學號：15
最高車速：=113km/h
發動機功率：=65.5kw
轉矩：=206.5nm
總質量：ma=4123kg
轉矩轉速：nt=2200r/min
車輪：r16（選6.00r16lt）
表1.1已知基本資料
車輪：r16（選6.00r16lt ）
查gb/t2977-2008 r=337mm
確定ι檔傳動比：
汽車爬坡時車速不高，空氣阻力可忽略，則最大驅動力用於克服輪胎與路面間的滾動阻力及爬坡阻力。故有：
1.1）
式中：----作用在汽車上的重力，；
----汽車質量；
----重力加速度，；
—發動機最大轉矩，；
—主減速器傳動比，；
—傳動系效率，；
—車輪半徑，；
—滾動阻力係數，對於貨車取；
—爬坡度，30%換算為。
則由最大爬坡度要求的變速器i檔傳動比為：
1.2）
驅動輪與路面的附著條件：
1.3）
----汽車滿載靜止於水平路面時驅動橋給地面的載荷；
取綜上可知： 取
其他各檔傳動比的確定：
按等比級數分配原則：
1.4）
式中：—常數，也就是各擋之間的公比；因此，各擋的傳動比為：
，，，=
高檔使用率比較高，低檔使用率比較低，所以可使高檔傳動比較小，所以取其他各擋傳動比分別為：
=；；可根據下述經驗公式
1.5）
式中：—變速器中心距（mm）；
—中心距係數，商用車：；
—發動機最大轉矩（
—變速器一擋傳動比，；
—變速器傳動效率，取96% ；
—發動機最大轉矩，。
則，初選中心距。
貨車變速器殼體的軸向尺寸:mm。
同步器與嚙合套的接合齒多採用漸開線齒形。出於工藝性考慮，同一變速器的接合齒採用同一模數。輕中型貨車為2.0-3.5，選取較小的模數並增多齒數有利於換擋。
變速器一檔及倒檔模數為3.5mm，其他檔位為3.0。
根據劉維信的《汽車設計》表6-3汽車變速器齒輪的齒形，壓力角及螺旋角分別為：
表1.2
選擇斜齒輪的螺旋角時應力求使中間軸上的軸向力相互抵消。為此，中間軸上的全部齒輪一律取右旋，而第一，第二軸上的斜齒輪一律取左旋，其軸向力經軸承蓋由殼體承受。
通常是根據齒輪模數來確定齒寬b
直齒，為齒寬係數，取為4.4～8.0，小齒輪取8 .0 大齒輪取7.0；
斜齒，取為7.0～8.6，小齒輪取8.0 大齒輪取7.0。
一檔及倒檔小齒輪齒寬mm 大齒輪齒寬;
其他檔位小齒輪齒寬mm 大齒輪齒寬。
第一軸常嚙合齒輪副的齒寬係數可取大些，以提高傳動的平穩性和齒輪的壽命。
採用嚙合套或同步器換擋時，其接合齒的工作寬度初選時可取為2～4mm，取2.5mm。
一般規定齒頂高係數取為1.00。
1、滿足工作條件的要求
不同的工作條件，對齒輪傳動有不同的要求，故對齒輪材料亦有不同的要求。但是對於一般動力傳輸齒輪，要求其材料具有足夠的強度和耐磨性，而且齒面硬，齒芯軟。
2、合理選擇材料配對
如對硬度≤350hbs的軟齒面齒輪，為使兩輪壽命接近，小齒輪材料硬度應略高於大齒輪，且使兩輪硬度差在30～50hbs左右。為提高抗膠合效能，大、小輪應採用不同鋼號材料。
3、考慮加工工藝及熱處理工藝
變速器齒輪滲碳層深度推薦採用下列值：
時滲碳層深度0.8～1.2
時滲碳層深度0.9～1.3
時滲碳層深度1.0～1.3
表面硬度hrc58～63；心部硬度hrc33～48
對於氰化齒輪，氰化層深度不應小於0.2；表面硬度hrc48～53[12]。
