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第1章绪论汽车FR式手动变速器齿轮的强度计算与材料的选择案例目录TOC\o"1-3"\h\u20449汽车FR式手动变速器齿轮的强度计算与材料的选择案例 1212611.1齿轮的损坏原因及形式 1269411.2齿轮的强度计算与校核 11.1齿轮的损坏原因及形式齿根折断、齿面损伤以及齿轮换档时端部的破环是其损坏的三种形式。齿根损伤有两种形式：齿轮受力后，齿轮根部出会产生极大的弯曲应力。而在制作时，齿根的过度部分会因加工工艺的粗糙，会导致此处形状发生变化，也会产生加工痕迹，应力集中便由此产生。一旦齿轮所受的载荷循环作用时，超过其疲劳极限，那么就会在齿根处产生裂纹。随时载荷一次次循环冲击，这个伤口会越来越大，慢慢的就回事齿轮断开。当齿轮工作时，一对啮合，齿轮表面互相挤压，这就是在齿表面存在小裂纹时油脂的压力增加，导致断裂的扩大，这时齿的表面出现大量剥落，形成齿点腐蚀。1.2齿轮的强度计算与校核齿轮弯曲强度计算直齿轮弯曲应力（4-1）式中，弯曲应力（MPa）；一档齿轮10的圆周力（N），；其中为计算载荷（N·mm），d为节圆直径。应力集中系数，可近似取1.65；摩擦力影响系数，主动齿轮取1.1，从动齿轮取0.9；b齿宽（mm），取20t端面齿距（mm）；y齿形系数，如图4-1所示。当处于一档时，中间轴上的计算扭矩为：（4-2）=17010002.181.78=659668Nm故由可以得出；再将所得出的数据代入式（4-1）可得斜齿轮弯曲应力（4-3）式中为重合度影响系数，取2.0；其余各个参数都是和（4-1）的解释时一样的，，选择齿形系数y，应该根据当量模数也是在上图（4-1）中进行选择。二档齿轮圆周力：（4-4）根据斜齿轮参数计算公式可得出：=6798.8N齿轮8的当量齿数=47.7，可查表（3-1）得：。故同理可得：。依据上述计算第二个挡位的算法加算出其余剩下的挡位所对应所受的弯曲应力，其计算结果如下：三档： 四档：五档：通过上面得计算可知，如果是在作用在第一轴上最大的扭矩的时候，计算载荷就设计合理。经常传递动力的齿轮和高档位的齿轮，它们的许用应力在180~350MPa之间。所以我上面的计算结果选取是合理的，符合要求。2.齿轮接触应力（4-5）式中，齿轮的接触应力（MPa）；F齿面上的法向力（N），；圆周力在（N），；节点处的压力角（°）；齿轮螺旋角（°）；E齿轮材料的弹性模量（MPa），查资料可取；b齿轮接触的实际宽度，20mm；主、从动齿轮节点处的曲率半径（mm）；直齿轮：（4-6）（4-7）斜齿轮：（4-8）（4-9）其中，分别为主从动齿轮节圆半径（mm）。变速器第一周上的所作用的扭矩是最大的，当选此作为计算在合时，变速器齿轮的许用接触应力见下表：表4-1变速器齿轮的许用接触应力齿轮/MPa渗碳齿轮液体碳氮共渗齿轮一档和倒档1900~2000950~1000常啮合齿轮和高档1300~1400650~700通过计算可以得出各档齿轮的接触应力分别如下：一档：二档：三档：

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