|
) j. y! a* s, L3 P- |
----------------锥齿轮强度校核GB/T 10062.2.3-2003--------------
* n. J& `2 _- U" q) B+ J3 t------------------------输入参数-------------------------------2 n9 s% t' L3 B/ R6 y% ]6 m7 U
功率(千瓦) P = .2
, T$ c- M- `0 G# h小齿轮转速(转/分) n1 = 100 / B) e. x; ]; h
大端端面模数(mm) m = 1.5 ( Q" D. R: e# ]8 {! p) F
工作齿宽(mm) b = 11 5 v0 G% p9 i; N
使用系数 KA=1.50
1 ?/ O. E ~7 Q6 S轴承系数 KHβbe=1.10
% y3 J0 \4 X: m0 c, u- M' o. j润滑油粘度(mm2/s) ν40= 67
* T7 e* R1 s+ T! z: P' O设计寿命: 5000 小时
- E6 m1 k' S7 _3 a8 U; t5 E类型: 动载直齿锥齿轮和零度锥齿轮+ \3 `' s! N M7 {& `
类型为非鼓形直齿锥齿轮
+ E% r9 z* y$ j9 c( y* P j齿面点蚀: 允许少量点蚀
) s! W! h/ `/ C第Ⅱ组公差等级: 8
" W: ?4 n/ x( U% B轴交角(°) Σ= 90 # {5 h% S! d7 B( B, L
齿形角(°) α= 20
( d, Q7 ?% m$ d, U" n) D5 |齿宽中点螺旋角(°) βm= 5.5 - J$ A% w- X% w( s; D* M
最小接触强度安全系数 SHmin= 1 0 n6 v9 @2 B Q' P l5 O3 I, Y5 l3 l
最小弯曲强度安全系数 SFmin= 1.25 - O+ U9 h# h1 [# C: m0 ]# R' Y' U
小齿轮 大齿轮% \' V+ N: t4 G( J* e
齿数 Z = 15 30 * S3 v6 U P q
高变位系数 x1 =0.2000 x2=-0.2000- q1 V6 o* [ D
切向变位系数 xt1 =0.1000 xt2=-0.1000
( c7 E& f% y2 _; ?齿轮材料: 渗碳淬火的渗碳钢 渗碳淬火的渗碳钢
" j: c; T# C* W8 q1 W齿面粗糙度(μm) Ra = 1.6 1.6
7 Y; g& E7 T9 o9 N% H接触强度极限(MPa) σHlim= 1500 1500 . Y$ P( E# q' w5 o# U R
弯曲强度极限(MPa) σFlim= 400 400
5 d! @& g0 p* n$ h----------------------几何及精度参数-------------------------------
. G u7 o# E) T; R( ~7 M9 s 小齿轮 大齿轮6 o2 J9 u1 f: g6 t3 A
当量圆柱齿轮分度圆直径(mm) dv =19.656 78.623 g3 c& ~1 u7 v9 p
当量圆柱齿轮顶圆直径(mm) dva =22.456 80.490
* `% w$ |& G3 ?( l4 Z当量圆柱齿轮基圆直径(mm) db =18.460 73.8415 R- w( v2 F. B; H8 I
齿宽中点分度圆直径(mm) dm =17.581 35.161
% R* @' \6 L4 o1 x$ |4 A& h参考点分度锥距(mm) Rm =19.656
. u$ C8 D3 N; f- m大轮齿距极限偏差(μm) fpt =204 l. t) _0 b( J8 v$ Q* z) ]
当量中心距(mm) av =49.139; t- v( ]# ~3 L" d. T- ?# ^
