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正文內(nèi)容

輕型貨車中間軸五檔變速器的設計(編輯修改稿)

2024-09-01 17:16 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 合考慮文中設計由于是輕型車,;。壓力角較小時,重合度較大,傳動平穩(wěn),噪聲較低;壓力角較大時,可提高輪齒的抗彎強度和表面接觸強度。國家規(guī)定的標準壓力角為20176。,所以變速器齒輪普遍采用的壓力角為20176。嚙合套或同步器的接合齒壓力角有20176。、25176。、30176。等,但普遍采用30176。壓力角[4]。 螺旋角β齒輪的螺旋角對齒輪工作噪聲、輪齒的強度和軸向力有影響。選用大些的旋角時,使齒輪嚙合的重合度增加,因而工作平穩(wěn)、噪聲降低。貨車變速器的螺旋角為:18176。~26176。,一檔齒輪的螺旋角取下限。齒寬對變速器的軸向尺寸、齒輪工作平穩(wěn)性、齒輪強度和齒輪工作時受力的均勻程度等均有影響。,為齒寬系數(shù),~,;斜齒,~,此處亦為28mm。一般齒輪的齒頂高系數(shù)=,為一般汽車變速器齒輪所采用。 各檔齒輪齒數(shù)分配在初選中心距、齒輪模數(shù)和螺旋角以后,可根據(jù)變速器的檔數(shù)、傳動比和傳動方案來分配各檔齒輪的齒數(shù)。變速器的傳動及各部件如圖2所示: 圖2 變速器傳意圖1一軸常嚙合齒輪;2—中間軸常嚙合齒輪;3—第二軸四擋齒輪;4—中間軸四擋齒輪; 5—第二軸三擋齒輪;6—中間軸三擋齒輪;7—第二軸二擋齒輪;8—中間軸二擋齒輪;9—第二軸一擋齒輪;10—中間軸一擋齒輪;11—第二軸倒擋齒輪;12—中間軸倒擋齒輪;13—惰輪 最低檔傳動比計算 一檔傳動比為:如果一檔齒數(shù)確定了,則常嚙合齒輪的傳動比可求出,為了求一檔的齒數(shù),要先求其齒輪和,——一檔齒數(shù)和,直齒 斜齒 ()中間軸上小齒輪的最少齒數(shù),還受中間軸軸向尺寸的限制,即受剛度的限制。在選定時,對軸上的尺寸及齒輪齒數(shù)要統(tǒng)一考慮。貨車可在12~17之間選取,本設計取=16,初選,代入公式得到:取整得58,則。 對中心距A進行修正因為計算齒數(shù)和后,經(jīng)過取整使中心距有了變化,所以要根據(jù)取定的齒數(shù)和和齒輪變位系數(shù)重新計算中心距A,再以修正后的中心距作為各檔齒輪齒數(shù)分配的依據(jù)。 ()將各已知條件代入式()得到:mm,取整為96mm。 常嚙合齒輪傳動齒輪副的齒數(shù)確定 ()而常嚙合齒輪的中心距與一檔相等,即: () 已知各參數(shù)如下:代入式()得到:取整:, 二檔齒數(shù)的確定 已知: 由式子得: () () ()此外,從抵消或減少中間軸上的軸向力出發(fā),還必須滿足下列關系式: ()聯(lián)解上述(),(),()三個方程式,可采用比較方便的試湊法。解得結果如下: , 三檔齒數(shù)的確定已知: 由式子 () () ()聯(lián)解上式(),(),()三個方程式,可采用比較方便的試湊法,解得: 已知:由式子 () () ()聯(lián)解上述(),(),()三個式子,可采用比較方便的試湊法,解得: 初選 (2223)之間,小于取為14, 中間軸與倒檔軸之間的距離的確定:取整63mm。為保證倒擋齒輪在嚙合不發(fā)生干涉。則齒輪11的齒頂圓直徑De11為:De11=Z11= 取整為Z11=35二軸與倒檔軸之間的距離確定:mm取整100mm。 齒輪的設計計算 變速器齒輪的破壞形式主要有輪齒的折斷、齒輪齒面點蝕、齒端部破壞及齒面膠合等。為防止齒輪破壞需要對齒輪進行強度校核[5]。 (1)滿足工作條件的要求 不同的工作條件,對齒輪傳動有不同的要求,故對齒輪材料亦有不同的要求。但是對于一般動力傳輸齒輪,要求其材料具有足夠的強度和耐磨性,而且齒面硬,齒芯軟。 (2)合理選擇材料配對 如對硬度≤350HBS的軟齒面齒輪,為了讓兩齒輪壽命相近,小齒輪齒面硬度應略大于大齒輪齒面,為了減少膠合現(xiàn)象,兩齒輪硬度差在3050HBS較為合適,大、小齒輪應采用不同鋼號材料[6]。 (3)考慮加工、工藝及熱處理工藝滲碳齒輪的熱處理變形直接影響到齒輪的精度、強度、噪聲和壽命,即使在滲碳熱處理后加上磨齒工序,變形仍然要降低齒輪的精度等級。影響滲碳熱處理變形的因素較多,只有控制各方面的因素才能將變形控制到較小程度。控制齒輪變形也必須在制造齒輪的全過程中設法去解決。 各軸的轉矩計算 倒檔軸: 二軸倒檔齒輪: 斜齒齒輪輪齒彎曲強度計算 ()式中:——圓周力(N),; ——計算載荷(Nmm); ——節(jié)圓直徑(mm); ——法向模數(shù)(mm)。為斜齒輪螺旋角; ——應力集中系數(shù),; ——齒面寬(mm); ——法向齒距,; ——齒形系數(shù),可按當量齒數(shù)在齒形系數(shù)圖(圖3)中查得;——重合度影響系數(shù),將上述有關參數(shù)代入(),整理得到: () 當計算載荷取作用到變速器第一軸上的最大轉矩時,倒檔直齒輪許用彎曲應力在400~850MPa[8],貨車承受載荷作用的倒檔齒輪的許用應力應取下限。(1)一檔齒輪彎曲強度校核
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