輕型貨車變速器設(shè)計畢業(yè)論文

1、 【摘要】：中國的發(fā)動機技術(shù)已經(jīng)趨于成熟,已經(jīng)有很多公司開始在已有發(fā)動機的基礎(chǔ)上,合理的匹配變速器,因此許多變速器生產(chǎn)廠家的技術(shù)參考來自于汽車制造廠家的發(fā)動機技術(shù)參數(shù)。結(jié)合現(xiàn)代汽車制造的這一特點,為了能夠快速響應客戶的要求,對變速器設(shè)計方法提出了建設(shè)性意見并提供了一種有效地參考方案。 由于傳動系參數(shù)直接影響著汽車的動力性和燃油經(jīng)濟性,因此變速器參數(shù)設(shè)計成為汽車設(shè)計中一個重要的組成部分。本文利用最優(yōu)化設(shè)計理論,對汽車變速器傳動比和齒輪參數(shù)進行了優(yōu)化設(shè)計,并開發(fā)了傳動系參數(shù)優(yōu)化設(shè)計和強度校核軟件。 本文主要做了以下內(nèi)容：首先研究了國內(nèi)外變速器設(shè)計軟件的優(yōu)缺點,然后在總結(jié)其的研究成果的基礎(chǔ)上提出了一

2、套綜合評價汽車動力性與經(jīng)濟性的評價指標體系。并采用了加權(quán)系數(shù)綜合動力性和燃油經(jīng)濟性作為共同的設(shè)計目標,優(yōu)化設(shè)計變速器的傳動比。為了更有效的優(yōu)化變速器齒輪參數(shù),以變速器體積最小為優(yōu)化目標,根據(jù)使用要求和結(jié)構(gòu)要求確定了參數(shù)的約束原則,然后應用數(shù)學最優(yōu)化設(shè)計方法,對齒輪參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計。 其次,在動力傳動系參數(shù)優(yōu)化模型的建立及模型分析的基礎(chǔ)上,利用C語言和Matlab軟件為開發(fā)工具,編制出了汽車傳動系參數(shù)優(yōu)化模塊,并以Matlab/GUI為界面開發(fā)工具進行了內(nèi)部界面開發(fā),建立了人機交互界面。該軟件在建立仿真計算模型的基礎(chǔ)上,按照最優(yōu)化設(shè)計理論,完成一系列軟件功能的開發(fā)工作,包括發(fā)動機外特性擬合程序、

3、發(fā)動機萬有特性擬合程序、變速器傳動比優(yōu)化程序和和齒輪參數(shù)優(yōu)化程序等。模擬程序、優(yōu)化程序及圖形繪制主要在MATLAB內(nèi)完成,對于用戶操作界面則是利用C來開發(fā)。這樣,用戶接觸到的只是GUI軟件界面,而模擬計算則隱藏在軟件后臺。 最后以輕型貨車變速器為例,邊介紹優(yōu)化設(shè)計過程邊計算模擬動力性、經(jīng)濟性指標和體積目標函數(shù),然后編寫程序分別嵌入到不同的設(shè)計版塊,對變速器傳動比和齒輪參數(shù)進行了優(yōu)化設(shè)計,對齒輪和變速器軸剛度進行了校核,結(jié)果均滿足要求。并對軟件的實用性和可靠性進行了檢驗,結(jié)果令人滿意?！娟P(guān)鍵詞】：變速器傳動比齒輪參數(shù)優(yōu)化設(shè)計MATLAB 目 錄1 緒論11.1變速器的設(shè)計背景及目的11.2國內(nèi)外

4、研究狀況及成果21.3變速器的設(shè)計方法和研究內(nèi)容42變速器結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計52.1兩軸式和三軸式變速器52.2齒輪安排62.3換檔結(jié)構(gòu)方式72.4倒檔的結(jié)構(gòu)方案及倒檔軸的位置73 變速器主要參數(shù)的選擇93.1擋數(shù)93.2傳動比范圍及選擇93.3中心距A103.4外形尺寸113.5齒輪物理性質(zhì)113.6 齒輪參數(shù)133.7齒輪的材料及其選擇原則223.8圓柱齒輪強度的簡化計算方法243.9軸的設(shè)計263.10變速器軸承36三、軸承的選擇與校核384 同步器設(shè)計414.1慣性式同步器414.2同步器的主要參數(shù)的確定455.變速器操縱機構(gòu)485.1直接操縱手動換擋變速器485.2遠距離操縱手動換擋變速

5、器495.3選換擋操縱機構(gòu)495.4操縱機構(gòu)安全裝置506. CATIA軟件部分應用536.1CATIA軟件的介紹536.2 CATIA軟件在變速器設(shè)計中的應用示例59結(jié)論67參考文獻681 緒論1.1變速器的設(shè)計背景及目的現(xiàn)代汽車的動力設(shè)置，幾乎都采用往復活塞式內(nèi)燃機。它具有體積小，質(zhì)量輕，工作可靠，使用方便等優(yōu)點。但其性能與汽車的動力性和經(jīng)濟性之間存在著較大的矛盾。大家知道，汽車需要克服作用在它上面的阻力，才能起步和正常的行駛。即使在平坦的柏油路上，汽車以低速等速直線行駛，也需要克服約占汽車總質(zhì)量1.5%的滾動阻力。 例如，NJ130汽車，滿載時總質(zhì)量為5360kg，其滾動阻力為800N左

6、右。若需要滿載汽車在坡度為9%的道路上等速上坡行駛，僅上坡阻力就達4824N。如果用發(fā)動機直接帶動汽車驅(qū)動輪，則發(fā)動機需要發(fā)出2050Nm.的扭矩。而NJ130汽車發(fā)動機的最大扭矩只有205Nm，此時，所產(chǎn)生的最大牽引力為482N，和上坡阻力相差10倍之多。顯然，如此小的牽引力，不僅不能上坡行駛，即使在平坦的道路上也不能行駛。 另一方面，NJ130汽車發(fā)動機，最大功率為51.5kW，此時曲軸的轉(zhuǎn)速為2800r/min。如發(fā)動機和車輪直接相連，則對應于該轉(zhuǎn)速所換算的汽車速度，竟達到458km/h.。顯然，這樣高的車速是不能實現(xiàn)的。 上述發(fā)動機的扭矩、轉(zhuǎn)速與汽車的牽引力、車速要求之間的矛盾，靠現(xiàn)代