当量端面齿形角(°) αvt=20.085
% ^* X: E0 g, j' c. t有效工作齿宽(mm) be =9.3500 d# y' A A: d* M) @( D( d- ^
当量端面重合度 εvα=1.600
' T6 Q2 U: H! M) T当量纵向重合度 εvβ=0.288
& @& \; b+ } ?: o, a/ W0 J当量总重合度 εvγ=1.626: t s0 s" `' M' r7 f
齿宽中点分度圆上的名义切向力(N) Fmt=2172.616: J: b9 I- ?' O1 C' {
齿数比 u=2.000" {7 H1 p3 ~, r, ] F! H
当量圆柱齿轮齿数比 uv=4.0002 m+ @8 g5 g$ l% k9 n
当量啮合线长度(mm) gva=5.533
1 g) K' S' U. A, D9 N6 X7 G无量纲的基准速度 N=0.001$ Y! X( c, _ |! c6 @5 k- k
共振转速(r/min) nE1 =96841.12
/ z2 n9 ?2 q! L, U% `两齿轮诱导质量(kg/mm) mredx=0.001
& d6 J) M- f. h( p4 o! U中点圆周速度(m/s) vmt=0.092
7 I( {9 c) W' `1 v) k* `: a跑合量(μm) yα=1.500+ d2 D; \2 |. T2 k
cv1=0.320$ p* x$ N6 o: d2 }2 ^- T
cv2=0.3409 c9 ?3 L2 T1 J2 _3 r% U
cv3=0.230
1 ]3 n3 ?; Z) S& c6 s cv4=0.9000 |& V: z. E: N |7 [9 m$ l! `
cv5=0.4706 `3 C* R* F! t' F/ J9 E8 H0 P
cv6=0.470
) r3 E: S5 a7 U+ q& \& h8 G2 k3 S cv7=0.760
8 L8 W g8 l7 h# p% w1 E名义转矩(Nm) T1=19.098! [5 J' w6 J- Z# _6 l
齿宽中点法向模数(mm) mnm=1.167
( V$ D9 G& m# S4 ?当量圆柱齿轮的齿数 zvn=67.943
) m' U2 c2 q3 U βvb=0.0909 o4 I5 Q8 h! t1 w* t0 A( p6 B9 w. @
------------------------接触强度系数-------------------------------- u! u( F2 d B$ f) B$ Q
动载系数 Kv =1.001, N: U$ P4 ^& F0 H2 S" Z
轮齿中点接触线长度(mm) lbm =10.702" i) u |# x/ h2 ]9 T
齿向载荷分布系数 KHβ=1.898
* _0 }8 F9 u6 k# r" W% Z7 P6 [齿间载荷分配系数 KHα=1.000
6 e7 F9 P7 }/ v节点区域系数 ZH =2.485 y7 t$ E) ?1 f. ]# Q
弹性系数 ZE =189.812
' o" E/ t3 u, k3 [! X螺旋角系数 Zβ =0.9981 z, ?1 W4 m4 D8 `- S, G6 z
锥齿轮系数 ZK =0.800
. g- r/ \. `& X! f# w润滑剂系数 ZL =0.9457 U1 {* m% L2 t1 u8 E+ j& y
速度系数 ZV =0.9385 u! M, D V6 n+ G- |6 f
粗糙度系数 ZR =0.880' J1 R+ `* X4 a3 I3 S! T* h- a8 s% b
尺寸系数 ZX =1.0007 z8 K# B# ~. s
中点区域系数 ZM =1.029
! U& K! d3 m n4 T工作硬化系数 ZW =1.000% \7 A5 C8 ~& A+ K. }4 ?
