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
# d6 ?  }/ `$ _5 ?. G6 x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
# ~$ \. Z$ M. v提齿轮的加工精度也可以
8 E- T; z6 z2 {# z5 T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

2 r+ S: B2 N' U% I! W4 T- L& V: x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。
/ D" e  {2 m2 j3.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。
) E/ s* }6 Y4 c  L/ W$ {% ^5.还可以改齿轮外啮合为内啮合也能提高齿面接触强度。
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。
- A4 ]3 Q! j* U( H7 g4 Y+ B* _7.还可以。。。。。。多的很啊！
7 R* \8 H" h" A" l, M* K) [

leungc

楼上说的很详细  

螺丝刀

小西行长 发表于 2013-5-24 12:51
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 ...

嗯,谢谢了!

问天问地问自己

小西行长 发表于 2013-5-24 12:51
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。
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。
! z; l" Y3 R8 u/ W. z# Y* v3.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。
- b( a1 [/ n# }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。  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。

1，硬齿面；表面淬火；
0 R* o8 L: L; i- l; {9 D" X2，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。
3，齿轮宽度基本定死了；
; p: z! E& V# f, |  `
- s( l5 U: C# r  [  u+ F" l& I4，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。
7 X$ a. e2 o) h' t/ t! N! [2 @5，外啮合；无法更改内啮合；
1 m% \4 P, f# t6 k% L. e9 M* @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！
3 E  Y8 f, D* k2 p- r
0 y/ _$ D4 y/ d( t1 q0 h1 b9 W非常感谢！
7 [7 @) H, M  f' ^& L  U& f. S

