【正文】 上的法向力(N)，為圓周力()，為計算載荷(Nm)，為節(jié)圓直徑(mm)，為節(jié)點處壓力角()，為齒輪螺旋角()；——齒輪材料的彈性模量(MPa)，MPa；——齒輪接觸的實際寬度(mm)，斜齒輪用代替；、－主、從動齒輪節(jié)點處的曲率半徑(mm)，直齒輪、斜齒輪、主、從動齒輪節(jié)圓半徑(mm)。 將作用在變速器第一軸上的載荷作為計算載荷時，變速器齒輪的許用接觸應力見表42。3． 常嚙合齒輪強度的校核（1） 彎曲應力的校核常嚙合齒輪為斜齒輪，由式(42)得齒輪的彎曲應力公式為式中 ——齒形系數(shù)。由圖41得。通過以上的計算，把各個參數(shù)代入公式后得 =～250MPa=～250Mpa所以常嚙合齒輪的彎曲強度合格。 表42 變速器齒輪的許用接觸應力 齒輪/MPa滲碳齒輪液體碳氮共滲齒輪一擋和倒擋1900～2000950～1000常嚙合齒輪和高擋1300～1400650～700（2） 接觸應力的校核由式(43)得齒輪的接觸應力公式為 確定有關的參數(shù)和系數(shù)：齒面法向力 =3336N =主、從動齒輪節(jié)點出的曲率半徑， = =將各參數(shù)代入公式后得 =～1400MPa =～1400MPa所以常嚙合齒輪的接觸應力合格。4． 一擋齒輪強度校核（1） 彎曲強度的校核一擋齒輪為斜齒輪，由式(42)得斜齒輪的彎曲應力公式為結合一擋齒輪的變位系數(shù)，由圖41得 ，將各參數(shù)代入公式后得 =～250MPa=～250MPa所以一擋齒輪的彎曲強度合格。（2） 接觸強度的校核由式(43)得接觸應力的公式為 確定有關的參數(shù)和系數(shù)：齒面法向力 ==主、從動齒輪節(jié)點處的曲率半徑， =將各參數(shù)代入公式后得 =～1400MPa =～1400MPa所以一擋齒輪的接觸強度合格。5． 二擋齒輪的強度校核（1） 彎曲強度校核二擋齒輪為斜齒輪，由式(42)得齒輪的彎曲應力公式為 式中 ——齒形系數(shù)；由圖41得。將二擋齒輪的參數(shù)代入上式后得 　=～250MPa = MPa100～250MPa所以二擋齒輪的彎曲強度合格。（2） 接觸強度校核由式(43)得齒輪接觸強度的公式為 確定有關的參數(shù)和系數(shù)：齒面法向力 將各參數(shù)代入得 = =主、從動齒輪節(jié)點處的曲率半徑， = =將參數(shù)代入公式后得 =～1400MPa =～1400MPa所以二擋齒輪的接觸強度合格。6． 三擋齒輪的強度校核（1） 彎曲強度的校核三擋齒輪為斜齒輪，由式(42)得齒輪的彎曲強度公式為 式中 ——齒形系數(shù)；由圖41得。代入各參數(shù)后得 =～250MPa =～250MPa所以三擋齒輪的彎曲強度合格。（2） 接觸強度的校核由式(43)得接觸強度的公式為確定有關的參數(shù)和系數(shù)：齒面法向力代入?yún)?shù)后得 = =主、從動齒輪節(jié)點處的曲率半徑， = =將參數(shù)代入公式后得 =～1400MPa=～1400MPa所以三擋齒輪的接觸強度合7． 五擋齒輪的校核（1） 彎曲強度的校核五擋齒輪為斜齒輪，由式(42)彎曲強度校核的公式為 式中 ——齒形系數(shù)；由圖41得。將各參數(shù)代入式中得 =～250MPa =～250MPa所以齒輪的彎曲強度合格。