如何提高齿轮传动的接触强度

螺丝刀

为什么加大中心距可提高接触强度?还有其他什么措施?

爱猫人士薛定谔

提齿轮的加工精度也可以
- E' u7 |5 T; f0 T% p加大中心距是减小压强，传递的力矩一样，中心距越大接触面受力越小

螺丝刀

爱猫人士薛定谔 发表于 2013-5-24 12:14
提齿轮的加工精度也可以
% {8 }: H1 t) f1 X/ U% q加大中心距是减小压强，传递的力矩一样，中心距越大接触面受力越小

哦,是这样啊,谢谢了!

小西行长

1.齿面淬火，可以提高接触强度，但是齿面越硬，齿间载荷分布越不均。
2.采用小模数多齿数，通过提高重合度来提高齿面接触强度。
3.加大齿宽系数也能提高接触强度，但是齿宽系数越大，齿向载荷分布会越不均的。
4.齿轮正变位也能提高齿面接触强度，主要是加大了相互啮合齿面的曲率半径。
1 {! \9 ^- h' \% n( m( j5.还可以改齿轮外啮合为内啮合也能提高齿面接触强度。
0 @/ n8 f9 f) [" \4 ?* l. s6.还可以在同等中心距下，改直齿为斜齿或人字齿。也能提高齿面接触强度。
7.还可以。。。。。。多的很啊！
# T8 ~1 v  k6 P/ B) z

leungc

楼上说的很详细  

螺丝刀

小西行长 发表于 2013-5-24 12:51
1.齿面淬火，可以提高接触强度，但是齿面越硬，齿间载荷分布越不均。
' m% T; N" R) k" I0 ^4 Y+ B& w2.采用小模数多齿数，通过提高重合度 ...

; a- U4 D% ?3 Q. _" X7 l9 W" ?3 X嗯,谢谢了!

问天问地问自己

小西行长 发表于 2013-5-24 12:51
) X2 x% P2 u& M2 O, l0 p' d1.齿面淬火，可以提高接触强度，但是齿面越硬，齿间载荷分布越不均。
2.采用小模数多齿数，通过提高重合度 ...

1.齿面淬火，可以提高接触强度，但是齿面越硬，齿间载荷分布越不均。
* X4 _" Q! u% K. \2.采用小模数多齿数，通过提高重合度来提高齿面接触强度。
7 x+ d* T" n2 [6 K  T3.加大齿宽系数也能提高接触强度，但是齿宽系数越大，齿向载荷分布会越不均的。
4.齿轮正变位也能提高齿面接触强度，主要是加大了相互啮合齿面的曲率半径。
5.还可以改齿轮外啮合为内啮合也能提高齿面接触强度。  P8 F6 u4 v% q: ]( a4 M
6.还可以在同等中心距下，改直齿为斜齿或人字齿。也能提高齿面接触强度。% ^' V+ Z0 H* |3 ?
  `* S) c  l+ b* f; C* C7.还可以。。。。。。多的很啊！

请教大侠，我正碰到一个齿轮校核的问题，为了照顾速比，安全系数达不到。打算用变位来增强小齿轮的强度。

1，硬齿面；表面淬火；
& \& d7 ~9 W* k6 o: P2 Y2，模数<=2；需要大速比，一个大齿轮，一个小齿轮；但是高度受限，大齿轮不能太大；
5 f/ P6 O- v2 d: W: T通过多个软件校核，发现接触强度安全系数不够。
  O& q2 z" \& c4 M% f4 }3，齿轮宽度基本定死了；

( C: V* q* w( A  F4 \& A  N' `: h' ^+ b4，考虑高度变位或者角度变位，特别是提升小齿轮的接触强度。
# O' l; [% R2 Q5，外啮合；无法更改内啮合；
/ h* X0 ]  N( o! l9 D, K5 q) O$ \4 |3 w6，基于成本考虑用直齿；斜齿，螺旋齿，人字齿太昂贵；
7，愿闻其详！
, P5 n  D% `7 ?4 D, d1 {3 x
非常感谢！
9 j3 T$ L2 T+ C, {* V

