某手動(dòng)變速器齒輪強(qiáng)度校核計(jì)算過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u24469某手動(dòng)變速器齒輪強(qiáng)度校核計(jì)算過程案例 1125821.1變速器齒輪彎曲強(qiáng)度校核 1245211.2輪齒接觸應(yīng)力校核 5175461.3倒檔齒輪的校核 9297491.4齒輪材料的選擇原則 12316421.5變速器殼體材料的選用 12209081.6齒輪損壞的原因和形式 121.1變速器齒輪彎曲強(qiáng)度校核根據(jù)以下公式和齒形系數(shù)圖（1.1）校核齒輪強(qiáng)度。直齒輪彎曲應(yīng)力（1.1）=（1.2）圖1.1齒形系數(shù)圖斜齒輪彎曲應(yīng)力（1.3）可按當(dāng)量齒數(shù)=在圖中查得；為重合度影響系數(shù)，。得斜齒輪彎曲應(yīng)力為：=（1.4）1、一擋主從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力（1）一擋主動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力已知：；；mm；；；；，查圖1.1得：y=0.191，代入得===318.37＜[]（2）一擋從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力已知：mm；；；；；；，由圖1.1知：y=0.182，代入得：===271.04＜[]其中=××２、二擋主從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力（1）二擋主動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力已知：mm；；；；；；，由圖1.1知：y=0.168，代入得：===276.79＜[]其中=（2）二擋從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力已知：；；；mm；；；；，由圖1.1知：y=0.175，代入得：===241.66＜[]其中=××３、三擋主從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力（1）三擋主動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力已知：mm；；；；；，由圖1.1知：y=0.148，代入得：===251.35＜[]其中=（2）三擋從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力已知：mm；；；；；；，由圖1.1知：y=0.154，代入得：===241.39＜[]其中=××4、四擋主從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力（1）四擋主動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力已知：；；mm；；；；，由圖1.1知：y=0.149，代入得：===201.06＜[]其中=（2）四擋從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力已知：；；mm；；；；，查圖1.1得：y=0.151，把代入得：===230.82＜[]其中=××5、五擋主從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力（1）五擋主動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力已知：；；mm；；；；，由圖1.1知：y=0.152，代入得：===198.83＜[]其中=（2）五擋從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力已知：；；mm；；；；，由圖1.1知：y=0.142，代入，得：===207.15＜[]其中=××6、六擋主從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力（1）六擋主動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力已知：；；mm；；；；，由圖1.1知：y=0.154，代入得：===171.11＜[]其中=（2）六擋從動(dòng)齒輪彎曲應(yīng)力已知：；；mm；；；；，由圖1.1知：y=0.154，代入得：===160.69＜[]其中=××1.2輪齒接觸應(yīng)力校核（1.5）式中：——輪齒接觸應(yīng)力（MPa）；——齒面上的法向力（N），；——圓周力（N），；——計(jì)算載荷（N·mm）；為節(jié)圓直徑（mm）；——節(jié)點(diǎn)處壓力角，為齒輪螺旋角；——齒輪材料的彈性模量（MPa）；——齒輪接觸的實(shí)際寬度（mm）；、——主從動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑（mm）。