【導(dǎo)讀】機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。停車(chē)時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力停止向驅(qū)動(dòng)輪傳輸。變速器設(shè)有倒擋，使汽車(chē)獲得倒退行。需要時(shí)，變速器還有動(dòng)力輸出功能。本次設(shè)計(jì)任務(wù)是設(shè)計(jì)一款用于中型轎車(chē)的前置后驅(qū)式機(jī)械式五擋變速器。乘用車(chē)市場(chǎng)一直占據(jù)著汽車(chē)變速器的主導(dǎo)地位。本次設(shè)計(jì)擬采用中間軸式變速器，但在其他前進(jìn)擋位工作時(shí)其傳動(dòng)效率略有降低，同時(shí)由于其操作復(fù)雜，會(huì)使。駕駛員產(chǎn)生疲勞感，噪聲較大，這是它的缺點(diǎn)。要參數(shù)，然后根據(jù)上述參數(shù)選擇最大及最小傳動(dòng)比，合理分配各擋傳動(dòng)比。

　　

【正文】 ?????? nm AA? 變位系數(shù)之和 ?n? ： ? ?? ? ta n2 n t87n ??????? ? ??? in vin vzz t 查變位系數(shù)線圖得： 192687 ??? zzu ?? ???? ? ??? 齒頂降低系數(shù)σ n： ???? nnn ??? 計(jì)算二檔齒輪 8 參數(shù)： 分度圓直徑： mmmzd n s 326co s77 ????? ? mmmzd n s 319co s88 ????? ? 齒頂高： ? ? mmmh a )0 0 1 (h nn7an7 ???????? ? ?? ? ? mmmh a 4 8 )0 0 1 (h nn8an8 ???????? ? ?? 齒根高： ? ? mmmch f )(h n7an7 ???????? ?? ? ? ? mmmch f )(h n8an8 ???????? ?? ? 齒全高： mmhhh fa 7 5 ????? 齒頂圓直徑： mmhdd a 77a7 ?????? mmhdd a 88a8 ?????? 齒根圓直徑： mmhdd ff 777 ?????? mmhdd ff 888 ?????? ??????? ? o s 20t a nc o st a nt a n t87 ???? nt 17 當(dāng)量齒數(shù)： s 26co sz 337n7 ???? ?z s 19co sz 338n8 ???? ?z 2. 三檔齒輪為斜齒輪，模數(shù) nm =3mm，初選 ? =25176。 61523 zz zzig ? () 29168 1 21g365 ??? zziz ? ?6565ncos2 z??? ? zmA () 3 25c o s742c o s2 6565 ?????? ?nmAzz ? 由式 ()、 ()得 5z =， 6z = 取整為 5z =22， 6z =24 222961 523g ????? zz zzi 對(duì)三檔齒輪進(jìn)行角度變位： 確定實(shí)際螺旋角 ? ： ???? ???? ?? )2322(32c o s 65065 ?? Azm hn 理論中心距 oA ： ? ? ? ? mm4 7 25c o s2 23223c o s2 65 65 ??????? ?? zzmA no 端面壓力角 t? ： 端面嚙合角 ,t? ： ?????? o sc o s 0ttt AA ??? 中心距變動(dòng)系數(shù)λ n： 3 ?????? nm AA? 變位系數(shù)之和 ?n? ： ? ?? ? ta n2 n t65n ??????? ? ??? in vin vzz t ??????? ? o s 20t a nc o st a nt a n t65 ???? nt 18 查變位系數(shù)線圖得： ??? ???? ? ??? 齒頂降低系數(shù)σ n： ??? nnn ??? 計(jì)算三檔齒輪 6 參數(shù)： 分度圓直徑： mmmzd n s 322co s55 ????? ? mmmzd n s 323co s66 ????? ? 齒頂高： ? ? mmmh a )(h nn5an5 ???????? ? ?? ? ? mmmh a 7 1 )0 0 4 (h nn6an6 ???????? ? ?? 齒根高： ? ? mmmch f )(h n5an5 ???????? ?? ? ? ? mmmch f )(h n6an6 ???????? ?? ? 齒全高： mmhhh fa ????? 齒頂圓直徑： mmhdd a 55a5 ?????? mmhdd a 66a6 ?????? 齒根圓直徑： mmhdd ff 4 6 4 555 ?????? mmhdd ff 888 ?????? 