（优秀毕业全套设计）重型货车三轴式12档变速器设计（整套下载）㊣精品文档值得下载

按公比其中为挡位数的几何级数排列，实际上与理论值略有出入。

将各数代入式中得.则变速器其他各挡的传动比为主副箱传动比为.中心距的确定对中间轴式变速器，是将中间轴与第二轴之间的距离称为变速器中心距它是个基本参数，其大小不仅对变速器的外形尺寸体积和质量大小有影响，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，从布置变速器的可能与方便和不因同垂直面上的两轴承孔之间的距离过小而影响壳体的强度考虑，要求中心距取大些。

还有，变速器中心距取得过小，会使变速器长度增加，并因此使轴的刚度被削弱和使齿轮的啮合状态变坏。

由于变速器为中间轴式变速器，初选中心距可根据以下经验公式.计算。

.式中变速器中心距中心距系数，多档发动机最大转矩.变速器档传动比为.变速器传动效率，取。

将各参数代入式.得到初取.变速器齿轮参数的选择模数和齿宽选择选取齿轮模数时般要遵守的原则是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，各档齿轮应该选用种模数从强度方面考虑，各档齿轮应有不同的模数。

对于轿车，减少工作噪声较为重要，因此模数应选得小些对于货车，减小质量比减小噪声更重要，因此模数应选得大些。

变速器齿轮法向模数由下表给出车型轿车货车微型轿车中级轿车中型货车重型货车模数本次设计的为重型货车故选取模数为齿形压力角压力角较小时，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，为了降低噪声，应选用小些的压力角。

对货车，为提高齿轮强度，应选用或等大些的压力角。

国家规定的标准压力角为．所以普遍采用的压力角为。

啮合套或同步器的压力角有等，普遍采用压力角。

本变速器全部选用标准压力角。

齿宽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。

选用较小的齿宽可以缩短变速器的轴向尺寸和减小质量。

选用较大的齿宽，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存齿宽方向磨损不均匀。

通常根据齿轮模数的大小来选定齿宽，式中齿宽系数，为。

齿顶高系数齿顶高系数对重合度轮齿强度工作噪声轮齿相对滑动速度轮齿根切和齿顶厚度等有影响。

若齿顶高系数小，则齿轮重合度小，工作噪声大但因轮齿受到的弯矩减小，轮齿的弯曲应力也减少。

本次设计齿顶高系数取.。

齿轮的修正为了改善齿轮传动的些性能，常对齿轮进行修正。

修正的方法有三种.加工时改变刀具与齿轮毛坯的相对位置，又称变位.改变刀具的原始齿廓参数改变齿轮齿廓的局部渐开线，又称修形。

齿轮的变位是齿轮设计中个非常重要的环节。

采用变位齿轮，除为了避免齿轮产生根切和配凑中心距以外，它还影响齿轮的强度，使用平稳性，耐磨性抗胶合能力及齿轮的啮合噪声。

变位齿轮主要有两类高度变位和角度变位。

高度变位齿轮副的对啮合齿轮的变位系数的和为零。

高度变位可增加小齿轮的齿根强度，使它达到和大齿轮强度想接近的程度。

高度变位齿轮副的缺点是不能同时增加对齿轮的强度，也很难降低噪声。

角度变位齿轮副的变位系数之和不等于零。

角度变位既具有高度变位的优点，有避免了其缺点。

有几对齿轮安装在中间轴和第二轴上组合并构成的变速器，会因保证各档传动比的需要，使各相互啮合齿轮副的齿数和不同。

为保证各对齿轮有相同的中心距，此时应对齿轮进行变位。

当齿数和多的齿轮副采用标准齿轮传动或高度变位时，则对齿数和少些的齿轮副应采用正角度变位。

由于角度变位可获得良好的啮合性能及传动质量指标，故采用的较多。

对斜齿轮传动，还可通过选择合适的螺旋角来达到中心距相同的要求。

变速器齿轮是在承受循环负荷的条件下工作，有时还承受冲击负荷。

对于高档齿轮，其主要损坏形势是齿面疲劳剥落，因此应按保证最大接触强度和抗胶合及耐磨损最有利的原则选择变位系数。

为提高接触强度，应使总变位系数尽可能取大些，这样两齿轮的齿轮渐开线离基圆较远，以增大齿廓曲率半径，减小接触应力。

对于低档齿轮，由于小齿轮的齿根强度较低，加之传递载荷较大，小齿轮可能出现齿根弯曲断裂的现象。

总变位系数越小，对齿轮齿根总厚度越薄，齿根越弱，抗弯强度越低。

但是由于轮齿的刚度较小，易于吸收冲击振动，故噪声要小些。

根据上述理由，为降低噪声，对于变速器中除去二档和倒档以外的其它各档齿轮的总变位系数要选用较小的些数值，以便获得低噪声传动。

.变速器各挡齿轮齿数的分配在初选了变速器的挡位数传动比中心距轴向尺寸及齿轮模数和螺旋角并绘出变速器的结构方案简图后，即可对各挡齿轮的齿数进行分配。

所设计的变速器的传动简图如图.所示。

图中间轴式六档变速器传动方案确定挡齿轮的齿数已知挡传动比.，为了确定的齿数，先求齿数和.代入数据后得试凑法得所以.所以无需调整。

确定二挡齿轮的齿数将各已知条件代入式.得到所以无需调整。

同理确定其他齿数为.变速器齿轮的变位采用变位齿轮的原因配凑中心距提高齿轮的强度和使用寿命降低齿轮的啮合噪声。

变位齿轮主要有两类高度变位和角度变位。

高度变位齿轮副的对啮合齿轮的变位系数之和等于零。

高度变位可增加小齿轮的齿根强度，使它达到和大齿轮强度接近的程度。

角度变位系数之和不等于零。

角度变位可获得良好的啮合性能及传动质量指标，故采用得较多。

变位系数的选择原则对于高档齿轮，应按保证最大接触强度和抗胶合及耐磨损最有利的原则选择变位系数对于低档齿轮，为提高小齿轮的齿根强度，应根据危险断面齿厚相等的条件来选择大小齿轮的变位系数总变位系数越小，齿轮齿根抗弯强度越低。

