1、履帶拖拉機無級變速器設(shè)計(總體設(shè)計)摘 要液壓傳動可以保證車輛具有穩(wěn)定最正確的速度，并可準確控制和隨意地無級變化，包括零速和倒擋。以較小體積和重量保證大范圍無級變速的條件下，其最大功率可以達純液壓功率的好幾倍等比連續(xù)式初始段的輸出轉(zhuǎn)速線相對平緩，也有較大的輸出轉(zhuǎn)矩。單行星排式是由單個行星排和一個機械自動變速器組成。本次設(shè)計采用單行星排形式的液壓機械無級傳動方案。液壓機械無級變速器通過調(diào)節(jié)液壓元件的相對排量來實現(xiàn)無級變速的。液壓功率分流比定義為液壓機械變速器中的液壓路的輸出功率即經(jīng)由液壓路傳遞倒行星排的輸入功率與變速器總輸出功率的比值不計功率損失。液壓機械無級變速器在最小傳動比和最大傳動比范圍內(nèi)

2、，傳動是無級的。液壓功率分流比反映了傳動系統(tǒng)中的各種工作狀態(tài)，合理設(shè)計機械傳動參數(shù)和適當匹配變量泵和定量馬達，可防止出現(xiàn)功率循環(huán)，從而提高傳動效率。液壓功率分流比越大，那么整個系統(tǒng)的效率越低。關(guān)鍵詞:拖拉機，液壓機械傳動，無級變速器，傳動方案DESIGN OF CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION OF TRACKED TRACTORSYSTEM DESIGNABSTRACTHydraulic drive vehicles can guarantee stability with the best speed and can accurately control

3、 and no arbitrary level changes including zero-rate and reverse gear. To the smaller size and weight to ensure that the large scope of the CVT conditions, the maximum power can achieve pure hydraulic power several times. The maiden geometric continuous line of the output is relative moderate, but it

4、s also a larger output torque. Single planetary-row is composed of row single planet and a mechanical automatic transmission. The single-row form of planetary hydraulic machinery stepless transmission program is used in this design. Hydraulic machinery CVT can achieve the CVT by adjusting the hydrau

5、lic components of the relative displacement. Hydraulic power split ratio is defined as hydraulic mechanical transmission of hydraulic road output power (that is, by reversing hydraulic transmission path planetary row the input power) and the total output power transmission ratio (excluding power los

6、ses). Within the transmission ratio of hydraulic machinery CVT transmission ratio in the smallest and the largest, transmission is no rank. Hydraulic power split ratio reflects the transmission of the working state, Rational design mechanical transmission parameters and appropriate matching and quan

7、titative variables pump motors, avoiding any power cycle thereby enhancing the efficiency of transmission. Hydraulic power is greater than segregation, then the whole system less efficient. Key words: tractor，hydro-mechanical transmission，stepless transmission，transmission scheme 目 錄第一章 前言.1第二章 液壓機械

8、傳動. .22.1 液壓無級傳動在小型拖拉機上的應(yīng)用.22.2 重型車輛開展液壓無級傳動的問題.32.3 液壓機械連續(xù)無級變速傳動的種類.42.4 液壓機械無級傳動系統(tǒng)的組成環(huán)節(jié).52.5 液壓機械無級傳動的類型.6第三章 傳動方案與傳動參數(shù)確實定.83.1 幾種液壓機械無級傳動形式.83.2 傳動參數(shù)確實定.9.1 中心矩和各對齒輪傳動比確實定.9.2 離合器的狀態(tài). . . . . . . .10.3 液壓泵及液壓馬達的選擇.11第四章 齒輪的校核.134.1 傳動比為的齒輪校核. .134.2 倒擋第一級齒輪傳動的校核.164.3 倒擋第二級齒輪傳動的校核.17第五章 液壓機械無級變速器

9、的特性分析.205.1 無級調(diào)速特性.205.2 液壓功率分流比.21第六章 結(jié)論.24參考文獻.25致謝.27第一章 前 言目前國際上大功率履帶拖拉機以及局部工程車輛的傳動系廣泛采用液力變矩器與動力換檔變速箱組合形式，即我們常標的動力機械傳動。還有局部先進機型采用了全液壓傳動技術(shù)，其操縱已由手動電液控制向微電腦控制技術(shù)方面開展，并取得非常好的效果，大大提高了整機行駛平順和作業(yè)性能，雖然他們都具有無級變速的功能，操縱輕便，整機動力性好，可靠性高，但由于傳動系的傳動效率較低，直接影響了整機生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。為此，開發(fā)設(shè)計既具有良好的動力性，又有較高傳動效率的傳動系統(tǒng)一直是國內(nèi)外廣闊工程技術(shù)人員長期

