考虑到壳体上的第轴轴承孔尺寸的限制和装配的可能性，该齿轮齿数又不宜取多。设计中，取，且，则。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，所以应根据取定的重新计算中心距，再以修正后的中心距作为各挡齿轮齿数分配的依据。由，计算得。确定齿顶高系数和径向间隙系数国家标准，齿顶高系数径向间隙系数计算挡齿轮参数分度圆直径齿顶高齿根高齿顶圆直径齿根圆直径齿高确定常啮合传动齿轮副的齿数由公式求出常啮合传动齿轮的传动比.而常啮合传动齿轮中心距和挡齿轮的中心距相等，即.解方程.和.求得.，.取整数得，。传动比修正修正螺旋角的值根据所确定的齿数和公式，计算校核得.。中心距修正确定常啮合齿轮参数端面压力角分度圆直径基圆直径齿顶高齿根高齿高齿顶圆直径齿根圆直径确定其它各挡的齿数确定二挡齿轮参数由于二挡齿轮为斜齿轮，螺旋角和常啮合齿轮的不同，有公式.而.此外，从抵消或减少中间轴的轴向力出发，还必须满足下列关系式.联解上述三个公式，采用比较方便的试凑法，即先选定螺旋角，解式.和式.，求出，再把及代入式.中，检查是否满足或近似满足轴向力平衡的关系。如相差太大，则要调整螺旋角，重复上述过程，直至符合设计要求为止。根据上述的公式解得.，.，.。取整得，修正螺旋角，修正传动比修正中心距端面压力角分度圆直径基圆直径齿顶高齿根高齿高齿顶圆直径齿根圆直径确定三挡齿轮参数由于三挡齿轮为斜齿轮，螺旋角和常啮合齿轮的不同，有公式.而.此外，从抵消或减少中间轴的轴向力出发，还必须满足下列关系式.根据上述的公式解得.，.，.。取整得，修正螺旋角，修正传动比修正中心距端面压力角分度圆直径基圆直径齿顶高齿根高齿高齿顶圆直径齿根圆直径确定五挡齿轮参数由于五挡齿轮为斜齿轮，螺旋角和常啮合齿轮的不同，有公式.而.此外，从抵消或减少中间轴的轴向力出发，还必须满足下列关系式.根据上述的公式解得.，.，.。取整得，修正螺旋角，修正传动比修正中心距端面压力角分度圆直径基圆直径齿顶高齿根高齿高齿顶圆直径齿根圆直径确定倒挡的齿数般情况下，倒档传动比与档传动比较为接近，在本设计中倒档传动比取.。中间轴上倒档传动齿轮的齿数与档主动齿轮相同，做成齿轮轴，取。此处取。由.故可得出中间轴与倒档轴的中心距.而倒档轴与第二轴的中心.修正传动比分度圆直径齿顶高齿根高齿高齿顶圆直径齿根圆直径.变速器轮齿强度计算与其他机械设备用变速器比较，不同用途汽车的变速器齿轮使用条件仍是相似的。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承方式也基本致。如汽车变速器齿轮用低碳合金钢制作，采用剃齿或磨齿加工，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，用于计算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。下面介绍的是计算汽车变速器齿轮强度用的简化计算公式。齿轮弯曲强度计算直齿轮的弯曲应力的校核公式.式中弯曲应力,圆周力，应力集中系数，取.齿宽,摩擦影响系数，主动齿轮取.，从动齿轮取.齿形系数如图.所示端面齿距,式中计算载荷,•节圆直径,模数齿数图.齿形系数图将上述有关参数代入.中得.当计算载荷取作用到变速器第轴上的最大转矩时，倒挡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挡齿轮的许用应力应取下限。斜齿轮弯曲应力的校核公式.式中弯曲应力,圆周力，应力集中系数，取.齿宽,齿形系数法向齿距重合度影响系数，取.计算载荷,•节圆直径,法向模数齿数斜齿轮螺旋角将上述有关参数代入.中得当计算载荷取作用到变速器第轴上的最大转矩时，对乘用车常啮合和高挡齿轮，许用应力在范围，对货车为。齿轮接触应力计算齿面接触应力应的校核公式.式中齿轮接触应力，齿面上的法向力，齿轮材料的弹性模量，齿宽，直齿轮斜齿轮圆周力，计算载荷，•节圆直径，节圆直径，齿轮螺旋角，主动齿轮节点处的曲率半径，从动齿轮节点处的曲率半径，主动齿轮节圆半径，从动齿轮节圆半径，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齿轮材料的弹性模量。