|
|
{' S9 f: d- V8 c5 l+ P----------------锥齿轮强度校核GB/T 10062.2.3-2003--------------
* B5 A% m, T& J------------------------输入参数-------------------------------( c0 f, l; D2 F0 j# D# e" U
功率（千瓦） P = .2 5 r6 b1 h/ R# a" G
小齿轮转速（转/分） n1 = 100
, }* Y( ^" m) k* ~% n大端端面模数（mm） m = 1.5 $ {# ^# d" g r' r7 c. {7 a1 n1 \" ~
工作齿宽（mm） b = 11
. \% O3 N4 u7 V1 v$ P4 j使用系数 KA=1.50
. G) I+ a# r: v# N% n& x. y轴承系数 KHβbe=1.10
9 o; q9 U- y+ y2 [# y3 V8 A润滑油粘度（mm2/s） ν40= 67
% ^- m" n3 y+ W9 k! g$ y0 {设计寿命: 5000 小时( ]1 d- K. o! s! _
类型: 动载直齿锥齿轮和零度锥齿轮
# o1 E" E& R- X" Z6 U类型为非鼓形直齿锥齿轮6 ]2 V4 V! U: e6 M
齿面点蚀: 允许少量点蚀
' e& e/ e; j6 e3 m0 G) S7 K5 Z第Ⅱ组公差等级: 8
$ ~5 A0 a& ?7 x/ R2 m I轴交角（°） Σ= 90 * t8 m0 k0 a, I# V. T: d, r
齿形角（°） α= 20 0 ~! q1 o& }% w! u1 T! L5 L6 c$ d
齿宽中点螺旋角（°） βm= 5.5 . L8 Y- ?8 p6 v1 {
最小接触强度安全系数 SHmin= 1
/ H' a! ~+ o8 k最小弯曲强度安全系数 SFmin= 1.25
$ B+ r6 |+ Q# r1 J5 Y 小齿轮 大齿轮
3 B+ p% B: B1 _' F% [( s齿数 Z = 15 30 * t/ m( g0 R: h! _# M- {& i6 ~
高变位系数 x1 =0.2000 x2=-0.2000$ p; }2 v) @; U
切向变位系数 xt1 =0.1000 xt2=-0.1000, b. |4 q( A, L
齿轮材料: 渗碳淬火的渗碳钢 渗碳淬火的渗碳钢* m& n& w7 M6 ~6 O: R
齿面粗糙度（μm） Ra = 1.6 1.6 2 S/ {) i- L; a0 I6 I
接触强度极限（MPa） σHlim= 1500 1500
( o+ N ^( O _弯曲强度极限（MPa） σFlim= 400 400
6 u5 k4 i5 K8 ]- `----------------------几何及精度参数-------------------------------: C6 O# `* ] O
小齿轮 大齿轮6 u1 k: T1 M+ S( ?; L( {
当量圆柱齿轮分度圆直径（mm） dv =19.656 78.6237 t+ O6 m4 {& V$ P/ J% @' _
当量圆柱齿轮顶圆直径（mm） dva =22.456 80.490
& J( O3 y2 J) ], a当量圆柱齿轮基圆直径（mm） db =18.460 73.841
9 p9 H. i- b. f4 V2 g$ L# p齿宽中点分度圆直径（mm） dm =17.581 35.161
6 R; b' o5 o$ S9 O参考点分度锥距(mm) Rm =19.656
% _* ]$ z+ F% d' |0 y8 d0 O大轮齿距极限偏差（μm） fpt =20
% n8 L* J9 B$ A8 v0 f% Q- w当量中心距（mm） av =49.139
, r8 n0 V2 Q. n4 \当量端面齿形角（°） αvt=20.085' ]6 q0 d# Q/ U( V
有效工作齿宽（mm） be =9.350: @/ y" R+ K4 i, j4 [
当量端面重合度 εvα=1.600
* Y H1 N% }: T; c当量纵向重合度 εvβ=0.288, s' h* X% Q9 B+ q% U8 p
当量总重合度 εvγ=1.6266 B$ y" C% |: b5 z
齿宽中点分度圆上的名义切向力(N) Fmt=2172.616' l& |" @0 W) |2 Y
齿数比 u=2.000# t9 L' z4 Z. x7 f( y# _
当量圆柱齿轮齿数比 uv=4.000
' }9 i6 A* u1 o当量啮合线长度(mm) gva=5.533
9 P* A% U3 B6 _, \" d2 b无量纲的基准速度 N=0.001
) u( V8 X5 u8 ?3 S共振转速(r/min) nE1 =96841.12+ E0 s" E' n! ]/ Z! @
两齿轮诱导质量(kg/mm) mredx=0.0011 @; r7 B% B5 }, i7 R
中点圆周速度(m/s) vmt=0.092
/ R" c0 o# U. H4 T" s$ S1 y跑合量(μm) yα=1.500% Z n( n3 y9 N4 h3 Q+ j; Z3 Q
