Основные размеры и масса коробки передач определяются главным образом размерами зубчатых колес. Предварительно параметры зубчатых колес определяются на основе метода аналогии и использования статистических данных, отражающих длительную практику автостроения. Затем они уточняются по результатам проверочных расчетов и испытаний. Главным размерным параметром является межосевое расстояние .

На основании данных о выполненных конструкциях соосных трехвальных коробок передач с двумя степенями свободы и неразветвленным потоком межосевое расстояние (мм) может быть представлено как функция крутящего момента на вторичном валу:

, (4.1)

где — максимальный крутящий момент на вторичном валу, Нм, определяемый исходя из максимального крутящего момента двигателя и передаточного числа первой передачи.

Коэффициент

находится в пределах 8,6 .9,6 для грузовых. Большие значения коэффициента относятся к коробкам с ускоряющей передачей, а также коробкам автомобилей с дизельными двигателями.

.

Практически для выполненных конструкций ряд значений ограничен. Для коробок передач грузовых автомобилей рекомендуется следующий рациональный ряд межосевых расстояний (мм): 85, 105, 125, 140, 160.

Принимаем мм.

После выбора межосевого расстояния назначаются ширина зубчатых венцов, модуль и угол наклона зуба. Требуемая жесткость конструкции, удовлетворительная сбалансированность сроков службы зубчатых колес и подшипников и умеренная металлоемкость имеют место при практически установившихся пропорциях основных элементов коробки передач. Поэтому ширина зубчатых венцов, а также длина коробки по картеру и габаритные размеры валов и подшипников, выраженные в долях межосевого расстояния, сохраняют для выполненных конструкций с типовой компоновкой высокую степень постоянства.

Рабочая ширина зубчатых венцов

. (4.2)

мм.

Нормальный модуль () зубчатых колес механических коробок передач находится в следующих пределах (мм): в микро- и малолитражных автомобилях — 2,25 .2,75; легковых — 2,75 .3; грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности — 3,5 .4,25; грузовых автомобилях большой грузоподъемности — 4,25 .5.

Принимаем мм.

Большинство зубчатых колес в коробках передач выполняются косозубыми с целью уменьшения шума при работе и повышения прочности. Прямозубые применяются обычно для передачи заднего хода, а в грузовых автомобилях — также и для первой передачи. Угол наклона косозубых колес находится в следующих пределах (град): в трехвальных коробках легковых автомобилей — 22 .34; двухвальных — 20 .25; в коробках передач грузовых автомобилей — 18 .26.

Принимаем

Предварительно рассчитываем сумму чисел зубьев.

. (4.3)

.

Уточняем угол наклона зубьев

(4.4)

Трехвальные коробки передач с двумя степенями свободы на каждой передаче, кроме прямой и заднего хода, передают мощность последовательно через две пары зубчатых колес — пару привода промежуточного вала с передаточным числом ип и выходную пару данной передачи с передаточным числом иi. В этом случае задача по подбору чисел зубьев включает также рациональное распределение передаточного числа коробки передач икп = ип иi. Значение ип при переходе от одной передачи к другой остается неизменным, изменяются лишь значения иi. Значение ип целесообразно определять исходя из заданного передаточного числа первой передачи и1. При этом должны быть учтены следующие ограничения: ведущая шестерня пары первой передачи 2Вщ1 должна иметь размер, позволяющий выполнить промежуточный вал достаточно жестким; минимальное число зубьев этой шестерни по условию качества зацепления не должно быть менее 12; шестерня первичного вала zвщ п должна иметь размер, позволяющий выполнить гнездо под передний подшипник вторичного вала требуемой грузоподъемности; внешний диаметр этой шестерни для обеспечения технологичности сборки не должен превышать размер отверстия под подшипник первичного вала, ограничиваемый условием жесткости картера. В то же время рациональным является распределение, при котором большая степень редукции момента осуществляется парой первой передачи, т.е. передаточное число иi1 превышает ип. Для трехвальных коробок передач с типовой компоновкой распределение передаточного числа первой передачи оказывается рациональным как в отношении момента на промежуточном валу, так и в отношении учета перечисленных выше ограничений, если его выполнить на основе выбора числа зубьев ведущей шестерни первой передачи zвщ 1 в следующих пределах: для коробки передач грузовых автомобилей (и1 = 6 .8) — zвщ 1 = 12 .16. Меньшие значения zвщ 1 относятся к коробкам передач с большими значениями иг и модуля зубчатых колес первой передачи.