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
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
# ]6 ~/ P7 F7 e) P0 H) @& R提齿轮的加工精度也可以
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

  v$ e% l3 l$ U/ }. O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。
# f$ d' h0 z3 |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。
5.还可以改齿轮外啮合为内啮合也能提高齿面接触强度。
# V4 p1 x8 f2 `0 }7 F, ^  U6.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！
+ D3 _6 x/ \& f. g

leungc

楼上说的很详细  

螺丝刀

小西行长 发表于 2013-5-24 12:51
2 j4 a5 [9 k# i  b' [7 G6 @% P7 @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。
+ h: u" o7 m4 Q. h2.采用小模数多齿数，通过提高重合度 ...

嗯,谢谢了!

问天问地问自己

小西行长 发表于 2013-5-24 12:51
% N! h, |7 Q6 s4 }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 ...

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。
+ V) G/ y, L0 ?' f3 J" g, T/ I2.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。
; `* B0 f" G. G9 V! t9 z5.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 ?
7.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。
; n2 C5 ^% V* B9 t' f
1，硬齿面；表面淬火；
2，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；
通过多个软件校核，发现接触强度安全系数不够。
7 t9 z' w3 r) t5 F3，齿轮宽度基本定死了；
2 ]# }3 C& [5 Y; S1 _
; }- _8 V5 {7 g. q4 }: ^  r/ s* d4，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。
" V, U, E2 R5 [( c9 w9 M  e  S) g5，外啮合；无法更改内啮合；
6，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！
# y; x# F. h5 {& l. G
非常感谢！
& l& ~3 w: f& L5 p  z

