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图3-3 变速器侧视图
图3-4 变速器俯视图
3.1.1中心距的确定
中心距：A=Ktemax(1/3)=11×95.49(1/3)=50.2mm （3.1） 3.1.2齿轮参数确定
1.模数：定为3.0mm,Mn=3mm两个挡模数都取3mm。 2.压力角20度 3.螺旋角β=20度 3.1.3 齿轮齿数确定
1.确定一档齿轮的齿数
一档传动比为Ig1=Z2/Z1=Igmax=3
斜齿Zh=2Acosβ/Mn=2×50.2×cos20/3=31.448取整为32 Z1+Z2=Zh =32得Z1=8，Z2=23 2.确定二档齿轮的齿数 二档传动比为Igmin=Z4/Z3=0.8 Zh=2Acosβ/Mn=32
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Z3+Z4=Zh=32得Z3=18，Z4=14 3.1.4齿轮其他基本几何参数
1.对一档齿轮进行角度变位
端面啮合角αt：tgαt=tgα/cosβ=tg20/cos20得αt=21.17°
啮合角α`：cosα`t=Aocosαt/A`=51.08/52cos21.17=0.9得α`t=23.65° Tgαn=tgαtcosβ→α`n=arctg(tgα`t×cosβ)=22.37° 变位系数X1+X2=(invα`t-invαt)(Z1+Z2)/2tg αn=(0.025158-0.017777)(8+23)/2×0.36=0.318 分配变位系数：X1=0.418，X2=-0.1
中心距变动系数Y=（A`-A）/Mn=(52-50.2)/3=0.6 变位系数之和X=0.318 齿顶降低系数△Y=x-y=-0.282 2.一档一轴齿轮
齿顶高系数fo=1顶隙系数C=0.25
分度圆直径：d1=MnZ1/cosβ=3×8/cos20=25.54 齿顶高Ha1=(fo+X1-△Y)Mn=(1+0.418+0.282)×3=5.1 齿根高Hf1=(fo+c-X1)Mn=(1+0.25-0.418)×3=2.496 齿顶圆直径Da1=D1+2Ha1=25.54+2×5.1=35.74 齿根高直径Df1=D1-2Hf1=25.54-2×2.496=20.548 3.一档二轴齿轮
齿顶高系数fo=1顶隙系数C=0.25
分度圆直径：d2=MnZ2/cosβ=3×23/cos20=73.43 齿顶高Ha2=(fo+X2-△Y)Mn=(1+0.1+0.282)×3=3.546 齿根高Hf2=(fo+c-X2)Mn=(1+0.25+0.1)×3=4.05 齿顶圆直径Da2=D2+2Ha2=73.43+2×3.546=80.522 齿根高直径Df2=D2-2Hf2=73.43-2×4.05=65.33 4.一档齿轮的齿宽系数取Kc=8.0 则齿宽b=8×3=24mm
3.2 对中心距A进行修正
1.Ao=MnZh/2cosβ=3×32/2×cos20=51.08取整A`=52mm 2.对二档齿轮进行角度变位
端面啮合角αt：tgαt=tgα/cosβ=tg20/cos20得αt=21.17°
啮合角α`t：cosα`t=Aocosαt/A=51.08/52cos21.17=0.9得α`n=23.65°
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Tgαn=tgαtcosβ→α`n=arctg(tgα`t×cosβ)=22.37° 变
位
系
数
X3+X4=(inv
α
`t-inv
α
t)(Z1+Z2)/2tg
α
n=(0.025158-0.017777)(18+14)/2×0.36=0.328 分配变位系数：X3=0.028，X4=0.3
中心距变动系数Y=（A`-A）/Mn=(52-50.2)/3=0.6 变位系数之和X=0.328 齿顶降低系数△Y=x-y=-0.272 3.二档一轴齿轮
齿顶高系数fo=1顶隙系数C=0.25