表1.1變速器齒輪許用接觸應(yīng)力齒輪滲碳齒輪液體碳氮公滲齒輪 一檔和倒擋1900—2000950—1000常嚙合齒輪和高檔齒輪1300—1400650—7001、一檔齒輪接觸應(yīng)力校核已知：N·mm；；；MPa；mm；mm；mm；N其相對(duì)作用在自動(dòng)齒輪變速器第一軸上的動(dòng)力載荷作為計(jì)算載荷，將以上數(shù)據(jù)代入（1.5）可得：MPa2、二檔齒輪接觸應(yīng)力校核已知：N·mm；；；MPa；mm；mm；mm；N同一檔，將以上數(shù)據(jù)代入（1.5）可得：MPa3、三檔齒輪接觸應(yīng)力校核已知：N·mm；；；MPa；mm；mm；mm；N同一檔，將以上數(shù)據(jù)代入（1.5）可得：MPa4、四檔齒輪接觸應(yīng)力校核已知：N·mm；；；MPa；mm；mm；mm；N同一檔，將以上數(shù)據(jù)代入（1.5）可得：MPa5、五檔齒輪接觸應(yīng)力校核已知：N·mm；；；MPa；mm；mm；mm；N同一檔，將以上數(shù)據(jù)代入（1.5）可得：MPa6、六檔齒輪接觸應(yīng)力校核已知：N·mm；；；MPa；mm；mm；mm；N同一檔，將以上數(shù)據(jù)代入（1.5）可得：MPa以上各檔變速器齒輪的接觸應(yīng)力均小于齒輪的許用接觸應(yīng)力[]，所以各檔均合格。1.3倒檔齒輪的校核1、齒面接觸疲勞許用應(yīng)力的計(jì)算（1.6）式中：——齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力（MPa）；——壽命系數(shù)；——潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)；——工作硬化系數(shù)；——尺寸系數(shù)；——最小安全系數(shù)。由機(jī)械手冊(cè)：=1500；=1；=1；=1；=1；=1代入（3.14）式，得：MPa2、齒根彎曲疲勞許用應(yīng)力計(jì)算（1.7）式中：——齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力；——壽命系數(shù)；——相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)；——尺寸系數(shù)；——表面系數(shù)；——最小安全系數(shù)。由機(jī)械手冊(cè)：=920MPa；=1；=1；=0.9；=1；=1.25代入（3.15）式：MPa3、接觸疲勞強(qiáng)度校核（1.8）式中：——節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)；——彈性系數(shù)；——重合度系數(shù)；——齒輪上的圓周力（N）；——表示齒寬（mm）；——齒輪直徑；——表示傳動(dòng)比；——使用系數(shù)。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知：=2.33；=189.8；0.73；已知：mm；；N將以上數(shù)據(jù)代入（1.8）式，得：MPaMPa。4、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核（1.9）式中：——齒形修正系數(shù)；——重合度系數(shù)。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得到：=1.9；=0.64將以上數(shù)據(jù)代入（3.17）式得：MPa因此倒擋式齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度與彎曲式疲勞強(qiáng)度都是完全符合要求。1.4齒輪材料的選擇原則1、合理選擇材料配對(duì)如對(duì)硬度≤350HBS的軟齒面齒輪，為使兩輪壽命接近，小齒輪材料硬度應(yīng)略高于大齒輪，且使兩輪硬度差在30～50HBS左右。為了大大提高其輪子抗腐蝕膠合的使用性能，大、小車輛的輪子均宜分別選擇不同的膠合鋼號(hào)。1.5變速器殼體材料的選用變速器軸承殼體的轉(zhuǎn)動(dòng)尺寸過大會(huì)容易造成質(zhì)量問題，從而容易引起質(zhì)量問題。造成的行車噪音及過熱使得自動(dòng)變速器產(chǎn)生高溫導(dǎo)致過熱。從驅(qū)動(dòng)齒輪的上部齒頂末端開始直接將它延伸至車到自動(dòng)變速器的底部之間，這需要給車留出不見得小于15mm的長(zhǎng)度間隙。1.6齒輪損壞的原因和形式變速器傳動(dòng)齒輪的損壞形式為：高速輪齒磨損打折、牙面疲勞輪齒剝落(點(diǎn)蝕)、齒面疲勞膠合以及輪齒位于高速移動(dòng)時(shí)在換檔時(shí)對(duì)變速齒輪的各個(gè)端部結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力破壞。齒輪在圓角嚙合的轉(zhuǎn)渡過程中，輪齒的齒體根部部分會(huì)不斷產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，過渡后直到一個(gè)圓角嚙合處再也不是沒有彎曲應(yīng)力被充分集中，故而說當(dāng)一個(gè)復(fù)合齒輪已經(jīng)承受了具有足夠的受力載荷嚙合作用，其輪齒根部彎曲應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)地要超過了復(fù)合材料的許用彎曲應(yīng)力，那么這個(gè)輪齒就很有可能會(huì)直接發(fā)生受力斷裂。這種由于斷層地震波的強(qiáng)度非常不足而直接導(dǎo)致地震產(chǎn)生的地層斷裂，其地層斷面因?yàn)閷儆谝淮涡缘牡貙訑嗔阉詴?huì)帶來地震呈現(xiàn)出的粗糙和顆粒狀態(tài)的地表。在小型汽車自動(dòng)變速器中此類具有破壞性的事件很少或只有兩次機(jī)會(huì)同時(shí)發(fā)生。而常見的疲勞斷