間軸上一檔的小齒輪取得小些，使得 傳動比更大一些。在初選螺旋87/z角，確定齒輪模數(shù)和中心距以后，并根據(jù)預先確定變速器的檔數(shù)，在 已定的前提之下，1i的傳動比分配得大些，于是可分配較多的齒數(shù)到第一軸常嚙合齒輪，在其內(nèi)腔以21/z便設置第二軸前軸承，傳動方案及傳動比，分配各檔的齒輪齒數(shù)。如果，第一軸常嚙合齒輪齒數(shù)太多會使得齒輪的外徑會增大，若是超過變速器殼體上第一軸的軸承孔的尺寸，就不能進行裝配。 。 （371432zi?mdh? 南湖學院畢業(yè)設計（論文）12）若是齒數(shù)太少，則加工軸承孔之后，會使得輪輻太薄，即影響齒輪的強度。中間軸上的小齒輪 最小齒數(shù)，受到中間軸軸頸的尺寸限制。在選定時，對齒輪齒數(shù)和軸8z的尺寸都要進行綜合的考慮。若采用變位齒輪，則可增強小齒輪的強度及避免根切。轎車中間軸式的變速器一檔傳動比為 ～ 時，則中間軸上一檔齒輪的齒數(shù)可在 =15～17 之間進行選擇。?1i 8z一檔齒數(shù)的確定： （31432zi8）因為 1，2 齒輪都是斜齒輪，按照下述公式可求得： （ ???nmAz9） （ ???nz?10）故取： 1?z472z913?z14z （3?i11）二檔齒數(shù)的確定： 有 （312zi???12）又因為： ???nmAz 45?182?z三檔齒數(shù)的確定： 1093i （ ??????nmAz? 南湖學院畢業(yè)設計（論文）1313）取 389?z??10=23 ?i四檔齒數(shù)的確定： （14） ??????nmAz??。? ??7=33 ??8=28五檔齒數(shù)的確定： （3`6152zi15） ??????nmAz??。? ??5=28 ??6=33六檔齒數(shù)的確定： （341326zi16） ??????nmAz??。? ??3=26 ??4=?zi倒檔齒輪數(shù)的確定: 由于一檔，則倒檔齒輪就選用相同的模數(shù)。倒檔齒輪數(shù)在 21～23 之間，于是選定倒檔齒輪為 23。??7 （317165217615zzir ????）齒輪 9 和 8 的齒頂圓間為了不產(chǎn)生運動干涉保證倒檔齒輪嚙合，應當保持 以上。m 南湖學院畢業(yè)設計（論文）14 取 a=9；)12(cos)(2165 ????????nmaAz?則?。? （3184z16=14 ）中間軸和倒檔軸的中心距： （)14()(1081 ??????zman）第二軸和倒檔軸的中心距： （320）1532)43()(1082 ??????zan 齒輪材料的選擇一般情況之下，齒輪傳動失效主要是由輪齒的失效。工作面磨損和輪齒折斷、塑性變形、點蝕以及膠合是齒輪傳動比較常見失效的形式。齒面必須具備有較高的抗點蝕、抗磨損和塑性變形以及抗膠合的能力，并要求齒根應具有較高抗折斷的能力。因此，根據(jù)加工后的優(yōu)點和材料特性，除結(jié)構(gòu)形狀較為復雜或尺寸過大只適合鑄造外，一般都是用鍛鋼來制造齒輪。常用含碳量在 ％～％的合金鋼或碳鋼。此外，還應當進行磨齒等精加工。目前需精加工的齒輪，多為先切齒再進行表面之間硬化的處理，最后再進行精加工。熱處理方式主要有表面氮化、淬火、滲碳等。所用的材料根據(jù)具體的要求以及熱處理的方法來確定。 齒輪的變位系數(shù)采用兼顧周全的齒輪變位，它能既可避免齒輪產(chǎn)生的根切、干涉和配湊中心距，又能滿足變速器的不同檔位齒輪在彎曲強度、接觸強度、抗膠合能力使用平穩(wěn)性和耐磨性等方面的不同要求。 南湖學院畢業(yè)設計（論文）15 齒輪強度 齒輪損壞形式變速器齒輪的損壞形式主要有下列的幾種形式 [7]齒輪折斷：為了提高齒輪抗折斷的能力，采取以下的措施：（1） 、增大軸的剛性及支承使得輪齒接觸線上承受的載荷較為均勻；（2） 、對齒根的表層進行強化處理采用的是：滾壓、噴丸等工藝的措施；（3） 、采用適合的熱處理方法使得芯材料具有足夠的韌性；（4） 、為了減小齒根的應力集中，采取消除加工刀痕以及增大齒根過度圓角的半徑。齒輪點蝕：為了提高接觸的強度，采取以下的措施：（1） 、鋼材采用許用應力大的，提高齒面的強度；（2） 、合理選擇齒輪的參數(shù)，使得接觸應力降低。