cv1=0.3203 |9 |) B6 I% Y; u* d; a! y/ c
cv2=0.340
5 ^0 s. a* ]+ w cv3=0.230
- ~1 ]+ v) k/ l* k2 N4 v cv4=0.900
- r( ?: P/ R# t5 Z' R) Z) [7 k( x& x, n cv5=0.470
0 }! c" \9 R E# X" N cv6=0.4703 T6 c5 d1 d0 y& }4 R
cv7=0.760; b& x1 u7 o5 N2 |4 ~
名义转矩(Nm) T1=19.098
C* y; x& ^7 K6 {& M齿宽中点法向模数(mm) mnm=1.167
" [. c* |0 _6 E- f" y" Z" d8 j当量圆柱齿轮的齿数 zvn=67.943
# B2 @/ M( C/ e. ~* O5 @5 z βvb=0.090- k' |+ O2 a, T
------------------------接触强度系数-------------------------------. a. ^+ f& K+ a! W$ B
动载系数 Kv =1.001; l4 S* ]- F& v9 L0 ?* ~8 d8 |3 }
轮齿中点接触线长度(mm) lbm =10.702. v, O% a; N) o4 O4 Y v0 s
齿向载荷分布系数 KHβ=1.898
* ?' ]# Z! W- T, _- \2 \! M5 i齿间载荷分配系数 KHα=1.000* w" N' }& d. ~9 \; L) X1 B) j
节点区域系数 ZH =2.485
/ `0 f) o. B1 L6 B( c0 }弹性系数 ZE =189.812
# Y# l6 K' ^0 J. u% h% Q7 I6 A- D螺旋角系数 Zβ =0.998
+ n' `3 @0 H' N3 V+ S1 r锥齿轮系数 ZK =0.800* d5 y5 C; P1 b% |2 a" H
润滑剂系数 ZL =0.945# z3 f3 ^8 |# p
速度系数 ZV =0.938
: H/ C3 {$ h% e# f& C' s' I粗糙度系数 ZR =0.880
& X) |8 ?8 N1 b1 d尺寸系数 ZX =1.000
! _! t7 [$ Q. P5 K中点区域系数 ZM =1.029! P0 m$ {/ t H) R( j
工作硬化系数 ZW =1.000. e" g' i }7 ]+ p+ t/ q
载荷分配系数 ZLS =1.000
3 g% y( u& ^ h/ c- e# o 小齿轮 大齿轮. h6 R, `0 H% D6 l# n
寿命系数 ZNT =1.221 1.270% } Y# z X- X9 _5 u
------------------------弯曲强度系数-------------------------------
1 K* o& Q/ T3 I2 S: C齿向载荷分布系数 KFβ=1.898" a( a; N5 b1 R
齿间载荷分配系数 KFα=1.000
3 \* v3 r' M. M. S+ G3 ^- r重合度系数 Yε =0.692
% s; c8 n) B$ q5 r; J螺旋角系数 Yβ =0.9876 K" B% _6 ~2 ]+ Y0 L L! Y
锥齿轮系数 YK =1.000! I# _& f* K( ?+ z4 S
试验齿轮的应力修正系数 YST =2.000
. r# o i5 n4 y' H载荷分配系数 YLS =1.000
7 g: E8 N' s7 O s9 T! e 小齿轮 大齿轮2 i' M( x+ h# R1 ~' J0 }
尺寸系数 YX =1.000 1.000! c2 K4 G' Q/ r' t
齿形系数 YFa =2.435 2.640
! T' N% ~+ q* r应力修正系数 YSa =1.742 1.719
' R6 `: w+ o* d" Z. F相对齿根圆角敏感系数 YδrelT=0.999 0.9987 }6 x! I+ |& a& F
相对齿根表面状况系数 YRrelT=1.004 1.004, K, i0 G8 p% L& t* B! K$ J9 |6 U
弯曲疲劳寿命系数 YNT =0.955 0.9682 Z2 b' X7 Q: O* |, q) i+ z
--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------
0 B: f5 _4 G$ C3 `4 x# I8 X接触强度极限（MPa） σHlim=1500.000 1500.000, M! Q) O0 _6 W) d9 t0 k
计算齿轮接触极限应力（MPa） σHP=1428.379 1485.943! o7 B7 J& G. b! M3 ]
计算接触应力（MPa） σH=2348.565 2348.565+ w; t6 j2 h6 {1 \: N
接触安全系数 Sh =0.608 0.633
( A- W: Z$ E$ x) A* X 小轮接触强度不够！ 大轮接触强度不够！
