|
|
9 }! i4 G3 z+ ?! s3 {0 ?----------------锥齿轮强度校核GB/T 10062.2.3-2003--------------6 o9 v! w3 r% ?0 x7 {) A
------------------------输入参数-------------------------------
% B m2 W% J+ G功率（千瓦） P = .2 ( w" g6 T3 I" C
小齿轮转速（转/分） n1 = 100 ( I2 o/ j& z% r8 j
大端端面模数（mm） m = 1.5
' K' t2 a2 y& X, T! p工作齿宽（mm） b = 11
! I$ G+ B4 c5 {: i3 a* c2 E使用系数 KA=1.50* u3 \; Q4 [2 k2 ]
轴承系数 KHβbe=1.10
! Q6 j: b' e% U润滑油粘度（mm2/s） ν40= 67
K+ j/ y$ x5 w设计寿命: 5000 小时" @/ T, Y4 b3 ~) S
类型: 动载直齿锥齿轮和零度锥齿轮8 ^/ F) ~: S& h8 y& w
类型为非鼓形直齿锥齿轮
7 d( _+ h; [5 R! L5 F: Z7 d齿面点蚀: 允许少量点蚀
% X9 e( A, g7 g6 X第Ⅱ组公差等级: 8
# y B9 W4 A. U/ x' }! {& K! i; I轴交角（°） Σ= 90 3 m! k' T' u0 `, x" `& I( {
齿形角（°） α= 20
# F0 [6 V* x0 f+ ^5 E8 c: Z6 j; |齿宽中点螺旋角（°） βm= 5.5 $ k2 c' K/ S- o# y% V4 |
最小接触强度安全系数 SHmin= 1 : s" S# _/ y$ q; @5 s8 Y
最小弯曲强度安全系数 SFmin= 1.25
: S# V. S/ [3 g" p 小齿轮 大齿轮3 Q* i/ Z: P( C4 A/ O
齿数 Z = 15 30
3 ^2 K4 c+ N1 e# c$ A6 s/ I高变位系数 x1 =0.2000 x2=-0.2000! |, b8 x1 C3 @( j; y( a8 |
切向变位系数 xt1 =0.1000 xt2=-0.10001 u. x# i; {, K3 u' F6 H- K
齿轮材料: 渗碳淬火的渗碳钢 渗碳淬火的渗碳钢( Q7 n/ ~4 }/ T& A E' ^
齿面粗糙度（μm） Ra = 1.6 1.6 9 s. M" h' v1 Q g @8 D5 W
接触强度极限（MPa） σHlim= 1500 1500
+ h; `0 @6 _+ e, z' Y2 ]弯曲强度极限（MPa） σFlim= 400 400
( t6 G& s9 t. J: p----------------------几何及精度参数-------------------------------
2 `+ g# U9 K' n. _7 Z- _# p4 ? 小齿轮 大齿轮, z+ E* s! X/ W$ ~+ [. I5 N, e: J$ ^
当量圆柱齿轮分度圆直径（mm） dv =19.656 78.623
/ K4 q. k h0 y3 R当量圆柱齿轮顶圆直径（mm） dva =22.456 80.490
9 C8 r& F2 {' i, l0 t当量圆柱齿轮基圆直径（mm） db =18.460 73.841% J8 o' Z- n8 a
齿宽中点分度圆直径（mm） dm =17.581 35.1617 K" i$ {/ w4 N7 P$ h) s
参考点分度锥距(mm) Rm =19.656( |/ D" w7 I% o
大轮齿距极限偏差（μm） fpt =20
) Q* W+ z1 o1 `% k1 t# x3 o: @当量中心距（mm） av =49.139$ d* j' `' o9 G
当量端面齿形角（°） αvt=20.085
1 e+ s! `8 v" e8 q6 n2 e) W有效工作齿宽（mm） be =9.3508 H Y) x; ~% j. q! \# w
当量端面重合度 εvα=1.6006 N; j D5 }9 s' }0 ]- ~( c# N
当量纵向重合度 εvβ=0.288
1 E6 {$ x; B+ N当量总重合度 εvγ=1.6261 R& Z- Q# @. n, F
齿宽中点分度圆上的名义切向力(N) Fmt=2172.616# u$ t- j$ A$ ~, N1 @' y+ d9 M
齿数比 u=2.0000 U2 S1 ^9 e4 _; M' ?" n& `" y5 ~& d
当量圆柱齿轮齿数比 uv=4.000
% h I/ t; \, }5 \! H当量啮合线长度(mm) gva=5.533
) S! Y2 y6 k+ m- w4 ?1 J无量纲的基准速度 N=0.001
