车辆与动力工程学院毕业设计说明书
（6）
节圆直径
d h hf
c
R
d1?mz1?31.5d2?mz2?157.5
（7） （8） （9） (10) (11)
齿高 齿根高 顶隙 节锥距 节锥角
h1?h2?2.2m?7.7 hf1?hf2?1.2m?4.2 c?0.2m?0.7
R?d1/2sin?1?d2/2sin?2?80.38
?1，?2 df
?1?arctanz1/z2?11.3??2?arctanz2/z1?78.7?
(12) 齿根圆直径
ddf1f2?mZ1?2.4mcos??23.261?mZ2?2.4mcos??155.852
（13） 齿顶圆直径
da
da1?d1?2mcos?1?38.4da2?d2?2mcos?2?158.88
(14) (15) (16) (17) (18)
法向压力角 轴交角) 螺旋角 齿根角 齿顶角
? ?
19? 90? 35?
? ?f ?a
?f1??f2?arctanhf/R?3? ?a1??a2?arctanha/R?2.5?
16
车辆与动力工程学院毕业设计说明书
§3.2 主减速器螺旋锥齿轮强度计算
在选好主减速器锥齿轮主要参数后，需按格里森公司推荐的表格或查用计算机软件计算锥齿轮的几何尺寸，之后进行强度计算，以保证其有足够的强度和寿命。
轮齿的损坏形式有多种，常见的有轮齿弯曲疲劳折断、过载折断、齿面点蚀及剥落、齿面胶合、齿面磨损等。强度计算是检验设计可靠的方法之一，但一般的强度计算方法多是近似的，在实际设计中还要依据台架或道路试验及实际使用情况等来检验。
对于圆锥齿轮的验算性强度计算，因齿轮材质不同，其强度的计算方法也不同，一般主要是验算轮齿的弯曲应力和接触应力，弯曲强度表征轮齿的抗折断能力，接触强度表征齿面抗点蚀能力。 一、单位齿长圆周力
主减速器锥齿轮的表面耐磨性，常用轮齿上的单位齿长圆周力来估算，即
p?F b2（3-10）
式中：F—作用在齿轮上的圆周力，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，N； b2—从动齿轮的齿面宽，mm。
按发动机最大转矩计算时：
p?2kdTemaxkigif?nD1b2?103
（3-11）
式中：Temax——发动机最大转矩:52.6N?m
n——计算驱动桥数，n=1；
if——分动器传动比，if=1； η——变速器传动效率，取η=0.9； k——液力变矩器变矩系数，K=1；
Kd——由于猛接离合器而产生的动载系数，Kd=1；
ig——变速器传动比；
D1——主动齿轮节圆直径，mm。
17
车辆与动力工程学院毕业设计说明书
代入数据计算： p?2kdTemaxkigif?nD1b2?103?2?1?52.6?1?3.652?1?0.9?103?498.94N/mm（3-12 ）
1?31.5?22 按最大附着力矩计算时：
2G2m'2?rr3p??10（3-13） D2b2im?m代入数据得： p?2?7599.9?1.2?0.85?0.286?103?1646.89N/mm
135.98?22?0.9许用单位齿长上的圆周力[p](N/mm),见表3-4 表3-2 许用单位齿长上的圆周力[p]N/mm
参数 汽车类别 轿车 工艺提高后 893 1071.6～1116.25 536 643.2～670.0 321 385.2～401.25 893 1071.6～1116.25 Ⅰ档 Ⅱ档 直接档 p?2kdTemaxkigif?nD1b2?103 轮胎与2G2m'2?rrp??103路面的D2b2im?m附着系 数? 0.85 在现代汽车设计中，由于材质及加工工艺等制造质量的提高，单位齿长上的圆周力有时高出表3-2给出的许用值的20%～25%。
二、轮齿的弯曲强度计算
汽车主减速器螺旋锥齿轮与双曲面齿轮轮齿的计算弯曲应力为
??w2TcK0KsKm?103 N/mm2 （3-14）
KvmsbDJw
式中：Tc—该齿轮的计算转矩，N.m； K0—过载系数，取1；
18
车辆与动力工程学院毕业设计说明书
Ks—尺寸系数，Ks?4m?0.36； 25.4 Km—载荷分配系数，取1.0； Kv—质量系数，取1.0；
Jw—计算弯曲应力用的综合系数，主动齿轮取0.26，从动齿轮取0.24； 从动齿轮的计算弯曲应力为： ①按Tc=min[Tce，Tcs]计算 ?w?2?916.29?1?0.36?1.01?3.5?22?158.88?0.24?103?224.69N/mm2
②按Tcf计算 ?w?2?403.98?1?0.36?1.0?1031?3.5?22?158.88?0.24?99.07N/mm2
主动齿轮的计算弯曲应力为： TTcz?i 0?G按Tc=min?Tce,Tcs?计算时，Tz?Tcei??916.290.9?192.09N.m 0G5.3??w?2?192.09?1?0.36?1.01?3.5?25?158.88?0.26?103?38.26N/mm2＜21MPa
三、轮齿接触强度计算 锥齿轮轮齿的齿面接触应力为
?Cp2TzK0KsKmKfj?D 1K?103vbJj式中：b—取b1和b2中的最小值；
?j—齿面接触应力（MPa）
； D1—主动锥齿轮大端分度圆直径（mm）；
19
3-15）
3-16）
3-17）
（（（
车辆与动力工程学院毕业设计说明书
Ks—尺寸系数，Ks?4m?0.36； 25.4 Kf—齿面品质系数，取1.0；
Cp—综合弹性系数，取232.6N1/2/mm； Jj—齿面接触强度的综合系数，取0.26；
其他参数同上（3-17）
按Tc=min?Tce,Tcs?计算得
?j?CpD12TzK0KsKmKfKvbJj?103?232.62?916.29?1?0.36?1?1??103?2057.0438.41?22?0.26MPa＜2800MPa
按Tc=TcF计算
?j?CpD12TzK0KsKmKfKvbJj?103?232.62?403.98?1?0.36?1?1??103?1365.8638.41?22?0.26MPa＜1750MPa （3-18）
由以上计算可知：主减速器齿轮满足使用要求。
§3.3主减速器螺旋锥齿轮轴承的载荷计算
一、锥齿轮齿面上的作用力 齿面宽中点处的圆周力为
F?2T （3-19） Dm2式中：T—作用在该齿轮上的转矩，N.m；
Dm2—从动齿轮齿面宽中点的分度圆直径，mm；
Dm2?D2?b2sin?2 （3-20）
从动齿面宽中点处的圆周力F2
20