6 O( F: U7 i3 ?0 {" r--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------! [1 b; G9 a4 w& ~" ~
弯曲强度极限（MPa） σFlim=400.000 400.0008 e0 I h4 P5 \9 ?; s# A
计算齿轮弯曲极限应力（MPa） σFP=766.670 776.497
+ }; O9 z, _! E- K+ e计算弯曲应力（MPa） σF=1415.435 1514.435
/ i6 e4 ^4 A. B弯曲安全系数 Sf =0.542 0.513& ?' X- q" B2 F4 v
小轮弯曲强度不够！ 大轮弯曲强度不够！% h- g& k7 {/ r9 j4 |, E' b
----------------------------------------------------------------
8 S3 ~! c& A' [( F: z 最 小 安 全 系 数 参 考 值2 T! Q ?# W* }3 v' x7 X
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
g" J2 h& k; f0 n9 V/ {┃ │ 最小安全系数 ┃& k: @9 N Y: {7 }, L
┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨
, v+ a* d/ H! F% h┃ │ SFmin │ SHmin ┃, L5 [! [6 x1 Y: ~
┠────────┼─────────┼───────────┨
# z; @ M( s+ K┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃9 m/ [% ?% g# F9 c
┠────────┼─────────┼───────────┨! [$ Z$ Y: U: U( Q, _
┃ 较高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃/ F: L1 Z- z0 z ?3 }
┠────────┼─────────┼───────────┨
1 @3 Y- x1 }. y┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃
5 L' b4 b+ Q* l# y! @% V# O┠────────┼─────────┼───────────┨1 \* i+ f& b5 i" W
┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃
% s" \7 w- [* H p┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
' f g% P& n4 O. A. d [" F" y$ j注 t9 W) L# S+ y6 V
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 _ Z3 k0 Y% K9 V8 h; L) ^3 Y- c
据时,可取表中SFmin下限值。$ H' V, M7 I: {9 \! _; C
2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
U: t* o) i; F& x. w) p x/ I3 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。5 x& }4 \6 Y; ?5 X2 {" C0 [
----------------------------------------------------------------- _, r9 d: ?+ l/ T, r3 u( v
L( ]# n0 k2 \, S; ~1 d0 v----------------锥齿轮强度校核GB/T 10062.2.3-2003--------------
3 d/ M; G+ x P+ f* s------------------------输入参数-------------------------------9 R: S9 J7 P) e# q
功率（千瓦） P = .2
% H6 U" i: s+ t; z7 U小齿轮转速（转/分） n1 = 100 7 p; S! h+ x8 c; d) J& y3 L. O
大端端面模数（mm） m = 1.5 * t1 m/ Q G( o3 y4 M& B
工作齿宽（mm） b = 11
6 W! t+ I0 G7 Y5 y使用系数 KA=1.50/ I% |8 m3 w+ w* T: E
轴承系数 KHβbe=1.108 J' \0 \6 v: `/ N |- e; `
润滑油粘度（mm2/s） ν40= 67
2 r* a# E6 D1 L) j% t. U设计寿命: 5000 小时6 M3 ?; ~0 i4 ]
类型: 动载直齿锥齿轮和零度锥齿轮
8 g/ N& r1 D2 j* z. c# K( b类型为非鼓形直齿锥齿轮6 I( W4 U& b9 P0 `
齿面点蚀: 允许少量点蚀) C7 N: G( s* z& H% ?
