【文章內(nèi)容簡介】 。(210)式中，D2——從動錐齒輪大端分度圓直徑(mm)；KD2——直徑系數(shù)，～；——從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩(Nm)。ms由下式計算 (211)式中，ms——齒輪端面模數(shù)。同時，ms還應(yīng)滿足 (212)式中，——模數(shù)系數(shù)，～。最后取(68) 、(69)計算結(jié)果的較小值。也可以根據(jù)主動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩計算主動錐齒輪大端模數(shù)： (213)根據(jù)本設(shè)計例題各參數(shù)，從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩計算轉(zhuǎn)矩Tc=min[Tce ,Tcs]= Nm，則D2=175mm，根據(jù)式（211）從動錐齒輪端面模數(shù)ms=4mm，通過式（212）進(jìn)行驗算取較小值并取整為ms≈4mm。同理可得主動錐齒輪：mz=，則主動錐齒輪大端分度圓直徑D1= mzz1=63mm。3）主、從動錐齒輪齒面寬b1和b2錐齒輪齒面過寬并不能增大齒輪的強(qiáng)度和壽命，反而會導(dǎo)致因錐齒輪輪齒小端齒溝變窄引起的切削刀頭頂面寬過窄及刀尖圓角過小。這樣，不但減小了齒根圓角半徑，加大了應(yīng)力集中，還降低了刀具的使用壽命。此外，在安裝時有位置偏差或由于制造、熱處理變形等原因，使齒輪工作時載荷集中于輪齒小端，會引起輪齒小端過早損壞和疲勞損傷。另外，齒面過寬也會引起裝配空間的減小。但是齒面過窄，輪齒表面的耐磨性會降低。，即b2≤，但b2應(yīng)滿足b2≤10ms，一般也推薦b2=。對于螺旋錐齒輪，b1一般比b2大10％。則根據(jù)本設(shè)計例題各參數(shù)，按照齒輪的計算載荷來計算并圓整得：b2=27 mm，b1=30 mm。4）雙曲面齒輪副偏移距E及偏移方向選擇E值過大將使齒面縱向滑動過大，從而引起齒面早期磨損和擦傷；E值過小，則不能發(fā)揮雙曲面齒輪傳動的特點。一般對于轎車和輕型貨車E≤≤40％A2；對于中、重型貨車、越野車和大客車，E≤(～) D2。另外，主傳動比越大，則E也應(yīng)越大，但應(yīng)保證齒輪不發(fā)生根切。雙曲面齒輪的偏移可分為上偏移和下偏移兩種。由從動齒輪的錐頂向其齒面看去，并使主動齒輪處于右側(cè)，如果主動齒輪在從動齒輪中心線的上方，則為上偏移；在從動齒輪中心線下方，則為下偏移。如果主動齒輪處于左側(cè)，則情況相反。圖68a、b為主動齒輪軸線下偏移情況，圖68c、d為主動齒輪軸線上偏移情況。則根據(jù)本設(shè)計例題各參數(shù)，E≤=32mm且E≤40％A2=，考慮到載貨汽車，盡量取小值，可取為E==30mm，由于采用雙曲面齒輪，因此選擇主動錐齒輪下偏移，左旋，從動錐齒輪右旋。圖26 雙曲面齒輪的偏移和螺旋方向a)、b)主動齒輪軸線下偏移 c)、d)主動齒輪軸線上偏移5）中點螺旋角β螺旋角沿齒寬是變化的，輪齒大端的螺旋角最大，輪齒小端的螺旋角最小?；↓X錐齒輪副的中點螺旋角是相等的，雙曲面齒輪副的中點螺旋角是不相等的，而且β1β2, β1與β2之差稱為偏移角ε。選擇β時，應(yīng)考慮它對齒面重合度εF、輪齒強(qiáng)度和軸向力大小的影響。β越大，則εF也越大，同時嚙合的齒數(shù)越多，傳動就越平穩(wěn)，噪聲越低，而且輪齒的強(qiáng)度越高。，～。但是β過大，齒輪上所受的軸向力也會過大。汽車主減速器弧齒錐齒輪螺旋角或雙曲面齒輪副的平均螺旋角一般為35176。～40176。轎車選擇較大的β值以保證較大的εF，使運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低；貨車選用較小β值以防止軸向力過大，通常取35176。也可以根據(jù)“格里森”制推薦預(yù)選主從動錐齒輪螺旋角名義值公式進(jìn)行預(yù)選： (214)螺旋角名義值還需要按照選用的標(biāo)準(zhǔn)刀號進(jìn)行反算螺旋角，最終得到的螺旋角名義值 與β1之差不超過5176。，詳見參考文獻(xiàn)［1］。 (215)其中ε——雙曲面齒輪傳動偏移角的近似值 (216)平均螺旋角 (217)雙曲面齒輪中點螺旋角具體選取結(jié)果，必須經(jīng)過繁瑣計算才能確定，詳見后面計算程序計算結(jié)果。 6）螺旋方向從錐齒輪錐頂看，齒形從中心線上半部向左傾斜為左旋，向右傾斜為右旋。主、從動錐齒輪的螺旋方向是相反的。螺旋方向與錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向影響其所受軸向力的方向。當(dāng)變速器掛前進(jìn)擋時，應(yīng)使主動齒輪的軸向力離開錐頂方向，這樣可使主、從動齒輪有分離趨勢，導(dǎo)致輪齒卡死而損壞。 左旋齒輪使用左手法則判斷軸向力方向，拇指指向軸向力方向，其余四指握起方向就是齒輪旋轉(zhuǎn)方向；右旋齒輪使用右手法則判斷軸向力方向，拇指指向軸向力方向，其余四指握起方向就是齒輪旋轉(zhuǎn)方向。