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
( f- C+ Y/ w+ s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
提齿轮的加工精度也可以
7 ]( b3 f$ E5 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

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。
3.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。
" ?, x% Y2 [; Q* w7 m3 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。
) u( j& |# l0 Q" U6.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。
/ g" h  E4 H3 b7.还可以。。。。。。多的很啊！
: k1 p& j+ [" C) Y  j! |: @  u

leungc

楼上说的很详细  

螺丝刀

小西行长 发表于 2013-5-24 12:51
" s  T# c, |' l3 {' C) V+ ]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。
- G) J- P5 M1 b) A2.采用小模数多齿数，通过提高重合度来提高齿面接触强度。
3.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。
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
" q" B. g6 O  D, w& Z& m9 O6.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 ?
* b; T2 K; i9 w9 X9 N; N( s6 K7 u7.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；
2，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。
9 H' {2 M  g% Z$ m3，齿轮宽度基本定死了；

4 `$ c4 g) L! N0 ~4，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。
5，外啮合；无法更改内啮合；
) a$ k" Z- q& Y0 v8 `" z6，基于成本考虑用直齿；斜齿，螺旋齿，人字齿太昂贵；
7 P' \; S. t7 s/ z7，愿闻其详！
: Q* J1 N, C  {2 w6 h, A- y' r3 b# u
非常感谢！

