【正文】 bevel, helical, and worm are described. The type that an engineer ultimately chooses for a product will reflect a balance between expense and the task that the gear is expected to perform. I. Spur Gear Spur gear are the simplest type of practical engineeringgrade gear. Spur gears are cut from cylindrical blanks and their teeth have faces that are oriented parallel to the shaft on which the gear is mounted. For the external gears of ( Figure 1a ), the teeth are formed on the outside of the cylinder, conversely, for an internal or ring gear, the teeth are located on the inside ( Figure 1b ). When two gears having plementary teeth engage and motion is transmitted form one shaft to another, the two gears are said to from a gearset. By convention, the smaller ( driving ) gear is called the pinion, and the ( driven ) one is simply called the gear. The pinion and gear are said to mesh at the point where the teeth approach, contact one another and then separate. (a)(b) Spur gears II. Rack and Pinion Gears are sometimes used to convert the rotational motion of a shaft into the straightline motion of a slider and vice versa. The rack and pinion form the limiting case of a gearset in which the gear has an infinite radius. This configuration is shown in ( Figure 2 ), where the pinion meshes with a straight toothed rack. With the center point of the pinion being fixed, the rack will move horizontally as the pinion rotates, leftward in the figure as the pinion turns clockwise and versa. The rack itself can be supported by rollers, or it might slide on a hard surface lubricated with oil. Racks and pinions are often used in the mechanism for steering an automobile39。通過設計和繪圖，學會熟練運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關技術資料等，培養(yǎng)機械設計中的基本技能（主要運用的繪圖工具AutoCAD）。通過這次設計，綜合運用（底盤）機械設計過程中所學課程的理論知識及生產(chǎn)實踐的知識去分析和解決機械設計問題及綜合分析所設計機械的性能，并使所學的知識進一步鞏固和深化，更有利于自己在社會生產(chǎn)中的個人行知力。最大切向牽引力：P=（+f）G==阻力f=FG==計算風阻：，,則迎風面積S== m查《鏟土運輸機械》P124公式341：風阻Fw=式中 Kw為風阻系數(shù)，一般取Kw=（N）； S為汽車的迎風面積； v為汽車運行車速（km/h）。最大切向牽引力：P=（+f）G==阻力f=FG==滿載時：P=G==。第六章 動力性能分析 根據(jù)發(fā)動機額定功率99kw，轉(zhuǎn)速3000r/min，；最大轉(zhuǎn)矩372Nm，轉(zhuǎn)速1200r/min。瑣止角取30到40度。滑塊半徑h確定后，可求出槽寬H=h+2c（《汽車設計》P公式447）錐面工作長度b與摩擦材料，表面壓力，表面形狀有關，它與錐面平均半徑R之間的關系：滑塊式 R/b=。z和a是保證同步器處于正確鎖止位置的主要尺寸。接近尺寸z=。垂直端面轉(zhuǎn)角：===+++=水平端面轉(zhuǎn)角：===+=總的端面轉(zhuǎn)角：====查《汽車設計》，所以剛度滿足。故綜合影響系數(shù)：K==1=；K==1=；所以軸在D截面的安全系數(shù)為： S==， S==， S===；取許應安全系數(shù)S=，有SS，故D截面強度足夠。D截面受有鍵槽和與齒輪得過盈配合的共同影響，但鍵槽得影響比過盈配合的影響小，所以只需要考慮過盈配合的綜合影響系數(shù)。取=，==。，安全系數(shù)法疲勞強度校核 綜上所述，D截面是危險截面，需對D截面進行校核。===[]，鍵聯(lián)接強度足夠。===[]，d=95mm,強度足夠；，鍵的選擇與校核二檔小齒輪處鍵（《機械設計手冊》）=25mm14mm110mm（t=9mm，r=）；由于同一軸上傳遞的轉(zhuǎn)矩相同，所以只需校核短的鍵（二檔小齒輪處）即可。T==C處：M= M=， M===；D處：M===， M= M=； ： 只校核軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面（即危險截面D）的強度。