1、传动比恒定不变等基本要求之外，还具有互换性好中心距具有可分离性及切齿刀具制造容易等优点。渐开线齿轮的正确啮合条件是两齿轮的模数分度圆压力角必须分别相等，两斜齿轮的螺旋角必须相等而方向相反下面表.是齿轮的几何尺寸计算公式表.齿轮计算公式名称符号计算公式基圆柱螺旋角端面模数端面压力角法面齿距端面齿距法面基圆齿距分度圆直径基圆直径齿顶高齿根高齿顶圆直径齿根圆直径其中是法面齿顶高系数，是法面顶隙系数。是螺旋角根据表.的计算公式计算各个齿轮的几何尺寸。如表.和表.所示表.齿轮几何尺寸名称齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿数法面模数螺旋角.基圆柱螺旋角.端面模数.端面压力角.法面齿距.端面齿距.法面基圆齿距.分度圆直径.基圆直径.齿顶高齿根高.齿顶圆直径.齿根圆直径.名称齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿数法面模数螺旋。

2、在设计变速器时应尽量使中间轴上工作的两对斜齿轮产生的轴向力相互抵消，以降低轴承载荷，提高轴承的使用寿命。所以，中间轴上不同档位的齿轮的螺旋角应该是相同的。但是为了简化工艺和设计，中间轴上的斜齿轮的螺旋方向都取为右旋，那么第轴和第二轴上的斜齿轮则取为左旋。另外，档和倒档设计为直齿。机械式变速器中的齿轮都使用渐开线齿廓。国家标准规定的齿轮标准压力角是。增大压力角会使齿根圆齿厚和节圆处渐开线曲率半径增大，所以齿轮的弯曲强度与接触强度得到提高，但是不根切的最少齿数变小，重合度减小，噪声也会随之增大。所以在本设计中使用国家标准压力角。斜齿轮的螺旋角也要选择合适。斜齿轮的螺旋角太小时，发挥不了斜齿轮的优点。当斜齿轮的螺旋角太大是，斜齿轮产生的轴向力又非常大，将会降低轴承的寿命。另外，增大齿轮的螺旋角会使齿轮啮合。

3、非常接近，所以中间轴上的倒档齿轮取。然后根据倒档的传动比可以求得.由于惰轮只是用于转换输出轴的转向，所以本设计中惰轮的齿数惰。根据倒档上三个齿轮的齿数，可以计算出中间轴与倒档轴的中心距.代入数据算得同理得输出轴与倒档轴的中心距.代入数据算得综合上面的计算可以得到变速器中所有齿轮的齿数和螺旋角。如下表.所示。表.齿数和螺旋角齿轮齿数螺旋角齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮惰轮根据齿轮的实际齿数可以修正变速器的传动比，修正结果如下表表.修正传动比档二档三档四档五档六档倒档传动比.变速器主要零部件的设计与计算变速器需要设计的主要零部件有齿轮的几何尺寸齿轮的校核轴的设计轴的校核花键的设计和花键的校核等。.齿轮的几何尺寸设计计算机械式变速器的齿轮均为渐开线齿轮。渐开线齿轮除了能满足传动平。

4、齿轮模数齿轮的模数是由轮齿的弯曲疲劳强度或者在最大载荷作用下的静强度确定的。选择齿轮模数时应该考虑到适当增大齿轮齿宽而减小齿轮模数时可以降低变速器的噪声，然而为了减小变速器的重量，则可以通过增大齿轮模数和减小齿轮齿宽和中心距实现。对于轿车而言降低噪声很重要，而对于货汽车则应该减小变速器的重量。对于机械式变速器齿轮应采用小模数,多齿数来获得的重合系数和良好的运行平稳性和较小的噪声,且可增加接触寿命。机械式变速器低档齿轮模数应该比高档的齿轮大点。般机械式变速器齿轮模数可以根据经验公式求得其中所以.。另外选择的模数应该符合国标规定并满足强度要求。所以在本设计中模数初选结果如下表.所示。表.模数倒档档二档三档四档五档六档模数.齿轮齿形压力角和斜齿轮螺旋角的选择斜齿轮在传递转矩时，会产生轴向力并作用到轴承上。。