7、汽車的內(nèi)燃機本身是無法解決的。為此，在汽車傳動系中設(shè)置了變速器和主減速器。既可使驅(qū)動車輪的扭矩增大為發(fā)動機扭矩的若干倍，同時又可使其轉(zhuǎn)速減小到發(fā)動機轉(zhuǎn)速的若干分之一。 此外，汽車的使用條件頗為復雜，變化很大。如汽車的載貨量、道路坡度、路面好壞以及交通情況等。這就要求汽車的牽引力和車速具有較大的變化范圍，以及適應使用的需要。當汽車在平坦的道路上，以高速行駛時，可掛入變速器的高速檔；而在不平的路上或爬較大的坡道時，則應掛入變速器的低速檔。根據(jù)汽車的使用條件，選擇合適的變速器檔位，不僅是汽車動力性的要求，而且也是汽車燃料經(jīng)濟性的要求。例如，汽車在同樣的載貨量、道路、車速等條件下行時，往往可掛入較高的

8、變速器檔位，也可掛入較低的檔位工作。此時只是發(fā)動機的節(jié)氣門開度和轉(zhuǎn)速或大或小而已，可是發(fā)動機在不同的工況下，燃料的消耗量是不一樣的。一般變速器具有四個或更多的檔位，駕駛員可根據(jù)情況選擇合適的檔位，使發(fā)動機燃料消耗量減小。 汽車發(fā)動機不能倒轉(zhuǎn)工作，因此在變速器設(shè)立倒檔。此外，變速器還設(shè)有空檔，可中斷動力傳遞，以滿足汽車暫時停止行駛和對發(fā)動機檢查調(diào)整的需要。 對變速器的要求。除一般便于制造、使用、維修以及質(zhì)量輕、尺寸緊湊外，主要還有以下幾點：1）保證汽車有必要的動力性和經(jīng)濟性。 2）設(shè)置空擋，用來切斷發(fā)動機動力向驅(qū)動輪的傳輸。3）設(shè)置倒檔，使汽車能倒退行駛。4）設(shè)置動力輸出裝置，需要時能進行功率輸

9、出。5）換擋迅速，省力，方便。6）工作可靠。汽車行駛過程中，變速器不得有跳擋，亂擋以及換擋沖擊等現(xiàn)象發(fā)生。7）變速器應當有高的工作效率。8）變速器的工作噪聲低。1.2國內(nèi)外研究狀況及成果現(xiàn)代汽車工業(yè)的飛速發(fā)展以及人們對汽車的要求不斷的變化，機械式變速器不能滿足人們的需要。從40年代初，美國成功研制出兩擋的液力-機械變速器以來，自動變速器技術(shù)得到了迅速發(fā)展。80年代，美國已將液力自動變速器作為轎車的標準裝備。1983年時，美國通用汽車公司的自動變速器裝車率已經(jīng)達到了94%。近些年來，由于電子技術(shù)和電子計算機技術(shù)的發(fā)展，自動變速器技術(shù)已經(jīng)達到了相當高的水平。自動變速器與機械式變速器相比，具有許多不

10、可比擬的優(yōu)勢：提高發(fā)動機和傳動系的使用壽命；提高汽車的通過性；具有良好的自適應性；操縱更加方便。目前，國內(nèi)變速器廠商都朝無級變速器和自動變速器方向發(fā)展，國內(nèi)現(xiàn)已有好幾款轎車已經(jīng)應用上無級變速器，而重型汽車則采用多中間軸的形式，將低速檔和高速檔區(qū)分開。汽車行駛的速度是不斷變化的，這就要求汽車的變速器的變速比要盡量多，這就是無級變速(Continuously Variable Transmission簡稱CVT) 。盡管傳統(tǒng)的齒輪變速箱并不理想，但其以結(jié)構(gòu)簡單、效率高、功率大三大顯著優(yōu)點依然占領(lǐng)著汽車變速箱的主流地位。在跨越了三個世紀的一百多年后的今天，汽車還沒有使用上滿意的無級變速箱。這是汽車的

11、無奈和缺憾。但是,人們始終沒有放棄尋找實現(xiàn)理想汽車變速器的努力,各大汽車廠商對無級變速器(CVT)表現(xiàn)了極大的熱情，極度重視CVT在汽車領(lǐng)域的實用化進程。這是世界范圍尚未根本解決的難題，也是汽車變速器的研究的終極目標。 圍繞汽車變速箱四個研究方向，各國汽車變速器專家展開了激烈的角逐。1 摩擦傳動CVT金屬帶式無級變速箱(VDT-CVT)的傳動功率已能達到轎車實用的要求，裝備金屬帶式無級變速箱的轎車已達100多萬輛。據(jù)報道：大排量6缸內(nèi)燃機（2.8L）的奧迪A6轎車上裝備的金屬帶式無級變速箱Multitronic CVT ，能傳動142kw（193bhp）功率，280Nm扭矩。這是真正意義的無級

12、變速器。另一種摩擦傳動CVT(名為Extroid CVT)是滾輪轉(zhuǎn)盤式。日產(chǎn)把它裝在概念車XVL上首次于去年東京車展展示，新款公爵(Cedric)車也裝用這種CVT。可與3L以上排量的大馬力內(nèi)燃機(XVL的引擎輸出為330Nm/194kw)搭配使用，可謂汽車變速箱發(fā)展史上又一重要進步。從V形橡膠帶CVT到V型金屬帶CVT再到滾輪轉(zhuǎn)盤式CVT，摩擦傳動CVT的研究已持續(xù)了整整一個世紀，盡管摩擦傳動無級變速器的發(fā)展已經(jīng)達到很高的水平，也已經(jīng)裝備上汽車達到了實用的水平。但齒輪變速箱依然占據(jù)著半壁河山，這至少說明了四個問題：（1）無級變速（CVT）是汽車變速箱始終追逐的目標。（2）摩擦傳動CVT實現(xiàn)大

13、功率的無級變速傳動是極為困難的。（3）摩擦傳動CVT傳動效率低是必然的。（4）摩擦傳動CVT的效率，功率無法與齒輪變速相比。2 液力傳動人們經(jīng)常把液力自動變速器（AT）和無級變速器（CVT）兩個概念混為一談。實際上這兩種變速器工作原理完全不同。液力自動變速器免除了手動變速器繁雜的換檔和腳踩離合器踏板的頻繁操作，使開車變得簡單、省力。但是, 液力自動變速器（AT）不是無級變速，是有級變速的自動控制，沒有從根本上滿足汽車對變速器的要求。從原始橡膠帶無級變速箱到現(xiàn)代金屬鏈無級變速箱、滾輪轉(zhuǎn)盤式CVT，百年大回轉(zhuǎn)說明：無級變速箱是汽車變速箱的最終歸屬，液力自動變速器只不過是一種過渡產(chǎn)品。 3電控機械式

