【正文】 由式 ()求出常嚙合傳動(dòng)齒輪的傳動(dòng)比 13141g12 ??? zziz () 常嚙合傳動(dòng)齒輪的中心距與一 檔 齒輪的中心距相等，即 ? ?2121cos2??? ? ZZmA n () 4 24c os1102c os2 2121 ?????? ?nmAzz ? 由式 ()、 ()得 1z =， 2z =33 取整為 1z =17， 2z =33，則： 3833141 1321g ?????? zz zzi 對(duì)常嚙合齒輪進(jìn)行角度變位： 確定實(shí)際螺旋角 ? ： ???? ???? ?? 331742c os 21021 ?? ）（Azm hn 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 理論中心距 oA ： ? ? ? ? 24c os2 33174c os2 21 21 ??????? ?? ZZmA no 端面壓力角 t? ： 端面嚙合角 ,t? ： ?????? osc os 0ttt AA ??? 中心距變動(dòng)系數(shù)λ n： 4 ????? nm AA? 變位系數(shù)之和 ?n? ： ? ?? ? tan2 n t21n ?????? ? ??? invinvzz t 查變位系數(shù)線圖得： 173312 ??? zzu ?? ??? ? ??? 齒頂降低系數(shù)σ n： ??? nnn ??? 計(jì)算 常嚙合 齒輪 2 參數(shù)： 分度圓直徑 : mmmzd n os 417c os11 ????? ? mmmzd n os 433c os22 ????? ? 齒頂高 : ? ? mmmh a )(h nn1an1 ???????? ? ?? ? ? mmmh a )(h nn2an2 ???????? ? ?? 齒根高 : ? ? mmmch f )(h n1an1 ???????? ?? ? ? ? mmmch f )(h n2an2 ???????? ?? ? 齒全高 : ? ? mmmch )3 2 (2h nnan ???????? ?? ? 齒頂圓直徑 : mmhdd a 11a1 ?????? mmhdd a 22a2 ?????? 齒根圓直徑 : mmhdd ff 111 ?????? ??????? ? os 20tanc ostantan t21 ???? nt黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 mmhdd ff 3 4 52 222 ?????? 當(dāng)量齒數(shù) : os 17c osz 331n1 ???? ?z os 33c osz 332n2 ???? ?z 確定其他各檔 的齒數(shù) 1． 二檔 齒輪為斜齒輪，模數(shù) nm =，初選 ? =23176。 14130 cos2 ?? ?hnzmA = ???cos222 38134 ）（ = 取整為 A =110mm。中 間軸一 檔齒輪齒數(shù)，貨車可在 1217 之間選用，最小為 1214，取 14z =13，一檔 齒輪為斜齒輪。應(yīng)該注意的是，各 檔 齒輪的齒數(shù)比應(yīng)該盡可能不是整數(shù)，以使齒面磨損均勻。 根據(jù)上述 理由，為降低噪聲，對(duì)于變速器中除去一、二檔和倒檔以外的其它各檔齒輪的總變位系數(shù)要選用較小的一些數(shù)值，以便獲得低噪聲傳動(dòng)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 總變位系數(shù)越小，一對(duì)齒輪齒根總厚度越薄，齒根越弱，抗彎強(qiáng)度越低。為提高接觸強(qiáng)度，應(yīng)使總變位系數(shù)盡可能取大一些，這樣兩齒輪的齒輪漸開(kāi)線離基圓較遠(yuǎn)，以增大齒廓曲率半徑，減小接觸應(yīng)力。 變速器齒輪是在承受循環(huán)負(fù)荷的條件下工作，有時(shí)還承受沖擊負(fù)荷。由于角度變位可獲得良好的嚙合性能及傳動(dòng)質(zhì)量指標(biāo)，故采用的較多。為保證各對(duì)齒輪有相同的中心距，此時(shí)應(yīng)對(duì)齒輪進(jìn)行變位。角度變位既具有高度變位的優(yōu)點(diǎn)， 又 避免了其缺點(diǎn)。高度變位齒輪 副的缺點(diǎn)是不能同時(shí)增加一對(duì)齒輪的強(qiáng)度，也很難降低噪聲。高度變位齒輪副的一對(duì)嚙合齒輪的變位系數(shù)的和為零。采用變位齒輪，除為了避免齒輪產(chǎn)生根切和配湊中心距以外，它還影響齒輪的強(qiáng)度，使用平穩(wěn)性，耐磨性、抗膠合能力及齒輪的嚙合噪聲。修正的方法有三種： 1． 加工時(shí)改變刀具與齒輪毛坯的相對(duì)位置，又稱變位； 2． 改變刀具的原始齒廓參數(shù)； 3． 改變齒輪齒廓的局部漸開(kāi)線，又稱修形。我國(guó)規(guī)定，齒頂高系數(shù)取為 。若齒頂高系數(shù)小，則齒輪重合度小，工作噪聲大；但因輪齒受到的彎矩減小，輪齒的彎曲應(yīng)力也減少。對(duì)于模數(shù)相同的各檔齒輪，檔位低的齒輪的齒寬系數(shù)取的稍大。 