* J4 a, V9 D5 k7 v共振转速(r/min) nE1 =96841.12
7 X# ]% ?. ^$ x9 p( z' f5 J两齿轮诱导质量(kg/mm) mredx=0.001% B$ g/ R$ c `3 S" g% ?& R. S
中点圆周速度(m/s) vmt=0.092
$ h% j* }4 [! {' E. ]( l跑合量(μm) yα=1.500
1 N% B+ v3 D7 v( x cv1=0.320; Z3 t1 j! T2 Z7 p2 O/ Z( x/ d
cv2=0.340
$ G5 D+ J. b# X; m y' S cv3=0.230
# H J& K/ J) B* _9 s cv4=0.9009 K$ {5 I( K) _4 n1 n5 g
cv5=0.470& v! c2 l& Z! k/ d# r0 O
cv6=0.470# }( J8 W- A3 F# s3 X
cv7=0.760
4 }0 _2 c+ Q: s( h% `名义转矩(Nm) T1=19.098& _% g- W- a6 G2 }5 C
齿宽中点法向模数(mm) mnm=1.167- F1 T9 y# p0 y! i& o' M
当量圆柱齿轮的齿数 zvn=67.943+ C5 @ L: K+ v9 d, `
βvb=0.090+ U: i# F6 {9 _
------------------------接触强度系数-------------------------------
9 D2 |- M& u9 x( k# q动载系数 Kv =1.001
) y- p( e# ^- m! m- b8 l& f轮齿中点接触线长度(mm) lbm =10.702
v& A. a! c/ U9 ?; U% _0 c齿向载荷分布系数 KHβ=1.898
4 h! a2 R: ~% G; R' k- J齿间载荷分配系数 KHα=1.000
- k( t7 v5 v$ g节点区域系数 ZH =2.485
: m- N* U8 P$ O! }弹性系数 ZE =189.812, w3 @6 o( k' M, G
螺旋角系数 Zβ =0.998
7 c( |4 k+ L3 h; U4 N$ l- a- m6 n锥齿轮系数 ZK =0.800- A% b* d& v# m
润滑剂系数 ZL =0.945( d: m I R) H2 X
速度系数 ZV =0.938) e$ q/ E3 k3 W% Q y
粗糙度系数 ZR =0.880
/ A( ^6 a* C5 f/ [尺寸系数 ZX =1.0006 }/ T: d1 \5 D/ ]9 l
中点区域系数 ZM =1.029
3 u# v9 S- C9 }6 s) x: `工作硬化系数 ZW =1.000/ p" g* G! v( y1 ?: s+ A/ }, Z
载荷分配系数 ZLS =1.000
# I# k" r i5 J+ B; a3 Q 小齿轮 大齿轮
7 m v; a* o9 W3 Z; d8 S6 F寿命系数 ZNT =1.221 1.270
% T- ?& T7 r' z; Y# R) N% v------------------------弯曲强度系数-------------------------------
" P8 l+ A+ i# o* Y: B' E齿向载荷分布系数 KFβ=1.898
3 b' ?' d4 f5 |齿间载荷分配系数 KFα=1.0005 d( e1 I( ~$ s0 w
重合度系数 Yε =0.692& C Q! W% K3 c% @( K9 C
螺旋角系数 Yβ =0.987/ e% V$ C) L3 U. `; X
锥齿轮系数 YK =1.000
[& U( p5 u1 z: H( H" ~试验齿轮的应力修正系数 YST =2.0000 l" ]+ E( d8 K, f n+ }! X
载荷分配系数 YLS =1.0003 K/ P9 j+ ~; _
小齿轮 大齿轮
4 S' }: C' {5 w4 J& F尺寸系数 YX =1.000 1.000
" e0 [' {4 r3 I齿形系数 YFa =2.435 2.6405 o" v, ^5 C$ I a, ~. `% n; q$ K
应力修正系数 YSa =1.742 1.719$ o3 S( i+ F) x
相对齿根圆角敏感系数 YδrelT=0.999 0.998) e! O" A, R2 ^/ a7 `
相对齿根表面状况系数 YRrelT=1.004 1.004; S3 u [7 ], @" b/ P9 K
弯曲疲劳寿命系数 YNT =0.955 0.9687 x; E' n$ F) d- t
--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------8 ~1 Q" K# O: s$ a