问天问地问自己

& E: d$ s; g9 l1 f  N# {7 H
这是没有变位的：
9 R( P, G. n; L7 v  Y

+ P1 v( W2 k' f! r--------------渐开线圆柱齿轮强度校核GB/T3480-1997--------------
------------------------输入参数-------------------------------
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
0 v8 P& p$ u9 V7 Q$ x9 K/ }功率（千瓦）                            P   =0.15kW
( d! H+ \5 |1 j1 x小齿轮转速（转/分）                     n1  =81
法向模数（mm）                          mn  =1
' A( a" s$ p5 G; q' g0 f# }3 f使用系数                                KA  =1.25
油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
. x! a+ K( U: ?' F设计寿命:                               50000小时小时
运转类型:                               双向运转
齿面点蚀:                               不允许点蚀
第Ⅱ组公差等级:                          8
; i, b" v& I; h8 @. `. {. B: u第Ⅲ组公差等级:                          8
齿形角                            αn =20.000°=19°59'60"
* u9 o' Z$ [4 Y- G( [/ i螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
工作油温                         θoil=50℃
                                        不是人字齿
                                     装配时进行检验调整
% W% S, x( s9 V8 ]( K/ @                                        一般齿轮
润滑方式                                喷油润滑
2 V" G8 M! C4 h9 a3 A% Y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
* E2 _: l) w. x6 k+ s+ F; e6 H弯曲变形当量轴径（mm）                dsh   =18.300
& C4 S! L  i1 x/ c( ?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
9 e' [- ]# S; Y5 \# V3 S7 A5 ?                                小齿轮           大齿轮
齿数                            Z1  =22        Z2=66
变位系数             xn1 =0.0       xn2=0.0
总齿宽（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
% i0 G4 i+ N8 W. m; H2 ~轮缘内腔直径（mm）              Di1 =0 mm       Di2=0 mm
4 l  t" I+ b; [: |; M: V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
) f. h: C2 R( W) x7 f. P' s9 Y5 B齿根圆角处的表面粗糙度（μm）       Raj1=16     Raj2=16
7 Q  f' m# p9 Y$ K6 K接触强度极限（MPa）          σHlim1=1350  σHlim2=1350
2 P( {! j: }5 L  Z/ k# }* G弯曲强度极限（MPa）          σFlim1=360  σFlim1=360
/ i( N$ m5 a2 W5 S! I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
分度圆直径（mm）                d   =22.000        66.000
9 \2 G( e1 \' D节圆直径（mm）                  d'  =22.000        66.000
顶圆直径（mm）                  da  =24.000        68.000
根圆直径（mm）                  df  =19.500        63.500
/ s1 G$ A! h. D4 O% C, W8 {基圆直径（mm）                  db  =20.673        62.020
! V2 s+ }5 O- A4 p- Y  M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
9 @! Z6 |& X! a% y; ?5 r周节极限偏差（μm）             fpt =19             19
中心距（mm）                            a   =44.000
啮合角（°）                            α' =20.000
分度圆线速度（m/s）                     v   =0.093
端面重合度                              εα=1.690
9 x/ y; \( I6 n& [轴向重合度                              εβ=0.000
齿形公差（μm）                         ff  = 14
/ C. B2 I0 _  K$ o+ w* q齿向公差（μm）                         Fβ = 18
------------------------接触强度系数-------------------------------
临界转速比                               N  =0.002
: A' A: b7 a/ z4 M* o. D诱导质量                                mred=0.001kg/mm
1 ?- ?0 F9 |4 z/ T# f/ S动载系数                                Kv  =1.002
9 v8 j% K, I* v5 Q# X  u& `1 _单对齿刚度                              C'  =13.401
啮合刚度                                Cγ =20.335
小齿轮结构尺寸系数                      γ  =0.465
6 Y, G3 \3 k$ Q! p, [齿向载荷分布系数                        KHβ=1.702
- b; P5 Q: n1 B3 \2 m# q" c齿间载荷分布系数                        KHα=1.261
节点区域系数                            ZH  =2.495
2 s: B5 |# y8 |! ^0 ~2 ?( j& Z: Z弹性系数                                ZE  =189.812
重合度系数                              Zε =0.878
5 N0 m& @' d8 O+ z) Z5 k/ Q  U螺旋角系数                              Zβ =1.000
齿面工作硬化系数                        ZW  =1.000
% H+ P$ X9 N" w" p' K- w                                  小齿轮         大齿轮
润滑剂系数                      ZL  =0.923        0.923
速度系数                        ZV  =0.938        0.938
粗糙度系数                      ZR  =0.733        0.733
% N& C. c' K; L8 }4 @尺寸系数                        ZX  =1.000        1.000
