【文章內(nèi)容簡介】 70 . 0 0 2 , 0 . 1 2 0 . 1 1 8x x x? ? ? ? ?故。二擋齒輪 參數(shù)如表 。 表 二擋齒輪基本參數(shù) 序號 計算項目 計算公式 1 理論中心距 780 7 0 .22 tZZA m m m??? 2 中心距變動系數(shù) 0 0 .0 8nnAAm? ?? ? ? 3 齒頂降低系數(shù) 0. 08 2nn ?? ? ?? ? ? 4 分度圓直徑 8 Z m mm?? 7 Z m mm?? 5 齒頂高 01( ) n nh f m m m??? ? ? ? 02( ) 2a n nh f m m m??? ? ? ? 6 齒根高 01( ) f c m m m?? ? ? ? 02( ) f c m m m?? ? ? ? 7 齒頂圓直徑 2 6 1 .8 9aad d h m m? ? ? 2 8 7 .7aad d h mm? ? ? 8 齒根圓直徑 2 4 9 .1 7 5ffd d h m m? ? ? 2 7 4 .9 8 5ffd d h m m? ? ? 9 當(dāng)量齒數(shù) 83 26cosn ZZ ??? 73 39cosn ZZ ??? 10 齒寬 6 2 .5 1 5cb K m m m? ? ? ? 6 2 .5 1 5cb K m m m? ? ? ? 同理：三擋齒輪 56 62 7 2 5 2 2ZZ ?? ? ?， ，近似滿足軸向力平衡關(guān)系 。 12 湊配中心距 5639。6() 7 0 . 1 0 52 c o s nZ Z mA m m A??? ? ?； 斜齒端面模數(shù)6 2 .7 0co snt mm mm???； 嚙合角 39。5639。c o s ( ) c o s 0 . 9 3 9 5 72 tm ZZA??? ? ?，故 39。 ? ? ，正角度變位。 根據(jù)齒數(shù)比 56 Zu Z?? ，查得 650 . 0 0 2 , 0 . 0 6 0 . 0 5 8x x x? ? ? ? ?故。三擋齒輪參數(shù)如表 。 表 三擋齒輪基本參數(shù) 序號 計算項目 計算公式 1 理論中心距 560 7 0 .22 tZZA m m m??? 2 中心距變動系數(shù) 0 0 .0 8nnAAm? ?? ? ? 3 齒頂降低系數(shù) 0. 08 2nn ?? ? ?? ? ? 4 分度圓直徑 6 Z m mm?? 5 Z m mm?? 5 齒頂高 01( ) n nh f m m m??? ? ? ? 02( ) 2. 15a n nh f m m m??? ? ? ? 6 齒根高 01( ) f c m m m?? ? ? ? 02( ) f c m m m?? ? ? ? 7 齒頂圓直徑 2 7 2 .3 9aad d h m m? ? ? 2 7 7 .2aad d h mm? ? ? 8 齒根圓直徑 2 5 9 .6 7 5ffd d h m m? ? ? 2 6 4 .4 8 5ffd d h m m? ? ? 9 當(dāng)量齒數(shù) 63 31cosn ZZ ??? 53 34cosn ZZ ??? 10 齒寬 6 2 .5 1 5cb K m m m? ? ? ? 6 2 .5 1 5cb K m m m? ? ? ? 同理：四擋齒輪 34 42 2 2 8 2 5 .8ZZ ?? ? ?， ，近似滿足軸向力平衡關(guān)系 。 湊配中心距 3439。4() 6 9 . 4 22 c o s nZ Z mA m m A??? ? ?； 斜齒端面模數(shù)4 2 .7 8co snt mm mm???； 嚙合角 39。3439。c o s ( ) c o s 0 . 9 4 0 82 tm ZZA??? ? ?，故 39。 ? ? ，負(fù)角度變位。 根據(jù)齒數(shù)比 43 Zu Z?? ，查得 430 . 0 1 8 , 0 . 1 2 , 0 . 1 3 8x x x? ? ? ? ? ?故。四擋齒輪參數(shù)如表 。 13 表 四擋齒輪基本參數(shù) 序號 計算項目 計算公 式 1 理論中心距 340 6 9 .52 tZZA m m m??? 2 中心距變動系數(shù) 0 nAAm? ??? 3 齒頂降低系數(shù) 0. 21 8nn ?? ? ?? ? ? ? 