问天问地问自己

这是没有变位的：
6 p8 E  \# X- q/ c# E6 Y3 ~! n/ z

--------------渐开线圆柱齿轮强度校核GB/T3480-1997--------------
. \, v9 C! W5 A( d- l6 `$ ]( L6 p------------------------输入参数-------------------------------
2 m9 k( H# n% h此计算针对闭式齿轮传动
4 e+ ]4 j/ r. Y+ }2 N- t( H. ]                                       外啮合
# g3 p" r$ m: }. P7 l/ T$ y5 ]* V                              小齿轮是其它   大齿轮是其它
/ u' x. V% i  J- ]# {/ }& m# ?- J功率（千瓦）                            P   =0.15kW
) M( ]% C3 r# h小齿轮转速（转/分）                     n1  =81
: e; `2 M7 t3 L1 V! p法向模数（mm）                          mn  =1
0 \& \4 ~7 l, ?: T: L使用系数                                KA  =1.25
( l0 l$ d1 N8 V5 M油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
& `) v, o: t# y; T: b9 ~6 z设计寿命:                               50000小时小时
& V& _2 H. C+ _2 o运转类型:                               双向运转
6 G" |; N1 Z. l/ G+ u6 V齿面点蚀:                               不允许点蚀
* N  @7 g( b2 Q' V6 P. ?0 p第Ⅱ组公差等级:                          8
' r5 E) h$ U9 @第Ⅲ组公差等级:                          8
齿形角                            αn =20.000°=19°59'60"
螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
0 D- w$ X" {3 H/ ]$ @$ ]工作油温                         θoil=50℃
* v6 }# W* K( ~- e3 z/ u1 p                                        不是人字齿
& I1 Z% y* q6 Q2 j  D3 Z/ n                                     装配时进行检验调整
- N$ {  d( ]0 |7 T0 m                                        一般齿轮
# M9 h2 }1 U, P/ r% Z4 x9 {润滑方式                                喷油润滑
驱动方式                                小轮驱动大轮
小齿轮布置系数                          K   =0.480
1 V! _+ ]0 I" g; ^: w轴承间距（mm）                          L   =100.000
! j; R2 Q! J  S; }+ j. x* y' I/ y齿轮偏心距或悬臂伸出量（mm）            s   =0.000
弯曲变形当量轴径（mm）                dsh   =18.300
6 d+ I. s  U* T1 {# `3 J* S5 e齿轮/轴装配型式                        一般
- g" z# O2 J/ L$ G最小接触强度安全系数                   SHmin=1.00
最小弯曲强度安全系数                   SFmin=1.25
                                小齿轮           大齿轮
( d, k: P5 M6 P, Q: S7 Q齿数                            Z1  =22        Z2=66
$ Z8 p3 _' t' m$ G& b/ f变位系数             xn1 =0.0       xn2=0.0
总齿宽（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
轮缘内腔直径（mm）              Di1 =0 mm       Di2=0 mm
( `+ ~9 F( y0 m齿轮材料:              表面硬化钢、氮化钢        表面硬化钢、氮化钢
' e- ?* r8 }% Y# j3 B- M齿面粗糙度（μm）               Ra1 =16      Ra2=16
- w& J- D  I  V8 {2 }" `7 Q齿根圆角处的表面粗糙度（μm）       Raj1=16     Raj2=16
2 j% I5 V0 O+ Q5 |  e: \& N3 U5 p接触强度极限（MPa）          σHlim1=1350  σHlim2=1350
7 d3 l7 B6 y; r) ]' V  V7 e弯曲强度极限（MPa）          σFlim1=360  σFlim1=360
2 O$ z% L7 e3 f$ A# X4 k( ~轮缘厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
轮幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
齿顶修缘量（μm）               ca1 = 30      ca2= 30
2 q. }$ e2 G, E0 l----------------------几何及精度参数-------------------------------
: E$ h( S5 D2 k  G% P3 i( U  G                                    小齿轮          大齿轮
4 b, j3 H1 c0 `1 a分度圆直径（mm）                d   =22.000        66.000
6 B' @6 I& H1 c- P节圆直径（mm）                  d'  =22.000        66.000
7 w1 z- O+ N8 E/ G  q) J$ p0 }顶圆直径（mm）                  da  =24.000        68.000
9 _3 f8 P  U( j. I/ R% Q根圆直径（mm）                  df  =19.500        63.500
6 G( y9 d$ A: F: B- n基圆直径（mm）                  db  =20.673        62.020
齿高（mm）                      h   =2.250         2.250
滑动率                          η  =3.200          1.042
基节极限偏差（μm）             fpb = 18            18
周节极限偏差（μm）             fpt =19             19
) _! W( E9 z3 L5 M( J中心距（mm）                            a   =44.000
啮合角（°）                            α' =20.000
分度圆线速度（m/s）                     v   =0.093
) o  ~9 u5 F4 e. m/ N端面重合度                              εα=1.690
轴向重合度                              εβ=0.000
齿形公差（μm）                         ff  = 14
) Z4 g3 N# |! }齿向公差（μm）                         Fβ = 18
------------------------接触强度系数-------------------------------
! _9 R0 ~+ m% Z1 Y6 J  V. C临界转速比                               N  =0.002
诱导质量                                mred=0.001kg/mm
, y( q- g8 H/ P" l动载系数                                Kv  =1.002
. S3 v8 P* e% Y8 U" x% U: R4 ~单对齿刚度                              C'  =13.401
啮合刚度                                Cγ =20.335
5 u5 I/ |  u" b( p小齿轮结构尺寸系数                      γ  =0.465
1 ~9 a0 O. ?/ `1 r1 j9 w* K( d齿向载荷分布系数                        KHβ=1.702
* f: H5 G( \( T4 c! j. K齿间载荷分布系数                        KHα=1.261
( G0 k! u' p$ ]' A6 N% @* t/ g节点区域系数                            ZH  =2.495
( Z( h  a8 V% v* \- }/ m弹性系数                                ZE  =189.812
重合度系数                              Zε =0.878
螺旋角系数                              Zβ =1.000
齿面工作硬化系数                        ZW  =1.000
9 f5 O! ]0 w; H                                  小齿轮         大齿轮
润滑剂系数                      ZL  =0.923        0.923
* h+ H3 Z- g8 G" i4 N7 t, I9 h% Z% s速度系数                        ZV  =0.938        0.938
