|
|
2 `3 D0 k. @5 G3 P5 C9 }----------------锥齿轮强度校核GB/T 10062.2.3-2003--------------
5 O8 F9 k" x6 A+ O* L( z------------------------输入参数-------------------------------
}/ G/ r+ V; ?3 c9 i: u功率（千瓦） P = .2
" v) U2 {4 M( a小齿轮转速（转/分） n1 = 100
( g9 @8 R3 E9 X& y% _大端端面模数（mm） m = 1.5
0 s* x2 ?2 [7 T. l. k% g工作齿宽（mm） b = 11
/ \% \& S1 b& p使用系数 KA=1.50$ C" s `% p% Y" Y/ h, E, O
轴承系数 KHβbe=1.10
- L1 M% O( j" ^; N, k/ P润滑油粘度（mm2/s） ν40= 67 $ W: u- _0 ^, g; e
设计寿命: 5000 小时
& D7 q0 `9 s4 b, j1 N4 [类型: 动载直齿锥齿轮和零度锥齿轮( d# R: F# p! Q% z3 v
类型为非鼓形直齿锥齿轮
3 g3 L8 [& s5 H; I/ r8 t% x0 y/ I齿面点蚀: 允许少量点蚀 m+ ~5 w0 `$ Y7 g
第Ⅱ组公差等级: 8 2 @% H) q- K, C) Y' H# v& c
轴交角（°） Σ= 90 3 @+ F6 D' _9 L7 o4 Q/ {, o! p$ }
齿形角（°） α= 20
- K9 H0 L( l- r6 D2 [0 B齿宽中点螺旋角（°） βm= 5.5
8 e) V$ @( `+ a5 @# N9 W \! J最小接触强度安全系数 SHmin= 1 0 |$ v& i& L7 i) g U, X5 C
最小弯曲强度安全系数 SFmin= 1.25 , g; M8 p9 L+ F( A* z$ F; x
小齿轮 大齿轮
: @7 r9 S% n/ ]( p* P7 F' }齿数 Z = 15 30
8 n2 G+ ? j) E9 o# D高变位系数 x1 =0.2000 x2=-0.2000; M. W5 t! `# v' r
切向变位系数 xt1 =0.1000 xt2=-0.1000
" N' ]7 k, N0 W5 [ w% S6 b齿轮材料: 渗碳淬火的渗碳钢 渗碳淬火的渗碳钢
: ?. ]7 }9 |: t6 ]- Z% {0 t齿面粗糙度（μm） Ra = 1.6 1.6
+ ?4 |% r$ A& ]% A+ E接触强度极限（MPa） σHlim= 1500 1500 . C5 [* o: L& Y, `3 G. O, h
弯曲强度极限（MPa） σFlim= 400 400
% U7 J7 }& q: p----------------------几何及精度参数-------------------------------
* l. p% r: z9 N4 S: y 小齿轮 大齿轮
w# ^% i3 s: n' }5 q, A当量圆柱齿轮分度圆直径（mm） dv =19.656 78.623
, E! m( B. I6 ^. w1 l6 b- W当量圆柱齿轮顶圆直径（mm） dva =22.456 80.490* [3 J( K6 z+ I7 c/ d: l9 F7 Q0 _6 }
当量圆柱齿轮基圆直径（mm） db =18.460 73.8419 ?7 q) J& `3 h1 D* b* m
齿宽中点分度圆直径（mm） dm =17.581 35.1612 g+ q) j5 P. `$ F" r: ?5 g
参考点分度锥距(mm) Rm =19.656+ d+ s# }6 Y1 F( c4 Y- B
大轮齿距极限偏差（μm） fpt =20
2 _ u/ [2 V5 w/ n7 E- z! t. f当量中心距（mm） av =49.139
`% K9 }3 B( U9 G5 L( r7 z/ J当量端面齿形角（°） αvt=20.085! U- G, k) i/ {/ b9 j
有效工作齿宽（mm） be =9.350
N7 Q+ X8 b+ X1 T) }" _6 x- m, a" p当量端面重合度 εvα=1.600; X6 l, F* {. i' `
当量纵向重合度 εvβ=0.288
o1 [8 l# w5 N; G4 O当量总重合度 εvγ=1.626
6 ]- u ^0 `/ t齿宽中点分度圆上的名义切向力(N) Fmt=2172.616
. E2 U' s" Z7 g: X齿数比 u=2.0006 i" p$ N* F. c
当量圆柱齿轮齿数比 uv=4.000
9 ]& [# D1 H4 X+ t% ^' @% ]; w当量啮合线长度(mm) gva=5.5338 ]( W# l' b4 Q; `6 T