接触强度极限（MPa） σHlim=1500.000 1500.000
, x7 b: H9 p* r计算齿轮接触极限应力（MPa） σHP=1428.379 1485.943
5 H5 o% k1 i+ j# g计算接触应力（MPa） σH=2348.565 2348.565
- x' L, s8 ~4 a# W" i j接触安全系数 Sh =0.608 0.633+ ?& e/ k4 k* c* o- U7 l1 ]% G% R$ R
小轮接触强度不够！ 大轮接触强度不够！ # x4 \( N7 U' [' m5 S* S2 }
--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------5 Q1 p5 R& @" z. t. D6 X2 m
弯曲强度极限（MPa） σFlim=400.000 400.000
0 P% g+ t5 ^5 ^- B计算齿轮弯曲极限应力（MPa） σFP=766.670 776.497+ H& |: u! A2 Z: [ j k, C+ i
计算弯曲应力（MPa） σF=1415.435 1514.435/ c) ?( `6 D8 Z2 H
弯曲安全系数 Sf =0.542 0.513
- ^% s" R: U+ W: T1 Z4 O9 ?* \4 W, t7 Z: ` 小轮弯曲强度不够！ 大轮弯曲强度不够！2 U4 _& q9 }- {( y
----------------------------------------------------------------
: z2 ~% w; s8 X% a6 L3 { 最 小 安 全 系 数 参 考 值% G* B2 e( W' n. ?
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓- J5 s# Z2 G, ~6 i
┃ │ 最小安全系数 ┃ E2 s' \0 q/ d# e2 y% U' e
┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨+ C# R. t2 k5 `, A, S3 X( d/ ^0 ~) [
┃ │ SFmin │ SHmin ┃/ b1 ~0 ?+ g/ q2 c
┠────────┼─────────┼───────────┨
3 ?) n, P0 o8 H& _8 z# c* d8 ]* \3 I┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃
1 g* U& j, O) R& J! S0 I9 M2 T7 O┠────────┼─────────┼───────────┨
6 g- T8 k; J, b9 z" X: n' i( `' y┃ 较高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃
' v8 w1 n/ X3 R& B3 G┠────────┼─────────┼───────────┨
- Z! O1 g% ?2 [% l/ H" W) E% J┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃
7 z$ D4 e* \9 f; `( I┠────────┼─────────┼───────────┨
+ u# v. r) K. L7 e8 i+ w┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃
6 t* B( o. I' }; N) h┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛+ w- T; r# Z9 m i
注8 f, a' b! L" W9 Q0 y% @7 b
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
7 N9 ]2 F5 I/ A, t) K2 X据时,可取表中SFmin下限值。
: k8 \; V1 u/ t Y9 V& C2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
0 C G9 s ^: 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。% s& Y5 Z; h& c4 o
----------------------------------------------------------------$ i( N* w8 s7 C; Z G6 ^, N1 X
" |- L1 L1 n* E, Y----------------锥齿轮强度校核GB/T 10062.2.3-2003--------------