寿命系数                        ZNT =0.953        0.985
% ?" ?4 t7 T( w' q. Z/ S单对齿啮合系数               ZB  ZD =1.065        1.000
------------------------弯曲强度系数-------------------------------
) j) d" u1 b( ?: q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
! n* z  f* r: U# J1 N$ y/ h5 V螺旋角系数                              Yβ =1.000
5 I8 t2 n4 b# K3 X* @, t试验齿轮的应力修正系数                  Yst =2.0
3 L7 t$ q/ M, e1 T8 t* G# m                                  小齿轮         大齿轮
0 o, [3 w2 U; r1 g30°切点处曲率半径系数        ρF/mn=0.568        0.494
+ ^( ~; |; R; l+ V尺寸系数                        YX  =1.000        1.000
齿形系数                        YF  =1.470        1.255
) E  q1 z3 z: \$ o: E/ l) T, w应力修正系数                    YS  =1.872        2.111
& P- U9 I2 E% b: e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-------------------------------
油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
( X! M" I* ^  M- \0 X平均摩擦系数                             μm=0.749
热閃系数                                  XM=50.000
小齿轮齿顶E点的几何系数                  XBE=0.273
, }" Q' L& Z; M单位齿宽载荷                              wt=288.193N/mm
啮入冲击系数                              XQ=1.000
1 _3 g. ?7 a5 T- V+ R' D7 Q重合度系数                               Xε=0.272
% E+ E1 L4 Y. I; n, }9 p加权系数                                  C1=0.700
- @- I" D- l( |6 C: X润滑系数                                  Xs=1.200
* \- T1 k2 q' J. H5 }- h! e加权系数                                  C2=1.500
' I/ r* k2 m1 `材料焊合系数                              Xw=1.000
' @' h" t) v$ A0 R螺旋线系数                              KBγ=1.000
齿顶修缘系数                             Xca=1.790
FZG润滑油的胶合载荷级                    FZG= 7
& l' R/ k  ]9 J. |' ]" J试验齿轮的本体温度                      θMT=118.173℃
" p2 U& H/ K; p! {6 H8 T6 M试验齿轮的积分平均温升             θflaintT=54.419℃
! J. d* I" G9 U& k载荷全部作用于小轮齿顶E点时的瞬时温升 θflaE=47.318℃
积分平均温升                        θflaint=12.849℃
# r% C+ p% ~( }- n, N本体温度                                 θM=70.793℃
2 k" X+ x% L# O) S( N积分温度                               θint=90.066℃
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=815.592       843.476
, X) Z  e- Y# }- S+ n计算接触应力（MPa）              σH=1849.726        1736.484
; \( k! `+ O: m接触安全系数       Sh =0.441           0.486
--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
! x$ f8 _' @8 O" L% e弯曲强度极限（MPa）           σFlim=270.000        270.000
1 n# c7 z& Q* I" J计算齿轮弯曲极限应力（MPa）     σFG=411.331        422.651
计算弯曲应力（MPa）              σF=734.487        707.358
/ x* I+ |& t& D8 x: a9 |2 i弯曲安全系数       Sf =0.560           0.598
. C2 |& ~- F' C0 m  c$ `0 E----------------------胶合强度计算结果--------------------------------
& n; {9 {$ a/ [胶合承载能力的安全系数            SB=2.218
7 S+ L& V/ K) H------------------------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
静强度计算最大接触应力(MPa)     σHs=2199.551        2199.551
3 @* k) a3 E. m1 o* s/ F( r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=0.982           0.982
静强度计算最大弯曲应力(MPa)     σFs=1207.734        1163.125
6 Z3 N+ z. b. Z4 C# a& p5 L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
----------------------------------------------------------------
, f/ P' Q/ X5 `- ~$ w2 t                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
8 K! v( w! e, J+ m; W" w┃                │              最小安全系数                ┃
6 Z( h( ]7 j  I- V' v: z$ l┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
9 X4 i, z& h& u% Z8 X1 a! N┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
3 _+ Y( [9 S6 t% v& F- q1 h┠────────┼─────────┼───────────┨
% x/ ], N4 M8 J0 ?: N┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   较高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
8 h& [3 [% z+ ~2 k. A9 W  W* f+ Q. |┠────────┼─────────┼───────────┨
+ W; p. Y$ e0 b2 @3 a. D  ~" [┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
" f$ W. d) h2 b- F┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
3 O5 u9 J+ w  {0 i注
) c5 P  V9 k$ _; I% X# z1 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。
5 o6 U1 }% ]& |$ F+ |! |  @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。

