式中:?W—— 弯曲应力,N/mm2;
M —— 所讨论的齿轮的计算转矩,N·m,对于从动齿轮,按MGe、MGs的较 小者和MGF计算;对于主动齿轮,还需将上述计算转矩换算到主动齿轮上; K0 ——载荷系数,对于汽车K0=1;
Ks ——尺寸系数,它反映了材料的不均匀性,与齿轮尺寸及热处理等因素有关,当ms≥1.6mm时,Ks=(ms/25.4)
0.25
;此车为:0.59
Km ——齿面载荷分配系数,对于悬臂式支承Km=1.10~1.25,对于跨置式支承,Km=1.0~1.1;该车为悬臂式支承,故选1.10
Kv ——质量系数,它与齿轮精度及齿轮分度圆上的切线速度对齿间载荷的影响有光关,接触好、周接及同心度准确时,取Kv=1;
ms ——端面模数,取4;
b ——所讨论的齿轮面宽;该车为26 Z ——所讨论的齿轮的齿数; Z2=41
J ——所讨论的齿轮的轮齿弯曲应力的综合系数,计算弯曲应力用的综合系数,大齿轮取0.275,小齿轮取0.253
按MGe、MGs两者的较小值计算从动锥齿轮的弯曲疲劳应力: 830×1×0.59×1.10×1000/(1×42×26×41×0.253) ?W1=2×=249.66N/mm2 按MGF计算:
246.06×1×0.59×1.10×1000/(1×4×26×41×0.253)=74.015N/mm2 ?W1=2×
主动锥齿轮的弯曲应力计算:
2
MGe1?MGeZ1=830×8/41=161.95N·m Z2Z1=246.06×8/41=48.01N·m Z2MGF1?MGF按MGe、MGs两者的较小值计算:
161.95×1×0.59×1.1×1000/(1×4×26×8×0.275) ?W1=2×=229.69N/mm2 按MGF计算:
48.01×1×0.59×1. 1×1000/(1×4×26×8×0.275) ?W1=2×
16
22
=68.09N/mm2
根据公式,按MGe、MGs两者的较小值计算是的最大弯曲应力,对于汽车主减速器齿轮,不应超过700 N/mm2(或不超过材料强度极限的75%);按MGF计算的弯曲应力不应超过210.9 N/mm2,破坏的循环次数为6×106。计算得出的值为都不超过极限值,是合格的。
2.3.3 轮齿接触强度的计算
Cpd1[5]
?j?2?103MpK0KSKmKfKVbJ (2-8)
式中:Cp —— 综合弹性系数,对于钢制齿轮副,取Cp=234N?/mm; d1 —— 主动齿轮节圆直径,该车为32mm;
Mp—— 主动齿轮计算转矩,为MGF=48 7.01N·m,MG=161.95N·m; Ks —— 尺寸系数,它考虑了齿轮尺寸对淬透性的影响,在缺乏经验的情况下,取Ks=1;此车选为0.59
Kf —— 表面品质系数,它取决于齿面最后加工的性质,一般情况下对于制造精确的齿轮取Kf=1;
K0 —— 载荷系数,对于汽车K0=1;
Km—— 齿面载荷分配系数,对于悬臂式支承,Km=1.10~1.25,该车取1.10; Kv —— 质量系数,它与齿轮精度及齿轮分度圆上的切线速度对齿间载荷的影响有光关,接触好、周接及同心度准确是时,取Kv=1;
b —— 齿面宽,取26mm;
J—— 齿面接触强度的综合系数,取得0.13按MGF计算:
[3]
。
?j12342?103?48.01?1?0.59?1.10?1=992.9N/mm2 ?321?26?0.13按MGe、MGs两者的较小值计算:
?j22342?103?161.95?1?0.59?1.10?1 =1127.89N/mm2 ?321?26?0.13主从动齿轮的接触应力是相等的。按最大转矩(MGe、MGs两者的较小值)
计算时,许用接触应力为2810 N/mm2;按日常行驶转矩MGF计算式1750 N/mm2。
按最大转矩(MGe、MGs两者的较小值)计算时值为2353.84N/mm2,不超过
17
结 束 语
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参考文献
[1] 中国汽车工业总公司等·中国汽车车型手册·山东科学技术出版社,1993.7 [2] 龚微寒·汽车现代设计制造·北京:人民交通出版社,1995 [3] 实用机械设计手册·北京:机械工业出版社,1992.9 [4] 刘惟信·汽车设计·北京:清华大学出版社,2001 [5] 汽车工程手册(设计篇)·北京:人民交通出版社,2001.6 [6] 纪明刚·机械设计·高等教育出版社1998.5
[7] 北京科技大学 东北大学·工程力学-材料力学·高等教育出版社1997年 [8] 刘海江·汽车齿轮·上海:同济大学出版社1989.6 [9] 陈家瑞·汽车构造(第三版)·人民交通出版社2003.9 [10] 曾东建·汽车制造工艺学·北京:机械工业出版社2005.9 [11] 北京齿轮厂·螺旋锥齿轮·北京:科学出版社,1974.5 [12] 余志生·汽车理论·(第四版)·北京:机械工业出版社,2006.5 [13] 张松林·轴承手册·南昌:江西科学技术出版社,2005.2
[14] 濮良贵,纪名刚主编·机械设计(第八版)·北京:高等教育出版社,2006.5 [15] 孙桓等·机械原理·(第七版)·北京:高等教育出版社,2006.5 [16] 孙桓等·机械原理·(第七版)·北京:高等教育出版社,2006.5 [17] 刘惟信·汽车车桥设计·北京:清华大学出版社,2006
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