當(dāng)量齒數(shù)： s 22co sz 335n5 ???? ?z s 23co sz 336n6 ???? ?z 3．四檔齒輪為斜齒輪，模數(shù) nm =3mm，初選 ? =25176。 41324 zz zzig ? () 21g443 ??? zziz 19 ? ?4343ncos2??? ? zzmA () 3 25c o s742c o s2 4343 ?????? ?nmAzz ? 由式 ()、 ()得 3z =， 4z = 取整為 3z =19， 4z =26 5 8 2 192941 324g ?????? zz zzi 對(duì)四檔齒輪進(jìn)行角度變位： 確定實(shí)際螺旋角 ? ： ???? ???? ?? )2619(32c o s 43043 ?? Azm hn 理論中心距 oA ： ? ? ? ? mm4 7 25c o s2 26193c o s2 43 43 ??????? ?? zzmA no 端面壓力角 t? ： 端面嚙合角 ,t? ： ?????? o sc o s 0ttt AA ??? 中心距變動(dòng)系數(shù)λ n： 3 ?????? nm AA? 變位系數(shù)之和 ?n? ： ? ?? ? ta n2 n t65n ??????? ? ??? in vin vzz t 查變位系數(shù)線圖得 192634 ??? zzu ?? ???? ? ??? 齒頂降低系數(shù)σ n： ??? nnn ??? 計(jì)算 四檔齒輪 4 參數(shù)： 分度圓直徑： mmmzd n 4 8 s 319co s33 ????? ? mmmzd n s 326co s44 ????? ? 齒頂高： ? ? mmmh a )0 0 4 1 2 (h nn3an3 ???????? ? ?? ??????? ? o s 20t a nc o st a nt a n t43 ???? nt 20 ? ? mmmh a )(h nn4an4 ???????? ? ?? 齒根高： ? ? mmmch f )(h n3an3 ???????? ?? ? ? ? mmmch f 2 5 )1 6 7 (h n4an4 ???????? ?? ? 齒全高： mmhhh fa 7 3 1 3 2 ????? 齒頂圓直徑： mmhdd a 5 3 2 8 33a3 ?????? mmhdd a 4 8 0 8 44a4 ?????? 齒根圓直徑： mmhdd ff 333 ?????? mmhdd ff 0 0 5 444 ?????? 當(dāng)量齒數(shù)： s 19co sz 333n3 ???? ?z s 26co sz 334n4 ???? ?z 確定倒檔齒輪齒數(shù) 倒檔齒輪選用直尺雙聯(lián)齒輪，倒檔齒輪選用的模數(shù) m=3mm，倒檔齒輪 13z 的齒數(shù)一般在 21～ 23 之間，初選 13z 后，可計(jì)算出中間軸與倒檔軸的中心距 ，A 。 ? ? ? ? 221532 131239。 ?????? zzmA n 初選 13z =22， 12z =15， 因?yàn)榈箼n傳動(dòng)比與長(zhǎng)嚙合齒輪傳動(dòng)比接近，所以：2716291511 ???z 為保證倒檔齒輪的嚙合和不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，齒輪 11 和 12 的齒頂圓之間應(yīng)保持有 以上的間隙 。 計(jì)算倒 檔 軸和第二軸的中心距 A? ：? ?2 1311, zzmA ?? = ? ?2 22273 ?? = 計(jì)算倒檔傳動(dòng)比： 1311121312 zzzzzzi ??? 21 =221516 272229 ?? ?? = 1112 ?? ?? ??? 分度圓直徑： mmmzd 813271111 ???? mmmzd 453151212 ???? mmmzd 663221313 ???? 齒頂高： ? ? mmmh a 2 9 )0 9 (h 11*a11 ?????? ? ? ? mmmh a )(h 12*a12 ?????? ? ? ? mmmh a 2 1 )2 6 (h 13*a13 ?????? ? 齒根高： ? ? mmmch f )(h 11a11 ???????? ?? ? ? ? mmmch f )(h 12a12 ???????? ?? ? ? ? mmmch f )(h 13a13 ???????? ?? ? 齒全高： mmhhh fa 5 9 ????? 齒頂圓直徑： mmhdd a 5 8 9 1111a 11 ?????? mmhdd a 1212a 12 ?????? mmhdd a 1313a 13 ?????? 齒根圓直徑： mmhdd ff 0 8 5 111111 ?????? mmhdd ff 121212 ?????? mmhdd ff 131313 ?????? 