《汽车变速器各档齿轮的设计计算案例综述》3200字.docx

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汽车变速器各档齿轮的设计计算案例综述

目录

TOC\o1-2\h\u26597汽车变速器各档齿轮的设计计算案例综述 1

34861.1计算变速器各轴的扭矩和转速 1

12721.2齿轮的强度计算和材料选择 1

53211.2.1齿轮的材料选择 2

136701.2.2齿轮强度的计算 2

36691.3变速器轴和轴承的设计计算 13

47101.3.1初选变速器轴的轴径和轴长 13

235621.3.2轴的结构设计 13

138981.3轴的强度计算 14

61301.3.1齿轮和轴上的受力计算 14

81731.4轴的强度计算 15

180691.求第二轴支反力 15

16671.验算轴的强度 16

71551.第二轴的挠度和角的计算 19

187282.中间轴刚度的校核 19

29039变速器轴承类型的选择 20

1.1计算变速器各轴的扭矩和转速

已知发动机的最的转矩为，计算转速为；离合器的传动效率为，齿轮传动效率为，轴承的传动效率为。通过计算可得到各轴的转矩和转速。

一轴:

中间轴:

1.2齿轮的强度计算和材料选择

1.2.1齿轮的材料选择

1.齿轮材料的选择原则

渗碳层深度0.8～1.2mm

渗碳层深度0.9～1.3mm

渗碳层深度1.0～1.6mm

渗碳齿轮在淬火、回火后，要求轮齿的表面硬度为HRC58～63，心部硬度为HRC33～48。

1.2.2齿轮强度的计算

1.轮齿的弯曲应力

（1）直齿轮弯曲应力公式为

（3-1）

式中：——弯曲应力(MPa)；

——圆周力(N)，；

——计算载荷(N·m)；

——节圆直径(mm)；

——应力集中系数，可近似取；

——摩擦力影响系数主动齿轮，从动齿轮；

——齿宽(mm)；

——端面齿距(mm)，；

——模数；

——齿形系数，如图3.1所示。

图3.1齿形系数图

节圆直径，

(4-2)（2）斜齿轮的弯曲应力公式为

（3-3）

式中:——圆周力(N)，；

——计算载荷(N·m)；

——节圆直径(mm)，，——法向模数(mm)，——齿数，——斜齿轮螺旋角()；

——应力集中系数，；

——齿面宽(mm)；

——法向齿距(mm)，；

——齿形系数，可按当量齿数在图1.1中查得；

——重合度影响系数，。

将上述有关参数代入公式后，可得到斜齿轮的弯曲应力公式为

(4-4)

用应力在180～350MPa范围，对货车为100～250MPa范围。

2.轮齿接触应力

（3-5）

式中：——轮齿接触应力(MPa)；

——齿面上的法向力(N)，，为圆周力()，，为计算载荷(N·m)，为节圆直径(mm)，为节点处压力角()，为齿轮螺旋角()；

——齿轮材料的弹性模量，；

——齿轮接触的实际宽度(mm)，斜齿轮用代替；

、——主、从动齿轮节点处的曲率半径(mm)，直齿轮、，斜齿轮、，、主、从动齿轮节圆半径(mm)。

将作用在变速器第一轴上的载荷作为计算载荷时，变速器齿轮的许用接触应力见表1.2。

3.常啮合齿轮强度的校核

（1）弯曲应力的校核

常啮合齿轮为斜齿轮，由式(4-4)得齿轮的弯曲应力公式为

式中：——齿形系数。由图1.1得，

通过以上的计算，把各个参数代入公式后得

所以常啮合齿轮的弯曲强度合格。

表1.2变速器齿轮的许用接触应力

齿轮

/MPa

渗碳齿轮

液体碳氮共渗齿轮

一挡和倒挡

1900～2000

950～1000

常啮合齿轮和高挡

1300～1400

650～700

（2）接触应力的校核

由式(4-5)得齿轮的接触应力公式为

确定有关的参数和系数：