073 齿轮参数方案设计计算，应注意哪些问题？

神行问答073：

电驱动减速器传动系统设计，一档两级三轴斜齿轮传动，电机4对极，输入峰值扭矩280Nm左右、峰值转速15000rpm。（1）齿轮参数方案设计计算，应注意哪些问题？（2）从对NVH影响考虑，各级齿轮重合度(端面/轴向)合理的取值范围是多少？是不是重合度越大越好？（3）有没有NVH效果较好的齿轮设计方案案例？

参考答案1：

1、在齿轮强度满足的情况下，齿轮体积越小重量越轻越好，有利于整箱的轻量化。同时，齿轮传动误差越小，齿轮噪音会越好，所以齿轮方案设计主要考虑齿轮强度和齿轮传动误差。齿轮参数设计主要考虑以下齿轮齿轮参数：a.模数，在齿轮强度满足的情况下，模数越小越好，模数越小，齿数越多，增加了重叠系数，可以降低噪音。b.螺旋角，螺旋角增加，齿轮重合度也就增加，可以降低齿轮传动噪音，但 是，螺旋角过大时，会增加齿轮加工、安装等的困难，也会影响实际的重合度。c.压力角，压力角较小 ，齿轮接触角和重合度增加，可以减小噪音。d.齿宽，齿宽越大，会降低齿轮的单位载荷，增加齿轮重合度，有利于降低齿轮传动噪音。e.齿轮重合度，重合度越大，可以减小单对轮齿的负荷，减小啮入和啮出的负荷冲击，降低齿轮的噪音，同时，随着接触齿对的增加，单对轮齿的传动误差会被均化，从而减小了轮齿的动态激励。

2、从对NVH影响考虑，各级齿轮的重合度应在3以上，重合度越大，齿轮噪音会越好，至于上限的话可以用专门的齿轮仿真分析软件分析，当然，重合度过大的话会导致齿轮结构尺寸过大。重合度只是影响NVH 的一个方面，影响NVH的因素会有很多，包括齿轮宏观参数，微观修行，齿轮加工精度、工艺、安装误差等各方面都有影响。

3、NVH效果好的齿轮设计方案都属于公司的保密资料，是很难获得的，可以考虑从市场购买NVH较好的减速箱进行逆向测绘，测绘出来的参数也只能是齿轮宏观参数，要转化成应用的话还需要进行微观修行设计的。

参考答案提供者：奕普汽车-辜建军

参考答案2：

1、首先就是齿数选择上，要是追逐齿设计即为素数。同时一级和二级齿轮啮合频率跟电机齿槽频率，扭 矩波动频率等一阶二阶频率最少相差10%以上(5km/h)。齿轮滑移率要控制在2以内。此外还有齿宽与模数和分度圆之间的比例等等可以参考附图书籍。其余校核的像齿面接触，齿根弯曲，胶合等。当然到结构设计时候加工工艺这块也需要考虑下，看看是否适合批产加工，如滚齿、磨齿或特殊工艺等。

2、关于重合度，建议端面重合度≥2，这样啮合刚度波动较小，但随之而来的可能问题是齿顶圆齿厚太小，所以要兼顾考虑。齿顶圆齿厚建议控制在0.8以上，但也有＜0.8的，可以与你们的供应商沟通下热处理淬透影响这块。如果达不到2，可以将端面重合度保证在1.75左右。

3、好的设计方案那就是参考市面上表现较好的车进行对标分析了。详细的方案设计估计是很难有，不过可以参考布置，连接，零部件选型等。可以去驱动视界公众号找找拆解报告看看。

参考答案提供者：JEE-王晓宇

参考答案3：

1、齿轮宏观参数设计：①齿数选择：啮合齿轮的齿数，要选择互为质数的齿数。齿数比不允许时，齿数的公约数尽可能小一些，可取2或3。一般齿数比与设计速比误差在±5%，对动力经济性影响较小，最好尽量齿数比误差控制在±3%以内。②模数压力角选择。在满足强度的条件下，细高齿设计，即小模数小压力角设计，对NVH有好处。③螺旋角选择。螺旋角大轴向力也大，需要平衡设计。④变位系数选择。避免过大正变位和过小负变位设计。必要时可配合螺旋角调整。⑤齿根全圆弧设计。有利于强度。⑥磨齿设计的齿轮顶隙可适当加大。⑦齿顶厚校核。避免齿顶过薄。可与校核滑动率一起设计齿顶圆。⑧渐开线起始圆设计。渐开线起始圆在满足啮合不干涉的前提下，不要设计过低，对加工工艺和齿轮强度没有好处。

齿轮微观参数设计：NVH优化。①齿形修形：一般fhα和Cα修形，齿顶修缘。②齿向修形：一般 fhβ和Cβ。③齿轮精度选择。可参考7级精度，但齿形fhα和齿向fhβV值要有控制。齿轮修形可通过软件分析：MASTA、ROAMX等。还可根据以往成熟案例或者经验推荐修形。

2、端面重合度最好＞2，利于齿轮修形。总重合度是越大越好，但避免3.5重合度设计。

3、NVH设计案例。①传递路径：优化悬置、支架。②齿轮修形：优化fhβ、Cβ，齿顶修缘。③避免加工缺陷。齿形齿根和齿顶凸起。

参考答案提供者：华晨汽车-董伟