5、足下面等式联立上面三个方程解得.,.,取整后得螺旋角。依照同样的方法可以计算其他档的齿轮的齿数和螺旋角。求得的结果如下三档齿轮齿数齿数螺旋角四档齿轮齿数齿数螺旋角五档齿轮齿数齿数螺旋角齿轮的齿宽齿轮的齿宽对变速器的轴向尺寸传动平稳性和齿轮寿命情况都有影响。齿轮的齿宽减小将影响到变速器的传动平稳，小的齿宽加大了齿轮应力。但是为了减小变速器的轴向尺寸以及减小变速器质量，宜采用小的齿宽。当齿轮的齿宽度较大,齿轮的承载能力会提高。但是当齿轮承载后,由于轴的挠曲变形和齿轮的形状误差等因素,会造成齿宽方向的受力不均,所以齿轮的齿宽也不宜过大。这些都应该综合考虑。在本设计中根据下面的经验公式来计算齿轮齿宽。其中是齿宽系数直齿轮取，斜齿轮取。为了简化制造工艺和设计，齿宽都取。倒档的齿轮的齿数倒档的传动比跟档的传动比。

6、.基圆柱螺旋角.端面模数.端面压力角.法面齿距.端面齿距.法面基圆齿距.分度圆直径.基圆直径.齿顶高齿根高.齿顶圆直径.齿根圆直径.表.齿轮几何尺寸.齿轮损坏的形式及原因机械式变速器的齿轮损坏形式主要有轮齿折断齿面疲劳剥落移动换档齿轮端部破坏以及齿面胶合。轮齿折断主要发生在下面的几种情况轮齿受到的冲击载荷太大，导致轮齿弯曲折断在齿轮的啮合过程中，轮齿根部会产生弯曲应力，另外在轮齿过渡圆角处又会产生应力集中，所以当齿轮受到太大的载荷作用时，轮齿根部的弯曲应力超过了材料的许用应力，轮齿就会断裂。这种由于齿轮强度不够而产生的轮齿断裂，在机械式变速器中这种断裂情况是较少发生。在变速器中常见的轮齿断裂情况主要是因为在重复载荷的作用下使齿根受拉面的最大应力区出现了疲劳裂缝而逐渐扩大到定深度后导致折断，其破坏断面。

7、重合系数增大，工作平稳噪声减小，齿轮的强度也会得到提高，但是当螺旋角时，虽然齿轮的接触强度将会提高，但是齿轮的弯曲强度则会突然下降。所以，考虑到提高低档齿轮的弯曲强度，螺旋角不能太大。所以本设计中的斜齿轮的螺旋角在之间选择。.齿轮齿数的分配在初步选择中心距齿轮模数和斜齿轮的螺旋角之后，可根据机械变速器的档数传动比和传动方案来分配各档齿轮的齿数。本文设计的机械式变速器的传动方案如下图.所示，另外应该注意的是，各档齿轮间的齿数比应尽量不是整数，以使齿面磨损均匀。图.结构简图档齿轮齿数档齿轮的传动比如果和的齿数确定，和就可以算出来了。为了计算和，可以先求出它们的齿数之和。代入数据后计算得.，取整后。取整之后，对中心距修正得.。下面对和这对齿轮的齿数进行分配。为了使档的传动比大些，中间轴上的档小齿轮的齿数尽。

8、制造成本也应综合考虑。另外，通过对齿轮进行强力喷丸处理后，能提高齿轮弯曲疲劳寿命及接触疲劳寿命。齿轮在热处理之后可以进行磨齿，能消除齿轮热处理产生的变形经过磨齿后得齿轮其精度高于热处理前剃齿和挤齿齿轮精度，提高齿轮传动平稳性和效率在同样载荷的条件下，经过磨齿的齿轮弯曲疲劳寿命比剃齿的要高。目前国内汽车变速器齿轮的材料主要用等钢材，这些低碳合金钢都需要进行渗碳淬火处理，以提高表面硬度细化材料晶粒。为消除内应力，还要进行回火处理。渗碳处理齿轮表面硬度为，芯部硬度为。在本设计中齿轮的材料选用。.变速器齿轮强度计算和其他的机械行业相比，不同用途的汽车机械式变速器齿轮使用条件基本上是相同的。另外，变速器齿轮使用的制造材料热处理方法加工方法精度级别支承方式也基本相同。般的机械式变速器齿轮用低碳钢制作，采用剃齿和。

