【正文】 ? ? nn4an4 yh mha ???? ? ?= 式中： n0n /mAAy ）（ ?? = nnn yy ??? ?? = 齒根高 ? ? n3nan3 h mchf ???? ?? = ? ? n4nan4 h mchf ???? ?? = 齒全高 4fa4 hh ??h = 齒頂圓直徑 33a3 2 ahdd ?? = 4a44 2hdda ?? = 齒根圓直徑 333 2 ff hdd ?? = 444 2 ff hdd ?? = 當(dāng)量齒數(shù) ?333v cos/zz ? = ?344v cos/zz ? = 節(jié)圓直徑 43339。339。4 ??? zz zAd mm 22 39。4 ?? dr mm 三檔齒輪 參數(shù)確定 三擋齒輪為斜齒輪，初選 ? =23176。 端面嚙合角 tot AA ?? c o sc o s , ?= ? = ?? ,t? 變位系數(shù)之和 ??n? 183256 ??? zzU 5? = 6? = 求 6? 的精確值： ? ??cos2 65 ZZmA n ?? ? =176。5 ??? zz zAd mm 39。5 ?? dr mm 4265639。639。 478 iZZ ? （ ） Z8= nh mAZ ?cos2? = （ ） 由 （ ）、（ ） 得 Z7=， Z8= 取整 7Z =23， 8Z =27 對(duì)四擋齒輪進(jìn)行角度變位： 理論中心距 ? ??cos2 87 ZZmA no ??= 取整 A=81mm 端面壓力角 tan t? =tan n? /cos? = t? =176。 四擋齒輪參數(shù)： 分度圓直徑 ?cos77 nmzd ?= 25 ?cos88 nmzd ?= 齒頂高 ? ? nn3an7 yh mha ???? ? ?= ? ? nn4an8 yh mha ???? ? ?= 式中： n0n /mAAy ）（ ?? = nnn yy ??? ?? = 齒根高 ? ? n7nan7 h mchf ???? ?? = ? ? n8nan8 h mch ???? ?? = 齒全高 7fa7 hh ??h = 齒頂圓直徑 77a7 2 ahdd ?? = 8a88 2hdda ?? = 齒根圓直徑 777 2 ff hdd ?? = 888 2 ff hdd ?? = 當(dāng)量齒數(shù) ?377v cos/zz ? = ?388v cos/zz ? = 節(jié)圓直徑 87739。739。8 ??? zz zAd mm 39。8 ?? dr mm 五檔齒輪參數(shù)確定 五擋齒輪為斜齒輪，初選螺旋角 ? =22176。 端面嚙合角 tot AA ?? c o sc o s , ?=0. 918 ?? ,t? 變位系數(shù)之和 ??n? ??? zzU 9? = 10? = 求螺旋角 4? 的精確值： ? ??cos2 87 ZZmA n ??= ? =176。9 ??? zz zAd mm 39。9 ?? dr mm 1091039。1039。初選 13Z =23， 11Z =13，則： ? ?131121 ZZmA ， ?? 28 = ? ?2313321 ??? =54mm 為保證倒擋齒輪的嚙合和不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，齒輪 12 和 11 的齒 頂圓之間應(yīng)保持有 ，則齒輪 11 的齒頂圓直徑 11eD 應(yīng)為 ADD ee ??? 1112 12 1112 ??? ee DAD =282－ 3 (13+2)－ 1 =118mm 212n ?? mDZ e = 3118 － 2 = 取 12Z =37 計(jì)算倒擋軸和第二軸的中心距 A? ? ?2 1113, zzmA ?? = 計(jì)算倒擋傳動(dòng)比 13121113倒 zzzzi ?? = ??? zzU 12? = 13? = ??? zzU 11? = 倒檔齒輪參數(shù)： 29 分度圓直徑 da11=mZ11=39mm da12=mZ12=111mm da13=mZ13=69mm 齒頂高 ha11= ha12 =ha13=3mm 齒根高 hf11= hf12=hf13= 齒全高 f12a11 hh ??h = 齒頂圓直徑 1111a11 2 ahdd ?? =45mm 12a1212 2hdd a ?? =117mm 13a1313 2hdd a ?? =75mm 齒根圓直徑 111111 2 ff hdd ?? = 121212 2 ff hdd ?? = 131313 2 ff hdd ?? = 當(dāng)量齒數(shù) Zv11=d11=39 Zv12=d12=111 Zv13=d13= 節(jié)圓直徑 39213111139。39。1139。39。1239。39。13 ??? zz zAd mm 39。13 ?? dr mm 30 齒輪的壞損形式及避免措施 變速器齒輪的損壞形式主要有三種：齒輪折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合。可以把輪齒看做懸掛梁，輪齒根部彎曲應(yīng)力很大，過度圓角出又有應(yīng)力集中，故輪齒根部很容易發(fā)生斷裂。這種破壞的斷面在疲勞斷裂部分呈光滑表面，在突然斷裂部分呈粗粒狀表面，變速器中齒輪的折斷以疲勞破壞居多數(shù)。因閉式齒輪傳動(dòng)齒輪在潤(rùn)滑油中工作 齒面長(zhǎng)期受到脈動(dòng)的接觸應(yīng)力作用，會(huì)逐漸產(chǎn)生大量與齒面成尖角的小裂縫。