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（终稿）CA538汽车变速器的设计（全套完整有CAD）

•Ⅱ轴档•二档•三档•四档•倒档.•倒档轴•.齿轮的强度计算汽车的变速器齿轮使用条件是相似的。此外，汽车变速器齿轮用的材料热处理方法加工方法精度级别支撑方式也基本致。如汽车变速器齿轮用低碳合金钢制造，采用剃齿或磨齿精加工，齿轮表面采用渗碳淬火热处理工艺，齿轮精度不低于级。因此，比用于通用齿轮强度公式更为简化些的计算公式来计算汽车齿轮，同样可以获得较为准确的结果。轮齿的弯曲应力．直齿轮弯曲应力公式为式中弯曲应力圆周力，计算载荷•节圆直径应力集中系数，可近似取.摩擦力影响系数，主从动齿轮在啮合点上的摩擦力方向对弯曲应力的影响也不同，主动齿轮.，从动齿轮.齿宽端面齿距，模数齿形系数，因为齿轮节圆直径，式中为齿数，所以将上述有关参数代入式后得.当计算载荷取作用到变速器第轴上的最大转矩时，倒档直齿轮许用弯曲应力在范围，货车可取下限，承受双向交变载荷作用的倒档齿轮的许用应力取下限。．斜齿轮的弯曲应力公式为式中圆周力，计算载荷•节圆直径法向模数，齿数，斜齿轮螺旋角应力集中系数，齿面宽法向齿距，齿形系数，可按当量齿数在图.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.当计算载荷取作用到变速器第轴上的最大转矩时，对乘用车常啮合齿轮和高挡齿轮，许用应力在范围，对货车为范围。轮齿接触应力.式中轮齿的接触应力齿面上的法向力，端面内分度圆切向力，计算载荷•节圆直径节点处压力角齿轮螺旋角齿轮材料弹性模量，.•齿轮接触实际宽度，主动及被动齿轮节圆处齿廓曲率半径，其中斜齿轮，直齿轮，。主动及被动齿轮节圆半径。其中斜齿轮，直齿轮所以斜齿轮，直齿轮，。斜齿轮法向模数直齿轮模数斜齿轮当量齿数直齿轮齿数将所有参数带入式.得斜齿轮.直齿轮.将作用在变速器第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.。表.变速器齿轮的许用接触应力齿轮渗碳齿轮液体碳氮共渗齿轮档和倒档常啮合齿轮和高档各档齿轮的强度计算校核．计算倒档直齿轮，的弯曲应力.，.，.，，.•，.•，.•．计算档斜齿轮，的弯曲应力.，.，.•，.•，．计算二档斜齿轮，的弯曲应力.，.，.•，.•，.，.，计算三档斜齿轮，的弯曲应力.，.，.•，.•，.，.，计算四档斜齿轮，的弯曲应力.，.，.•，.•，.，.，计算常啮合齿轮，的弯曲应力.，.，.•，.•，．计算档斜齿轮，的接触应力.，.，.•，.•，.，.，．计算二档斜齿轮，的接触应力.，.，.•，.•，.，.，计算三档斜齿轮，的接触应力根据上述理由，为降低噪声，对于变速器中除去二档和倒档以外的其它各档齿轮的总变位系数要选用较小的些数值，以便获得低噪声传动。.变速器的外形尺寸变速器的外形尺寸主要指变速器的轴向尺寸，其轴向尺寸与档位数齿轮型式换档机构的结构型式等都有直接关系，设计初可根据中心距的尺寸参照下列关系式初选。商用车变速器壳体的轴向尺寸可参考下列数据选用四档五档六档此变速器为五档，故外形尺寸为。.变速器各档齿轮齿数的分配在初选中心距齿轮模数和螺旋角以后，可根据变速器的档数传动比和传动方案来分配各档齿轮的齿数。应该注意的是，各档齿轮的齿数比应该尽可能不是整数，以使齿面磨损均匀。图.变速器传动示意图对中心距进行修正因为计算齿数和后，经过取整数使中心距有了变化，所以应根据取定的和齿轮变位系数重新计算中心距，再以修正后的中心距作为各档齿轮齿数分配的依据。.取整为。确定档齿轮的齿数及其参数档齿轮选用斜齿圆柱齿轮，模数，初选螺旋角。中间轴档齿轮齿数，货车可在之间选用，最小为，取，档齿轮为斜齿轮。档传动比为.为了求，的齿数，先求其齿数和，斜齿取整为即对档齿轮进行角度变位确定实际螺旋角端面压力角端面啮合角中心距变动系数变位系数之和查变位系数线图得齿顶降低系数计算档齿轮参数分度圆直径齿顶高齿根高齿全高齿顶圆直径齿根圆直径当量齿数确定五档齿轮的齿数及其参数常啮合五档齿轮选用斜齿圆柱齿轮，模数，初选螺旋角。由式.求出常啮合传动齿轮的传动比.常啮合传动齿轮的中心距与档齿轮的中心距相等，即.由式得.，取整为则对常啮合齿轮进行角度变位确定实际螺旋角理论中心距端面压力角端面啮合角中心距变动系数变位系数之和查变位系数线图得齿顶降低系数计算常啮合齿轮参数分度圆直径齿顶高齿根高齿全高齿顶圆直径齿根圆直径当量齿数确定二档齿轮的齿数及其参数．