问天问地问自己

这是没有变位的：


  {5 [% a* h9 ^/ P4 X2 d( N; e--------------渐开线圆柱齿轮强度校核GB/T3480-1997--------------
% C& s" K0 ^! |$ k' i0 b1 y------------------------输入参数-------------------------------
/ w+ s7 i" q7 f0 E2 i4 W) Y4 e此计算针对闭式齿轮传动
                                       外啮合
* i- v. o: _- c9 R$ G) m9 Y5 Q                              小齿轮是其它   大齿轮是其它
功率（千瓦）                            P   =0.15kW
2 L' B5 y4 M+ D8 C, b+ L7 Z$ _小齿轮转速（转/分）                     n1  =81
法向模数（mm）                          mn  =1
使用系数                                KA  =1.25
油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
设计寿命:                               50000小时小时
% Y+ Q: h( {' m5 \3 W+ J5 v' j运转类型:                               双向运转
. N% G3 I- W, ~. U4 P齿面点蚀:                               不允许点蚀
第Ⅱ组公差等级:                          8
4 K9 ~" d6 a3 |0 d5 u- L4 K第Ⅲ组公差等级:                          8
2 u& c, ?' g; `4 Q4 X( p齿形角                            αn =20.000°=19°59'60"
2 d8 D) B  w, L螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
, y8 X3 |$ W5 |; y$ f( u* Q2 e  j% G工作油温                         θoil=50℃
                                        不是人字齿
+ q7 N: x* m* f5 T                                     装配时进行检验调整
                                        一般齿轮
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
, w4 D: l  d. A# L$ W& t轴承间距（mm）                          L   =100.000
齿轮偏心距或悬臂伸出量（mm）            s   =0.000
, O& B* v7 G+ M1 Z弯曲变形当量轴径（mm）                dsh   =18.300
& u# I8 J' O0 M; J, A. q1 E齿轮/轴装配型式                        一般
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
" g( Y( X% E$ C+ y9 O1 O                                小齿轮           大齿轮
- `( {( d) R( j0 b( \$ }2 H; R齿数                            Z1  =22        Z2=66
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
齿轮材料:              表面硬化钢、氮化钢        表面硬化钢、氮化钢
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
接触强度极限（MPa）          σHlim1=1350  σHlim2=1350
' S  H7 Q- [. |弯曲强度极限（MPa）          σFlim1=360  σFlim1=360
3 r6 Q) {3 R% H1 {7 A0 v4 U: y) W轮缘厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
& p/ ~' M1 I: c8 {轮幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
齿顶修缘量（μm）               ca1 = 30      ca2= 30
- G, a, G+ u2 O' h----------------------几何及精度参数-------------------------------
& l* F. T4 ]; x" [3 [                                    小齿轮          大齿轮
分度圆直径（mm）                d   =22.000        66.000
节圆直径（mm）                  d'  =22.000        66.000
" ^  A! E. R! E; M6 }! F; s7 X: Q4 L顶圆直径（mm）                  da  =24.000        68.000
) M* n8 {. u0 |3 \; y根圆直径（mm）                  df  =19.500        63.500
. K& Y& g" n9 a$ z4 Q$ r4 A& B5 ~基圆直径（mm）                  db  =20.673        62.020
齿高（mm）                      h   =2.250         2.250
7 _# {7 h& ?3 ?, N$ L滑动率                          η  =3.200          1.042
基节极限偏差（μm）             fpb = 18            18
& O' s# W# n# g; p周节极限偏差（μm）             fpt =19             19
7 j* O: r5 z  o+ H! Z7 o' V( Z2 f中心距（mm）                            a   =44.000
啮合角（°）                            α' =20.000
分度圆线速度（m/s）                     v   =0.093
端面重合度                              εα=1.690
轴向重合度                              εβ=0.000
/ T' d) w- q, d. x) e* b5 y$ R: g8 D2 _齿形公差（μm）                         ff  = 14
8 T7 ]$ P% o* |' N( n1 u! W3 ?8 p齿向公差（μm）                         Fβ = 18
------------------------接触强度系数-------------------------------
临界转速比                               N  =0.002
诱导质量                                mred=0.001kg/mm
动载系数                                Kv  =1.002
! U5 b) q6 @/ p+ ?9 |! }单对齿刚度                              C'  =13.401
. s* w9 g' d7 G6 I啮合刚度                                Cγ =20.335
, z$ I2 j- L9 @5 c小齿轮结构尺寸系数                      γ  =0.465
" n# _$ P! r9 V2 g0 k$ h4 j齿向载荷分布系数                        KHβ=1.702
齿间载荷分布系数                        KHα=1.261
) y! R2 u. }4 ]) Q2 d4 D9 ]节点区域系数                            ZH  =2.495
. t3 K+ a% D$ }6 p5 A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
                                  小齿轮         大齿轮
8 c5 p. Y3 w4 `% }润滑剂系数                      ZL  =0.923        0.923
速度系数                        ZV  =0.938        0.938
! y% s8 O( B$ k粗糙度系数                      ZR  =0.733        0.733
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
------------------------弯曲强度系数-------------------------------
% q; |" |  n5 I5 d. q5 B" V' a齿向载荷分布系数                        KFβ=1.574
; E/ U  x0 R; g( J1 I' z9 ?& Z齿间载荷分布系数                        KFα=1.261