无量纲的基准速度 N=0.001
" B2 B1 E. Z* Y* }4 S5 F共振转速(r/min) nE1 =96841.12
% c# e" O6 G& }0 E% M) N. d l两齿轮诱导质量(kg/mm) mredx=0.001
0 p( h( A2 D! j. e( H& k9 U! n中点圆周速度(m/s) vmt=0.092: \# D; j/ m5 J. @
跑合量(μm) yα=1.5006 }% ]+ W7 c4 b% V
cv1=0.320& Q7 e$ E# a" g H- V3 r
cv2=0.340
4 Y6 e0 c+ J1 L H' Y$ c9 E) H cv3=0.2301 Z7 M& ?: m5 I6 B. k
cv4=0.900- | Q9 d2 B. [) j7 `+ e6 l3 p
cv5=0.470
! l: @6 r" z; r. w. z, q7 H cv6=0.470
7 P$ H$ |: w) Z" l2 m cv7=0.760
# E3 w( ~! @! W8 f; O/ P名义转矩(Nm) T1=19.098
1 ?3 x" t" x; |齿宽中点法向模数(mm) mnm=1.167
: [% _& m9 f( k! i* E+ j; I当量圆柱齿轮的齿数 zvn=67.943; [1 Q) ?& [6 g* l9 p
βvb=0.090
) Y4 v2 s' L! z& U------------------------接触强度系数-------------------------------
* z; ^; k/ c0 n9 `/ ]; O动载系数 Kv =1.001
3 l3 X+ }1 r/ {) ^轮齿中点接触线长度(mm) lbm =10.702. H5 g _6 c' S) h: }7 d2 C Z8 B; y
齿向载荷分布系数 KHβ=1.898* s* r% _4 X1 o- W. n, x) _5 u
齿间载荷分配系数 KHα=1.000
: u, Q8 ?( P! i' Z3 E节点区域系数 ZH =2.485
% Y. W) g5 ~% o0 d6 n弹性系数 ZE =189.812% d# e$ v3 l4 S4 U7 A5 x
螺旋角系数 Zβ =0.9987 n6 {* l+ C5 N4 L% Q z
锥齿轮系数 ZK =0.800
' y }; | n" o0 Q9 t- b' u润滑剂系数 ZL =0.945- R2 }9 y/ U6 q
速度系数 ZV =0.938/ @$ ^9 C3 N" D4 ~( l
粗糙度系数 ZR =0.880
. A H) {: L* t8 c尺寸系数 ZX =1.000
4 d+ _$ v! l0 c5 M1 N1 \中点区域系数 ZM =1.029
% f; M3 U! [& H工作硬化系数 ZW =1.0004 U0 M4 @; y) ^4 F& S( u
载荷分配系数 ZLS =1.000. x/ G b: J5 I) Y3 g0 C! G7 O
小齿轮 大齿轮4 Y# x/ f# p; D& n% [4 n! P
寿命系数 ZNT =1.221 1.270
0 Q* T* A3 g5 d# D9 `* X% y1 c------------------------弯曲强度系数-------------------------------
y) H8 O+ b2 f5 Y" [$ H7 h齿向载荷分布系数 KFβ=1.898' I( P- [ ^( c2 A" q* L
齿间载荷分配系数 KFα=1.000; B4 E* P1 l& r# c9 _2 f* g* Q S
重合度系数 Yε =0.692
5 K; u4 O( X; \+ n螺旋角系数 Yβ =0.987
$ y: o' ?& W3 o" l. n0 z1 n+ ~8 m锥齿轮系数 YK =1.0000 ?5 s7 Z: W( X; `3 l7 O
试验齿轮的应力修正系数 YST =2.0009 `8 A: y& D$ D7 u9 P' z
载荷分配系数 YLS =1.000/ W! ?" @& P) n% R" N
小齿轮 大齿轮
- E, K1 N' O' Y尺寸系数 YX =1.000 1.000
0 @7 N3 ?! e1 a0 r齿形系数 YFa =2.435 2.6406 {/ ^ D5 F( i- \
应力修正系数 YSa =1.742 1.719
M2 @0 j: o& L7 L! n2 k8 y相对齿根圆角敏感系数 YδrelT=0.999 0.998. w. @) L) C. n. ?1 ~% ]
相对齿根表面状况系数 YRrelT=1.004 1.004
, @( ^9 N" B2 r" B弯曲疲劳寿命系数 YNT =0.955 0.968