( z, _+ h6 U4 a' K& K! B                             最小胶合安全系数SBmin
┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃     计算依据或使用要求         │ SBmin  │              备      注                ┃
$ ]9 \+ k- K( \┠────────────────┼────┼────────────────────┨
0 F3 s6 G+ D' P┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │  1.5   │                                        ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
* x+ C" T5 f4 X7 J3 ?2 b┃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┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
+ ]: c( y0 i7 T: [' `8 M6 E5 x" [' W, O┃  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。
----------------------------------------------------------------

; W( u1 `' _. U- d/ Q# s1 L

问天问地问自己

2 u% Z* _. {, N8 J$ \
  w' Y' s/ A6 M( k这是有变位的数据：均为正变位0.5，测算结果如下：
( T0 C+ z: z  c1 G1 D% |& E8 D
+ A, d  m4 r+ F: S. }

& ?2 w) J* B1 A. ^6 n--------------渐开线圆柱齿轮强度校核GB/T3480-1997--------------
------------------------输入参数-------------------------------
此计算针对闭式齿轮传动
                                       外啮合
" V( ?4 [; ~2 {                              小齿轮是其它   大齿轮是其它
+ Y( o( @& N" d& q3 G1 b6 y功率（千瓦）                            P   =0.15kW
  s' L' p# y5 \- E, O8 t; k小齿轮转速（转/分）                     n1  =81
$ y0 F8 C9 C8 F6 N3 U. `法向模数（mm）                          mn  =1
使用系数                                KA  =1.25
! x! O6 u5 g9 p; g5 e油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
设计寿命:                               5000小时小时
( F6 ?# @8 s1 ]$ d! a% u( t运转类型:                               双向运转
齿面点蚀:                               允许少量点蚀
! }; O1 d: _! v  ]第Ⅱ组公差等级:                          8
第Ⅲ组公差等级:                          8
! m- t6 K/ u' d' T7 ^* {齿形角                            αn =20.000°=19°59'60"
螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
; \" g: X" N4 o( _工作油温                         θoil=50℃
                                        不是人字齿
                                     装配时进行检验调整
6 o1 b+ k9 P* s: w( b% E! i                                        一般齿轮
润滑方式                                喷油润滑
, b% D( k: K1 w* q& K7 S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
5 d* P+ v# C5 ^' F( f齿轮偏心距或悬臂伸出量（mm）            s   =0.000
6 Z+ x, d; g! ]5 [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
1 |) J3 V' L% a; U+ c/ L                                小齿轮           大齿轮
齿数                            Z1  =22        Z2=66
变位系数                        xn1 =0.5       xn2=0.5
总齿宽（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
7 W* h& s1 d( P/ p  @5 p3 X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
/ h# _# w# C# S. {/ R- q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
, N& P: {; ^- Q+ j6 i7 \弯曲强度极限（MPa）          σFlim1=540  σFlim1=540
轮缘厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
3 m. f! y7 z* K& Q  t9 L' Y" r6 [轮幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
齿顶修缘量（μm）               ca1 = 30      ca2= 30
9 b$ D" b( P8 [; d----------------------几何及精度参数-------------------------------
                                    小齿轮          大齿轮
/ t) `7 S2 Q- d1 ~0 C0 U$ b/ _分度圆直径（mm）                d   =22.000        66.000
6 m4 q" v3 k2 N9 N( l: d" `4 y节圆直径（mm）                  d'  =22.465        67.396
8 ~# x" H+ |1 c3 ?0 t& I% M顶圆直径（mm）                  da  =24.861        68.861
; }, m6 E5 S% q+ L8 d3 _$ Y根圆直径（mm）                  df  =20.500        64.500
  g# T  _% u  l  |基圆直径（mm）                  db  =20.673        62.020
齿高（mm）                      h   =2.181         2.181
1 _6 W+ L) {: Z/ w- f滑动率                          η  =0.901          0.939
8 Q2 N! i* h% n+ [$ ~基节极限偏差（μm）             fpb = 18            18
* f" e1 Y* E) |; c周节极限偏差（μm）             fpt =19             19
2 N3 a. C/ s! w+ Y7 c5 k中心距（mm）                            a   =44.931
6 M, t6 Z: I4 S2 i0 Z啮合角（°）                            α' =23.040
分度圆线速度（m/s）                     v   =0.093
3 J8 b+ I, y. P$ ?$ D端面重合度                              εα=1.450
7 a9 g, O) s. o% Y0 |( K0 U轴向重合度                              εβ=0.000
9 }! A8 o) U0 G$ Z齿形公差（μm）                         ff  = 14
, X$ E+ L% f# Y0 Z* b3 T$ l" {1 d' a齿向公差（μm）                         Fβ = 18
/ q0 h* E0 G7 a( \1 }9 N------------------------接触强度系数-------------------------------
2 F# N$ q, n( g; r: {, s临界转速比                               N  =0.002
* x7 Y! Q5 N- \) {# }诱导质量                                mred=0.002kg/mm
动载系数                                Kv  =1.002
