【導(dǎo)讀】有利的工況范圍內(nèi)工作。是汽車總成部件中的重要組成部分，是主要的傳動(dòng)系統(tǒng)總成。變速器的結(jié)構(gòu)對(duì)汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱的可靠性與輕便性、傳動(dòng)的平穩(wěn)。性與效率等都有直接影響。計(jì)、AutoCAD等知識(shí)，并利用AutoCAD軟件繪制裝配圖和零件圖等幾項(xiàng)內(nèi)容。校核，對(duì)一些標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行了選型。本文將概述變速器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，介紹變速器領(lǐng)域的最新發(fā)展?fàn)顩r。對(duì)變速器的各擋齒輪和軸以及軸承做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，并進(jìn)行了強(qiáng)度和剛度。校核計(jì)算,并為這些元件選擇合適的工程材料及熱處理方法。發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力經(jīng)過傳動(dòng)系統(tǒng)才能驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。系統(tǒng)的心臟是變速器。由于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的變化范圍小，而汽車行駛速度的變。汽車技術(shù)日新月異的發(fā)展，汽車變速器技術(shù)的發(fā)展也發(fā)生了很大的變化。轉(zhuǎn)速比，從而改變傳動(dòng)扭矩比，與發(fā)動(dòng)機(jī)配合工作。率等都有直接的影響，所以它也是影響整車性能的重要因素之一。動(dòng)變速器、手動(dòng)/自動(dòng)變速器、無級(jí)變速器。

　　

【正文】 00 3 0. 35 49 3nn ?? ? ?? ? ? ? ? 4 分度圓直徑 11 3 9 . 5 2 9 4/ c o snd Z m m m??? 12 7 2 . 4 7 0 5 8/ c o snd Z m m m??? 5 齒頂高 0 1 1( ) 2. 52 27a n nh f m m m??? ? ? ? 0 12( ) n nh f m m m??? ? ? ? 6 齒根高 0 1 1( ) 3. 16 25fnh f c m m m?? ? ? ? 0 1 2( ) 3. 27 18fnh f c m m m?? ? ? ? 26 7 齒頂圓直徑 2 4 4 .5 7 4 8aad d h m m? ? ? 2 7 7 .2 9 7 4aad d h m m? ? ? 8 齒根圓直徑 2 3 3 .2 0 4 3 8ffd d h m m? ? ? 2 6 5 .9 2 6 9 8ffd d h m m? ? ? 9 當(dāng)量齒數(shù) 113 14cosn ZZ ??? 123 27cosn ZZ ??? 10 齒寬 7 3 2 1cb K m m m? ? ? ? 7 3 2 1cb K m m m? ? ? ? 11 基圓直徑 c os bd d m m??? c os 68 .1 00 07bd d m m??? 12 節(jié)圓直徑 39。 3 9 .5 2 9 4c o sbdd m m??? 39。 7 2 .4 7 0 6c o sbdd m m??? 序號(hào) 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算公式 1 理論中心距 1 3 1 22 77 .41 182 c os nR ZZA m mm???? 2 中心距變動(dòng)系數(shù) 02 0 .1 9 6 0 8Rn nAAm? ??? 3 齒頂降低系數(shù) 0. 71 29 2 0. 19 60 8 0. 51 68 4nn ?? ? ?? ? ? ? ? 4 分度圓直徑 1 8 2 . 3 5 2 9 4/ c o snd Z m m m??? 5 齒頂高 0 1 3( ) 3. 11 00 4a n nh f m m m??? ? ? ? 6 齒根高 0 1 3( ) 2. 08 94 4fnh f c m m m?? ? ? ? 7 齒頂圓直徑 2 8 8 .5 7 3 0 2aad d h m m? ? ? 8 齒根圓直徑 2 7 8 .1 7 4 0 6ffd d h m m? ? ? 9 當(dāng)量齒數(shù) 133 osn ZZ ??? 10 齒寬 7 3 2 1cb K m m m? ? ? ? 11 基圓直徑 c os 77 .3 86 45bd d m m??? 12 節(jié)圓直徑 39。 8 2 .3 5 2 9 4c o sbdd m m??? 齒輪的校核 齒輪的損壞形式 27 變速器齒輪的損壞形式主要有： 輪齒折斷、齒面疲勞剝落（點(diǎn)蝕）、齒面膠合以及移動(dòng)換檔齒輪端部破壞。 