41擋機械式變速器設計方案(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 （五）各檔齒數Z齒數確定原則：各檔齒輪齒數比應盡可能不是整數, 且各檔齒數無公約數。一檔齒輪齒數 ⑴斜齒=2 ()選取＝20176。， =289cos20176。/3= 取=56由進行大小齒輪齒數分配，為使的傳動比更大些，取=38,=18；⑵=(+)/(2cos)=(38＋18)/(2 cos20176。)=()取＝90mm；⑶/＝/=18/38=； ()⑷由= (+)/(2cos) ()+＝290cos25176。/3= 取=17，=37（圓整）；⑸修正=/()=3738/（1728）= ()%=||/=%5% (合格)；⑹修正由＝(+)/（2cos） ()得＝arccos［(+)/（2A）］= 176。同理 ＝arccos［(+)/（2A）］= 176。確定二檔齒輪齒數（取＝20176。）⑴/=/ =17/37= ()⑵+=2cos/ =290cos20176。/3 = ()取=24, =32(圓整)；⑶修正＝/（）＝3732/（1724）＝ ()％＝||/100%＝%5% (合格)；⑷＝arccos［(+)/（2A）］=176。 ()⑸ 從抵消或減少中間軸的軸向力出發，齒數還必須滿足下列關系式：tg /tg=/(+)(1+/) tg /tg=/(+)(1+/)= | |= 兩者相差不大，近似認為軸向力平衡。確定三檔齒輪齒數（＝20176。）⑴/＝/＝17/37＝ ()⑵由＝(+)/2cos ()取＝20176。,得＋＝2cos/ =290cos20176。/3=取＝24，＝32（圓整）；⑶修正=/（） =3724/（1732）= ()i3%=||/100%=%5%(合格)⑷修正＝arccos［(+)/（2A）］=176。 ()⑸從抵消或減少中間軸的軸向力出發，齒數還必須滿足下列關系式：tg/tg=/(+)(1+/) tg/tg=/(+)(1+/)= ||=兩者相差不大，近似滿足軸向力的平衡條件。確定倒檔傳動比 倒檔齒輪的模數往往與一檔相近，為保證中間軸倒檔齒輪不發生根切，初選＝17，倒檔齒輪一般在21～33之間選擇。初選＝22。 根據中間軸和輸出軸的中心距A=90mm 那么 90= m(Z9+) / 2 + 2m + () 代入數字圓整后可求得Z9 =38修正倒擋傳動比：ir=Z2Z9/(Z1Z11)= 3738/（1717）= 為了保證倒檔齒輪的嚙合和不產生運動干涉， ，因為(1)中間軸與倒檔軸之間的中心距A′A′= (+)/2 =3（17+22）/2 = ()取A′=66mm⑵第二軸與倒檔軸之間的中心矩A′′ ′′= (+)/2=3 (38+22)/2= ()取′′=93mm ′+′′=159=90mm齒輪9和齒輪10的齒頂圓之間的間隙 =903(38+17)/13= 所以齒輪能正常嚙合且不發生運動干涉。修正后各檔的傳動比為：i1 =, i2 =,i3 =,i4 =, ir =（六）齒輪精度的選擇根據推薦，提高高檔位齒輪的性能，取Z1～Z4為6級，Z5～Z11為7級。（七）螺旋方向由于斜齒輪傳遞扭矩時要產生軸向力，故設計時應要求中間軸上的軸向力平衡。關于螺旋角的方向，第一、二軸齒輪采用左旋，中間軸齒輪全部采用右旋，因為同時嚙合的兩對齒輪軸向力方向相反，軸向力可互相抵消一部分。（八）齒輪變位系數的選擇及計算采用變位系數，除了避免齒輪產生干涉、根切和配湊中心距以外，還因為變速器不同檔位的齒輪在彎曲強度、接觸強度、使用平穩性、耐磨性及抗膠合能力等方面有不同的要求，采用齒輪變位就能分別予以兼故。齒輪變位是提高齒輪壽命的有效方法。對實際中心距等于已知中心距時，采用高度變位，反之采用角度變位。由于角度變位可獲得良好的齒合性能及傳動質量,故較多被采用.變位系數的計算： 已知實際中心距A’，β，mn，Z 標準中心距A=mn(Z1+Z2)/(2*cosβ) 端面壓力角αt: tgαt=tgαn/cosβ 端面齒合角αt’ :invαt’=invαt+2*(Xt1 +Xt2)*tgαt /(Z1 +Z2) (invαt =tgαt –αt) A’ =A*cosαt /cosαt’ αt’ =arccos(A*cosαt /A’ ) 代入式并整理得： X=Xt1+Xt2 =(invαt’ –invαt )*(Z1 +Z2 )/2*tgαt 根據以上各式計算得： X(1,2) = X(3,4) = X(5,6) = X(7,8) = X(9,11) =0 X(10,11) =0 表 ZiZ1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9Z10Z11XI000表2為計算所得齒數： Z1737243232243818381722b2220222018201820202220β176。176。176。176。 0176。33333320176。20176。20176。20176。20176。33330d1006565105.717192.5353 y表 （1）直齒圓柱齒輪： (2) 斜齒圓柱齒輪：分度圓直徑：d=Zm 端面模數=cosβ齒頂高ha=m（+） 分度圓直徑：d=Zmt齒根高hf=(ha*＋c*Xt)m 齒頂高：ha=ha*mt+Xtmt齒頂圓直徑：da=d+2ha 齒全高：h=(2ha*+C*)mt齒高h=ha+hf 齒頂圓直徑da=d+2ha齒頂高系數ha*= 齒根高系數c*=（九）材料選擇現代汽車變速器的齒輪材料大部分采用滲碳合金鋼，其表層的高硬度與心部的高韌性相結合，能大大提高齒輪的耐磨性及抗彎曲疲勞和接觸疲勞的能力。本次設計的齒輪的材料選用40Cr。齒輪的損壞形式（1）輪齒折斷 齒輪在嚙合過程中，齒輪表面承受有集中載荷的作用。可以把齒輪看作是懸臂梁，輪齒根部彎曲應力很大，過渡圓角處又有應力集中，故輪齒根部很容易發生斷裂。輪齒折斷有兩種情況，一種是輪齒受到足夠大的突然載荷的沖擊作用，導致輪齒斷裂