采用嚙合套或同步器換 檔 時(shí)，其接合齒的工作寬度初選時(shí)可取為 2～ 4mm。選用寬些的齒寬，工作時(shí)會(huì)因軸的變形導(dǎo)致齒輪傾斜， 使齒輪沿齒寬方向受力不均勻造成偏載，導(dǎo)致承載能力降低，并在齒寬方向磨損不均勻。另一方面，齒寬減小使斜齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)被削弱，此時(shí)雖然可以用增加齒輪螺旋角的方法給予補(bǔ)償，但這時(shí)軸承承受的軸向力增大，使其壽命降低。 表 汽車變速器齒輪的齒形、壓力角與螺旋角 項(xiàng)目 車型 齒形 壓力角 ? 螺旋角 ? 轎車 高齒并修形的齒形 ? ， ?15 ， ?16 ， ? ?25 ～ ?45 一般貨車 GB135678 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)齒形 ?20 ?18 ～ ?26 重型車 GB135678 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)齒形 低 檔 、倒 檔 齒輪 ? ， ?25 小螺旋角 齒寬 在選擇齒寬時(shí)，應(yīng)該注意齒寬對(duì)變速器的軸向尺寸、質(zhì)量、齒輪工作平穩(wěn)性、齒輪強(qiáng)度和齒輪工作時(shí)的受力均勻程度等均有影響。～ 34176?！?34176?！?30176。從提高低檔齒輪的抗彎強(qiáng)度出發(fā)，不希望用過(guò)大的螺旋角；而從提高高檔齒輪的接觸強(qiáng)度著眼，應(yīng)選用較大螺旋角。 斜齒輪在變速器中得到廣泛的應(yīng)用。變速器齒輪用 20176。 由表 和表 并且參照同類車型選取模數(shù) 齒形、壓力角及螺旋角 壓力角較小時(shí) ，重合度大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低；較大時(shí)可提高輪齒的抗彎強(qiáng)度和表面接觸強(qiáng)度。其取值范圍是：乘用車和總質(zhì)量 am 在 ～ 的貨車為 ～；總質(zhì)量 am 大于 的貨車為 ～ 。 , 0f =） 嚙合套和同步器的接合齒多數(shù)采用漸開(kāi)線。 表 汽車變速器齒輪的法向模數(shù)（ mm） 車型 乘用車的發(fā)動(dòng)機(jī)排量 V/L 貨車的最大總質(zhì)量 am /t ＞ V≤ ＜ V≤ ＜ am ≤ am ＞ 模數(shù) nm /mm ～ ～ ～ ～ 設(shè)計(jì)時(shí)所選模數(shù)應(yīng)符合國(guó)標(biāo) GB135778 規(guī)定（表 ）并滿足強(qiáng)度要求。 從輪齒應(yīng)力的合理性及強(qiáng)度考慮 ,每對(duì)齒輪應(yīng)有各自的模數(shù) ,但出于工藝考慮，模數(shù)應(yīng)盡量統(tǒng)一 ,多采用折衷方案。 斜齒輪 法向 模數(shù) () 式中 jT —— 計(jì)算 載荷， N 根據(jù)圓柱齒輪強(qiáng)度的簡(jiǎn)化計(jì)算方法，可列出齒輪模數(shù) m與彎曲應(yīng)力 w? 之間有如下關(guān)系： 直齒輪模數(shù) () 式中 jT —— 計(jì)算載荷， N選擇模數(shù)時(shí)應(yīng)考慮到當(dāng)增大齒寬而減小模數(shù)時(shí)將降低變速器的噪聲，而為了減小變速器的質(zhì)量，則應(yīng)增大模數(shù)并減小齒寬和中心距。通常，變速器中間軸一檔齒輪是齒數(shù)最少的齒輪，此齒輪不應(yīng)產(chǎn)生根切，而且 齒 根圓直徑應(yīng)大于中間軸直徑； 3． 互相嚙合的齒輪，齒數(shù)間不應(yīng)有公因數(shù)，速度高的齒輪更應(yīng)注意這點(diǎn)； 4． 齒數(shù)多，可降低齒輪傳動(dòng)的躁聲。 3 1m ax ggeA iTKA ?? ～KA ? ～KA ?mm105~95~ 33 1m a x?????　iTKA ggeA ?3 maxeAc TKA ?mm122~106~ 33 m ax??? eAc TKA黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 商用車變速器殼體的軸向尺寸可參考下列數(shù)據(jù)選用： 四 檔 （ ～ ） A 五檔 （ ～ ） A 六檔 （ ～ ） A 此變速器為五檔，故外形尺寸為（ ～ ） A =291～ 330mm。m)； 1gi —— 變速器一擋傳動(dòng)比； g? —— 變速器的傳動(dòng)效率，取 96%； 將各數(shù)代入式 ()中得 也可以由發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩按下式直接求出： () 式中： AcK —— 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 直接求 A 時(shí)的中心距系數(shù)，對(duì)乘用車取～ ；對(duì)商用車取 ～ 將各數(shù)代入式 ()中得 綜上所述，初選中心距 A =110mm。 