问天问地问自己

/ X  S% D( K, l% J
1 C) N6 ]. j4 v  A这是没有变位的：


--------------渐开线圆柱齿轮强度校核GB/T3480-1997--------------
. [( `! f5 `$ O------------------------输入参数-------------------------------
此计算针对闭式齿轮传动
- `# E) M7 U2 S2 S% M; ^                                       外啮合
                              小齿轮是其它   大齿轮是其它
$ T* I3 @; ~# d2 q% G. ?功率（千瓦）                            P   =0.15kW
小齿轮转速（转/分）                     n1  =81
) Z# I& k2 n% ^3 F4 z, B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
运转类型:                               双向运转
! Q, i  S+ d/ [" |/ W齿面点蚀:                               不允许点蚀
第Ⅱ组公差等级:                          8
第Ⅲ组公差等级:                          8
7 x% ]2 Y0 L9 R* M2 d+ o- E3 E齿形角                            αn =20.000°=19°59'60"
螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
3 N5 k9 _9 h7 m& `! `工作油温                         θoil=50℃
                                        不是人字齿
                                     装配时进行检验调整
                                        一般齿轮
润滑方式                                喷油润滑
  R/ F7 B8 m4 c6 m' q驱动方式                                小轮驱动大轮
小齿轮布置系数                          K   =0.480
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
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
1 w. |$ l3 ?' p' x) {3 ]1 M( U& o7 [0 P齿数                            Z1  =22        Z2=66
变位系数             xn1 =0.0       xn2=0.0
总齿宽（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
" u& H1 f' V2 t3 M% C" y" D& D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
; }9 _+ G( u/ F+ a) J$ {5 p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=360  σFlim1=360
5 }& S, F" R" `6 K) B$ X% B轮缘厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
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
; p6 @4 K0 k9 a' v' G8 x分度圆直径（mm）                d   =22.000        66.000
节圆直径（mm）                  d'  =22.000        66.000
- e) m+ `+ G$ ~; B顶圆直径（mm）                  da  =24.000        68.000
根圆直径（mm）                  df  =19.500        63.500
基圆直径（mm）                  db  =20.673        62.020
, T) J( O6 V, h7 J; J7 c) c! O齿高（mm）                      h   =2.250         2.250
滑动率                          η  =3.200          1.042
基节极限偏差（μm）             fpb = 18            18
4 j" P- a6 B7 o4 N% q9 r3 }周节极限偏差（μm）             fpt =19             19
中心距（mm）                            a   =44.000
啮合角（°）                            α' =20.000
3 i  m; D- I3 I8 l  F9 [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
$ e3 ]: j$ {1 Q, J0 n齿形公差（μm）                         ff  = 14
$ M: h( B: m: ^& k齿向公差（μm）                         Fβ = 18
# n+ e% z- ]+ r) s. j------------------------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
# I' N$ {* H, `! a% s; u& S0 k单对齿刚度                              C'  =13.401
; [; y; Z) I$ Z  u# b0 o啮合刚度                                Cγ =20.335
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=1.261
3 T+ h! I$ h' }0 ~6 F; `节点区域系数                            ZH  =2.495
弹性系数                                ZE  =189.812
3 E6 Z1 P  F* y重合度系数                              Zε =0.878
1 I# z0 g! V/ c1 J螺旋角系数                              Zβ =1.000
% `% c" x, y' o3 h齿面工作硬化系数                        ZW  =1.000
1 K+ k( N  F# }( m; L5 e                                  小齿轮         大齿轮
# i/ S3 X9 B2 i7 |3 D6 d; Q0 w8 o润滑剂系数                      ZL  =0.923        0.923
6 W3 Z& u8 M) M; [7 V1 P/ r# q速度系数                        ZV  =0.938        0.938
粗糙度系数                      ZR  =0.733        0.733
* q1 f1 B1 _; z/ O; g尺寸系数                        ZX  =1.000        1.000
寿命系数                        ZNT =0.953        0.985
$ O. Q( Q) F" W! L( q# P单对齿啮合系数               ZB  ZD =1.065        1.000
9 @/ u% ?/ B6 d; z8 d# o6 z: I! A------------------------弯曲强度系数-------------------------------
' o0 @6 a7 S  c" d6 j齿向载荷分布系数                        KFβ=1.574
齿间载荷分布系数                        KFα=1.261
重合度系数                              Yε =0.694
