【正文】 （ 1） 對(duì) 一檔齒輪的彎曲強(qiáng)度 進(jìn)行 校核： 已知 各 參數(shù) 如下 ： 3?nm ； 7?cK ； 409?z ； 1410?z ； ??K ； ??K ； mNT ?? ； N m??中 ； 通過(guò) 查齒形系數(shù)圖 可 得： ??yy 代入公式（ 42） 可 得： MP aw 3 31 ?????? ????? ； 32 32 3 0 8 .9 8 2 1 0 1 .5 2 2 2 .5 9 33 .1 4 1 4 3 7 2 0 .1 8 6w M P a? ? ? ???? ? ? ? ?； 對(duì)于貨車 而言， 當(dāng)計(jì)算載荷取變速器 輸入 軸最大轉(zhuǎn)距 maxeT 時(shí)，其許用應(yīng)力應(yīng)該小于 250Mpa， 而 1w? ， 2w? 均小于 250Mpa，所以滿足 彎曲強(qiáng)度 要求。一檔小齒輪用 20CrMNTi滲碳后淬火，硬度 在 56～62HRC 之間 ，大齒輪 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬 火，硬度 在 46～ 55HRC 之間 ；其余各檔小齒輪均采用 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬火，硬 度在 48～ 55HRC 之間 ，大齒輪用 45 鋼調(diào)質(zhì)后表面淬火，硬度 在 40～ 50HRC 之間 。大齒輪用 40Cr 調(diào)質(zhì)后表面淬火，硬度 在 48～ 55HRC 之間 。為提高抗膠合性能，大、小輪應(yīng)采用不同鋼號(hào)材料。但是對(duì)于一般動(dòng)力傳輸齒輪，要求其材料具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，而且齒面硬，齒芯軟。為使大齒輪具有足夠的抗磨損及抗點(diǎn)蝕的能力，齒面的硬度應(yīng) 在 250～ 350 HBS 之間 。灰鑄鐵齒輪常用于工作平穩(wěn)，速度較低，功率不大的場(chǎng)合。 鋼 鋼的韌性 比 較好，耐沖擊，可通過(guò)熱處理或化學(xué)處理 的方法 來(lái)改善其力學(xué)性能及提高齒面硬度，故 是 制造齒輪 最常用的材料 。 將 求得的 齒輪變位系數(shù)匯總?cè)缦卤? 所示： 表 變速器各齒輪的變位系數(shù) 一檔齒輪 二檔齒輪 三檔齒輪 四檔齒輪 倒檔齒輪 變位系數(shù) 9Z 10Z 7Z 8Z 5Z 6Z 3Z 4Z 11Z 12Z 13Z 4 變速器 的 齒輪與軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 一般齒輪的失效形式有輪齒 折斷、齒面磨損、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合、塑性變形等，而對(duì)于變速器的齒輪而言，其損壞形式主要有輪齒折斷、齒面疲勞點(diǎn)蝕、移動(dòng)換檔齒輪端部破壞及齒面膠合等。 ，Htz zyy2?? 可得 ： 39。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告用紙 第 17 頁(yè) 共 45 頁(yè) 已知 各參數(shù)如下 ： mma 8839。 為了降低噪聲，對(duì)于變速器中除去一、二 檔以外的其它各檔齒輪的總變位系數(shù)要選用較小一些的數(shù)值 ； 一般情況下，隨著檔位的降低，總變位系數(shù)應(yīng)該逐檔增大 ； 一、二檔和倒檔齒輪，應(yīng)該選用較大的值。 變位系數(shù)的選擇原則： （ 1）對(duì)于高檔齒輪，應(yīng)按保證最大接觸強(qiáng)度和抗膠合及耐磨損最有利的原則選擇變位系數(shù)； （ 2）對(duì)于低檔齒輪，為提高小齒輪的齒根強(qiáng)度，應(yīng)根據(jù)危險(xiǎn)斷面齒厚相等的條件來(lái)選擇大、小齒輪的變位系數(shù)； （ 3）總變位系數(shù)越小，齒輪齒根抗彎強(qiáng)度越低。 變位齒輪主要有兩類：高度變位和角度變位。 1 2 1 311( ) 3 . 0 ( 1 3 2 2 ) 5 2 . 522nA m z z m m? ? ? ? ? ?，取整可得： 39。39。 分度圓直徑： 11 11 41 123nd m z m m? ? ? ? ?； 12 12 23 69nd m z m m? ? ? ? ?