2 R' e; z( P& V/ ~" F+ c$ p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
                                  小齿轮         大齿轮
30°切点处曲率半径系数        ρF/mn=0.568        0.494
4 w6 R; m. [4 e( ~尺寸系数                        YX  =1.000        1.000
  k' `  P+ e, S3 G! ?7 b齿形系数                        YF  =1.470        1.255
应力修正系数                    YS  =1.872        2.111
寿命系数                        Ynt =0.916        0.936
相对齿根圆角敏感系数         YδrelT=0.992        0.997
* Z- B- D( ~8 ?" M# r- W( F相对齿根表面状况系数          YRrelT=0.838        0.838
轮缘系数                        YB  =1.002        1.002
------------------------胶合强度系数-------------------------------
油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
; X7 ]3 [  C- V% F' x平均摩擦系数                             μm=0.749
热閃系数                                  XM=50.000
. B3 s$ b% `% {: }" E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
9 g3 J5 H/ n4 B" n啮入冲击系数                              XQ=1.000
# d( b; G; c& s0 e6 ^* d7 j( q3 P重合度系数                               Xε=0.272
7 }( L+ P' t. H) u- q% o) ], ~( M加权系数                                  C1=0.700
润滑系数                                  Xs=1.200
加权系数                                  C2=1.500
材料焊合系数                              Xw=1.000
- B3 {* k: T7 y5 X" X) z  {螺旋线系数                              KBγ=1.000
, E& q: x$ x$ q9 P2 @齿顶修缘系数                             Xca=1.790
7 H- c% r6 v# }' zFZG润滑油的胶合载荷级                    FZG= 7
" B2 ^: G4 r# B. ~试验齿轮的本体温度                      θMT=118.173℃
! ?) h* B) B4 Z  t7 [! B2 k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℃
) u; [- ?2 Z/ g; B0 Q; d; w! K1 o/ [本体温度                                 θM=70.793℃
积分温度                               θint=90.066℃
胶合温度                              θsint=199.802℃
6 p5 z6 d* X* j! V--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------
计算齿轮接触极限应力（MPa）     σHG=815.592       843.476
/ n! X! T  y0 S/ }( W计算接触应力（MPa）              σH=1849.726        1736.484
3 T% A1 w; y' m$ P接触安全系数       Sh =0.441           0.486
1 S/ {" ~$ O# @: t, K2 c: W--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
( c# X3 U, k0 y. a% J弯曲强度极限（MPa）           σFlim=270.000        270.000
计算齿轮弯曲极限应力（MPa）     σFG=411.331        422.651
计算弯曲应力（MPa）              σF=734.487        707.358
  X2 K8 R2 T7 M; o, Q% v弯曲安全系数       Sf =0.560           0.598
----------------------胶合强度计算结果--------------------------------
7 F# J* J4 z# U7 z) {3 S胶合承载能力的安全系数            SB=2.218
------------------------静强度计算结果------------------------------
$ t: e9 ]% m9 ^. U0 s3 I静强度最大载荷系数                  uzxi=2.400
使用系数KA=1   动载系数KV=1
# y9 }- a/ G: m/ r; `) R. e8 j; g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
静强度接触安全系数               Shj=0.982           0.982
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
- y. I) Z* c: t9 _静强度弯曲安全系数               Sfj=1.407           1.623
----------------------------------------------------------------
                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
! h& w' a2 i" f4 h┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
% y) W4 B" a- u& f, {1 J┃                │              最小安全系数                ┃
┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
! u' U# N- P8 b$ L┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
5 g4 V: G  o% Q  Y2 n┃   较高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
. n. Y. t) I+ }' b" P0 r┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
- \3 p3 v6 P- O/ {4 [┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
& y) f; e' f1 J$ y! c7 n注
% c- Y, p; ]# U: u1 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
( m& X6 b5 w5 @" t( F6 M1 d$ A2 s+ U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。
/ l  x0 h7 o+ L6 P, j3 @& U+ W3 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。
3 _5 W; J  n5 i+ h/ ]
                             最小胶合安全系数SBmin
┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
$ c* U$ E+ s$ G) }% n6 {┃     计算依据或使用要求         │ SBmin  │              备      注                ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │  1.5   │                                        ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
+ V9 }' r0 t. F: K$ c0 s5 W0 e┃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┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃  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┃
7 x/ Q1 @, I( h/ d: H┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
; n$ g% j. L6 Q+ U, R# y% m" l# p5 ?  注:经逐级加载跑合时取小值,不经跑合者取大值。
----------------------------------------------------------------


