1.齿数设计
(1)不得有公约数,避免磨损不均匀。
(2)货车齿数总和一般不小于40,否则重合度小,传动不平稳。
(3)轿车齿数和一般不少于50,增加平稳定,减少噪声。轿车除特殊设计要求,齿数和一般在50-60之间。
(4)齿数少,弯曲强度好。齿数多,传动平稳,疲劳强度好。
(5)根据性能要求的考虑。
2.节圆直径设计
(1)节圆直径根据齿轮的承载能力确定,目前使用经验公式进行初选节圆直径。
(2)根据速比不同,详细计算时,一般计算的节圆直径需要调整。大速比强度弱,为保证强度,节圆直径会设计的大些。小速比齿轮强度大,节圆直径会设计的小些。
3.偏置距设计
偏置距越小,效率越高,同时齿轮强度降低。高效率车型,选择小偏置距,提升齿轮传动效率。
(1)偏置距越大,效率越低,同时齿轮强度提升。
(2)小轮轴线的偏置,传动系统具有更大布置空间。大小轮轴线交错排列,可在小轮轴上采用普通锥齿轮传动难于实现的跨装支承,从而提高了承载能力与结构强度。
(3)下偏可以降低汽车的重心增加平稳性;减小偏置或上偏置可以增加汽车底盘高度,增加汽车的通过性。
4.齿宽设计
(1)大轮齿宽F选取可根据F≤0.3A0和F≤10m确定,选二式中计算出的较小值。A0为锥齿轮外锥距,m为端面模数。
(2)从理论上讲,增长齿宽可增加轮齿的强度和寿命,但这样也将是小端极度削弱,而且要求较小的刀顶宽和刀尖圆角,对制造和减小齿根应力集中十分不利,如果实际工况下使负荷集中在小端,反倒会使轮齿加快破坏。
(3)齿面宽过大或过小,都会影响齿轮的强度。齿宽过大也不利于总成空间布置。
(4)一般来说,主齿齿轮啮合次数较多,主齿强度低于从齿强度。主齿齿宽大于从齿齿宽设计,有利于主齿强度的改善。
(5)大轮齿宽F选取可根据F≤0.3A0和F≤10m确定,选二式中计算出的较小值。A0为锥齿轮外锥距,m为端面模数。
(6)从理论上讲,增长齿宽可增加轮齿的强度和寿命,但这样也将是小端极度削弱,而且要求较小的刀顶宽和刀尖圆角,对制造和减小齿根应力集中十分不利,如果实际工况下使负荷集中在小端,反倒会使轮齿加快破坏。
(7)齿面宽过大或过小,都会影响齿轮的强度。齿宽过大也不利于总成空间布置。
(8)一般来说,主齿齿轮啮合次数较多,主齿强度低于从齿强度。主齿齿宽大于从齿齿宽设计,有利于主齿强度的改善。
5.刀盘半径设计
(1)刀盘半径根据大轮节圆直径选取,刀盘半径已经标准化,格里森公司为准双曲面齿轮加工推荐了标准刀盘半径。
(2)从调整灵活性及强度观点,选小的刀盘半径比较有利。对于大量生产,为增加刀盘使用寿命,选大的刀盘半径更有利。
6.螺旋角大小设计
(1)弧齿锥齿轮多采用35°螺旋角,准双曲面齿轮主齿螺旋角根据速比和车型不同,多选用40-47°螺旋角。
(2)增大螺旋角可增大重合度,使齿轮传动更加平稳,降低噪音,但也不能过大,否则齿轮所受轴向力大,不利于系统整体性能的提高。
7.螺旋角方向设计
(1)正车面为顺时针旋转的,主动锥齿轮的螺旋方向为左旋,从动轮为右旋;正车面为逆时针旋转的,情况相反。这样可保证大小轮在传动时具有相互推开的轴向力,从而使主从动轮互相推开以避免齿轮承载过热胶合。
(2)目前汽车驱动桥后桥主齿左旋,中桥主齿右旋。
(3)螺旋方向规定:左旋齿:如果面对齿轮齿面,轮齿自齿面中点到大端旋向为反时针的叫左旋齿。右旋齿:如果面对齿轮齿面,轮齿自齿面中点到大端旋向为顺时针的叫右旋齿。
8.压力角设计
(1)目前汽车齿轮常用平均压力角有19°、21.25°、22.5°三种。
(2)增大齿形角可增加轮齿的强度,减小不产生根切的最小齿数,但同时又容易产生齿顶变尖及刀尖宽度过小的情况,重合度减小。
(3)轻负荷齿轮,选择小压力角。重负荷齿轮,选择大压力角。