' n& l' q! q/ p- X6 S--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------8 y% z8 z7 p! i2 S
接触强度极限（MPa） σHlim=1500.000 1500.000' f, K# [2 R! t6 g
计算齿轮接触极限应力（MPa） σHP=1428.379 1485.9435 Y% R5 M& A1 P- r* G9 G
计算接触应力（MPa） σH=2348.565 2348.565/ J: I J' {1 h% n' J+ b9 D( E0 ?
接触安全系数 Sh =0.608 0.633' F- s. n* }% e2 a
小轮接触强度不够！ 大轮接触强度不够！
/ W9 M% {$ {% L3 m--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------( t# Q7 P% E/ y; O2 g
弯曲强度极限（MPa） σFlim=400.000 400.000% C8 m! h$ ` V4 e5 f
计算齿轮弯曲极限应力（MPa） σFP=766.670 776.497) z S2 O* X# j% P6 y3 x
计算弯曲应力（MPa） σF=1415.435 1514.435, @0 A3 ~; D+ J k
弯曲安全系数 Sf =0.542 0.513/ \& W. N% I" B* }
小轮弯曲强度不够！ 大轮弯曲强度不够！" G- ~7 f$ k' ~. |- g9 p( x; I
----------------------------------------------------------------5 g# z3 z& `9 w5 ~, ?1 J
最 小 安 全 系 数 参 考 值& I2 K4 H) J5 D# d5 z
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
+ `2 ?/ k7 D$ R* R, w7 H& c┃ │ 最小安全系数 ┃
# j0 O7 e1 B D8 v3 C+ L┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨
4 V. m( A; M/ c┃ │ SFmin │ SHmin ┃
" \4 N: x5 W2 O; b┠────────┼─────────┼───────────┨) k3 X; U" ~9 t1 e. w1 A: F2 u
┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃
# Y- O- R' E. t┠────────┼─────────┼───────────┨5 `# d: z5 D8 p, o; V. E N
┃ 较高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃# }) ~( ?2 U0 m8 T$ \5 j7 T4 D3 K
┠────────┼─────────┼───────────┨
" \$ Z! I) z1 u/ w7 p┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃4 e" H; U' `6 f& ~% ]% s8 x ^
┠────────┼─────────┼───────────┨
/ ~' ~% U. a2 D2 a) ~┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃' q+ r- |/ q7 w* b: {: u4 i o
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛' L3 t6 r+ @: M% {& ]1 D6 j+ `
注; P; U3 m0 v& N, |, J
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
0 d* u- S x! J. f, `5 w" \据时,可取表中SFmin下限值。
: n O( \- ?+ G5 e# Z' N! N2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。; C" j, x2 g) a& {! E' V" L9 ^
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。
2 M4 f# K" H/ x' N) T8 }----------------------------------------------------------------
