内容发布更新时间 : 2024/12/23 19:52:37星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1、具有较高的疲劳弯曲强度和表面接触疲劳强度，以及较好的齿面耐磨性，故齿表面应有高的硬度；

2、轮齿心部应有适当的韧性以适应冲击载荷，避免在冲击载荷下轮齿根部折断； 3、钢材的锻造、切削与热处理等加工性能良好，热处理变形小或变形规律易于控制，以提高产品的质量、缩短制造时间、减少生产成本并将低废品率； 4、选择齿轮材料的合金元素时要适合我国的情况。

汽车主减速器用的螺旋锥齿轮以及差速器用的直齿锥齿轮，目前都是用渗碳合金钢制造。在此，齿轮所采用的钢为20CrMnTi

用渗碳合金钢制造的齿轮，经过渗碳、淬火、回火后，轮齿表面硬度应达到58～64HRC，而心部硬度较低，当端面模数m〉8时为29～45HRC。

对于渗碳深度有如下的规定：当端面模数m≤5时， 为0.9～1.3mm 当端面模数m>5～8时，为1.0～1.4mm

由于新齿轮接触和润滑不良，为了防止在运行初期产生胶合、咬死或擦伤，防止早期的磨损，圆锥齿轮的传动副（或仅仅大齿轮）在热处理及经加工（如磨齿或配对研磨）后均予与厚度0.005～0.010mm的磷化处理或镀铜、镀锡。这种表面不应用于补偿零件的公差尺寸，也不能代替润滑。

对齿面进行喷丸处理有可能提高寿命达25％。对于滑动速度高的齿轮，为了提高其耐磨性，可以进行渗硫处理。渗硫处理时温度低，故不引起齿轮变形。渗硫后摩擦系数可以显著降低，故即使润滑条件较差，也会防止齿轮咬死、胶合和擦伤等现象产生。

3.4 主减速器斜齿圆柱齿轮的参数选择与设计计算

二级主减采用斜齿圆柱齿轮。

1.选用七级精度,材料选择选择小齿轮的材料为40Cr (调质)硬度为280HBS,大齿轮的材

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料为45钢(调质),硬度为240 HBS,二者材料硬度相差40HBS；初选小齿轮的齿数为15,大齿轮的齿数为45,初选螺旋角为140；

ZHZE2)[?H] ?d??u2.按齿面接触强度设计根据公式 d1t?2KtT1(u?1)(选Kt=1.6；

由文献[7]图10-30选择区域系数ZH=2.433；

由文献[7]图10-26查得??1=0.7, ??2=0.78,所以??=??1+??2=1.48；

12材料的弹性影响系数为ZE=189.8MPa；

文献[7]表10-21d查得小齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim1=600 Mpa,大齿轮的为

?Hlim2=550 Mpa；

文献[7]由式10-13计算应力循环次数 N1=2.88?109 N2=1.371?109； 文献[7]由图10-19取接触疲劳寿命系数KHN!=0.95,KHN2=0.98；

计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%, 安全系数为S=1,由式10-12得 [?H1]=576 Mpa,[?H2]=539 Mpa,许用接触应力为[?H]=(576+539)/2=557.5 Mpa； 取齿宽系数为?d=1；

小齿轮传递的转矩为5371.53?103；

把所有数据代入以上的公式得到d1t?174.48； 3.计算圆周速度v=6.09m/s ；

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4.计算齿宽以及模数mnt b=?d? d1t=174.48 , mnt=b/h=6.87；

5.纵向重合度为??=1.189；

d1tcos?=11.29, h=2.25?mnt =25.4, Z1使用系数为KA=1,由文献[7]图10-8得动载荷系数Kv=1.11,由表10-4查得KH?=1.450；

由文献[7]图10-13查得 KF?=1.35；

由文献[7]表10-3查得KH?=KF?=1.2 所以载荷系数为K=KA ? Kv? KH?? KH?=1.931；

6.按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径为d1= d1t3K=184.95； Kt7.由齿面接触计算模数mn=

d1?cos?=11.96； Z18.按齿根弯曲强度设计:

计算载荷系数 K=KA ? Kv? KF??KF?=1.798；

螺旋影响系数Y?=0.87；

计算当量齿数 Zv1=16.41 Zv2=49.23；

查得齿形系数 YFa1=3.09, YFa2=2.35,由表10-5查得Ysa1=1.50,Ysa2=1.70； 小齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE1=500 Mpa.大齿轮的为?FE2=380 Mpa；

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计算弯曲疲劳安全系数 s=1.4,[?F]1=

KFN1?FE1=303.57, [?F]2=236.14； s计算大小齿轮的YFa1 Ysa1/[?F]1 =0.01527, YFa2 Ysa2/[?F]2=0.01692大齿轮的数值大代入最初公式计算得出mn?9.30；

疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,取mn=10,可满足弯曲强度.但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数,于是由Z1=d1cos?/mn=17.95.选择Z1=17,则Z选择Z

22=17?3.03=51.51,

=50；

9.几何尺寸计算: a=

(Z1?Z2)?mn=310.28mm 取为310mm；

2?cos?(Z1?Z2)mn2a按圆整后的中心距修正螺旋角??arccos=13.830；

计算大小齿轮的分度圆直径 d1=

Z1?mn=156.19mm 取为156mm； 0cos13.83用以上公式计算得 d2=464.32mm 取为464mm； 计算齿轮的宽度为 b??d?d1=158mm, 圆整后取B2?158,B1?162mm； 计算得出齿顶圆 小齿轮直径为180mm , 大齿轮的直径为486mm；

齿根圆 小齿轮的直径为140mm,大齿轮的直径为446mm。

3.5 本章小结

本章根据所给参数确定了主减速器计算载荷、并根据有关的机械设计、机械制造的标准对齿轮参数进行合理的选择，最后对螺旋锥齿轮的相关几何尺寸参数进行列表

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整理，并且对主动、从动齿轮进行强度校核。对主减速器齿轮的材料及热处理，主减速器的润滑给以说明。

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