10、潛心研究攻關(guān)的重點工程。拖拉機及車輛的無級傳動被認為是理想的傳動形式。無級傳動系可以根據(jù)面狀況和發(fā)動機工作狀態(tài)使拖拉機獲得最正確的形式性能，使拖拉機動力裝置的動力性通過無級變速器后與拖拉機所需的動力特性到達最正確匹配，進而改善拖拉機換檔過程中的沖擊，改善拖拉機的燃油經(jīng)濟性，在這能源短缺，環(huán)境污染日益加劇的21世紀有著重要意義。 液壓機械無級變速器是綜合了機械傳動高效率和液壓傳動無級變速兩方面優(yōu)點的新型傳動機構(gòu)。液壓機械無級傳動是一種多流傳動系統(tǒng)，它將功率分為液壓和機械兩路傳遞，分流機構(gòu)分流后液壓馬達在正向和反向最大速度之間來回無級變速。其每一個行程和行星齒輪機構(gòu)的一種工況相配合，最后兩路集合成

11、由假設(shè)干無級調(diào)速段相銜接并逐段升高的全程無級輸出速度。液壓元件只負擔最大功率的一局部，其他功率都由機械路傳遞。這相當于將液壓無級變速功率擴大，傳動總效率相對于液壓傳動也顯著提高，和液力機傳動相比，裝載量最大可提高30%，燃油經(jīng)濟性最大可提高25%。第二章 液壓機械傳動液壓容積調(diào)速系統(tǒng)是較好的無級傳動，在各種機械領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用。在地面車輛傳動裝置中，除已經(jīng)較多地應(yīng)用履帶車輛傳動的轉(zhuǎn)向機構(gòu)之外，也較早地應(yīng)用履帶和輪式車輛的變速驅(qū)動。近年來又有行星機構(gòu)相匹配，取得不少的良好的進步。當車輛行使或工作負荷不穩(wěn)定時，液壓傳動可以保證車輛具有穩(wěn)定最正確的速度，并可準確控制和隨意地無級變化，包括零速和倒

12、擋。它能傳遞較大的功率和結(jié)構(gòu)較輕小，適用于輕、中型車輛并逐步開展用于重型車輛。對于除行使外還要液壓作業(yè)的車輛，那么更加適用。液壓無級傳動在小型拖拉機上的應(yīng)用較早期開展的液壓驅(qū)動車輛，如英國國家農(nóng)業(yè)工程研究所NIA研制的液壓傳動拖拉機等。1960年美國Inter公司開展與NIA類似的輪式拖拉機。1963年英國Goes Batson公司試制了59KW的履帶拖拉機。1964年德國Elhear公司試制一種液壓履帶拖拉機并在1966年投放市場。1967年美國Inter公司和Sandstrand公司共同研制了一種45KW的656型液壓拖拉機。首先大批量生產(chǎn)的美國小型3.7-11KW液壓傳動拖拉機，在70年

13、代后已達年產(chǎn)幾十萬臺。同時，美國的其它農(nóng)業(yè)和土建工程用液壓拖拉機、履帶液壓拖拉機、液壓驅(qū)動的自行聯(lián)合收割機和搬運車等，年產(chǎn)量也到達以萬計。80年代后許多國家的車輛品種和產(chǎn)量在繼續(xù)開展增多。這些不完全統(tǒng)計標志著新一代的先進車輛的開展趨勢。車輛傳動的根本油路可以有多種，主要的如圖2-1所示。圖2-1a最簡單，用于園藝拖拉機，僅具有齒輪機械驅(qū)動的類似性能；圖2-1b本身具有正反向無級變速的性能，代表較合理的根本油路，可用與輪式車輛的差速器之前代替變速箱；圖2-1c和d有單泵或雙泵驅(qū)動兩側(cè)的驅(qū)動輪，輪式和履帶拖拉機都可能應(yīng)用。假設(shè)用于履帶車輛，圖2-1c可用閥門控制兩側(cè)的油路分配，形式成差速輸出。圖2