輪齒折斷 發(fā)生在下述幾種情況下 ：輪齒受足夠大的沖擊載荷作用，造成輪齒彎曲折斷；輪齒再重復(fù)載荷作用下齒根產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋擴(kuò)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)的很少，后者出現(xiàn)的多。 齒輪工作時(shí)，一 對(duì)相互嚙合，齒面相互擠壓，這時(shí)存在齒面細(xì)小裂縫中的潤(rùn)滑油油壓升高，并導(dǎo)致裂縫擴(kuò)展，然后齒面表層出現(xiàn)塊狀脫落形成齒面點(diǎn)蝕。他使齒形誤差加大，產(chǎn)生動(dòng)載荷，導(dǎo)致輪齒折斷。 用移動(dòng)齒輪的方法完成換擋的抵擋和倒擋齒輪，由于換擋時(shí)兩個(gè)進(jìn)入嚙合的齒輪存在角速度差，換擋瞬間在齒輪端部產(chǎn)生沖擊載荷，并造成損壞。 負(fù)荷大、吃面相對(duì)滑動(dòng)速度又高的齒輪，在接觸壓力大且接觸產(chǎn)生高溫作用的情況下使齒面間的潤(rùn)滑油膜破壞，導(dǎo)致齒面直接接觸，在局部高溫、高壓作用下齒面互相熔焊粘連，齒面沿滑動(dòng)方向形成撕傷痕跡，稱為齒面膠合。變速器齒輪這種破壞 出現(xiàn)較少。 齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算 直齒輪彎曲應(yīng)力 w? =yzKm KKT c fg32? ? （ ） 式中 w? — 彎曲應(yīng)力（ M aP ）； gT — 計(jì)算載荷（ Nmm ）； ?K — 應(yīng)力集中系數(shù)； ?K =； fK — 摩擦力影響系數(shù)，主、從動(dòng)齒輪在嚙合上的摩擦力的方向不同，對(duì)彎曲應(yīng)力影響也不同：主動(dòng)齒輪 fK =，從動(dòng)齒輪 fK =； m— 模數(shù)； y— 齒形系數(shù)，如圖 所示； cK — 齒寬系數(shù)：直齒 cK =～ 。 斜齒輪彎曲應(yīng)力 28 w? =??? ?KyKzm KTg 3cos2 （ ） 式中 gT — 計(jì)算載荷（ Nmm ）； ? — 斜齒輪螺旋角（ 176。 ）； ?K — 應(yīng)力集中 系數(shù)； ?K =； Z— 齒數(shù)； nm — 法面模數(shù)； y— 齒形系數(shù)，可按當(dāng)量齒數(shù) nz =?3cosz在圖 中查得； ?K — 重合度影響系數(shù)， ?K =； cK — 齒寬系數(shù)：斜齒 cK =～ ，取 cK =7。 圖 齒形系數(shù)圖 當(dāng)計(jì)算載荷 gT 取作用到變速器第一軸上的最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，對(duì)乘用車常嚙合齒輪和高檔齒輪，許用應(yīng)力在 180～ 350M aP 范圍，即 [ w? ]=180～ 350M aP 。 一 擋 主從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力 一 擋 主動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力 1w? =??? ? KyKmz KTg 311cos2 29 =271 6 0 8 5 5 o s1 7 2 0 0 02 3 ????? ???? = aP ＜ [ w? ] 一 擋 從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力 2w? =??? ? KKymz KTg 32cos2 =271 6 7 3 5 5 o 7 2 0 0 02 3 ????? ????? = M aP ＜ [ w? ] 二 擋 主從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力 二 擋 主動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力 3w? =??? ? KKymz KTg 332cos2 = 271 4 4 3 5 5 o s1 7 2 0 0 023 ????? ???? = M aP ＜ [ w? ] 二 擋 從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力 4w? =??? ? KKymz KTg 342cos2 = 271 5 7 9 7 3 3 5 5 o s3 6 8 7 2 0 0 023 ????? ????? = M aP ＜ [ w? ] 三 擋 主從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力 三 擋 主動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力 5w? =??? ? KKymz KTg 353cos2 = 261 4 4 8 0 4 o s1 7 2 0 0 023 ????? ???? = M aP ＜ [ w? ] 三 擋 