本章小結(jié) 本章首先根據(jù)所學(xué)的 知識(shí)計(jì)算出主減速器的傳動(dòng)比，然后 在 計(jì)算出變速器的各 檔 傳動(dòng)比； 然后 確定齒輪的 各種參數(shù)，如齒輪的模數(shù)、螺旋角、壓力角、 ； 簡(jiǎn)單 介紹了齒輪變位系數(shù)的選擇原則，并 且根據(jù)各檔傳動(dòng)比計(jì)算各檔齒輪的齒數(shù)，同時(shí)對(duì)各檔齒輪進(jìn)行變位。 22 第 3 章 變速器齒輪的設(shè)計(jì)及校核 齒輪的材料選擇 齒輪 損壞 形式及避免 方法 變速器齒輪的損壞形 式主要有三種：齒輪折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合 [8]。 1．齒輪折斷 齒輪在嚙合過(guò)程中，輪齒表面承受有集中載荷的作用?？梢园演嘄X看作懸臂梁，輪齒根部彎曲應(yīng)力很大，過(guò)渡圓角處又有應(yīng)力集中，故輪齒根部很容易發(fā)生斷裂。齒輪折斷有兩種情況，一種是齒輪受到足夠大的突然載荷的沖擊作用，導(dǎo)致齒輪斷裂，這種破壞的斷面為粗粒狀。另一種是受到多次重復(fù)載荷的作用，齒根受拉面的最大應(yīng)力區(qū)出現(xiàn)疲勞裂縫，裂縫逐漸擴(kuò)展到一定深度后，齒輪突然折斷。這種破壞的斷面在疲勞斷裂部分呈光滑表面，在突然斷裂部分呈粗粒狀表面。變速器中齒輪的折斷以疲勞破壞 居多數(shù)。 2．齒面點(diǎn)蝕 齒面點(diǎn)蝕是閉式齒輪傳動(dòng)經(jīng)常出現(xiàn)的一種損壞形式。因閉式齒輪傳動(dòng)齒輪在潤(rùn)滑油中工作，齒面長(zhǎng)期受到脈動(dòng)的接觸應(yīng)力作用，會(huì)逐漸產(chǎn)生大量與齒面成尖角的小裂縫。面裂縫中充滿了潤(rùn)滑油，嚙合時(shí)，由于齒面互相擠壓，裂縫中油壓增高，使裂縫繼續(xù)擴(kuò)展，最后導(dǎo)致齒面表層一塊塊剝落，齒面出現(xiàn)大量扇形小麻點(diǎn)，這就是齒面點(diǎn)蝕現(xiàn)象。若以節(jié)圓為界，把齒輪分為根部及頂部?jī)啥?，則靠近節(jié)圓的跟部齒面處，較靠近節(jié)圓的頂部齒面處點(diǎn)蝕嚴(yán)重；兩個(gè)互相嚙合的齒輪中，主動(dòng)的小齒輪點(diǎn)蝕嚴(yán)重。點(diǎn)蝕的后果不僅是齒面出現(xiàn)許多小麻點(diǎn)，而且由此使齒形誤差加大，產(chǎn)生動(dòng)載荷，也可能引起輪齒折斷。 3．齒面膠合 高速重載齒輪傳動(dòng)、軸線不平行的螺旋齒輪傳動(dòng)及雙曲面齒輪傳動(dòng)，由于齒面相對(duì)滑動(dòng)速度大，接觸壓力大，使齒面間滑動(dòng)油模破壞，兩齒面間金屬材料直接接觸，局部溫度過(guò)高，互相熔焊粘聯(lián)，齒面沿滑動(dòng)方向形成撕傷痕跡，這種損壞形式叫膠合。在汽車(chē)變速器齒輪中，膠合損壞情況不多。 增大輪齒根部齒厚，加大齒根圓角半徑，采用高齒，提高重合度，增多同時(shí)嚙合的輪齒對(duì)數(shù)，提高輪齒柔度，采用優(yōu)質(zhì)材料等，都是提高輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度的措施。合理選擇齒輪參數(shù)及變位系數(shù)，增大齒廓曲率半徑，降 低接觸應(yīng)力，提高齒面強(qiáng)度等，可提高齒面的接觸強(qiáng)度。采用黏度大、耐高溫、耐高壓的潤(rùn)滑油，提高油膜強(qiáng)度，提高齒面強(qiáng)度，選擇適當(dāng)?shù)凝X面表面處理方法和鍍層等，是防止 23 齒面膠合的措施。 各檔 齒輪的材料選擇 齒輪材料的種類很多，在選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素也很多，下述幾點(diǎn)可供選擇材料時(shí)參考： 1． 齒輪材料必須滿足工作條件的要求。 例如，用于飛行器上的齒輪，要滿足質(zhì)量輕、傳動(dòng)功率達(dá)和可靠性高的要求，因此必須選擇力學(xué)性能高的合金鋼；礦山機(jī)械中的齒輪傳動(dòng)，一般功率很大、工作速度較低、周?chē)h(huán)境中粉塵行量極高，因此往往選擇鑄鋼 或鑄鐵等材料；家用及辦公用的機(jī)械的功率很小，但要求傳動(dòng)平穩(wěn)、低噪聲或無(wú)噪聲、以及能再少潤(rùn)滑貨物潤(rùn)滑狀態(tài)下正常工作，因此常選用工程塑料作為齒輪材料?？傊?，工作條件的要求是選擇齒輪材料時(shí)首先應(yīng)考慮的因素。 2． 應(yīng)考慮齒輪尺寸的大小、毛坯成型方法及熱處理和制造工藝。 大尺寸的齒輪一般采用鑄造毛坯，可選用鑄鋼或鑄鐵作為齒輪材料。中等或中等以下尺寸要求較高的齒輪常選用鍛造毛坯，可選擇鍛鋼制作。尺寸較小而要求不高時(shí)，可選用圓鋼作毛坯。 齒輪表面硬化的方法有：滲碳、氮