14、-1d可分別控制兩側(cè)的輸出速度獨立變化。它們的兩側(cè)馬達同步變速時為直使，異速轉(zhuǎn)動可使車輛轉(zhuǎn)向，無論履帶車輛的變速或轉(zhuǎn)向半徑都可以到達無級變化的目的。圖2-1e代表一泵多馬達的輪邊驅(qū)動，其輪數(shù)和馬達數(shù)還可以更多。多驅(qū)動輪的輪式車輛可以像輪式那樣轉(zhuǎn)向，也可以像履帶車輛那樣滑動轉(zhuǎn)向，但二者的液壓油路不同。圖21 車輛傳動的根本油路2.2 重型車輛開展液壓無級傳動的問題在車輛液壓傳動開展中存在的一個重要問題，是傳動的效率較低。按當代技術(shù)水平，一般液壓泵和馬達在轉(zhuǎn)速和油路都不低也不高的70%-80%左右功率時，液壓系最高總效率約可達75%-85%。其他功率是往往只能到達50%-70%，而起步或小功率時的

15、效率甚至還更低。車輛并非固定設(shè)備，必須要求液壓泵和馬達不過大和不過重。這種超高油壓和高轉(zhuǎn)速的變量泵和馬達的排量愈大，即功率愈大時，效率和壽命愈難保證，生產(chǎn)愈困難，在市場上較難的到。因此車輛液壓傳動的另一重大問題，是缺少超高壓、高速的優(yōu)良大功率泵和馬達來開展重型高速車輛的傳動裝置。輪式車輛受到地面比壓限制，一般不會太重，其轉(zhuǎn)向方式?jīng)Q定車輪只輸出功率，因此有可能多個液壓元件進行多輪驅(qū)動來解決。重型履帶車輛不能用多輪驅(qū)動，其轉(zhuǎn)向再生功率要切每側(cè)液壓元件的最大功率都比發(fā)動機功率大兩倍以上。十多噸的履帶車輛要求二三百千瓦的液壓元件尚較易購得，但在30-60噸的高速履帶車輛就難于有選購的時機。此外，即使取

16、得所需要的大功率液壓元件，經(jīng)常用較小的局部功率直線行使和做大半徑轉(zhuǎn)向時，其效率卻較低。假設(shè)經(jīng)常損失將近一半的功率，其發(fā)熱量也帶來一系列較大的問題。歐洲一些國家較早地曾在坦克上試驗過液壓傳動，但未能成功地使用。50-60年代國內(nèi)也曾有在軍用車輛上嘗試研究而未成功的事例。對于較重的車輛的液壓傳動，為了克服液壓元件功率不夠大，效率不夠高這兩個主要問題，近30年來進行過許多的探索和研究工作，取得了巨大的進展。盡管對這些工作進程和背景情況了解不多，根據(jù)有限的資料和零星信息進行分析研究和驗算，并推倒出和建立理論規(guī)律、數(shù)學(xué)模型、參數(shù)選擇和設(shè)計方法，逐漸將有關(guān)大功率液壓傳動的主要開展方向液壓機械傳動技術(shù)，大體

17、融會貫穿和連成一片，并經(jīng)過試驗研究以及成功的設(shè)計研制，初步較全面地掌握了這項高新科技。近30年來，液壓機械傳動有不少的開展。從以上的液壓傳動開始，車輛液壓無級傳動技術(shù)的開展，大體有四個層次：1液壓傳動；2液壓機械分流傳動：3液壓機械連續(xù)無級傳動；4履帶車輛的液壓機械連續(xù)無級綜合傳動。它們是基于幾方面學(xué)科綜合開展的。首先主要是行星齒輪和液壓無級傳動的深入和靈活運用。其次是履帶車輛行使和轉(zhuǎn)向理論等。此綜合理論應(yīng)用于車輛，構(gòu)成專門的系統(tǒng)，也可以應(yīng)用其他各工程領(lǐng)域，特別是需要大功率無級變速的地方。它們的特殊優(yōu)點是，以較小體積和重量保證大范圍無級變速的條件下，其最大功率可以達純液壓功率的好幾倍，例如到達

