|
: i( j2 B2 W* h( E5 w
----------------锥齿轮强度校核GB/T 10062.2.3-2003--------------
# C4 X' f, Z- e9 E------------------------输入参数-------------------------------
/ O2 C; t- j, B- r( H# w( {( X8 R- j功率(千瓦) P = .2
2 C/ w, P! A( x b小齿轮转速(转/分) n1 = 100
8 ?; S: `' R9 B大端端面模数(mm) m = 1.5
9 L+ c. ?) c1 B. e/ z工作齿宽(mm) b = 11 ' G* [! F/ {2 l9 d4 G# L
使用系数 KA=1.50
0 L( y% @! _ x0 I3 U& c- B: z轴承系数 KHβbe=1.10
4 n6 k4 r7 X# ~* X* g润滑油粘度(mm2/s) ν40= 67
" y# ]! M* ^) z! O6 g/ q设计寿命: 5000 小时
5 [' Y' J9 F' R8 Y; P类型: 动载直齿锥齿轮和零度锥齿轮
. o9 j, s" y5 e, S+ B* P类型为非鼓形直齿锥齿轮
, {& {& [# n$ g* O& o齿面点蚀: 允许少量点蚀/ i1 D" }; N' G2 X, L$ X4 F
第Ⅱ组公差等级: 8 8 I. V7 P, m+ F' E
轴交角(°) Σ= 90
3 X$ i S4 m, H齿形角(°) α= 20
/ L' @6 Z9 U( r' K2 g1 H- q齿宽中点螺旋角(°) βm= 5.5
) `2 w! f/ S1 v5 P- R/ ^# t+ l最小接触强度安全系数 SHmin= 1
" z. b: d1 H; Z8 i6 f9 G& m最小弯曲强度安全系数 SFmin= 1.25
. h5 `' |7 R/ n: [ C+ X 小齿轮 大齿轮
4 t6 \% { i" V齿数 Z = 15 30
# Z4 x6 y$ N3 p. L高变位系数 x1 =0.2000 x2=-0.2000; l) I/ ]. N' ?$ z1 e* f6 |) |
切向变位系数 xt1 =0.1000 xt2=-0.1000' Q2 V' Q9 z3 H$ G
齿轮材料: 渗碳淬火的渗碳钢 渗碳淬火的渗碳钢7 F' }6 d$ a8 O/ A0 ~) x
齿面粗糙度(μm) Ra = 1.6 1.6 7 m8 U% n$ U- d h& e
接触强度极限(MPa) σHlim= 1500 1500
% h6 h% \* [4 x4 U! G- D8 ?弯曲强度极限(MPa) σFlim= 400 400 ! p/ D6 K* S( [7 n0 Z6 M- ^& P
----------------------几何及精度参数-------------------------------
; L8 L0 L7 J3 c( n0 g# A5 x! X2 C5 J 小齿轮 大齿轮
0 h b8 I: w/ U7 ?& i当量圆柱齿轮分度圆直径(mm) dv =19.656 78.6232 N) L, l- y+ w' m& ]% Z$ |: B
当量圆柱齿轮顶圆直径(mm) dva =22.456 80.490
) K; }+ e1 D2 I6 T: @8 o当量圆柱齿轮基圆直径(mm) db =18.460 73.841
) E K9 x3 W \! ?) A$ T3 `齿宽中点分度圆直径(mm) dm =17.581 35.161- z' i4 f4 O( X7 x- L- z$ }
参考点分度锥距(mm) Rm =19.656
2 m7 ]' c. H8 f O) P, G大轮齿距极限偏差(μm) fpt =20% i" w& `$ P) l6 X$ N
当量中心距(mm) av =49.139) Z: J+ }$ j5 Q3 d4 A# M3 J3 w
当量端面齿形角(°) αvt=20.085" f5 g) I d6 q6 i. \
有效工作齿宽(mm) be =9.350
2 w3 W$ G9 Y% X: U; i当量端面重合度 εvα=1.6005 o9 C* J" _+ ^' T* x
当量纵向重合度 εvβ=0.288! E7 Z) f u7 W5 @! i% ]# a( n5 n% e
当量总重合度 εvγ=1.626
: u! d: _' S3 ~! |齿宽中点分度圆上的名义切向力(N) Fmt=2172.616
' c/ _% L1 n5 W& X3 W齿数比 u=2.000
9 L' b) d6 r; C; \8 H当量圆柱齿轮齿数比 uv=4.000+ ^: H" |' \. Y6 i0 T j6 g6 p
当量啮合线长度(mm) gva=5.533
2 @8 \4 a% U: d) {* o" S无量纲的基准速度 N=0.001" t3 M2 K1 D9 [+ b/ D2 } s
共振转速(r/min) nE1 =96841.12
6 }2 b" h- o; f, ?) V1 W0 |& x两齿轮诱导质量(kg/mm) mredx=0.0017 ^: ~# ]' s, d. i0 U
中点圆周速度(m/s) vmt=0.092
