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表2-1 主减速器圆弧锥齿轮的几何尺寸计算用表 项 目 计 算 公 式 计 算 结 果 主动齿轮齿数 z1 8 从动齿轮齿数 z2 35 端面模数 m 10㎜ 齿面宽 b b1=60㎜ b2=55㎜ 工作齿高 hg?1.6m hg?16㎜ 全齿高 h?1.788m?0.051 h=17.931㎜ 法向压力角 ? ?=20° 轴交角 ? ?=90° 分度圆直径 d=mz d1?80㎜ d2=350㎜ 节锥角 ?1?arctanz1z ?21=12.88° ?2=90°-?1 ?2=77.12° 节锥距 Ad12=186.7㎜、0?2sin??d12sin? 取A0282.47mm 齿距 t=3.1416 m t=31.416㎜ hf1齿根高 =1.788m-ha1; hf1=6.44mm; hf2=1.788m-ha2 hf2=13.32mm 16
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ha1?hg?ha2;??齿顶高 ?ha1=11.44mm ha2???0.43?0.37??m ha2=4.56mm ?????z2?2?z????1???hf11齿根角 ?=4.41°; 1=arctanA;?2?arctanhf2 0A0?2=9.17° ?o1=22.05°，面锥角 ?o1??1??2；?o2??2??1 ?o2=81.53° 径向间隙 c=h-hg=0.188m+0.051 c=1.83mm 根锥角 ?R1??1??1；?R2???R1=8.47°，2??2 ?R2=67.95° do1?d1?2ha1cos?1；外圆直径 do1?102.30mm d02?d2?2ha2cos?2 do2?352.03mm 节圆顶点至齿轮外缘?01?d22?h'1sin?1 ?01=172.44mm 距离 ?02?d12?h'2sin?2 ?02=35.55mm s1?t?s2 理论弧齿厚 s1=18.56mm s2?t2??h'?h'12?tan???m s2=12.86 mm 齿侧间隙 B=0.245～0.330 mm B=0.253mm 17
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弦齿厚 si3BS?i?si?2? 6di12S?1=18.26mm S?2=12.73mm 弦齿高 si2cos?ih?i?h? 4di'ih?1=11.94mm h?2=4.58mm
5 主减速器圆弧锥齿轮的强度计算
在选好主减速器齿轮的主要参数后，应根据所选的齿形计算锥齿轮的几何尺寸，对其强度进行计算，以保证其有足够的强度和寿命。在进行强度计算之前应首先了解齿轮的破坏形式及其影响因素。
（1）单位齿长圆周力
在汽车主减速器齿轮的表面耐磨性，常常用其在轮齿上的假定单位压力即单位齿长圆周力来估算，即
p?F N／mm (3-9) b2式中：P——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，在此取55mm. 按发动机最大转矩计算时：
2kdTemaxkigif??103nD1b2p? N／mm （3-10）
式中：Temax——发动机输出的最大转矩，在此取450N?m；
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ig——变速器的传动比，7.64；
D1——主动齿轮节圆直径，在此取80mm.其他符号同前。
2?1?450?1?1?0.93?7.64?103?1453.3 N／mm 按上式p?1?55?80根据许用的单位齿长圆周力[P]货车的许用值为1429 N／mm.其中由于材质及加工工艺等制造质量的提高，[P]有时高出规定值的20%~25%。 因为p?1453.3 N／mm?（1.2~1.25）[P]。所以符合条件。
按驱动轮打滑的转矩计算时：
p?2G2m2'?rr?103Dbi?22mN／mm （3-11）
m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69300N；
?——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0.5m
177000?0.85?0.576?103按上式p?=1641.5 N／mm
433.7?65?2（2）齿轮弯曲强度
锥齿轮轮齿的齿根弯曲应力为：
σw =
式中：
2Tk0kskmk0m5bDJw?103 （3-12）
σw—锥齿轮轮齿的齿根弯曲应力；
T—齿轮的计算转矩，对从动齿轮，取Tce和Tcs中的较小值，为17585.37 Nm；对于主动齿轮T=
k0—过载系数，一般取1； ks—尺寸系数，0.75；
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Tcsi?=7116.7Nm
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km—齿面载荷分配系数，悬臂式结构，km=1； kv—质量系数，取1；
b—所计算的齿轮齿面宽；b=60mm D—所讨论齿轮大端分度圆直径；D=350mm Jw—齿轮的轮齿弯曲应力综合系数，取0.275；
对于主动锥齿轮， T=3365.6Nm；从动锥齿轮，T=17585.37Nm；
将各参数代入式（2-7），有：
主动锥齿轮，σw =499MPa；
从动锥齿轮，σw =382.4MPa；
按照文献[1], 主从动锥齿轮的σw≤[σw]=700MPa，轮齿弯曲强度满足要求。
（3）轮齿接触强度
锥齿轮轮齿的齿面接触应力为：
σj=式中：
σj—锥齿轮轮齿的齿面接触应力； D1—主动锥齿轮大端分度圆直径D1=80mm b—主、从动锥齿轮齿面宽较小值；b=55mm kf—齿面品质系数，取1.0； cp—综合弹性系数，取232.6N1/2/mm； ks—尺寸系数，取1.0；
Jj—齿面接触强度的综合系数，取0.12； Tz—主动锥齿轮计算转矩；Tz=3365.6N.m k0、km、kv选择同式（2-7） 将各参数代入式 （2-8），有：
σj=2536.3MPa
根据最大接触强度不应超过2800MPa，σj≤[σj]=2800MPa，轮齿接触强度满足要求。
cpD12Tzk0kskmkf×103 （3-13）
kvbJj 20