2 P, z9 |/ _' W5 C0 Z8 U$ m

问天问地问自己

' G5 J6 m5 I, P
! |( A: F! @9 J这是有变位的数据：均为正变位0.5，测算结果如下：
8 c+ j4 T# m& H- p7 y
( p2 T, n+ |/ g/ G/ {
7 p7 L$ _6 E: T: o* @! Z
--------------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
6 R4 E/ A) `6 E' `$ x2 l                                       外啮合
                              小齿轮是其它   大齿轮是其它
) s0 {( r) r2 g* R功率（千瓦）                            P   =0.15kW
小齿轮转速（转/分）                     n1  =81
' w2 N: i6 |, R法向模数（mm）                          mn  =1
# p) _9 u* C& M! J% E使用系数                                KA  =1.25
4 [. U5 `; [1 W油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
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
第Ⅱ组公差等级:                          8
2 t+ R" t1 I6 |) s1 S9 Q7 R第Ⅲ组公差等级:                          8
# g4 _' P; a5 I2 O4 }& d0 r  b齿形角                            αn =20.000°=19°59'60"
螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
工作油温                         θoil=50℃
. H9 U* j3 m: b4 S, A/ @& B- G                                        不是人字齿
                                     装配时进行检验调整
2 W& u0 |& H2 n) i% R                                        一般齿轮
润滑方式                                喷油润滑
  y0 c: P4 [, l0 @驱动方式                                小轮驱动大轮
/ B$ b0 X+ j! A小齿轮布置系数                          K   =-0.600
# `9 B0 K. X1 L7 l+ e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
齿轮/轴装配型式                        一般
  G  q, F& t% S% ]" 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
                                小齿轮           大齿轮
齿数                            Z1  =22        Z2=66
变位系数                        xn1 =0.5       xn2=0.5
5 x2 ~. z/ S4 M2 O总齿宽（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
$ M0 i6 j; X, O) t1 Q轮缘内腔直径（mm）              Di1 =0 mm       Di2=0 mm
7 l" W( T% o( _) j齿轮材料:              表面硬化钢、氮化钢        表面硬化钢、氮化钢
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
3 @4 l% U  y- W3 w9 K- C! N8 L接触强度极限（MPa）          σHlim1=1350  σHlim2=1350
/ y! T5 H7 O4 A% S5 `弯曲强度极限（MPa）          σFlim1=540  σFlim1=540
轮缘厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
- h3 g0 t- K; j4 p& b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-------------------------------
                                    小齿轮          大齿轮
分度圆直径（mm）                d   =22.000        66.000
$ H3 q+ @% F! L5 y% h节圆直径（mm）                  d'  =22.465        67.396
顶圆直径（mm）                  da  =24.861        68.861
根圆直径（mm）                  df  =20.500        64.500
基圆直径（mm）                  db  =20.673        62.020
% g  {/ E* e+ \# J- B4 ~齿高（mm）                      h   =2.181         2.181
6 U  |5 a2 x( {0 \) f2 ?* p滑动率                          η  =0.901          0.939
基节极限偏差（μm）             fpb = 18            18
$ C) R8 c& g. G5 L周节极限偏差（μm）             fpt =19             19
1 h# a9 @$ g- h7 q$ B* d中心距（mm）                            a   =44.931
2 q) b% ^- |* i, q: \/ x/ l) d啮合角（°）                            α' =23.040
( Q5 I6 \; O% |分度圆线速度（m/s）                     v   =0.093
5 D% ^$ M& s. E6 m# `& }端面重合度                              εα=1.450
轴向重合度                              εβ=0.000
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
诱导质量                                mred=0.002kg/mm
; i8 a8 v& u+ L& a5 j+ A动载系数                                Kv  =1.002
% X& p$ A: R& Z# }4 O单对齿刚度                              C'  =15.186
1 x$ X/ h" T0 q. W啮合刚度                                Cγ =20.315
小齿轮结构尺寸系数                      γ  =0.465
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
- ]2 v" x$ F; T* s弹性系数                                ZE  =189.812
# E+ G' f. O4 M1 l( F4 _重合度系数                              Zε =0.922
螺旋角系数                              Zβ =1.000
+ l6 X2 M# F3 z4 ]. _2 b# d2 D齿面工作硬化系数                        ZW  =1.000
                                  小齿轮         大齿轮
润滑剂系数                      ZL  =0.961        0.972
9 e+ o2 s* K8 y0 t, s速度系数                        ZV  =0.968        0.978
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
7 k- R7 @0 U- @# A) \) t* T$ x0 |单对齿啮合系数               ZB  ZD =1.037        1.000
4 x! B+ W1 w: D1 l* n------------------------弯曲强度系数-------------------------------
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
螺旋角系数                              Yβ =1.000
试验齿轮的应力修正系数                  Yst =2.0
# R" u9 _" [% f; k4 h1 h                                  小齿轮         大齿轮
30°切点处曲率半径系数        ρF/mn=0.423        0.404
