（2）轮齿的弯曲强度计算
汽车主减速器锥齿轮的齿根弯曲应力为 ??2?10?Tc?K0?Ks?KmKv?b?D?ms?J3 N/mm2
式中：T——该齿轮的计算转矩，T1=2158.23N·m;T2=413.03N·m.
K0——超载系数；在此取1.0
Ks——尺寸系数，反映材料的不均匀性，与齿轮尺寸和热处理有关， 当ｍ?1.6时，Ks?4m25.4，在此Ks?4525.4＝0.67
Km——载荷分配系数，跨置式，取1。
Kv——质量系数，对于汽车驱动桥齿轮，当齿轮接触良好，周节及径向 跳动精度高时，可取1.0; b——计算齿轮的齿面宽，31mm; m——端面模数，5mm;
J——计算弯曲应力的综合系数（或几何系数），它综合考虑了齿形系数。 载荷作用点的位置、载荷在齿间的分布、有效齿面宽、应力集中系
数及惯性系数等对弯曲应力计算的影响。计算弯曲应力时本应采用轮齿中点圆周力与中点端面模数，今用大端模数，而在综合系数中进行修正。按图2-1选取小齿轮的J＝0.198.
按上式?1?2?10?2158.23?1?0.671?31?5?200?0.22533＝471.17N/mm2< 700N/mm2
=90.17 N/mm2<700N/mm2
?2?2?10?413.03?1?0.675?31?200?0.198所以主减速器齿轮满足弯曲强度要求。
图2-1 弯曲计算用综合系数J
(3) 轮齿的表面接触强度计算
锥齿轮的齿面接触应力为 ?j?
式中：T——主动齿轮的计算转矩；T1=2158.23N·m;T2=413.03N·m.
1
CpD12TzK0KsKmKf?10KvbJ3 N/mm2
Cp——材料的弹性系数，对于钢制齿轮副取232.6N2/mm; K0，Kv，Km——与上一式相同；
Ks——尺寸系数，它考虑了齿轮的尺寸对其淬透性的影响，在缺乏
经验的情况下，可取1.0；
Kf——表面质量系数，决定于齿面最后加工的性质（如铣齿，磨齿
等），即表面粗糙度及表面覆盖层的性质（如镀铜，磷化处理等）。一般情况下，对于制造精确的齿轮可取1.0
J——计算接触应力的综合系数（或称几何系数）。它综合考虑了啮
合齿面的相对曲率半径、载荷作用的位置、轮齿间的载荷分配系数、有效尺宽及惯性系数的因素的影响，按图2-2选取
J=0.254
按上式? ?j1?232.6108232.61082?2158.23?0.67?1?1?1?1031?1?0.2542?413.03?0.67?1?1?1?1031?1?0.25433=2135.8〈2800N/mm2 =334.45〈2800N/mm2
j2?所以均满足要求。
［１］
以上公式（2-6）～（2-10）以及图2-1，图2-2均参考《汽车车桥设计》
图2-2 接触计算用综合系数
（六）、主减速器轴承计算及选择
1．锥齿轮齿面上的作用力
锥齿轮在工作过程中，相互啮合的齿面上作用有一法向力。该法向力可分解为沿齿轮切向方向的圆周力、沿齿轮轴线方向的轴向力及垂直于齿轮轴线的径向力。
为计算作用在齿轮的圆周力，首先需要确定计算转矩。汽车在行驶过程中，由于变速器挡位的改变，且发动机也不全处于最大转矩状态，故主减速器齿轮的工作转矩处于经常变化中。实践表明，轴承的主要损坏形式为疲劳损伤，所以应按输入的当量转矩Td进行计算。作用在主减速器主动锥齿轮上的当量转矩可按下式计算：
1 Td?Temax??1?100??33333??fT1?fT2?fT3?fTR?????????fi2?ig2??fi3?ig3????fiR?igR????fi1?ig1100100100100??????????????
(2-11)
式中：Temax——发动机最大转矩，在此取180N·m；
fi1，fi2?
fiR——变速器在各挡的使用率，可参考表2-3选取；
ig1，ig2?igR——变速器各挡的传动比； 取；
表2-3
fifT1，fT2?fTR——变速器在各挡时的发动机的利用率，可参考表2-3选
及
fT的参考值
经计算Td为157.88Ｎ·ｍ
(1) 齿宽中点处的圆周力F
F＝
2TdmN
T——作用在该齿轮上的转矩，式中：作用在主减速器主动锥齿轮上的当量转矩，
为上式计算结果。
dm——该齿轮的齿面宽中点处的分度圆直径.
对于圆锥齿轮的齿面中点的分度圆直径d2m?d2?bsin?2
d1m?d2mz1z2
经计算d2m＝200-31.sin74.624°=170.11mm d1m=46.78mm
按上式主减速器主动锥齿轮齿宽中点处的圆周力 F=
（2）锥齿轮的轴向力和径向力
2?157.88170.11=928.11N
图2-3 主动锥齿轮齿面的受力图
如图2-3，主动锥齿轮螺旋方向为左旋，从锥顶看旋转方向为逆时针，FT 为作用在节锥面上的齿面宽中点A处的法向力，在A点处的螺旋方向的法平面内，FT分解成两个相互垂直的力FN和Ff，FN垂直于OA且位于∠OO′A所在的平面，
FfFf在此平面内又可分为沿切线方向的圆周位于以OA为切线的节锥切平面内。
力F和沿节圆母线方向的力Fs。F与Ff之间的夹角为螺旋角?，FT与Ff之间的夹角为法向压力角?，这样就有：
作用在主动锥齿轮齿面上的轴向力A和径向力R分别为
Faz?FNsin??FScos??Fcos?Fcos??tan?sin??sin?cos??
FRz?FNcos??FSsin???tan?cos??sin?sin??
由以上二式可计算得： Faz=735.95N FRz=225.31N
以上二式参考《汽车设计》。
2.主减速器轴承载荷的计算
轴承的轴向载荷就是上述的齿轮的轴向力。但如果采用圆锥滚子轴承作支承时，还应考虑径向力所应起的派生轴向力的影响。而轴承的径向载荷则是上述齿轮的径向力，圆周力及轴向力这三者所引起的轴承径向支承反力的向量和。当主减速器的齿轮尺寸，支承形式和轴承位置已确定，则可计算出轴承的径向载荷。