齒面膠合：為了防止膠合主要有以下的措施：加強潤滑的措施。若是采用抗膠合能力強的潤滑油并且在潤滑油之中加入極壓添加劑，就可以減輕或防止齒面的膠合。 齒輪強度校核經(jīng)校核計算各齒輪的強度均滿足設計的要求。因為計算過程較長，具體校核計算過程見附錄 1。 南湖學院畢業(yè)設計（論文）16第四章 軸承的選擇與確定 變速器軸承形式選擇軸承所承受的載荷性質(zhì)、大小和方向，是選擇軸承類型主要的依據(jù)。根據(jù)載荷的大小選擇軸承類型： 因為，球軸承中主要是點接觸，適合于承受中等或較輕載荷。然而，滾子軸承中主要是線接觸，適合承受較大載荷。因此，當載荷較小的時侯，可以優(yōu)先的選用球軸承。根據(jù)載荷的方向選擇軸承類型： 對于純軸向的載荷，一般會選用推力軸承。如果純軸向載荷比較小選用推力球軸承，但是純軸向的載荷較大一般可以選用推力滾子軸承。如果在軸承同時承受徑向的載荷和軸向載荷的時候，可以選用接觸角不大的角接觸球軸承或者圓錐滾子軸承；當軸向載荷較大的時侯，可選用接觸角較大的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，或者可以選用推力軸承和向心軸承組合在一起的結(jié)構(gòu)，分別承擔軸向載荷和徑向載荷。從工作轉(zhuǎn)速對于軸承的要求來看，即可以確定以下的幾點 [8]：（1） 、保持架的結(jié)構(gòu)與材料對軸承轉(zhuǎn)速的影響極大； （2） 、在內(nèi)徑向相同的時侯，滾動體加在外圈滾道上的離心力也就越小。滾動體越小相同的外徑也就越小。因此，更適合于在更高的轉(zhuǎn)速下工作；（3） 、推理的軸承極限轉(zhuǎn)速都不高；（4） 、在工作轉(zhuǎn)速超出極限的時候，就可以選用較高公差等級或者游隙較大的軸承；并且加強對循環(huán)油冷卻，采用循環(huán)潤滑或油霧潤滑改善軸承的高速性能；（5） 、滾子軸承有較低的極限轉(zhuǎn)速與球軸承相比，在高速時一般會優(yōu)先選用球軸承。因此，可采用向心球軸承于第一軸的前軸承。此軸承安置在發(fā)動機飛輪的內(nèi)腔之中。第一軸的后軸承是外座圈上有止動槽的深溝球軸承。為了使第一軸便于拆裝，一般第一軸承齒輪的齒頂圓直徑比后軸承的外圈直徑小。采用液針軸承于第二軸，采用了帶止動槽的深溝球軸承在后端。采用無套、有保持架的滾針軸承，第二軸間采用滾針軸承與第二軸上常嚙合齒輪，由于受結(jié)構(gòu)限制的徑向尺寸，軸與滾針軸承和齒輪孔 南湖學院畢業(yè)設計（論文）17間的徑向間隙小，轉(zhuǎn)動及定位精度高，這會有利于齒輪的嚙合。有時侯可用兩個單列的軸承串聯(lián)來使用。中間軸的前端選用的是徑向滾子軸承，其不承受軸向力。因為，在殼體的前端面布置軸承蓋比較困難。潤滑則采用飛濺潤滑。 選用軸承的形式及尺寸 各軸承的尺寸及形式如表 所示：表 選用軸承的尺寸及形式名稱 尺寸（ dDB）第一軸后支承 深溝球軸承 5510021第二軸前支承 滾針軸承 404615第二軸一檔齒輪 滾針軸承 859320第二軸二檔齒輪 滾針軸承 758220第二軸三檔齒輪 滾針軸承 758220第二軸四檔齒輪 滾針軸承 657220第二軸五檔齒輪 滾針軸承 657220第二軸七檔齒輪 滾針軸承 556220第二檔后支承 深溝球軸承 5510021第二軸倒檔齒輪 滾針軸承 859320中間軸前支承 圓柱滾子軸承 5510021中間 中間軸后支承 深溝球軸承 5013031 軸承安裝設計 軸承配合公差選擇汽車變速器的軸承選用普通級的精度軸承。配合公差選取如下：孔座：圓柱滾子軸承和球軸承 6k軸： 球軸承 6k圓柱滾子軸承： ≤40 40 dmdm6與滾針軸承配合之處的內(nèi)外滾道，分別為齒輪箱體孔座與軸配合，其公差分別為 南湖學院畢業(yè)設計（論文）18和 。6G5h 軸承軸向定位設計變速器工作的時侯，軸向力的方向和大小也在發(fā)生變化。為了防止軸承產(chǎn)生軸向的位移，應該在軸殼體上設置軸向的緊固裝置。軸承內(nèi)圈的定位通常由軸肩固定軸承在軸上的位置。軸肩部圓角半徑應小于軸承內(nèi)