1 Y- G9 i E# v2 G) @跑合量(μm) yα=1.500
- u( _( i* v2 {" S: Z6 h# ?4 J1 L. b# @ G cv1=0.320
1 ~4 }8 g9 m% S; M: [4 W1 N cv2=0.340! t) p1 E( ^9 J3 b/ n! P
cv3=0.2300 j5 S: {, B/ w; p7 }
cv4=0.900' p% ]: V& F# M
cv5=0.470
- I2 M* R2 ]6 {; O$ s% W$ U. u! C$ j cv6=0.470
& j, P5 M* Y9 y) \5 \3 _' ~ cv7=0.760
6 H" s1 X* }* a2 y. C名义转矩(Nm) T1=19.0985 G( T V2 e5 `. C* e
齿宽中点法向模数(mm) mnm=1.167) z, C, k; A9 t
当量圆柱齿轮的齿数 zvn=67.943
) P" \8 O# L& x5 D8 W βvb=0.090. g& w4 J8 Q( I, j% B
------------------------接触强度系数------------------------------- _8 m0 c) ]9 O; Z
动载系数 Kv =1.001
/ c) |6 S: U8 M* `( o轮齿中点接触线长度(mm) lbm =10.702
% ^2 O5 W; k. {' I0 k齿向载荷分布系数 KHβ=1.898
' ^8 {2 {; e- S& z% o* ~2 y齿间载荷分配系数 KHα=1.000
7 O( ^+ I1 Q7 ~. T节点区域系数 ZH =2.485
- ]) z. J( N) c9 }弹性系数 ZE =189.812
- F* Y3 c. j8 Y: T9 F0 C5 E8 c螺旋角系数 Zβ =0.998
3 k! @- Z6 W4 f7 `" X1 D2 i/ x- T: M锥齿轮系数 ZK =0.8000 m1 A- }2 P @' z4 J( ?1 a
润滑剂系数 ZL =0.945
/ N% q ~: f- _7 G速度系数 ZV =0.9389 \/ [, n+ x9 f
粗糙度系数 ZR =0.880
) R1 ^+ k5 d: R5 W# {7 O尺寸系数 ZX =1.000
" G* f) w! r- ~% n中点区域系数 ZM =1.029
: L3 V: T$ s$ o工作硬化系数 ZW =1.0004 h0 }" y' [( z' G' E( y6 D
载荷分配系数 ZLS =1.000* ?# R) ^: A2 s5 d0 K- d( \! v( ^
小齿轮 大齿轮
4 @' s# s$ l/ R1 p寿命系数 ZNT =1.221 1.270
3 z$ I9 G- z) A5 S------------------------弯曲强度系数-------------------------------
2 a, r) h; H; U; O- s u- u齿向载荷分布系数 KFβ=1.898/ S6 R! P- y) P6 m& q4 q" m
齿间载荷分配系数 KFα=1.000
% r/ Z( h8 G! d' A5 \4 h重合度系数 Yε =0.692
4 i8 S9 m/ m6 N3 b: ~螺旋角系数 Yβ =0.987
$ s( \+ K" _7 B. p3 r锥齿轮系数 YK =1.000
2 W& C8 a5 ^# f: V' c试验齿轮的应力修正系数 YST =2.000
% I' E5 z. o$ ^! k% @载荷分配系数 YLS =1.000
4 B. c/ I' c' ^, n% F& s 小齿轮 大齿轮, r/ b$ i, I5 q$ k- X
尺寸系数 YX =1.000 1.000
" }% W6 `9 f Z) d齿形系数 YFa =2.435 2.640
* P5 Z+ r9 q5 Z% E( x+ }7 p应力修正系数 YSa =1.742 1.719
) o0 q4 K5 F; q, m6 N) v$ ^相对齿根圆角敏感系数 YδrelT=0.999 0.998$ I( G5 ^2 i* o9 Y' S# U [
相对齿根表面状况系数 YRrelT=1.004 1.004
4 w% H& e I7 {- s弯曲疲劳寿命系数 YNT =0.955 0.968+ G& }5 E, d. J2 q9 W7 C/ L! e+ E
--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------% b) l3 {9 F+ K E& X2 P9 b
接触强度极限(MPa) σHlim=1500.000 1500.000/ @# R7 R+ X J& j0 A9 w
计算齿轮接触极限应力(MPa) σHP=1428.379 1485.9437 t! X- N5 a4 K: S
计算接触应力(MPa) σH=2348.565 2348.565" o$ D4 | }; B: ~2 u k6 ^
接触安全系数 Sh =0.608 0.633) J+ V6 O5 \0 n8 h: ~+ G; H i8 C5 f
小轮接触强度不够! 大轮接触强度不够!
