1、齿轮.四档齿轮.各齿轮的弯曲应力均小于，所以满足设计要求。．倒档齿轮轮齿弯曲强度计算本设计中档和倒档为直齿轮传动。已知参数，•整理得.式中弯曲应力圆周力，应力集中系数，为.计算载荷•节圆直径摩擦力影响系数，主动齿轮为.，从动齿轮为.齿宽端面齿数为模数齿形系数查齿形系数图得代入公式.得当计算载荷取作用在变速器第轴上的最大转距时，档，倒档直齿轮的许用弯曲应力在之间，在许用范围内，所以满足设计要求。斜齿齿轮轮齿接触应力.式中轮齿接触应力齿面上的法向力，圆周力，计算载荷•节圆直径节点处压力角齿轮螺旋角齿轮材料的弹性模量齿轮接触的实际宽度，主从动齿轮节点处的曲率半径，直齿轮，斜齿轮，主从动齿轮节圆半径。将作用在变速器第轴上的载荷作为作用载荷时，变速器齿轮的许用接触应力见下。

2、之间的距离输出轴与倒档轴之间的距离.变速器齿轮的变位采用变位齿轮的原因配凑中心距提高齿轮的强度和使用寿命降低齿轮的啮合噪声。变位齿轮主要有两类高度变位和角度变位。高度变位齿轮副的对啮合齿轮的变位系数之和等于零。高度变位可增加小齿轮的齿根强度，使它达到和大齿轮强度接近的程度。角度变位系数之和不等于零。角度变位可获得良好的啮合性能及传动质量指标，故采用得较多。变位系数的选择原则．对于高档齿轮，应按保证最大接触强度和抗胶合及耐磨损最有利的原则选择变位系数．对于低档齿轮，为提高小齿轮的齿根强度，应根据危险断面齿厚相等的条件来选择大小齿轮的变位系数．总变位系数越小，齿轮齿根抗弯强度越低。但易于吸收冲击振动，噪声要小些。为了降低噪声，对于变速器中除去二档以外的其它各档齿轮的。

3、齿轮螺旋角应力集中系数，.齿面宽法向齿距，齿形系数，可按当量齿数在齿形系数图图中查得重合度影响系数，.。将上述有关参数代入.，整理得到.图齿型系数图当计算载荷取作用到变速器第轴上的最大转矩时，档和倒档直齿轮许用弯曲应力在，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应取下限。斜齿轮对货车为。．档齿轮弯曲强度校核已知参数•,•查齿形系数图得代入公式.得对于货车当计算载荷取变速器第轴最大转距时，其许用应力应该在之间在应力范围内，所以满足设计要求。．档齿轮二档齿轮三档齿轮四档五档齿轮弯曲强度校核常啮合齿轮二档齿轮三档齿轮四档齿轮五档齿轮弯曲强度校核方法与档齿轮相同其计算结果见表表各档齿轮的弯曲强度校核齿轮弯曲应力齿轮弯曲应力常啮合齿轮.三档齿轮．五档齿轮.二。

4、变速器壳体第轴第轴常啮合齿轮第轴齿轮接合齿圈五档同步器锁环结合套四档同步器锁环四档同步器接合齿圈第二轴四档齿轮第二轴三档齿轮三档齿轮接合齿圈三档同步器锁环二档同步器锁环二档齿轮接合齿圈第二轴二档齿轮第二轴倒档齿轮倒档齿轮接合齿圈倒档同步器锁环档同步器锁环档齿轮接合齿圈第二轴档齿轮第二轴中间轴档齿轮中间轴倒档齿轮倒档轴倒档齿轮花键毂倒档轴倒档轴倒档齿轮中间轴二档齿轮中间轴三档齿轮中间轴四档齿轮中间轴常啮合传动齿轮中间轴图变速器传动示意图对中心距进行修正.取整得，为标准中心矩。其他齿数及传动比确定常啮合齿轮二档齿轮三档齿轮四档齿轮五档齿轮齿数及螺旋角方法与档齿轮相同其计算结果见表表其他档位齿数及传动比常啮合齿轮五档齿轮四档齿轮三档齿轮二档齿轮倒档齿轮.中间轴与倒档轴。