9 _7 `- w# ~( _' a, Q" K, M0 _4 I- k1 {螺旋角系数                              Yβ =1.000
% c9 |- k* {& x% G) M+ b! i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
尺寸系数                        YX  =1.000        1.000
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
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-------------------------------
* z  O' n1 I% @2 z+ e0 Y油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
: k: @' ?* Z1 U' l平均摩擦系数                             μm=0.749
热閃系数                                  XM=50.000
! V: i' V5 p+ o6 a$ V  ~8 f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
啮入冲击系数                              XQ=1.000
重合度系数                               Xε=0.272
加权系数                                  C1=0.700
% _4 r* U  ^8 a- ]润滑系数                                  Xs=1.200
加权系数                                  C2=1.500
材料焊合系数                              Xw=1.000
6 {: m* ~$ U; |# \7 q4 T螺旋线系数                              KBγ=1.000
) ?5 v2 X' t9 Q' E齿顶修缘系数                             Xca=1.790
FZG润滑油的胶合载荷级                    FZG= 7
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℃
  X6 z9 Z0 e' A( e载荷全部作用于小轮齿顶E点时的瞬时温升 θflaE=47.318℃
# v8 N6 m7 d& u. F* o4 u积分平均温升                        θflaint=12.849℃
9 ]3 {. i- K9 p: Q本体温度                                 θM=70.793℃
+ E% l! t* ^3 _积分温度                               θint=90.066℃
/ j, k+ r4 L$ x3 t( M6 A7 u& @胶合温度                              θsint=199.802℃
9 a8 h1 n# T# G--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------
6 g* {% Q5 s2 j2 F7 p计算齿轮接触极限应力（MPa）     σHG=815.592       843.476
& j+ Q/ P$ F. }# {计算接触应力（MPa）              σH=1849.726        1736.484
* J- }: t1 Y; L$ b3 S接触安全系数       Sh =0.441           0.486
% U% }. t) v" C--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
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
1 k$ N$ R! E" B2 L; X+ d计算弯曲应力（MPa）              σF=734.487        707.358
弯曲安全系数       Sf =0.560           0.598
* c+ y# L2 ^& s/ a7 f----------------------胶合强度计算结果--------------------------------
胶合承载能力的安全系数            SB=2.218
------------------------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
1 H7 O& ~% x) G& M( e静强度计算最大接触应力(MPa)     σHs=2199.551        2199.551
4 ?5 p$ L" n# L静强度许用最大接触应力(MPa)     σHP=2160.000        2160.000
0 n- N. u/ s( A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
静强度弯曲安全系数               Sfj=1.407           1.623
----------------------------------------------------------------
+ D% {$ w9 ?  o! X5 r                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
: f8 P% O7 P# F0 b$ f8 {7 X9 R% D┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
% V6 M# V- V0 P! F2 }3 _7 N! h┃                │              最小安全系数                ┃
% }/ R, y: y5 i/ A8 m4 {3 g+ L8 k┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
5 H9 a" [7 k6 O6 F3 }┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
$ m% z: q5 v/ d+ w$ C8 e# c/ p┠────────┼─────────┼───────────┨
) E9 |: [' I3 Q& W┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   较高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
& j2 D" E0 C, m* B┠────────┼─────────┼───────────┨
* z$ b# c& Y, o! a9 O- I┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
1 W5 r6 [. }3 T1 C+ G) A" ]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。
, E# L( G* n6 M1 @9 `
                             最小胶合安全系数SBmin
┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃     计算依据或使用要求         │ SBmin  │              备      注                ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
6 V. T' X5 j9 w! D┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │  1.5   │                                        ┃
+ z  Z1 S7 l) Z0 |┠────────────────┼────┼────────────────────┨
, T6 O6 c; f/ Z' e/ m┃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┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
  注:经逐级加载跑合时取小值,不经跑合者取大值。
, B& W! S, B9 j! C" c: |! @$ v----------------------------------------------------------------