6 S. ?3 A" T! ^( x& w粗糙度系数                      ZR  =0.733        0.733
. ?  }6 W% w, |4 W3 V4 J' n; R尺寸系数                        ZX  =1.000        1.000
寿命系数                        ZNT =0.953        0.985
单对齿啮合系数               ZB  ZD =1.065        1.000
) q9 A( j, k- [7 e( d4 ?------------------------弯曲强度系数-------------------------------
1 |4 T$ t9 }" W4 D( T( }齿向载荷分布系数                        KFβ=1.574
, o- s, H. n3 a齿间载荷分布系数                        KFα=1.261
8 Z/ t% }; K4 I+ V$ ~. Z重合度系数                              Yε =0.694
螺旋角系数                              Yβ =1.000
试验齿轮的应力修正系数                  Yst =2.0
% v3 `; N+ u' U% v* x                                  小齿轮         大齿轮
# L) C# u% F& ~4 }  F  t3 K30°切点处曲率半径系数        ρF/mn=0.568        0.494
+ N! @* }& b5 S6 @7 j尺寸系数                        YX  =1.000        1.000
1 s  b0 T$ `  ]齿形系数                        YF  =1.470        1.255
. P( i; ]$ `# K$ \9 v. R应力修正系数                    YS  =1.872        2.111
寿命系数                        Ynt =0.916        0.936
1 t2 G4 t7 ?' X8 n( l相对齿根圆角敏感系数         YδrelT=0.992        0.997
: b. K( a+ w% t. |- L相对齿根表面状况系数          YRrelT=0.838        0.838
4 g- A# H8 E( _( V; n( z轮缘系数                        YB  =1.002        1.002
% ^- {0 m! s+ K------------------------胶合强度系数-------------------------------
油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
平均摩擦系数                             μm=0.749
, z) v+ Z& ?: t+ e. \, i8 L! p& J& a热閃系数                                  XM=50.000
' s+ g  p& h. P! [- L+ \. C' O小齿轮齿顶E点的几何系数                  XBE=0.273
单位齿宽载荷                              wt=288.193N/mm
啮入冲击系数                              XQ=1.000
重合度系数                               Xε=0.272
加权系数                                  C1=0.700
润滑系数                                  Xs=1.200
加权系数                                  C2=1.500
3 V% x8 }; ~+ U2 P% k- z材料焊合系数                              Xw=1.000
螺旋线系数                              KBγ=1.000
齿顶修缘系数                             Xca=1.790
: c! e0 o, N8 y3 w9 a( EFZG润滑油的胶合载荷级                    FZG= 7
9 V8 o* r0 P5 h7 z! X试验齿轮的本体温度                      θMT=118.173℃
试验齿轮的积分平均温升             θflaintT=54.419℃
载荷全部作用于小轮齿顶E点时的瞬时温升 θflaE=47.318℃
积分平均温升                        θflaint=12.849℃
$ g1 F! Y& m1 H9 i本体温度                                 θM=70.793℃
8 t1 a" M: h+ r积分温度                               θint=90.066℃
胶合温度                              θsint=199.802℃
* A! g0 _' ?8 X; K3 l' g$ B--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------
* X2 b% @+ ?9 U0 y1 z0 ?: Q1 I计算齿轮接触极限应力（MPa）     σHG=815.592       843.476
计算接触应力（MPa）              σH=1849.726        1736.484
接触安全系数       Sh =0.441           0.486
4 S- b: U/ A$ ?4 K$ ~+ d8 H--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
弯曲强度极限（MPa）           σFlim=270.000        270.000
& e5 k) I5 [4 W, V) K# {8 G计算齿轮弯曲极限应力（MPa）     σFG=411.331        422.651
$ Q% W8 p- L  `2 V% w计算弯曲应力（MPa）              σF=734.487        707.358
1 w7 F5 a% n8 J8 Y7 I  t弯曲安全系数       Sf =0.560           0.598
----------------------胶合强度计算结果--------------------------------
胶合承载能力的安全系数            SB=2.218
------------------------静强度计算结果------------------------------
) B3 F; U. Y" y* A. V5 L4 O静强度最大载荷系数                  uzxi=2.400
使用系数KA=1   动载系数KV=1
9 b( ~# s5 g, j# M% L静强度计算最大接触应力(MPa)     σHs=2199.551        2199.551
静强度许用最大接触应力(MPa)     σHP=2160.000        2160.000
# _8 O7 w" l0 C/ f4 L- d静强度接触安全系数               Shj=0.982           0.982
* z8 y" t) w3 c- c4 C# [静强度计算最大弯曲应力(MPa)     σFs=1207.734        1163.125
静强度许用最大弯曲应力(MPa)     σFP=1698.758        1888.200
: M* t" o  y# J% T5 E4 U9 ~) y静强度弯曲安全系数               Sfj=1.407           1.623
----------------------------------------------------------------
+ `! D0 l$ l0 X& T" V( P$ {- O- t1 j                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
4 O( K& [; d- D1 t$ e┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
" D) ]5 J1 ?1 u: ~& T┃                │              最小安全系数                ┃
  J3 G. {( D" C+ N* t6 u* u5 A┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
6 q' F( A2 u3 [2 h5 u/ f┠────────┼─────────┼───────────┨
7 l$ |- K1 e6 n  ]2 F┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
" J; u$ m8 z& d& x' i* E% r! i┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   较高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
; m% Z' `2 F% E; }& X' @┠────────┼─────────┼───────────┨
; J9 k! r' p6 O┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
! u( h" N' i0 K# l/ W( O┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
+ D0 t" o+ Q9 V* x9 P6 \┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
1 s) h4 L( `+ f- K' G% k. y; {. A注
9 t# C# r) L2 L! \1 在经过使用验证或对材料强度、载荷工况及制造精度拥有较准确的数
7 v$ b/ E( C5 D1 t: I. p据时,可取表中SFmin下限值。
2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
( ^" l6 {% F- p. c! \3 采用低可靠度的接触安全系数时,可能在点蚀前出现齿面塑性变形。

