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其中Memax为发动机最大转矩。 弯曲强度：
直齿轮用以下公式计算弯曲应力：
?F?FtK?KfbPty（N/mm2）
斜齿轮用以下公式计算： ?F?FtK? bPtnyK?式中：Ft——圆周力， Ft?2Memax N； d Ft——应力集中系数，直齿轮取1.65，斜齿轮取1.5； Kf——摩擦力影响系数；主动齿轮取1.1；斜齿轮取0.9； Pt——端面周节，Pt=πm; Ptn——法面周节，Ptn=πmn
Kε——重合度影响系数，Kε=2 许用应力为400～850N/mm2（直齿轮）；100～250N/mm2（货车斜齿轮）。 3.2.1一档齿轮校核
因为 Fbn（主）? Fbn（从）?Ft主cos?cos??Memax9.7167??10.3406KN
d主cos?cos?cos20?FtMemax2.5911???2.7574KN ?cos?cos?dcos?cos?cos20 ?1? ?2??1sin?601?sin20??30?0.34202?10.2606 即?0.0975 22?1cos??2sin?2251? 即?sin20?38.4773?0.0259
2?2cos2?取b=Kcmc=6×5=30mm
10.3403?2.06?108 ?H?0.418??(0.0975?0.0259)?1237.295?2000N/mm2
30所以合格。 弯曲强度：
Ft(主)=19。4333KN Ft(从)=5。1822KN
19.4333?103?1.65?1.1 ?F（主）=?624.052N/mm2
30?3.14?5?0.1535.1822?103?1.65?0.9 ?F（从）=?114.417N/mm2
28?3.14?5?0.153 所以合格。 3.2.2二档齿轮校核 接触强度： Fbn(主) = Fbn(从)=
6.4978?7.6831KN
0.9397?0.92.9855?3.53KN
0.9397?0.9?1sin?89.723sin20?1 ?1????18.9426 即?0.0528 222cos?cos25.841?1第 11 页 共 28 页
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?2sin?159.279sin20? ?2????41.228 即?2?0.0243
2cos2?cos225.841 取b=Kcmn=8×4.75=38
7.6831?2.06?108?0.93972??0.418??(0.0528?0.0243)?726.12?1400N/mmH 38 所以合格。
弯曲强度：
Ft(主)=12.9956KN Ft(从)=5.971KN
12.9956?103?1.5 ?F（主）=?143.308N/mm2
38?3.14?4.74?0.12?25.971?103?1.5?F（从）=?56.353N/mm2
36?3.14?4.75?0.148?2 所以合格。 3.2.3三档齿轮校核 接触强度： Fbn(主)=
Fbn(从)=
4.5821?5.2246KN
0.9397?0.93333.6953?4.2135KN
0.9397?0.9333?1sin?127.233sin20?1 即?1????24.9792?0.04
2cos2?cos221.039?1?2sin?157.768sin20?1?2????30.9741 即?0.0323 222cos?cos21.039?2取b=Kcmn=8×4.75=38
5.2246?2.06?108?0.9397 ?H?0.418??(0.04?0.0323)?579.84?1400N/mm2
38所以合格。 弯曲强度：
Ft(主)=9.1642KN Ft(从)=7.3906KN
9.1642?103?1.5?F（主）=?89.829N/mm2
38?3.14?4.75?0.135?27.3906?103?1.5?F（从）=?73.214N/mm2
36?3.14?4.75?0.141?2所以合格。 3.2.4四档齿轮校核 接触强度： Fbn(主)= Fbn(从)=
?1sin?157.423sin20?1?2????31.696 即?0.0315 222cos?cos22.8388?1第 12 页 共 28 页
3.7034?4.2763KN
0.9397?0.92164.4438?5.1313KN
0.9397?0.9216武汉理工大学毕业论文
?2sin?131.193sin20?1 ?2? 即???26.415?0.0379
