六檔變速器超詳細(xì)畢業(yè)論文含外文翻譯(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 斜齒：= （311） 式中，——齒寬系數(shù)，～ ，～； ——模數(shù)； ——法面模數(shù)。 小齒輪的齒寬在計(jì)算上認(rèn)為加寬約5～10，所以有 直齒 =(～)3=～24(mm)； 斜齒 =(～)4=24～32 (mm)。 第一軸常嚙合齒輪副齒寬的系數(shù)值可取大一些，使接觸線長(zhǎng)度增加，接觸應(yīng)力降低，以提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性和齒輪壽命。同步器和嚙合套的接合齒的工作寬度初選時(shí)可取。 各檔齒輪齒數(shù)的分配齒數(shù)確定原則：各檔齒輪齒數(shù)比應(yīng)盡可能不是整數(shù), 且各檔齒數(shù)盡可能無公約數(shù)。(1)確定變速器一檔齒輪的齒數(shù)已知主變速器Ⅰ檔傳動(dòng)比 （312）為了確定，的齒數(shù)，先求其齒數(shù)和[1] （313）應(yīng)取為整數(shù)，然后將分配給。為了使盡量大一些，應(yīng)將取得盡量大一些，這樣，在已定的條件下的傳動(dòng)比可小些，以使第一軸常嚙合齒輪可分配到較多齒數(shù)，以便在其內(nèi)腔設(shè)置第二軸的前軸承。貨車變速器中間軸的一檔直齒輪的最小齒數(shù)為12～17，這里選取。對(duì)中心距修正：圓整后（2） 確定常嚙合傳動(dòng)齒輪副的齒數(shù)由式(312)可見 （314）由前文得 ，代入得 （315）取 聯(lián)立（314）、（315）兩式解得 =2， ，與假設(shè)誤差小于5%。（3）確定變速器二擋的齒輪齒數(shù) （316）由前文得 ，即可求得取 （317）聯(lián)立（316）、（317）兩式解得， 與假設(shè) 誤差小于5%。由式（3—9）知，理論上有 與相差不大，多余的軸向力由軸承抵消。（4）確定變速器三擋的齒輪齒數(shù) （318）由前文得 ，即可求得取 （319）聯(lián)立（318）、（319）兩式解得， 與假設(shè) 誤差小于5%。由式（3—9）知，理論上有 與相差不大，多余的軸向力由軸承抵消。（5） 確定變速器四擋的齒輪齒數(shù) （320）由可得取 （321）聯(lián)立（320）、（321）兩式解得， 與假設(shè) 誤差小于5%。由式（3—9）知，理論上有 與相差不大，多余的軸向力由軸承抵消。（6） 確定變速器五擋的齒輪齒數(shù) （322）由可求得取 （323）聯(lián)立（322）、（323）兩式解得， 與假設(shè) 誤差小于5%。由式（3—9）知，理論上有 與相差不大，多余的軸向力由軸承抵消。（7） 修正后的各檔傳動(dòng)比 （8） 確定變速器倒檔齒輪副的齒數(shù)初步確定該六檔變速器的倒檔傳動(dòng)比 。 由于前文中關(guān)于倒檔選用了直齒滑動(dòng)齒輪，所以有模數(shù)，一般中間軸齒輪的齒數(shù)比略小，倒檔軸齒輪的齒數(shù)范圍為。初步選取，主變速器倒檔傳動(dòng)比 （324） 由式（324）得倒檔傳動(dòng)比 倒檔軸到變速器中間軸的距離，倒檔軸到主變速器第二軸的距離4 變速器齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 齒輪的幾何尺寸計(jì)算要求 汽車變速器齒輪均為漸開線齒輪。漸開線齒輪除了能滿足傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)比恒定不變等傳動(dòng)的基本要求外，還有互換性好、中心距具有可分離性及切齒刀具制造容易等優(yōu)點(diǎn)。漸開線齒輪的正確嚙合條件是:兩齒輪的模數(shù)、分度圓壓力角必須分別相等，兩斜齒輪的螺旋角必須相等而方向相反。漸開線圓柱齒輪的基準(zhǔn)齒形(GB135678)見表 圖41 基準(zhǔn)齒形41[6]及圖41[7]。表41 漸開線圓拄齒輪基準(zhǔn)齒形 基本要素名稱 代 號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)齒 短 齒增大齒形角齒形角齒頂高系數(shù)徑向間隙系數(shù) 齒根圓角半徑 1) 考慮某些工藝要求。變位齒輪主要有兩類：高度變位和角度變位。高度變位齒輪副的一對(duì)嚙合齒輪的變位系數(shù)的和為零。高度變位可增加小齒輪的齒根強(qiáng)度，使它達(dá)到和大齒輪強(qiáng)度想接近的程度。高度變位齒輪副的缺點(diǎn)是不能同時(shí)增加一對(duì)齒輪的強(qiáng)度，也很難降低噪聲。角度變位齒輪副的變位系數(shù)之和不等于零。角度變位可獲得良好的嚙合性能及傳動(dòng)質(zhì)量指標(biāo)，故采用得較多。變位系數(shù)的選擇原則 ：1）對(duì)于高檔齒輪，應(yīng)按保證最大接觸強(qiáng)度和抗膠合及耐磨損最有利的原則選擇變位系數(shù)。2）對(duì)于低檔齒輪，為提高小齒輪的齒根強(qiáng)度，應(yīng)根據(jù)危險(xiǎn)斷面齒厚相等的條件來選擇大、小齒輪的變位系數(shù)。 3）總變位系數(shù)越小，齒輪齒根抗彎強(qiáng)度越低。但易于吸收沖擊振動(dòng)，噪聲要小一些。為了降低噪聲，對(duì)于變速器中除去一、二檔以外的其它各檔齒輪的總變位系數(shù)要選用較小一些的數(shù)值。一般情況下，隨著檔位的降低，總變位系數(shù)應(yīng)該逐檔增大。一、二檔和倒檔齒輪，應(yīng)該選用較大的值。 表42給出了漸開線斜齒非變位和高度變位圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算公式，表中的為法面模數(shù)；，分別為齒數(shù)和變位系數(shù)，計(jì)算時(shí)應(yīng)分別計(jì)算主、被動(dòng)齒輪的有關(guān)項(xiàng)目，主、被動(dòng)齒輪有關(guān)項(xiàng)目的下標(biāo)分別為“1”和“2” 。表中的、見表41[8]。 表42 漸開線圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算用表[8] mm序號(hào)計(jì)算項(xiàng)目非變位齒輪變位齒輪（1）變位系數(shù)（2）端面模數(shù)（3）端面壓力角（4）分度圓直徑（5）齒頂高（6）齒根高（7）齒全高（8）齒頂圓直徑（9）齒根圓直徑（10）中心距（11）法向基節(jié)（12）基圓直徑（13）法面分度圓弧齒厚（14）當(dāng)量齒數(shù)根據(jù)表42中公式，代入第三章中相關(guān)數(shù)據(jù)，將所得齒輪參數(shù)歸納如下表43。表43齒輪主要參數(shù)主要參數(shù)齒數(shù)法面模數(shù)(mm)端面模數(shù)(mm)螺旋角變位系數(shù)分度圓直徑(mm)齒根圓直徑(mm)齒頂圓直徑(mm)齒頂高(mm)齒根高(mm)1檔174176。392檔224176。343檔274176。045290454檔324176。136124142362810294112545擋 374176。19常嚙合394176。14倒 檔32330176。9610231545.51323069753 變速器齒輪的材料選擇與強(qiáng)度計(jì)算 變速器齒輪的材料現(xiàn)代汽車變速器齒輪大都采用滲碳合金鋼制造，使輪齒表層的高硬度與輪齒心部的高韌性相結(jié)合，以大大提高其接觸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度及耐磨性。國(guó)產(chǎn)汽車變速器齒輪的常用材料是20CrMnTi，也有采用20Mn2TiB, 20MnVB,20MnMoB的。對(duì)于大模數(shù)的重型汽車變速器齒輪，可采用25CrMnMo, 20CrNiMo,12Cr3A等鋼材，這些低碳合金鋼都需隨后的滲碳、淬火處理，以提高表面硬度，細(xì)化材料晶粒。為消除內(nèi)應(yīng)力，還要進(jìn)行回火。變速器齒輪輪齒表面滲碳層深度的推薦范圍如下[9]: 滲碳層深度 滲碳層深度 滲碳層深度滲碳齒輪在淬火、回火后，要求輪齒的表面硬度為HRC58 —63，心部硬度為HRC33—48。本設(shè)計(jì)中六擋變速器的選擇齒輪材料為20CrMnTi。 齒輪損壞的原因及形式齒輪的損壞形式分三種：輪齒折斷、齒面疲勞剝落和移動(dòng)換檔齒輪端部破壞。