汽车变速箱齿轮设计
汽车变速箱修形齿轮的应用及对噪声和传动误差的影响
汽车变速箱修形齿轮的应用及对噪声和传动误差的影响作者：张谦那仲楠来源：《科学与财富》2016年第06期【摘要】汽车齿轮在传动过程中会出现震动的情况，从而使汽车产生噪音。
本文重点针对汽车变速箱齿轮修形以及如何对噪声和传动误差的影响进行分析。
【关键词】汽车；齿轮修形；传动误差；影响随着人们对汽车性能要求不断提高，进一步改善汽车变速器性能已经成为我国汽车工业生产制造领域中极为重要的内容。
由于不同的噪音会有不同的产生机理，因此在对汽车性能进行优化过程中需要采用不同的优化方式。
一.汽车齿轮修形的重要性分析从汽车齿轮的传动啸叫噪声产生的机理来看，主要是由于激振力引发汽车传动机构发生异常震动，而这种巨大的震动现象会逐渐传递到汽车变速箱的外部结构，从而引发外部机械零部件发生共振现象，造成汽车啸叫。
汽车传动误差是指汽车的主动轮以某种恒定的角速度进行传动，汽车的被动轮会发生传动滞后的现象而落后于汽车主动轮。
如果汽车的齿轮处于一种理想化的渐开形状，并且安装无误差、构件可以达到绝对刚度，则汽车的齿轮咬合就不会产生传动误差，因此也不会出现震动的情况。
从中可以看出，汽车的齿轮修形与传动误差之间存在一定的关联性，而本文主要任务就是通过对汽车误差传动影响因素进行分析，从而找到一种适当修形的方式，减少汽车震动与传动误差。
二.汽车齿轮修形分析（一）齿形修形汽车的齿轮运动涉及到力学中的弹性力学原理，由于汽车齿轮在啮合过程中会导致各轮齿承受载荷悬臂会出现弯曲变形的情况，因此各轮的齿接触表面也会出现变形的现象，当汽车的零部件受到外在多种影响因素的制约时，就会导致误差产生。
主要的表现就是汽车的轮齿在啮出与啮入过程中，理论啮合部位会与汽车实际的啮合点位置相脱离；而且齿轮在啮合过程中会导致顶刃受到擦刮作用从而损坏润滑油膜，如果齿轮是在高温重载的环境下运行，极容易出现齿面咬合的情况。
因此为了有效解决齿轮啮合的故障，需要通过对齿轮存在啮合的的部位进行适当修形，修形时主要是对齿顶以及齿根进行修形，而齿轮不修形，在修形时需要确定齿轮的修形长度、修形曲线以及齿顶修缘量这三个不同的修形要素。
汽车变速箱加工工艺
汽车变速箱加⼯⼯艺汽车变速箱加⼯⼯艺1．齿轮加⼯的主要设备及齿轮材料与加⼯⽅法2．变速箱箱体与齿轮轴的机械加⼯⼯艺过程3．变速箱离合器壳等压铸⽣产线设备4．齿轮变速箱装配流⽔线5．汽车齿轮加⼯的发展趋势⼀、齿轮加⼯的主要设备及齿轮材料与加⼯⽅法1、变速箱齿轮的材料选择：a、选材的原则：零件材料的选择应根据零件的使⽤性能要求及加⼯⼯艺性能、经济成本要求进⾏选择：1)、使⽤性能要求：使⽤性能是指零件在正常使⽤状态下，材料应具备的性能，是保证零件⼯作安全可靠、经久耐⽤的必要条件。
零件在选材时，⾸先要根据零件的⼯作条件和失效形式，正确判断所要求的使⽤性能，再根据主要的使⽤性能指标来选择合适的材料。
变速箱齿轮位于汽车传动部分，⽤于传递扭矩与动⼒、调整速度的作⽤。
的⼏何尺⼨、使⽤寿命要求，就能确定出零件应具有的主要⼒学性能指标。
2)、加⼯⼯艺性能要求：变速箱齿轮常⽤的加⼯⼯艺路线为：下料→锻造→正⽕→粗、半精切削加⼯→渗碳→淬⽕、低温回⽕→喷丸处理→加⼯花键→磨端⾯→磨齿→最终检验在保证使⽤性能的前提下，应尽可能选⽤价格低、货源⾜、加⼯⽅便、总成本低的材料。
b、材料的选择：根据以上使⽤性能和加⼯⼯艺、加⼯成本的综合要求，可基本确定为低C%合⾦结构钢：即我们常⽤的合⾦渗碳钢。
从⽬前我国汽车制造⼚常⽤的⾦属材料来看，汽车变速箱齿轮多采⽤20C r M n T i。