1 ?6 F" q. K' s+ D------------------------输入参数-------------------------------
, z/ A5 _, d7 H# R功率（千瓦） P = .2 K+ w8 a+ K% R/ t
小齿轮转速（转/分） n1 = 100 0 f3 q/ \( s0 _% k
大端端面模数（mm） m = 1.5
4 y% w4 D* n5 O" D) U0 m7 T' {' o工作齿宽（mm） b = 11 9 F! q" @4 Z+ @ x- n
使用系数 KA=1.50
, F' W( @) i) @, U轴承系数 KHβbe=1.10, S1 ^- v% c8 k, S R3 l
润滑油粘度（mm2/s） ν40= 67
# d: F8 d- G L, `; T1 h" y9 W( G) ^设计寿命: 5000 小时$ i+ {; D# ]- H
类型: 动载直齿锥齿轮和零度锥齿轮
9 M' Y; O4 ~! ^类型为非鼓形直齿锥齿轮& Q6 O) O/ ^0 `3 h2 J/ h
齿面点蚀: 允许少量点蚀
, S5 _& X- P$ B5 Z+ v第Ⅱ组公差等级: 5
# R! {, f- J) f8 ^, m6 K轴交角（°） Σ= 90 1 _+ G1 m/ f; W. P$ Q, k9 x' d
齿形角（°） α= 20
: ^7 ]2 w* C" z- e齿宽中点螺旋角（°） βm= 5.5
" B; u6 Q: b; _7 w- u* o# D7 s: \0 q9 ^8 ^最小接触强度安全系数 SHmin= 1 7 g& h! v, k* Z- o+ M
最小弯曲强度安全系数 SFmin= 1.25 ) V. w5 c% H4 T/ x
小齿轮 大齿轮. X) ?1 \ O$ l; J
齿数 Z = 15 30
0 u6 L, q! f: v1 D2 E2 ^ i. e& x高变位系数 x1 =0.2000 x2=-0.2000
0 X9 |" S& W: K4 J切向变位系数 xt1 =0.1000 xt2=-0.1000. d0 z4 f0 R% y+ G* X* T3 v
齿轮材料: 渗碳淬火的渗碳钢 渗碳淬火的渗碳钢( t; L; U. E. v3 L! h: T% \
齿面粗糙度（μm） Ra = 1.6 1.6 $ s! G- Q3 }' n& z3 ~/ Y- S V, b
接触强度极限（MPa） σHlim= 1500 1500 ! Z3 N/ u) T! T8 y
弯曲强度极限（MPa） σFlim= 400 400 . x8 w ?& y! y
----------------------几何及精度参数-------------------------------6 M# U2 I0 b1 P1 Z, p
小齿轮 大齿轮% b# A _* e) f! s
当量圆柱齿轮分度圆直径（mm） dv =19.656 78.623
: `5 ^! G1 T/ d& S当量圆柱齿轮顶圆直径（mm） dva =22.456 80.490& ]! a. g- r e9 M0 \ Q
当量圆柱齿轮基圆直径（mm） db =18.460 73.841
& W1 t' D# a0 j) g2 D2 v齿宽中点分度圆直径（mm） dm =17.581 35.161" D4 R& Y) v/ W1 g7 _
参考点分度锥距(mm) Rm =19.656% K7 ^6 B. [. b6 i, T
大轮齿距极限偏差（μm） fpt =6
2 v5 e+ u2 q% k/ X! l( i3 `1 m* ^当量中心距（mm） av =49.139
! p9 R' c) B( l6 |, L当量端面齿形角（°） αvt=20.085$ F/ r9 g' J, E% r0 M/ t/ Z- R" e
有效工作齿宽（mm） be =9.3501 p* \3 |6 w8 M$ N- @ g
当量端面重合度 εvα=1.6008 _2 u3 `& h9 I0 b" l
当量纵向重合度 εvβ=0.2889 z& ~- u; l' Z. p
当量总重合度 εvγ=1.626; b3 g+ O$ W H8 i% Q
齿宽中点分度圆上的名义切向力(N) Fmt=2172.616
8 U7 x# z6 {7 ? ]3 P4 t齿数比 u=2.0002 c7 ?/ g8 `6 e( [; Q. T$ y% x
当量圆柱齿轮齿数比 uv=4.0007 L6 o0 S: v3 k3 Y' y& g/ m: O
当量啮合线长度(mm) gva=5.5331 V0 d/ o. `5 I7 t0 A# P: I, W( `4 X
无量纲的基准速度 N=0.001/ R1 c2 y+ U1 u1 @6 G. T/ ^& p
共振转速(r/min) nE1 =96841.126 Z4 K F& U3 S8 R7 O3 C% ?