# V6 B5 e- w7 O( A" k+ M                             最小胶合安全系数SBmin
┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃     计算依据或使用要求         │ SBmin  │              备      注                ┃
' T2 e/ W2 R5 I  C% K) _7 ?0 _& r┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │  1.5   │                                        ┃
. K5 W" k5 b3 i  r* S7 G3 l0 }0 r# k┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃依据名义载荷计算时(如工业汽轮机)│1.5～1.8│有实测载荷谱为依据精确确定KA时,可取为1.5┃
0 X+ B( d" j- x1 X$ x( R┠────────────────┼────┼────────────────────┨
3 O( W8 H$ S- M3 b3 O2 a┃  高可靠性要求(如飞机 汽轮机)   │ 2～2.5 │有实测载荷谱为依据精确确定KA时,可取为1.8┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
  注:经逐级加载跑合时取小值,不经跑合者取大值。
----------------------------------------------------------------

( U1 r4 B& ?" g$ T* m4 G
0 y" M6 i8 y1 i  `4 _$ Z! x

问天问地问自己

这是有变位的数据：均为正变位0.5，测算结果如下：

% I3 }5 A& J9 I+ R& P7 O

/ t* Q7 w1 Z# [--------------渐开线圆柱齿轮强度校核GB/T3480-1997--------------
4 A; V! `, X3 l5 }: R6 T( \  |------------------------输入参数-------------------------------
: N$ i. T; J6 {, G# Y: X) J* N  @- Z此计算针对闭式齿轮传动
: h4 A0 |* u" G/ g8 k$ }* c4 q! z                                       外啮合
                              小齿轮是其它   大齿轮是其它
功率（千瓦）                            P   =0.15kW
8 t2 c  A5 G& G- B! C- O2 I小齿轮转速（转/分）                     n1  =81
法向模数（mm）                          mn  =1
+ P$ o; K. z9 i) c% w( g" R# u使用系数                                KA  =1.25
油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
- k& m7 }. T/ f1 f/ P设计寿命:                               5000小时小时
运转类型:                               双向运转
4 h! C; A( Z$ ~8 Y# _) o0 j齿面点蚀:                               允许少量点蚀
第Ⅱ组公差等级:                          8
2 y& E8 c& r* a8 M- g第Ⅲ组公差等级:                          8
齿形角                            αn =20.000°=19°59'60"
) L8 j2 w/ H% n2 \6 K螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
. ?, F+ \  Q5 E/ \$ T工作油温                         θoil=50℃
                                        不是人字齿
! A9 j3 u9 q) d& n                                     装配时进行检验调整
* g/ N+ B8 p  l* q+ d                                        一般齿轮
, [: V$ Y2 U) m/ A润滑方式                                喷油润滑
驱动方式                                小轮驱动大轮
( y4 v" j& a9 b" ?& \7 Z  y小齿轮布置系数                          K   =-0.600
轴承间距（mm）                          L   =100.000
齿轮偏心距或悬臂伸出量（mm）            s   =0.000
弯曲变形当量轴径（mm）                dsh   =18.300
! ~8 L" T) E4 a/ ?3 j; V/ n8 C/ X齿轮/轴装配型式                        一般
最小接触强度安全系数                   SHmin=1.00
# u5 d; p( k0 P; ?最小弯曲强度安全系数                   SFmin=1.25
$ s, j$ T( c8 o. ~4 R                                小齿轮           大齿轮
齿数                            Z1  =22        Z2=66
变位系数                        xn1 =0.5       xn2=0.5
总齿宽（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
轮缘内腔直径（mm）              Di1 =0 mm       Di2=0 mm
( V7 ]  Q. Z5 ?& J7 P齿轮材料:              表面硬化钢、氮化钢        表面硬化钢、氮化钢
3 P4 x* q, J/ f: u% A& ]9 z齿面粗糙度（μm）               Ra1 =16      Ra2=16
. @5 ~9 M% c; f齿根圆角处的表面粗糙度（μm）       Raj1=16     Raj2=16
接触强度极限（MPa）          σHlim1=1350  σHlim2=1350
7 N# Q& r5 M3 s' a* W弯曲强度极限（MPa）          σFlim1=540  σFlim1=540
  a9 d/ _) H7 V9 d( f, O0 D; P& M轮缘厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
轮幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
齿顶修缘量（μm）               ca1 = 30      ca2= 30
----------------------几何及精度参数-------------------------------
% g) b& E9 f/ ~7 i4 k) M0 ~                                    小齿轮          大齿轮
分度圆直径（mm）                d   =22.000        66.000
节圆直径（mm）                  d'  =22.465        67.396
4 r! [7 s# m/ y3 f% m3 s顶圆直径（mm）                  da  =24.861        68.861
. C# ~, \6 o  T2 k& j8 }" Y根圆直径（mm）                  df  =20.500        64.500
, ~& p; C) V$ f  ^2 [, [基圆直径（mm）                  db  =20.673        62.020
齿高（mm）                      h   =2.181         2.181
滑动率                          η  =0.901          0.939
# \' f. p7 V$ a基节极限偏差（μm）             fpb = 18            18
+ d# d$ b8 P; W7 p0 @周节极限偏差（μm）             fpt =19             19
3 f3 q/ }9 B1 X, Y9 `中心距（mm）                            a   =44.931
啮合角（°）                            α' =23.040
分度圆线速度（m/s）                     v   =0.093
端面重合度                              εα=1.450
( S8 Y; H6 z7 g% {. \轴向重合度                              εβ=0.000
" W3 t( l' c# U1 C8 n" C齿形公差（μm）                         ff  = 14
2 j% M% N7 f7 M' q% D" p2 Y4 {齿向公差（μm）                         Fβ = 18
------------------------接触强度系数-------------------------------
' x/ a. l4 @, u2 y* p, k临界转速比                               N  =0.002
+ U0 E% D. Z; p) {诱导质量                                mred=0.002kg/mm
" H' ]4 I9 }4 E) e) _3 V4 D$ l动载系数                                Kv  =1.002
单对齿刚度                              C'  =15.186
啮合刚度                                Cγ =20.315
% j( C8 z4 S) c小齿轮结构尺寸系数                      γ  =0.465
( U' ^# |# h. ?% h/ U( k* ^齿向载荷分布系数                        KHβ=1.702