0 [* o* ]3 i, e# A' \, K2 Z: ~: L; l5 W9 _: j( j
----------------锥齿轮强度校核GB/T 10062.2.3-2003--------------- K* z% r3 }1 Z0 \* n$ v: c( p
------------------------输入参数-------------------------------
) ^ R/ X4 A7 x5 d" x功率（千瓦） P = .2 ) z9 J% }2 F& W7 q0 A; I
小齿轮转速（转/分） n1 = 100 : b- c! h4 F' G8 E
大端端面模数（mm） m = 1.5
; w+ N4 p2 @) ]+ n7 \% J- \工作齿宽（mm） b = 11 2 d2 t% ^0 J) {* M' I1 Y+ H" h- v
使用系数 KA=1.509 g7 f2 f$ d- _+ z4 |/ a
轴承系数 KHβbe=1.10
" h, {/ y& k: @润滑油粘度（mm2/s） ν40= 67
i# ]" M/ ^% ]8 O. P; ~+ @" ]2 ]设计寿命: 5000 小时5 H9 T' O. {7 a& U2 q
类型: 动载直齿锥齿轮和零度锥齿轮$ t* A3 q& O0 j- u
类型为非鼓形直齿锥齿轮# h- Q. t7 d( C( I+ w' v
齿面点蚀: 允许少量点蚀
+ N' H) S: a( @第Ⅱ组公差等级: 5 2 v3 T2 y/ t6 G5 P/ C, @
轴交角（°） Σ= 90
- }3 \0 p% [& M/ S( K齿形角（°） α= 20
8 P; E" g( r$ `: ~6 P齿宽中点螺旋角（°） βm= 5.5 & C8 n9 F4 A' X) o/ h# w8 N5 }
最小接触强度安全系数 SHmin= 1 . N& d% n- A2 [5 f3 d E
最小弯曲强度安全系数 SFmin= 1.25 * {+ N3 F9 I$ I. s
小齿轮 大齿轮/ L' G6 U0 K$ m) |1 j0 m
齿数 Z = 15 30
3 G( C4 r6 s; P( h高变位系数 x1 =0.2000 x2=-0.2000
8 x* F4 j8 Q* X5 ]8 K& a0 j切向变位系数 xt1 =0.1000 xt2=-0.1000
a4 v! T: _; X& N- H( O齿轮材料: 渗碳淬火的渗碳钢 渗碳淬火的渗碳钢
* H3 I6 L8 b' t. V* ]齿面粗糙度（μm） Ra = 1.6 1.6 8 o& A; M: ^1 A4 p ^
接触强度极限（MPa） σHlim= 1500 1500 ( s$ q* }) z, M! j7 W
弯曲强度极限（MPa） σFlim= 400 400 1 O2 T+ A/ i1 ^5 e6 b |& n
----------------------几何及精度参数-------------------------------
0 e' T8 {1 Y& Y- ^; Z# Z 小齿轮 大齿轮/ { ^- N) t# q
当量圆柱齿轮分度圆直径（mm） dv =19.656 78.623
1 o, b6 j' T- e当量圆柱齿轮顶圆直径（mm） dva =22.456 80.490$ c! S6 x8 [4 I- o
当量圆柱齿轮基圆直径（mm） db =18.460 73.8418 {4 c4 J( }- E- m/ P
齿宽中点分度圆直径（mm） dm =17.581 35.161" }' }; M6 T, P7 s8 p# H
参考点分度锥距(mm) Rm =19.656
3 P8 [. L' N( F/ i大轮齿距极限偏差（μm） fpt =6
* `$ p3 r, `( i# v% Q' }当量中心距（mm） av =49.139
& U$ }+ [( q; y8 c$ l" T! w; j当量端面齿形角（°） αvt=20.085
6 R B$ L$ W- [' Z5 P6 z1 `有效工作齿宽（mm） be =9.350
% V' [5 k) O* e当量端面重合度 εvα=1.600: \6 n$ r9 w, K, M; ^
当量纵向重合度 εvβ=0.288
* }0 _! M; E& C4 A ~4 o当量总重合度 εvγ=1.6268 o A' g) G ^) _. m
齿宽中点分度圆上的名义切向力(N) Fmt=2172.616
* g6 S. j: A1 k齿数比 u=2.000
: }; l( \0 H* l" P当量圆柱齿轮齿数比 uv=4.000- q* C6 V1 I! X E
当量啮合线长度(mm) gva=5.533( `" {( q% J$ q! p- H
无量纲的基准速度 N=0.001' Z: g5 _# |1 e+ b( N5 T
共振转速(r/min) nE1 =96841.12