两齿轮诱导质量(kg/mm) mredx=0.0013 i6 c- @7 Q- s9 b- p* t2 s
中点圆周速度(m/s) vmt=0.092
) K! j9 T# l/ ]$ {/ |1 p' U跑合量(μm) yα=0.450- k% \6 u q/ K1 U6 I
cv1=0.320
9 Z; s3 ` t; o8 M* K8 _1 m$ } cv2=0.340
1 n4 H2 @/ o: g& x+ K7 H6 { cv3=0.230
" R Y+ D* s4 j; E! ~; @ cv4=0.900
7 j* k* C: T( ? cv5=0.470
3 p3 |- F! {3 y1 E$ U- x cv6=0.470* y. S, m0 a; o6 n6 G
cv7=0.7602 _5 f6 D9 o* o, |5 z! T, L9 e
名义转矩(Nm) T1=19.098# \; t: h" d0 ]' K3 X
齿宽中点法向模数(mm) mnm=1.167, F9 c2 h' ~1 Q" \
当量圆柱齿轮的齿数 zvn=67.943
( s% N: l2 |* [+ m+ @$ W βvb=0.090
7 t& ]/ i- E# Q {6 R------------------------接触强度系数-------------------------------; N4 Y+ z6 A$ @1 x
动载系数 Kv =1.0001 u8 m3 g$ K' G/ t @! J2 d
轮齿中点接触线长度(mm) lbm =10.702& n0 c6 E, T @; w( R
齿向载荷分布系数 KHβ=1.898
4 D5 j% ]# H# {& L齿间载荷分配系数 KHα=1.0007 }, u# t9 R( V) C+ q/ S3 Z; u
节点区域系数 ZH =2.485( l, X B1 M4 m) C4 N
弹性系数 ZE =189.812
- j4 j( _1 X( k1 v" G% B螺旋角系数 Zβ =0.998
+ ?; u1 r; Y% ^1 {* H' i锥齿轮系数 ZK =0.800
6 s" Z) z0 j- U9 w+ c0 _ a& T/ s& Z/ q润滑剂系数 ZL =0.945
9 b- `, Y7 U. }+ J) q速度系数 ZV =0.9388 p2 _/ h' h- w- @6 R" K- S% D
粗糙度系数 ZR =0.880
% j7 e$ t* P: b+ n0 x! K尺寸系数 ZX =1.000# G, O; b/ N; t' d! _
中点区域系数 ZM =1.029
5 Q( m$ R7 Z/ m2 T, g: `工作硬化系数 ZW =1.000
: N$ j- W( a) V' _" j- ~0 s载荷分配系数 ZLS =1.000
; x" V; |: j- P/ R# ^9 j( V$ P 小齿轮 大齿轮9 V& H( \9 N6 c" F- B& G4 m
寿命系数 ZNT =1.221 1.2701 C+ B: X5 F6 g
------------------------弯曲强度系数-------------------------------
" i( y; I; D9 f齿向载荷分布系数 KFβ=1.8988 e- h, p- r- {' g" `! b; w
齿间载荷分配系数 KFα=1.0002 w3 B0 x5 T, b5 ~* X0 U8 T/ U: @
重合度系数 Yε =0.692
% c b# H1 V% V1 E6 O5 [螺旋角系数 Yβ =0.987
4 N. X: g8 F D4 `锥齿轮系数 YK =1.000- Q( h: [. f0 x4 F: R. b. z
试验齿轮的应力修正系数 YST =2.000, \1 D5 @$ D5 e, J1 _7 o
载荷分配系数 YLS =1.000
" s3 t5 G+ d' h: E3 O! r1 n 小齿轮 大齿轮
% d3 X8 R5 S$ u; W* ~0 T$ l尺寸系数 YX =1.000 1.000/ p( t: X+ C5 a# I" j
齿形系数 YFa =2.435 2.640
5 B; \: g( ^' K! x0 X( Y应力修正系数 YSa =1.742 1.719
V5 _8 ?$ M/ ~! D相对齿根圆角敏感系数 YδrelT=0.999 0.998
9 G, G/ D& T$ m. G相对齿根表面状况系数 YRrelT=1.004 1.004
, E0 V- R; Y* t- ^" Y* E. e+ x弯曲疲劳寿命系数 YNT =0.955 0.968