18、1000KW以上，并提高傳動效率到接近機械傳動的高效率，比純液壓傳動功率損失減少一倍以上。2.3 液壓機械連續(xù)無級變速傳動的種類液壓機械連續(xù)傳動的根本特征，是液壓馬達往返連續(xù)無極變速的每一行程，各與機械分路逐行程減少的適當傳動比值匹配，由正行程和反行程的兩種行星排匯流輸出，得到逐段連續(xù)提高的擴大范圍的無級變速。所謂連續(xù)，不但指逐段輸出轉(zhuǎn)速之間根本連續(xù)，并且段轉(zhuǎn)換不切斷動力，和摩擦元件根本無滑摩地結(jié)合和別離。通常，有零速開始向正負兩方向無級變速的第一段，可以是純液壓單流工況。然后，從相連續(xù)的第二段開始，才進行液壓機械分流工況。按此根本工作特征，液壓機械連續(xù)無級傳動可以從多方面分類，可能的變化較多

19、。此外，同一類利用不同的機構(gòu)，例如不同的行星排及其操縱件，可以構(gòu)成許多不同的方案。1、二段、三段和四段式2、單向連續(xù)式和雙向連續(xù)式3、等差連續(xù)式和等比連續(xù)式4、正比式和反比式5、但速率連續(xù)式和雙速率連續(xù)式6、行星齒輪式和固定軸齒輪式7、單行星排匯流或復(fù)合排匯流8、采用不同的液壓元件構(gòu)成2.4 液壓機械無級傳動系統(tǒng)的組成環(huán)節(jié)等差連續(xù)式和等比連續(xù)式系統(tǒng)的一般代表性組成環(huán)節(jié)及其代表符號可以用圖2-2來表示。圖中不同功率流路線，可以構(gòu)成不同工況，標示于圖的右端。總共有三中工況：1純液壓的單流工況H由圖2-2(a)的中路單獨工作實現(xiàn)，可能單獨為液壓輸出設(shè)置傳動比；2馬達正向增速的液壓機械分流工況由圖(a

20、)或(b)的中、上路共同工作實現(xiàn)，匯流排對正向機械流和液壓流提供的傳動比為 和；3馬達反向增速的液壓機械分流工況由圖(a)或(b)的中、下路共同工作實現(xiàn)，匯流排對反向機械流和液壓流提供的傳動比和。連續(xù)無級傳動的全過程，可能有三種工況構(gòu)成，但二段式和等比式也可以有其中兩種工況構(gòu)成。H工況常常只在初始階段應(yīng)用，或完全不用。HM和HM有可能一次或幾次輪流連續(xù)，以至于到達所需輸出高速為止。等比連續(xù)式一般不能把H工況的段包括成等比級的一級，而常用HM和HM工況組成。此處的代表符號中，正向和反向的符號相同，但反向HM工況所有參數(shù)符號都帶有“撇。應(yīng)指出，同一匯流排組合結(jié)構(gòu)中，與機械流、環(huán)節(jié)和液壓流環(huán)節(jié)相連接

21、的行星排的結(jié)構(gòu)元件不同，所以不同的功率流回提供不同的匯流傳動比、和或等。其中或可以兼代，即不用專門的純液壓工況單獨設(shè)置機構(gòu)。在這些組成環(huán)節(jié)中，是唯一的無級變速的核心環(huán)節(jié)。由組合匯流排實現(xiàn)的匯流傳動比、和，是為了滿足三種工況而設(shè)置的。和是隨不同段的而變換的機械傳動比。對一定的段，需要一定的值配合，才能構(gòu)成所需要段的連續(xù)關(guān)系。它們可以由行星輪或固定軸齒輪實現(xiàn)。這些都是根本環(huán)節(jié)。至于油泵的傳動比和機械流傳動比等，那么僅為匹配可能不同的輸入轉(zhuǎn)速而設(shè)置，對一定的傳動系為一定的不變值。這些環(huán)節(jié)也可能合并或有所節(jié)省。例如，可能與或之一合并，不單為實現(xiàn)而設(shè)置專門機構(gòu)。任意傳動比值除外都有可能安排為等于，即簡化

