1、- 1 -目录第一章 数据计算1.1 设计初始数据21.2 齿轮参数51.3 各档齿轮齿数的分配6第二章 齿轮校核2.1 齿轮材料的选择原则142.2 计算各轴的转矩152.3 轮齿强度计算15第三章 轴及轴上支承的校核3.1 轴的工艺要求173.2 轴的强度计算17- 2 -第一章 数据计算1.1 设计初始数据:(方案一)学号:17最高车速: =169+17=186Km/hmaxU发动机功率: =75+17=92KWeP转矩: =170-171=153NmmaxeT总质量:ma=1710+172=1744Kg转矩转速:nT=3200r/min车轮:185/60R14S rR=142.5410
2、/2+0.6185=298.88mm1.1.1变速器各挡传动比的确定初选传动比:设五挡为直接挡,则 =0.8(取值范围在 0.70.8)5gi= 0.377 maxU0maxirngp式中: 最高车速ax发动机最大功率转速pn车轮半径r变速器最大传动比maxgi主减速器传动比0/ =1.42.0 即 =(1.42.0)3200=44806400r/min pnTpn- 3 -=9549 (式中 =1.11.3,取 =1.2)maxeTpenPmax乘用车最高车速高, 值躲在 4000r/min 以上(汽车设计 P29) 取 =6000r/minpn主减速器传动比 =0.377 =0.37760
3、000.29/0.8186=4.4080i0maxirngp最大传动比 的选择:1gi满足最大爬坡度。根据汽车行驶方程式(1.1) dtumGiuACfriTaDTg 20emax15.汽车以一挡在无风、干砂路面行驶,公式简化为(1.2) sin co0emaxGfriTg即, Ttqgifri01sc式中:G作用在汽车上的重力, , 汽车质量, 重力加速mg度, =17449.8=17091N;mg发动机最大转矩, =153N.m;axeTaxeT主减速器传动比, =4.408;0i 0i传动系效率, =86%(取值在 85%90%) ;TT车轮半径, =0.29m;rr滚动阻力系数,对于货
4、车取 =0.01;f f爬坡度,取 =16.7i017449.80.29(0.0010.958+0.287)/1534.40886%i02.534- 4 -满足附着条件。riTTg01emaxz2F在沥青混凝土干路面,=0.70.8,取 =0.75即 0.2917449.80.9580.75/1534.40886%=6.141gi由得 2.53 6.14;1gi又因为乘用车 =3.04.5;所以,取 =3.6 1gi其他各挡传动比的确定:按等比级数原则,一般汽车各挡传动比大致符合如下关系: qiigg54321式中: 常数,也就是各挡之间的公比;因此,各挡的传动比为:q由 ig1=q4ig5得
5、出:q=1.456所以其他各挡传动比为:一档 二档 三挡 四档 五档3.6 2.469 1.696 1.165 0.81.1.2中心距 A初选中心距时,可根据下述经验公式(1.3) 31maxgeAiTK式中: 变速器中心距(mm ) ;中心距系数, (乘用车: =8.99.3) ;A AK发动机最大转矩( =153N.m) ;maxeTaxeT变速器一挡传动比, =3.6 ;1i 1gi- 5 -变速器传动效率,取 96% ;g则, 31maxgeAiTK=71.9775.20(mm)初选中心距 =72mm。1.2齿 轮 参 数1、模数 齿轮的模数定为 3.0mm。2、压力角 国家规定的标准
6、压力角为 20,所以变速器齿轮普遍采用的压力角为 20。3、螺旋角 货车变速器螺旋角:1826初选一挡斜齿轮齿轮螺旋角为 234、齿宽 b直齿 , 为齿宽系数,取为 4.58.0,取 7.0;mkcc斜齿 , 取为 6.08.5,取 7.0。n采用啮合套或同步器换挡时,其接合齿的工作宽度初选时可取为24mm,取 4mm。5、齿顶高系数在齿轮加工精度提高以后,包括我国在内,规定齿顶高系数取为 1.00。 - 6 -以下齿轮变位系数均查下表得出:1.3各 挡 齿 轮 齿 数 的 分 配图 1.3.1 变速器传动示意图- 7 -1、确定一挡齿轮的齿数 一挡传动比为 (1.4)12gZi为了求 , 的
7、齿数,先求其齿数和 , 1Z2 h斜齿 (1.5)nhmAcos= =44.18 取整为 45Z1+Z2=ZhZ1=10 Z2=45-10=352、对中心距 进行修正A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h和齿轮变位系数重新计算中心距 ,再以修正后的中心距 作为各挡齿轮齿hZAA数分配的依据。=73.33mm 取整为 A=74mm。cos2mn0hZ对一挡齿轮进行角度变位:端面啮合角 : tan =tan /costtn10=21.57t啮合角 : cos = =0.921,t,ttoAcs=22.96,t变位系数根据下图查出: 71.0he36.21zU51.02
8、0.51.702计算 精确值:A= 10ncos2mhZ3.4- 8 -一挡齿轮参数:分度圆直径 =310/cos24.60=32.00mmcos/m1n1zd=337/cos24.60=112.00mm22齿顶高 =3.34mmn1an1yh=2.25mm22m式中: =(74-73.33)/3=0.22n0n/Ay)(=0.72-0.22=0.50齿根高 =2.22mmn1an1hmcf=3.12mm22f齿顶圆直径 =38.60mm1a1ad=116.26mm2h齿根圆直径 =27.56mm11ff=105.76mm22ffhd3、确定其他各挡的齿数(1)二挡齿轮为斜齿轮,模数与一挡齿轮
9、相同,初选 =2187(1.8)342Zi(1.9)nhmAcos=44.81 取整为 45n8432Z由式(1.8) 、 (1.9)得 =12.972,取整为 =13, =45-13=3237Z4则, =32/13=2.462342Zi- 9 -对二挡齿轮进行角度变位:理论中心距 =72.302mmcos243ZmAno端面压力角 tan =tan /costn=21.30t端面啮合角 totAcscs,2.90,t变位系数之和 2.49n=0.46 =0.25429.1374zU 34求 的精确值: =22.628843cosZmAn8二挡齿轮参数:分度圆直径 =42.16mmcos37n
10、mzd=103.78mm8744n齿顶高 =3.24mmn3an3yhma=2.61mm44式中: =0.23n0n/Ay)( =0.38齿根高 =2.37mmn3na3hmcf=3.00mm44齿顶圆直径 =48.64mm3a32ad=109.06mm44h- 10 -齿根圆直径 =37.42mm332ffhd=97.78mm44(2)三挡齿轮为斜齿轮,初选 =236(1.10)35iZZ6=1.696Z5=44.18 取整为 45 (3.11)nhmAZcos2由式(3.10) 、 (3.11)得 =16.69, 取整 =17, =285 5Z6=28/17=1.627563Zi对三挡齿轮进行角度变为:理论中心距 =73.32mmcos265mAno取整 A=74端面压力角 tan =tan /cos =0.395tn=21.57t端面啮合角 = =0.92totAcscs,57.21cos789,t变位系数之和 0.72n=0.41 =0.72-0.41=0.3167.183056zU 56
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