4 分度圓直徑 4 Z m mm?? 3 Z m mm?? 5 齒頂高 01( ) n nh f m m m??? ? ? ? 02( ) 2 .7a n nh f m m m??? ? ? ? 6 齒根高 01( ) f c m m m?? ? ? ? 02( ) f c m m m?? ? ? ? 7 齒頂圓直徑 2 8 4 .5 3aad d h m m? ? ? 2 6 6 .5 6aad d h m m? ? ? 8 齒根圓直徑 2 7 0 .3 1 5ffd d h m m? ? ? 2 5 2 .3 4 5ffd d h m m? ? ? 9 當(dāng)量齒數(shù) 43 38cosn ZZ ??? 33 30cosn ZZ ??? 10 齒寬 6 2 .5 1 5cb K m m m? ? ? ? 6 2 .5 1 5cb K m m m? ? ? ? （ 5）確定倒擋齒輪齒數(shù) 倒擋齒輪選用的模數(shù)往往與一擋相近。倒擋齒輪 13Z 的齒數(shù)，一般在 21~23 之間，初選 13 23Z ? ，計算出輸入軸與倒擋軸的中心距 39。A 。 設(shè) 39。1 2 1 2 1 312 1 , ( ) 5 52Z A m Z Z m m? ? ? ?則 。 為保證倒擋齒輪的嚙合和不產(chǎn)生運動干涉，齒輪 11 和 12 的齒頂圓之間應(yīng)保持有 以上的間隙，故取 11 34Z ? ，滿足輸入軸與中間軸的距離。假設(shè)當(dāng)齒輪 11 和 12嚙合時，中心距 39。39。1 1 1 21 ( ) 6 8 . 7 52A m Z Z A? ? ? ?，且 39。39。 A mm?? 。故倒擋軸與中間軸的中心距1 1 1 31 ( ) 7 1 . 2 52A m Z Z m m? ? ?總，圓整后得 70A mm?總 。 根據(jù)中心距 39。A 求嚙合角 39。? ： 39。 1 2 1 339。c o s ( ) c o s 0 . 9 3 9 72m ZZA??? ? ?，故 39。 20???? ，高度變位。 根據(jù)齒數(shù)比 1312 Zu Z??，查得 12 130 , , x x? ? ? ? ?故。 11 212 1 ZZi ZZ??倒 。倒擋齒輪參數(shù)如表 。 14 表 倒擋齒輪基本參數(shù) 序號 計算項目 計算公式 1 分度圓直徑 12 Z m mm?? 13 Z m mm?? 2 齒頂高 01( ) 2. 62 5ah f m m m?? ? ? 02( ) 2 .3 7 5ah f m m m?? ? ? 3 齒根高 01( ) 3. 93 75fh f c m m m?? ? ? ? 02( ) 4 .1 8 7 5fh f c m m m?? ? ? 4 齒頂圓直徑 2 5 7 .7 5aad d h m m? ? ? 2 6 2 .2 5aad d h m m? ? ? 5 齒根圓直徑 2 4 4 .6 2 5ffd d h m m? ? ? 2 4 9 .1 2 5ffd d h m m? ? ? 6 基圓直徑 cos ???mm c o s 5 4 .0 3bd d m m??? 7 齒寬 6 2 .5 1 5cb K m m m? ? ? ? 6 2 .5 1 5cb K m m m? ? ? ? 序號 計算項目 計算公式 1 分度圓直徑 11 85d Z m mm?? 2 齒頂高 0 2. 5ah f m mm?? 3 齒根高 0( ) 4 .0 6 2 5fh f c m m m? ? ? 4 齒頂圓直徑 2 90aad d h mm? ? ? 5 齒根圓直徑 2 7 6 .8 7 5ffd d h m m? ? ? 6 基圓直徑 c o s 7 9 .8 7bd d m m??? 7 齒寬 6 2 .5 1 5cb K m m m? ? ? ? 輪齒強度計算 變速器齒輪的損壞形式主要有：輪齒折斷、齒面疲勞剝落 （點蝕）、移動換擋齒輪端部破壞以及齒面膠合。 輪齒折斷發(fā)生在下述幾種情況下：輪齒受到足夠大的沖擊載荷作用，造成輪齒彎曲折斷；輪齒在重復(fù)載荷作用下，齒根產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋擴展深度逐漸加大，然后出現(xiàn)彎曲折斷。前者在變速器中出現(xiàn)的極少，而后者出現(xiàn)的多些 [3]。