变速器齿轮多数采用渗碳合金钢，其表层的高硬度与芯部的高韧性相结合，能大大提高齿轮的耐磨性及抗弯曲疲劳和接触疲劳的能力。在选用钢材及热处理时，对切削加工性能及成本也应考虑。国内汽车变速器齿轮材料主要采用。渗碳齿轮表面硬度为，心部硬度为。值得指出的是，采取喷丸处理磨齿加大齿根圆弧半径和压力角等措施，能使齿轮得到强化。对齿轮进行强力喷丸处理以后，轮齿产生残余压应力，齿轮弯曲疲劳寿命可成倍提高，接触疲劳寿命也有明显改善。在加大齿根圆弧半径的同时，进行强力喷丸处理，不仅可以使残余压应力进步增加，还改善了应力集中。齿轮在热处理之后进行磨齿，能消除齿轮热处理的变形，磨齿齿轮精度高于热处理前剃齿和挤齿齿轮精度，使得传动平稳效率提高，在同样负荷的条件下，磨齿的弯曲疲劳寿命比剃齿的要高近倍。变速器齿轮具体强度校核计算校核各齿轮应力齿轮弯曲应力校核中间轴挡倒挡齿轮.满足双向交变载荷。二轴挡齿轮.倒挡轴齿轮.二轴倒挡齿轮.中间轴二挡齿轮二轴二挡齿轮中间轴三挡齿轮二轴三挡齿轮中间轴常啮合齿轮轴常啮合齿轮中间轴五挡齿轮二轴五挡齿轮齿轮接触应力校核挡齿轮.二挡齿轮.三挡齿轮.五挡齿轮.常啮合齿轮.符合要求。.本章小结本章首先简要介绍了齿轮材料的选择原则，并通过设计参数计算出齿轮的齿数，以及齿轮的各项基本参数。然后对齿轮的强度进行校核，对齿轮的弯曲强度和接触强度进行校核，使齿轮满足工作强度要求。第章变速器轴设计计算.变速器轴设计变速器轴在工作时，由于齿轮上有圆周力径向力和轴向力作用，变速器的轴要承受转矩和弯矩。要求变速器的轴应有足够的刚度和强度。因为刚度不足轴会产生弯曲变形，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和已知条件先初选轴的直径，然后根据公式进行有关刚度和强度方面的验算。.初选轴的直径在已知中间轴式变速器中心距时，第二轴和中间轴中部直径，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，发动机最大转矩，•中间轴的最大直径.，支承之间的长度取第二轴的最大直径.，为满足校核要求，取，支承之间的长度取第轴花键部分直径取。.轴的结构形状第轴通常和齿轮做成体，前端大都支撑在飞轮内腔的轴承上，其轴径根据前轴承内径确定。该轴承不承受轴向力，轴的轴向定位般由后轴承用卡环和轴承盖实现。第轴长度由离合器的轴向尺寸确定，而花键尺寸应与离合器从动盘毂的内花键统考虑。中间轴分为旋转轴式和固定轴式。本设计采用的是旋转轴式传动方案。由于挡和倒挡齿轮较小，通常和中间轴做成体，而高挡齿轮则分别用键固定在轴上，以便齿轮磨损后更换。.轴的强度和刚度的计算计算各轴上齿轮的圆周力与径向力与轴向力发动机最大扭矩为•。轴常啮合齿轮中间轴常啮合齿轮二轴五挡齿轮中间轴五挡齿轮二轴三挡齿轮中间轴三挡齿轮二轴二挡齿轮中间轴二挡齿轮二轴挡齿轮中间轴挡齿轮倒挡轴齿轮中间轴倒挡齿轮轴的刚度验算对齿轮工作影响最大的是轴在垂直面内产生的挠度和轴在水平面内的转角。前者使齿轮中心距发生变化，破坏了齿轮的正确啮合后者使齿轮相互歪斜。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。挡位不同，不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，所以应当对每个挡位都进行验算。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。变速器齿轮在轴上的位置如图.所示时，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。图.变速器轴的转角和挠度为齿轮上的作用力距支座的距离为支座间的距离。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.。第轴的刚度验算，中间轴的刚度验算常啮合齿轮工作时中间轴的刚度.，.，，符合要求。.，符合要求。