22、省去該環(huán)節(jié)的機構(gòu)。一般來說，簡化或節(jié)省的環(huán)節(jié)愈多，方案愈簡單。假設(shè)以相同的為條件來比擬，等比連續(xù)式初始段的輸出線相對平緩，也有較大的輸出轉(zhuǎn)矩。這較有利于車輛的起步。等比連續(xù)式比擬有利于車輛傳動的變速機構(gòu)的采用。等差連續(xù)式的輸出功率隨與之積呈逐漸加大的規(guī)律，其突出問題是初始H段的功率最小。因此，它較適于用于履帶車輛的轉(zhuǎn)向機構(gòu)。但很小即轉(zhuǎn)向半徑很大時，例如直駛中微調(diào)車輛方向時所需要的功率也小。隨增大即轉(zhuǎn)向半徑減小，所需輸出的轉(zhuǎn)向功率也增大。供給和需求的規(guī)律大體相符合的。假設(shè)車輛傳動的變速機構(gòu)和轉(zhuǎn)向機構(gòu)不遵循此規(guī)律選用，為滿足低速大坡度或起步的需要，以及滿足小半徑和原為轉(zhuǎn)向的需要，都不得不用顯著較大

23、的液壓元件，引起尺寸、重量和本錢上升等一系列問題。由此可見，早期研制的例如XHM-1500-2傳動變速器機構(gòu)和DMT-25變速箱等，可能都存在這類問題。而Audi100變速箱等的選擇是較適當?shù)模赡芘c等必連續(xù)式較晚近才得到開展有關(guān)。關(guān)于初始段的選用是可研究的一個問題。等差連續(xù)式一般用純液壓H工況，機械流不提供輸出轉(zhuǎn)速。當=0時即=或時，輸出。當向變化時，按比例關(guān)系得到初始的正、負輸出速度。等比連續(xù)方案的初始段用液壓機械工況，時難于實現(xiàn)。在情況下有得到的可能，但起步不方便。為在而的情況下起步，需要在發(fā)動機和傳動裝置之間設(shè)置主離合器。因此，應(yīng)根據(jù)所需要的最大力矩來決定適當?shù)钠鸩诫A段和值，這類似有級

24、變速箱的最低擋傳動比的決定，機器起步擋和其速度的選擇問題。第三章 傳動方案與傳動參數(shù)確實定液壓機械無級變速器有多行星排式和單行星排。多行星排式結(jié)構(gòu)如圖31所示。單行星排式是由單個行星排和一個機械自動變速器組成。其傳動方案如圖32所示。圖31 多行星排液壓機械無級傳動方案 以上兩種方案的無級變速的根本原理是行星輪三自由度中的兩個輸入中的一個發(fā)生變化，那么輸出的那個就發(fā)生變化。從兩圖中可以看出多行星排形式的比擬結(jié)構(gòu)比擬復(fù)雜。它的離合器和制動器等較少，但是機構(gòu)比擬難以實現(xiàn)。單行星排形式的結(jié)構(gòu)比擬簡單，而且也能滿足設(shè)計任務(wù)書中的要求。所以本設(shè)計采用單行星排形式的液壓機械無級傳遞方案。下面我們將進行參數(shù)

25、的選擇。圖32 單個行星排液壓機械無級傳動原理圖3.2 傳動參數(shù)的選擇.1中心矩和各對齒輪傳動比的選擇為了盡可能地采用原來的生產(chǎn)線和原來的部件總成，并且根據(jù)拖拉機變速器中心距設(shè)計經(jīng)驗公式 3-1輸入軸和輸出軸的中心距繼續(xù)采用原來的中心距A=157.5mm。為了使得本變速器的軸向距離盡可能的減少，我們把低速段擋離合器與高速段擋離合器布置在同一徑向位置，所以去其他兩忠心局距為=185mm,=210mm A表示多擋自動變速局部的輸入軸與輸出軸的中心距；表示多擋自動變速局部的輸入軸與中間軸的中心距；表示多擋自動變速局部的中間軸與輸出軸的中心距。根據(jù)拖拉機變速器中的齒輪模數(shù)設(shè)計經(jīng)驗公式 3-2T表示變速

26、器的輸入轉(zhuǎn)矩。代入數(shù)據(jù)得出齒輪的最大模數(shù)m為5。為了設(shè)計方便以及盡量降低變速器的軸向尺寸，選所有齒輪的模數(shù)都為5。 根據(jù)機械設(shè)計手冊常用行星輪系的各齒輪的齒數(shù)關(guān)系以及行星輪的個數(shù)，我們選取k為2.9。根據(jù)所查閱的有關(guān)材料，把選在0.35左右，根據(jù)液壓泵以及參數(shù)把、的齒數(shù)取得如下：， ，。我們就可以知道。根據(jù)中心距以及保證不發(fā)生運動干預(yù)，得到剩下齒輪的齒數(shù)以及傳動比方表3-1所示。表3-1 4-8對齒輪齒數(shù)45678主動齒數(shù)3042262239從動齒數(shù)544237545傳動比1.2 離合器的狀態(tài)根據(jù)要求前進分為四段，倒車分為兩段。假設(shè)、分別為變速器的出入軸、輸出軸、太陽輪、齒圈、行星架、多擋變速