但易于吸收冲击振动，噪声要小些。

为了降低噪声，对于变速器中除去二档以外的其它各档齿轮的总变位系数要选用较小些的数值。

般情况下，随着档位的降低，总变位系数应该逐档增大。

二档和倒档齿轮，应该选刚较大的值。

本设计采用角度变位来调整中心距。

长啮合齿轮的变位已知条件，由计算公式，代入得到其余齿轮的变位计算过程同上。

.本章小结本章主要是对变速器齿轮各参数进行选取，包括模数压力角齿宽等。

在选定合适的参数条件下进行变速器齿轮齿数的设计计算，计算出常啮合齿轮的齿数中心距各前进档的齿轮齿数及倒档齿数等，使其达到本次设计的设计要求。

为后续章节的设计打下基础。

第章齿轮与轴的设计计算.齿轮设计与计算变速器齿轮的损坏形式主要有轮齿折断齿面疲劳点蚀移动换档齿轮端部破坏及齿而胶合等。

为防止齿轮损坏需要对齿轮进行强度校核。

齿轮材料的选择原则满足工作条件的要求不同的工作条件，对齿轮传动有不同的要求，故对齿轮材料亦有不同的要求。

但是对于般动力传输齿轮，要求其材料具有足够的强度和耐磨性，而且齿面硬，齿芯软。

合理选择材料配对如对硬度的软齿面齿轮，为使两轮寿命接近，小齿轮材料硬度应略高于大齿轮，且使两轮硬度差在左右。

为提高抗胶合性能，大小轮应采用小同钢号材料。

考虑加工工艺及热处理工艺大尺寸的齿轮般采用铸造的方法来制造毛坯，毛坯的材料可以选用铸钢或铸铁中等或中等以下尺寸，并且要求较高的齿轮常采用锻造毛坯，其材料可选择锻钢制作。

尺寸较小而又要求不高时，可选用圆钢作为毛坯。

软齿而齿轮常用中碳钢或中碳合金钢，经过正火或调质处理以后，再进行切削加工即可硬齿面齿轮硬度常采用低碳合金钢切齿后再表面渗碳淬火或中碳钢或中碳合金钢切齿后表而淬火，以获得齿面齿芯韧的金相组织，为消除热处理对已切轮齿造成的齿面变形需进行磨齿。

但若采用渗氮处理，其齿面变形小，可不磨齿，故可适用于内齿轮等无法磨齿的齿轮。

常啮合齿轮因其传递的转矩较大，并且直参与传动，所以磨损较大，应选用硬齿面齿轮组合，齿轮用材料渗碳后淬火，硬度为。

档传动比大，齿轮所受冲击载荷作用力大，所以抗弯强度要求比较高。

档小齿轮用渗碳后淬火，硬度为，大齿轮，调质后表面淬火，硬度为轮齿强度校核档轮齿弯曲强度校核本设计中均选用直齿轮传动整理得.式中弯曲应力圆周力应力集中系数，为.计算载荷.节圆直径摩擦力影响系数，主动齿轮为.，从动齿轮为.齿宽图.齿形系数图端面齿数为模数齿形系数将上述有关参数代入.二档轮齿弯曲强度校核随着档数增加，齿数增加，转矩减小，载荷下降，所以无需计算。

当计算载荷取作用在变速器第轴上的最大转距时，档，倒档直齿轮的许用弯曲应力在之间，所以满足设计要求。

.变速器轴的轴径和轴长设计计算变速器在工作时承受着转矩及来自齿轮啮合的圆周力径向力和斜齿轮的轴向力引起的弯矩。

刚度不足会引起弯曲变形，破坏齿轮的正确啮合，产生过大的噪声，降低齿轮的强度耐磨性及寿命。

设计变速器轴时，其刚度大小应以能保证齿轮能有正确的啮合为前提条件。

轴的径向及轴向尺寸对其刚度影响很大，且轴长与轴径应协调。

变速器第二轴与中间轴的最大直径可根据中心距按以下公式初选则故可取第二轴的最大直径，中间轴的最大直径。

第轴花键部分的直径可根据发动机的最大转矩•按下式初选则故可取第轴花键部分的直径为。

变速器的最大直径和支承间的距离可按下列关系初选中间轴故中间轴可初选为。

第二轴故第二轴的长度可初选为轴径的选择还需根据变速器的结构布置和轴承与花键弹性挡圈等标准以及轴的刚度和强度验算结果进行修正。

各轴的转矩和转速计算轴转矩.中间轴转矩档转矩.二档转矩.三档转矩.四档转矩.五档转矩六档转矩.倒档轴转矩.变速器轴的强度校核图.齿轮和轴上的受力简图因为是双中间轴，所以力平均分配给两根中间轴。

所以轴的挠度校核轴的挠度和转角可按材料力学的有关公式计算。

计算时，仅计算齿轮所在位置处轴的挠度和转角。