2、齿轮加⼯⼯艺（⼀)齿轮常⽤加⼯⼯艺流程锻造制坯→正⽕→车削加⼯→滚、插齿→剃齿→热处理→磨削加⼯→修整（⼆)各种齿轮加⼯⽅法齿轮加⼯原理有成形法和展成法两种。
常见加⼯⽅法有滚齿加⼯、插齿加⼯、剃齿加⼯、珩齿加⼯和磨齿加⼯等1）滚齿加⼯a）滚齿机Y3150E型滚齿机是如图10-3所⽰Y3150E型滚齿机是⼀种中型通⽤滚齿机，主要⽤于加⼯直齿和斜齿圆柱齿轮，也可以采⽤⼿动径向切⼊法加⼯蜗轮b）加⼯直齿圆柱齿轮根据展成法原理⽤滚⼑加⼯齿轮时，必须严格保持滚⼑与⼯件之间的运动关系。
变速箱齿轮加工自动生产线设计与运用
4.1.1齿向修形和齿廓修形
由于不存在绝对理想化的情况，轮齿齿面载荷分布会出现不均匀的状况，因此齿轮设计者应高度重视载荷的均匀性以达到优化。产生不均匀的情况有两种，一种为装配误差导致的本来相啮合的副中心线不平行，出现啮合齿轮错位即偏载现象。另一种是传动系统中载荷引起的轴变形，产生弯曲或扭转。齿向修形在这时会起到提高齿轮承载力和传动可靠性，对齿轮载荷的均匀性有明显作用。以上可以看出，齿轮变速箱在运转的过程中，遭受着荷载等问题使得各部位零件2箱体加工时刚性较差
齿轮箱体是中空类零件，在加工时容易产生振动，我们在夹紧的时候增加定位地方的支撑点，在箱体内部增加支撑杆，增加箱体两侧的刚性。合理选择正确的铸铁刀片减少零件的变形。最终保证工件加工的精度。
4、生产齿轮变速箱的优化
4.1微观修形优化
从微观的角度来看，生产齿轮变速箱优化分为齿向修形、齿廓修形和轮齿修形。
变速箱齿轮加工自动生产线设计与运用
摘要：箱体类零件是机器或者部件中的基础零件，它与轴、轴承、齿轮等零件的配合，组成了机器或者部件，因此箱体类零件的加工质量非常重要，体现在孔的尺寸精度、孔与孔的间距和同轴度。本文通过对齿轮减速箱体的工艺分析，正确处理加工中的装夹，制定合理的加工路线，从而完成了产品的加工，并达到了质量要求。
手动变速箱齿轮图教学设计
手动变速箱齿轮图教学设计手动变速箱齿轮图教学设计
1. 引言
- 介绍手动变速箱的基本概念和作用
- 强调手动变速箱的重要性和学习的必要性
2. 变速箱的基本结构
- 介绍变速箱的基本组成部分：主轴、中间轴、齿轮等
- 说明齿轮的作用和位置
3. 齿轮基本知识
- 解释齿轮的定义和功能
- 介绍不同类型的齿轮：直齿轮、斜齿轮、蜗杆齿轮等
- 说明齿轮的工作原理和配合规律
4. 手动变速箱的齿轮系统
- 详细介绍手动变速箱的齿轮系统
- 着重说明各个齿轮之间的配合关系和作用
- 使用图表和示意图展示齿轮系统的结构和工作原理
5. 齿轮的换挡原理
- 详细解释手动变速箱的换挡原理
- 强调正确的换挡顺序和技巧
- 使用示意图和动图演示换挡过程
6. 齿轮的故障排除和维护
- 介绍常见的齿轮故障和可能的原因
- 提供齿轮故障排除的方法和步骤
- 强调定期检查和保养的重要性
7. 实践操作和练习
- 提供实际手动变速箱的齿轮图样
- 鼓励学员亲自操作和练习换挡过程
- 提供实际车辆的观察机会，以加深对齿轮的理解和实践技能
8. 总结
- 概括讲解内容和学习收获
- 强调齿轮系统对手动变速箱的重要性
- 鼓励学员继续深入学习和实践
这样的教学设计可以使学员系统地了解手动变速箱的齿轮图，并且能够通过实践操作和练习掌握齿轮的换挡原理和技巧。
同时，通过教学设计中的实践操作和练
习环节，学员可以加深对齿轮的理解和实践技能，并且培养对手动变速箱维护和故障排除的能力。
整个教学设计旨在提高学员对手动变速箱齿轮图的理解和应用能力，以提高其在汽车维修和驾驶方面的技能水平。