9、可能取小些。在档传动比已经确定的情况下，中间轴上的档小齿轮的齿数取小些，使的值尽可能大，这样第轴上的常啮合齿轮的齿数会多些，以便在第轴的内腔设置第二轴的前轴承并保证第轴轴有足够的厚度。另外，中间轴上档齿轮的最少齿数还要受中间轴的轴径大小限制，也就是受中间轴的刚度限制。所以要对轴的尺寸和齿轮的齿数统考虑。在本设计中取中间轴上档齿轮的齿数为。。常啮合传动齿轮副的齿数常啮合齿轮的传动比为另外常啮合齿轮的中心距与档齿轮的中心距相等。所以得到先初选螺旋角。算得.，.。然后对齿数取整。得，。对齿数取整后，对螺旋角修正得。其他档的齿轮的齿数二档中两对啮合的斜齿轮满足下面两个等式另外斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上。在设计变速器斜齿轮时，应该使同时工作的两对齿轮的轴向力相互抵消。为了使两个轴向力平衡必须。

10、的条件下，齿面熔焊粘连在起，齿面沿滑动方向形成撕伤痕迹的损坏形式称为齿面胶合。在般的汽车机械式变速器中，产生胶合损坏的现象时很少见的。加大齿轮的轮齿根部齿厚，增大齿轮齿根圆角半径，采用高齿，提高齿轮重合度，增加同时轮齿啮合对数，提高轮齿柔度，采用优质材料等，这些方法都是提高齿轮轮齿弯曲强度的重要措施。合理选择齿轮参数，增大齿廓曲率半径，降低接触应力，提高齿面硬度等，可以提高齿面的接触强度。采用黏度大耐高温耐高压的润滑油，可以提高油膜强度，提高齿面硬度，或者选择适当的齿面表面处理和镀层等，是防止齿面胶合的措施。.齿轮的材料选择和处理工艺变速器齿轮多数采用渗碳合金钢制造，它表层的硬度高，芯部的韧性大，能大大提高齿轮的耐磨性抗弯曲疲劳和接触疲劳的能力。在选用齿轮的钢材和热处理工艺时，对齿轮的切削加工性能及。

11、齿进行精加工，齿轮表面使用渗碳淬火热处理工艺，齿轮精度不低于级等。因此，使用比计算通用齿轮强度公式更为简化的计算公式来计算汽车变速器的齿轮，样可以获得比较准确的结果。因此本设计中使用简化的计算公式来计算变速器齿轮强度变速器齿轮弯曲疲劳计算式中弯曲应力圆周力,计算载荷•，取分度圆直径，应力集中系数，可以近似取.摩擦力影响系数，主动齿轮取.，从动齿轮取.齿宽端面齿距齿形系数,取.ε重合度影响系数，取.。将有关参数代入上式，得到齿轮的弯曲应力为通过上面的方法计算齿轮的弯曲应力。结果如下表.表.弯曲应力档二档三档四档五档常啮合齿倒档弯曲应力.对于汽车变速器齿轮的许用应力在左右，各档的弯曲应力都在许用应力之内，满足设计要求。变速器轮齿接触应力计算轮齿接触应力计算的简化公式如下式中齿轮接触应力齿面上的法向力圆周。

12、在疲劳裂缝部分是呈光滑表面，而突然断裂的断面呈粗粒状表面。变速器中低档的小齿轮由于载荷较大而齿数较少齿根较弱，其主要破坏形式就是这种弯曲疲劳断裂。齿面点蚀是变速器中高速档齿轮齿面接触疲劳的破坏形式。齿轮的齿面长期在脉动的接触应力作用下，会产生大量与齿面成尖角的小裂缝。齿轮在啮合时由于齿面之间的相互挤压，使填满了润滑油的裂缝内油压增高，导致裂缝的进步加大，最后在齿面产生剥落，使齿面上形成许多小点，即所谓点蚀。齿轮的点蚀使齿轮齿形误差加大进而产生动载荷，甚至可能引起齿轮轮齿折断。般是靠近节圆根部的齿面处点蚀比靠近节圆顶部的点蚀严重主动小齿轮比被动大齿轮点蚀严重。对于高速重载齿轮，由于齿面间的相对滑动速度快接触压力大，在齿轮接触区产生高温进而破坏掉齿面间的润滑油膜，使两个齿轮的齿面直接接触。在局部高温高压。

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