5 Q& `4 S( ?: L7 d+ F6 }尺寸系数                        YX  =1.000        1.000
8 p9 C) m8 v) H4 W) O8 \3 \6 e齿形系数                        YF  =1.241        1.318
应力修正系数                    YS  =2.239        2.250
+ M: q" s  M' k6 z' k寿命系数                        Ynt =0.959        0.980
& K. i( y2 ~3 I% Q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
轮缘系数                        YB  =1.000        1.000
" ^* {  h; O+ V2 W------------------------胶合强度系数-------------------------------
4 l/ h$ n9 J; J油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
平均摩擦系数                             μm=0.693
" {- x& p8 C' N6 z热閃系数                                  XM=50.000
5 a% M; |) t8 `小齿轮齿顶E点的几何系数                  XBE=0.358
6 _  r, d. r8 M单位齿宽载荷                              wt=247.221N/mm
啮入冲击系数                              XQ=1.000
重合度系数                               Xε=0.362
加权系数                                  C1=0.700
- t) a, M8 b+ c/ |8 H7 b" q润滑系数                                  Xs=1.200
. M3 Z5 h3 l, S" ], T" Q! ?加权系数                                  C2=1.500
% m1 z, x0 v4 O! E/ |8 w8 _! g% V材料焊合系数                              Xw=1.000
螺旋线系数                              KBγ=1.000
齿顶修缘系数                             Xca=2.399
FZG润滑油的胶合载荷级                    FZG= 7
! @# ~; X7 [  U. |; g' }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=38.031℃
) Q, |" G# `( s积分平均温升                        θflaint=13.755℃
本体温度                                 θM=71.555℃
& I7 j: A8 _2 S: ]; ]; ~积分温度                               θint=92.188℃
胶合温度                              θsint=199.802℃
--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------
. |7 O1 k( X8 o9 G+ b! U8 c计算齿轮接触极限应力（MPa）     σHG=1332.116       1521.427
8 X) l7 O# ~# L) W2 r计算接触应力（MPa）              σH=1621.424        1563.079
接触安全系数                     Sh =0.822           0.973
) ?5 \/ N/ h$ K/ p+ x--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
弯曲强度极限（MPa）           σFlim=405.000        405.000
0 h& q9 L5 o. j$ s! R; B计算齿轮弯曲极限应力（MPa）     σFG=651.817        667.731
1 @5 u; q, a4 {8 G, Q计算弯曲应力（MPa）              σF=636.511        679.623
4 G* Z; P8 Z# \1 d3 k' W8 V弯曲安全系数                     Sf =1.024           0.983
----------------------胶合强度计算结果--------------------------------
胶合承载能力的安全系数            SB=2.167
4 S; O- U7 W0 b) ]: r8 U------------------------静强度计算结果------------------------------
/ e# l+ t9 O, H2 i0 S: F4 p静强度最大载荷系数                  uzxi=2.400
+ B3 Q4 ~& t) K3 d# }使用系数KA=1   动载系数KV=1
, j( W) C! k: x+ g7 \) L静强度计算最大接触应力(MPa)     σHs=1979.768        1979.768
静强度许用最大接触应力(MPa)     σHP=2160.000        2160.000
* F* l' V: Y  a( s  O静强度接触安全系数               Shj=1.091           1.091
$ X1 M2 i1 U; U静强度计算最大弯曲应力(MPa)     σFs=1047.303        1118.239
& k. N1 O" r+ p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
- O2 K% r/ d) L1 [, k5 o----------------------------------------------------------------
- s5 j" m# ^& i7 s+ h8 }' r4 D                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
4 G3 P" z+ B0 ^9 K4 d& L┃                │              最小安全系数                ┃
┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
5 E# x6 _% v& `$ R" h┠────────┼─────────┼───────────┨
0 C/ A: K$ U* b  `% r# c+ A* [┃   较高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
3 o. i. o1 m6 n" h+ D; W┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
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
! u  w9 ^) T1 w9 ]2 b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。
7 |: J0 X0 C+ |1 ~$ S* G3 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。
. U% z; x, \/ R) a
                             最小胶合安全系数SBmin
┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
8 @7 m6 L  ^3 W┃     计算依据或使用要求         │ SBmin  │              备      注                ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
8 ~# x& |" [$ S' t2 M( m┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │  1.5   │                                        ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃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┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
: a9 s* h  C5 j┃  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┃
. i$ e7 \5 u) \┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
  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--------------
+ o" @9 h+ M4 a2 f' h( Y5 p- u4 b  k( g------------------------输入参数-------------------------------