单对齿刚度                              C'  =15.186
  L4 p9 L! J- p  ~啮合刚度                                Cγ =20.315
小齿轮结构尺寸系数                      γ  =0.465
. }! l/ B$ r9 f5 t3 `4 e. h' z齿向载荷分布系数                        KHβ=1.702
齿间载荷分布系数                        KHα=1.082
节点区域系数                            ZH  =2.308
0 J! S9 F' p/ P  w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
* B/ S' M: B7 }- p$ v+ P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
尺寸系数                        ZX  =1.000        1.000
寿命系数                        ZNT =1.236        1.320
单对齿啮合系数               ZB  ZD =1.037        1.000
, ^$ V% n$ g' |: g------------------------弯曲强度系数-------------------------------
齿向载荷分布系数                        KFβ=1.577
4 `0 s0 D0 B- Q齿间载荷分布系数                        KFα=1.082
; g& e. A. s) o% u重合度系数                              Yε =0.767
1 j  n8 E6 s0 c$ {4 B螺旋角系数                              Yβ =1.000
! P; h7 I7 c1 J+ ~4 Q4 f试验齿轮的应力修正系数                  Yst =2.0
- N: ], g! J6 B: i+ E( ?                                  小齿轮         大齿轮
+ Y5 l' K6 l8 u, p/ H. E30°切点处曲率半径系数        ρF/mn=0.423        0.404
尺寸系数                        YX  =1.000        1.000
1 K8 c& V3 b9 }  {- \齿形系数                        YF  =1.241        1.318
) f) C4 e% ^' i- p应力修正系数                    YS  =2.239        2.250
寿命系数                        Ynt =0.959        0.980
相对齿根圆角敏感系数         YδrelT=1.001        1.003
相对齿根表面状况系数          YRrelT=0.838        0.838
0 @; d0 N* M1 O8 S8 L/ G9 m( g轮缘系数                        YB  =1.000        1.000
------------------------胶合强度系数-------------------------------
: S; ^3 O  Q: F5 S. A5 \% {4 H油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
6 u: g, v. k( G) J3 A! ^+ `平均摩擦系数                             μm=0.693
/ z) M8 |1 r+ ^/ a热閃系数                                  XM=50.000
+ X: `# C: M: L小齿轮齿顶E点的几何系数                  XBE=0.358
单位齿宽载荷                              wt=247.221N/mm
啮入冲击系数                              XQ=1.000
5 J# j1 |/ Q2 A- `; N4 \3 A重合度系数                               Xε=0.362
加权系数                                  C1=0.700
润滑系数                                  Xs=1.200
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
FZG润滑油的胶合载荷级                    FZG= 7
( H# Q- L" r/ w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℃
& s5 W8 @. l1 m) p载荷全部作用于小轮齿顶E点时的瞬时温升 θflaE=38.031℃
( Q2 N+ ?4 Q, |; q积分平均温升                        θflaint=13.755℃
$ V/ G- m) {1 P8 B, X1 O/ |本体温度                                 θM=71.555℃
4 r0 \$ c- s1 N5 ~" |5 O积分温度                               θint=92.188℃
5 x2 `; u: }& s$ Q, Z胶合温度                              θsint=199.802℃
! U4 _; D7 Y. C4 }0 L- L/ Z  \--------------------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
9 h% f; T7 p, f: c9 U- l计算接触应力（MPa）              σH=1621.424        1563.079
接触安全系数                     Sh =0.822           0.973
--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
, z6 s! j' ~! v9 D# ?$ @" B弯曲强度极限（MPa）           σFlim=405.000        405.000
计算齿轮弯曲极限应力（MPa）     σFG=651.817        667.731
% t, K2 E- s' Q计算弯曲应力（MPa）              σF=636.511        679.623
% Z8 j$ d3 q# m' n2 X- W0 X- X  R弯曲安全系数                     Sf =1.024           0.983
* |5 ]8 X4 U" d% Y+ l% j  O/ P----------------------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------------------------------
: @( l& K) U6 H# n: b  D静强度最大载荷系数                  uzxi=2.400
) t, ]9 G' G7 `' x) T1 f$ \; E9 ~使用系数KA=1   动载系数KV=1
! e& I8 C( J( G3 ?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
( }( _/ ~6 W$ v) e" u静强度计算最大弯曲应力(MPa)     σFs=1047.303        1118.239
静强度许用最大弯曲应力(MPa)     σFP=2983.586        2997.097
静强度弯曲安全系数               Sfj=2.849           2.680
4 c$ r; V% n9 A8 M: |----------------------------------------------------------------
0 }4 a8 q: R. m% D                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
2 m; h0 {+ C1 C& `% F┃                │              最小安全系数                ┃
& Z7 F1 |, |* c/ O' ^6 j5 g8 ?┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
. f6 O3 R7 L8 K2 v! J2 w┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
8 e7 i" M( ?) e% D┃   较高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
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
8 @' P, _& r; V$ y) O7 _  s: {( Y. M* T$ b据时,可取表中SFmin下限值。
, h, H% h$ r9 Z% E4 U2 W2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
! F1 |. h3 {" j1 u3 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。

