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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。
b)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。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。
f汽车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20CrM
Ti、20M
VB、20M
TiB、22CrNiMo和16SiM
2WMoV。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~),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~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。
主减速器锥齿轮的强度计算
单位齿长圆周力
按发动机最大转矩计算时
P2kdTemaxkigifη×1032x1x380
mx1x77x77x096

D1b2
1x64mmx47
式中:
ig变速器传动比,常取一挡传动比,ig;
D1主动锥齿轮中点分度圆直径mm;D164mm其它符号同前;
将各参数代入式(24),有:
P≈1355Nmm
按照文献1P≤P1429Nmm,锥齿轮的表面耐磨性满足要求。
齿轮弯曲强度
(24)
锥齿轮轮齿的齿根弯曲应力为:
σw
2Tk0kskm×103
27201
m0682125

kvmsbDJw
147mm304mm003
(25)
式中:σw锥齿轮轮齿的齿根弯曲应力,MPa;
fT齿轮的计算转矩,Nm;k0过载系数,一般取1;ks尺寸系数,;km齿面载荷分配系数,悬臂式结构,km;kv质量系数,取1;b所计算的齿轮齿面宽;b47mmD所讨论齿轮大端分度圆直径;D304mmJw齿轮的轮齿弯曲应力综合系数,取;对于主动锥齿轮,T7201Nm;从动锥齿轮,T12305Nm;将各参数代入式(25),有:
主动锥齿轮,σw≈647MPa;从动锥齿轮,σw563MPa;按照文献1主从动锥齿轮的σw≤σw700MPa,轮齿弯曲强度满足要求。
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