载荷分配系数 ZLS =1.000: z- v# d0 L3 I( {" a: O
小齿轮 大齿轮! B1 q' }' U5 |6 Z
寿命系数 ZNT =1.221 1.2703 R$ W/ W- V1 B, m$ K. w
------------------------弯曲强度系数-------------------------------* W4 a1 U6 s6 Z6 g8 U. k7 V
齿向载荷分布系数 KFβ=1.898" q) {2 K: a! Z4 h
齿间载荷分配系数 KFα=1.000
: P7 i. {" A- ^! F( }1 t重合度系数 Yε =0.692
, l0 U% ]; i9 K% d( d% w* T: [螺旋角系数 Yβ =0.9879 [8 O& R5 `" H, a0 E" D6 Q6 M5 E
锥齿轮系数 YK =1.000
$ x$ R: T4 p8 \5 m试验齿轮的应力修正系数 YST =2.000
7 z/ M( [8 T6 Z载荷分配系数 YLS =1.0007 Y5 X. R9 u+ d1 V" Y3 w. s7 \5 I
小齿轮 大齿轮
: g; f- k3 @, `! ]: w' u尺寸系数 YX =1.000 1.000
8 n% x9 L/ @$ v: Q; H- S; g齿形系数 YFa =2.435 2.640# R/ z) _/ n) f. G
应力修正系数 YSa =1.742 1.719
$ v5 l* T; v, t0 e' P( p, {4 b( c相对齿根圆角敏感系数 YδrelT=0.999 0.9980 e1 @5 X. X* Z8 z ]) Q- `
相对齿根表面状况系数 YRrelT=1.004 1.004
) f1 a; d( F# X, k5 ?弯曲疲劳寿命系数 YNT =0.955 0.9683 j7 L& I2 y: W( i, R h
--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------ c" u4 }) e# [6 \1 s' [# l3 R
接触强度极限(MPa) σHlim=1500.000 1500.0004 z1 a f8 R! K9 p: w' Z$ l
计算齿轮接触极限应力(MPa) σHP=1428.379 1485.9435 g% O; m9 F x& @. G
计算接触应力(MPa) σH=2348.565 2348.5653 I1 @$ J3 `0 U7 B# u
接触安全系数 Sh =0.608 0.633
/ i. B6 {* I! ~8 @- C 小轮接触强度不够! 大轮接触强度不够!
- ^! F4 Q* U( X3 ^- a8 |- F# S+ R--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------9 D# B, |. { p! h- Q0 v1 w
弯曲强度极限(MPa) σFlim=400.000 400.0007 F, t" r# } U- w* z& N
计算齿轮弯曲极限应力(MPa) σFP=766.670 776.497' w3 t: \& `) y- j8 @
计算弯曲应力(MPa) σF=1415.435 1514.4351 s& i/ Z! @! o
弯曲安全系数 Sf =0.542 0.513
4 G! Y1 y2 C" f. m 小轮弯曲强度不够! 大轮弯曲强度不够!
' P5 `8 e8 C- G# S! R+ c: e$ C0 j" n----------------------------------------------------------------! G6 o9 W: e$ b2 U2 d5 _% k
最 小 安 全 系 数 参 考 值
9 L3 j. s% [3 A$ o5 `) g/ T8 e┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓1 d2 e1 k* [% i- H) c
┃ │ 最小安全系数 ┃
3 ?2 [/ J" {: _9 i" m┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨
* V6 T# z' d% Z( U- P┃ │ SFmin │ SHmin ┃
3 r0 w9 E+ E( B5 n┠────────┼─────────┼───────────┨
1 ~( a# d9 h- N! A┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃3 J5 J$ z; E/ k3 o+ @
┠────────┼─────────┼───────────┨
% Y) z/ I, M1 W( }9 [; b┃ 较高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃/ O0 t2 J2 T' E: a& \- e
┠────────┼─────────┼───────────┨
' i, r' U k4 v0 V" [┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃
' a1 s9 e0 Q# K# c2 X┠────────┼─────────┼───────────┨
1 D1 Z! y+ z2 r2 m+ _! n2 W, i2 h┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃" ^0 A! \' G8 m) s, E6 l# v0 z
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛9 N3 e `6 |% P. X3 P3 j
注' g$ p# d% _9 w8 ?" |3 m
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 G3 c5 K; F1 {7 I( X; ^# X# O
据时,可取表中SFmin下限值。6 F1 x& J. T6 r S+ T" x
2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
7 ^* O, O. A4 Z8 r! j; }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。5 W& E) r6 @9 X- u: u0 k( l
----------------------------------------------------------------% n' l! N9 N( {$ a: P" o
( N9 N/ n) g; O# ^' `! M
----------------锥齿轮强度校核GB/T 10062.2.3-2003-------------- G3 ^. q w" f" { s5 D( K
------------------------输入参数-------------------------------! j/ c& G& ? m+ D( B2 }1 ]
功率(千瓦) P = .2
9 V! m/ S+ i) h* g) _" r* l% c1 h: w小齿轮转速(转/分) n1 = 100
& S! ]) i' G, y+ S% v% x9 _大端端面模数(mm) m = 1.5
- Z( I6 M- b6 K$ r; T7 R; ]工作齿宽(mm) b = 11 : \8 L9 E) H1 r9 e& A- t. O
使用系数 KA=1.506 Z" K; G' T; s* d/ c
轴承系数 KHβbe=1.10
F! l0 @8 }1 U% q7 q润滑油粘度(mm2/s) ν40= 67 % k# }. L, a' D0 [8 `: J2 P; i, I% {
设计寿命: 5000 小时
/ r! N, N( {$ d! Z, z0 V% y类型: 动载直齿锥齿轮和零度锥齿轮$ Z1 D+ r* Y; ?) A- \( P" K
类型为非鼓形直齿锥齿轮. D, r/ d" e7 t! c# R1 K- c
齿面点蚀: 允许少量点蚀* @3 c" a& F8 [
第Ⅱ组公差等级: 5 " ?2 i9 Y! K8 `- T1 _
轴交角(°) Σ= 90 ' K' S. r. U7 m8 b2 o4 W
齿形角(°) α= 20
$ p& }& h. h0 g8 v齿宽中点螺旋角(°) βm= 5.5 - [. s1 y7 W) f1 d) \' o) z
最小接触强度安全系数 SHmin= 1 & t0 I' C2 V3 [6 q6 r! Q0 P! Z
最小弯曲强度安全系数 SFmin= 1.25
p( S# c5 H+ W3 b A 小齿轮 大齿轮
# k1 C* h# x8 ^( S5 D4 X. A+ L) e齿数 Z = 15 30 * Y0 C0 z! v. j8 j: e2 l
高变位系数 x1 =0.2000 x2=-0.20002 I* x: v/ h4 k2 K3 C" h2 Q4 ?
切向变位系数 xt1 =0.1000 xt2=-0.1000
, k1 Y1 P" A! \$ `. a/ V) R0 K5 p齿轮材料: 渗碳淬火的渗碳钢 渗碳淬火的渗碳钢
" `9 u* k9 c* g齿面粗糙度(μm) Ra = 1.6 1.6
8 M3 z5 i9 u9 C9 d$ x/ W) b" u7 k接触强度极限(MPa) σHlim= 1500 1500 8 i* Q* s" f! e% {" r5 A
弯曲强度极限(MPa) σFlim= 400 400
) b9 e3 {) f4 c1 u----------------------几何及精度参数-------------------------------
! K! a$ V% M! B% ^% n' X2 R* D 小齿轮 大齿轮
: o a+ [8 b: X1 ?当量圆柱齿轮分度圆直径(mm) dv =19.656 78.623: q7 O2 ^1 u9 W, a7 `8 O1 j9 a8 q
当量圆柱齿轮顶圆直径(mm) dva =22.456 80.4902 {1 l# ~/ A0 }" D
当量圆柱齿轮基圆直径(mm) db =18.460 73.841
' v+ d2 Z8 k( q# e5 n! \ J- Q齿宽中点分度圆直径(mm) dm =17.581 35.1619 t, ]( h- L3 ]$ z. H" c* k7 Z
