锥齿轮计算
3.3.2 主减速器锥齿轮的主要参数选择
a)主、从动锥齿轮齿数z和z12
选择主、从动锥齿轮齿数时应考虑如下因素;
为了啮合平稳、噪音小和具有高的疲劳强度，大小齿轮的齿数和不少于40在轿车主减速器中，小齿轮齿数不小于9。
查阅资料，经
方案
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论证，主减速器的传动比为6.33，初定主动齿轮齿数z=6，1从动齿轮齿数z=38。 2
b)主、从动锥齿轮齿形参数计算
按照文献[3]中的设计计算方法进行设计和计算，结果见表3-1。
3从动锥齿轮分度圆直径dm2=14=303.51mm 取dm2=304mm 10190
齿轮端面模数 mdz,,,22/304/388
表3-1主、从动锥齿轮参数
参 数 符 号 主动锥齿轮 从动锥齿轮 分度圆直径 d=mz 64 304 齿顶高 6.77 4.42 h=1.56m-h;h=0.27m a22
齿根高 4.33 6.68 h=1.733m-ha f
齿顶圆直径 90 376 d=d+2hacosδ a
齿根圆直径 60 270 d=d-2hfcosδ f
齿顶角 2?41′ 3?21′ θ a
齿根角 3?21′ 2?41′ h2θ=arctan fR
分锥角 14? 76? z1δ=arctan z2
顶锥角 15?41′ 78?21′ δ a
根锥角 11?39′ 74?19′ δ f
d锥距 132 132 R= 2sinδ
分度圆齿厚 S=3.14mz 9 9 齿宽 B=0.155d2 47 47 c)中点螺旋角β
弧齿锥齿轮副的中点螺旋角是相等的。拖拉机主减速器弧齿锥齿轮螺旋角的平均螺旋角一般为35?,40?。拖拉机选用较小的β值以保证较大的ε，使F运转平稳，噪音低。取β=35?。
d)法向压力角α
法向压力角大一些可以增加轮齿强度，减少齿轮不发生根切的最少齿数，也可以使齿轮运转平稳，噪音低。对于拖拉机弧齿锥齿轮，α一般选用20?。 e) 螺旋方向
从锥齿轮锥顶看，齿形从中心线上半部向左倾斜为左旋，向右倾斜为右旋。主、从动锥齿轮的螺旋方向是相反的。螺旋方向与锥齿轮的旋转方向影响其所受轴向力的方向。当变速器挂前进挡时，应使主动齿轮的轴向力离开锥顶方向，这样可以使主、从动齿轮有分离趋势，防止轮齿卡死而损坏。 3.4 主减速器锥齿轮的
材料
关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料
驱动桥锥齿轮的工作条件是相当恶劣的，与传动系其它齿轮相比，具有载荷大、作用时间长、变化多、有冲击等特点。因此，传动系中的主减速器齿轮是个薄弱环节。主减速器锥齿轮的材料应满足如下的要求:
a)具有高的弯曲疲劳强度和表面接触疲劳强度，齿面高的硬度以保证有高
的耐磨性。
)齿轮芯部应有适当的韧性以适应冲击载荷，避免在冲击载荷下齿根折断。 b
c)锻造性能、切削加工性能以及热处理性能良好，热处理后变形小或变形
规律易控制。
d)选择合金材料是，尽量少用含镍、铬呀的材料，而选用含锰、钒、硼、
钛、钼、硅等元素的合金钢。
拖拉机主减速器锥齿轮与差速器锥齿轮目前常用渗碳合金钢制造，主要有20CrMnTi、20MnVB、20MnTiB、22CrNiMo和16SiMn2WMoV。渗碳合金钢的优点是表面可得到含碳量较高的硬化层(一般碳的质量分数为0.8%,1.2%)，具有相当高的耐磨性和抗压性，而芯部较软，具有良好的韧性。因此，这类材料的弯曲强度、表面接触强度和承受冲击的能力均较好。由于钢本身有较低的含碳量，使锻造性能和切削加工性能较好。其主要缺点是热处理费用较高，表面硬化层以下的基底较软，在承受很大压力时可能产生塑性变形，如果渗碳层与芯部的含碳量相差过多，便会引起表面硬化层的剥落。
为改善新齿轮的磨合，防止其在余兴初期出现早期的磨损、擦伤、胶合或咬死，锥齿轮在热处理以及精加工后，作厚度为0.005,0.020mm的磷化处理或镀铜、镀锡处理。对齿面进行应力喷丸处理，可提高25%的齿轮寿命。对于滑动速度高的齿轮，可进行渗硫处理以提高耐磨性。
3.5 主减速器锥齿轮的强度计算
3.5.1 单位齿长圆周力
按发动机最大转矩计算时
2kTkiiηdemaxgf3P= ×10nDb12
(3-4) 式中:
i—变速器传动比，常取一挡传动比，i=7.48 ; gg
D—主动锥齿轮中点分度圆直径mm;D=64mm 11
其它符号同前;
将各参数代入式(3-4)，有:
P=856 N/mm
按照文献[1],P?[P]=1429 N/mm，锥齿轮的表面耐磨性满足要求。
3.5.2 齿轮弯曲强度
锥齿轮轮齿的齿根弯曲应力为:
2Tkkk30sm = σw×10kmbDJvsw
(3-5)
式中:
—锥齿轮轮齿的齿根弯曲应力，MPa; σw
T—齿轮的计算转矩，Nm;
k—过载系数，一般取1; 0
k—尺寸系数，0.682; s
k—齿面载荷分配系数，悬臂式结构，k=1.25; mm
k—质量系数，取1; v
b—所计算的齿轮齿面宽;b=47mm
D—所讨论齿轮大端分度圆直径;D=304mm
J—齿轮的轮齿弯曲应力综合系数，取0.03; w
对于主动锥齿轮， T=1516.4 Nm;从动锥齿轮，T=10190Nm;
将各参数代入式(3-5)，有:
主动锥齿轮， =478MPa; σw
从动锥齿轮， =466MPa; σw
按照文献[1], 主从动锥齿轮的?[]=700MPa，轮齿弯曲强度满足要σwσw求。
3.5.3 轮齿接触强度
锥齿轮轮齿的齿面接触应力为:
c2Tkkkkp3z0smf σ= ×10jDkbJ1vj
(3-6) 式中:
σ—锥齿轮轮齿的齿面接触应力，MPa; j
D—主动锥齿轮大端分度圆直径，mm;D1=64mm 1
b—主、从动锥齿轮齿面宽较小值;b=47mm
k—齿面品质系数，取1.0; f
1/2c—综合弹性系数，取232N/mm; p
k—尺寸系数，取1.0; s
J—齿面接触强度的综合系数，取0.01; j
T—主动锥齿轮计算转矩;Tz=1516.4N.m z
k、k、k选择同式(3-5) 0mv
将各参数代入式 (3-6)，有:
σ=2722MPa j按照文献[1]，σ?[σ]=2800MPa，轮齿接触强度满足要求。 jj
浙公网安备 33021202002483