【文章內(nèi)容簡介】 ：為了減少噪聲應(yīng)合理減小模數(shù)，同時增加齒寬；為使質(zhì)量小些，應(yīng)該增加模數(shù)，同時減少齒寬 ；從工藝方面 18 考慮，各檔齒輪應(yīng)該選用一種模數(shù)；從強度方面考慮，各檔齒輪應(yīng)有不同的模數(shù)。對于轎車，減少工作噪聲較為重要，因此模數(shù)應(yīng)選得小些；對于貨車，減小質(zhì)量比減小噪聲更重要，因此模數(shù)應(yīng)選得大些。 轎車模數(shù)的選取以發(fā)動機排量作為依據(jù)，由表 選取 模數(shù) 范圍 為~，由于轎車對降低噪聲和振動的水平要求較高，所以各檔均采用斜齒輪。 表 汽車變速器齒輪的法向模數(shù) 壓力角 ? 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。 對于轎車，為了降低噪聲，應(yīng)選用 176。、 15176。、 16176。、 176。等小些的壓力角 。對貨車，為提高齒輪強度，應(yīng)選用 176?；?25176。等大些的壓力角。 國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為 20176。，所以普遍采用的壓力角為 20176。嚙合套或同步器的壓力角有 20176。、 25176。、 30176。等，普遍采用 30176。壓力角。 本變速器為了加工方便，故全部選用標(biāo)準(zhǔn)壓力角 20176。 螺旋角 ? 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。選用大些的螺旋角時，使齒輪嚙合的重合度增加，因而工作平穩(wěn)、噪聲降低。 試驗證明：隨著螺旋角的增大，齒的強度相應(yīng)提高，但當(dāng)螺旋角大于 30176。時，其 抗彎強度驟然下降，而接觸強度仍繼續(xù)上升。因此，從提高低檔齒輪的抗彎強度出發(fā)，并不希望用過大 的螺旋角；而從提高高檔齒輪的接觸強度著眼，應(yīng)當(dāng)選用較大的螺旋角 。本設(shè)計中螺旋角大小根據(jù)實際情況選擇。 齒寬 b 齒寬對變速器的軸向尺寸、質(zhì)量、齒輪工作平穩(wěn)性、齒輪強度和齒輪工作時的受力均勻程度等均有影響。 考慮到盡可能縮短變速器的軸向尺寸和減小質(zhì)量，應(yīng)該選用較小的齒寬。另一方面，齒寬減小使斜齒輪傳動平穩(wěn)的優(yōu)點被削弱，此時雖然可以用增加 車 型 乘用車的發(fā)動機排量 V/L 貨車的最大總質(zhì)量 am /t V V am 14 am 14 模數(shù) nm /mm ~ ~ ~ ~ 19 齒輪螺旋角的方法給予補償，但這時軸承承受 的軸向力增大，使其壽命降低。齒寬較小又會使齒輪的工作應(yīng)力增加。選用較大的齒寬，工作中會因軸的變形導(dǎo)致齒輪傾斜，使齒輪沿齒寬方向受力不均勻造成偏載，導(dǎo)致承載能力降低，并在齒寬方向磨損不均勻。 通常根據(jù)齒輪模數(shù) ? ?nmm 的大小來選定齒寬： 斜齒 ncmkb? ， ck 取為 ～ ，取 ? ? ~~ ???? nc mkb mm 為了不使齒寬過小，本設(shè)計中齒寬全部采用 。 齒頂 高系數(shù) 齒頂高系數(shù)對重合度、輪齒強度、工作噪聲、輪齒相對滑動速度、輪齒根切和齒頂厚度等有影響。若齒頂高系數(shù)小，則齒輪重合度小，工作噪聲大；但因輪齒受到的彎矩減小，輪齒的彎曲應(yīng)力也減少。因此，從前因齒輪加工精度不高，并認(rèn)為輪齒上受到的載荷集中齒頂上，所以曾采用過齒頂高系數(shù)為 ～ 的短齒制齒輪。 在齒輪加工精度提高以后，包括我國在內(nèi)，規(guī)定齒頂高系數(shù)取為 。為了增加齒輪嚙合的重合度，降低噪聲和提高齒根強度，有些變速器采用齒頂高系數(shù)大與 的細高齒。 本設(shè)計取為 。 各檔齒輪齒數(shù)的分配及 傳動比的計算 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)。應(yīng)該注意的是，各檔齒輪的齒數(shù)比應(yīng)該盡可能不是整數(shù)，以使齒面磨損均勻。 