1 H8 ?3 U$ r/ h5 k8 t" G
, |2 x9 F% X) \

问天问地问自己

+ E6 _% R2 i; i# ?* E- i: _5 T
这是有变位的数据：均为正变位0.5，测算结果如下：

6 J8 `1 O" }  S# S
5 M/ C4 d" f  _: R
0 g. o  {% @3 ^, z% L; c# p--------------渐开线圆柱齿轮强度校核GB/T3480-1997--------------
  v& E. {# X- @. i7 ?------------------------输入参数-------------------------------
此计算针对闭式齿轮传动
+ `: u* U. N' g3 D0 F                                       外啮合
. N) b% z! L4 ]9 Q                              小齿轮是其它   大齿轮是其它
3 O/ t; U8 ?1 o# l功率（千瓦）                            P   =0.15kW
) B% f! L3 A% d% X小齿轮转速（转/分）                     n1  =81
7 Q' z' h0 _& J7 {. U6 a1 v法向模数（mm）                          mn  =1
9 \. l2 \- g3 X) B" E# O+ A1 s+ M使用系数                                KA  =1.25
油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
* b# |8 v" _8 J5 J" C9 {/ z设计寿命:                               5000小时小时
- z( k& `, U- f, ?9 H1 ^$ S+ l运转类型:                               双向运转
齿面点蚀:                               允许少量点蚀
. L  Y: f9 r9 O1 z3 P7 ?8 _" ~: ^第Ⅱ组公差等级:                          8
第Ⅲ组公差等级:                          8
齿形角                            αn =20.000°=19°59'60"
螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
, K) X( _1 Q. j# U: z& R0 N: i工作油温                         θoil=50℃
. M9 X1 m$ K7 ?* E- _# G+ c                                        不是人字齿
" k  d- h6 q' n, v+ `                                     装配时进行检验调整
2 T6 }9 G5 u* ~2 ^4 \                                        一般齿轮
5 Z  `% s6 `: {) x润滑方式                                喷油润滑
驱动方式                                小轮驱动大轮
( A, }! O$ ~" A! m$ b小齿轮布置系数                          K   =-0.600
轴承间距（mm）                          L   =100.000
6 F! _0 [" e: ?齿轮偏心距或悬臂伸出量（mm）            s   =0.000
; B0 L; F6 Z: C0 P  K% ^4 \弯曲变形当量轴径（mm）                dsh   =18.300
齿轮/轴装配型式                        一般
& F6 B1 m1 j" h. V* N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
! L; i- p9 ?% O, Y7 K4 ]/ F& k2 L: |1 o                                小齿轮           大齿轮
齿数                            Z1  =22        Z2=66
0 H; D$ t# H% T- _0 Y变位系数                        xn1 =0.5       xn2=0.5
; C6 R+ h5 k, Q! l: ]总齿宽（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
- ~+ x! F7 N! i4 F- ~* o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
7 z- B# Y+ c) r4 j& b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
# q& [3 e) x! s$ @: |- x& L# o$ R接触强度极限（MPa）          σHlim1=1350  σHlim2=1350
弯曲强度极限（MPa）          σFlim1=540  σFlim1=540
5 K. Q& v: G5 m# M8 e/ ^; v$ s轮缘厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
轮幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
1 D. C: S: S" I7 u; b齿顶修缘量（μm）               ca1 = 30      ca2= 30
/ H3 H9 p; h. b" ~" H+ v----------------------几何及精度参数-------------------------------
                                    小齿轮          大齿轮
" T& P. u* Q4 ?. m2 n) T7 k8 K分度圆直径（mm）                d   =22.000        66.000
9 m. F8 j/ [7 p2 m* t" I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
) G/ A$ k5 `" l0 b# T7 Z" V; f基圆直径（mm）                  db  =20.673        62.020
齿高（mm）                      h   =2.181         2.181
滑动率                          η  =0.901          0.939
0 F4 c, p8 {+ w2 R基节极限偏差（μm）             fpb = 18            18
周节极限偏差（μm）             fpt =19             19
