|
|
; t% t% I& K$ x( ~, T% c. {4 J----------------锥齿轮强度校核GB/T 10062.2.3-2003--------------
& @/ ]; z# T( _* z. v& p1 j------------------------输入参数-------------------------------. H; {7 {: u" q- h: j
功率（千瓦） P = .2 + s3 ]6 h# }7 }+ C% J; W/ D
小齿轮转速（转/分） n1 = 100
2 t! Z/ z% G+ T& F: I( N' ]大端端面模数（mm） m = 1.5 - e t v' P5 u2 b
工作齿宽（mm） b = 11
/ y8 ^. d7 j& [7 {5 }! G. E使用系数 KA=1.50
1 X# Z9 W2 g' O. F6 k$ N0 ^9 K轴承系数 KHβbe=1.102 z' g3 D9 `& L* M4 g/ ]2 \ V
润滑油粘度（mm2/s） ν40= 67 ' F! |7 S9 a& R% k4 b5 K
设计寿命: 5000 小时
/ m0 t, z# F. Z% g) ?类型: 动载直齿锥齿轮和零度锥齿轮$ t( _6 r4 h" o1 h9 X
类型为非鼓形直齿锥齿轮* c: K8 N3 E E3 n: V0 V: U
齿面点蚀: 允许少量点蚀
0 h* F) S* D$ {: p第Ⅱ组公差等级: 8 + G: ?1 }- u8 ?, H& v
轴交角（°） Σ= 90
$ d5 u) I5 {* k. J" H$ M齿形角（°） α= 20 . Q; O, s& u9 J m) L
齿宽中点螺旋角（°） βm= 5.5 $ l6 t% e5 G1 P# c# N8 Q* h7 I
最小接触强度安全系数 SHmin= 1 ! y. i, u. g+ f: j9 R
最小弯曲强度安全系数 SFmin= 1.25
O5 p0 ]3 O8 Y& g2 B( ~$ A2 e4 t 小齿轮 大齿轮" t. h( C5 E) q* v3 h; e6 F% n
齿数 Z = 15 30 + F( A" @ `+ K
高变位系数 x1 =0.2000 x2=-0.2000
/ @! X0 x' v8 p2 O2 ?% X, y切向变位系数 xt1 =0.1000 xt2=-0.1000
, A4 q/ ]2 w1 k7 g& n( u1 h齿轮材料: 渗碳淬火的渗碳钢 渗碳淬火的渗碳钢
3 A9 p1 k" u( X齿面粗糙度（μm） Ra = 1.6 1.6 " b7 s% O/ [3 V: J* g9 N- m
接触强度极限（MPa） σHlim= 1500 1500
! U+ h/ \8 B( U' @0 A2 u弯曲强度极限（MPa） σFlim= 400 400
- I, {, d) L" g% k/ d+ l----------------------几何及精度参数-------------------------------4 @( @* z& i0 G9 D
小齿轮 大齿轮
' E& J5 E% k/ P |当量圆柱齿轮分度圆直径（mm） dv =19.656 78.623
: J% Y: d/ N: l- ~- v. ?当量圆柱齿轮顶圆直径（mm） dva =22.456 80.490( [2 D1 J$ \8 n$ H
当量圆柱齿轮基圆直径（mm） db =18.460 73.841
3 ]3 _4 l4 j: \; |, O( C齿宽中点分度圆直径（mm） dm =17.581 35.161. c! \7 s( R$ G+ Z1 y
参考点分度锥距(mm) Rm =19.656
0 L, ?0 [+ R9 T' v0 ?* C3 ]大轮齿距极限偏差（μm） fpt =20
- ~5 X' ]- }- r: X) j' O5 ?当量中心距（mm） av =49.139" m" n2 ~! ]. z8 ?& A/ m6 X1 n) F
当量端面齿形角（°） αvt=20.0850 l- B& w3 O' j9 z
有效工作齿宽（mm） be =9.350
r2 q" K `; |9 E当量端面重合度 εvα=1.600
1 Q2 R. O7 K; P% n当量纵向重合度 εvβ=0.2880 C {7 v8 E) J0 E4 Z
当量总重合度 εvγ=1.626
( ~# x" ^2 e2 k f- ~) Q2 B齿宽中点分度圆上的名义切向力(N) Fmt=2172.6166 r' x$ d: |& g& h' y
齿数比 u=2.000" X* D: Z$ f) P/ t
当量圆柱齿轮齿数比 uv=4.0003 x8 p4 c2 \$ ?" g, Z
当量啮合线长度(mm) gva=5.533
