变速器设计说明书 - 课程设计、毕业设计使用(5)

2019-04-15 19:31

度。考虑到壳体上的第一轴轴孔尺寸的限制和装配的可能性,该齿轮齿数又不宜取多。

中间轴上小齿轮的最少齿数,还受中间轴轴经尺寸的限制,即受刚度的限制。在选定时,对轴的尺寸及齿轮齿数都要统一考虑。轿车中间轴式变速器一挡传动比i1=3.5~3.8时,中间轴上一挡齿轮数可在15~17间取,货车在2~17间取。

因为i1=3.6取中间轴上一挡齿轮z10=15

输出轴上一挡齿轮z9=zh-z10=38-15=23

4.7.2 对中心距进行修正

因为计算齿数和zh后,经过取整数使中心距有了变化,所以应根据zh和齿轮变位系数新计算中心距,在以修正后的中心距作为各挡齿轮齿数分配的依据。

故修正后中心距A取85mm

4.7.3 确定常啮合传动齿轮副的齿数

求出传动比

zz2 ?i110 (4-9)

z1z9z215?3.6 z123而常啮合传动齿轮中心距和一档齿轮的中心距相等,即

A=mn(z1?z2)/2cos? (4-10) 85=3(z2+z1)/2cos28?

求得五挡齿轮齿数为 z1=15 z2=35 各挡传动比分别为 i2?4i13?43.63?2.6

i3?4i12?43.62=1.9 i4?4i1?43.6?1.4 i5?1

4.7.4 确定其他各挡的齿数

17

二挡齿轮是斜齿轮

z7z15?i21?2.6?

35z8z2A?mn(z7?z8)3.0?(z7?z8)??85 ?2cos282cos?求得二挡齿轮齿数为 z7?26 z8?24 三挡齿轮齿数

z6z15?i31?1.9? z5z235A?mn(z5?z6)3.0?(z5?z6)??85 ?2cos?2cos28求得 z5?28 z6?22 四挡齿轮齿数

z4z22?i41?1.4? z3z228A?mn(z3?z4)3.0?(z3?z4)??85 ?2cos?2cos28求得 z3?24 z4?26

4.7.5 确定倒挡齿轮齿数

取中间轴上的倒挡齿轮z12和中间轴上一挡齿轮齿数相同,即z12=z10=15 有中心距A?m(z11?z12) 求得 z11=40 2倒挡齿轮选用的模数往往与一档相同,倒挡齿轮z13的齿数,一般在21-22之间,初选

z13后,可计算出中间轴与倒挡轴的中心距A?

取z13=21 A?=

m(z12?z13)3?(15?21)==54mm

22为保证倒挡齿轮的啮合和不产生运动干涉,齿轮14和12的齿顶圆之间应保持有0.5mm以上的间隙,则齿轮14的齿顶圆直径应为

De14?2A??De12?1=2?54?51?1=56mm

所以 求出 z14=16

18

5 变速器的校核

5.1 齿轮的损坏形式

齿轮的损坏形式分三种:轮齿折断,齿面疲劳剥落,移动换挡齿轮端部破坏。 轮齿折断分两种:轮齿受足够大的冲击载荷作用,造成轮齿弯曲折断;轮齿再重复载荷作用下齿根产生疲劳裂纹,裂纹扩展深度逐渐加大,然后出现弯曲折断。前者在变速器中出现的很少,后者出现的多。

齿轮工作时,一对相互啮合,齿面相互挤压,这时存在齿面细小裂缝中的润滑油油压升高,并导致裂缝扩展,然后齿面表层出现块状脱落形成齿面点蚀。他使齿形误差加大,产生动载荷,导致轮齿折断。