由軸上的和力=0，校核：F+ FFF=+=0,計算無誤。b：水平面支反力由繞支點B的力矩和=0，得：F(L+L+L)=F（L+L）+ FL=（630+404）+=F=，方向向下。同理，由繞支點A得力矩和=0，得：F(L+L+L)=FLFF（L+L）F=（70+630）=F=，方向向下。，軸的直徑強度校核取二檔：a:軸上力的作用點位置和支點跨距得確定支點跨距L=1144mm，常嚙合大齒輪的力作用點C到左支點A距離L=72mm，兩齒輪的力作用點之間的距離L=，一檔小齒輪的力的作用點D到右支點B距離L=。若只在一檔中間軸壽命與整機相同時，P取P的70%即可，每天工作16小時，一年工作日300天，有效期20年則L=96000h，n取495。根據(jù)工況（車輛）由《機械設計》P表126查出載荷系數(shù)f=.左端軸承：因===e，由《機械設計課程設計》P表123可知P= f（ F+Y F）=（+）=；右端軸承：因===e，由《機械設計課程設計》P表123可知P= F=。因為F+F=+== F，所以A處軸承被壓緊，B處軸承被放松。（二）滾動軸承的校核取一檔：a．徑向載荷F根據(jù)軸的分析，可知：A點總支反力F=F=，B點總支反力F=F=。，滾動軸承的選擇與校核(一)滾動軸承的選擇根據(jù)載荷及速度情況，擬定選用圓錐滾子軸承。由《機械設計》P表148用插值法得：查《機械設計》P表148得：應力集中系數(shù)=，=；查《機械設計》P表1411得：絕對尺寸系數(shù)=，=；軸按磨削加工，查《機械設計》P表1412及表1413得：加工表面的表面質(zhì)量系數(shù)==。 因D截面有一鍵槽bh=25mmmm，t=9mm， 抗彎截面系數(shù)W===；抗扭截面系數(shù)W==；彎曲應力幅==，彎曲平均應力0；扭轉(zhuǎn)切應力幅=。 根據(jù)選定的軸的材料40C鋼，調(diào)制處理，由《機械設計》P表142查得：735MPa，=355MPa，=200MPa。===[]，鍵聯(lián)接強度足夠。，鍵的選擇與校核二檔小齒輪處鍵（《機械設計手冊》）=25mm14mm80mm（t=9mm，r=）；由于同一軸上傳遞的轉(zhuǎn)矩相同，所以只需校核短的鍵（二檔小齒輪處）即可。根據(jù)選定的軸的材料40C鋼，調(diào)制處理，由《機械設計》P表142查得：[]=70MPa。c：A點支反力F==, B點支反力F==,（四）繪轉(zhuǎn)矩彎矩圖：C處彎矩：M=FL==， M= FL F==；D處彎矩：M= FL+ F=+=，M= FL==；：C處彎矩：M=FL==,D處彎矩：M=FL==；：C處：M===， M===，D處：M===， M===，： T=：因為是單向回轉(zhuǎn)軸，所以扭矩切應力視為脈動循環(huán)應力，折算系數(shù)=。由繞支點A的力矩和=0，得：F(L+L+L)= F L+ F( L+L)=+（70+969）=F=,方向向下。由軸上的和力=0，校核： F F +F F=+=0，計算無誤。繪制軸的力學模型圖（二）計算軸上的作用力齒輪2：F==N=， F===， F= Ftan==；齒輪3：F==N=， F===， F= Ftan==；（三）：計算支反力a:垂直面支反力（XZ平面）由繞支點B的力矩和=0，得：F( L+L+L)= F( L+L) +F F L+ F=（969+65）++=F=，方向向上。如下表所示：zzzzzzzzzzzzzz法向模數(shù)齒數(shù)3585247235624748583724432646螺旋角端面模數(shù)分度圓直徑130316112336161285219224274175112200134236齒寬1041099095128133129133105100112117134139齒頂圓直徑137323121345170294228234283184121209143245齒根圓直徑壓力角2020202020202020202020202020中心距224224224224224156（與中間軸）185（與第二軸）材質(zhì)40Cr調(diào)制處理34CrNi3Mo調(diào)質(zhì)處理40Cr調(diào)制處理34CrNi3Mo調(diào)質(zhì)處理注：b=b+5mm；，h=1； d=dm，c=；z~ ，倒檔取1。倒檔第二級： 初選：倒檔第二級傳動齒輪齒數(shù)z=26，z==； 倒檔第二級傳動齒輪螺旋角=15； 齒寬系數(shù)=1（對稱分布）； 所選材料同一檔，材料的彈性影響系數(shù)Z=（采用鍛鋼制造），齒輪的接觸疲勞強度極限=900MP，節(jié)點區(qū)域系數(shù)Z=，接觸疲勞壽命系數(shù) K=（使用情況與一檔相同）；接觸疲勞許用應力：[]=882 MP（同一檔）；齒輪端面重合度：=[（）]cos=[]cos15=螺旋角系數(shù)Z==倒檔二級傳動小齒輪所能受的最大扭矩；T===，為齒輪外嚙合效率，；小齒輪轉(zhuǎn)速n==；設：倒檔每天工作2小時，一年工作日300天，有效期20年L==12000h。 材質(zhì)與二檔相同無需校核。四檔： 四檔：模數(shù)與一檔相同m=； i=則u= (1)； 由《汽車設計》P為抵消或減小中間軸上的徑向力，初選螺旋角有關系：得：= (2)； a===224mm (3)。 由式3得：z=，z=，取48； d==，d=219=； 修正螺旋角：= arccos=arccos=； 齒寬系數(shù)取=，則小齒輪齒寬b=； 確定載荷系數(shù)K：使用系數(shù)K見《機械設計手冊》、=；動載系數(shù)K查《機械設計手冊》=；F==N===，由《機械設計》P表83查得：齒間載荷系數(shù)K=,K=；由《機械設計》P表84所列公式求的齒向載荷分布系數(shù)：K=++=+（）+=， K===； 由《機械設計手冊》=； =[（）]cos=[]=； 螺旋角系數(shù)： Z===；修正小齒輪分度圓：d==，d=219mm滿足。計算彎曲許用應力，取安全系數(shù)S=，由《機械設計》P公式811得：，；由《機械設計》P公式822：，由《機械設計》P圖826查得螺旋角系數(shù)Y=；由《機械設計》P公式820得：=[],=[]；強度足夠