第Ⅱ组公差等级: 5 & W( m8 U8 ~8 X5 v( R
轴交角（°） Σ= 90
8 c' a6 L, N1 i: J. K齿形角（°） α= 20 ) [3 U9 M. N5 T" s! R r# T9 X
齿宽中点螺旋角（°） βm= 5.5
: l( ]. ? n' L. Z1 {最小接触强度安全系数 SHmin= 1 2 x ]5 y$ t& U8 B! S5 O4 b$ y2 _
最小弯曲强度安全系数 SFmin= 1.25 ( [, b- X' W# V$ M. N- t1 G5 ^7 J% I
小齿轮 大齿轮8 z1 |% D+ x! g; c3 f2 l
齿数 Z = 15 30
7 h. X# U S" _" _1 `# S4 I高变位系数 x1 =0.2000 x2=-0.2000
* S8 Q& L3 k, z切向变位系数 xt1 =0.1000 xt2=-0.1000
3 \) K5 K8 z# Q3 g6 F2 i4 t齿轮材料: 渗碳淬火的渗碳钢 渗碳淬火的渗碳钢* F# ?1 k- x( y3 c% \" f$ O3 C; h
齿面粗糙度（μm） Ra = 1.6 1.6
1 u: n4 R( P! K0 f: ?# X接触强度极限（MPa） σHlim= 1500 1500 3 S R, M; V3 u' }7 o* p( H* k9 X
弯曲强度极限（MPa） σFlim= 400 400
( K/ d$ l( I \9 g/ i& W5 }----------------------几何及精度参数-------------------------------& E' g6 v/ v1 A/ W" V1 R
小齿轮 大齿轮
9 L. d' A d- v5 ~当量圆柱齿轮分度圆直径（mm） dv =19.656 78.623
+ e* d9 M3 L5 C6 M当量圆柱齿轮顶圆直径（mm） dva =22.456 80.490
, S7 C b' `- r7 A. X当量圆柱齿轮基圆直径（mm） db =18.460 73.841
+ G. u. ]! N7 L& e3 Z4 R齿宽中点分度圆直径（mm） dm =17.581 35.161& R$ t. H# V* g6 X. e& I6 h
参考点分度锥距(mm) Rm =19.656; L; ~6 D' @2 X( j0 p/ w
大轮齿距极限偏差（μm） fpt =6* D0 w: G% J3 O0 T+ P- \% g
当量中心距（mm） av =49.139" b. h$ A/ t8 D# ~" T8 I% d6 m
当量端面齿形角（°） αvt=20.085
6 y' e4 A$ D' T# O, j有效工作齿宽（mm） be =9.3505 }3 m( D( D( x ]4 P ^; W: A ~
当量端面重合度 εvα=1.600
) m( G9 G, N$ w. C当量纵向重合度 εvβ=0.2883 I! ?9 V" @8 L- I4 T
当量总重合度 εvγ=1.626