因此，當(dāng)發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向為逆時針時，采用主動錐齒輪左旋，使軸向力離開錐頂方向。7）法向壓力角α法向壓力角大一些可以增加輪齒強(qiáng)度，減少齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)。但對于小尺寸的齒輪，壓力角大易使齒頂變尖及刀尖寬度過小，并使齒輪端面重合度下降。因此，對于輕負(fù)荷工作的齒輪一般采用小壓力角，可使齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低。對于弧齒錐齒輪，轎車：α一般選用14176。30′或16176。；貨車：α為20176。；重型貨車：α為22176。30′。對于雙曲面齒輪，大齒輪輪齒兩側(cè)壓力角是相同的，但小齒輪輪齒兩側(cè)的壓力角是不等的，選取平均壓力角時，轎車為19176?；?0176。，貨車為20176?；?2176。30′。結(jié)合本例，由于是SUV轎車，因此從動錐齒輪取α=19176。，主動錐齒輪選取平均壓力角α=20176。 主減速器主動錐齒輪幾何尺寸的計算 步驟詳見參考文獻(xiàn)[1]。表24 當(dāng)z12z2/z12時雙曲面大齒輪頂高系數(shù)表6789~20表25 雙曲面齒輪傳動的齒側(cè)間隙B端面模數(shù) 齒側(cè)間隙 ~~~端面模數(shù) 齒側(cè)間隙 ~~~為提高計算效率，編寫VB成程序進(jìn)行計算!（程序代碼詳見光盤）結(jié)合本例，可以計算出如下結(jié)果：小齒輪節(jié)錐角(度)： 大齒輪節(jié)錐角(度)： 小齒輪中點螺旋角(度)： 大齒輪中點螺旋角(度)： 大齒輪節(jié)錐定點到小齒輪軸線的距離(mm)： .5285959 大齒輪節(jié)錐距(mm)： 大齒輪齒頂角(分)： （雙重收縮齒）大齒輪齒根角(分)： （雙重收縮齒）大齒輪齒頂高(mm)： 大齒輪齒根高(mm)： 徑向間隙(mm)：大齒輪齒全高(mm)： 大齒輪齒工作高(mm)： 大齒輪的面錐角(度)： 大齒輪的根錐角(度)： 大齒輪外圓直徑(mm)： 大齒輪外緣至小齒輪軸線的距離(mm)： 大齒輪面錐頂點至小齒輪軸線的距離(mm)： .636749207844274 大齒輪根錐頂點至小齒輪軸線的距離(mm)： 小齒輪的面錐角(度)： 小齒輪面錐頂點之大齒輪軸線的距離(mm)： 小齒輪外緣至大齒輪軸線的距離(mm)： 小齒輪輪齒前緣至大齒輪軸線的距離(mm)： 小齒輪的外圓直徑(mm)： 小齒輪根錐頂點至大齒輪軸線的距離(mm)： 小齒輪的根錐角(度)： “格里森”制主減速器錐齒輪強(qiáng)度計算 在選好主減速器錐齒輪主要參數(shù)后，可根據(jù)所選擇的齒形計算錐齒輪的幾何尺寸，而后根據(jù)所確定的計算載荷進(jìn)行強(qiáng)度驗算，以保證錐齒輪有足夠的強(qiáng)度和壽命。輪齒損壞形式主要有彎曲疲勞折斷、過載折斷、齒面點蝕及剝落、齒面膠合、齒面磨損等。下面所介紹的強(qiáng)度驗算是近似的，在實際設(shè)計中還要依據(jù)臺架和道路試驗及實際使用情況等來檢驗。1） 單位齒長圓周力主減速器錐齒輪的表面耐磨性常用輪齒上的單位齒長圓周力來估算 (218)式中，p——輪齒上單位齒長圓周力；F——作用在輪齒上的圓周力；——從動齒輪齒面寬。按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計算時 (219)式中，——變速器傳動比；D1——主動錐齒輪中點分度圓直徑(mm)；其它符號同前。按驅(qū)動輪打滑轉(zhuǎn)矩計算時 (220)式中符號同前。許用的單位齒長圓周力[p]見表26。在現(xiàn)代汽車設(shè)計中，由于材質(zhì)及加工工藝等制造質(zhì)量的提高，[p]有時高出表中數(shù)值的20％～25％。表26 單位齒長圓周力許用值[p]參數(shù)類別[p]/(Nmm1)（按最大轉(zhuǎn)矩計算）[p]/(Nmm1)（按打滑轉(zhuǎn)矩計算）輪胎與地面的附著系數(shù) 一擋二擋直接擋乘用車893536321893商用車貨車14292501429客車982214按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計算時，p=22854103/（6327）=1340 N/mm [p]，滿足設(shè)計要求。按最大附著力矩計算時，p=21031/(17527)= N/mm[p]2）輪齒彎曲強(qiáng)度 錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力為 (221)式中，σw——錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力(MPa)；Tc——所計算齒輪的計算轉(zhuǎn)矩(Nm)，對于從動齒輪，Tc=和，對于主動