【正文】 其損壞形式主要有齒輪根部彎曲折斷、齒面疲勞點蝕（剝落）。它綜合考慮了嚙合齒 29 面的相對曲率半徑、載荷作用的位置、輪齒間的載荷分配系數(shù)、有效尺寬及慣性系數(shù)的因素的影響，按 圖 選取 J =。一般情況下，對于制造精確的齒輪可取 。 sK —— 尺寸系數(shù)，它考慮了齒輪的尺寸對其淬透性的影響，在缺乏經(jīng)驗的情況下，可取 。 (3) 輪齒的表面接觸強度計算 錐齒輪的齒面接觸應力為 bJK KKKTKdC vfmspj 301102 ??? N/ 2mm () 式中： T —— 主動齒輪的計算轉(zhuǎn)矩； pC —— 材料的彈性系數(shù)，對于鋼制齒輪副取 21N /mm。 m計算疲勞彎曲應力 2223 /2 1 0/2 0 mmNmmN ?????? ????????? 按 300ceT ? N J —— 計算彎曲應力的綜 合系數(shù)（或幾何系數(shù)），它綜合考慮了齒形系數(shù)、 載荷作用點的位置、載荷在齒間的分布、有效齒面寬、應力集中系數(shù)及慣性系數(shù)等對彎曲應力計算的影響。 z —— 計算齒輪的齒數(shù) 8。 vK —— 質(zhì)量系數(shù)，對于汽車驅(qū)動橋齒輪，當齒輪接觸良好，周節(jié)及徑向跳動精度高時，可取 。 sK —— 尺寸系數(shù)，反映材料的不均勻性，與齒輪尺寸和熱處理有關(guān)， 當ｍ ? 時， 4 ?，在此 4 ?＝ mK —— 載荷分配系數(shù)，當兩個齒輪均用騎馬式支承型式時， mK ＝ ～ 式式支承時取 ～ 。 m。 （ 2）輪齒的彎曲強度計算 汽車主減速器錐齒輪的齒根彎曲應力為 JmzbK KKKTvms???? ?????? 203102? N/ 2mm （ ） 式中： T —— 該齒輪的計算轉(zhuǎn)矩， 300ceT ? N 主減速器雙曲面齒輪的強度計算 （ 1） 單位齒長上的圓周力 在汽車主減速器齒輪的表面耐磨性，常常用其在輪齒上的假定單位壓力即單位齒長圓周力來估算，即 2bPp? N／ mm () 27 式中： P—— 作用在齒輪上的圓周力，按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 Temax 和最大附著力矩 rrG?2 兩種載荷工況進行計算， N； 2b —— 從動齒輪的齒面寬，在此取 . 02 Ab ? 按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩計算時 213m ax210bdiTp ge ?? N／ mm （ ） 式中： maxeT —— 發(fā)動機輸出的最大轉(zhuǎn)矩，在此取 102 mN? ； gi —— 變速器的傳動比在此取 15； 1d —— 主動齒輪節(jié)圓直徑，在此取 ； 按式（ ）得：mmNp /2 10151023 ????? 在現(xiàn)代汽車的設(shè)計中，由于材質(zhì)及加工工藝等制造質(zhì)量的提高，單位齒 長上的圓周力有時提高許用數(shù)據(jù)的 20%～ 25%。 ，主減速器齒輪的疲勞壽命主要與最大持續(xù)載荷（即平均計算轉(zhuǎn)矩）有關(guān)，而與汽車預期壽命期間出現(xiàn)的峰值載荷關(guān)系不大。其表現(xiàn)是齒根疲勞折斷和由 表面點蝕引起的剝落。汽車主減速器及差速器齒輪在新車跑合期及長期使用中按規(guī)定里程更換規(guī)定的潤滑油并進行清洗是防止不正常磨損的有效方法。規(guī)定范圍內(nèi)的正常磨損是允許的。輪齒的膠合強度是按齒面接觸點的臨界溫度而定，減小膠合現(xiàn)象的方法是改善潤滑條件等。 （ 3）齒面膠合 在高壓和高速滑摩引起的局部高溫的共同作用下，或潤滑冷卻不良、油膜破壞形成金屬齒表面的直接摩擦時，因高溫、高壓而將金屬粘結(jié)在一起后又撕下來所造成的表面損壞現(xiàn)象和擦傷現(xiàn)象稱為膠合。例如滲碳齒輪表面層太薄、心部硬度不夠等都會引起齒面剝落。凹坑壁從齒表面陡直地陷下。在允許的范圍內(nèi)適當加大齒面寬也是一種辦法。在最后階段輪齒迅速損壞或折斷。一般首先產(chǎn)生在幾個齒上。 ① 點蝕：是輪齒表面多次高壓接觸而引起的表面疲勞的結(jié)果。 （ 2）齒面的點蝕及剝落 齒面的疲勞點蝕及剝落是齒輪的主要破壞形式之一，約占損壞報廢齒輪的 70%以上。 為了防止輪齒折斷，應使其具有足夠的彎曲強度，并選擇適當?shù)哪?shù)、壓力角、齒高及切向修正量、良好的齒輪材料及保證熱處理質(zhì)量等。此外，由于裝配的齒側(cè)間隙調(diào)節(jié)不當、安裝剛度不足、安裝位置不對等原因，使輪齒表面接觸區(qū)位置偏向一端，輪齒受到局部集中載荷時 ，往往會使一端（經(jīng)常是大端 ） 沿斜向產(chǎn)生齒端折斷。在開始出現(xiàn)裂紋處和突然斷掉前存在裂紋處，在載荷作用下由于裂紋斷面間的相互摩擦，形成了一個光亮的端面區(qū)域，這是疲勞折斷的特征，其余斷面由于是突然形成的故為粗糙的新斷面。如果最高應力點的應力超過材料的耐久極限，則首先在齒根處產(chǎn)生初始的裂紋。折斷多數(shù)從齒根開始，因為齒根處齒輪的彎曲應力最大。 1．齒輪的損壞形式及壽命 齒輪的損壞形式常見的有輪齒折斷、齒面點蝕及剝落、齒面膠合、齒面磨損等。 29 最小齒側(cè)間隙允許值 minB 25 主減速器雙曲面齒輪的強度計算 在完成主減速器齒輪的幾何計算之后，應對其強度進行計算，以保證其有足夠的強度和壽命以及安全可靠性地工作。 27 主動齒輪的根錐角 1R? 176。 23 徑向間隙 C 24 從動齒輪的齒工作高 gh 25 主動齒輪的面錐角 01? 176。39。39。h 19 從動齒輪齒頂高 239。 17 從動齒輪齒根角 2? 176。 14 平均螺旋角 ? 176。 10 節(jié)錐距 0A 11 偏移距 E 34mm 12 主動齒輪中點螺旋角 1? 176。1 ????? 表 主減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸參數(shù)表 序 號 項 目 符號 數(shù)值 1 主動齒輪齒數(shù) 1z 8 2 從動齒輪齒數(shù) 2z 43 3 端面模數(shù) m mm 4 主動齒輪齒面寬 ZF mm 5 從動齒輪齒面寬 CF mm 6 主動齒輪節(jié)圓直徑 1d mm 7 從動齒輪節(jié)圓直徑 2d 8 主動齒輪節(jié)錐角 1? 176。139。202 ?????? odhd ? （ 10）小齒輪面錐角 o o sc o sc o ss i n 201 ???? oo??? R ?? （ 11）小齒輪的根錐角 o o sc o sc o ss i n 021 ???? oo??? R ?R? （ 12）小齒輪的齒頂高和齒根高 齒頂高 : mmChh g 39。239。2 ????? oh （ 4）徑向間隙 ?????? gmhC （ 5）大齒輪齒全高 39。mh —— 大齒輪齒寬中點處齒跟高 由式（ ）得： i n)(1039。 ( ) si nmmh h A A ?? ? ? （ ） 239。 39。h . 2 2 0 239。2 ????? oh （ 3）大齒輪齒跟高 239。 39。2 ???????? （ 2）大齒輪齒頂高 239。 22TR? ? ??? ? （ ） 2 a TRK???? （ ） TR R ST??? ? ? （ ） 2 6RTz?? （ ） 由式（ ）與（ ）聯(lián)立可得 : 21( 0. 