毕业设计(论文)说明书
=73.6mm T1max=9.55
pn?3.6?0.96
=9.55?pn80?1048003?3.6?0.96
=547.2N2m Temax=9.55
式中k—中心系数。对轿车k=8.9~9.3,对多档主变速k=9.5~11;
T1max—变速器在一档,第二轴输出的转矩,其值为T1max=Temaxi1?g
Temax—发动机最大转矩;
i—变速器一档传动比;
?g—变速器转动效率,取0.96
轿车变速器的中心距在65~80mm范围内变化。 计算一档从动齿轮齿数 Zh? =
Zh必须取为整数,Zh=60
2Am2?75
2.5
=60
Z7?Zh?Z8 =60-15
=45
1.3确定齿轮参数
1.3.1 齿宽选择
齿宽应满足既能减轻变速器质量,同时又能保证齿轮工作平稳的要求。齿宽太小,会使齿轮的工作应力过大。为了使工作应力不过大,必须增加中心距,结果又使变速器的质量增加。而且斜齿轮传动平稳的优点,也会因齿宽的减小,但这又使轴承承受的轴向力增加。齿宽也不宜大因为这会增加变速器的轴向尺寸。如果保持相同的用材量就必须减小中心距,结果会增大作用在轴承上的载荷,减低轴的刚度和减小轴承外座圈尺寸。 通常根据齿轮模数的大小来选定齿宽:
直齿b=Kcm , Kc可取为4.5~8.0
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斜齿b=Kcmn,Kc可取为6.0~8.5
第一轴常啮合齿轮副的齿宽系数可取大些,使接触长度增加,接触应力减低,以提高传动的平稳性和齿轮寿命。 b8 =5m =5?2.5 =12.5
1.3.2压力角
工作时要求轿车变速器齿轮有较小的噪音,因此高档齿轮采用14.5°、15°、16°、16.5°等较小压力角才更合理。为提高中、重型汽车倒档齿轮的承载能力,应采用22.5°或25°压力角齿轮。实际上因国家规定的齿轮标准压力角为20°,所以变速器齿轮普遍的压力角为20°,?=20°。
1.3.3齿轮螺旋角
为减小工作噪音和提高强度,汽车变速器齿轮多数用斜齿轮,只有倒档齿轮以及货车的一档齿轮才用直齿齿轮。
选择时应注意下列问题:
首先,增大?时、使齿轮啮合的重合系数增加、工作平稳、噪声减低。 随着?的增大,齿轮的强度也相应的提高,不过当螺旋角大于30°时,其弯曲强度骤然下降,而接触强度仍然继续上升,因此从提高低档齿轮的弯曲强度出发,并不希望?过大,而从提高高档齿轮的接触强度着眼,可选取较大的?值。
其次,斜齿轮传递时要产生轴向力。设计时应力与中间轴上的轴向力平衡,故中间轴上全部齿轮的螺旋方向应一律做成右旋,而第一、第二轴上的斜齿轮取左旋,其轴向力经轴承盖由壳体承受。 斜齿轮螺旋角可在下面提供的范围选用:
轿车变速器: 中间轴变速器222222222222222222222°~ 34° 两轴变速器22222222222222222222220°~ 25° 货车变速器22222222222222222222218°~ 26°
1.3.4校验齿轮的接触强度
轮齿的接触应力按下式算:
?j=0.148FE/b(1/??1/?) zb =980(N/mm2)
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F1=2Tg/d
=2?7.96?104/37.5
=4245N
d?mz =2.5?15 =37.5mm Tg=1/2Temax
=1/2?9.55?106?80/4800 =7.96?104N2mm F =F1/?cos?cos?? =4245/cos20?cos20? =4807N ?a =ra?sin? =1/2?60?sin20 =10.5mm ?b =rb?sin?
=1/2?2.5?45?sin20
=19.2mm
式中?j—— 齿轮的接触应力;
F ——齿面上的法向力,F =F1/?cos?cos??; F1 ——圆周力,F1=2Tg/d;
Tg ——刀具载荷;
d ——节圆直径;
? ——节点处压力角; ? ——螺旋角;
E ——齿轮材料的弹性模量;
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b ——齿轮接触的实际宽度;
主被动齿轮节点处的曲率半径,对直齿轮: ?a=ra?sin?,?b =rb?sin?;
r2 ——主动齿轮的节圆半径;
rb ——被动齿轮的节圆半径。
?1?N/mm?2? 齿轮 渗碳齿轮 一档和倒档 常啮合和高档 1900~2000 1300~1400 氰化齿轮 950~1000 650~700
1.4变速器轴向尺寸
货车变速器壳体的轴向尺寸与档数有关,可参照下列数据选用: 四档 (2.2~2.7)A 五档 (2.7~3.0)A 六档 (3.2~3.5)A
轿车四档变速器轴向尺寸为(3.0~3.4)A。
1.5 轴的直径
变速器的轴必须有足够的刚度和强度。工作时它们除传递转矩外,还承受来自齿轮作用的径向力,如果是斜齿轮还有轴向力。在这些力的作用下,轴的刚度不足会产生弯曲变形,结果破坏了齿轮的正确啮合,对齿轮的强度和耐磨性均有不利影响。还会增加工作噪声。
中间轴是变速器的第二轴和中间轴中部直径d≈0.45A;
第一轴花键部分直径按d=k3Temax选 d=k3Temax =4?39.55?80?103/4800 =21.7mm
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