齿间载荷分布系数                        KHα=1.082
节点区域系数                            ZH  =2.308
) A' p2 S. a1 s- g( z弹性系数                                ZE  =189.812
重合度系数                              Zε =0.922
螺旋角系数                              Zβ =1.000
  k- R, }, L9 D7 x- X9 U齿面工作硬化系数                        ZW  =1.000
" d- r/ ~0 e3 Z+ Y8 `" a. e                                  小齿轮         大齿轮
润滑剂系数                      ZL  =0.961        0.972
; x6 n' p$ U0 m; @速度系数                        ZV  =0.968        0.978
' d* f, R% O9 ]2 o( r* r& y1 T粗糙度系数                      ZR  =0.858        0.898
尺寸系数                        ZX  =1.000        1.000
寿命系数                        ZNT =1.236        1.320
' S' q8 j) N( x7 T# `/ d2 p" {7 h单对齿啮合系数               ZB  ZD =1.037        1.000
4 c( E2 `( s) K# C$ U5 q* g------------------------弯曲强度系数-------------------------------
: e$ R8 e/ J1 h: G% [齿向载荷分布系数                        KFβ=1.577
齿间载荷分布系数                        KFα=1.082
重合度系数                              Yε =0.767
! L) f% S$ d+ @& D1 Q: v螺旋角系数                              Yβ =1.000
/ z8 r! h9 p) x0 ~) S( z试验齿轮的应力修正系数                  Yst =2.0
' y+ R9 F: }$ O6 Y4 X- t, _                                  小齿轮         大齿轮
30°切点处曲率半径系数        ρF/mn=0.423        0.404
/ ?' W. s# ~' v! G( ~尺寸系数                        YX  =1.000        1.000
齿形系数                        YF  =1.241        1.318
" q3 L- c$ d- q+ ^( I应力修正系数                    YS  =2.239        2.250
寿命系数                        Ynt =0.959        0.980
相对齿根圆角敏感系数         YδrelT=1.001        1.003
相对齿根表面状况系数          YRrelT=0.838        0.838
, F, W7 Q- d! M2 S轮缘系数                        YB  =1.000        1.000
------------------------胶合强度系数-------------------------------
油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
平均摩擦系数                             μm=0.693
热閃系数                                  XM=50.000
) K; j0 l8 ^0 Z, n小齿轮齿顶E点的几何系数                  XBE=0.358
单位齿宽载荷                              wt=247.221N/mm
) p3 n0 e" n- @  \6 `啮入冲击系数                              XQ=1.000
7 f! [4 d8 E$ o* S2 X0 G& v重合度系数                               Xε=0.362
加权系数                                  C1=0.700
/ w9 W8 T6 c( l润滑系数                                  Xs=1.200
加权系数                                  C2=1.500
材料焊合系数                              Xw=1.000
5 c  q. C* O; [7 Q' s- N  C螺旋线系数                              KBγ=1.000
0 s" a6 ], a7 L1 x  J, |% A# @  s; c齿顶修缘系数                             Xca=2.399
3 A( ]4 y* `  `) a; [) G) qFZG润滑油的胶合载荷级                    FZG= 7
试验齿轮的本体温度                      θMT=118.173℃
4 _& T' S0 w! R+ N  r2 x* C试验齿轮的积分平均温升             θflaintT=54.419℃
载荷全部作用于小轮齿顶E点时的瞬时温升 θflaE=38.031℃
积分平均温升                        θflaint=13.755℃
2 U9 N) J( a, w1 T本体温度                                 θM=71.555℃
积分温度                               θint=92.188℃
胶合温度                              θsint=199.802℃
+ P6 p- l6 h7 @* H1 `--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------
计算齿轮接触极限应力（MPa）     σHG=1332.116       1521.427
计算接触应力（MPa）              σH=1621.424        1563.079
接触安全系数                     Sh =0.822           0.973
% u% N( q  U  M% H5 `/ y--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
弯曲强度极限（MPa）           σFlim=405.000        405.000
计算齿轮弯曲极限应力（MPa）     σFG=651.817        667.731
计算弯曲应力（MPa）              σF=636.511        679.623
5 h9 R/ \" \9 e! ?- W& c, A弯曲安全系数                     Sf =1.024           0.983
$ W0 e  ^4 z: f$ Z: j0 E4 m----------------------胶合强度计算结果--------------------------------
胶合承载能力的安全系数            SB=2.167
) H  w+ E; e0 f. G------------------------静强度计算结果------------------------------
静强度最大载荷系数                  uzxi=2.400
0 ~: D& N/ _( x使用系数KA=1   动载系数KV=1
静强度计算最大接触应力(MPa)     σHs=1979.768        1979.768
! g( }9 y, v2 P% X静强度许用最大接触应力(MPa)     σHP=2160.000        2160.000
- \$ e' b3 Y  V" [/ }' Z4 q静强度接触安全系数               Shj=1.091           1.091
静强度计算最大弯曲应力(MPa)     σFs=1047.303        1118.239
静强度许用最大弯曲应力(MPa)     σFP=2983.586        2997.097
静强度弯曲安全系数               Sfj=2.849           2.680
----------------------------------------------------------------
                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃                │              最小安全系数                ┃
┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
5 t) l& C% d" ]1 _$ f8 X┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
" u, t$ D; _" J- s┠────────┼─────────┼───────────┨
+ d  B  ~, H6 u0 G) w┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   较高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
& j& k" A. A/ g7 `/ h6 C. R9 P┠────────┼─────────┼───────────┨
0 j) u; K/ k, B0 f1 F3 L/ a┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
8 z, W* e: i& r, f/ g┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
注
1 在经过使用验证或对材料强度、载荷工况及制造精度拥有较准确的数
据时,可取表中SFmin下限值。
+ h, Z& D$ g6 r7 T) k1 P2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
3 采用低可靠度的接触安全系数时,可能在点蚀前出现齿面塑性变形。