参考点分度锥距(mm) Rm =19.6569 ]6 m6 }6 r5 d' P" f
大轮齿距极限偏差(μm) fpt =6
/ X7 B( J* }; |当量中心距(mm) av =49.139
. O `) m; o9 |# A0 y4 h当量端面齿形角(°) αvt=20.085
5 `3 {& q3 ~+ [' Y5 {" W) e- y有效工作齿宽(mm) be =9.350
" }- h4 n6 l; |- k+ j" I# L当量端面重合度 εvα=1.600+ k7 F5 d4 v( O+ h; ]
当量纵向重合度 εvβ=0.2882 d- q' J2 T( C! R: v4 a6 a
当量总重合度 εvγ=1.626
8 K: {3 y# s% e% I7 H: L( r齿宽中点分度圆上的名义切向力(N) Fmt=2172.6169 N& y' ?; C$ M8 X) ^
齿数比 u=2.0002 C, G! O" Q2 c B1 b, ]
当量圆柱齿轮齿数比 uv=4.000
, K2 a- D C% U+ C: J当量啮合线长度(mm) gva=5.533$ j; I$ V: R9 V* a
无量纲的基准速度 N=0.0016 \+ F% J: J* }1 ]- A( G
共振转速(r/min) nE1 =96841.12' [/ @) ~: T/ P4 ?3 H. |0 E5 s
两齿轮诱导质量(kg/mm) mredx=0.001
" a5 e; M# q$ H2 a$ Y中点圆周速度(m/s) vmt=0.092
( V" F0 \5 t2 J% r跑合量(μm) yα=0.450
I( b' e9 H, S9 C- Y" K cv1=0.320
* r( ]! W7 s* d" T( s5 x: { cv2=0.340
1 Z6 }6 D/ R! g cv3=0.230
0 q/ s3 N' E |3 X2 i7 X% s& { cv4=0.900" L( C( ~. W9 e, Z& _# m( T: h
cv5=0.470& h+ z- ?0 N+ d9 a' s8 z* A- K+ Y
cv6=0.470
% g) \( f+ U7 T& ] cv7=0.760
! Z, k. O8 p) [; f3 n' w& ?! V7 n名义转矩(Nm) T1=19.0982 M, P$ d- e. g. ]$ e4 Q5 i
齿宽中点法向模数(mm) mnm=1.167
9 I# n6 a+ r/ F/ f# ?$ N n当量圆柱齿轮的齿数 zvn=67.9430 \9 A- z; u3 b; c
βvb=0.0903 b3 f0 a6 K1 U3 W# ?
------------------------接触强度系数-------------------------------' t: Y! T9 g/ W" i
动载系数 Kv =1.000
& o4 b; k3 P& R" x' E# w轮齿中点接触线长度(mm) lbm =10.7021 j, U5 B' Z1 X( c& q" Q, w
齿向载荷分布系数 KHβ=1.898
7 ^2 `" Z5 T& m) N/ Y齿间载荷分配系数 KHα=1.000$ I0 q$ x- Y3 |. v2 m6 J; l
节点区域系数 ZH =2.485& k( C' v& T# U. d6 r; q
弹性系数 ZE =189.812
, i5 @' g; ~, r5 q1 _, o$ m& ^7 b3 L螺旋角系数 Zβ =0.998
" M$ F' b/ C d9 A, V/ I锥齿轮系数 ZK =0.800
4 E6 Z5 R6 Z; h8 E润滑剂系数 ZL =0.945 p. o/ }$ B$ ?( _6 K9 k* @
速度系数 ZV =0.938+ {' M: l8 b- ~- l
粗糙度系数 ZR =0.8808 Q# W9 l8 D y1 \
尺寸系数 ZX =1.000
" n$ t9 k4 ?$ }, w中点区域系数 ZM =1.029' ? N1 A( C2 @4 q: j8 y
工作硬化系数 ZW =1.000
2 `7 [* U0 I* x$ O! r' y载荷分配系数 ZLS =1.000
* M4 C3 [7 i8 _) U) z/ m 小齿轮 大齿轮
( s" D! b1 z. N' [( p0 c& j寿命系数 ZNT =1.221 1.270& A9 e+ n5 o) j1 X$ E
------------------------弯曲强度系数-------------------------------0 u8 H! _) M& N8 p4 m
齿向载荷分布系数 KFβ=1.898 [; y0 W9 H) y% Y
齿间载荷分配系数 KFα=1.000; A) S- o$ N9 }* o. v, A( Q G
重合度系数 Yε =0.692& @2 q' D& a0 C+ n
螺旋角系数 Yβ =0.987
' U1 ^) D6 `! K4 p锥齿轮系数 YK =1.0004 @* y& l! S0 `$ H& L2 \
试验齿轮的应力修正系数 YST =2.000
6 ?, b+ S6 j! @5 S载荷分配系数 YLS =1.000
* Z6 ?: X% p2 T 小齿轮 大齿轮