                             最小胶合安全系数SBmin
┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃     计算依据或使用要求         │ SBmin  │              备      注                ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │  1.5   │                                        ┃
- j: ?0 R" g. }; t( O4 D┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃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┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
6 |5 Y- ^1 Z0 G. Y6 c+ B# p- X" S4 j┃  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┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
  R  r) @% g1 w# F( }' ?  注:经逐级加载跑合时取小值,不经跑合者取大值。
----------------------------------------------------------------

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-------------------------------
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
功率（千瓦）                            P   =0.15kW
7 |. D: ?& ]1 x+ y小齿轮转速（转/分）                     n1  =81
& q% B+ `# a9 z1 z. M7 J法向模数（mm）                          mn  =1
! m9 _& |, ?4 D# t使用系数                                KA  =1.25
, s8 Q3 H) L% q" d油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
设计寿命:                               5000小时小时
运转类型:                               双向运转
; ?: D2 ~' u0 }/ s$ m( z* Y齿面点蚀:                               允许少量点蚀
- {1 U2 |& n) U6 u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"
9 F/ ~! V8 P3 B: F螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
工作油温                         θoil=50℃
* g0 K7 E2 C. y' F* x: U                                        不是人字齿
                                     装配时进行检验调整
( Y$ y" t! X& p" {4 p2 y" O/ M                                        一般齿轮
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
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
& @. B0 m' a! v, T% d齿数                            Z1  =22        Z2=66
变位系数       xn1 =0.5       xn2=-0.5
总齿宽（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
$ c8 R7 ^; c( O* ]2 _轮缘内腔直径（mm）              Di1 =0 mm       Di2=0 mm
0 T* x& m5 x3 f( d/ [) K% i: Y/ f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
% Y5 Q) g; l4 D; T) I9 l/ a! U; K" D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=540  σFlim1=540
( y! l5 d3 @  {* V3 a; y轮缘厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
轮幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
( |0 _( P5 P2 g/ z+ S齿顶修缘量（μm）               ca1 = 30      ca2= 30
( t) s0 t1 D7 w* H4 Y* h----------------------几何及精度参数-------------------------------
, V: P0 N2 y$ n1 O, Z3 L- v                                    小齿轮          大齿轮
分度圆直径（mm）                d   =22.000        66.000
: o; a! \( y7 f( {5 ?1 ~/ o节圆直径（mm）                  d'  =22.000        66.000
' t" U) L/ ~5 E# x2 a% n( e顶圆直径（mm）                  da  =25.000        67.000
根圆直径（mm）                  df  =20.500        62.500
基圆直径（mm）                  db  =20.673        62.020
齿高（mm）                      h   =2.250         2.250
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
% j; |4 K6 p8 s/ ^4 W7 M. V6 A中心距（mm）                            a   =44.000
. ]) v" y6 ^; f! c) D啮合角（°）                            α' =20.000
+ w  A1 ]6 K( H# ]% k$ K7 v分度圆线速度（m/s）                     v   =0.093