對於大模數的重型汽車變速器齒輪，可採用25crmnmo，20crnimo，12cr3a等鋼材，這些低碳合金鋼都需隨後的滲碳、淬火處理，以提高表面硬度，細化材料晶面粒[13]。
圖3.1 中間軸式五檔變速器簡圖
中間軸一擋齒輪齒數，貨車可在12~17之間選用，最小為12-14，取，一擋齒輪為斜齒輪。
一擋傳動比為1.6）
為了求，的齒數，先求其齒數和
1.7）
==51.25 取 51
即=-=51-12=39
對中心距進行修正
因為計算齒數和後，經過取整數使中心距有了變化，所以應根據取定的和齒輪變位係數重新計算中心距，再以修正後的中心距作為各擋齒輪齒數分配的依據。
理論中心距：==95.59mm1.8）
對一擋齒輪進行角度變位：
端麵壓力角： tan=tan/cos1.9）
21.29°
端麵嚙合角： cos1.10）
21.9°
由表14-1-21查得：
齒輪齒數之比
變位係數之和1.11）
0.117
查圖14-1-4選擇變位係數線圖（，），可知，則
計算精確值：a1.12）
當量齒數
根據齒形係數圖可知
一擋齒輪引數：
分度圓直徑3.5×39/cos21.61°=146.39mm
3.5×12/cos21.61°=45.17mm
中心距變動係數 =（96-95.59）/3.5=0.117
齒頂變動係數 =0.117-0.1171=-0.0001
齒頂高2.835mm
4.57mm
齒根高5.04mm
3.3mm
齒高7.875mm
齒頂圓直徑152.06mm
54.31mm
齒根圓直徑136.31mm
38.57mm
1.齒輪彎曲應力的計算
2.圖3.2 齒形係數圖
斜齒輪彎曲應力
1.13）
式中： —計算載荷（n·mm）；
—法向模數（mm）；
—齒數；
—斜齒輪螺旋角；
—應力集中係數，；
—齒形係數，可按當量齒數在圖2.1中查得；
—齒寬係數；
—重合度影響係數，。
（1）計算一擋齒輪9，10的彎曲應力 ，
2.齒輪接觸應力的計算
1.14）
式中：—輪齒的接觸應力（mpa）；
—計算載荷（
—節圓直徑(mm)；
—節點處壓力角（°），—齒輪螺旋角（°）；
—齒輪材料的彈性模量（mpa）；
—齒輪接觸的實際寬度(mm)；
、—主、從動齒輪節點處的曲率半徑(mm)，直齒輪、，斜齒輪、；
、—主、從動齒輪節圓半徑(mm)。
彈性模量=2.06×105 n·mm-2，大齒輪齒寬=7×3.5=24.5mm 小齒輪齒寬21mm。
表1.3 變速器齒輪的許用接觸應力
（1）計算一擋齒輪9，10的接觸應力
mmmm
n求出常嚙合傳動齒輪的傳動比
1.15）
=因常嚙合傳動齒輪副的中心距與一擋齒輪副以及其他各檔齒輪副的中心距相等，初選=，即
1.16）
1.17）
由式（1.15）、（1.17）得，，則：
表1.4對常嚙合齒輪進行角度變位
變速器合齒輪工藝設計說明書
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三軸五檔變速器設計說明書
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變速器設計
符號說明 汽車總質量kg 重力加速度n kg 道路最大阻力係數 驅動輪的滾動半徑 mm 發動機最大扭矩n m 主減速比 汽車傳動系的傳動效率 一檔傳動比 汽車滿載載荷n 路面附著係數 第一軸與中間軸的中心距 mm 中間軸與倒檔軸的中心距 mm 第二軸與中間軸的中心距 mm 中心距係數 直齒輪模數 斜...