14、自動變速器 電控機械式自動變速器(Automated Mechanical Transmission簡稱AMT)和液力自動變速器（AT）一樣，不是無級變速器，是有級變速器的自動換檔控制。其特點是機械傳動部分沿用了傳統(tǒng)的有級變速箱，但控制參量太多，實現(xiàn)自動控制相當困難。 4齒輪無級變速器 齒輪無級變速器（Gear Continuously Variable Transmission）這是一種全新的設(shè)計思想，是利用齒輪傳動實現(xiàn)高效率、大功率的無級變速傳動。 據(jù)最新消息：一種齒輪無級變速裝置(Gear Continuously Variable Transmission簡稱G-CVT)已經(jīng)試制成功，

15、并已經(jīng)進行了多次樣機試驗。齒輪無級變速裝置結(jié)構(gòu)相當簡單，只有不足20種非標零件，51個零件，生產(chǎn)成本甚至低于手動變速箱。預計今年進行裝車試驗。 齒輪無級變速器的優(yōu)勢表現(xiàn)為：（1）傳動功率大，200KW的傳動功率是很容易達到的；（2）傳動效率高，90%以上的傳動效率是很容易達到的；（3）結(jié)構(gòu)簡單，大幅度降低生產(chǎn)成本，相當于自動變速箱的1/10；（4）對汽車而言，提高傳動效率，節(jié)油20%；（5）發(fā)動機在理想狀態(tài)下工作，燃料燃燒完全，排放干凈，極大的減少了對環(huán)境的污染。1.3變速器的設(shè)計方法和研究內(nèi)容在本次設(shè)計中，由于是對傳統(tǒng)的變速器進行改進性設(shè)計，我們在設(shè)計中參考了東風汽車有限公司生產(chǎn)的EQ109

16、0E和一汽集團的CA10兩種類型的中型貨車的變速器，采用了鎖環(huán)式同步器與鎖銷式同步器相結(jié)合的換檔方式。在設(shè)計中，我們除了對汽車變速器的結(jié)構(gòu)進行了合理的布置外，還運用了材料力學、機械原理、機械設(shè)計等知識，對變速器的重要零件軸和齒輪進行受力分析，強度、剛度的校核，以及為這些零件選擇合理的工程材料和熱處理方法，同時也為變速器選擇合理的同步器和操縱機構(gòu)。在設(shè)計的初期，我們專門去東風公司的特約維修站參觀汽車的整體構(gòu)造尤其是變速器的各部件的功用；在設(shè)計的第二階段，通過參考以上提及的兩種類型的變速器，對變速器進行整體結(jié)構(gòu)布置，校核軸和齒輪的強度、剛度，選擇材料和熱處理方法；在第三階段的主要任務是繪制變速器的

17、裝配圖和重要的零件圖，確定個零件的精度等級及其它參數(shù)；最后，是對整體論文的編寫整理整個設(shè)計過程中的各種資料，以及對前期設(shè)計中的錯誤做出修改。2變速器結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計目前，汽車上采用的變速器結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的，這是由于各國汽車的使用、制造、修理等條件不同，也是由于各種類型汽車的使用要求不同所決定的。盡管如此，一般變速器的結(jié)構(gòu)形式，仍具有很多共同點。各種機構(gòu)形式都有其各自的優(yōu)缺點，這些優(yōu)缺點隨主觀和客觀條件的變化而變化。因此，設(shè)計人員應深入實際，收集資料，調(diào)查研究，對結(jié)構(gòu)進行分析比較，并盡可能地考慮到產(chǎn)品的系列化、通用化和標準化，最后確定較合適的方案。2.1兩軸式和三軸式變速器現(xiàn)代汽車大多數(shù)采用三

18、軸式變速器。兩軸式變速器只用于發(fā)動機前置、前輪驅(qū)動或發(fā)動機后置、后輪驅(qū)動的轎車上。究竟采用哪種形式，除了汽車總布置的要求外，主要考慮以下三個方面：2.1.1變速器的徑向尺寸兩軸式變速器的前進檔均由一對齒輪傳遞動力。當需要大的傳動比時，需將主動齒輪做得小些，而將從動齒輪做得大些，因此兩軸的中心距和變速器殼體的相關(guān)尺寸也必然增大。而三軸式變速器由兩對齒輪傳遞動力，在同樣傳動比的情況下，可將大齒輪的徑向尺寸做得小些，因此中心距及變速器殼的相關(guān)尺寸均可減小。2.1.2變速器的壽命兩軸式變速器的低檔齒輪幅大小相差懸殊，小齒輪工作循環(huán)次數(shù)比大齒輪要高得多，因此小齒輪的壽命比大齒輪的壽命短。三軸式變速器各前

19、進檔（除直接檔），均為常嚙合斜齒輪傳動，大小齒輪的徑向尺寸相差較小，工作循環(huán)次數(shù)和壽命也比較接近，用直齒輪工作時，因第一軸與第二軸直接連接在一起，齒輪只是空轉(zhuǎn)，并不傳遞動力，故不影響齒輪的壽命。2.1.3變速器的效率兩軸式變速器雖然可以由等于1的傳動比，但仍要經(jīng)過一對齒輪傳遞動力，因此用功率損失。而三軸式變速器可將輸入軸和輸出軸直接相連，得到直接檔，這種動力傳遞方式幾乎無功率損失，且噪聲較小。轎車、尤其是微型汽車，采用兩軸式變速器比較多，這樣可將變速器和主傳動器組成一個整體，使傳動系的結(jié)構(gòu)緊湊，汽車得到較大的有效空間，便于汽車的總體布置。因此，近年來在歐洲的轎車中采用的比較多。2.2齒輪安排各

20、齒輪副的相對安裝位置對于整個變速器的結(jié)構(gòu)布置有很大的影響。各檔位置的安排應考慮以下四個方面：2.2.1整車總布置根據(jù)整車的總布置，對變速器輸入軸和輸出軸的相對位置和變速器的輪廓形狀以及換檔機構(gòu)提出要求。2.2.2駕駛員的使用習慣有人認為人們習慣于按檔的高低順序，由左到右或由右到左排列來換檔。但是也有人認為應該將常用檔位放在中間位置。值得注意的是倒檔，雖然他是平常換檔序列之外的一個特殊檔位，然而卻是決定序列組合方案的重要環(huán)節(jié)。按習慣，倒檔最好與序列不接合。否則，從安全角度考慮，將倒檔與一檔放在一起較好。在五檔變速其中，倒檔與序列接合與不接合兩者比較，前者在結(jié)構(gòu)上可省去一個撥叉和一根變速滑桿，后者