汽车变速齿轮箱设计 书籍
汽车变速齿轮箱设计书籍汽车变速齿轮箱设计涉及到自动变速器和手动变速器的设计原理、结构、工作原理以及优化方法等方面的内容。
下面我将介绍几本关于汽车变速齿轮箱设计的书籍。
1. 《汽车变速器设计手册》(作者：崔庆合、姚新恩、唐昌利)这本书全面系统地介绍了汽车变速器设计的基本原理、设计方法和应用技术。
包括自动变速器和手动变速器的原理和设计，各种齿轮的设计和计算，齿轮变速器的传动系统设计，以及变速器的激振和噪声控制等内容。
书中结合了大量的实例和案例，使读者能够更好地理解变速器设计的要点和技术。
2. 《汽车变速箱设计与评价》(作者：秦豫)这本书主要介绍了汽车变速箱设计的原理和方法，包括换挡系统的设计、离合器的设计、齿轮和齿轮轴的设计以及液力变矩器的设计等内容。
书中通过实例详细介绍了设计的每个环节，同时还讨论了变速箱的评价指标和性能评估方法。
3. 《汽车变速器设计与调整》(作者：赵东琴)这本书介绍了汽车变速器设计和调整的基本原理和方法。
包括了自动变速器和手动变速器的设计要点和计算方法，液力变矩器和离合器的设计，以及变速器的运动学和动力学分析等内容。
通过实例和计算案例的介绍，读者能够更好地掌握汽车变速器设计的理论和实践知识。
4. 《汽车变速器设计与仿真分析》(作者：江志刚)这本书主要介绍了汽车变速器设计的原理和仿真分析方法。
包括了齿轮和齿轮轴的设计，离合器和变速器的设计，以及变速器的动力学仿真分析等内容。
书中使用了一些流行的仿真软件进行分析和模拟，读者可以通过仿真实验更好地理解变速器设计的原理和性能。
上述几本书籍都涵盖了汽车变速齿轮箱设计的基本原理和技术，适合从事汽车变速齿轮箱设计和相关领域工作的工程师和研究人员阅读。
同时，这些书籍在理论介绍的同时也结合了实例和案例，使读者能够更好地掌握设计的要点和方法。
希望以上介绍对你有所帮助。
汽车变速箱齿轮加工工艺流程
汽车变速箱齿轮加工工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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汽车变速器齿轮设计及问题分析
汽车变速器齿轮设计及问题分析作者：文/缑俊杰来源：《时代汽车》 2016年第9期缑俊杰长城汽车传动研究院河北省保定市071000摘要：随着科学技术的不断更新发展，实际生活中对汽车变速器齿轮的结构及使用强度要求越来越高，同时也扩大变位齿轮的使用范围。
本文对齿轮模数、齿数、压力角及螺旋角等参数进行分析计算，改变传统汽车变速箱齿轮设计，减轻齿轮噪声并有效增加强度，依据公式计算齿轮尺寸及强度。
关键词：汽车变速器；齿轮设计；噪声；齿轮载荷谱1引言高强度齿轮具有一定特殊结构，本文针对齿轮模数、齿数、螺旋角及压力角进行探析。
确定模数、压力角、螺旋角及齿数等因素，计算相关公式。
在汽车变速器齿轮上应用计算机软件，使计算更加精确，并结合人工计算，设计更为合理的齿轮。
2制定齿轮载荷谱齿轮承受能力根据齿轮强度确定，齿轮载荷谱理论是通过齿轮最大载荷量计算使用材料的许用应力，并通过不断比较最终得出齿轮安全系数，但理论结果同实际应用仍存在一定差别，具体包括以下几点：2.1齿轮载荷差别。
由于实际生活中汽车会出现起步、紧急刹车或由于路况问题导致颠簸等。
所以齿轮实际应用中的承载会随之发生不同变化，使汽车变速箱内的传动零件出现高出额定载荷现象。
但在路面情况良好或汽车稳定行驶时，又会使载荷小于额定载荷。