； 13 13 3 .0 1 3 3 9nd m z m m? ? ? ? ?； 齒頂高： 12 ( * ) 3 .0 ( 1 0 .5 ) 4 .5a a n a n nh h m h x m m? ? ? ? ? ? ? ?； 齒根高： 12 ( * * ) 3. 0 ( 1 0. 2 0. 5 ) 2. 1f f n an n nh h m h c x m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。 四檔 齒輪 齒數(shù)的確定 ： 已知 各參數(shù)如下 ： 221?z ； 2 32z ? ； 3?nm ； ?gi ； mmA 88? ； 由 公 式： 21443 zzizz g? （ 320） 4343cos2 )(??? ? zzmA n （ 321） )1(tantan 4342 212 zzzz z ????? （ 322） 聯(lián)解上述（ 320） 、 （ 321） 和 （ 322）三個(gè) 方程 式，可采用比較方便的 試湊法， 求 解 結(jié)果如下 ： 34 23?? ??； 3 27z ? ； 4 27z ? ； 324143 2 2 7 1 .4 52 2 2 7g zzi zz? ? ? ? ? 即四檔 齒輪 的齒數(shù)為 2 27；傳動(dòng)比為 。 三檔 齒輪 齒數(shù)的確定 ： 已知 各參數(shù)如下 ： 221?z ； 2 32z ? ； 3?nm ； ?gi ； mmA 88? ； 由 公 式： 21365 zzizz g? （ 317） 8765cos2 )(??? ? zzmA n （ 318） )1(ta nta n 6562 212 zzzz z ????? （ 319） 聯(lián)解上式（ 317） 、 （ 318） 和 （ 319）三個(gè)方程式，可采用比較方便的試湊法， 求解 結(jié)果如下 ： 56 23?? ??； 5 31z ? ； 236?z ； 523163 2 3 1 1 .9 62 2 2 3g zzi zz? ? ? ? ? 即三檔 齒輪 的齒數(shù)為 3 23；傳動(dòng)比為 。 求解結(jié)果如下： 78 23?? ??； 367?z ； 8 18z ? ； 722 18 3 2 3 6 2 .9 12 2 1 8g zzi zz? ? ? ? ? 即二檔 齒輪 的齒數(shù)為 3 18；傳動(dòng)比為 。 分度圓直徑： mmzmd n 12040399 ????? ； mmzmd n 421431010 ????? ； 齒頂高： mmxhmhh nannaa )(3)*(21 ???????? ； 齒根高： mmxchmhh nnannff )(3)**(21 ?????????? 。 查資料得： 1* ?anh ； * ?nc ； ?nx ； 分度圓直徑： mmzmd n 6622311 ????? ； 3 32 96nd m z mm? ? ? ? ?； 齒頂高： mmxhmhh nannaa )(3)*(21 ???????? ； 齒根高： mmxchmhh nnannff )(3)**(21 ?????????? 。 ?cos2?? hn zmA （ 310） 將已知 參數(shù) 代入 公 式（ 310） 可得 ： mmA os2 543 ??? ?? ， 取整 可得： mmA 88? 。 代入公式（ 39） 可得 ： 8823c os2 0 ????hz 取整 可 得 ： 54?hz ，則 ： 4014549 ???z 。在選 用 時(shí)，對(duì)軸上的尺寸及齒輪齒數(shù)要統(tǒng)一考慮。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告用紙 第 12 頁(yè) 共 45 頁(yè) 各檔齒輪齒數(shù)分配 通過(guò)對(duì) 中心距 A 、齒輪模數(shù) nm 、壓力角 ? 和螺旋角 ? 的初步確定 ，可 以 根據(jù)傳動(dòng)方案 、 變速器的檔數(shù) 和初定的 傳動(dòng)比來(lái)分配 變速器 各檔齒輪的齒數(shù)。 通常根據(jù)齒輪模數(shù) m（ nm ）的大小來(lái)選定齒寬 b , nc mkb ?? 式中： ck —— 齒寬系數(shù)，斜 齒為 ～ ，取 ck =。 箱體齒寬 b 對(duì)變速器的軸向尺寸、齒輪工作平穩(wěn)性、齒輪強(qiáng)度和齒輪工作時(shí)受力的均勻程度等均有影響?！?26176。