9 y: Z0 U4 T, u6 M' \--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------
# X& H+ M! q8 i7 G: `. r0 W) W接触强度极限（MPa） σHlim=1500.000 1500.000
2 `6 J1 T/ m0 o2 m z1 b; _+ d计算齿轮接触极限应力（MPa） σHP=1428.379 1485.943
. S) ?0 E% C; ~- ?$ o7 H计算接触应力（MPa） σH=2348.076 2348.076
$ S' k6 Z! d$ N, J4 M* \- _/ o接触安全系数 Sh =0.608 0.6333 T9 X" d* ^4 J) k
小轮接触强度不够！ 大轮接触强度不够！ 4 t* Z4 b8 y7 t) o
--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------& _4 y$ ~ v Q0 E# i
弯曲强度极限（MPa） σFlim=400.000 400.000
, S1 w4 b% Q9 f% k6 N1 n计算齿轮弯曲极限应力（MPa） σFP=766.670 776.497, C# r P( n0 e$ B$ Q. Y! h
计算弯曲应力（MPa） σF=1414.845 1513.804
: F7 s- c' v; h弯曲安全系数 Sf =0.542 0.513
( [3 c5 |9 y- C( A. |! t2 F z 小轮弯曲强度不够！ 大轮弯曲强度不够！: u9 ^$ I; j( G5 {
----------------------------------------------------------------; K: A- w" i! f1 A. G& W, K% Y
最 小 安 全 系 数 参 考 值& C) _; i* O) e5 A% f8 O
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
i! ?. K7 p+ l5 H7 E7 p┃ │ 最小安全系数 ┃0 j+ @3 N) r6 f" O" x/ Q, u( N% [
┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨* B7 e, F. x& b, a& e: I
┃ │ SFmin │ SHmin ┃1 `4 e5 f+ q8 `9 w
┠────────┼─────────┼───────────┨
7 X# `9 J- F) O┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃
1 O& C% a. L6 m, H. `┠────────┼─────────┼───────────┨# o- x+ Q7 d1 V3 D. V! l; U
┃ 较高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃( Q5 y# o" x( w/ ]0 n9 \0 Q
┠────────┼─────────┼───────────┨1 J6 U8 D5 n9 ~3 G2 S
┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃
3 y4 M; k8 K& ?. V$ R. L3 E$ P┠────────┼─────────┼───────────┨/ e( {( w) ~# R' P
┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃
+ s( |/ |# T/ n┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛; h; U8 S$ C/ S- x
注
w K0 ^4 W8 K! x5 D+ h3 l% w1 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% f) X6 e1 L, ~+ W/ h; c
据时,可取表中SFmin下限值。 |, C# j N( B
2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。% k R8 G, |/ x/ h$ N6 h
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。
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发表于 2015-11-14 18:03:44
