[工学]2-3-1机械式变速器设计.pptVIP

第三节 变速器主要参数的选择 六、齿轮参数 1. 模数的选取 三、中心距A 对中间轴式变速器，是将中间轴与第二轴之间的距离称为变速器中心距A。它是一个基本参数，其大小不仅对变速器的外形尺寸、体积和质量大小，而且对轮齿的接触强度有影响。中心距越小，轮齿的接触应力越大，齿轮寿命越短。因此，最小允许中心距应当由保证轮齿有必要的接触强度来确定。变速器轴经轴承安装在壳体上，从布置轴承的可能与方便和不影响壳体的强度考虑，要求中心距取大些。此外，受一挡小齿轮齿数不能过少的限制，要求中心距也要取大些。 初选中心距A时，可根据下面的经验公式计算 货车变速器壳体的轴向尺寸与挡数有关，可参考下列数据选用： 四挡 （2.2～2.7）A 五挡 （2.7～3.0）A 六挡 （3.2～3.5）A 四、外形尺寸 变速器的横向外形尺寸，可根据齿轮直径以及倒挡中间（过渡）齿轮和换挡机构的布置初步确定。 轿车四挡变速器壳体的轴向尺寸为（3.0～3.4）A。 当变速器选用的常啮合齿轮对数和同步器多时，中心距系数K应取给出范围的上限。为了检测方便，中心距A最好取为整数。 参考： 五、轴的直径 变速器的轴必须有足够的刚度和强度。轴的刚度不足会产生弯曲变形，破坏齿轮的正确啮合，对齿轮的强度和耐磨性均产生不利影响，还会增加工作噪声。 中间轴式变速器的第二轴和中间轴中部直径d≈0.45A，轴的最大直径d和支承间距离L的比值，对中间轴，d/L ≈ 0.16~0.18，对第二轴， d/L ≈ 0.18~0.21。 第一轴花键部分直径d（mm）可按下式初选 齿轮模数与齿轮的强度、质量、噪声、工艺要求等有关。 选取齿轮模数时的一般原则：为了减少噪声应合理减小模数，同时增加齿宽；为使质量小些，应该增加模数，同时减少齿宽；从工艺方面考虑，各挡齿轮应该选用一种模数，而从强度方面考虑，各挡齿轮应有不同的模数。轿车对减少齿轮工作噪声有较为重要的意义，因此齿轮的模数应选得小些；对货车，减小质量比减小噪声更重要，故齿轮应该选用大些的模数。 变速器用齿轮模数范围大致如下：微型和普通级轿车为2.25～2.75mm，中级轿车为2.75～3.00mm，中型货车为3.5～4.5mm，重型货车为4.5～6.0mm。所选模数值应符合国家标准GB1357－78的规定。 参考值: 压力角较小时，重合度较大，传动平稳，噪声较低；压力角较大时，可提高轮齿的抗弯强度和表面接触强度。对于轿车，为加大重合度以降低噪声，应取用14.5°、15°、16°、16.5°等小些的压力角；对货车，为提高齿轮承载能力，应选用22.5°或25°等大些的压力角。 2. 压力角α 因国家规定的标准压力角为20°，所以变速器齿轮普遍采用的压力角为20°。啮合套或同步器的接合齿压力角有20°、25°、30°等，但普遍采用30°压力角。 3. 螺旋角β 大小：在齿轮选用大些的螺旋角时，使齿轮啮合的重合度增加，因而工作平稳、噪声降低。试验还证明：随着螺旋角的增大，齿的强度也相应提高，不过当螺旋角大于30°时，其抗弯强度骤然下降，而接触强度仍继续上升。因此，从提高低挡齿轮的抗弯强度出发，并不希望用过大的螺旋角；而从提高高挡齿轮的接触强度着眼，应当选用较大的螺旋角。 方向：斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上。设计时应力求中间轴上同时工作的两对齿轮产生轴向力平衡，以减少轴承负荷，提高轴承寿命。因此，中间轴上的不同挡位齿轮的螺旋角应该是不一样的。 欲使中间轴上两个斜齿轮的轴向力平衡，须满足下述条件 ： 为使两轴向力平衡，必须满足 由于 参考值： 斜齿轮螺旋角可在下面提供的范围内选用： 轿车变速器： 两轴式变速器为20°～25° 中间轴式变速器为22°～34° 货车变速器：18°～26° 用调整螺旋角的方法，使各对啮合齿轮因模数或齿数和不同等原因而造成的中心距不等现象得以消除。 4. 齿宽b 在选择齿宽时，应该注意到齿宽对变速器的轴向尺寸、齿轮工作平稳性、齿轮强度和齿轮工作时受力的均匀程度等均有影响 。 考虑到尽可能缩短变速器的轴向尺寸和减小质量，应该选用较小的齿宽。另一方面，齿宽减少使斜齿轮传动平稳的优点被削弱，此时虽然可以用增加齿轮螺旋角的方法给予补偿，但这时轴承承受的轴向力增大，使之寿命降低；齿宽窄还会使齿轮的工作应力增加。选用宽些的齿宽，工作时会因轴的变形导致齿轮倾斜，使齿轮沿齿宽方向受力不均匀并在齿宽方向磨损不均匀。 可根据齿轮模数m（mn）的大小来选定齿宽： 第一轴常啮合齿轮副的齿宽系数可取大些，使接触线长度增加、接触应力降低，以提高传动平稳性和齿轮寿命