一檔齒數(shù)及傳動比的確定 一檔傳動比為： 當(dāng)選定中心距 A，模數(shù) nm 和螺旋角后，可以根據(jù)nh mBAZ cos2? 算出兩軸間相嚙合齒輪副的總齒數(shù)。 20 由211 c o s2 ZZm BAZ nh ???，121 ZZig ? 得出 ? ? ? ? 6 26c os7421c os2 11 ??????? ?gn im BAZ ， ????? ZiZ g 取整后 1139。1?Z ， 3939。2?Z 實際傳動比 113939。139。239。1 ??? ZZig 實際中心距 ? ? ? ? 9 26c os2 os239。239。139。 ?? ????? ??zzmA n 取整后 7539。 ?A 精確螺旋角 ? ? ? ? ? c co s2ar c co s39。39。239。1 ?? ????? A zzm n? 變位后嚙合角 ?? 20co s9 6 cc o sco sar cc o s39。 ????? AA ? 對中心距 A 進行修正 ?cos2 hnzmA? ? ? ? ? 9 os2 os2 39。239。139。 ?? ????? ??zzmA n 取整得 750?A mm， 0A 為標(biāo)準(zhǔn)中心矩。 二檔齒數(shù)及傳動比的確定 由4302 c os2 ZZm BAZ nh ???，342 ZZig ? 得出 ? ? ? ? 22c os7521c os2 23 ??????? ?gn im BAZ ， ????? ZiZ g 取整后 1439。3?Z ， 3739。4 ?Z 21 實際傳動比 143739。339。439。2 ??? ZZig 精確螺旋角 ? ? ? ? ? cc o s2ar cc o s 39。 39。439。3 ?? ????? A zzm n? 計算三檔齒輪齒數(shù)及傳動比 由653 c o s2 ZZm BAZ nh ???，563 ZZig ? 得出 ? ? ? ? 24c os7521c os2 35 ??????? ?gn im BAZ ， ????? ZiZ g 取整后 1839。5?Z ， 3339。6?Z 實際傳動比 183339。539。639。3 ??? ZZig 精確螺旋角 ? ? ? ? cc o s2ar cc o s39。39。639。5 ??? ????? A zzm n? 計算四檔齒輪齒數(shù)及傳動比 由874 c o s2 ZZm BAZ nh ???，784 ZZig ? 得出 ? ? ? ? 24c os7521c os2 47 ??????? ?gn im BAZ 9 1 1 7 ????? ZiZ g 取整后 2239。7?Z ， 3039。8?Z 實際傳動比 223039。739。839。4 ??? ZZig 精確螺旋角 ? ? ? ? ? cc o s2ar cc o s39。39。839。7 ?? ????? A zzm n? 計算五檔齒輪齒數(shù)及傳動比 22 由1095 c o s2 ZZm BAZ nh ???，9105 ZZig ? 得出 ? ? ? ? 24c os7521c os2 59 ??????? ?gn im BAZ ， ????? ZiZ g 取整后 2639。9?Z ， 2539。10?Z 實際傳動比 262539。939。1039。5 ??? ZZig 精確螺旋角 ? ? ? ? ? c co s2ar c co s39。39。1039。9 ?? ????? A zzm n? 計算倒檔齒輪齒數(shù)及傳動比 初選倒檔軸上齒輪齒數(shù)為 12z =25，輸入軸齒輪齒數(shù) 11z =12，為保證倒檔齒輪的嚙合不產(chǎn)生運動干涉齒輪 11 和齒輪 13 的齒頂圓之間應(yīng)保持有 以上的間隙，即滿足以下公式： 01311 )( Ammzz ???? （ ） 已知： ?m ， 750?A ，把數(shù)據(jù)代入（ ）式，齒數(shù)取整，解得： 3813?z ，則倒檔傳動比為： 1 ??? zziR 輸入軸與倒檔軸之間的距離： 8 7 )2512( )( 12111 ?????? zzmA n mm 取整 5039。