因此在确定实验方式前，需要精确处理技术，除去巅峰载荷值，也可以直接使用额定载荷值。
2.2齿轮工作循环差别。
齿轮的不同档位决定实际应用中的不同使用次数，即使不同车型所使用变速箱相同也会出现使用工况差异，根据载荷差别及工作循环差别，在实际生活中技术员要根据多年工作经验对同类产品进行比对，设定相对安全的强度范围，另外要明确齿轮的挡位、制造工况、使用材料及制造工艺也存在不同，必须定性分析、定量计算。
通过实验确定齿轮制造材料的疲劳性能，得到相关循环次数及应力疲劳曲线。
高周疲劳会引起变速箱齿轮失效，所以齿轮材料循环次数要高于 104使用寿命。
3齿轮噪声指标由于齿轮齿面咬合时产生摩擦和滑动，产生噪声。
变速箱齿轮热处理工艺设计
1. 齿轮热处理概述 (1)2. 零件图 (2)3. 零件的服役条件、性能要求及技术指标 (3)4. 材料选择 (4)4.1零件用途 (4)4.2材料比较 (4)4.3 材料化学成分及合金元素的作用 (5)4.4 材料的相变点 (5)5. 齿轮加工制作工艺 (6)5.1传统的齿轮材料的工艺路线： (6)5.2 淬火工艺设计 (6)5.3 其他热处理工艺 (8)6. 参考文献 (15)1. 齿轮热处理概述众所周知，齿轮是机械设备中关键的零部件，它广泛的用于汽车、飞机、坦克、轮船等工业领域。
它具有传动准确、结构紧凑使用寿命长等优点。
齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械振动是传递机械动力和运动的一种重要形式、是机械产品重要基础零件。
它与带、链、摩擦、液压等机械相比具有功率范围大，传动效率高、圆周速度高、传动比准确、使用寿命长、尺寸结构小等一系列优点。
因此它已成为许多机械产品不可缺少的传动部件，也是机器中所占比例最大的传动形式。
由于齿轮在工业发展中的突出地位，使齿轮被公认为工业化的一种象征. 得益于近年来汽车、风电、核电行业的拉动，汽车齿轮加工机床、大规格齿轮加工机床的需求增长十分耀眼。
据了解，随着齿轮加工机床需求的增加，近年来涉及齿轮加工机床制造的企业也日益增多。
无论是传统的汽车、船舶、航空航天、军工等行业，还是近年来新兴的高铁、铁路、电子等行业，都对机床工具行业的快速发展提出了紧迫需求，对齿轮加工机床制造商提出了新的要求。
据权威部门预测2012 年将达到200 万吨。
但我国齿轮的质量与其他发达国家的同类产品相较还是具有一定的差距，主要表现在齿轮的平均使用寿命、单位产品能耗、生产率这几方面上。
本设计是在课堂学习热处理知识后的探索和尝试，其内容讨论如何设计齿轮的热处理工艺，重点是制定合理的热处理规程，并按此设计齿轮的热处理方法。
零件图3. 零件的服役条件、性能要求及技术指标齿轮是机械工业中应用最广泛的重要零件之一。
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0.817751703 Yβ=
1
3 齿向载荷分布系数 KHβ、KF
β
参照表16.2-41说明按修形齿轮选取
4 齿间载荷分配系数 KHa、 KFA 表16.2-42按7级精度经表面硬化直齿轮
5 节点区域系数
ZH
2 cos(βb )
cos
2
(Hale Waihona Puke t)tan(
，）
t
6 材料弹性系数
ZE
表16.2-43，大小齿轮均为钢件
7 重合度系数
8 试验齿轮疲劳极限 9 齿轮设计寿命 10 寿命系数 11 油膜影响系数 12 工作硬化系数 13 尺寸系数
齿轮强度校核计算