27、器輸出軸的轉(zhuǎn)M速，k為行星排特性參數(shù)。 為齒圈的齒數(shù)，為太陽輪的齒數(shù)。表3-2 離合器結(jié)合狀態(tài)表段擋位前進+倒車+由行星齒輪各構(gòu)件的運動關(guān)系，推導(dǎo)出各段的速度特性。1段 3-32段 3-3 3) 其他各段的計算由圖1-1及表1-1可以看出，段與段傳動形式相同，計算其速度時將式1-1中的用代換就可以了。同理式1-2中的用代換即可。.3 液壓泵及液壓馬達的選擇1、液壓馬達的選擇1) 發(fā)動機的參數(shù) KW , r /min，2) 行星機構(gòu)各個構(gòu)建的扭矩比 由以上知道當行星架輸出是太陽輪上的扭矩較大。有結(jié)構(gòu)知道當變速器為純機械傳動時，太陽輪上的扭矩最大。其最大值為：此時馬達所需要的轉(zhuǎn)矩為：根據(jù)如果取，那

28、么ml。根據(jù)現(xiàn)有的產(chǎn)品選用90系列型號為042的柱塞馬達。此種馬達的參數(shù)見表33：2、液壓泵的選擇由于上面所計算液壓泵排量時，是把液壓泵的額定排量和液壓馬達的額定排量當著一樣來計算的，所以現(xiàn)在我們選擇的液壓泵與液壓馬達對應(yīng)。即選擇90系列型號為042的柱塞泵。此種變量泵的參數(shù)見下表3-4。表3-3 定量馬達的參數(shù)參數(shù)排量額定壓力最高壓力最低轉(zhuǎn)數(shù)額定轉(zhuǎn)數(shù)最高轉(zhuǎn)數(shù)定量馬達424248042004600表3-4變量泵的參數(shù)參數(shù)排量額定壓力最高壓力最低轉(zhuǎn)數(shù)額定轉(zhuǎn)數(shù)最高轉(zhuǎn)數(shù)變量泵-4242424850042004600第四章 齒輪的校核齒輪是變速器的極其重要的零件，沒有齒輪變速器就不能實現(xiàn)變速針對本變速

29、器而言。齒輪的壽命直接關(guān)系的變速器的壽命，所以齒輪的壽命和強度是至關(guān)重要的。拖拉機的工作環(huán)境惡劣，對變速器的要求更高。所以變速器設(shè)計的合理與否對拖拉機影響很大。齒輪的校核是對齒輪的強度和壽命進行理論的計算，這些計算都是根據(jù)經(jīng)驗公式進行的，它和實際很接近。在下面的計算中所有齒輪的熱處理都是外表滲碳、外表淬火。所有齒輪的材料都是20CrMnMo。4.1 傳動比為的齒輪校核1、齒輪的參數(shù)模數(shù)：=5 ， 小齒輪和大齒輪的齒數(shù)分別為：=26，=42，齒寬為：B =20mm。2傳遞的扭矩和力根據(jù)功率分流比 =38.957%，我們假定傳動的效率是100%。發(fā)動機的額定轉(zhuǎn)矩=106KW，所以此對齒輪傳遞的扭矩

30、為：=173.4。=1559N.m。3、接觸強度的校核在下面的計算過程中：我們假定拖拉機的工作年限為15年，每年工作100天，每天工作5小時。所以齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為：次齒輪分度圓的速度：，其中表示轉(zhuǎn)速，；表示主動齒輪的分度圓半徑，。代入?yún)?shù)齒輪重合度的計算：，所以根據(jù)接觸應(yīng)力的根本值計算公式 4-1其中節(jié)點區(qū)域系數(shù)；彈性系數(shù)；重合度系數(shù)；螺旋角系數(shù)；齒數(shù)比，分別表示大齒輪小齒輪的齒數(shù)；表示小齒輪的分度圓直徑；b表示工作齒寬。以上參數(shù)從機械設(shè)計手冊中查的如下：=2.5；=0.877；=1.6923 其中。把上面這些參數(shù)代入上式子得到：。根據(jù)接觸強度齒向載荷分布系數(shù)公式：由齒輪的計算接觸應(yīng)力公式