用移动齿轮的方法完成换挡的抵挡和倒挡齿轮,由于换挡时两个进入啮合的齿轮存在角速度差,换挡瞬间在齿轮端部产生冲击载荷,并造成损坏。

5.2 齿轮强度计算

与其他机械行业相比,不同用途汽车的变速器齿轮使用条间仍是相似的。此外,汽车变速器齿轮用的材料,热处理方法,加工方法,精度级别,支承方式也基本一致。如汽车变速器齿轮用低碳合金钢制作,采用剃齿和磨齿精加工 ,齿轮表面采用渗碳淬火热处理工艺,齿轮精度为JB179—83,6级 和7级。因此,用于计算通用齿轮强度公式更为简化一些的计算公式来计算汽车齿轮,同样可以获得较为准确的结果。下面介绍的是计算汽车变速器齿轮强度用的简化计算公式。

5.2.1 齿轮弯曲强度计算

1) 直齿轮弯曲应力

?w?F1K?Kfbty (5-1)

式中,?w为弯曲应力;F1为圆周力,F1?2Tg/d;Tg为计算载荷;d为节圆直径;K?为应力集中系数,可近似取K?=1.65;Kf为摩擦力影响系数,主、从动齿轮在啮合点上的摩擦力方向不同,对弯曲应力的影响也不同:主动齿轮Kf=1.1,从动齿轮Kf=0.9;b为齿宽;t为端面齿距,t??m,m为模数;y为齿形系数,如图5-1所示。

因为齿轮节圆直径d=mz,z为齿数,带入式(5-1)得

19

?w?一挡从动齿轮

2TgK?Kf?mzKcy3 (5-2)

2?245?103?1.65?0.9??333MPa?400MPa ?w?333.14?3?42?5?0.15?mzKcy2TgK?Kf一挡主动齿轮

2?245?103?1.65?1.1??762.9MPa?850MPa ?w?3.14?33?15?5?0.15?m3zKcy2TgK?Kf一、倒挡直齿轮作用弯曲应力在400~850N/mm

故直齿轮弯曲应力均符合要求 2) 斜齿轮弯曲应力

?w?F1K? (5-3) btyK?mnz ,mn为法向cos?式中,F1为圆周力,F1?2Tg/d;Tg为计算载荷;d为节圆直径,d?模数;z为齿数;?为斜齿轮螺旋角;K?为应力集中系数,K?=1.50;b为齿面宽;t为法向齿距,t??mn;y为齿形系数,可按当量齿数za?影响系数,K?=2.0。

将上述有关参数代入式(5-3),整理后得斜齿轮弯曲应力为

?w?五挡齿轮弯曲应力

2?245?103?cos28??1.5??165.7MPa?180MPa ?w?3?zmnyKcK?3.14?22?33?0.15?7?2.0z在图5-1中查得;K?为重合度3cos?2Tgcos?K??zmyKcK?3n (5-4)

2Tgcos?K?当计算载荷Tg取作用到变速器第一轴上的最大转矩Temax时,对乘用车常啮合齿轮和高挡齿轮,许用应力在180~350MPa范围。 符合要求。

20

图5-1 齿形系数图

(假定载荷作用在齿顶??20,f??1)

Figure 5 -1 Profile coefficient map

(Assuming the load in top gear ??20,f??1)

??5.2.2 轮齿接触应力计算

轮齿接触应力

δj =0.418FE11

b( ρ + ρ ) (5-5)

zb

F1 ;F1为圆周力,

cos?cos?式中,?j为轮齿的接触应力;F为齿面上的法向力,F?F1?2Tg/d;Tg为计算载荷;d为节圆直径;?为节点处压力角,?为齿轮螺旋角;E为齿轮材料的弹性模量;b为齿轮接触的实际宽度;?z 、?b为主、从动齿轮节点处的曲率半径,直齿轮?z?rzsin? 、?b?rbsin?,斜齿轮?z?为主、从动齿轮节圆半径。

21

rbsin?rzsin? , ;rz 、rb??b22cos?cos?


变速器设计说明书 - 课程设计、毕业设计使用(5).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:译文

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: