变速箱毕业设计

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第四章 变速器主要零件的设计及校核

4.1各档齿轮的齿数分配

在初选了中心距，齿轮的模数和螺旋角后，可根据预先确定的变速器档数，传动比和结构方案来分配各档齿轮的齿数。

4.1.1确定一档齿轮的齿数

一档传动比 i1?z2z11? z1z9如果Z9和Z11的齿数确定了，则Z1与Z2的传动比可求出，为了求Z9和Z11的齿数先求出其齿数和,Zh：

2A2?133.54??53 m5.0计算的结果不一定时整数，必须取Zh为整数值，根据Zh值可进行大小齿轮齿数尽可

直齿zh?能取得少一些，使Z7/Z8的传动比大一些，在i1已定的条件下，Z2/Z1的传动比可分配小些，于是第一轴常啮齿轮可分配到较多的齿数，以便在其内腔设置第二轴的前轴承。如第一轴常啮合齿轮的齿数太少，设轴承孔后，会使齿轮副太薄，影响齿轮强度。如果第二轴另有前支承，则第一轴上的齿数就不受上述的限制。为了避免根切，也为了增强小齿轮的强度，必须采用变位齿轮。根据经验数值，第一轴一挡齿轮齿数在z1?15~17 间选取

取Z9?15,则z11?53?15?38。 4.1.2对中心距A进行修正

面根据初选的A及m计算出的Zh可能是非整数，将其调整为整数后，由此看出中心距发生了变化。这时应从Zh及齿轮变位系数反过来计算中心距A，再以这个修正后的中心距A作为各档齿数分配的依据。

计算出A=132.5mm

4.1.3确定常啮合传动齿轮副的齿数

由式：i1?Z2Z11ZZ?得：2?i1?9 Z1Z9Z1Z1115

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而常啮合传动齿轮中心距和一档齿轮的中心距相等：

A?Mn(Z1?Z2)

2COS?2设β=20解得：： Z1=20，Z2=43

最终修订β2=18.02°。 4.1.4确定其他各档齿数和螺旋角

先进行二档齿轮齿数，Z7，Z8的分配二档是斜齿轮，螺旋角β

8与β

2不同

i2?Z2Z7?. Z1Z8A?Mn(Z7?Z8)

2COS?8此外从拆消或减少中间轴上的轴向力出发，齿数还必须满足以下关系：

tan?2Z2Z?(1?7)tan?8Z2?Z1Z8

由以上三个式子联立解得：

z7?36,z8?29 ,?8?11.15?

同理得：

z5?29,z6?35,?6?14.98?

z4?44,z3?19,?4=18.02°

如上图所示，倒档齿轮是Z10和Z12,在图中，齿轮的模数与一档的相同为5.0mm。一般z10z=21～23。本设计中取10=22。则中间轴与倒档轴的中心距A?:

11A?=?m?(z10?z9)=?5.0?(22+15)=92.5mm

22为保证倒档齿轮的啮合不产生运动干涉，齿轮10和12的齿顶圆之间应保持0.5mm左右的间隙，

所以 Z12=21

则二轴与倒档轴的中心距A??为：

1（21?38）?147.5mm A??=?5.0?216

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总结：为了满足第一轴、第二轴的中心距，各配对齿轮的齿数和应相等。 所以各齿轮齿数为： 齿数 螺旋角 分度圆 mm 齿顶圆 mm 齿根圆 mm z1 20 z2 43 z3 19 z4 44 z5 29 z6 35 z7 36 z8 29 z9 15 z10 z11 22 38 z12 21 18.02° 18.02° 14.98° 11.15° 0° 84.13 180.87 79.92 185.08 120.08 144.92 146.77 118.23 75 110 190 105 92.13 188.87 87.92 193.08 128.08 152.92 154.77 126.23 85 120 200 115 74.13 170.87 69.92 175.08 110.08 134.92 136.77 108.23 68.75 103183..75 75 98.75 齿 30 宽 mm 30 表 1 各齿轮参数

实际中心距： A=132.5mm

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第五章 主要零件的设计

5.1齿轮强度计算

就汽车变速器齿轮而言，常见的损坏形式是齿面点蚀和轮齿折断。

在齿轮传动中，如果齿面间的压力超过它所能承受的压力，由于过高的脉动接触应力的反复作用，在表层内产生疲劳裂纹，挤进裂纹中的润滑油形成高压 ，使裂纹扩大。当齿轮工作一定时期后，工作齿面上将出现小块金属剥落即点蚀。点蚀多发生在节线附近的齿根面上。为使轮齿在规定的使用寿命内不出现齿面点蚀，应进行齿面接触静强度计算。

轮齿折断有两种情况，一是在多次重复脉动弯曲应力作用下引起的齿根疲劳折断，一是因短时过载或冲击过载而引起的齿根折断。前者按弯曲疲劳强度计算，后者按弯曲静强度计算。

接触应力?f的计算:

因为常啮合齿轮的接触应力是最大的，若常啮合齿轮满足需用接触应力的话，其它档齿轮接触应力也满足。

?f=0.418

NE?11?2?? N mm???b??z?b?b=31.54mm； cos?2 b1 ----齿轮接触的实际宽度 斜齿轮b1 = N-----齿面上是法向力， N=

2MgdP ；

cos?cos? P-----圆周力， P= N；

1Mg----计算载荷 Mg=Memax；

2d-----节圆直径，mm；

?----节点处的压力角；

?----螺旋角；

E-----齿轮材料的弹性模数，E=2.1?105,N/mm2；

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