21、的布置適當，則可使變速器的軸向長度縮短。2.2.3提高平均傳動效率為提高平均傳動效率，在三軸式變速器中，普遍采用具有直接檔的傳動方案，并盡可能地將使用時間最多的檔位設(shè)計成直接檔。2.2.4改善齒輪受載狀況各檔齒輪在變速器中的位置安排，應考慮齒輪的受載狀況。承受載荷大的低檔齒輪，一般安置在離軸承較近的地方，以較小軸的變形，使齒輪的重疊系數(shù)不致下降過多。變速器齒輪主要是因接觸應力過高而造成表面點蝕損壞，因此將高檔齒輪安排在離兩支撐較遠處較好。該處因軸的變形而引起齒輪的偏轉(zhuǎn)角較小，故齒輪的偏載也小。2.3換檔結(jié)構(gòu)方式目前汽車上的機械式變速器采用的換檔結(jié)構(gòu)形式有三種：2.3.1滑動齒輪換檔通常是采用滑

22、動直齒輪進行換檔，但也有采用滑動斜齒輪換檔的?；瑒又饼X輪換檔的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、容易制造。缺點是換檔使齒面承受很大的沖擊，會導致齒輪過早損壞，并且直齒輪工作噪聲大，所以這種換檔方式一般僅用在倒檔上。2.3.2嚙合套換檔用接合套換檔，可將構(gòu)成某傳動比的一對齒輪，制成常嚙合斜齒輪。而斜齒輪上另外有一部分做成直的結(jié)合齒，用來與嚙合套向嚙合。這種結(jié)構(gòu)具有斜齒輪的傳動優(yōu)點，同時克服了滑動齒輪換檔時沖擊力集中在12個輪齒上的缺陷。因為在換檔時，有嚙合套以及相嚙合的結(jié)合齒上所有的輪齒共同承擔所受到的沖擊，所以嚙合套和結(jié)合齒的輪齒所受的沖擊損傷和磨損較小。它的缺點是增大了變速器的軸向尺寸，未能徹底消除齒輪

23、端面所受到的沖擊。2.3.3同步器換檔現(xiàn)在大多數(shù)汽車的變速器都采用同步器。使用同步器可減輕結(jié)合齒在換檔時引起的沖擊及零件的損壞。并且具有操縱輕便，經(jīng)濟性和縮短換檔時間等優(yōu)點，從而改善了汽車的加速性，經(jīng)濟性和山區(qū)行使的安全性。其缺點是零件增多，結(jié)構(gòu)復雜，軸向尺寸增加，制造要求高，同步環(huán)磨損大，壽命低。但是近年來由于同步器的廣泛使用，受命問題已解決。上述三種換檔方案，可同時用在同一變速器中的不同檔位上。一般考慮原則是不常用的倒檔和一檔采用結(jié)構(gòu)較簡單的滑動直齒輪或嚙合套的形式。對于常用的檔位則采用同步器或嚙合套。2.4倒檔的結(jié)構(gòu)方案及倒檔軸的位置倒檔齒輪的結(jié)構(gòu)及其軸的位置，應與變速器的整體結(jié)構(gòu)方案同

24、時考慮。在結(jié)構(gòu)布置上，要注意在不掛入倒檔時，不能與第二軸齒輪有嚙合情況。換倒檔時能順利換入倒檔，而不和其它齒輪發(fā)生干涉。在轎車和其它輕型汽車中，經(jīng)常只采用一個倒檔齒輪，結(jié)構(gòu)較簡單。載貨汽車由于需要較大的倒檔傳動比，則多采用由兩個齒輪組成的齒輪組。為縮短變速器的軸向尺寸充分利用空間。但一檔和倒檔需各用一根變速滑桿，這比通常的換檔機構(gòu)多用一根變速滑桿和撥叉，使變速器的上蓋結(jié)構(gòu)變得復雜。倒檔齒輪安排在變速器的左側(cè)或右側(cè)，關(guān)系到操縱桿撥動的方向和倒檔軸的受力狀況。掛倒檔時，操縱桿向左側(cè)撥動，比較符合習慣要求。但此時倒檔齒輪需安排在右側(cè)，這是倒檔軸的軸向承受較大的作用力。反之，操縱桿向右側(cè)，雖不符合習慣

25、，但可以減輕倒檔軸的負荷。3 變速器主要參數(shù)的選擇3.1擋數(shù)變速器的擋數(shù)可在320個擋位范圍內(nèi)變化。通常變速器的擋數(shù)在6擋以下，當擋數(shù)超過6擋以后，可在6擋以下的主變速器上，再行配置副變速器，通過兩者的組合獲得多擋位變速器。增加變速器的擋數(shù)，能夠改善汽車的動力性和燃油經(jīng)濟性以及平均車速。擋數(shù)越多，變速器的結(jié)構(gòu)越復雜，并且使輪廓尺寸和質(zhì)量加大，同時操縱機構(gòu)復雜，而且在使用時換擋頻率增高并增加了換擋難度。在最低檔傳動比不變的條件下，增加變速器的擋數(shù)會使變速器相鄰的低檔與高擋之間的傳動比比值減小，使擋工作容易進行。要求相鄰擋位之間的傳動比比值 在1.8以下，該值越小換擋工作越小越容易進行。因高擋使用

26、頻繁，所以又要求高擋區(qū)相鄰擋位之間的傳動比比值，要比低擋區(qū)相鄰擋位之間的傳動比比值 小。近年來，為了降低油耗，變速器擋數(shù)有增加的趨勢。乘用車一般用45個擋，發(fā)動機排量大的變乘用車變速器多有5個擋。商用車采用45個擋或多擋。載質(zhì)量在2.03.5t的貨車采用五擋變速器，載質(zhì)量在4.08.0t的貨車采用六擋變速器。多擋變速器多用于總質(zhì)量大些的貨車和越野汽車上。3.2傳動比范圍及選擇變速器的傳動比范圍是指變速器最低擋傳動比與最高擋傳堦的比值。最高擋通常是直接擋，傳動比為1.0en的變速器最高擋是超速檔，傳動比為0.70.8。影響最低擋傳動比選取的因素有：發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩和最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速所要求的汽車最大爬