如圖 所示 ： 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告用紙 第 11 頁(yè) 共 45 頁(yè) 圖 中間軸軸向力的平衡 要 使中間軸上兩個(gè)斜齒輪的軸向力平衡， 必 須滿足下述條件： 111 tan?na FF ? （ 36） 222 tan?na FF ? （ 37） 兩軸向力平衡 21 aa FF ? ,則 ： 2121tantan rr??? （ 38） 式中： 21 aaFF —— 作用在中間軸承齒輪 2 上的軸向力； 21 nnFF —— 作用在中間軸 承 齒輪 2 上的圓周力； 21rr —— 齒輪 2 的節(jié)圓半徑 。 斜齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，要產(chǎn)生軸向力并作用到軸承上。時(shí)，其抗彎強(qiáng)度驟然下降，而接觸強(qiáng)度仍繼續(xù)上升。選用大些的旋角時(shí)，使齒輪嚙合的重合度增加，因而工作平穩(wěn)、噪聲降低。 根據(jù) 《汽車變速器的新技術(shù)》 關(guān)于壓力角的選擇 ，本 次設(shè)計(jì)中的 變速器 應(yīng)該 在保證齒輪的強(qiáng)度要求之下，盡量減小模數(shù) ，從而可以 提高齒輪的重合度， 可以 減小沖擊載荷和 降低 噪聲 ,所以壓力角選擇 20176。等，普遍采用 30176。、 25176。所以普遍采用的壓力角為 20176。或 25176。、176。、 15176。 綜合考慮本 次 設(shè)計(jì)由于是 關(guān)于 低速載貨汽車 的變速器的設(shè)計(jì) ，所以本 次 設(shè)計(jì)的變速器 所有檔齒輪的模數(shù)均取 ； 壓力角 ? 較小時(shí)，重合度較大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲較低；壓力角較大 ? 時(shí)，可提高輪齒的抗彎曲強(qiáng)度和表面接觸強(qiáng)度。變速器齒輪模數(shù) 的取值 范圍 如 表 所示 ： 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告用紙 第 10 頁(yè) 共 45 頁(yè) 表 變速器齒輪的法向模數(shù) 微型、普通級(jí)轎車 中級(jí)轎車 中型貨車 重型貨車 ~ ~ ~ ~ 根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以大致確定齒輪模數(shù)的取值在 ~ 之間。 對(duì)于 汽車而言 ， 應(yīng)該盡量減少工作時(shí)候產(chǎn)生的噪聲 ， 所以 模數(shù) 在可能的情況下應(yīng)該盡量取小點(diǎn) 。 低速載貨汽車變速器殼體的軸向尺寸可參考表 數(shù)據(jù)選用： 表 貨 車變速器殼體的軸向尺寸 四檔 （ ～ ） A 五檔 （ ～ ） A 六檔 （ ～ ） A 為了減小變速器的尺寸， 橫向 外形尺寸初選為 ： 3A=264mm。 外形尺 寸的初選 變速器的橫向外形尺寸，可根據(jù)齒輪直徑以及倒檔中間（過(guò)渡）齒輪和換檔機(jī)構(gòu)的布置初步確定。 檔傳動(dòng)比初選 將 各檔 的 傳動(dòng)比為等比分配 ，則： qiiiiiiii ???? 54433221 451 ??? iiq ?i ； ?i ； ?i 。 傳動(dòng)比的確定 變速器的傳動(dòng)比是指變速器最低檔 的 傳動(dòng)比與最高檔 的 傳動(dòng)比的比值。目前轎車的傳動(dòng)比范圍 在 3～ 4 之間，輕型貨車在 5～ 6 之間，其它貨車則更大。 檔數(shù)選擇的要求： （ 1）相鄰檔位之間的傳動(dòng)比比值在 以下； （ 2）高檔區(qū)相鄰檔位之間的傳動(dòng)比比值要比低檔區(qū)相鄰檔位之間的比值??； 目前，轎車一般用 4～ 5 個(gè)檔位變速器，貨車變速器采用 4～ 5 個(gè)檔或多檔，多檔變速器多用于重型貨車和越野汽車。檔數(shù)越多，變速器的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，使輪廓尺寸和質(zhì)量加大，而且在使用時(shí)換檔頻率也增高。 本 次 設(shè)計(jì)中間軸選用圓錐滾子軸承， 第 二軸左 側(cè)選 用滾針軸承， 第 二軸右側(cè) 選 用圓錐滾子軸承， 第 一軸用球軸承。 變速器軸承常采用圓柱滾子軸承、球軸承、滾針軸承、圓