齒輪的損壞形式

分三種：輪齒折斷，齒面疲勞剝落，移動換檔齒輪端部破壞。

輪齒折斷分兩種：輪齒受足夠大的衝擊載荷作用，造成輪齒彎曲折斷；輪齒再重複載荷作用下齒根產生疲勞裂紋，裂紋擴展深度逐漸加大，然後出現彎

曲折斷。前者在變速器中出現的很少，後者出現的多。

齒輪工作時，一對相互嚙合，齒面相互擠壓，這是存在齒面細小裂縫中的潤滑油油壓升高，並導致裂縫擴展，然後齒面表層出現塊狀脫落形成齒面點蝕。

他使齒形誤差加大，產生動載荷，導致輪齒折斷。

用移動齒輪的方法完成換檔的抵擋和倒擋齒輪，由於換檔時兩個進入嚙合的齒輪存在角速度茶，換檔瞬間在齒輪端部產生衝擊載荷，並造成損壞。

齒輪強度計算

與其他機械行業相比，不同用途汽車的變速器齒輪使用田間仍是相似的。此外，機車變速器齒輪用的材料，熱處理方法，加工方法，精度級別，支承方式

也基本一致。如汽車變速器齒輪用低碳鋼製作，採用剃赤和磨赤精加工，齒輪表面採用滲碳淬火熱處理工藝，齒輪精度為JB179—83，6級 和7級。因此，

用於計算通用齒輪強度公式更為簡化一些的計算公式來計算汽車齒輪，同樣可以獲得較為準確的結果。下面介紹的是計算汽車變速器齒輪強度用的簡化計

算公式。

變速器齒輪多數採用滲碳合金鋼，其表層的高硬度與芯部的高韌性相結合，能大大提高齒輪的耐磨性及抗彎取疲勞和接觸疲勞的能力。在選用鋼材及熱處

理時，對切削加工性能及成本也應考慮。值得指出的是，對齒輪進行強力噴丸處理以後，齒輪彎曲疲勞壽命和接觸疲勞壽命都能提高。齒輪在熱處理之後

進行磨齒，能消除齒輪熱處理的變形；磨齒齒輪精度高於熱處理前剃齒和擠齒齒輪精度，使得傳動平穩、效率提高；在同樣負荷的條件下，磨齒的彎曲疲

勞壽命比剃齒的要高。

國內汽車變速器齒輪材料主要用20CrMnTi、20Mn2TiB、16MnCr5、20MnCr5、25MnCr5。滲碳齒輪表面硬度為58～63HRC，芯部硬度為33～48HRC。

變速器工作時，由於齒輪上有圓周力、徑向力和軸向力作用，其軸要承受轉矩和彎矩。變速器的軸應有足夠的剛度和強度。因為剛度不足的軸會產生彎曲

變形，破壞了齒輪的正確嚙合，對齒輪的強度、耐磨性和工作噪聲等均有不利影響。所以設計變速器軸時，其剛度大小應以保證齒輪能實現正確的嚙合為

前提條件。

對齒輪工作影響最大的是軸在垂直面內產生的撓度和軸在水平面內的轉角。前者使齒輪中心距發生變化，破壞了齒輪的正確嚙合；後者使齒輪相互歪斜，

致使沿齒長方向的壓力分佈不均勻。

初步確定軸的尺寸以後，可對軸進行剛度和強度驗算。欲求中間軸式變速器第一軸的支點反作用力，必須先求第二軸的支點反力。擋位不同，不僅圓周力、

徑向力和軸向力不同，而且力到支點的距離也有變化，所以應當對每個擋位都進行驗算。驗算時將軸看做鉸接支承的梁。作用在第一軸上的轉矩應取Temax。

軸的撓度和轉角可按《材料力學》有關公式計算。計算時僅計算齒輪所在位置處軸的撓度和轉角。第一軸常嚙合齒輪副，因距離支承點近、負荷又小，通

常撓度不大，故可以不必計算。