                             最小胶合安全系数SBmin
8 H+ v. J5 J3 H' P- P┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
7 f+ f' v7 P) O4 p. r┃     计算依据或使用要求         │ SBmin  │              备      注                ┃
: `1 U7 J9 H4 O* I3 l┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │  1.5   │                                        ┃
- [& |, W  V& r8 I  ~┠────────────────┼────┼────────────────────┨
' E5 W5 Q9 d: {┃依据名义载荷计算时(如工业汽轮机)│1.5～1.8│有实测载荷谱为依据精确确定KA时,可取为1.5┃
% F; \& G0 z3 J$ }┠────────────────┼────┼────────────────────┨
# @- u" ^' q3 ^# f┃  高可靠性要求(如飞机 汽轮机)   │ 2～2.5 │有实测载荷谱为依据精确确定KA时,可取为1.8┃
. t2 U' b  {% o$ E6 |. ^0 Z3 g/ |/ D┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
  注:经逐级加载跑合时取小值,不经跑合者取大值。
----------------------------------------------------------------

问天问地问自己

--------------渐开线圆柱齿轮强度校核GB/T3480-1997--------------
------------------------输入参数-------------------------------
此计算针对闭式齿轮传动
" Z9 S- l' y: f  v$ }                                       外啮合
! D; v8 M6 c5 N6 M# c7 x                              小齿轮是其它   大齿轮是其它
8 C$ o6 Z; V7 {% i功率（千瓦）                            P   =0.15kW
小齿轮转速（转/分）                     n1  =81
+ @9 ^1 a5 k5 v. H法向模数（mm）                          mn  =1
使用系数                                KA  =1.25
油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
6 }# l: j. a1 F$ x$ K$ b4 Z7 v设计寿命:                               5000小时小时
运转类型:                               双向运转
齿面点蚀:                               允许少量点蚀
" ~' K, I. n. F7 k! B7 M6 M第Ⅱ组公差等级:                          8
第Ⅲ组公差等级:                          8
; ^. }5 g5 ~4 t$ h, {, X% N1 G齿形角                            αn =20.000°=19°59'60"
7 P/ `4 y8 L' ~- e螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
工作油温                         θoil=50℃
, Y# ]; C0 Y# J5 ^6 j6 k                                        不是人字齿
                                     装配时进行检验调整
                                        一般齿轮
# \. E9 b$ p- {润滑方式                                喷油润滑
驱动方式                                小轮驱动大轮
5 u8 @/ ]4 P; ]小齿轮布置系数                          K   =-0.600
# k+ b/ e: n- |6 ?, N9 F5 J# H/ P轴承间距（mm）                          L   =100.000
* T. J- s- l; ]9 A齿轮偏心距或悬臂伸出量（mm）            s   =0.000
弯曲变形当量轴径（mm）                dsh   =18.300
齿轮/轴装配型式                        一般
1 P+ K: P) R7 V) _. [/ z最小接触强度安全系数                   SHmin=1.00
最小弯曲强度安全系数                   SFmin=1.25
( b1 b( E8 ?" X! Z                                小齿轮           大齿轮
齿数                            Z1  =22        Z2=66
变位系数       xn1 =0.5       xn2=-0.5
总齿宽（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
轮缘内腔直径（mm）              Di1 =0 mm       Di2=0 mm
齿轮材料:              表面硬化钢、氮化钢        表面硬化钢、氮化钢
' X/ m3 |- T$ B' _. T  I齿面粗糙度（μm）               Ra1 =16      Ra2=16
齿根圆角处的表面粗糙度（μm）       Raj1=16     Raj2=16
7 S7 w" Z' r6 o$ x% u+ J接触强度极限（MPa）          σHlim1=1350  σHlim2=1350
  Q- }  q$ @( @4 M7 w+ h弯曲强度极限（MPa）          σFlim1=540  σFlim1=540
轮缘厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
+ c8 r4 D' G0 k" }轮幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
* {; M+ o7 p- M- z/ ~7 b齿顶修缘量（μm）               ca1 = 30      ca2= 30
: w* R- f9 u) |: l6 b, @  I. T----------------------几何及精度参数-------------------------------
/ r2 [* ^. ?2 L# F! \                                    小齿轮          大齿轮
) H1 n5 w  N- [& d: F4 Z分度圆直径（mm）                d   =22.000        66.000
' N# j) D' `8 l节圆直径（mm）                  d'  =22.000        66.000
1 {& n& y8 a1 F7 e顶圆直径（mm）                  da  =25.000        67.000