1?A 輸出軸與倒檔軸之間的距離： )2538( )( 12132 ?????? zzmA n mm 取整 8539。2?A 23 變速器齒輪的變位及齒輪螺旋角的調(diào)整 采用變位齒輪的原因：配湊中心距；提高齒輪的強度和使用壽命；降低齒輪的嚙合噪聲。 為了降低噪聲，對于變速器中除去一、 二檔以外的其它各檔齒輪的總變位系數(shù)要選用較小一些的數(shù)值。一般情況下，隨著檔位的降低，總變位系數(shù)應(yīng)該逐檔增大。一、二檔和倒檔齒輪，應(yīng)該選用較大的值。 一檔齒輪的變位 壓力角 ??? 26c os 20t a na r c t a nc os t a na r c t a n ??? ? ?ta ?? o s9 6 75a r c c o sc o sa r c c o s 39。39。 ??? tt aAAa 角度 變位系數(shù)之和 ? ? ? ? 0 1 an2 an2 39。21 ????????? ? ?? invinvi n vai n vazzx tt ? 查機械手冊齒輪變位系數(shù)表得到： ?nx ， ??nx 因為 o s17111 ???? ?z ，故要采用齒輪高度變位，根據(jù)機械設(shè)計手冊： 039。 239。 1 ?? nn xx ，取 39。1 ??nx ， 39。 2 ?nx 二 檔齒輪的變位 壓力角 ??? 22c os 20t a na r c t a nc os t a na r c t a n ??? ? ?ta ?? o 75a r c c o sc o sa r c c o s 39。39。 ??? tt aAAa 角度 變位系數(shù)之和 ? ? ? ? 0 4 a n2 a n2 39。43 ???????? ? ?? i n vi n vi n vai n vazzx tt ? 24 查機械手冊齒輪變位系數(shù)表得到： ?nx ， ??nx 三 檔齒輪的變位 壓力角 ??? 24c os 20t a na r c t a nc os t a na r c t a n ??? ? ?ta ?? o s1 1 75a r c c o sc o sa r c c o s 39。39。 ??? tt aAAa 角度 變位系數(shù)之和 ? ? ? ? 0 5 a n2 a n2 39。65 ???????? ? ?? i n vi n vi n v ai n v azzx tt ? 查機械手冊齒輪變位系數(shù)表得到： ?nx ， ??nx 四 檔齒輪的變位 壓力角 ??? 24c os 20t a na r c t a nc os t a na r c t a n ??? ? ?ta ?? o s1 1 75a r c c o sc o sa r c c o s 39。39。 ??? tt aAAa 角度 變位系數(shù)之和 ? ? ? ? 0 5 a n2 a n2 39。87 ???????? ? ?? i n vi n vi n vai n vazzx tt ? 查機械手冊齒輪變位系數(shù)表得到： ?nx ， ?nx 五 檔齒輪的變位 壓力角 ??? 24c os 20t a na r c t a nc os t a na r c t a n ??? ? ?ta ?? o s1 1 75a r c c o sc o sa r c c o s 39。39。 ??? tt aAAa 角度 變位系數(shù)之和 25 ? ? ? ? 0 5 a n2 a n2 39。109 ???????? ? ?? invinvi n v ai n v azzx tt ? 查機械手冊齒輪變位系數(shù)表得到： ?nx ， ?nx 變速器齒輪強度校核 齒輪材料的選擇原則 （ 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，為使兩輪壽命接近，小齒輪材料硬度應(yīng)略高于大齒輪，且使兩輪硬度差在 30～ 50HBS左右。為提高抗膠合性能，大、小輪應(yīng)采 用不同鋼號材料。 （ 3）考慮加工工藝及熱處理工藝。大尺寸的齒輪一般采用鑄造毛坯，可選用鑄鋼或鑄鐵；中等或中等以下尺寸要求較高的齒輪常采用鍛造毛坯，可選擇鍛鋼制作。尺寸較小而又要求不高時，可選用圓