（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(yīng)力很大，過渡圓角處又有應(yīng)力集中，故輪齒根部很容易發(fā)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(dǎo)致輪齒斷裂。另一種是受到多次重復(fù)載荷的作用，齒根受拉面的最大應(yīng)力區(qū)出現(xiàn)疲勞裂縫，裂縫逐漸擴(kuò)展到一定深度以后，齒輪突然折斷。 為避免齒輪輪齒折斷，需降低輪齒的彎曲應(yīng)力，提高齒輪的彎曲強(qiáng)度。采用下列措施，可提高輪齒的彎曲強(qiáng)度：增大輪齒根部齒厚；加大輪齒根部過渡圓角半徑；采用長(zhǎng)齒齒輪傳動(dòng)；提高重合度；使同時(shí)嚙合的輪齒對(duì)數(shù)增多；使齒面及齒根部過渡圓角處盡量光滑；提高材料的許用應(yīng)力，如采用優(yōu)質(zhì)鋼材等。（2）齒面點(diǎn)蝕 齒面點(diǎn)蝕是閉式齒輪傳動(dòng)經(jīng)常出現(xiàn)的一種損壞形式。因閉式齒輪在潤(rùn)滑油中工作，齒面長(zhǎng)期受到脈動(dòng)的接觸應(yīng)力作用，會(huì)逐漸產(chǎn)生大量與齒面成尖角的小裂縫。而裂縫中油壓增高，使裂縫繼續(xù)擴(kuò)展，最后導(dǎo)致齒面表層一塊塊剝落，齒面出現(xiàn)大量的扇形小麻點(diǎn)，這就是齒面點(diǎn)蝕現(xiàn)象。 提高接觸強(qiáng)度的措施：一方面是合理選擇齒輪參數(shù)，使接觸應(yīng)力降低；另一方面是提高齒面硬度，如采用許用應(yīng)力大的鋼材等。（3）齒面膠合 高速重載齒輪傳動(dòng)、軸線不平行的螺旋齒輪傳動(dòng)及雙曲面齒輪傳動(dòng)，由于齒面相對(duì)滑動(dòng)速度大，接觸應(yīng)力大，使齒面間潤(rùn)滑油膜破壞，兩齒面之間金屬材料直接接觸，局部溫度過高，互相熔焊粘連，齒面沿滑動(dòng)方向形成撕傷痕跡，這種損壞形式叫膠合。 防止膠合的措施有：一方面采用較大或加有耐壓添加劑的潤(rùn)滑油，提高油膜強(qiáng)度，使油膜不破壞，就可以不產(chǎn)生局部溫升；另一方面可提高齒面硬度，或嚙合齒輪采用不同材料等。 齒輪的強(qiáng)度需經(jīng)對(duì)輪齒應(yīng)力的計(jì)算來檢驗(yàn)。 圓柱齒輪強(qiáng)度的計(jì)算最小許用中心距A應(yīng)保證輪齒有必要的接觸強(qiáng)度。輪齒的接觸應(yīng)力可按下式計(jì)算[10]: (41)式中 F——法面內(nèi)基圓周切向力即齒面法向力，N； (42) ——端面內(nèi)分度圓切向力即圓周力，N； (43) ——計(jì)算載荷，Nmm；——節(jié)圓直徑，mm；——節(jié)點(diǎn)處壓力角； ——螺旋角； E——齒輪材料的彈性模量，鋼材取 b——齒輪接觸的實(shí)際寬度，斜齒輪用代替，mm ；，——主、被動(dòng)齒輪節(jié)點(diǎn)處的齒廓曲率半徑，mm，對(duì)斜齒輪，；，——分別為主、被動(dòng)齒輪的節(jié)圓半徑，mm 。當(dāng)計(jì)算載荷為 = ，許用接觸應(yīng)力見表44。表44 變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力 齒 輪滲碳齒輪液體碳氮共滲齒輪一檔及倒檔1900～2000950～1000常嚙合及高檔1300～1400650～700 因，分別與，成正比，而，的增大會(huì)使減小(見式(41))，故，的增大或中心距A = + 的增大將降低接觸應(yīng)力。實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)在滿足齒輪接觸強(qiáng)度的前提下盡量采用較小的中心距以減小變速器的尺寸和質(zhì)量。 斜齒輪彎曲應(yīng)力可按下式計(jì)算 (44)式中 ——計(jì)算載荷，Nmm； ——斜齒輪螺旋角； ——應(yīng)力集中系數(shù)，斜齒輪取 = ； ——齒輪的齒數(shù)；——齒寬系數(shù)，斜齒輪取 =～；——重合度影響系數(shù)，取 = ；——齒形系數(shù)，按當(dāng)量齒數(shù)從圖41可查得；——彎曲應(yīng)力，MPa，對(duì)轎車變速器斜齒輪取[]=180～350