（2） 接觸強度的校核由式(43)得接觸強度的公式為 確定有關的參數(shù)和系數(shù)：齒面法向力 代入?yún)?shù)后得 = =主、從動齒輪節(jié)點處的曲率半徑， = =將各參數(shù)代入公式后得=～1400MPa=～1400MPa所以五擋齒輪的接觸強度合格。 本章小結在齒輪設計計算過程中，需要全面考慮，分清主次要方面，最大限度的平衡各方面關系，設計出正確的齒輪形式，完成了對齒輪的設計計算問題。第5章 變速器軸和軸承的設計計算 初選變速器軸的軸徑和軸長變速器在工作時承受著轉矩及來自齒輪嚙合的圓周力、徑向力和斜齒輪的軸向力引起的彎矩。剛度不足會引起彎曲變形，破壞齒輪的正確嚙合，產生過大的噪聲，降低齒輪的強度、耐磨性及壽命。設計變速器軸時，其剛度大小應以能保證齒輪能有正確的嚙合為前提條件。軸的徑向及軸向尺寸對其剛度影響很大，且軸長與軸徑應協(xié)調。變速器第二軸與中間軸的最大直徑d可根據(jù)中心距按以下公式初選 則 =～42mm故可取第二軸的最大直徑=40mm，中間軸的最大直徑=40mm。第一軸花鍵部分的直徑可根據(jù)發(fā)動機的最大轉矩(Nm)按下式初選： 則 =～故可取第一軸花鍵部分的直徑為19mm。變速器的最大直徑和支承間的距離可按下列關系初選：中間軸 mm故中間軸可初選為250mm。第二軸 mm故第二軸的長度可初選為220mm。初選的軸徑還需根據(jù)變速器的結構布置和軸承與花鍵、彈性擋圈等標準以及軸的剛度和強度驗算結果進行修正。 軸的結構設計如圖51所示，根據(jù)軸的受力，取第一軸裝軸承處的直徑為40mm，第二軸裝軸承處的直徑為35mm，中間軸裝軸承處的直徑為25mm；mm，mm，mm，mm，mm，mm，mm。圖51 齒輪和軸上的受力簡圖 變速器軸的強度計算根據(jù)受力簡圖51，可計算出變速器的齒輪和軸上的作用力。第一軸N N N中間軸 N NN N N第二軸 N N N 軸的強度計算 在進行軸的強度和剛度驗算時，欲求三軸式變速器第一軸的支承反力，必須先求出第二軸的支承反力。應當對每個擋位下的軸的剛度和強度都進行驗算，因為擋位不同不僅齒輪的圓周力、徑向力和軸向力不同，而且著力點也有變化。驗算時可將軸看作是鉸接支承的梁，第一軸的計算轉矩為發(fā)動機的最大轉矩。1． 求第二軸支反力（1） 在垂直平面內的支反力 由得 =由得 =（2） 在水平面內的支反力由得 =－ =2． 求第一軸支反力 = =3． 求中間軸的支反力（1） 在水平面內的支反力 = =（2） 在垂直平面內的支反力 = =4． 驗算軸的強度作用在齒輪上的徑向力和軸向力，使軸在垂直平面內彎曲變形，而圓周力使軸在水平面彎曲變形。在求取支點的垂直面和水平面內的反力后，計算相應的垂向彎矩、水平彎矩。則軸在轉矩和彎矩的同時作用下，其應力為 式中 (MPa)；為軸的直徑(mm)，花鍵處取內徑；為抗彎截面系數(shù)(mm3)，在低擋工作時，≤400MPa。下面計算各軸在彎矩和轉矩作用下的軸應力。（1） 第一軸的軸應力計算在垂直方向的彎矩為 =－彎矩圖為 在水平方向的彎矩為 =彎矩圖為則在彎矩和轉矩的聯(lián)合作用下 =故一軸的軸應力為 =所以第一軸的強度合格。（2） 第二軸軸應力計算在垂直面內的彎矩為 =－彎矩圖為在水平面內的彎矩為 =－彎矩圖為則在彎矩和轉矩的聯(lián)合作用下 =故第二軸的軸應力為 =所以第二軸的強度合格。（3） 中間軸的應力計算在垂直方向 在水平方向 =－ 在彎矩和轉矩的聯(lián)合作用下　　　　　　　　　　　　 =117440MPa故中間軸上的軸應力為 所以中間軸強度合格。 軸的剛度計算對齒輪工作影響最大的是軸的垂向撓度和軸在水平面內的轉角，前者改變了齒輪