變速器設(shè)計(jì)中齒輪強(qiáng)度校核的計(jì)算案例綜述1.1齒輪材料（1）滿足工作狀況，齒輪材料具有較大的強(qiáng)度和硬度。（2）對(duì)于嚙合齒輪，硬度一般相差30-60HBS,且小齒輪的硬度大。（3）選擇合理的處理方式，例如較大的齒輪，采用鑄造的方式，如鑄鋼或者鑄鐵；一般尺寸的齒輪，采取鍛造的方式，如鍛鋼；較小的齒輪，選取圓鋼作毛坯。在加工過(guò)程中，軟齒面齒輪的材料一般用碳鋼，過(guò)程為：先正火后切削；加入齒面硬度大于360HBS，選取低碳鋼作為齒輪的材料，先進(jìn)形切齒，然后經(jīng)過(guò)淬火的處理，這種方式得到的齒輪齒面和齒芯都比較軟，對(duì)于后續(xù)工作，比如進(jìn)行磨齒，目的在于消加工過(guò)程齒面形狀變化；或者進(jìn)行滲氮處理，這樣可以在不經(jīng)過(guò)磨齒減小齒面變形?？紤]到本次設(shè)計(jì)的變速箱中一對(duì)齒輪在工作過(guò)程中一直轉(zhuǎn)動(dòng)，故磨損量較大，同時(shí)為重型汽車(chē)，故承受的沖擊載荷也比較大，兩者的綜合所用對(duì)齒輪的抗彎強(qiáng)度和硬度要求較高，故本次設(shè)計(jì)變速箱的齒輪采用硬齒面，硬度60HRC，材料選取20CrMnTi，處理方式：滲碳-淬火。1.2齒輪彎曲強(qiáng)度校核由于本文選取齒輪為直齒圓柱齒輪，其校核公式如下：(3·38) ——節(jié)圓直徑（mm）； ——圓周力（N），； ——計(jì)算載荷（N·mm）； ——應(yīng)力集中系數(shù)，=1.50； ——摩擦力系數(shù)，主動(dòng)輪取1.2，從動(dòng)輪取0.8；——齒面寬（mm）； ——法向齒距，；——齒形系數(shù)，依據(jù)圖1.6查得。圖1.6齒形系數(shù)圖代入公式（3·38），計(jì)算得:(3·39)（1）爬行擋的齒輪彎曲強(qiáng)度校核主動(dòng)輪：其中：Tg=720×0.5×2840×103N·mm；；mm；；，查圖1.6得：y=0.119，代入公式(3·39)得從動(dòng)輪：其中：Tg=720×0.5×2840×1746×103N·mm；；mm；；（2）一擋齒輪彎曲強(qiáng)度校核主動(dòng)輪：其中：Tg=720×0.5×2840×103N·mm；；mm；；，查齒形系數(shù)圖1.6得：y=0.116，代入公式(3·39)得從動(dòng)輪：其中：Tg=720×0.5×2840×2238×103N·mm；；mm；（3）二擋齒輪彎曲強(qiáng)度校核主動(dòng)輪：其中：Tg=720×0.5×2840×103N·mm；；mm；；，查圖1.從動(dòng)輪：其中：Tg=720×0.5×2840×3038×103N·mm；；mm；（4）三擋齒輪彎曲強(qiáng)度校核主動(dòng)輪：其中：Tg=720×0.5×2840×103N·mm；；mm；；，查圖1.6得：y=0.138，代入公式(3·39)得從動(dòng)輪：其中：Tg=720×0.5×2840×3634×103N·mm；；mm；；（5）四擋齒輪彎曲強(qiáng)度校核主動(dòng)輪：其中：Tg=720×0.5×103N·mm；；mm；；，查圖1.6得：y=0.136，代入公式(3·39)得MPa從動(dòng)輪：其中：Tg=720×0.5×2840×10N·mm；；mm；；，查圖1.6得：y=0.146，代入公式(3·39)得MPa通過(guò)查表得知，貨車(chē)變速器的軸所受扭矩取取最大值，其許用應(yīng)力為350MPa，故變速器設(shè)計(jì)合理。1.3齒輪接觸應(yīng)力校核（3·40），——齒輪曲率半徑（mm）直齒輪，斜齒輪，； ——接觸應(yīng)力（MPa）； ——法向力（N），； ——圓周力（N），； ——計(jì)算載荷（N·mm）； ——節(jié)點(diǎn)處壓力角，為螺旋角； ——彈性模量（MPa）； ——齒輪接觸的實(shí)際寬度（mm）；、 ——主動(dòng)、從動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑（mm）。表1.2變速器齒輪許用接觸應(yīng)力齒輪/MPa滲碳液體碳氮共滲一擋、倒擋1950-2100900-1100常嚙合齒輪、高擋齒輪1250-1450600-800當(dāng)作用載荷取變速器第一軸上的載荷時(shí)，齒輪的許用接觸應(yīng)力[]查表1.2。（1）爬行擋齒輪接觸應(yīng)力校核條件：Tg=720×0.5×28；；MPamm；mm；mmN（3·42）（3·43）（3·44）代入公式（40），得倒擋齒輪接觸應(yīng)力：MPa（2）一擋齒輪接觸應(yīng)力校核條件：N·mm；；；MPa；mm；mm；mm；N；；同理，得一檔齒輪接觸應(yīng)力：MPa（3）二擋齒輪接觸應(yīng)力校核條件：Tg=720×0.5×2840×103N·mm；；mm；mm；mm；N；；同理，得二擋齒輪的接觸應(yīng)力：MPa（4）三擋齒輪接觸應(yīng)力校核條件：Tg=720×0.5×2840×103N·mm；；mm；mm；mm；N；