27、坡能力、驅(qū)動輪與路面間的附著力、主減速比和驅(qū)動輪的滾動半徑以及所要求達到的最穩(wěn)定行駛車速等。目前，乘用車傳動比范圍在3.04.5之間，總質(zhì)量輕些的商用車在5.08.0之間，其他商用車則更大。由于汽車上坡行駛時，車速不高，故可以忽略空氣阻力。即：FkmaxFf+Fimax式中：Fkmax最大驅(qū)動力，F(xiàn)kmax =Temaxi1i0/R0Ff -滾動阻力，F(xiàn)f =f m g cosmaxFimax -最大上坡阻力，即Fimax =m g sinmax所以：i1（f cosmax + sinmax）mg R0/ Temaxi0根據(jù)最大爬坡度確定的一檔傳動比。其中：Temax -發(fā)動機最大扭矩，為16

28、0N.mi1-變速器一擋傳動比i0-主傳動器傳動比，i0=4.5m-汽車總質(zhì)量f-道路滾動阻力系數(shù)，取0.020-傳動系機械效率，取0.84g-重力加速度，取9.8m/s2R0-驅(qū)動輪滾動半徑，取0.42mmax-汽車最大爬坡度，取16.7度。代入數(shù)求得，i14.3 取i1=4.8由于各擋之間的公比最好為一常數(shù)q,且一般認為q值不大于1.71.8，根據(jù)等比級數(shù)公式可得出：im=i1(n-m)/(n-1)所以有：i2=3.243i3=2.191i4=1.480i5=1.0，為直接擋。3.3中心距A 對于中間軸式變速器，是將中間軸與第二軸軸線之間的距離稱為變速器中心距A;寬是一個基本參數(shù)，其大小不

29、僅對變帶器的外形尺寸、體積和質(zhì)量大小有影響，而且對輪齒的接觸強度有影響。中心距越小，輪齒的接觸應力越大，齒輪壽命越短。因此，最小允許中心距應當由保證證輪齒有必要的接觸強度來確定。變速器軸經(jīng)軸承安裝在殼體上，從而軸承的可能與方便不因同一垂直面上的兩軸承也之間的距離過小而影響殼體的強度考慮，要求中心距取大些。此外，受一擋小齒輪齒數(shù)不能過少的限制，要求中心距也要取大些，還有，變速器中心距取得過小，會使變速器長度增加，并因此而使軸的剛度被 削弱和使齒輪的嚙合的狀態(tài)變壞。初選中心距A時，可根椐經(jīng)驗公式計算： K-中心距系數(shù)，多擋變速器取9.511.0，取9.8。i1-變速器一擋傳動比。Temax -發(fā)動

30、機的最大輸出轉(zhuǎn)矩。g-變速器傳動效率。取96所以有：A=9.8(1604.80.96)1/3所以，取A=89mm3.4外形尺寸變速器的橫向尺寸，可根據(jù)齒輪直徑以及倒擋中間齒輪和換擋機構(gòu)的布置初步確定。影響變速器殼體軸向尺寸的因素有擋數(shù)，換擋機構(gòu)形式以及齒輪形式。乘用車四擋變速器殼體的軸向尺寸為（3.03.4）A。商用車變速器殼體的軸向尺寸可參考下列數(shù)據(jù)選用：四擋 （2.22.7）A五擋 （2.73.0）A六擋 （3.23.5）A當變速器選用的擋數(shù)和同步器多時，上述中心距系數(shù)應取給出范圍的上限。為了檢測方便，中心距A最好取整數(shù)。3.5齒輪物理性質(zhì)3.5.1齒輪傳動的失效形式汽車變速器的齒輪都是裝

31、載經(jīng)過精確加工而且封閉嚴密的變速箱里，屬于閉式齒輪傳動。它與開式或半開式齒輪傳動相比，潤滑及防護等條件都要好得多。一般地說，齒輪傳動的失效主要是輪齒的失效，而輪齒的失效形式又是多種多樣的，較為常見的有輪齒折斷、齒面點蝕、齒面膠合等形式。至于齒輪的其它部分（如齒圈、輪輻、輪轂等），除了對齒輪的質(zhì)量大小需要嚴格限制外，通常指按經(jīng)驗設(shè)計，所定的尺寸對強度及剛度來說均較富裕，實踐中也極少失效。3.5.2齒輪折斷輪齒折斷有多種形式，在正常工況下，主要是齒根彎曲疲勞折斷，因為輪齒受載時，齒根處產(chǎn)生的彎曲應力最大，再加上齒根過渡部分的截面突變及加工刀痕等引起的應力集中作用，當輪齒重復收載后，齒根處就會產(chǎn)生疲

32、勞裂紋，并逐步擴展，致使輪齒疲勞折斷。此外，在輪齒受到突然過載時，也可能出現(xiàn)過載折斷或剪斷；在輪齒經(jīng)過嚴重磨損后齒后過分減薄時，也會在正常載荷作用下發(fā)生折斷。在斜齒輪傳動中，輪齒工作面上的接觸線為一斜線，輪齒受載后，如有載荷集中時，就會發(fā)生局部折斷。如制造及安裝不良或軸的彎曲變形過大，輪齒局部受載過大時，即使是直齒輪，也會發(fā)生局部折斷。為了提高輪齒的抗折斷能力，可采取下列措施：1）用增大齒根過渡圓角半徑及消除加工刀痕的方法來減小齒根應力集中；2）增大軸及支撐的剛度，使輪齒接觸線上受載較為均勻；3）采用合適的熱處理方法使齒芯材料具有足夠的韌性；4）采用噴丸、滾壓等工藝措施對齒根表層進行強化處理。

33、3.5.3齒面點蝕點蝕是齒面疲勞損傷的現(xiàn)象之一。在潤滑良好的閉式齒輪傳動中，常見的失效形式多為點蝕。所謂點蝕就是齒面材料在變化著的接觸應力作用下，由于疲勞而產(chǎn)生的麻點狀損傷現(xiàn)象。齒面上最初出現(xiàn)的點蝕僅為針狀大小的麻點，如工作條件未加改善，麻點就會逐步擴大，甚至數(shù)點連成一片，最后形成了明顯的齒面損傷。輪齒在嚙合過程中，齒面間的相對滑動起著形成潤滑膜的作用，而且相對滑動速度越高，潤滑也就越好。當輪齒在靠近接線處嚙合時，由于相對滑動速度低，形成油膜的條件差，潤滑不良，摩擦力較大，特別是直齒輪傳動中，通常這時只有一對齒嚙合，輪齒受力也最大，因此，點時也就首先出現(xiàn)在靠近節(jié)線的齒根面上，然后再向其它部位擴