) ^# ^+ i5 U7 }- l! p3 S0 j尺寸系数 YX =1.000 1.000
) ]/ {. ~8 N6 g- f) Q; {" \6 v& V齿形系数 YFa =2.435 2.640
1 @ Q" U$ ~1 g7 [5 W- h应力修正系数 YSa =1.742 1.719
F1 k" T1 d4 o+ X; W, N! c相对齿根圆角敏感系数 YδrelT=0.999 0.998
' S% a/ x/ Q8 e3 v A, W) k! J相对齿根表面状况系数 YRrelT=1.004 1.004
/ i' H. @/ O T弯曲疲劳寿命系数 YNT =0.955 0.968
! ^" U+ K8 H/ j; i L' i1 O: E--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------4 C6 Z5 u5 c$ @6 \& g& @- K
接触强度极限(MPa) σHlim=1500.000 1500.0001 Z. o5 u* }' i) v
计算齿轮接触极限应力(MPa) σHP=1428.379 1485.943
0 ~. `' K( ^, O( W8 L0 f, o5 r计算接触应力(MPa) σH=2348.076 2348.076: f# ^$ A$ o+ b
接触安全系数 Sh =0.608 0.633
# ^- v7 r- D4 y 小轮接触强度不够! 大轮接触强度不够! % ?6 O& e! }. O2 E% u
--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------9 \$ Y/ K4 K6 Q! r
弯曲强度极限(MPa) σFlim=400.000 400.000
; I/ e* [2 a6 w; }$ O: [7 d计算齿轮弯曲极限应力(MPa) σFP=766.670 776.497
3 y: Z- a% `# i; }) a4 v' `: j7 s计算弯曲应力(MPa) σF=1414.845 1513.804
6 ^6 ?0 i: D: ]/ ~ P弯曲安全系数 Sf =0.542 0.513, Q5 W+ n' g0 s
小轮弯曲强度不够! 大轮弯曲强度不够!5 k% C7 F& P* Q& R
----------------------------------------------------------------8 z( j+ v; z0 o$ a8 e) \. @# d/ v% E
最 小 安 全 系 数 参 考 值
$ k& a M% Y7 [5 }# O: z┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓* L1 P* }# @2 Q8 y% n( E2 t
┃ │ 最小安全系数 ┃
( h/ H+ y+ t/ k' f+ ^) _┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨5 w& i4 N0 J1 e7 d3 Y9 H
┃ │ SFmin │ SHmin ┃
2 L! l+ t+ J" q( a1 m┠────────┼─────────┼───────────┨- i1 w5 q) B6 i+ z$ ~
┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃
( x+ c2 J5 f1 V' h7 F* q┠────────┼─────────┼───────────┨0 l/ ]( z/ {) y3 m
┃ 较高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃# f+ n% [ }. N$ T- \
┠────────┼─────────┼───────────┨
I% ]+ m# L6 l┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃: V$ u: X# n9 G
┠────────┼─────────┼───────────┨* A7 q; M$ A* u$ ?% i: X7 C
┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃
# f* E3 ^( y0 q$ G* @6 ]- F┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
. L7 g$ ~1 S0 W1 V( j注3 _7 ~& `0 o t
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 ]" ]& C9 I% ]; @据时,可取表中SFmin下限值。2 ? W! ?: x2 ~! N2 i
2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
1 ^8 ~. g' _9 [$ F3 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。
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