+ O2 R/ ?! J# u7 C% |无量纲的基准速度 N=0.0019 `. n/ s$ F! f( G2 G2 z# o
共振转速(r/min) nE1 =96841.12( X' H: g& v0 Z
两齿轮诱导质量(kg/mm) mredx=0.001
# e# T5 C F, e中点圆周速度(m/s) vmt=0.092) N" |6 c# [% I: K" k
跑合量(μm) yα=1.500
% { X- A7 l9 a: W9 v+ k% d3 G7 H cv1=0.320
/ p) Z: [# d0 n( j, R( y# t7 ] cv2=0.340
# ]- D: B4 g& {! k4 I% Y cv3=0.230
# z5 x3 [6 X8 q7 { k cv4=0.900
4 { |. t- I' Y) y; f* K5 B: V cv5=0.470/ S2 Q- J" a# n$ l, Z" H
cv6=0.470$ m: [0 G9 B f$ }$ q) [$ \# b
cv7=0.760
" H' J* e- c$ ^3 c2 M名义转矩(Nm) T1=19.098% S; z# b/ Z6 l/ F: ]( f6 g7 _+ L
齿宽中点法向模数(mm) mnm=1.167
4 m0 U6 Y- w- a, i当量圆柱齿轮的齿数 zvn=67.943
% o, Z' e" ~* l2 P1 |; `8 k! S u βvb=0.090: ]& c9 c4 o0 k! S3 }
------------------------接触强度系数-------------------------------& ?/ m5 ]0 I2 ^* O- D
动载系数 Kv =1.001- N# k8 Q% o6 T- p% i
轮齿中点接触线长度(mm) lbm =10.702
% o s$ j8 W7 `! {齿向载荷分布系数 KHβ=1.898, j" V% g( d! z
齿间载荷分配系数 KHα=1.000
+ x/ p3 v1 [% X4 \' ]* p节点区域系数 ZH =2.485
( ^# q" ~; u, A. R2 e弹性系数 ZE =189.8126 u" V# x, `2 a3 s
螺旋角系数 Zβ =0.9982 F2 H8 \6 v. n) O- W
锥齿轮系数 ZK =0.800
2 {( d l, J; _. |# {润滑剂系数 ZL =0.945
( N9 ?4 J4 \( G速度系数 ZV =0.938
7 Y8 |# _; N7 l粗糙度系数 ZR =0.880
4 F: Y! O6 W, \! M1 |3 Q5 y- h尺寸系数 ZX =1.0005 A! S' ]+ J, w6 G' g1 T. J
中点区域系数 ZM =1.029
y* J# G! t( @; X9 Y7 R工作硬化系数 ZW =1.0002 @/ `: Q w% H% j7 h6 m
载荷分配系数 ZLS =1.0008 i% r) _( z0 m. F$ n p9 B8 D; A# z
小齿轮 大齿轮
5 B: @3 }: c' D3 ?( q9 t- m7 ?7 s寿命系数 ZNT =1.221 1.270
, P$ g* K1 \% I+ e( }" P------------------------弯曲强度系数-------------------------------
5 N2 ^( ?: H" ]( S齿向载荷分布系数 KFβ=1.898$ T; I. [- s9 B7 c, W
齿间载荷分配系数 KFα=1.000; q/ ~; E) O+ u1 }" c5 l5 H( |
重合度系数 Yε =0.692; Y0 U: v' m/ V6 H+ `
螺旋角系数 Yβ =0.9874 N ~5 F$ {$ y2 N) {
锥齿轮系数 YK =1.000
6 l8 ]3 f# h% m( Z! _: ]试验齿轮的应力修正系数 YST =2.0004 F: F3 n1 s) b, J* i
载荷分配系数 YLS =1.000
; L& J1 }7 s2 Q+ L2 P2 I 小齿轮 大齿轮) |1 p* J* h. H$ Z. J V5 i" N
尺寸系数 YX =1.000 1.000
, J7 M" i% _& o7 b; s齿形系数 YFa =2.435 2.640; Y# E+ i3 Z: D2 f5 u5 T9 b
应力修正系数 YSa =1.742 1.719. @& m" Z; T; i ]6 J
相对齿根圆角敏感系数 YδrelT=0.999 0.998
1 J0 f/ E0 |" r$ [, o: o相对齿根表面状况系数 YRrelT=1.004 1.004
2 B) w0 d9 t& A! r弯曲疲劳寿命系数 YNT =0.955 0.968
; |3 G- Z1 H9 ^9 e+ f$ K/ Y% P--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------4 t' d3 z/ i3 R9 |
接触强度极限（MPa） σHlim=1500.000 1500.0006 S2 j& V: Z2 F$ l
计算齿轮接触极限应力（MPa） σHP=1428.379 1485.9436 s: E- j$ r0 x
计算接触应力（MPa） σH=2348.565 2348.565( t0 o9 N$ A, o: V9 `
接触安全系数 Sh =0.608 0.633
5 S1 ]& P6 l) `6 [/ m( L/ G% L 小轮接触强度不够！ 大轮接触强度不够！
3 k+ D1 c, _ B& F--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
9 j: Y7 m% u% ]' E, m/ a8 c; r弯曲强度极限（MPa） σFlim=400.000 400.000; |6 C: T: x1 i1 o* O
计算齿轮弯曲极限应力（MPa） σFP=766.670 776.497
/ R0 R5 S9 D0 p4 d2 O: B计算弯曲应力（MPa） σF=1415.435 1514.4350 E' K. b& Q& \
弯曲安全系数 Sf =0.542 0.513. P% c6 Y1 A6 c) z* P
小轮弯曲强度不够！ 大轮弯曲强度不够！
! C4 p0 P% n! f2 u* a----------------------------------------------------------------
0 @* w# H; h3 a2 l! `7 B 最 小 安 全 系 数 参 考 值 ?0 I' v& M8 f8 w
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
) S5 l, h! q! N0 a* o" s┃ │ 最小安全系数 ┃
4 t. j' V, ` n0 A% D% \2 H6 g┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨
) E# o* ]6 P# @2 S" c0 R1 ]. K┃ │ SFmin │ SHmin ┃
# M! ^( b8 r0 R, w& v┠────────┼─────────┼───────────┨- _. f1 R p' Z9 f. F/ U1 Y1 v
┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃
6 d* E5 l. U4 \2 _9 G┠────────┼─────────┼───────────┨
& I8 a% K7 v6 A: @* |3 G┃ 较高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃& D8 s8 b- d( N" u- M' u
┠────────┼─────────┼───────────┨' y. p, C* u# Y o+ I
┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃8 d" J" j. Y' y: K$ y) c+ R0 b
┠────────┼─────────┼───────────┨0 s1 ^ T7 T% ]& l
┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃
i6 o- V [( z6 C┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛- ?+ [9 O" _8 }# k0 Z# i3 Y: y
注
2 n' C# v8 Q! y' Q, z- 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+ r1 k4 l# K1 c% K& Q6 }1 p
据时,可取表中SFmin下限值。' R" m& |$ s- I
2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。! J% Z& K0 w9 N" P" q3 w" I
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。% ?& L( |: C2 s% ^+ B, O' J$ c
----------------------------------------------------------------