34、展。從相對意義上來說，也就是靠近節(jié)線處的齒根面抵抗點蝕的能力最差。提高接觸強度的措施，一方面是合理選擇齒輪參數(shù)，使接觸應力降低；另一方面是提高齒面硬度，如采用需用應力大的鋼材等。3.5.4齒面膠合對于高速重載的齒輪傳中，齒面間的壓力大，瞬時溫度高，潤滑效果差，當瞬時溫度過高時，相嚙合的兩齒面就會粘在一起，由于此時兩齒面又在相對運動，向粘結(jié)的部位即使撕破，于是在齒面上演相對滑動的方向形成傷痕，成為膠合。加強潤滑措施，采用抗膠合能力強的潤滑油，在潤滑油中加入極壓添加劑等，均可防止或減輕齒面的膠合。3.6 齒輪參數(shù)3.6.1模數(shù)的選取遵循的一般原則：為了減少噪聲應合理減小模數(shù)，增加齒寬；為使質(zhì)量小，

35、增加模數(shù)，同時減少齒寬；從工藝方面考慮，各檔齒輪應選用同一種模數(shù)，而從強度方面考慮，各檔齒數(shù)應有不同的模數(shù)。減少轎車齒輪工作噪聲有較為重要的意義，因此齒輪的模數(shù)應選小；對貨車，減小質(zhì)量比噪聲更重要，故齒輪應選大些的模數(shù)。低檔齒輪應選大些的模數(shù)，其他檔位選另一種模數(shù)。少數(shù)情況下汽車變速器各檔齒輪均選用相同的模數(shù)。表3-1 汽車變速器齒輪的法向模數(shù)mnTablet.3-1 normal module of gears車 型乘用車的發(fā)動機排量V/L貨車的最大總質(zhì)量ma/t1.0V1.61.6V2.56.014.0模數(shù)mn/mm2.252.752.753.003.504.504.506.00表3-2

36、汽車變速器常用的齒輪模數(shù) Tablet.3-2 gears module第一系列1.001.251.5-2.00-2.50-3.0-4.00-5.00-6.00第二系列-1.75-2.25-2.75-3.253.503.75-4.50-5.50-嚙合套和同步器的接合齒多數(shù)采用漸開線齒輪。由于工藝上的原應，同一變速器的接合齒模數(shù)相同。選取較小的模數(shù)值可使齒數(shù)增多，有利換檔。初選模數(shù)時，可參同類型汽車的齒輪模數(shù)確定，也可以根據(jù)經(jīng)驗公式確定：mn=K(Temax/10)1/3=2.52 高擋齒輪K=1m=0.7（Temax i1/g）1/3 =2.935一擋齒輪故斜齒輪法向模數(shù)取3，直齒輪模數(shù)取3（

37、采用同一模數(shù)進行）。3.6.2壓力角壓力角較小時，重合度大，傳動平穩(wěn)，噪聲低；較大時可提高輪齒的抗彎強度和表面接觸強度。對轎車，為加大重合度已降低噪聲，取小些；對貨車，為提高齒輪承載力，取大些。變速器齒輪用20,嚙合套或同步器的接合齒壓力角用30。3.6.3螺旋角 斜齒輪在變速器中得到廣泛的應用。選斜齒輪的螺旋角，要注意它對齒輪工作噪聲齒輪的強度和軸向力的影響。從提高低檔齒輪的抗彎強度出發(fā)，不希望用過大的螺旋角；而從提高高檔齒輪的接觸強度著眼，應選用較大螺旋角。斜齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩時，要產(chǎn)生軸向力并作用到軸承上。設(shè)計時應力求中間軸上同時工作的兩對齒輪產(chǎn)生軸向力平衡，以減少軸承負荷，提高軸承壽命。因此

38、，中間軸上的不同擋位齒輪的螺旋角應該是不一樣的。為使工藝簡便，在中間軸軸向力不大時，可將螺旋角設(shè)計成一樣的，或者僅取為兩種螺旋角。中間軸上全部齒輪的螺旋方向應一律取為右旋，則第一、第二軸上的斜齒輪應取為左旋。軸向力經(jīng)軸承蓋作用到殼體上。一擋和倒擋設(shè)計為直齒時，在這些擋位上工作，中間軸上的軸向力不能抵消(但因為這些擋位使用得少，所以也是允許的)，而此時第二軸則沒有軸向力作用。 根據(jù)圖3-1可知，欲使中間軸上兩個斜齒輪的軸向力平衡，須滿足下述條件 ； （3-1） 由于T=，為使兩軸向力平衡，必須滿足 （3-2）式中，F(xiàn)a1，F(xiàn)a2為軸向力，F(xiàn)n1，F(xiàn)n2為圓周力r1，r2為節(jié)圓半徑；T為中間軸傳遞

39、的轉(zhuǎn)矩。圖3.1中間軸軸向力的平衡Fig.3-1 最后可用調(diào)整螺旋角的方法，使各對嚙合齒輪因模數(shù)或齒數(shù)和不同等原因而造成的中心距不等現(xiàn)象得以消除。斜齒輪螺旋角可在下面提供的范圍內(nèi)選用：兩軸式變速器為 2030中間軸式變速器為 2234貨車變速器：1834初選1，2=25；其余為20度。3.6.4齒寬b 應注意齒寬對變速器的軸向尺寸，齒輪工作平穩(wěn)性，齒輪強度和齒輪工作時受力的均勻程度均有影響。 考慮到盡可能的減少質(zhì)量和縮短變速器的軸向尺寸，應該選用較小的齒寬。減少齒寬會使斜齒輪傳動平穩(wěn)的優(yōu)點被削弱，還會使工作應力增加。使用寬些的齒寬，工作時會因軸的變形導致齒輪傾斜，使齒輪沿齒寬方向受力不均勻并在