中心距（mm）                            a   =44.931
+ H% w! u/ o7 u- i啮合角（°）                            α' =23.040
分度圆线速度（m/s）                     v   =0.093
3 G5 y% D7 `- z# w2 g$ s! R: l, n端面重合度                              εα=1.450
0 O5 f; g% @' c1 ]+ ~- S7 A轴向重合度                              εβ=0.000
齿形公差（μm）                         ff  = 14
齿向公差（μm）                         Fβ = 18
" b" |( R  {" L  V& [4 b9 P------------------------接触强度系数-------------------------------
9 Q0 K& |* r9 J% B- G临界转速比                               N  =0.002
诱导质量                                mred=0.002kg/mm
动载系数                                Kv  =1.002
) R. w5 w: M' G3 E0 j8 n/ [单对齿刚度                              C'  =15.186
( t2 f* \0 \- n2 q7 C啮合刚度                                Cγ =20.315
: Z8 u, |  ~2 j8 t# J8 a/ x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
0 h9 B& ~: D/ i( E% I- V节点区域系数                            ZH  =2.308
弹性系数                                ZE  =189.812
重合度系数                              Zε =0.922
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
润滑剂系数                      ZL  =0.961        0.972
速度系数                        ZV  =0.968        0.978
粗糙度系数                      ZR  =0.858        0.898
) O' n7 p- I( I4 r尺寸系数                        ZX  =1.000        1.000
寿命系数                        ZNT =1.236        1.320
5 e( ?6 X) [: p) E9 V0 m单对齿啮合系数               ZB  ZD =1.037        1.000
. X% a' _' @* k5 A------------------------弯曲强度系数-------------------------------
( `* x0 l! X( L' I+ S) r: i+ ~: v齿向载荷分布系数                        KFβ=1.577
: V( ]6 w! U4 o2 p$ @: |3 k齿间载荷分布系数                        KFα=1.082
9 [  @: U6 K: c# r: l) C重合度系数                              Yε =0.767
" T# I3 @. d' H- f7 G" P7 j6 X螺旋角系数                              Yβ =1.000
$ {& t9 X! W- P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=0.423        0.404
8 k! P; _1 ]& D( C1 I2 v尺寸系数                        YX  =1.000        1.000
齿形系数                        YF  =1.241        1.318
7 s' z6 |5 T/ m3 {( K# @5 F! I应力修正系数                    YS  =2.239        2.250
  Q, Q( N5 `6 ]. ?寿命系数                        Ynt =0.959        0.980
6 J0 B1 p' \3 \; N4 Q5 [4 Q相对齿根圆角敏感系数         YδrelT=1.001        1.003
4 K* u7 z$ b3 l* u相对齿根表面状况系数          YRrelT=0.838        0.838
5 C7 f: \! b8 n! E( h! v3 s; \轮缘系数                        YB  =1.000        1.000
' q8 Y. i& v: e: J: P$ V8 ~# [: c: I------------------------胶合强度系数-------------------------------
* N% u( q# F  n油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
8 o  [* E. [( A# u- v平均摩擦系数                             μm=0.693
热閃系数                                  XM=50.000
小齿轮齿顶E点的几何系数                  XBE=0.358
! B* i2 O) g5 C单位齿宽载荷                              wt=247.221N/mm
啮入冲击系数                              XQ=1.000
) v4 W+ j4 a7 T# {1 [5 a# [重合度系数                               Xε=0.362
  I  [  M3 D) ]. o加权系数                                  C1=0.700
4 [# Z" B- m9 g' r+ C润滑系数                                  Xs=1.200
: x% A7 S% p: O6 |+ ]  |加权系数                                  C2=1.500
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
8 J6 C$ m) c- P$ o' `FZG润滑油的胶合载荷级                    FZG= 7
试验齿轮的本体温度                      θMT=118.173℃