端面重合度                              εα=1.577
7 G4 s) S2 B4 A轴向重合度                              εβ=0.000
$ t! p# {6 U9 K齿形公差（μm）                         ff  = 14
齿向公差（μm）                         Fβ = 18
------------------------接触强度系数-------------------------------
临界转速比                               N  =0.002
诱导质量                                mred=0.002kg/mm
$ b5 ~5 n# a' E$ w, h! |动载系数                                Kv  =1.002
单对齿刚度                              C'  =13.694
8 o( q' F; ?- y7 \' ^啮合刚度                                Cγ =19.616
小齿轮结构尺寸系数                      γ  =0.465
齿向载荷分布系数                        KHβ=1.677
8 }% G- B" f; I; k齿间载荷分布系数                        KHα=1.167
节点区域系数                            ZH  =2.495
弹性系数                                ZE  =189.812
; {/ u% U5 M- z+ c重合度系数                              Zε =0.899
螺旋角系数                              Zβ =1.000
齿面工作硬化系数                        ZW  =1.000
1 B/ [# x$ A0 T0 I                                  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  =0.856        0.897
4 {1 U' N7 c7 R9 f4 @% S8 F! r尺寸系数                        ZX  =1.000        1.000
9 ]( [1 W$ R* l3 f% K寿命系数                        ZNT =1.236        1.320
单对齿啮合系数               ZB  ZD =1.000        1.000
+ W" X/ o' {/ y- p7 O. z4 r% O------------------------弯曲强度系数-------------------------------
齿向载荷分布系数                        KFβ=1.555
. _9 F5 @( G& Q- t+ R2 F; l% O: Y0 K4 r' F齿间载荷分布系数                        KFα=1.167
" |0 A( T% k0 h3 m重合度系数                              Yε =0.726
螺旋角系数                              Yβ =1.000
4 R& ?& Y8 G  A2 i+ G, V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
& K; V: m! l! X4 \  u* c! }% a尺寸系数                        YX  =1.000        1.000
+ P# h8 {' j3 q/ E7 @齿形系数                        YF  =1.108        1.691
5 m# k. N" ?1 s8 H应力修正系数                    YS  =2.351        1.732
& e6 F9 B) A& F5 m  `& m/ g# B  J寿命系数                        Ynt =0.959        0.980
/ k' d0 W6 e' i9 R- }% W( T相对齿根圆角敏感系数         YδrelT=1.001        0.991
& T2 ]- N9 V- {相对齿根表面状况系数          YRrelT=0.838        0.838
轮缘系数                        YB  =1.002        1.002
# e: Z7 g6 A9 d* s) a' `& P------------------------胶合强度系数-------------------------------
; \! I( ^% z- p& M# M% E. i5 O油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
平均摩擦系数                             μm=0.732
! S6 Y2 e! O1 \% |, A9 K热閃系数                                  XM=50.000
小齿轮齿顶E点的几何系数                  XBE=0.371
8 B. _& u  `- ?8 `9 z单位齿宽载荷                              wt=262.752N/mm
  {& A' B1 z, n+ w; N' q1 c啮入冲击系数                              XQ=1.000
- h: J3 k, f( I2 x2 I3 P7 E/ G重合度系数                               Xε=0.253
: r9 |" N/ K! ^加权系数                                  C1=0.700
+ j  }5 ~8 \" k* _润滑系数                                  Xs=1.200
加权系数                                  C2=1.500
( j; B6 z. _* T材料焊合系数                              Xw=1.000
/ c: E. S. w8 {$ Q: |4 ~5 |8 s; b6 G螺旋线系数                              KBγ=1.000
) m: Y% G. o8 s- P0 n1 D8 m齿顶修缘系数                             Xca=2.135
3 m8 n* ]% n& T' {+ R4 ~FZG润滑油的胶合载荷级                    FZG= 7
/ y2 h8 c9 Z+ Q# x* |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℃
载荷全部作用于小轮齿顶E点时的瞬时温升 θflaE=49.195℃