此计算针对闭式齿轮传动
                                       外啮合
; O$ T0 E- @+ f9 U6 Q                              小齿轮是其它   大齿轮是其它
功率（千瓦）                            P   =0.15kW
小齿轮转速（转/分）                     n1  =81
法向模数（mm）                          mn  =1
使用系数                                KA  =1.25
油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
设计寿命:                               5000小时小时
运转类型:                               双向运转
) v/ G7 U. x- c& g3 t! l; j, A齿面点蚀:                               允许少量点蚀
8 y/ a" j6 M) G6 n7 Q9 R第Ⅱ组公差等级:                          8
第Ⅲ组公差等级:                          8
! P* O% ?  B# E+ |齿形角                            αn =20.000°=19°59'60"
" V5 g8 o2 w( w螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
工作油温                         θoil=50℃
  p  E1 c% R% w! ]6 i: i                                        不是人字齿
# |6 k; f4 ?9 ~5 x) g% L                                     装配时进行检验调整
                                        一般齿轮
润滑方式                                喷油润滑
2 B. l+ K5 @. y驱动方式                                小轮驱动大轮
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
  l- ~, w4 a3 n+ ?; q弯曲变形当量轴径（mm）                dsh   =18.300
6 o  W' L, l9 V# {6 H( u齿轮/轴装配型式                        一般
最小接触强度安全系数                   SHmin=1.00
0 D( ?! y: L* K( s! L, o; ?最小弯曲强度安全系数                   SFmin=1.25
                                小齿轮           大齿轮
; z. y' _$ `4 _2 G' c齿数                            Z1  =22        Z2=66
) \: ]1 u0 k/ V- q7 t# N- |: u变位系数       xn1 =0.5       xn2=-0.5
9 K+ z+ U8 B9 o3 n: G2 N总齿宽（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
轮缘内腔直径（mm）              Di1 =0 mm       Di2=0 mm
/ g+ _% O/ V6 t7 e- h2 ^齿轮材料:              表面硬化钢、氮化钢        表面硬化钢、氮化钢
" B; n1 J- i  d! x$ }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
接触强度极限（MPa）          σHlim1=1350  σHlim2=1350
弯曲强度极限（MPa）          σFlim1=540  σFlim1=540
5 }0 H. B6 ^! D3 \轮缘厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
5 L! O) C, A5 i/ s# u3 \' T5 {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-------------------------------
                                    小齿轮          大齿轮
' A) o3 ?/ @3 a/ h; c$ D8 R- F6 }分度圆直径（mm）                d   =22.000        66.000
: T1 W+ l2 K) O5 `节圆直径（mm）                  d'  =22.000        66.000
/ T) I1 u+ G. M+ `+ K顶圆直径（mm）                  da  =25.000        67.000
) q* h* V  Z7 S根圆直径（mm）                  df  =20.500        62.500
基圆直径（mm）                  db  =20.673        62.020
齿高（mm）                      h   =2.250         2.250
/ X6 V( B$ B- ^+ _" A滑动率                          η  =0.779          1.629
+ S+ q+ {" O4 e- [: }; I7 q基节极限偏差（μm）             fpb = 18            18
周节极限偏差（μm）             fpt =19             19
, E" Q/ A4 Q8 w+ M中心距（mm）                            a   =44.000
5 q( F+ R* k8 x( u9 [- N' d啮合角（°）                            α' =20.000
6 u# b7 W+ m- j& \7 u# [9 u分度圆线速度（m/s）                     v   =0.093
端面重合度                              εα=1.577
轴向重合度                              εβ=0.000
+ v& H2 F$ B, ]' h8 ]: q3 o齿形公差（μm）                         ff  = 14
齿向公差（μm）                         Fβ = 18
------------------------接触强度系数-------------------------------
3 ?& U" ?" b6 k3 H! R临界转速比                               N  =0.002
4 Z* T' u3 T/ s0 x2 k6 @0 q7 ?7 q诱导质量                                mred=0.002kg/mm
2 w+ x. J4 Y+ e+ k5 J动载系数                                Kv  =1.002
9 P: l- `6 e% J( F/ w, ~, {单对齿刚度                              C'  =13.694
: o5 I1 Z# J" ]1 j, m7 `7 v) |啮合刚度                                Cγ =19.616
小齿轮结构尺寸系数                      γ  =0.465
齿向载荷分布系数                        KHβ=1.677
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
+ @$ Y: m. a1 t$ m螺旋角系数                              Zβ =1.000
齿面工作硬化系数                        ZW  =1.000
                                  小齿轮         大齿轮
0 V1 R* m7 h# N) l$ O; k润滑剂系数                      ZL  =0.961        0.972
速度系数                        ZV  =0.968        0.978
0 X  T6 z# \+ [1 u7 [: Y* w: x粗糙度系数                      ZR  =0.856        0.897
% O  s9 R' @+ s3 ^4 A尺寸系数                        ZX  =1.000        1.000
寿命系数                        ZNT =1.236        1.320
, [  Q0 l. m! h! n# g# }) U单对齿啮合系数               ZB  ZD =1.000        1.000
------------------------弯曲强度系数-------------------------------
2 c5 d4 m$ V! y齿向载荷分布系数                        KFβ=1.555