b- e0 ~& X9 Y4 d. a/ C齿宽中点分度圆上的名义切向力(N) Fmt=2172.6166 C5 m% e; U- K+ n3 U, o: L
齿数比 u=2.000. f+ f1 k' \/ D! Y
当量圆柱齿轮齿数比 uv=4.000
7 C5 q: D5 O+ U# |* U" ]当量啮合线长度(mm) gva=5.533+ T+ Z6 _& s/ p, L
无量纲的基准速度 N=0.001
; @$ [0 @4 h# {$ L' p4 p1 V7 B共振转速(r/min) nE1 =96841.12, S* t0 G2 H8 n. B# _( e) V
两齿轮诱导质量(kg/mm) mredx=0.001
' n6 ~8 w2 W4 B9 I. A2 J中点圆周速度(m/s) vmt=0.092
: v6 u+ G! O/ d4 e _9 W: ^( W跑合量(μm) yα=0.450" h0 T8 G" W$ y, k5 k: a
cv1=0.320( b" m) N, L" ~2 o
cv2=0.340* ^. }2 I% ]* i0 T' z# U
cv3=0.230
2 u0 `; g7 A9 o3 J6 v( } @ cv4=0.900
: S/ I: q. K6 n1 d. T cv5=0.470
1 Z0 ^0 z. Y# b l& K" g) r cv6=0.470' ]2 n" {9 X, F
cv7=0.760# Z: K, S# w: T7 A: ]4 C4 O7 _
名义转矩(Nm) T1=19.098
) P6 s0 \4 t D/ u- {' x4 G# y8 M齿宽中点法向模数(mm) mnm=1.167
9 `; Q' S% |% B! E当量圆柱齿轮的齿数 zvn=67.943
# X$ F3 V5 E t7 h βvb=0.090
! P0 h7 L6 J# G- f- i) r------------------------接触强度系数-------------------------------4 y1 M. y( r: t( L* }
动载系数 Kv =1.000
% \) c$ u/ h# p% O/ q: O! k- q轮齿中点接触线长度(mm) lbm =10.702
( e: E/ Q& d- M+ K( r; i5 W0 m齿向载荷分布系数 KHβ=1.8988 f5 x: \+ g/ _
齿间载荷分配系数 KHα=1.000
/ z8 h/ z1 z( S: k3 u节点区域系数 ZH =2.485
. L" I' q4 Q. t! e) W. |弹性系数 ZE =189.812
' I) n# X* h' A5 j! A* m+ b( l螺旋角系数 Zβ =0.998
* h) l+ w8 e; @' Q锥齿轮系数 ZK =0.800( t. g% t0 z" H9 E
润滑剂系数 ZL =0.945( s7 L5 H, g# b1 D; J% N6 I- [
速度系数 ZV =0.938
0 q5 I, d5 N- R粗糙度系数 ZR =0.880; L+ o& U5 Z6 ]3 K/ ?