1 y. k4 N( `( b* N, U
8 `* _3 @( f/ Z& k----------------锥齿轮强度校核GB/T 10062.2.3-2003--------------
! k" U0 S+ ^) l9 _1 y; L* v------------------------输入参数-------------------------------8 e# h& O. Q2 q* r
功率（千瓦） P = .2 & t! g# Q2 E J4 h5 U
小齿轮转速（转/分） n1 = 100
0 P, w0 s" S; H4 l2 `大端端面模数（mm） m = 1.5 ; @8 ^/ K, T+ `. a6 J8 W. u% B: ]
工作齿宽（mm） b = 11
B1 s( L4 T; ?* r/ L+ O5 b使用系数 KA=1.50
! f: T5 q. Y' y6 x2 g轴承系数 KHβbe=1.10+ B! ?% t2 D; m, e
润滑油粘度（mm2/s） ν40= 67 / {7 o7 a/ Z9 @) I
设计寿命: 5000 小时
' F5 Z8 |8 P0 z- s7 u( n4 l, F3 D3 B4 y类型: 动载直齿锥齿轮和零度锥齿轮 p+ e+ @1 v( K
类型为非鼓形直齿锥齿轮
% d5 H2 o) Q6 U& X' v齿面点蚀: 允许少量点蚀
- c5 ]( }* a5 r7 Y第Ⅱ组公差等级: 5 , i! l( |4 J0 L1 Z
轴交角（°） Σ= 90
, W% ~3 ]4 h+ N齿形角（°） α= 20 4 W0 J6 w' `% Z- N3 d0 g2 c
齿宽中点螺旋角（°） βm= 5.5
& z a5 v: K N( o% g最小接触强度安全系数 SHmin= 1
1 D8 P# P, K* Z; K& [最小弯曲强度安全系数 SFmin= 1.25
. p3 \3 Z* Q6 Z9 M% L0 s0 b 小齿轮 大齿轮
1 m* L# u; E3 \$ X4 G齿数 Z = 15 30 - j7 n8 e9 ~1 r; v
高变位系数 x1 =0.2000 x2=-0.2000
. ?7 J6 C# b' H$ K8 l切向变位系数 xt1 =0.1000 xt2=-0.1000- x9 G" `; J7 p$ m
齿轮材料: 渗碳淬火的渗碳钢 渗碳淬火的渗碳钢
9 V* }) ~3 n1 u& i齿面粗糙度（μm） Ra = 1.6 1.6 . \5 W- I! | V0 S# \* I5 B
接触强度极限（MPa） σHlim= 1500 1500
* N) W1 S" J1 K; B; B弯曲强度极限（MPa） σFlim= 400 400 j5 Y) [7 G* C/ X% y2 `
----------------------几何及精度参数-------------------------------
; P& R" n$ ]" G( I3 q4 r 小齿轮 大齿轮
, T& W1 l; T/ E7 A% A; J. y当量圆柱齿轮分度圆直径（mm） dv =19.656 78.623
$ `1 s4 A. l& d当量圆柱齿轮顶圆直径（mm） dva =22.456 80.490/ F0 f* |+ u( P* W) q m: Y
当量圆柱齿轮基圆直径（mm） db =18.460 73.8415 ], r" a; ^* q* G _! \
齿宽中点分度圆直径（mm） dm =17.581 35.1614 q; q6 s2 g- y% g. q
参考点分度锥距(mm) Rm =19.656
% S! z# x" I. n! [ X& P大轮齿距极限偏差（μm） fpt =6
7 T& m" ]' J) E" J; H当量中心距（mm） av =49.139
8 ~5 J/ b$ E- j: c) [! V! ^当量端面齿形角（°） αvt=20.085
- r8 y: x3 E# I+ u% V# X有效工作齿宽（mm） be =9.3509 U5 P4 f. V/ F! [% F% ^
当量端面重合度 εvα=1.600& @! h0 K4 F3 [! x
当量纵向重合度 εvβ=0.2884 `" }0 q! Q. V& @* F& q! s' `
当量总重合度 εvγ=1.6267 W9 U3 o9 x$ L0 k- n) @% t
齿宽中点分度圆上的名义切向力(N) Fmt=2172.616
; l: t8 f- i! T: b! D齿数比 u=2.000
8 |+ \$ S# D. q6 v; U3 q当量圆柱齿轮齿数比 uv=4.000& V S* a' J% c+ j, H
当量啮合线长度(mm) gva=5.533