  S& E  `; a. K) {$ w; \积分平均温升                        θflaint=12.435℃
( Z$ D1 J4 ?# e/ D% M2 B+ X本体温度                                 θM=70.445℃
积分温度                               θint=89.098℃
# K( R5 a. I% s, e胶合温度                              θsint=199.802℃
--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------
9 [) [2 D2 t. p; S4 c& H计算齿轮接触极限应力（MPa）     σHG=1329.359       1519.212
# b9 I4 q$ g8 Z) b计算接触应力（MPa）              σH=1698.261        1698.261
接触安全系数                     Sh =0.783           0.895
5 v8 |- I( f" r2 e+ i8 I. }--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
弯曲强度极限（MPa）           σFlim=405.000        405.000
- [7 E0 ^1 @% L/ a  _. Y7 K计算齿轮弯曲极限应力（MPa）     σFG=651.817        659.739
计算弯曲应力（MPa）              σF=635.043        714.329
弯曲安全系数                     Sf =1.026           0.924
----------------------胶合强度计算结果--------------------------------
$ b* c1 [1 ^6 {* p* X/ G6 |# u胶合承载能力的安全系数            SB=2.242
------------------------静强度计算结果------------------------------
& H( W1 Q2 l- @1 K0 P. `/ m静强度最大载荷系数                  uzxi=2.400
- X' ^, g) o' B2 k/ F9 c1 c使用系数KA=1   动载系数KV=1
- T* e3 w( W8 y; a% }7 c+ K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
  ]" n+ h; n/ D静强度接触安全系数               Shj=1.002           1.002
2 g, \! ~. P: M( Q6 E5 u6 p静强度计算最大弯曲应力(MPa)     σFs=1047.694        1178.501
静强度许用最大弯曲应力(MPa)     σFP=3116.720        2381.947
# X, ^) A* X7 P5 v% B静强度弯曲安全系数               Sfj=2.975           2.021
- n- E2 R& @* a5 Y4 i2 t----------------------------------------------------------------
                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃                │              最小安全系数                ┃
┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
2 X: I7 s, u$ u5 k2 {┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
5 @9 e5 j4 k1 H" \┃   较高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
9 z  D4 I0 i4 x+ [( y) a: o" z┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
3 L0 [; e$ u! O┠────────┼─────────┼───────────┨
; r- z$ i; ~" ?┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
) n; T! ^- v  N┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
注
% N! ]' c' O1 P8 s- v1 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
- K- l6 d1 \9 ~2 O  t% b据时,可取表中SFmin下限值。
( C& b+ f, t: o; y2 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) g. k4 _# y8 j1 E9 _$ Q
: K& }& u. `, l* @                             最小胶合安全系数SBmin
┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃     计算依据或使用要求         │ SBmin  │              备      注                ┃
2 J) b( Q2 [. Q2 f& N; l┠────────────────┼────┼────────────────────┨
* T7 f. s& e8 ]( P: J1 c2 O┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │  1.5   │                                        ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
2 n5 j" q6 K/ O6 g- H6 p┃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┃
# q- G  U* w6 ^9 J4 y┠────────────────┼────┼────────────────────┨
- v) k4 m) g) [& s7 z# f┃  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┃
+ y' C# |; z0 [┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
6 x& L8 u! o4 t1 x+ I: s+ {  注:经逐级加载跑合时取小值,不经跑合者取大值。
----------------------------------------------------------------