根圆直径（mm）                  df  =20.500        62.500
基圆直径（mm）                  db  =20.673        62.020
  a0 X3 v4 J* [& R齿高（mm）                      h   =2.250         2.250
' I5 \! ]( i7 i/ b滑动率                          η  =0.779          1.629
基节极限偏差（μm）             fpb = 18            18
- R* x0 S7 B$ c2 b0 t# y  k* s周节极限偏差（μm）             fpt =19             19
中心距（mm）                            a   =44.000
啮合角（°）                            α' =20.000
分度圆线速度（m/s）                     v   =0.093
3 |% @: ]+ l4 v5 V( @# y端面重合度                              εα=1.577
轴向重合度                              εβ=0.000
2 z; _! j, Q( P$ @齿形公差（μm）                         ff  = 14
齿向公差（μm）                         Fβ = 18
------------------------接触强度系数-------------------------------
临界转速比                               N  =0.002
1 u4 A, ?9 \( h诱导质量                                mred=0.002kg/mm
. h1 P  b6 v" A1 N6 Z% b3 n. U+ i! B' A动载系数                                Kv  =1.002
单对齿刚度                              C'  =13.694
5 x& J: y2 y8 J- B5 l) W+ J啮合刚度                                Cγ =19.616
小齿轮结构尺寸系数                      γ  =0.465
; p9 n/ e) D; Z# J3 g1 [7 I; V齿向载荷分布系数                        KHβ=1.677
( g. N9 h8 y" z2 r齿间载荷分布系数                        KHα=1.167
节点区域系数                            ZH  =2.495
弹性系数                                ZE  =189.812
重合度系数                              Zε =0.899
螺旋角系数                              Zβ =1.000
齿面工作硬化系数                        ZW  =1.000
4 B+ v/ p* ^$ j- ?. |/ P                                  小齿轮         大齿轮
润滑剂系数                      ZL  =0.961        0.972
速度系数                        ZV  =0.968        0.978
( R6 x9 j: g9 F8 ^粗糙度系数                      ZR  =0.856        0.897
尺寸系数                        ZX  =1.000        1.000
+ x$ P$ Q8 s1 R  j( `0 |寿命系数                        ZNT =1.236        1.320
单对齿啮合系数               ZB  ZD =1.000        1.000
------------------------弯曲强度系数-------------------------------
齿向载荷分布系数                        KFβ=1.555
齿间载荷分布系数                        KFα=1.167
/ N. s* A( q7 w7 }1 A4 T1 v- b重合度系数                              Yε =0.726
  v0 e! @+ L3 `! L- C4 \) c螺旋角系数                              Yβ =1.000
试验齿轮的应力修正系数                  Yst =2.0
                                  小齿轮         大齿轮
+ ?& S. X; W" Y4 f6 a30°切点处曲率半径系数        ρF/mn=0.423        0.632
" o0 y) N3 h/ F$ _4 ~3 e尺寸系数                        YX  =1.000        1.000
3 Q$ x+ f( W# u齿形系数                        YF  =1.108        1.691
* l2 `. d0 L0 {应力修正系数                    YS  =2.351        1.732
寿命系数                        Ynt =0.959        0.980
) J4 Z: b8 A, a* Y6 C6 |( {$ ?相对齿根圆角敏感系数         YδrelT=1.001        0.991
相对齿根表面状况系数          YRrelT=0.838        0.838
8 t3 R+ o! @! W8 ~  G6 T轮缘系数                        YB  =1.002        1.002
4 K* x7 P, y+ x1 S% A+ E( T8 `------------------------胶合强度系数-------------------------------
油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
& I" ?! f2 L' b% h! c平均摩擦系数                             μm=0.732
" k& `4 s( ?1 }7 N. W+ ~热閃系数                                  XM=50.000
小齿轮齿顶E点的几何系数                  XBE=0.371
7 S3 v# g" Y4 J% F单位齿宽载荷                              wt=262.752N/mm
啮入冲击系数                              XQ=1.000
& l1 |3 M" A+ t5 ~$ j  z重合度系数                               Xε=0.253
加权系数                                  C1=0.700
润滑系数                                  Xs=1.200
- d1 a5 _5 x* x+ u加权系数                                  C2=1.500