1 U) @. v7 c8 z; g, n# g9 H4 E* l/ v试验齿轮的积分平均温升             θflaintT=54.419℃
6 L5 |6 F. x8 G5 N9 w- \+ u载荷全部作用于小轮齿顶E点时的瞬时温升 θflaE=38.031℃
积分平均温升                        θflaint=13.755℃
本体温度                                 θM=71.555℃
% X( h5 H( j* y2 J: i2 m积分温度                               θint=92.188℃
胶合温度                              θsint=199.802℃
--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------
计算齿轮接触极限应力（MPa）     σHG=1332.116       1521.427
计算接触应力（MPa）              σH=1621.424        1563.079
! e  _0 x3 h  \6 b接触安全系数                     Sh =0.822           0.973
9 v. i3 B7 F3 P* L7 ~--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
+ M: L) a" k, {弯曲强度极限（MPa）           σFlim=405.000        405.000
& P2 ]- v$ @3 j计算齿轮弯曲极限应力（MPa）     σFG=651.817        667.731
计算弯曲应力（MPa）              σF=636.511        679.623
弯曲安全系数                     Sf =1.024           0.983
4 \2 ]: L6 ^* f3 Q* w1 m: q) V----------------------胶合强度计算结果--------------------------------
胶合承载能力的安全系数            SB=2.167
------------------------静强度计算结果------------------------------
; h( V" ?: O3 J静强度最大载荷系数                  uzxi=2.400
* P( N0 R/ T( [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=1979.768        1979.768
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=1.091           1.091
静强度计算最大弯曲应力(MPa)     σFs=1047.303        1118.239
+ `$ y+ ]- P; l. g静强度许用最大弯曲应力(MPa)     σFP=2983.586        2997.097
. l) y1 v+ E8 v" n& v& U( S8 d静强度弯曲安全系数               Sfj=2.849           2.680
----------------------------------------------------------------
                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
3 s# ?1 L) w( f/ J  c┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
4 p; b, r5 y* y┃                │              最小安全系数                ┃
+ a, }. ~& o$ \) G5 e' g  z6 R┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
. i; {; ?0 C+ |5 S. _4 Y1 @# J┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
0 x4 T: l1 u# G4 z8 S5 o┃   较高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
# |2 p3 i; Y  a/ k  D9 L4 ?) w, |┠────────┼─────────┼───────────┨
. {; G: m2 |- ~- c0 t8 r┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
+ g! S  N2 ^4 B; O. z% M$ L2 {$ z+ U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
6 N) [* M* P) C$ |8 E! Q据时,可取表中SFmin下限值。
% A( d4 |9 \! Y/ T9 D# ~2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
, G8 U( j* p2 d' P3 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。
, |8 A% w/ U# j2 J& t
8 M0 k! y5 O' l6 z                             最小胶合安全系数SBmin
┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
" N( ]) o2 h  I0 b; E┃     计算依据或使用要求         │ SBmin  │              备      注                ┃
' X0 q3 I, h4 T: y┠────────────────┼────┼────────────────────┨
1 V/ V8 B1 Y3 T& B. Q# F9 L┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │  1.5   │                                        ┃
* d/ o- ^. ?( j( r3 j) Q9 H$ N┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃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┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
6 q; e# C6 O" b4 z% k& `3 Z6 U  注:经逐级加载跑合时取小值,不经跑合者取大值。
+ V  Q0 j- x. w" B& U+ M9 f8 i$ Y/ |8 m----------------------------------------------------------------