二档齿轮为斜齿轮，模数.，初选由式得.，.取整为，对二档齿轮进行角度变位确定实际螺旋角理论中心距端面压力角端面啮合角中心距变动系数变位系数之和查变位系数线图得齿顶降低系数计算二档齿轮参数分度圆直径齿顶高齿根高齿全高齿顶圆直径齿根圆直径当量齿数确定三档齿轮的齿数及其参数．三档齿轮为斜齿轮，模数.，初选由式得.，.取整为，对三档齿轮进行角度变位确定实际螺旋角理论中心距端面压力角端面啮合角中心距变动系数变位系数之和查变位系数线图得齿顶降低系数计算三档齿轮参数分度圆直径齿顶高齿根高齿全高齿顶圆直径齿根圆直径当量齿数确定四档齿轮的齿数及其参数．四档齿轮为斜齿轮，模数.，初选由式得.，.取整为，对四档齿轮进行角度变位确定实际螺旋角理论中心距端面压力角端面啮合角中心距变动系数变位系数之和查变位系数线图得齿顶降低系数计算四档齿轮参数分度圆直径齿顶高齿根高齿全高齿顶圆直径齿根圆直径当量齿数确定倒档齿轮齿数倒档齿轮选用直尺双联齿轮，倒档齿轮选用的模数与档相同，倒档齿轮的齿数般在之间，初选后，可计算出中间轴与倒档轴的中心距。初选则为保证倒档齿轮的啮合和不产生运动干涉，齿轮和的齿顶圆之间应保持有.以上的间隙，则齿轮的齿顶圆直径应为.为了保证齿轮和的齿顶圆之间应保持有.以上的间隙，取参照同类车型齿轮般齿数小于，倒值与值相近，取计算倒档轴和第二轴的中心距计算倒档传动比.分度圆直径齿顶高齿根高齿全高齿顶圆直径齿根圆直径.本章小结本章首先根据所学汽车理论的知识计算出主减速器的传动比，然后计算出变速器的各档传动比接着确定齿轮的参数，如齿轮的模数压力角螺旋角齿宽齿顶高系数介绍了齿轮变位系数的选择原则，并根据各档传动比计算各档齿轮的齿数，根据齿数重新计算各档传动比，同时对各档齿轮进行变位。第章变速器齿轮的设计及校核.齿轮的材料选择齿轮的失效形式变速器齿轮的损坏形式主要有三种齿轮折断齿面点蚀齿面胶合。．齿轮折断齿轮在啮合过程中，轮齿表面承受有集中载荷的作用。可以把轮齿看作悬臂梁，轮齿根部弯曲应力很大，过渡圆角处又有应力集中，故轮齿根部很容易发生断裂。齿轮折断有两种情况，种是齿轮受到足够大的突然载荷的冲击作用，导致齿轮断裂，这种破坏的断面为变速器轴经轴承安装在壳体上，从布置变速器的可能与方便和不因同垂直面上的两轴承孔之间的距离过小而影响壳体的强度考虑，要求中心距取大些。此外，受档小齿轮齿数不能过少的限制，要求中心距也要取大些。还有，变速器中心距取得过小，会使变速器长度增加，并因此使轴的刚度被削弱和使齿轮的啮合状态变坏。中间轴式变速器的中心距可根据对已有变速器的统计而得出的经验公式初选，经验公式为.式中中心距系数，乘用车，商用车发动机的最大转矩•变速器挡传动比变速器的传动效率，取将各数代入式.中得也可以由发动机最大转矩按下式直接求出.式中按发动机最大转矩直接求时的中心距系数，对乘用车取对商用车取将各数代入式.中得综上所述，初选中心距。.变速器的齿轮参数的确定齿轮齿数确定变速器齿轮齿数时，应考虑．尽量符合动力性经济性等对各档传动比的要求．最少齿数不应产生根切。通常，变速器中间轴档齿轮是齿数最少的齿轮，此齿轮不应产生根切，而且齿根圆直径应大于中间轴直径．互相啮合的齿轮，齿数间不应有公因数，速度高的齿轮更应注意这点．齿数多，可降低齿轮传动的躁声。齿轮模数齿轮模数由轮齿的弯曲疲劳强度或最大载荷作用下的静强度所决定。选择模数时应考虑到当增大齿宽而减小模数时将降低变速器的噪声，而为了减小变速器的质量，则应增大模数并减小齿宽和中心距。降低噪声水平对轿车很重要，而对载货汽车则应重视减小质量。根据圆柱齿轮强度的简化计算方法，可列出齿轮模数与弯曲应力之间有如下关系直齿轮模数.式中计算载荷，•应力集中系数，直齿齿轮取.摩擦力影响系数，主动齿轮取.，被动齿轮取.齿轮齿数齿宽系数，直齿齿轮取齿形系数，见图轮齿弯曲应力，当时，直齿齿轮的许用应力。斜齿轮法向模数.式中计算载荷，•应力集中系数，斜齿齿轮取.斜齿螺旋角摩擦力影响系数，主动齿轮取.，被动齿轮取.齿轮齿数齿宽系数，斜齿齿轮取齿形系数，见图轮齿弯曲应力，当时，对乘用车变速器斜齿齿轮的许用应力，商用车变速器斜齿齿轮的许用应力。从轮齿应力的合理性及强度考虑,每对齿轮应有各自的模数,但出于工艺考虑，模数应尽量统,多采用折衷方案。表.给出了汽车变速器齿轮模数范围。表.汽车变速器齿轮的法向模数车型乘用车的发动机排量货车的最大总质量.模数设计时