本科毕业设计说明书 所受的轴向力的方向。所以主动锥齿轮选择为左旋，从锥顶看为逆时针运动，这样从动锥齿轮为右旋，从锥顶看为顺时针，驱动汽车前进。
5)、 旋角?的选择
螺旋角?是在节锥表面的展开图上定义的，齿面宽中点处为该齿轮的名义螺旋角。在一般机械制造用的标准制中，螺旋角推荐用35°。
6)、法向压力角a的选择
压力角可以提高齿轮的强度，减少齿轮不产生根切的最小齿数，一般对于“格里森”制主减速器螺旋锥齿轮来说，载货汽车可选用20°压力角。
7)、主从动锥齿轮几何计算
表3-1 主减速器齿轮的几何尺寸计算用表
序号 1 2 3 项 目 计 算 公 式 计 算 结 果 主动齿轮齿数 从动齿轮齿数 模数 z1 z2 6 40 7 m F1=55mm 4 齿面宽 F F2=50mm 5 6 7 8 工作齿高 全齿高 法向压力角 轴交角 hg?H1m h?H2m hg?10.5mm h=11.662mm ? ? ?=20° ?=90° d1?42mm d2=280mm 9 节圆直径 d=mz - 11 -
本科毕业设计说明书 序号 项 目 计 算 公 式 计 算 结 果 ?1?arctan10 节锥角 z1 z2?1=8.531° ?2=81.469° ?2=90°-?1 11 节锥距 A0=d1d2= 2sin?12sin?2A0=141.562mm 12 周节 t=3.1416 m ha1?hg?ha2 t=21.99mm ha1=8.995mm ha2=1.505mm 13 齿顶高 ha2?kam hf1=2.667mm 14 齿根高 hf=h?ha hf2=10.157mm 15 径向间隙 c=h?hg c=0.742mm 16 齿根角 ??arctanhf A0?1=1.079° ?2=4.104° ?a1??1??217 面锥角 ；?a1=12.635° ?a2=82.549° ?a2??2??1 ?f1=?1??1 18 根锥角 ?f1=7.452° ?f2=77.365° ?f2=?2??2 - 12 -
本科毕业设计说明书 序号 项 目 计 算 公 式 计 算 结 果 da1?d1?2ha1cos?1 19 外圆直径 da2=d1?2ha2cos?2 da1=59.791mm da2=280.447mm 20 节锥顶点止齿轮外缘距离 ?01??02?d2?ha1sin?1 2d1?ha2sin?2 2?01=138.666mm ?02=19.512mm s1?t?s2 21 理论弧齿厚 s1=16.369mm s2?Skm 22 23 齿侧间隙 螺旋角 B=0.178~0.228 s2=5.621mm 0.2mm ? ?=35° 3.2.3螺旋锥齿轮的强度计算
1)、损坏形式及寿命2）齿面的点蚀及剥落 3）齿面胶合 4）齿面磨损 汽车驱动桥的齿轮，承受的是交变负荷，其主要损坏形式是疲劳。其表现是齿根疲劳折断和由表面点蚀引起的剥落。在要求使用寿命为20万千米或以上时，其循环次数均以超过材料的耐久疲劳次数。因此，驱动桥齿轮的许用弯曲应力不超过210.9N／mm2。 表3-2汽车驱动桥齿轮的许用应力 ( N／mm2)
主减速器齿轮的许用弯曲应力 700 主减速器齿轮的许用接触应力 2800 差速器齿轮的许用弯曲应力 980 计算载荷 Tje，Tj?中的较小者 - 13 -
本科毕业设计说明书 Tjm 210.9 1750 210.9 2、主减速器螺旋锥齿轮的强度计算
1）单位齿长上的圆周力 p?P （3-7） F式中：p——单位齿长上的圆周力，N/mm；
P——作用在齿轮上的圆周力，N，按发动机最大转矩Temax和最大附着力
矩G2?rr两种载荷工况进行计算。
3按发动机最大转矩计算时：p?Temax?ig?10 （3-8）
d1?F2式中：Temax——发动机输出的最大转矩，在此取147N?m；
ig——变速器的传动比；
d1——主动齿轮节圆直径，在此取42mm.；
147?6.32?103?884.8 N／mm 按上式计算一档时：p?42?502147?1?103?140 N／m。 直接档时：p?42?502表3-3 许用单位齿长上的圆周力
按发动机最大转矩计算 1档 2档 536 直接档 321 250 214 - 14 -
按最大附着力矩计算 893 1429 附着系数 轿车 货车 公共汽车 893 1429 982 0.85 0.85 0.85 本科毕业设计说明书 牵引汽车 536 250 0.65 按最大附着力矩计算时：
G2???rr?10322932?0.85?0.391?103p? ? =1088.779N／mm。 （3-9）
d2140?50?F2式中：G2——汽车满载时一个驱动桥给水平地面的最大负荷，对于后驱动桥还
应考虑汽车最大加速时的负荷增加量，在此取22932N； ?——轮胎与地面的附着系数，在此取0.85； rr——轮胎的滚动半径，在此取0.391m；
发动机最大转矩的限制p最大只有884.8N/mm可知，校核成功。 2）轮齿的弯曲强度计算
汽车主减速器螺旋锥齿轮轮齿的计算弯曲应力?w(N/mm2)为
?w?2?103?Tj?K0?KS?KmKv?F?z?m?J2 （3-9）
式中：Tj——齿轮计算转矩N?m，对从动齿轮，取Tj?，Tje较小的者即
对主动齿轮应分别除以传动效率Tje=5460.021和Tjm=986.976来计算；
和传动比得Tje1=1132.51N?m，Tjm1=273.54N?m；
4K0——超载系数，1.0；Ks——尺寸系数Ks=
Km——载荷分配系数取Km=1；
m=0.7245； 25.4 Kv——质量系数，对于汽车驱动桥齿轮，档齿轮接触良好、节及径向
跳动精度高时，取1；
J——计算弯曲应力用的综合系数，见图3-1，J1=0.233，J2=0.168。
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