尺寸系数 ZX =1.000
5 p1 r! O' ~0 ~7 Y中点区域系数 ZM =1.0293 W) G& k2 h) Q) j3 k
工作硬化系数 ZW =1.0007 G$ N8 E1 z8 C7 U9 y+ Q
载荷分配系数 ZLS =1.000" P# u' d# H9 C
小齿轮 大齿轮
. X! f5 O' ]9 M" j1 Y寿命系数 ZNT =1.221 1.270
( m8 s' v R2 @* c: k" u------------------------弯曲强度系数-------------------------------
7 l# F- ]. j4 \ b! ^, F* Z齿向载荷分布系数 KFβ=1.898
4 V6 q* [1 P1 B* C7 v0 F ^齿间载荷分配系数 KFα=1.000
! {* N/ v; z- S1 p& G/ h1 B重合度系数 Yε =0.692
# z) g9 \# w( B3 R( @螺旋角系数 Yβ =0.987 P, Q1 @8 {1 Z, ?3 V/ w0 O
锥齿轮系数 YK =1.000% \1 z+ s+ a- g2 N
试验齿轮的应力修正系数 YST =2.0007 Y% z. I" `# h8 }5 I& L
载荷分配系数 YLS =1.000
' z4 q& W' B% j* P 小齿轮 大齿轮$ H8 a7 ]$ H, |1 m# l5 g+ H
尺寸系数 YX =1.000 1.000
" _% V4 `5 o/ L+ b' z+ \. J) t' F齿形系数 YFa =2.435 2.640
- ^, c6 T/ c1 o. ^应力修正系数 YSa =1.742 1.7190 q% A3 r+ b- [ s
相对齿根圆角敏感系数 YδrelT=0.999 0.9987 b, I; j3 q/ S. t1 r2 b
相对齿根表面状况系数 YRrelT=1.004 1.004
6 W$ w- x5 | x弯曲疲劳寿命系数 YNT =0.955 0.968
# f' T3 s7 p* {/ E* h--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------, C" M3 p& r6 ~& M: q
接触强度极限（MPa） σHlim=1500.000 1500.000; r$ D3 m; n) w. L* s g
计算齿轮接触极限应力（MPa） σHP=1428.379 1485.9432 ^. S% }2 G/ g
计算接触应力（MPa） σH=2348.076 2348.076
6 k; u% r' [6 A接触安全系数 Sh =0.608 0.633; k0 I I7 }, \
小轮接触强度不够！ 大轮接触强度不够！
5 k, F( o5 C6 R2 I--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
; E6 U& ?- p; Z* a6 ?) K弯曲强度极限（MPa） σFlim=400.000 400.000" [; f) K) y% s* u) \
计算齿轮弯曲极限应力（MPa） σFP=766.670 776.497
$ ~+ C- M# D0 ]计算弯曲应力（MPa） σF=1414.845 1513.804: L, s: B, W1 M/ F
弯曲安全系数 Sf =0.542 0.513
: A4 z1 s w8 h/ X9 `1 C+ V( E 小轮弯曲强度不够！ 大轮弯曲强度不够！" x8 r. ~- Q6 F$ G3 m( h
----------------------------------------------------------------
8 C) b! M* W$ p0 e: F+ n 最 小 安 全 系 数 参 考 值
/ W" F c, _- O4 |3 q┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓% ^5 r3 e, w1 ?' ]* n. |& }
┃ │ 最小安全系数 ┃
- r% h9 L- r2 V+ k" e ]# |┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨" ]2 x' j" i! U6 c2 k: C
┃ │ SFmin │ SHmin ┃
$ d' w: m: L4 r┠────────┼─────────┼───────────┨4 P7 A8 g$ E" g% H
┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃
, \! D" N- o' l* w+ s. K┠────────┼─────────┼───────────┨
$ _9 p" { J. l u┃ 较高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃, m0 Q- M& O/ M# K* }
┠────────┼─────────┼───────────┨
0 m) Z* m6 _0 e) f7 I3 ^┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃
- y; c) _/ B4 J7 y┠────────┼─────────┼───────────┨
3 a- ^& e# d6 k4 g! h* j1 q┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃6 B& I2 @. K9 _- s' b: S% H2 ?
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛" z$ ?* E) Z. K- a1 a d
注
# V, T n1 G2 z: Y2 e8 m. N1 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' A! n k; f1 q4 ?* E2 i据时,可取表中SFmin下限值。
3 x; G7 _& m! v1 O' v2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
i+ o# c" S; e' R4 O v+ `- Z2 C3 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 U5 |( x. Q' v; M5 ?1 `----------------------------------------------------------------
3 a v* f& {3 e. i* [
+ L1 s+ w) z, B f* I6 c5 l$ p
^* A, y3 b$ R+ b7 s0 e |
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发表于 2015-11-14 18:03:44
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