【《某6档变速器齿轮的强度计算与材料的选择分析案例》1600字】

#某6档变速器齿轮的强度计算与材料的选择分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u1203某6档变速器齿轮的强度计算与材料的选择分析案例 1203951.1材料的选择 1272231.2齿轮的损坏形式 1172251.3齿轮的强度计算 2108821.1.1齿轮弯曲强度计算 261131.1.2齿轮接触应力的强度计算 61.1材料的选择传动系统中的齿轮材料通常为渗碳合金钢，在齿轮表面形成高刚度和高中心弹性的组合，以增加接触疲劳应力和刚度。我国使用的齿轮箱材料主要有：，，，，，，渗碳外表面硬度为，芯部硬度为。本设计采用液体碳氮共渗齿轮。1.2齿轮的损坏形式齿轮破坏具有以下形状：齿面点蚀，齿面粘连，齿轮断裂，齿面磨损。有两个断裂部位，分别是齿片断裂，疲劳断裂和过载断裂。载荷的重复作用下，具有较大的应力集中，齿轮的齿跟部分会产生裂纹，继而裂纹扩大，然后会出现弯曲折断。还有一种情况是，当齿轮承受重负荷时，可能会导致齿轮弯曲和断裂。齿面点蚀是指当一对齿轮相互作用时，它们相互压紧。此时，齿表面裂纹之间的润滑剂中的油压会增加，导致裂纹扩展，然后齿表面会形成细麻块并掉落，这种现象可能导致齿轮断裂。1.3齿轮的强度计算相比于其他大型设备的变速器，虽然汽车的用途不同，但是汽车的变速器齿轮的使用条件是相识的。另外，其加工方法，热处理方法，材料的选择和支承方式也差不多相同。因此，可以选择一些相比于传统的强度公式更简单的方法来计算汽车齿轮。一样可以得到相对准确的计算结果，下列为汽车变速器齿轮的强度计算公式。1.1.1齿轮弯曲强度计算（3-1）其中：——齿轮弯曲应力，（）；——圆周力，；——计算载荷；——应力集中系数，取值；；见下图1.1图1.1齿型系数图根据节圆半径d=，然后将上述式子带入公式中得到：（3-2）查齿形系数图1.1得：把以上数据代入（3-1）式和将计算得出带入（3-1）公式中，计算得出：其中分别为一档主、从动齿轮的弯曲应力；当计算出的载荷在齿轮的第一轴上时，当达到最大扭矩时，允许的应力弯曲取值应该在内。因此，第一轴一档齿轮的弯曲应力可以达到标准。下列公式为斜齿轮弯曲应力：（3-3）其中，（3-3）注释与（3-1）相同，将带入上述式子(3-3)中，整理后得到：=（3-4）二挡齿轮圆周力：，根据斜齿轮计算公式求得=6018.5N；=10831.3N查齿形系数图1.1得：把以上数据代入（3-1）式和将计算得出带入（3-1）公式中，计算得出：其中分别为二档主、从动齿轮的弯曲应力；三挡斜齿轮弯曲应力：已知参数为重合度影响系数，取值为2.0，=1.50；查齿形系数图1.1得：把以上数据代入（3-1）式和将计算得出带入（3-1）公式中，计算得出：，将此数据带入：其中，分别为三挡齿轮主、从动圆周力；分别为三档主、从动齿轮的弯曲应力；四挡斜齿轮弯曲应力：已知参数为重合度影响系数，取值为2.0，=1.50；查齿形系数图1.1得：把以上数据代入（3-1）式和将计算得出带入（3-1）公式中，计算得出：其中，分别为三挡齿轮主、从动圆周力；分别为三档主、从动齿轮的弯曲应力；五档斜齿轮弯曲应力：已知参数为重合度影响系数，取值为2.0，=1.50；查齿形系数图1.1得：把以上数据代入（3-1）式和将计算得出带入（3-1）公式中，计算得出：其中，分别为三挡齿轮主、从动圆周力；分别为三档主、从动齿轮的弯曲应力；倒挡齿轮弯曲应力：查齿形系数图1.1得：把以上数据代入（3-1）式和将计算得出带入（3-1）公式中，计算得出：已知参数:220000N·mm；；=2.0，把以上数据代入（3-3）式：根据乘用车常啮合齿轮和高档齿轮的应力要求，其应力范围应该100-250Mpa之内，故，该设计的各档齿轮应力符合要求。1.1.2齿轮接触应力的强度计算（3-5）式中：——齿轮接触应力（）；——齿面上的法向力，——节点处的压力角；——齿轮螺旋角；——齿轮接触的实际宽度（mm）；——主、从动齿轮节点处的曲率半径（mm）；直齿轮：（3-6）斜齿轮：（3-7）带入相关参数后，计算得到各齿轮的接触应力：一档齿轮接触应力：已知参数:，；N·mm（3-8）将上述数据带入（3-8）中，求得：将已知数据代入公式（3-7）得：二挡齿轮接触应力：已知参数:，；N·mm三挡齿轮接触应力：已知参数:，；N·mm四