输入扭矩 N·M T
法向模数
Mn
小齿轮齿数
Z1
输 小齿轮变位系数
X1
入 小齿轮节圆直径
d1
数 据
小齿轮宽度
b1
端面重合度
εa
传动比
u
407 输入转速 3 螺旋角 14 大齿轮齿数
0.5 大齿轮变位系数 48.021 大齿轮节圆直径
33 大齿轮宽度 1.321 轴向重合度 3.929 节圆端面压力角
n
820
β
29
Z2
55
X2
0.0759
d2
188.653
b2
28.5
εβ
1.466
αt 22.59448
16951
2.06
齿轮1 齿轮2
1
1
1.037 1.000
23.900 0.087
1
1
1.1
1.1
2.201 2.201
189.8 189.8
0.833 0.905
1550
1550
15000000
齿根表面粗糙度Ra≤2.6μm
1
1
24 抗弯尺寸系数
Yx
图16.2-28，模数mn<5
1
1
25 计算弯曲应力
σF
F t
b
KA KV KF KF YFs Y
mn
653
704
26 最小安全系数
SFmin
1.40
1.4
27 许用弯曲应力
σFP
FE YNT Yrect Z Rrect YX S F min
转/分
齿轮为7级精度，齿形齿向均作修形，剃齿
齿轮上圆周力 N
节点线速度
mm/s
序号
输入系数
Ft v 代号
2T
d1
n d1
说明
1 使用系数
Ka
参照表16.2-36说明
2 动载系数
Kv
1
K
K1 A
Ft b
K2
Z V 100
u2 1 u2
K1 K1、K2按表16.2-39查取，7级精度斜齿轮 K2
Zεβ
σHlim NL ZNT ZLVR ZW ZX
4a 3
(1
)
a
按图16.2-17，齿轮滲碳淬火能保证有效层
深
参考表16.2-47选定
2
10 NL
6
0 .0191
参考GB/T3480-1997表27，按剃齿齿轮副选取
图16.2-21，大齿轮齿面硬度HBS>470
图16.2-22,按mn<7选取
623
623
28 安全系数
SF
FE YNT Yrect Z Rrect YX
1.34
1.24
F
按所选安全系数，齿轮1弯曲强度不能满足要求
按所选安全系数，齿轮2弯曲强度不能满 足要求
以上校核计算按照机械工业出版社《机械设计手册》第二版第3卷第16篇【齿面接触疲劳强度与
齿根弯曲疲劳强度校核计算】进行
0.962
1
1
1
1
1
1
14 最小安全系数
SHmin 参考表16.2-46较高可靠度低档选取
1.25
1.25
15 计算接触应力
σH
ZH ZE Z
Ft bd1
u 1 u
KA
KV
KH
KH
1362
789
16 许用应力 17 安全系数
σHP SH
HLim Z NT Z LVR ZW Z X S H min
HLim Z NT Z LVR ZW Z X H
1193
1193
1.0954 1.8912
按所选定安全系数，齿轮1接触强度不能满足要求
齿轮2接触强度满足要求
18 复合齿形系数 19 抗弯重合系数
YFS 图16.2-24剃齿齿轮
Yεβ
Y Y
Y
0.25 0.75 a
如果εβ>1，则 Y 1
4.09
3.95
0.818
20 弯曲疲劳强度基本值
σFE
21 计算寿命系数
YNT
22 齿根圆角敏感系数 YδRelT
图16.2-26渗碳淬火钢，心部硬度>30HRc
2 10 6 NL
0 .115
表16.2-48，齿根圆角qs>1.5
1050
1050
0.831
1
1
23 齿根表面状况系数 YRrelT