5、已切轮齿造成的齿面变形需进行磨齿。但若采用渗氮处理，其齿面变形小，可不磨齿，故可适用于内齿轮等无法磨齿的齿轮。常啮合齿轮因其传递的转矩较大，并且直参与传动，所以磨损较大，应选用硬齿面齿轮组合，小齿轮用材料渗碳后淬火，硬度为。大齿轮用调质后表面淬火，硬度为。档传动比大，齿轮所受冲击载荷作用也大，所以抗弯强度要求比较高。档小齿轮用渗碳后淬火，硬度为，大齿轮调质后表面淬火，硬度为其余各档小齿轮均采用调质后表面淬火，硬度为，大齿轮用钢调质后表面淬火，硬度为。.各轴的转矩计算轴转距•中间轴转距•二轴各档转距档齿轮•二档齿轮•三档齿轮•四档齿轮•五档齿轮•倒档轴五档齿轮•.二轴倒档倒档齿轮.。.轮齿强度计算斜齿齿轮轮齿弯曲强度计算.式中圆周力，计算载荷•节圆直径法向模数为斜。

6、表变速器的许用接触应力齿轮渗碳齿轮液体渗氮共渗齿轮档和倒档常啮合齿轮和高档.档齿轮接触应力校核已知条件，•,•,将已知数据代入公式.得，均小于，所以满足设计要求。.二档齿轮三档齿轮四档齿轮五档齿轮常啮合齿轮常啮合齿轮接触应力校核常啮合齿轮二档齿轮三档齿轮四档齿轮五档齿轮接触应力校核的方法同上，校核计算结果见表表各齿轮的接触应力齿轮接触应力齿轮接触应力常啮合齿轮.三档齿轮五档齿轮二档齿轮四档齿轮各齿轮的接触应力均小于，所以满足设计要求。.轴的设计计算变速器的轴是变速器传递扭距的主要部件，它的结构和强度直接影响变速器的使用寿命，变速器在工作时，由于齿轮上有圆周力径向力和轴向力的作用，变速器的轴要承受转矩和弯矩。要求变速器的轴应该有足够强的刚度和强度。因为刚度不足轴会。

7、变位系数要选用较小些的数值。般情况下，随着档位的降低，总变位系数应该逐档增大。二档和倒档齿轮，应该选用较大的值。本设计采用角度变位来调整中心距。二档齿轮的变位已知条件，由计算公式，代入得到根据图得齿轮变位系数图选择变位系数线路图其余齿轮的变位，计算过程同上，计算结果见表表变速器各齿轮的变位系数齿轮变位系数齿轮变位系数常啮合齿轮.三档齿轮.五档齿轮.二档齿轮.四档齿轮.档齿轮.倒档.倒档.变速器具体计算数据见表齿轮相关参数。表齿轮参数.第章齿轮与轴的设计计算.齿轮设计与计算变速器齿轮的损坏形式主要有轮齿折断齿面疲劳点蚀移动换档齿轮端部破坏及齿面胶合等。为防止齿轮损坏需要对齿轮进行强度校核。齿轮材料的选择原则满足工作条件的要求不同的工作条件，对齿轮传动有不同的要求，。

8、仅齿轮上的圆周力径向力和轴向力不同，而且力到支点的距离也有变化，所以应当对每个档位都进行验算。验算时，将轴看作铰接支承的梁。作用在第轴上的转矩应取。轴的受力如图所示图变速器受力图轴的挠度和转角可按材料力学的有关公式计算。计算时，仅计算齿轮所在位置处轴的挠度和转角。第轴常啮合齿轮副，因距离支承点近，负荷又小，通常挠度不大，故可以不必计算。若轴在垂直面内挠度为，在水平面内挠度为和转角为，可分别用下式计算.式中齿轮齿宽中间平面上的径向力齿轮齿宽中间平面上的圆周力弹性模量，.惯性矩，对于实心轴，轴的直径，花键处按平均直径计算为齿轮上的作用力距支座的距离支座间的距离。轴的全挠度为。轴在垂直面和水平面内挠度的允许值为，。齿轮所在平面的转角不应超过.。与中间轴齿轮常啮合的第二。