40、齒寬方向磨損不均勻。 通常跟據(jù)齒輪模數(shù)m的大小來選定齒寬。 直齒：b=KC m, KC為齒寬系數(shù)，取為4.58.0 斜齒：b= KC mn，KC取6.08.5第一軸常嚙合齒輪副的齒寬系數(shù)，KC 可取大些，使接觸線長度增加、接觸應力降低，以提高傳動平穩(wěn)性和齒輪壽命。所以，直齒：b=（4.58.0）3=13.524 斜齒：b=(6.08.5) 3=1825.53.6.5變位系數(shù)的選擇原則齒輪的變位是齒輪設(shè)計中一個非常重要的環(huán)節(jié)。采用變位齒輪，除為了避免齒輪產(chǎn)生根切和配湊中心距以外，它還影響齒輪的強度，使用平穩(wěn)性，耐磨性、抗膠合能力及齒輪的嚙合噪聲。變位齒輪主要有兩類：高度變位和角度變位。高度變位齒

41、輪副的一對嚙合齒輪的變位系數(shù)的和為零。高度變位可增加小齒輪的齒根強度，使它達到和大齒輪強度想接近的程度。高度變位齒輪副的缺點是不能同時增加一對齒輪的強度，也很難降低噪聲。角度變位齒輪副的變位系數(shù)之和不等于零。角度變位既具有高度變位的優(yōu)點，有避免了其缺點。有幾對齒輪安裝在中間軸和第二軸上組合并構(gòu)成的變速器，會因保證各檔傳動比的需要，使各相互嚙合齒輪副的齒數(shù)和不同。為保證各對齒輪有相同的中心距，此時應對齒輪進行變位。當齒數(shù)和多的齒輪副采用標準齒輪傳動或高度變位時，則對齒數(shù)和少些的齒輪副應采用正角度變位。由于角度變位可獲得良好的嚙合性能及傳動質(zhì)量指標，故采用的較多。對斜齒輪傳動，還可通過選擇合適的螺

42、旋角來達到中心距相同的要求。變速器齒輪是在承受循環(huán)負荷的條件下工作，有時還承受沖擊負荷。對于高檔齒輪，其主要損壞形勢是齒面疲勞剝落，因此應按保證最大接觸強度和抗膠合及耐磨損最有利的原則選擇變位系數(shù)。為提高接觸強度，應使總變位系數(shù)盡可能取大一些，這樣兩齒輪的齒輪漸開線離基圓較遠，以增大齒廓曲率半徑，減小接觸應力。對于低檔齒輪，由于小齒輪的齒根強度較低，加之傳遞載荷較大，小齒輪可能出現(xiàn)齒根彎曲斷裂的現(xiàn)象。總變位系數(shù)越小，一對齒輪齒根總厚度越薄，齒根越弱，抗彎強度越低。但是由于輪齒的剛度較小，易于吸收沖擊振動，故噪聲要小些。根據(jù)上述理由，為降低噪聲，對于變速器中除去一、二檔和倒檔以外的其它各檔齒輪的

43、總變位系數(shù)要選用較小的一些數(shù)值，以便獲得低噪聲傳動。齒輪可與軸設(shè)計為一體或分開，然后用花鍵，過盈配合或滑動支承等方式與軸連接。 圖3-2變速器齒輪控制圖Fig.3-2 gear control齒輪尺寸小又與軸分開時，其內(nèi)孔直徑到齒根圓處的厚度b(圖3.2)影響齒輪強度，要求尺寸b應該大于或等于輪齒危險斷面處的厚度。為了使齒輪裝到軸上以后保持足夠大的穩(wěn)定性，齒輪輪轂部分寬度尺寸C，在結(jié)構(gòu)允許條件下應盡可能取大些，至少滿足尺寸C=(1214)d2，d2為花鍵內(nèi)徑。為了減小質(zhì)量，輪輻處厚度應在滿足強度的條件下設(shè)計得薄些。圖4.2中尺寸D1，可取為花鍵內(nèi)徑的125140倍。齒輪表面粗糙度數(shù)值降低，則噪

44、聲減小，齒面磨損速度減慢，提高了齒輪壽命。汽車齒輪齒面的表面粗糙度應在080040m范圍內(nèi)選用。3.6.7各檔齒輪齒數(shù)的分配在初選中心距，齒輪模數(shù)和螺旋角以后，可根據(jù)變速器的檔數(shù)，傳動比和傳動方案來分配各檔齒輪的齒數(shù)。以本次設(shè)計五檔變速器為例，說明分配齒數(shù)的方法。盡可能使各檔齒輪的齒數(shù)比應該不是整數(shù)，以使齒面磨損均勻。 圖3-3變速器傳動示意圖Fig.3-3 the sketch map of CVT1.確定一檔齒輪的齒數(shù)一檔傳動比 i1=(z23z12)/(z2z18) (3-3)如果z12z18齒數(shù)確定了，則z23與z2的傳動比可求出。為了求z12z18的齒數(shù)，先求其齒數(shù)和Zh 直齒:Zh

45、=2A/m斜齒:Zh=2Acos/mn=289cos200/3=55.76,取整得56。 計算后Zh取整，然后進行大小齒輪齒數(shù)的分配。中間軸上的一檔小齒輪的齒數(shù)盡可能取小些，以便使z12/z18的傳動 比大些，在i1已定的情況下，z23/z2的傳動比可分配小些，使第一軸常嚙合齒輪的齒數(shù)多些，以便在其內(nèi)腔設(shè)置第二軸的前軸承并保證輪軸有足夠的厚度?？紤]到殼體上的第一軸軸孔尺寸的限制和裝配的可能性，該齒輪齒數(shù)又不宜取多。所以初取Z12=38,Z18=18中間軸上小齒輪的最少齒數(shù)，還受中間軸軸徑尺寸的限制，即受剛度的限制。在選定時，對軸的尺寸及齒輪齒數(shù)都要統(tǒng)一考慮。轎車中間軸式變速器一檔傳動比i1=3

46、.53.8時，中間軸上一檔齒輪數(shù)可在1517間取，貨車在217間取。2.對中心距進行修正因為計算齒數(shù)和zh后，經(jīng)過取整數(shù)使中心距有了變化，所以應根據(jù)zh和齒輪變位系數(shù)新計算中心距，在以修正后的中心距作為各檔齒輪齒數(shù)分配的依據(jù)。A=m(z12+z18)/(2cos) =2.5(38+18)/( 2cos200)=89.39取A=90mm3.確定常嚙合傳動齒輪副的齒數(shù)求出傳動比z23/z2=i1z18/z12，而常嚙合傳動齒輪中心距和一檔齒輪的中心距相等，即A=mn(z2+z23)/2cos (3-4)所以，z2+z23=54.38,取整后為：z2=17，z23=37。 修正i1=(z23z12)