分度圆直径：d3=MnZ3/cosβ=3×18/cos20=57.46 齿顶高Ha3=(fo+X3-△Y)Mn=(1+0.028+0.272)×3=3.9 齿根高Hf3=(fo+c-X3)Mn=(1+0.25-0.028)×3=3.666 齿顶圆直径Da3=D3+2Ha3=57.46+2×3.9=65.26 齿根高直径Df3=D3-2Hf3=57.46-2×3.666=50.128 4.二档二轴齿轮
齿顶高系数fo=1顶隙系数C=0.25
分度圆直径：d4=MnZ4/cosβ=3×14/cos20=44.69mm 齿顶高Ha4=(fo+X4-△Y)Mn=(1+0.3+0.272)×3=2mm 齿根高Hf4=(fo+c-X4)Mn=(1+0.25-0.3)×3=2.85mm 齿顶圆直径Da4=D4+2Ha4=44.69+2×4=48.69mm 齿根高直径Df4=D4-2Hf4=44.69-2×2.85=38.99mm 5.二档齿轮的齿宽系数取Kc=8.0 则齿宽b=8×3=24mm
3.3齿轮校核
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。 3.3.1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，一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，这种破坏的断面为粗粒状。另一种是受到多次重复载荷的作用，齿根受拉面的最大应力区出现疲劳裂缝，裂缝逐渐扩展到一定深度后，齿轮突然折断。这种破坏的断面在疲劳断裂部分呈光滑表面，在突然断裂部分呈粗粒状表面。变速器中齿轮的折断以疲劳破坏居多数。
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3.3.2齿面点蚀
齿面点蚀是闭式齿轮传动经常出现的一种损坏形式。因闭式齿轮传动齿轮在润滑油中工作，齿面长期受到脉动的接触应力作用，会逐渐产生大量与齿面成尖角的小裂缝。面裂缝中充满了润滑油，啮合时，由于齿面互相挤压，裂缝中油压增高，使裂缝继续扩展，最后导致齿面表层一块块剥落，齿面出现大量扇形小麻点，这就是齿面点蚀现象。若以节圆为界，把齿轮分为根部及顶部两段，则靠近节圆的跟部齿面处，较靠近节圆的顶部齿面处点蚀严重；两个互相啮合的齿轮中，主动的小齿轮点蚀严重。点蚀的后果不仅是齿面出现许多小麻点，而且由此使齿形误差加大，产生动载荷，也可能引起轮齿折断。 3.3.3齿面胶合
高速重载齿轮传动、轴线不平行的螺旋齿轮传动及双曲面齿轮传动，由于齿面相对滑动速度大，接触压力大，使齿面间滑动油模破坏，两齿面间金属材料直接接触，局部温度过高，互相熔焊粘联，齿面沿滑动方向形成撕伤痕迹，这种损坏形式叫胶合。在汽车变速器齿轮中，胶合损坏情况不多。
增大轮齿根部齿厚，加大齿根圆角半径，采用高齿，提高重合度，增多同时啮合的轮齿对数，提高轮齿柔度，采用优质材料等，都是提高轮齿弯曲疲劳强度的措施。合理选择齿轮参数及变位系数，增大齿廓曲率半径，降低接触应力，提高齿面强度等，可提高齿面的接触强度。采用黏度大、耐高温、耐高压的润滑油，提高油膜强度，提高齿面强度，选择适当的齿面表面处理方法和镀层等，是防止齿面胶合的措施。
齿轮材料的种类很多，在选择时应考虑的因素也很多，下述几点可供选择材料时参考：
1.齿轮材料必须满足工作条件的要求。
2.应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成型方法及热处理和制造工艺。 3.正火碳钢。
4.合金钢常用于制作高速、重载并在冲击载荷下工作的齿轮。
5.飞行器中的齿轮传动，要求齿轮尺寸尽可能小，应采用表面硬化处理的高强度合金钢。
现代变速器齿轮的常用材料是20CrMnT
现在这种低碳合金钢都需随后的渗碳、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。
变速器齿轮轮齿表面渗碳层深度的推荐范围如下：
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