轎車主減速器齒輪的設計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u32173轎車主減速器齒輪的設計計算案例 1183271.1齒輪載荷的設計計算 1128581.2齒輪主要參數的設計計算 251471.3齒輪幾何尺寸的設計計算 4226021.4齒輪的材料及熱處理 81.1齒輪載荷的設計計算（1）計算在變速器處于最低檔時的傳動比和發動機的轉矩最大時，從動錐齒輪的轉矩TceTce=Temax?i1?上式中：Temax是發動機的最大轉矩，等于350N?mi1是變速器處于一檔的傳動比，等于1.48i0傳動軸必須滿足臨界轉速與扭轉強度的要求REF_Ref9260\r\h[14]。傳動比的確定要滿足:1)最高車速;2)最大爬坡度;3)電機工作速度快;4)電機一直正常運轉REF_Ref9309\r\h[15]。k0是最大變距系數，根據變矩器性能較好可取為傳動系的傳動效率ηT，根據當i0≤6時，可取0.9轎車驅動橋數目n，等于1。將以上參數代入到式（4-3）得：T（2）計算當汽車驅動輪在理想路面開始打滑時，從動錐齒輪的計算轉矩TcsTcs=G2m'2φr上式中：G2是滿載狀態下一個驅動橋上的靜載荷,取為Gm'2是汽車最大加速度時的后軸負荷轉移系數，根據乘用車的選取范圍選取，此處可取m'rr車輪的滾動半徑，rr=0.3306m；ηLB是從動輪到驅動輪之間的傳遞效率，根據當i0≤6時，iLB是從動輪到驅動輪之間的傳動比，因為是無輪邊減速器，所以φ是附著系數，根據汽車在良好道路上行駛可取為0.85。將以上參數代入到式（4-4）得：T

==8118.07N?m（3）計算當轎車正常行駛時，發動機轉矩是平均轉矩的狀態下，從動錐齒輪的轉矩TTcf=(Ga+G上式中：GaGT是牽引的車的滿載質量fR是道路滾動阻力系數,根據《機械設計手冊》取為fH是平均爬坡能力系數,根據《機械設計手冊》取為fP是汽車的性能系數，此處取為ηLiLB=1.0，n是驅動橋數，n=1；車輪的滾動半徑r將以上參數代入式（3-4）可得：T==840.46N?m1.2齒輪主要參數的設計計算（1）選取主動齒輪的齒數Z1和從動齒輪的齒數Z在選擇與確定齒數的時候，Z1和Z2相加的和要大于等于四十，而且兩個數是互為互質的，Z1要大于六且接近六，Z（2）計算從動齒輪較大一側的分度圓直徑d2和端面模數md2=kd上式中：kd是直徑系數，應在13Tc是Tce和Tcs中的較小值,為代入式（4-6）可以求出：d2=（13.0~選取d2為143所以，m=d結合以上數據可以求出d2等于143.15（3）計算齒輪的齒面寬F：齒輪小端面刀尖的寬窄與齒面寬窄有關，刀尖分度圓半徑過小，刀尖的彎曲應力過大會減少其使用壽命。而且會因為誤差、熱處理和變形等原因使小端承載較大的載荷，最終導致刀尖過早損壞。參考《汽車設計》可得：從動齒輪的齒面寬Fc為：0.155×主動齒輪的齒面寬Fz為：1.1×計算雙曲面齒輪副偏移距：根據《汽車設計》中偏移距選取公式E≤0.10~（5）計算齒輪的螺旋角：因為有偏移距的產生，最小的螺旋角為從動齒輪的螺旋角，最大的螺旋角為主動齒輪的螺旋角。中點螺旋角是處于齒面中點的螺旋角。參考《汽車設計》中主減速器中點螺旋角計算公式計算：主動齒輪的中點螺旋角：βz=25°+上式中：Z1=8,d2E是雙曲面齒輪偏移距，E=17將以上參數代入式（4-7）可以求出：β從動齒輪的中點螺旋角：sin上式中：ε是齒輪偏移的角度；Fc是計算得：ε=1β主動齒輪和從動齒輪兩個中點螺旋角的平均值：β=根據《汽車設計》主減速器雙曲面齒輪的平均螺旋角的選取區間35°~40°，選取齒輪的螺旋角為40°。（5）選擇齒輪的螺旋方向：圖4-1螺旋方向圖該齒輪的螺旋方向如圖4-1所示。法向壓力角查閱《汽車設計》，由于齒輪兩側的法向壓力角不一樣，所以應該用平均壓力角代替，此處選用的平均壓力角為20°。1.3齒輪幾何尺寸的設計計算根據《機械設計》中主減速器齒輪的幾何尺寸計算公式進行如下計算：（1）計算從動齒輪的齒頂角θ2和齒根角δ①為了保證收縮齒的優良性，用標準的收縮齒公式來計算從動齒輪的齒頂角和齒根角。θ2=3843?mδ2=3438?m?m2'=??m2''=1.150??gm=KRmRm2=d2γ2i=arccot?1.2z1Am=Rm2γ2=arctanz2將以上公式轉化為：Rm2=d2?Fcsin?arccot?1.2z?gm=K(d2??m2'=KaK?m2''=(1.15?Ka)θ2=3438Kcos?β2z上式中：Z1=8,d2是從動齒輪分度圓直徑,dAmRm2?gmka是從動齒輪齒頂高系數，根據《機械設計手冊》，k?m2'是從動齒輪?mβc是從動齒輪的中點γ2FcK是齒深系數，根據《機械設計手冊》，K=3.7將以上參數代入到上面公式中計算得出：R???γAθδ=②計算齒頂角與齒根角的和：δ③ΔTRΔTR=∑δ∑δD=10560sinRm2=sinγ2cosβTR=0.02z+1.06（由公式（4-22）與公式（4-23）可得：ΔTR=10560sinγ2cos上式中：rd是刀盤名義半徑，根據《機械設計手冊》刀盤名義半徑表選：rTR是將參數代入式（4-26）可以求出ΔTΔ④根據《機械設計》，當?TR>0時,∑δδ2=∑δTR?θ2=Ka∑δTR=TR∑δTR=0.02z+1.06（4-由（4-27）與（4-28）可以得到：θ2=Ka∑δ2=(0.02z+1.06)∑δ上式中：Ka是主動齒輪的齒頂高系數，根據《機械設計手冊》中主動齒輪齒頂高系數表，取KδTR所以：θδ（2）計算從動齒輪的齒頂高?2'：?2'=?mA0=0.5d2代入數據求出：A?（3）計算從動齒輪的齒跟高?2?2''=?m?m代入數據可以得到：?（4）計算徑向間隙C：C（5）計算從動齒輪的齒全高?2?（6）計算從動齒輪的工作高?2g?（7）計算從動齒輪外圓直徑d02d（8）計算從動齒輪面錐角γ02γ（9）計算從動齒輪的根錐角γR2γ（10）計算主動齒輪面錐角sinγsinγ（11）計算主動齒輪根錐角sinγsinγ（12）計算主動齒輪的齒頂高?1?1'（13）計算主動齒輪的齒根高?1?11.4齒輪的材料及熱處理參考《機械設計手冊》可知，齒輪的常用材料一種是滲碳鋼，一般