02 1. 06 )aSKz??? ? ? （ ） 2 1 2( 0 .0 2 1 .0 6 ) Sz? ? ?? ? ? ? （ ） aK —— 大齒輪齒頂高系數(shù)取 TR?? —— 傾根錐母線收縮齒齒根角齒頂角之和 22 )( 7 39。 ?????? ??? s ③ DRRsTT?????? （ ） 22222ta ns inc o s10560ta nmdDRrz???????? （ ） 21 22 2sincosmR ??? （ ） 2 6RTz?? （ ）由式（ ）與（ ）聯(lián)立可得 : 22 212s in s in ta nc o s c o s1 0 5 6 0 ( 0 . 0 2 1 . 0 6 )ta n dR srTzz?? ??????? ? ?? （ ） dr —— 刀盤名義半徑 ,按表選取為 RT —— 輪齒收縮系數(shù) )(20t a 7 3 a 1 o s i o s i n1 0 5 6 0 ???? ???? ooo oooRVT 0?? ④ 當 RT 為正數(shù)時 , s?? 為傾根錐母線收縮齒，應按傾根錐母線收縮齒重新計算 2?及 2? 。2 ?????? 1222222sin a r c c o t 1 .2c o s3 4 3 8 1 .1 5 0 0 .1 5 2 .0 sinczdFKzz????? ??????? ]843ar ct ans i ) t (s i 9 4 5 [3 4 3 8?????a r co 39。39。 所以： 4 )43 t (s i 9 42 ???? a r cRm s)]43 t (s i 9 4[?? ?????oa r ch gm s)]43 t (s i 9 4[39。39。 ( )m a gmh K h?? （ ） 22221c o s3 4 3 8 s in a r c ta naKzKzz?? ??? ???? （ ） 式中： 1z , 2z —— 小齒輪和大齒輪的齒數(shù)； 2d —— 大齒輪的最大分度圓直徑 ,已算出為 ； 2mR —— 大齒輪在齒面寬中點處的分度圓半徑； mA —— 在節(jié)錐平面內(nèi)大齒輪齒面寬中點錐距 mm； gmh —— 大齒輪齒面寬中點處的齒工作高； aK —— 大齒輪齒頂高系數(shù)取 ； 239。 2 . 0acmzK K d Fzhz??? （ ） 239。39。mmhA? ? （ ） 239。mmhA? ? （ ） 22 3438 39。 18 圖 （ a）標準收縮齒和 （ b）雙重收縮齒 大齒輪齒頂角 2? 和齒根角 2? 為了得到良好的收縮齒 ,應按下述計算選擇應采用采用雙重收縮齒還是傾錐根母線收縮齒。標準收縮齒在齒高方向 的收縮好，但可能使齒厚收縮過多，結(jié)果造成小齒輪粗切刀的刀頂距太小。雙重收縮齒的輪齒參數(shù)，其大、小齒輪根錐角的選定是考慮到用一把使用上最大的刀頂距的粗切刀，切出沿齒面寬方向正確的齒厚收縮來。 主減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸計算 （ 1） 大齒輪齒頂角 2? 與齒根角 2? 如圖 ，采用哪種收縮齒應按具體情況而定。的平均壓力角，在此選用 20176。 17 圖 雙曲面齒輪的螺旋方向及軸向推力 （ 7） 法向壓力角 加大壓力角可以提高齒輪的強度，減少齒輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)，但對于尺寸小的齒輪，大壓力角易使齒頂變尖及刀尖寬度過小，并使齒輪的端面重疊系數(shù)下降，對于雙曲面齒輪，由于其主動齒輪輪齒兩側(cè)的法向壓力角不等，因此應按平均壓力角考慮，載貨汽車選用 221