问天问地问自己

--------------渐开线圆柱齿轮强度校核GB/T3480-1997--------------
------------------------输入参数-------------------------------
6 v$ e- m7 t5 n- a( g此计算针对闭式齿轮传动
                                       外啮合
                              小齿轮是其它   大齿轮是其它
& d$ t" Z& p' J. Y9 _功率（千瓦）                            P   =0.15kW
& a8 |9 z) C  z  M7 i$ {小齿轮转速（转/分）                     n1  =81
& x; I# v/ h( a/ ^1 p% e; A6 |法向模数（mm）                          mn  =1
* R0 @: i5 f! }' w& t. _使用系数                                KA  =1.25
6 |$ I5 M9 G- O% k; _油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
+ j6 A7 A* }) G设计寿命:                               5000小时小时
2 X% X* a5 K; c1 J( Z, q* A2 E3 S+ E运转类型:                               双向运转
齿面点蚀:                               允许少量点蚀
: L8 w# p0 }& }* ~- t4 E" n第Ⅱ组公差等级:                          8
第Ⅲ组公差等级:                          8
. o% [- x! f# H齿形角                            αn =20.000°=19°59'60"
螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
工作油温                         θoil=50℃
' u/ {! u1 X! z+ p, o                                        不是人字齿
8 c9 F& D7 q! Q; i$ y5 t: B- ?1 g                                     装配时进行检验调整
/ K5 d) E/ Y- i: E/ @. P' T                                        一般齿轮
# D3 A. r) v* `! z* d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   =-0.600
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
6 F. H2 H# q6 S; z! b9 d3 s  \齿轮/轴装配型式                        一般
3 M1 X$ @# k1 p7 X9 X2 M" C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
! _# h8 `8 ?0 ~& H齿数                            Z1  =22        Z2=66
7 R/ R) F; B+ c变位系数       xn1 =0.5       xn2=-0.5
总齿宽（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
# Q/ a- M- e9 [, r+ e2 z/ m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
; }6 m1 T2 V, m2 P! }0 d7 J齿根圆角处的表面粗糙度（μm）       Raj1=16     Raj2=16
7 V/ R! M0 G( J接触强度极限（MPa）          σHlim1=1350  σHlim2=1350
弯曲强度极限（MPa）          σFlim1=540  σFlim1=540
轮缘厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
+ `' g7 ~. H; R" D3 y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
节圆直径（mm）                  d'  =22.000        66.000
顶圆直径（mm）                  da  =25.000        67.000
根圆直径（mm）                  df  =20.500        62.500
$ Q+ O5 d6 J* V$ b' D基圆直径（mm）                  db  =20.673        62.020
1 |; _; w' h& ^齿高（mm）                      h   =2.250         2.250
& \1 y$ \# m7 j0 w2 N* G% C$ F! K2 [& D滑动率                          η  =0.779          1.629
基节极限偏差（μm）             fpb = 18            18
周节极限偏差（μm）             fpt =19             19
中心距（mm）                            a   =44.000
' M1 Y% [" o1 H$ K# ?4 E( v啮合角（°）                            α' =20.000
分度圆线速度（m/s）                     v   =0.093
9 @' z0 g0 Y. T0 x, Q3 i% w端面重合度                              εα=1.577
5 @. c3 T7 Y+ ^0 Q6 E轴向重合度                              εβ=0.000
齿形公差（μm）                         ff  = 14
  G4 N- T- `6 o& l/ s3 _3 P齿向公差（μm）                         Fβ = 18
* E% k0 `* z  J& [6 q0 x0 z------------------------接触强度系数-------------------------------
. t# g1 L3 x. Y; p0 \, F临界转速比                               N  =0.002
% E5 G. K7 x& y) N/ l诱导质量                                mred=0.002kg/mm
/ c# n- b4 z# j5 Q$ W# j动载系数                                Kv  =1.002
单对齿刚度                              C'  =13.694
, G1 g1 a  P, A  B) u啮合刚度                                Cγ =19.616
小齿轮结构尺寸系数                      γ  =0.465
5 H. E/ F# f6 f/ D+ ^% X) F齿向载荷分布系数                        KHβ=1.677
# v( e" b4 _& Z* D' y齿间载荷分布系数                        KHα=1.167
节点区域系数                            ZH  =2.495
. Z2 U; X! Q/ _弹性系数                                ZE  =189.812
重合度系数                              Zε =0.899
螺旋角系数                              Zβ =1.000
- B7 G( f; X2 ^! s; b% D齿面工作硬化系数                        ZW  =1.000
0 X: ?) p3 j6 R5 c! a) }' p8 P                                  小齿轮         大齿轮
润滑剂系数                      ZL  =0.961        0.972
& U; t! {3 A1 g% w' c速度系数                        ZV  =0.968        0.978
8 I& U3 `2 n. S, E3 ~粗糙度系数                      ZR  =0.856        0.897
2 o3 a  g* S; V+ l6 W* `* M) N( U( h尺寸系数                        ZX  =1.000        1.000
+ r$ l0 G5 l8 ~' _寿命系数                        ZNT =1.236        1.320
2 l( z: \5 d7 Y: S; k6 Y5 ~单对齿啮合系数               ZB  ZD =1.000        1.000
1 G- c& J/ E: Q5 \( d( o, ^2 @3 h------------------------弯曲强度系数-------------------------------
; k3 X! [: O- h! i齿向载荷分布系数                        KFβ=1.555
齿间载荷分布系数                        KFα=1.167
5 A) o: z+ `4 J1 z% N/ o重合度系数                              Yε =0.726
螺旋角系数                              Yβ =1.000
+ F% P3 K# c4 a# ?  g: `* G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=0.423        0.632