9、对齿轮材料亦有不同的要求。但是对于般动力传输齿轮，要求其材料具有足够的强度和耐磨性，而且齿面硬，齿芯软。合理选择材料配对如对硬度的软齿面齿轮，为使两轮寿命接近，小齿轮材料硬度应略高于大齿轮，且使两轮硬度差在左右。为提高抗胶合性能，大小轮应采用不同钢号材料。考虑加工工艺及热处理工艺大尺寸的齿轮般采用铸造的方法来制造毛坯，毛坯的材料可以选用铸钢或铸铁中等或中等以下尺寸，并且要求较高的齿轮常采用锻造毛坯，其材料可选择锻钢制作。尺寸较小而又要求不高时，可选用圆钢作为毛坯。软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢，经过正火或调质处理以后，再进行切削加工即可硬齿面齿轮硬度常采用低碳合金钢切齿后再表面渗碳淬火或中碳钢或中碳合金钢切齿后表面淬火，以获得齿面齿芯韧的金相组织，为消除热处理。

10、和中间轴中部直径为.。，轴的最大直径和支承间距离的比值对中间轴，对第二轴，。第轴花键部分直径可按下式初选.式中经验系数发动机最大转距•。第二轴和中间轴中部直径中间轴长度初选第二轴长度初选第轴长度初选取。轴最小直径的确定按扭转强度条件计算，这种方法是根据轴所受的转矩进行计算，对实心轴，其强度条件为.轴传递的转矩•，•轴的抗扭截面模量轴传递的功率，轴的转速，轴的许用扭转剪应力，见表表轴常用集中材料的及值轴的材料,由式.得到轴直径的计算公式.对中间轴为合金钢则查表得为为。代入式.得取为。二轴为号钢查表得为为代入式.得取为。.轴的强度计算轴的挠度验算初步确定轴的尺寸以后，可对轴进行刚度和强度验算。欲求中间轴式变速器第轴的支点反作用力，必须先求第二轴的支点反力。档位不同，。

11、上的齿轮，常通过青铜衬套或滚针轴承装在轴上，也有的省去衬套或滚针轴承装在轴上，这就能增大轴的直径，因而使轴的刚度增加。对于本设计的变速器来说，再设计过程中轴的刚度和强度都留有定的余量，所以在校核时只需要校核档处即可因为车辆在行驶的过程中，档处的扭矩最大，即轴所承受的扭矩也最大。由于第二轴结构比较复杂，故作为重点的校核对象。图变速器的挠度和转角变速器在工作时二轴和中间轴的刚度第轴轴上受力分析如图所示。中间轴轴上受力分析如图所示。二轴轴刚度校核将各已知参数代入公式.得到各已知参数代入公式.，.得到所以变速器二轴在档工作时满足刚度要求。中间轴档处轴刚度校核各已知参数代入公式.得到,各已知参数代入公式.，.得到.在之间。所以符合要求。所以变速器二轴在档工作时满足刚度要求。

12、生弯曲变形，结果破坏了齿轮的正确啮合，对齿轮的强度耐磨性和工作噪声等均有不利影响。因此在设计变速器轴时，其刚度的大小应以保证齿轮能有正确的啮合为前提条件。设计阶段可根据经验公式和已知条件先确定轴的直径，然后根据公式进行有关刚度和强度方面的验算。轴的工艺要求第二轴上的轴颈常常用做滚针的滚道，要求有相当高的硬度和表面粗糙度，硬度应在，表面光粗糙度不能过低。对于做为轴向推力支承或齿轮压紧端面的轴的端面，并规定其端面摆差。根轴上的同心直径应可控制其不同心度。对于采用高频或渗碳钢的轴，螺纹部分不应淬硬，以免产生裂纹。对于阶梯轴来说，设计上应尽量保证工艺简单，阶梯应尽可能少。本设计经过综合考虑中间轴选用齿轮轴,材料与齿轮样为。初选轴的直径在已知中间轴式变速器中心距时，第二轴。

参考资料：

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