* J  p$ y- O* [" ~8 ]( W材料焊合系数                              Xw=1.000
! |) t+ q/ C5 H$ j: S+ u! ~螺旋线系数                              KBγ=1.000
) ^  _- I* J3 e" D齿顶修缘系数                             Xca=2.135
FZG润滑油的胶合载荷级                    FZG= 7
试验齿轮的本体温度                      θMT=118.173℃
: t8 ^! w* X( P; p3 F& d试验齿轮的积分平均温升             θflaintT=54.419℃
: L4 x( Z9 m, c% J# D! a载荷全部作用于小轮齿顶E点时的瞬时温升 θflaE=49.195℃
% Z" [* Y6 C  I  C积分平均温升                        θflaint=12.435℃
本体温度                                 θM=70.445℃
积分温度                               θint=89.098℃
胶合温度                              θsint=199.802℃
, ?7 [; V4 b" m& F0 o; ?--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------
计算齿轮接触极限应力（MPa）     σHG=1329.359       1519.212
) h7 B0 ]: @0 ~* J计算接触应力（MPa）              σH=1698.261        1698.261
% x6 p$ I9 O. r# `0 x5 X接触安全系数                     Sh =0.783           0.895
--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
弯曲强度极限（MPa）           σFlim=405.000        405.000
计算齿轮弯曲极限应力（MPa）     σFG=651.817        659.739
: M5 `: M: O  O) G  u计算弯曲应力（MPa）              σF=635.043        714.329
9 f9 M1 y  n% B5 h& j: L# ~! l弯曲安全系数                     Sf =1.026           0.924
----------------------胶合强度计算结果--------------------------------
胶合承载能力的安全系数            SB=2.242
' }, O3 F) ]$ D+ z, Y5 t------------------------静强度计算结果------------------------------
( i4 G2 G& x- _* r静强度最大载荷系数                  uzxi=2.400
使用系数KA=1   动载系数KV=1
5 b+ Q5 B& o) W0 {静强度计算最大接触应力(MPa)     σHs=2155.373        2155.373
静强度许用最大接触应力(MPa)     σHP=2160.000        2160.000
6 Q! h8 e2 ?8 d$ q8 z+ ~* h+ i静强度接触安全系数               Shj=1.002           1.002
  s4 O" A0 P9 Q  O, B# W静强度计算最大弯曲应力(MPa)     σFs=1047.694        1178.501
1 `& p! ]7 m6 d6 i静强度许用最大弯曲应力(MPa)     σFP=3116.720        2381.947
. h8 u3 \# K5 v5 f2 ~7 f5 C静强度弯曲安全系数               Sfj=2.975           2.021
----------------------------------------------------------------
                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
+ @: L# |0 {$ A# {┃                │              最小安全系数                ┃
┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
1 L: F  V4 N  Z┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   较高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
" L: z4 g9 \+ ]; _/ M┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
$ k# Q' j! c/ c" @& D4 F- |┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
. m3 U& y9 y# J. ^6 O  r" g+ m6 P8 w2 U注
1 在经过使用验证或对材料强度、载荷工况及制造精度拥有较准确的数
据时,可取表中SFmin下限值。
$ B$ J* q& t  j+ b: `! t* `3 ^7 K2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
3 采用低可靠度的接触安全系数时,可能在点蚀前出现齿面塑性变形。
& k( a# k( V1 G
                             最小胶合安全系数SBmin
7 N" i. h8 X! @& n, d' }8 k┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
  u6 t& R2 z& B& Q2 ], V* R┃     计算依据或使用要求         │ SBmin  │              备      注                ┃
1 s& B% B1 f! p5 P┠────────────────┼────┼────────────────────┨
+ l# D# h; x# q6 F4 u- \┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │  1.5   │                                        ┃
9 U+ k* N0 M) X% }. o$ z- w┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃依据名义载荷计算时(如工业汽轮机)│1.5～1.8│有实测载荷谱为依据精确确定KA时,可取为1.5┃
. s9 N: q5 A8 C+ Q┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃  高可靠性要求(如飞机 汽轮机)   │ 2～2.5 │有实测载荷谱为依据精确确定KA时,可取为1.8┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
' G; x! c) E# n  注:经逐级加载跑合时取小值,不经跑合者取大值。
8 M  `4 ~0 K; g----------------------------------------------------------------