31、 4-2 4-3其中表示使用系數(shù)；，分別表示小齒輪，大齒輪單對嚙合系數(shù)；動載荷系數(shù)；接觸強度計算的齒向載荷分配系數(shù)；接觸強度計算的齒間載荷分配系數(shù)。知道要求出必須知道以下參：，等。其中對稱支承不檢查為：-34代入?yún)?shù)的=1.18。其它各參數(shù)從機械設(shè)計手冊中查的如下：=1.5，=1.0，=1.1，=1.2，=1.0。把上述參數(shù)代入式32和33得到，。由公式 4-5其中式中表示表示齒輪的許用接觸應(yīng)力，；表示試驗齒輪的接觸疲勞極限；表示接觸強度計算壽命極限；表示潤滑系數(shù)；表示速度系數(shù)；表示粗糙度系數(shù)；表示齒面工作硬化系數(shù)；表示表示接觸強度計算尺寸系數(shù)，。從機械設(shè)計手冊中查得數(shù)據(jù)如下：，分別為1500

32、，0.98，0.92，0.97，0.95，1.433，1.2。把上面各個參數(shù)代入式34得由接觸強度平安系數(shù)公式。4、彎曲疲勞強度校核根據(jù)許用接觸應(yīng)力公式 4-6其中表示齒根應(yīng)力的根本值，；表示齒輪受到的切向力，N；表示齒輪的嚙合寬度，mm；表示齒輪的模數(shù)；表示載荷作用于單對齒嚙合區(qū)外界點時的齒形系數(shù)；表示載荷作用于齒頂時的修正系數(shù)；表示螺旋叫系數(shù)；表示彎曲強度計算的重合度系數(shù)。從機械設(shè)計手冊查得：根據(jù)齒輪數(shù)查的為2.63，為2.52；根據(jù)齒輪的齒數(shù)查得為1.63，為1.68；根據(jù)查得為1.0；根據(jù)公式得到。現(xiàn)在令，那么可以得出，。有式36知道計算和時只要計算和中小的那個就可以。從上面知道只要計

33、算出就可以了。根據(jù)公式 4-7其中表示齒輪的計算齒根應(yīng)力，；表示使用系數(shù)；表示動載荷系數(shù)；表示彎曲強度計算的齒向載荷分布系數(shù)；表示彎曲強度計算的齒間載荷分配系數(shù)。根據(jù)許用齒根應(yīng)力公式 4 -8式中表示齒輪的許用齒根應(yīng)力，；表示計算齒輪的彎曲極限應(yīng)力，；表示試驗齒根彎曲疲勞極限，；表示試驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)；表示彎曲強度計算壽命系數(shù)；表示相對齒根圓角敏感系數(shù)；表示相對齒根外表狀況系數(shù)；表示彎曲強度計算的尺寸系數(shù)；表示彎曲強度最小平安系數(shù)。從機械設(shè)計手冊查的以上數(shù)據(jù)如下：為920，為2.2，為0.92，為1.05，為1.03，為0.85。代入許用齒根公式得到=1069。根據(jù)彎曲強度平安系數(shù)計算公式

34、：其中表示把參數(shù)代入上面公式得到=11.88。通過上面的計算說明這對齒輪合格。4.2 倒擋第一級齒輪傳動的校核1、相關(guān)參數(shù)傳動比=3.3529； 小齒輪和大齒輪的齒數(shù)分別為：=17，=57，齒輪為：B=30mm；轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/min；扭矩：N.m；應(yīng)力循環(huán)系數(shù)：其中分別表示變速器的工作年數(shù)，每年工作天數(shù)，每天工作的時間，小時，代入?yún)?shù)得到應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為；齒輪節(jié)圓的線速度：m/s;重合度： ，所以，。2、接觸強度計算根據(jù)前面齒輪接觸校核知道要查的參數(shù)如下：=2.5；=0.8862； =3.3529；=1；=1500 ；=0.90；=0.93；=0.96；=1.03；=0.95；=0.95；根據(jù)上面的公式得到：;；3、彎曲強度計算根據(jù)前面齒輪彎曲強度校核知道要查參數(shù)如下：=1.6；=1.15；=1.1；=1.0；=2.95；=2.30；=1.53；=1.73；=0.706；=920；=2.0；=0.90；+0.6=1.1；=1.03；=0.90。把