" B- r# A% K# e两齿轮诱导质量(kg/mm) mredx=0.001
& d' ^' t( p+ n' d. U中点圆周速度(m/s) vmt=0.092% t/ [7 }" A& J/ u
跑合量(μm) yα=0.450& ?; T% S, h7 d/ i( g+ `
cv1=0.320
; M$ D7 ^6 h: C, D2 j( F cv2=0.340
# U6 Q! T, W2 s6 m1 T cv3=0.2302 R* m9 Z2 o- n( x+ M& ^. j0 g
cv4=0.9004 v: b* |3 o; m; o8 [
cv5=0.470
f% I" E, n' _ cv6=0.470
6 t8 h+ D3 d5 @0 J2 t% g7 X cv7=0.760
! Q" |. |8 \4 J6 e. R, b名义转矩(Nm) T1=19.098) l [+ X* |; e2 I
齿宽中点法向模数(mm) mnm=1.167
: n5 L4 e' i+ |# ?- j当量圆柱齿轮的齿数 zvn=67.943: \& A/ r4 @ }% Z
βvb=0.090
/ `* w4 E1 m: ~3 O: k+ ^+ O; E------------------------接触强度系数-------------------------------
& @* j3 q: B% b/ j动载系数 Kv =1.000
: h8 [2 L, C- ^% ^" S轮齿中点接触线长度(mm) lbm =10.702
7 c- }' D2 E9 l3 T齿向载荷分布系数 KHβ=1.898
! b8 ?7 e! B' `# [齿间载荷分配系数 KHα=1.000
0 n% k: ^$ n0 H& I P6 }2 a$ `节点区域系数 ZH =2.4850 Y8 x" K2 v3 ^0 f/ ~
弹性系数 ZE =189.812+ v$ w6 v! V q# x$ O) F9 W
螺旋角系数 Zβ =0.998
9 d W$ {* G0 J5 K4 M锥齿轮系数 ZK =0.800. ^' ~0 W2 n! j( z* w
润滑剂系数 ZL =0.945" F! o, Q0 z& P; A# P
速度系数 ZV =0.938
9 r# E6 D* ~9 U9 r* v粗糙度系数 ZR =0.880
" G) g* ^0 f. H9 X4 q. a6 c" r8 c: L( x尺寸系数 ZX =1.000
% }. t9 s. D. G3 F中点区域系数 ZM =1.029
7 t/ }* h Q7 y9 d, u3 ^3 x工作硬化系数 ZW =1.000
5 y' {. D5 Z; D. Y# C8 [ B载荷分配系数 ZLS =1.000
. Y% J1 F0 N3 }9 Z 小齿轮 大齿轮
" p3 G: w5 T0 J! w+ G1 g+ {寿命系数 ZNT =1.221 1.270/ W: Y: q- M( C6 h4 H9 [$ p2 a
------------------------弯曲强度系数-------------------------------+ @- |1 t4 `6 P( Q. n
齿向载荷分布系数 KFβ=1.898
" a7 J! C2 l: S齿间载荷分配系数 KFα=1.000
2 L) H+ ?# }* k P重合度系数 Yε =0.692
! C8 l, g6 z2 ]螺旋角系数 Yβ =0.987$ B& y+ E$ m' c* j* a. ?& k( k" T
锥齿轮系数 YK =1.000
8 O0 L( }1 q: T6 R2 F9 Y试验齿轮的应力修正系数 YST =2.0008 d( V- |3 U/ O6 d9 | Z
载荷分配系数 YLS =1.000
5 F; h& R! T* h9 P 小齿轮 大齿轮
% H$ s+ O; E/ L% J: O尺寸系数 YX =1.000 1.000: J# X: B3 F5 Q1 i* Z; K/ ~
齿形系数 YFa =2.435 2.6406 G% l) O: G' f1 Y0 z* H! E
应力修正系数 YSa =1.742 1.719
3 D* l& O2 y2 H u相对齿根圆角敏感系数 YδrelT=0.999 0.998+ v8 j" |: {4 r. u
相对齿根表面状况系数 YRrelT=1.004 1.0040 T, X N8 t8 g2 e) h0 z! O* Y3 W1 z
弯曲疲劳寿命系数 YNT =0.955 0.968' \/ c% u, ?- Q6 S: D, v; q* n
--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------" s: F) r2 l4 Y( {2 H& r5 v