' J/ X! w z* C( @无量纲的基准速度 N=0.0013 B6 @, f+ [, x" D
共振转速(r/min) nE1 =96841.12! o+ A9 t/ h: r- A8 w6 _. Q7 w
两齿轮诱导质量(kg/mm) mredx=0.001$ {% |! r$ _% S j* l) D
中点圆周速度(m/s) vmt=0.092( i3 ?6 a1 F- i- F0 G" ^3 N
跑合量(μm) yα=0.450
( Q1 {, h* ]' ^ ^- f3 i* W cv1=0.320
) D- Z5 `# k4 I9 J$ k0 f# h7 e cv2=0.340* W+ |* C$ I0 j: o) E% r+ B, A
cv3=0.230
3 s: Q9 Z2 O* T( |" T cv4=0.900. C1 i$ t: G/ S# O: r% u5 \: C
cv5=0.470
2 ~0 B, K: E9 u/ ]6 {# A cv6=0.470
% U; B( A7 v1 n2 C7 I' b cv7=0.7601 ~; W" F$ z5 u/ b7 R8 F
名义转矩(Nm) T1=19.098
) b1 o4 U( p! c5 c, ~0 R齿宽中点法向模数(mm) mnm=1.1670 J, ?' k, ]: G; @8 U- g
当量圆柱齿轮的齿数 zvn=67.943
& n! ~* P/ x; M0 _2 a* t M βvb=0.090
/ w, J, r+ g- C7 z------------------------接触强度系数-------------------------------
& T. X+ Y( R) N0 X1 Y动载系数 Kv =1.000
+ V! |$ a5 i( t; D轮齿中点接触线长度(mm) lbm =10.702
4 m1 F# i; |( ^) _齿向载荷分布系数 KHβ=1.898
% L6 @+ z' e! ]" F- \1 X5 P齿间载荷分配系数 KHα=1.0009 Q) m" K* K, c5 ]9 y7 K* e
节点区域系数 ZH =2.485* _1 a2 |; s3 D2 V
弹性系数 ZE =189.812
0 Z$ x' f+ T0 F ?9 j/ @1 h螺旋角系数 Zβ =0.998+ W* T& _) J) u1 u3 M+ l7 j, g* Y
锥齿轮系数 ZK =0.800" ]; ]$ T4 L; r$ u4 q- F
润滑剂系数 ZL =0.9455 D& L2 u# F$ L; M1 w' t" w
速度系数 ZV =0.938
& \" Z1 G8 u7 U粗糙度系数 ZR =0.880( Q6 x0 g: T& M" }; H* ]
尺寸系数 ZX =1.000, R1 `( d. u6 w" Y5 e$ ^( T# J' x
中点区域系数 ZM =1.029
- W; a1 {' Y, T. F3 X9 Y工作硬化系数 ZW =1.000
& a- E h" w4 N$ n( _载荷分配系数 ZLS =1.000
! }7 L3 _/ ?) _* C* A# F! n 小齿轮 大齿轮 b8 r# U) O+ j
寿命系数 ZNT =1.221 1.270
) g& c6 y' g! t. p8 [; A# y------------------------弯曲强度系数-------------------------------7 s Z4 x2 X( Y R
齿向载荷分布系数 KFβ=1.898) `: Q& G6 S! }+ d! C" P
齿间载荷分配系数 KFα=1.0008 ?" A# d7 w7 a* h
重合度系数 Yε =0.692
2 d7 q4 w- C5 F. K螺旋角系数 Yβ =0.9875 b% U9 L' J, T, h" \' G h
锥齿轮系数 YK =1.000
4 }, z$ ]7 v( q' j8 |+ B试验齿轮的应力修正系数 YST =2.000
1 |/ u8 Z4 t: o6 B2 H载荷分配系数 YLS =1.000: q1 T$ W0 m2 I) J% |
小齿轮 大齿轮
& d! J5 U7 S1 ~3 {" ?尺寸系数 YX =1.000 1.000
% J1 o8 _ f( L( N齿形系数 YFa =2.435 2.6405 j5 J( r3 x7 x) Q1 A
应力修正系数 YSa =1.742 1.7198 N: z! ]2 E" Q @9 x7 X
相对齿根圆角敏感系数 YδrelT=0.999 0.998
7 ?1 e/ d1 H+ U! l' l$ W相对齿根表面状况系数 YRrelT=1.004 1.0042 S, ~9 L7 H* n0 D, q5 U8 B4 c5 k) ?