還有，變速器中心 距 取得過(guò)小，會(huì)使變速器長(zhǎng)度增加，并因此使軸的剛度被削弱和使齒輪的嚙合狀態(tài)變壞。變速器軸經(jīng)軸承安裝在殼體上，從布置變速器的可能與方便和不因同一垂直面上的兩軸承孔之間的距離過(guò)小而影響殼 5 0 3 50m a x21????????Terg iTrGi??3314221312?????????qiiqiiqiigggggg黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 體的強(qiáng)度考慮，要求中心距取大些。中心距越小，輪齒的接觸應(yīng)力越大，齒輪壽命越短。 因?yàn)?16 2 51 ??? ?n ggiiq ，所以 ： 變速器中心距 的確定 對(duì)中間軸式變速器，是將中間軸與第二軸之間的距離稱為變速器中心距 A ； 對(duì)兩軸式變速器，將變速器輸入軸與輸出軸線之間的距離稱之為變速器中心距 A 。 變速器 各檔 傳動(dòng)比的確定 變速器各檔傳動(dòng)比之間的關(guān)系基本是幾何級(jí)數(shù) ,故相鄰檔位傳動(dòng)比比值就是幾何級(jí)數(shù)的公比；但是 實(shí)際上與理論值略有出入，因齒數(shù)為整數(shù)且常用檔位間的公比宜小些，另外還要考慮與發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的合理匹配。 將各數(shù)據(jù)代入式 ()得： 通過(guò)以上計(jì)算可得到 ＜ 1gi ＜ ， 國(guó)產(chǎn)汽車中，轎車變速器傳動(dòng)比變化范圍是 3～ 4，中、輕型貨車約為 5～ 6，其他貨車在 7 以上 。m 0i —— 主減速比 ， ?i ； T? —— 汽車傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率 ， ?T? 。 則由最大爬坡度要求的變速器 1? ? m a xm a xm a x01m a x s i nc os ???? mgfmgr iiT r Tge ??? ?????? ag ui nri～?TpnndtdumGiuACGfr iiT aDTg ?? ???? 20e m a x 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 擋傳動(dòng)比為 ： () 式中： m —— 汽車總質(zhì)量 ， 55000?m Kg； g —— 重力加速度 ， ?g m/s178。 汽車行駛方程式 () 汽車爬坡時(shí)車速不高，空氣阻力可忽略，則最大驅(qū)動(dòng)力用于克服輪胎與路面間的滾動(dòng)阻力及爬坡阻力。 () iirnuga ?penP m axem ax 9549T ??黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 式中： emaxT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩（ N CA538 變速器參數(shù)： 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 88 Kw 車輪滾動(dòng)半徑 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 245 N相鄰的低檔與高檔間傳動(dòng)比的比值不應(yīng)大于 ，而且 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小。 檔 數(shù)多少還影響相鄰的低檔與高檔間傳動(dòng)比的比值。即提高汽車的加速能力和爬坡能力。而傳動(dòng)系的檔位數(shù) 的多少對(duì)汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性影響很大。 a） b) c) 圖 23防止自動(dòng)脫擋的機(jī)構(gòu)措施 本章小結(jié) 本章主要針對(duì) 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析和布置方案方案的確定以及變速器零、部件的結(jié)構(gòu)的確定，為下面的設(shè)計(jì)過(guò)程作鋪墊。這種方案比較有效，應(yīng)用較多。 3． 將接合齒的工作面設(shè)計(jì)并加工成斜面，形成倒錐角（一般傾斜 2～ 3176。使用中兩齒接觸部分受到擠壓同時(shí)磨損，并在接合齒端部形成凸肩，可用來(lái)阻止接合齒自動(dòng)脫 檔 。為 解決這個(gè)問(wèn)題，除工藝上采取措施以外，目前在結(jié)構(gòu)上采取措施且行之有效的方案有以下幾種： 1． 將兩接合齒的嚙合位置錯(cuò)開(kāi)，如圖 23a 所示。 變速器自動(dòng)脫檔機(jī)構(gòu)形式分析確定 自動(dòng)脫 檔 是變速器的主要故障之一。 齒輪表面粗糙度數(shù)值降低，則噪聲減少，