若以節(jié)圓為界，把齒輪分為根部及頂部?jī)啥耍瑒t靠近節(jié)圓的根部齒面處，較靠近節(jié)圓的頂部齒面處點(diǎn)蝕嚴(yán)重；兩個(gè)互相嚙合的齒輪中，主動(dòng)的小齒輪點(diǎn)蝕嚴(yán)重。 3. 齒面膠合 高速重載齒輪傳動(dòng)，軸線不平行的螺旋齒輪傳動(dòng)及雙面齒輪傳動(dòng)，由于齒面相對(duì)滑動(dòng)速度大，接觸壓力大，使齒面間滑動(dòng)油膜破壞，兩齒面 間金屬材料直接接觸，局部溫度過高，互相熔焊粘聯(lián)，齒面沿滑動(dòng)方向形成撕傷痕跡，這種損壞形式叫膠合。 增大輪齒根部齒厚，加大齒根圓角半徑，采用高齒，提高重合度，增多同時(shí)嚙合的輪齒對(duì)數(shù)，提高輪齒柔度，采用優(yōu)質(zhì)材料等，都是提高輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度的措施 。采用黏度大、耐高溫、耐高壓的潤(rùn)滑油，提高油膜強(qiáng)度，選擇適當(dāng)?shù)凝X面表面處理方法和鍍層等，是防止齒面膠合的措施。總之，工作條件的要求是選擇齒輪材料時(shí)首先應(yīng)考慮的因素。 大尺寸的齒輪一般采用鑄造毛坯，可選用鑄鋼或鑄鐵作為齒輪材料。尺寸較小而要求不高時(shí)，可選用圓鋼做毛坯。采用滲碳工藝時(shí)，應(yīng)選用低碳鋼或低碳合金鋼做齒輪材料；氮化鋼和調(diào)質(zhì)鋼 能采用氮化工藝；采用表面淬火時(shí)，對(duì)材料沒有特別的要求。 4. 合金鋼常用于制作高速、重載并在沖擊載荷下工作的齒輪。 金屬制的軟齒面，配對(duì)兩齒輪面的硬度差應(yīng)保持為 30～ 50HBS 或更多。因此，當(dāng)配對(duì)的兩齒輪齒面具有較大的硬度差時(shí)，大齒輪的解除疲勞許用應(yīng)力可提高約 20%，但應(yīng)注意硬度高的齒面，粗糙度值也要相應(yīng)地減小 。在選擇齒輪的材料及熱處理時(shí)也應(yīng)考慮其加工性能及制造成本。這些低碳合金鋼都需隨后的滲碳、淬火處理，以提高表面硬度，細(xì)化材料晶粒。 變速器齒輪輪齒表面滲碳層深度的推薦范圍如下： ?nm 滲碳層深度 ～ 32 ＜ nm ＜ 5 滲碳層深度 ～ 5?nm 滲碳層深度 ～ 滲碳齒輪在淬火、回火后，要求輪齒的表面硬度為 HRC58～ 63，心部硬度為 HRC33～ 48。這種中碳鉻鋼具有滿意的鍛造性能及良好的強(qiáng)度指標(biāo)，氰化鋼熱處理后變形小也是優(yōu)點(diǎn)。 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩為 ，齒輪傳動(dòng)效率 99%，離合器傳動(dòng)效率 99%，軸承傳動(dòng)效率 96%。 m 二軸： 一檔： T21=T1η 離 η 承 i1= 99% 96% 40/10= N m 三檔： T23=T1η 離 η 承 i3= 99% 96% 34/17= N m 五檔： T25=T1η 離 η 承 i5= 99% 96% 25/25= N m 齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 汽車的變速器齒輪使用條件是相似的。如汽車變速器齒輪用低碳合金鋼制造，采用剃齒或磨齒精加工，齒輪表面采用滲碳淬火熱處理工藝，齒輪 精度不低于 7級(jí)。 輪齒的彎曲應(yīng)力 33 圖 32 齒形系數(shù)圖 yzKm KKT c fgw 32?? ?? （ ） 式中： w? — 彎曲應(yīng)力 （ MPa）； gT — 計(jì)算載荷 （ N.mm）； ?K — 應(yīng)力集中系數(shù)，可近似取 ?K =； fK — 摩擦力影響系數(shù)，主、從動(dòng)齒輪在嚙合點(diǎn)上的摩擦力方向不同，對(duì)彎曲應(yīng)力的影響也不同；主動(dòng)齒輪 fK =，從動(dòng)齒輪 fK =； b — 齒寬 （ mm）； m — 模數(shù)； y — 齒形系數(shù)，如圖 32。 輪齒的接觸應(yīng)力 ???????? ??? bzgj db ET ????? 11co sco （ ） 式中： j? — 輪齒的接觸應(yīng)力 （ MPa）； 34 gT — 計(jì)算載荷 （ N.mm） ； d? — 節(jié)圓直徑 (mm)； ? — 節(jié)點(diǎn) 處壓力角（176。）； E — 齒輪材料的彈性模量（ 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 ?? sinzz r? 、?? sinbb r? ， 斜齒輪 ? ? ??? 2c o ss inzz r? 、 ? ? ??? 2c o ss inbb r? ； zr 、 br — 主、從動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑 (mm)。 彈性模量 E =104 Nmm）； nm — 法向模數(shù) （ mm）； z — 齒數(shù)； ? — 斜齒輪螺旋角（176。 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 maxeT 時(shí)，對(duì)乘用車常嚙合齒輪和高擋齒輪，對(duì) 乘用車 為 180～ 350