弯曲疲劳寿命系数 YNT =0.955 0.968
/ Y$ u3 I ~9 d! G* E# W--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------
% |4 Y! b3 x0 U' K接触强度极限（MPa） σHlim=1500.000 1500.000( z+ t1 g5 f/ _6 U8 ^
计算齿轮接触极限应力（MPa） σHP=1428.379 1485.943; K% p/ s" `1 I9 t" s4 K, J6 b) X
计算接触应力（MPa） σH=2348.076 2348.076
& m$ Y. ^5 K `& L: E' G接触安全系数 Sh =0.608 0.633
G0 r+ p7 O$ q2 p o4 {8 [ 小轮接触强度不够！ 大轮接触强度不够！
3 r2 }1 Q1 J+ m. \0 g2 E--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
: |# p3 G: \% f) \: I弯曲强度极限（MPa） σFlim=400.000 400.000$ S, {7 `+ T) Z/ X9 J( G
计算齿轮弯曲极限应力（MPa） σFP=766.670 776.497% X \9 v, n' b, G% W
计算弯曲应力（MPa） σF=1414.845 1513.804" Y. U' C' }: }. J" ]- k1 }; ]$ v
弯曲安全系数 Sf =0.542 0.513: z5 e _0 K* ]" k9 S$ a
小轮弯曲强度不够！ 大轮弯曲强度不够！
1 H" v% S- X% H* ?; L' c---------------------------------------------------------------- \+ _( g8 p/ H Q
最 小 安 全 系 数 参 考 值' l* p, U* H0 X8 g2 O$ t1 Z
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
7 @: I$ T% z& u┃ │ 最小安全系数 ┃; r/ A% G5 L( |
┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨$ j% K* r; y" Z
┃ │ SFmin │ SHmin ┃& Z7 A. d" f3 o O) `" M( |
┠────────┼─────────┼───────────┨5 H$ y4 A7 d" X* {
┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃8 q( n0 s& ]8 L3 O
┠────────┼─────────┼───────────┨9 Q0 V3 J) P4 g1 x& j1 a9 @/ t
┃ 较高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃" o$ B1 o2 J6 Y3 m2 v( J
┠────────┼─────────┼───────────┨
* k/ E) Q+ w6 I4 `& W┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃) _ X5 D- q2 x& W* {9 q; k
┠────────┼─────────┼───────────┨( b& X0 w% |" O3 Z: f$ P
┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃, v6 ?/ x1 d: V4 b* l* V' t
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
2 F% P/ @; V! [0 s: x, f2 J) T9 Y注
5 Y( g1 ?% p2 c2 U# P$ v9 E1 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 O! p4 M+ Q6 ~据时,可取表中SFmin下限值。) p; `* Y( h1 y2 |4 n/ X2 I2 O/ [
2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。, Z( ^ _/ O: i x; \, U
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。/ v' n$ }" B& w0 ]
----------------------------------------------------------------
5 D* b! ~' H4 Q! N9 a& u
% Q6 ^2 Z/ x; {9 k" L
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发表于 2015-11-14 18:03:44
楼主