: s3 U7 i5 p. P4 Y- p' u齿间载荷分布系数                        KFα=1.167
$ F- e7 A- F" l- p) j重合度系数                              Yε =0.726
- U& ^7 l2 n3 j4 [, s! x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
( v! k/ W+ A+ }* R30°切点处曲率半径系数        ρF/mn=0.423        0.632
5 |, @# U- J2 M! r1 _4 s尺寸系数                        YX  =1.000        1.000
齿形系数                        YF  =1.108        1.691
应力修正系数                    YS  =2.351        1.732
寿命系数                        Ynt =0.959        0.980
$ c% [; D1 B( D; v5 [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
) `: A3 n/ b3 n* {轮缘系数                        YB  =1.002        1.002
, g% H' C% V" N! p------------------------胶合强度系数-------------------------------
1 G& Q1 o& {+ m) m) o5 d8 ?油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
( u" ?5 g9 p# Z9 |3 L3 L3 w9 G平均摩擦系数                             μm=0.732
热閃系数                                  XM=50.000
小齿轮齿顶E点的几何系数                  XBE=0.371
单位齿宽载荷                              wt=262.752N/mm
啮入冲击系数                              XQ=1.000
重合度系数                               Xε=0.253
加权系数                                  C1=0.700
润滑系数                                  Xs=1.200
加权系数                                  C2=1.500
1 H, O( L( S/ ?材料焊合系数                              Xw=1.000
" b% V& d6 c% L1 {( L9 V螺旋线系数                              KBγ=1.000
齿顶修缘系数                             Xca=2.135
8 Z( O/ Z; ~1 f+ L% q( AFZG润滑油的胶合载荷级                    FZG= 7
# F5 N6 B9 _6 M! l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℃
; j- s9 l' }# y" L5 J! e$ P( ?4 B4 w载荷全部作用于小轮齿顶E点时的瞬时温升 θflaE=49.195℃
2 Y7 y' S2 w3 I! p积分平均温升                        θflaint=12.435℃
本体温度                                 θM=70.445℃
) I( z6 N! {2 r9 R' R% k1 b+ y! R积分温度                               θint=89.098℃
# E* {$ Y& I- }: B1 y' G; z7 l, r胶合温度                              θsint=199.802℃
--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------
: `0 m  t; m: u计算齿轮接触极限应力（MPa）     σHG=1329.359       1519.212
计算接触应力（MPa）              σH=1698.261        1698.261
5 D' }; O* m' E; }8 u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
计算弯曲应力（MPa）              σF=635.043        714.329
弯曲安全系数                     Sf =1.026           0.924
& ?6 ~; X: E$ h2 [9 z: }/ C6 }----------------------胶合强度计算结果--------------------------------
胶合承载能力的安全系数            SB=2.242
4 X# c3 `' [/ R# s% D& Z------------------------静强度计算结果------------------------------
静强度最大载荷系数                  uzxi=2.400
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=2155.373        2155.373
静强度许用最大接触应力(MPa)     σHP=2160.000        2160.000
; ?2 e  z$ B. U" P静强度接触安全系数               Shj=1.002           1.002
* d4 `7 F/ Z8 E9 X! N静强度计算最大弯曲应力(MPa)     σFs=1047.694        1178.501
' J9 J/ j) |4 ~( X, C静强度许用最大弯曲应力(MPa)     σFP=3116.720        2381.947
2 Q" {: o1 V! p' I静强度弯曲安全系数               Sfj=2.975           2.021
----------------------------------------------------------------
                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
: V, g( j  F0 E# V0 ?┃                │              最小安全系数                ┃
1 q7 {. q" o1 [2 N3 @2 i" d┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
+ b! J7 l2 |# P. ~! z+ o┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   较高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
6 |  t' T. t% _$ o+ g8 x7 \9 B┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
, o# a1 @5 n8 U$ Z6 a. t┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
: P8 |% d2 j" \' K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。
2 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。

. K4 @1 s5 o( N6 R                             最小胶合安全系数SBmin
& Y1 z, L( l( b1 y┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃     计算依据或使用要求         │ SBmin  │              备      注                ┃
5 ~8 y; B  l% j" K; |* K┠────────────────┼────┼────────────────────┨
, {8 E' B' M; O4 @& q9 f7 Q┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │  1.5   │                                        ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃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┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
8 m3 {$ W! h' c9 M7 J" y5 F' F/ J┃  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┃
" V/ B" h3 z" N) a( i! s┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
  注:经逐级加载跑合时取小值,不经跑合者取大值。
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