尺寸系数                        YX  =1.000        1.000
3 l: a, |5 L1 R/ N" @7 _. X2 G齿形系数                        YF  =1.108        1.691
6 R' x5 \% x2 Y/ @" [* o应力修正系数                    YS  =2.351        1.732
寿命系数                        Ynt =0.959        0.980
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
轮缘系数                        YB  =1.002        1.002
$ ^  s7 o) F. d& S) k------------------------胶合强度系数-------------------------------
  l$ [  W: L7 L0 X& W- i7 s, u油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
. X. j& b# F5 N& X+ m平均摩擦系数                             μm=0.732
热閃系数                                  XM=50.000
. e1 U0 O) ^/ H; ?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
( g# H$ g6 B. S! `* p( t2 T啮入冲击系数                              XQ=1.000
4 a: Q5 \5 V/ n重合度系数                               Xε=0.253
加权系数                                  C1=0.700
润滑系数                                  Xs=1.200
$ C: G. ~* f% ~* E- o  A+ G加权系数                                  C2=1.500
4 C8 i$ o  |2 u$ B$ k4 B* [- \材料焊合系数                              Xw=1.000
螺旋线系数                              KBγ=1.000
齿顶修缘系数                             Xca=2.135
: B7 r+ V, c6 h- SFZG润滑油的胶合载荷级                    FZG= 7
& u9 |7 {6 n9 B; n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℃
0 a! p+ ~/ P- K+ ^0 G7 i( D载荷全部作用于小轮齿顶E点时的瞬时温升 θflaE=49.195℃
积分平均温升                        θflaint=12.435℃
本体温度                                 θM=70.445℃
) r9 D) b( Q( C" p积分温度                               θint=89.098℃
胶合温度                              θsint=199.802℃
--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------
  R/ o7 L: H9 \# R3 n4 c5 r5 |# y计算齿轮接触极限应力（MPa）     σHG=1329.359       1519.212
; Q. g! h; u1 A计算接触应力（MPa）              σH=1698.261        1698.261
) `. [) D' N( f0 G. ~接触安全系数                     Sh =0.783           0.895
--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
8 Q( }$ H) W% ?. K7 {# }7 h, ?弯曲强度极限（MPa）           σFlim=405.000        405.000
. M  G) Y: I$ ?- Y计算齿轮弯曲极限应力（MPa）     σFG=651.817        659.739
' _; V( k( z1 Y! \4 |计算弯曲应力（MPa）              σF=635.043        714.329
弯曲安全系数                     Sf =1.026           0.924
$ @4 ^9 V/ P% E2 q----------------------胶合强度计算结果--------------------------------
* @! B' x# o! u- l7 s5 b. T7 ^8 E胶合承载能力的安全系数            SB=2.242
: i, A" v& a& A+ K' j1 C( ?------------------------静强度计算结果------------------------------
- K. D6 @7 P! _9 |8 ~静强度最大载荷系数                  uzxi=2.400
使用系数KA=1   动载系数KV=1
# U& Y! F+ G( [4 Q, H7 A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
静强度接触安全系数               Shj=1.002           1.002
2 s# }1 l8 I) _静强度计算最大弯曲应力(MPa)     σFs=1047.694        1178.501
  P: Y& g+ j/ T静强度许用最大弯曲应力(MPa)     σFP=3116.720        2381.947
静强度弯曲安全系数               Sfj=2.975           2.021
- Q+ n/ h" q* F8 n! H" {----------------------------------------------------------------
                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
! B7 H  K, H4 r8 j2 b  M! n; r┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
+ M! h6 x# n. P% p; r, g┃                │              最小安全系数                ┃
┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
' `0 J- v" Y4 t+ H1 F┠────────┼─────────┼───────────┨
8 X# n8 g1 P$ l' ^┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   较高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
: ^. n  I4 ~* O, u  [" W┠────────┼─────────┼───────────┨
" y" ~( |! S7 t$ t3 b+ ]┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
3 J7 D9 d/ D  [6 ~, k5 \┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
, w$ n0 u4 ~2 r1 M- \& N# P┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
6 F) L4 [( O) |( W6 Q: R3 r. r, q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 Y( b8 Y: Q" K# b* f2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
# V: P5 R4 [, s+ E3 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。
( o2 [: x4 {1 d6 V- |
6 R$ g$ V0 X* c* h9 S. L                             最小胶合安全系数SBmin
┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
/ @3 I( l2 J! @2 V( l┃     计算依据或使用要求         │ SBmin  │              备      注                ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
2 S7 _+ s6 O' P( E: |┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │  1.5   │                                        ┃
8 M; [0 \) E5 w) L7 g( w┠────────────────┼────┼────────────────────┨
, R/ r! v* |2 c! @; ]. r┃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┃
$ N8 J: F' {3 S0 }0 i/ w( }& Y/ h; [/ B┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
3 z! j! T3 M$ {% n& g( c& o  注:经逐级加载跑合时取小值,不经跑合者取大值。
----------------------------------------------------------------