輕型貨車中間軸五檔變速器的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-09-01 17:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 合考慮文中設(shè)計(jì)由于是輕型車，；。壓力角較小時(shí)，重合度較大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲較低；壓力角較大時(shí)，可提高輪齒的抗彎強(qiáng)度和表面接觸強(qiáng)度。國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)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(duì)齒輪工作噪聲、輪齒的強(qiáng)度和軸向力有影響。選用大些的旋角時(shí)，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?！?6176。，一檔齒輪的螺旋角取下限。齒寬對(duì)變速器的軸向尺寸、齒輪工作平穩(wěn)性、齒輪強(qiáng)度和齒輪工作時(shí)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(dòng)比和傳動(dòng)方案來分配各檔齒輪的齒數(shù)。變速器的傳動(dòng)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(dòng)比計(jì)算 一檔傳動(dòng)比為：如果一檔齒數(shù)確定了，則常嚙合齒輪的傳動(dòng)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(shí)，對(duì)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(shè)計(jì)取=16，初選，代入公式得到：取整得58，則。 對(duì)中心距A進(jìn)行修正因?yàn)橛?jì)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(jì)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(dòng)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(guān)系式： （）聯(lián)解上述（），（），（）三個(gè)方程式，可采用比較方便的試湊法。解得結(jié)果如下： ， 三檔齒數(shù)的確定已知： 由式子 （） （） （）聯(lián)解上式（），（），（）三個(gè)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(gè)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(shè)計(jì)計(jì)算 變速器齒輪的破壞形式主要有輪齒的折斷、齒輪齒面點(diǎn)蝕、齒端部破壞及齒面膠合等。為防止齒輪破壞需要對(duì)齒輪進(jìn)行強(qiáng)度校核[5]。 (1)滿足工作條件的要求 不同的工作條件，對(duì)齒輪傳動(dòng)有不同的要求，故對(duì)齒輪材料亦有不同的要求。但是對(duì)于一般動(dòng)力傳輸齒輪，要求其材料具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，而且齒面硬，齒芯軟。 (2)合理選擇材料配對(duì) 如對(duì)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(yīng)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(yīng)采用不同鋼號(hào)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(qiáng)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(jí)。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?？刂讫X輪變形也必須在制造齒輪的全過程中設(shè)法去解決。 各軸的轉(zhuǎn)矩計(jì)算 倒檔軸： 二軸倒檔齒輪： 斜齒齒輪輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算 （）式中：——圓周力（N），； ——計(jì)算載荷（Nmm）； ——節(jié)圓直徑（mm）； ——法向模數(shù)（mm）。為斜齒輪螺旋角； ——應(yīng)力集中系數(shù)，； ——齒面寬（mm）； ——法向齒距，； ——齒形系數(shù)，可按當(dāng)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(guān)參數(shù)代入（），整理得到： （） 當(dāng)計(jì)算載荷取作用到變速器第一軸上的最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，倒檔直齒輪許用彎曲應(yīng)力在400～850MPa[8]，貨車承受載荷作用的倒檔齒輪的許用應(yīng)力應(yīng)取下限。（1）一檔齒輪彎曲強(qiáng)度校核
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