接触强度极限（MPa） σHlim=1500.000 1500.0001 B5 w3 i* t6 g0 p6 @
计算齿轮接触极限应力（MPa） σHP=1428.379 1485.943" E: `+ ]3 _4 S
计算接触应力（MPa） σH=2348.076 2348.076& y- W) R# }! Q* B/ `2 y5 C
接触安全系数 Sh =0.608 0.6331 R6 w* i! S% _3 J* L5 Z7 @1 l
小轮接触强度不够！ 大轮接触强度不够！ # z; E, q3 M% t; V
--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
! s9 f; a8 _( w* w% r0 t弯曲强度极限（MPa） σFlim=400.000 400.000- {' E1 I2 X- N2 q& Y4 z" p
计算齿轮弯曲极限应力（MPa） σFP=766.670 776.497( ~5 o* g- F5 E5 a" C
计算弯曲应力（MPa） σF=1414.845 1513.804
- L6 S3 W1 g, Z' T$ g. W- a: D3 P弯曲安全系数 Sf =0.542 0.5132 ^4 c j1 I. U0 R. i
小轮弯曲强度不够！ 大轮弯曲强度不够！* o! S9 g+ E* f
----------------------------------------------------------------
9 D+ L0 s8 v) h$ e/ ? 最 小 安 全 系 数 参 考 值
% b( Y) R% ~4 x8 f. h$ A% `" W┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓- f- }6 L% | m R5 K% ~
┃ │ 最小安全系数 ┃" J4 i- P3 {7 B# j- j
┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨
5 A7 }: W. H# j: C; v+ J* C┃ │ SFmin │ SHmin ┃5 R9 D. }5 N) ?- f, s
┠────────┼─────────┼───────────┨
6 E$ ^0 S5 L4 N$ A. U9 R┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃
9 Q+ j1 F) \! X2 l k, j┠────────┼─────────┼───────────┨# ]9 K( `8 ~8 D/ E9 t2 Q$ B
┃ 较高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃2 s f% d8 ?( n9 g2 n
┠────────┼─────────┼───────────┨4 C! A' P+ N- L7 [/ A4 ]+ h
┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃
% m" p \! n# B! q/ ~$ I┠────────┼─────────┼───────────┨
* [: ?. z3 _% e" R2 ^┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃ Z7 ^+ I5 U1 F
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛1 N- U9 |0 ?5 @: ^$ h V
注
& a* ?& s7 D, o$ L4 E R0 h$ N3 }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2 N0 z6 [0 n( l1 R7 t
据时,可取表中SFmin下限值。
5 D, j5 u8 c$ H) k5 k: x6 i5 P2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
7 K; g8 {; I5 H2 b2 |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。
7 d8 ~& Z7 _) E3 [* Q/ c4 O----------------------------------------------------------------
) g8 a: _4 s3 \2 R/ O; _: U
# n2 [0 I: c. [
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发表于 2015-11-14 18:03:44
楼主