變速器抵擋小齒輪由于載荷大而齒數(shù)少，齒根較弱，其主要破壞形式就是這種彎曲疲勞斷裂。 齒面點蝕是常用的高擋齒輪齒面接觸疲勞的破壞形式。點蝕使齒形誤差加大而產(chǎn)生動載荷，甚至可能引起輪齒折斷。通常是靠近節(jié)圓根部齒面點蝕較靠近節(jié)圓頂部齒面處的點蝕嚴(yán)重；主動小齒輪較被 動大齒輪嚴(yán)重。 （ 1） 直齒輪彎曲應(yīng)力 ?? 32 gfcT K Km ZK y??? ?? （ ） 15 式中： gT ——計算載荷（ Nmm）； K? ——應(yīng)力集中系數(shù)，可近似取 K? =； fK ——摩擦力影響系數(shù)，主、從動齒輪在嚙合點上的摩擦力方向不同，對彎曲應(yīng)力的影響也不同：主動齒輪 fK =，從動齒輪 fK =； cK ——齒寬系數(shù)； y——齒形系數(shù)。 倒擋主動輪 12，查 手冊 得 y=，代入（ ）得 45 0. 33 80 0M pa M pa?? ??； 倒擋傳動齒 輪 13，查 手冊 得 y=，代入（ ）得 34 9. 56 40 0M pa M pa?? ??； 倒擋從動輪 11，查 手冊 得 y=，代入（ ）得 21 0. 19 80 0M pa M pa?? ??； 當(dāng)計算載荷取作用到變速器第一軸上的最大轉(zhuǎn)矩 maxTe 時，倒擋直齒輪許用彎曲應(yīng)力在 400~800Mpa，承受雙向交變載荷作用的倒擋齒輪的許用應(yīng)力應(yīng)取下限。 故 ?? [ ?? ]，彎曲強度足夠。 （ 2） 斜齒輪彎曲應(yīng)力 ?? 32 c o sgncTKZm yK K????? ?? （ ） 式中： gT ——計算載荷（ Nmm）； ? ——斜齒輪螺旋角 （ ） ； K? ——應(yīng)力集中系數(shù)，可近似取 K? =； Z——齒數(shù)； nm ——法向模數(shù)（ mm）； y——齒形系數(shù)，可按當(dāng)量齒數(shù)在圖中查得； cK ——齒寬系數(shù)； K? ——重合度影響系數(shù)， K? =。 一擋齒輪 10，查圖得 y=， 代入 （ ） 得 ?? =； 一擋齒輪 9，查圖得 y=，代入（ ）得 ?? =； 二擋齒輪 8，查圖得 y=，代入（ ）得 ?? =； 二擋齒輪 7，查圖得 y=，代入 （ ） 得 ?? =； 三擋齒輪 6，查圖得 y=，代 入 （ ） 得 ?? =； 三擋齒輪 5，查圖得 y=，代入 （ ） 得 ?? =； 16 四擋齒輪 4，查圖得 y=，代入 （ ） 得 ?? =； 四擋齒輪 3，查圖得 y=，代入 （ ） 得 ?? =； 常嚙合齒輪 1，查圖得 y=， 代入 （ ） 得 ?? =； 常嚙合齒輪 2，查圖得 y=，代入 （ ） 得 ?? =； 當(dāng)計算載荷 gT 取作用到變速器第一軸上的最大轉(zhuǎn)矩 maxTe 時，對乘用車常嚙合齒輪和高擋齒輪，許用應(yīng)力在 180~350Mpa 范圍，所有斜齒輪滿足 ?? [ ?? ]，故彎曲強度 足夠。 110 .4 1 8 ( )j zbFEb? ???? （ ） 式中： j? ——輪齒的接觸應(yīng)力（ Mpa）； F——齒面上的法向力（ N）， 1cos cosFF ???； 1F ——圓周力（ N）， 1 2 gTF d? ； gT ——計算載荷（ Nmm）； d——節(jié)圓直徑（ mm）； ? ——節(jié)點處壓力角 （ ） ； ? ——齒輪螺旋角 （ ） ； E——齒輪材料的彈性模量，合金鋼取 E= 10 Mpa? ； b——齒輪接觸的實際寬度（ mm）； z? 、 b? —— 主、從動齒輪節(jié)點處的曲率半徑（ mm ）， 直 齒 輪sin , sinz z b brr? ? ? ???，斜齒輪 22s i ns i n ,c os c osbzzb rr ????????； zr 、 b 為主、從動齒輪的節(jié)圓半徑（ mm）。 將上述有關(guān)參數(shù)代入式（ ），并將作用在變速器第一軸上 的載荷 maxTe /2 作為計算載荷時，得出： 一擋接觸應(yīng)力 8 0 8 .9 9 1 9 0 0j M pa M pa? ??； 二擋接觸應(yīng)力 8 0 1 .2 1 1 3 0 0j M pa M pa? ??； 三擋接觸應(yīng)力 7 2 1 .1 5 1 3 0 0j M pa M pa? ??；