汽车变速箱齿轮失效分析课程设计

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1、汽车变速箱齿轮失效分析课程设计汽车变速箱齿轮失效分析课程设计院部：机械工程学院专业：金属材料工程班级：1102班指导老师：刘先兰职称：博士本组成员：黄奇翔、刘伟雄、唐浩然、冯岳峰、廖浩完成时间：2014年4月28日姓名：学号：-8-汽车变速箱齿轮失效分析课程设计目录摘要2关键词21绪论31.1变速箱齿轮的原理41.2分析意义52理论检验62.1宏观断口分析62.2化学分析72.3金相检验72.4有效硬化层测试82.5扫描电镜分析103分析与讨论114结论12参考文献13致谢-8-汽车变速箱齿轮失效分析课程设计摘要采用宏观检验，化学成分分析，金相检验

2、，有效硬化测试，扫描电镜分析等方法对失效变速箱齿轮进行分析。结果表明，因工作应力过高等原因造成主动齿轮齿面先发生接触疲劳失效，导致齿根部应力增大产生高周疲劳裂纹继而引起齿断裂，致使其余齿和从动轮齿别打断。关键词:变速箱齿轮；接触疲劳；工作应力Abstract：Themacroscopicexamination,chemicalcompositionanalysis,metallographicexamination,effectivehardeningtest,SEManalysismethodtoanalyzethefailureoftransm

3、issiongear.Theresultsshowthat,causetheactivegeartoothsurfacecontactfatiguefailureduetohappenfirstworkingstressandotherreasons,leadtotoothrootstressincreasethehighcyclefatiguecrackandcauseoftoothfracture,resultinginthegearandthedrivengeardon'tinterrupt.Keywords:transmissiongear

4、;contactfatigue;workstress-8-汽车变速箱齿轮失效分析课程设计绪论1变速箱齿轮的原理：机械式变速箱主要应用了齿轮传动的降速原理。简单的说，变速箱内有多组传动比不同的齿轮副，而汽车行驶时的换档行为，也就是通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮副工作。如在低速时，让传动比大的齿轮副工作，而在高速时，让传动比小的齿轮副工作。手动变速箱主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生变速变矩；而自动变速箱AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。液力变扭器是AT最具特点的部件，它由泵轮、涡轮和

5、导轮等构件组成，直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。泵轮和涡轮是一对工作组合，它们就好似相对放置的两台风扇，一台主动风扇吹出的风力会带动另一台被动风扇的叶片旋转，流动的空气——风力成了动能传递的媒介。如果用液体代替空气成为传递动能的媒介，泵轮就会通过液体带动涡轮旋转，再在泵轮和涡轮之间加上导轮以提高液体的传递效率。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大且效率偏低。-8-汽车变速箱齿轮失效分析课程设计变速器齿轮工作原理齿轮变速器功能：（1）改变传动比，满足不同行驶条件对牵引力的需要，使发动机尽量工作在有利的工况下，满足可能的行驶速度要求。在较大范围内

6、改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。由于汽车行驶条件不同，要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化。(2)实现倒车行驶，用来满足汽车倒退行驶的需要。实现倒车行驶汽车，发动机曲轴一般都是只能向一个方向转动的，而汽车有时需要能倒退行驶，因此，往往利用变速箱中设置的倒档来实现汽车倒车行驶。(3)中断动力传递，在发动机起动，怠速运转，汽车换档或需要停车进行动力输出时，中断向驱动轮的动力传递。(4)实现空档，当离合器接合时，变速箱可以不输出动力。例如，可以保证驾驶员在发动机不熄火时松开离合器踏板离开驾驶员座位-8-汽车变速箱齿轮失效分析课程设

7、计2分析意义一.变速箱在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。由于汽车行驶条件不同，要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化。例如在高速路上车速应能达到100km/h，而在市区内，车速常在50km/h左右。空车在平直的公路上行驶时，行驶阻力很小，则当满载上坡时，行驶阻力便很大。而汽车发动机的特性是转速变化范围较小，而转矩变化范围更不能满足实际路况需要。二.实现倒车行驶汽车发动机曲轴一般都是只能向一个方向转动的，而汽车有时需要能倒退行驶，因此，往往利用变速箱中设置的倒档来实现汽车倒车行驶。三.实现空档当离合器接合时，变速箱可以

8、不输出动力。例如可以保证驾驶员在发动机不熄火时松开离合器踏板离开驾驶员座位。变速箱由变速传动机构和变速操纵机构两部分组成。