2?2cos2?cos222.8388取b=38mm
5.1313?2.06?108?0.9397 ?H?0.418??(0.0315?0.0379)?562.997?1400N/mm2
38所以合格。 弯曲强度：
7.4068?103?1.5 σF(主)=?79.720N/mm2
38?3.14?4?0.146?28.8876?103?1.5 σF(从)=?94.769N/mm2
40?3.14?4?0.14?2
3.2.5常啮合齿轮 接触强度： Fbn(主)=
Fbn(从)=
5.6254?6.4327KN
0.9397?0.92633.2145?3.693KN
0.9397?0.9263?1sin?103.637sin20?1 即?1????20.6553?0.0484
2cos2?cos222.132?1?2sin?181.364sin20?1 即?2????36.1468?0.0277
2?2cos2?cos222.132取b=38
6.4627?2.06?0.9397?108?H?0.418??(0.0484?0.0277)?661.625?1400N/mm2
38所以合格。 弯曲强度：
11.258?103?1.5 σF(主)=?131.937N/mm2
38?3.14?4?0.134?26.429?103?1.5 σF(从)=?70.157N/mm2
36?3.14?4?0.152?2所以合格。
3.2.6倒档2齿轮校核 接触强度：
Fbn(主)=Fbn(从)=
?1?19.7167?10.3403KN cos20?5.0696?5.3949KN cos20??1sin??2sin? ?10.2606???19.666 即 2cos2?cos2?1?1?0.0975
?2?0.05085
取b=30mm
10.3403?2.06?108?H?0.418??(0.0975?0.05085)?1356.62?2000N/mm2
30第 13 页 共 28 页
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所以合格。 弯曲强度：
19.4333?103?1.65?1.1σF(主)=?624.052N/mm2
30?3.14?5?0.1210.1392?103?1.65?0.9σF(从)=?261.458N/mm2
28?3.14?5?0.131所以合格。
3.2.7倒档2齿轮校核 接触强度：
Fbn(主)=Fbn(从)=
?1??2?6.1368?6.5306KN cos20?2.5911?2.7574KN cos20??1sin?cos2?195?0.0616 sin20??16.246 即?12?2sin?2251?sin20??38.4773 即?0.0259 22?2cos?取b=30mm
6.5306?2.06?108?H?0.418??(0.0616?0.0259)?827.99?2000N/mm2
30所以合格。 弯曲强度：
12.2736?1031.65?1.1σF(主)=?381.422N/mm2
30?3.14?5?0.1245.1822?103?1.65?0.9σF(从)=?114.417N/mm2
28?3.14?5?0.153所以合格。
三．变速器轴的参数选择
1.轴的尺寸
变速器轴在工作时承受转矩和弯矩，因此应具备足够的强度和刚度。轴的刚度不足会产生过大的变形，影响齿轮的正常啮合，产生过大的噪声，并会降低齿轮的使用寿命。
在变速器的结构方案确定以后，轴的长度可以初步选定。轴的长度对刚度影响很大，为满足刚度要求，轴径d与支撑跨度之间的关系可按下式选取：
中间轴：d/l=0.16～0.18 第二轴：d/l=0.18～0.21
轴的直径与轴传递的转矩有关，因而与变速器中心距有一定关系，轴径可按下式初选：
第二轴和中间轴的最大直径(mm)：d=（0.4～0.5）A 第一轴花键部分直径d(mm)：d=（4.0～4.6）3Memax 轴的具体参数见零件图。 2．轴的强度和刚度校核
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2.1轴的受力分析
计算轴的强度、刚度及选择轴承都要首先分析轴的受力和各支撑反力。这些力取决于齿轮轮齿上的作用力。求支撑力，先从第二轴开始，然后依次计算中间轴、第一轴。轴的受力分析见下图：
以下为各档齿轮Ft,Fr,Fa的计算 2.1.1常啮合档齿轮
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