從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力 30 6w? =??? ? KKymz KTg 363cos2 =261 4 4 3 0 4 o s3 6 8 7 2 0 0 02 3 ????? ????? = M aP ＜ [ w? ] 四 擋 主從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力 四 擋 主動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力 7w? =??? ? KyKmz KTg 374cos2 = 261 4 3 5 0 4 o s1 7 2 0 0 023 ????? ???? = M aP ＜ [ w? ] 四 擋 從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力 8w? =??? ? KKymz KTg 384cos2 = 261 4 5 3 0 4 o s0 4 5 7 2 0 0 023 ????? ????? = M aP ＜ [ w? ] 五擋主從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力 五 擋 主動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力 9w? =??? ? KyKmz KTg 395cos2 = 261 4 3 2 0 4 o s1 7 2 0 0 023 ????? ???? = M aP ＜ [ w? ] 五 擋 從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力 10w? =??? ? KKymz KTg 3105cos2 = o 7 2 0 0 023 ????? ????? = M aP ＜ [ w? ] 31 倒擋主從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力 倒擋 主動(dòng)齒輪彎曲 應(yīng)力 11w? =??? ? KyKmz KTg 311cos2 倒 =271 3 7 5 9 5 7 o s1 7 2 0 0 02 3 ????? ???? = M aP ＜ [ w? ] 倒擋 齒輪彎曲應(yīng)力 12w? =??? ? KKymz KTg 311cos2 倒 = o 7 2 0 0 023 ????? ????? = M aP ＜ [ w? ] 倒擋 從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力 13w? =??? ? KKymz KTg 312cos2 倒 = o 3 ????? ????? = M aP ＜ [ w? ] 110 .4 1 8 ( )j zbFEb? ???? （ 312） 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(jì)算載荷（ Nmm ）； d— 節(jié)圓直徑（ mm）； ? — 節(jié)點(diǎn)處壓力角 （ ） ； ? — 齒輪螺旋角 （ ） ； 32 E— 齒輪材料的彈性模量，合金鋼取 E= 10 Mpa? ； b— 齒輪接觸的實(shí)際寬度（ mm）； z? 、 b? — 主、從動(dòng)齒輪節(jié)點(diǎn)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(dòng)齒輪的節(jié)圓半徑（ mm）。 將作用在變速器第一軸上的載荷 2emanT 作為計(jì)算載荷時(shí)，變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力 j? 如下：滲碳齒輪：一擋和倒擋 [ j? ]=1900～ 20xxM aP ，常嚙合齒輪和高檔[ j? ]=1300～ 1400M aP 。 一檔齒輪接觸應(yīng)力校核 已知 ： 310172??gT Nmm ； ?20?? ； ??? ； ??E MPa； 21?b ；mm os20c osc os 2 311 ?? ????? ????d TF g N o ss in o ss in22??????????bbzzrr 由于作用在兩齒輪上的力為作用力與反作用力，故只計(jì)算一個(gè)齒輪的接觸應(yīng)力即可，將作用在變速器第一軸上的載荷 1/2 maxeT 作為計(jì)算載荷，將以上數(shù)據(jù)代入（ 312）可得： ?，j? MPa 二檔齒輪接觸應(yīng)力校核 已知 ： 310172??gT Nmm ； ?20?? ； ??? ； 51012??E MPa； 21?b ；mm os20c osc os 2 322 ?? ????? ????d TF g N 33 o ss in o ss in22??????????bbzzrr 同一擋， 將以上數(shù)據(jù)代入（ 312）可得： ?j? MPa 三檔齒輪接觸應(yīng)力校核 已知 ： 310172??gT N mm； ?20?? ； ??? ； ??E MPa； ?b ；mm os20c osc os 2 333 ?? ????? ????d TF