47、/(z2z18)=(3738)/(1718)=4.59i=|4.59-4.8|/4.8=4.35所以合格。修正，由A= mn(z2+z23)/2cos，推出2，23=25.8420同理得：12，18=21.03904.確定其他各檔的齒數(shù)1）確定二擋齒輪齒數(shù)若二檔齒輪是直齒輪，模數(shù)與一檔齒輪相同時，則得：i2=z23z11/z2z20 (3-5)A=m(z11+z20)/2 (3-6)解兩方程式求出z11,z20。用取整后z11,z20的計算中心距，若與中心距A有偏差，通過齒輪變位來調(diào)整。二檔齒輪是斜齒輪，螺旋角20與常嚙合齒輪的不同時，由式(3-5)得Z11/z20=i2z2/z23=3.24

48、317/37=1.490由A=mn(z11+z20)/2cos20，所以z11+z20=290cos200/3=56.38取整后：z11=34 z20=23 修正i2= z23z11/ z2z20=3734/(1723)=3.20i2=|3.20-3.243|/3.243=1.35（合格）修正2020=rccosmn(z11+z20)/(2A)=21.0390此外，從抵消或減少中間軸上的軸向力出發(fā)，還必須滿足下列關(guān)系式tan/tan20= z23/(z2+z23) (1+ z11/z20) (3-7)tan/tan20= tan 25.7420/ tan 21.0390=1.259 z23/(

49、z2+z23) (1+ z11/z20)=1.149|1.149-1.259|=0.110.5。兩者相差不大，可以近似認為軸向力是平衡的。2）確定三擋齒輪齒數(shù)Z7/z21=i3z2/z23 =2.19117/37 = 1.0由A=mn(z7+z21)/2cos7（7取20度）得z7+z21=56.38取整，z7=28，z21=28修正i3= z23z7/z21z2 =3728/2817 =2.176i3=|2.176-2.191|/2.191=0.685(合格)同理修正7合格7=rccosmn(z7+z22)/(2A)=21.0390此外，從抵消或減少中間軸上的軸向力出發(fā)，還必須滿足下列關(guān)系式

50、tan/tan21= z23/(z2+z23) (1+ z7/z21) tan/tan21= tan 25.7420/ tan 21.0390=1.259 z23/(z2+z23) (1+ z7/z21)=1.37|1.37-1.259|=0.110.5。兩者相差不大，可以近似認為軸向力是平衡的。3）確定四擋齒輪齒數(shù)Z6/z22=i4z2/z23 =1.48017/37 = 0.68由A=mn(z6+z22)/2cos6（6取20度）得z6+z22=56.38取整得：z6=22 z22=34修正i4= z23z6/z22z2 =3722/3417 =1.408i4=|1.408-1.480|/

51、1.480=4.85(合格)同理修正6合格此外，從抵消或減少中間軸上的軸向力出發(fā)，還必須滿足下列關(guān)系式tan/tan22= z23/(z2+z23) (1+ z6/z22) tan/tan22= tan 25.7420/ tan 21.0390=1.259 z23/(z2+z23) (1+ z6/z22)=1.128|1.128-1.259|=0.130.5。兩者相差不大，可以近似認為軸向力是平衡的。5.確定倒檔齒輪齒數(shù)倒檔齒輪選用的模數(shù)往往與一檔相同。圖3-3所是倒檔齒輪z19的齒數(shù)，一般在21-23之間，初選z19后，此處取22，可計算出中間軸與倒檔軸的中心距AA、=m(z18+z19)/

52、2A、=3（18+22）/2=60mm最后計算倒檔軸與第二軸的中心距。齒頂高：ha=mf*=3*1=3齒根高：hf=m(f*+c*)=3*（1+0.25）=3.75所以，修正后的各擋傳比為：i1=4.59，i2=3.20，i3=2.176，i4=1.408,i5=1.0各擋齒輪齒數(shù)：z2=17,z23=37，z12=38,z18=18,z11=34,z20=23,z7=28,z21=28,z6=22,z22=34，z19=223.7齒輪的材料及其選擇原則由齒輪的失效形式可知，設(shè)計齒輪傳動時，應是齒面具有較高的抗磨損、抗點蝕、抗膠合及抗塑性變形的能力。因此，對齒輪材料性能的基本要求為：齒面要硬，

53、齒芯要韌。3.7.1常用的齒輪材料1.鋼剛才的韌性較好，耐沖擊，還可通過熱處理或化學處理來改善其力學性能及提高齒面的硬度，故最適合用來制造齒輪。鍛鋼除尺寸過大或者是結(jié)構(gòu)形狀復雜只宜鑄造者外，一般都用鍛鋼制造齒輪，常用的是含碳量再0.15%0.6%的碳鋼或合金鋼。制造齒輪的鍛鋼可分為：經(jīng)熱處理后切齒的齒輪所用的鍛鋼 度與強度、速度及精度都要求不高的齒輪，應采用軟齒面（硬度350HBS）以便切齒，并使刀具不致迅速磨損變鈍。因此，應將齒輪毛坯經(jīng)過?；ㄕ穑┗蛘{(diào)質(zhì)處理后切齒。切制后即為成品。其精度一般為8級，精切時可達7級。這類齒輪制造簡便、經(jīng)濟、生產(chǎn)率高。需進行精加工的齒輪所用的鍛鋼 高速、重載及

54、精密機器（如精密機床、航空發(fā)動機）所用的主要傳動齒輪，除要求材料性能外，輪齒具有高強度及齒面的高硬度（如5865HRC）外，還應進行磨齒等精加工。合金鋼材根據(jù)所含金屬的成分及性能，可分別是材料的韌性、耐沖擊、耐磨及抗膠合的性能等獲得提高，也可通過熱處理或化學熱處理改善材料的力學性能及提高齒面的硬度。所以對于及時高速、重載，又要求尺寸小、質(zhì)量輕的航空齒輪，就都用性能優(yōu)良的合金鋼來制造。鑄鋼鑄鋼的耐磨性及強度均較好，但應經(jīng)過退火及?；幚恚匾獣r也可進行調(diào)質(zhì)處理。鑄鋼常用于尺寸較大的齒輪。2.鑄鐵灰鑄鐵性質(zhì)較脆，抗沖擊及耐磨性均較差，但抗膠合及抗點蝕的能力較好?；诣T鐵齒輪常用于工作平穩(wěn)，速度較低，功率不大的場合。3.非金屬材料對于高速、輕載及精度不高