. j. r/ Z7 s7 v6 @# A$ ^--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
d2 }0 h; O0 U弯曲强度极限(MPa) σFlim=400.000 400.000" D: ~- y* p4 k0 |" b
计算齿轮弯曲极限应力(MPa) σFP=766.670 776.4978 P7 }) ^$ T9 [" G( p3 l
计算弯曲应力(MPa) σF=1415.435 1514.435
$ h: p* t: ^* p* S& V) \8 M弯曲安全系数 Sf =0.542 0.513
/ {# `8 s2 ?. C: _ 小轮弯曲强度不够! 大轮弯曲强度不够!
; _- I. o8 G; H9 _+ u----------------------------------------------------------------" x2 e% K% l" w# }' X. s- v
最 小 安 全 系 数 参 考 值0 z% Q+ F) ]! N1 u4 s- S$ Q
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓: S7 w1 J! m+ H' x
┃ │ 最小安全系数 ┃" ~% ]0 C( A" {' w) s0 M" _
┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨
% X r! ]/ d0 P5 j┃ │ SFmin │ SHmin ┃% q; {) v. v3 L% ?
┠────────┼─────────┼───────────┨
# `; P+ r- e6 s/ G. `┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃! p9 R: D' F" J5 P: t( V. O4 o
┠────────┼─────────┼───────────┨6 e0 l0 J- n/ ^% u. k/ g8 a
┃ 较高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃& h; Z+ F, O$ h
┠────────┼─────────┼───────────┨
' M+ A5 M( z3 v& ?6 U _* g2 z5 \┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃
% z' y, H+ q; D% f) i9 ^8 g┠────────┼─────────┼───────────┨
/ _" C6 U# P) S- T" |) b/ O" F5 z┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃
6 T8 R% R( D" w6 b; x* _) P┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
' r) d* _% d' B$ a. h7 G$ G8 B注
; b7 N5 ^1 y% a$ Y1 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
* V. w) P) a+ S* F据时,可取表中SFmin下限值。% l' ` C" {6 C& Z' X% h$ k. @$ Q
2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
- P! `4 r+ r! o- E' ]: v W; W& U6 y3 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。
: B2 m2 t1 _+ [& [1 T U+ O6 `----------------------------------------------------------------+ T1 {) w8 m* d. u
& N0 V) h0 j* c, ^----------------锥齿轮强度校核GB/T 10062.2.3-2003--------------% n0 b! ~+ T: e1 d. ~
------------------------输入参数-------------------------------
; G8 D6 |- n5 z+ [4 s功率(千瓦) P = .2 # R+ H$ c/ V; v
小齿轮转速(转/分) n1 = 100
! Y2 p0 D4 P& V- `; x$ q1 s大端端面模数(mm) m = 1.5 * [' H- L: X* U* ^
工作齿宽(mm) b = 11
& p' |1 N+ i( M% x3 p. {使用系数 KA=1.50 e: W3 Y$ e2 [2 `5 N4 M- ~9 q
轴承系数 KHβbe=1.10/ E4 t6 L1 x, ], S0 B$ D
润滑油粘度(mm2/s) ν40= 67 ( Y, {2 P/ Y/ c
设计寿命: 5000 小时
+ y5 L3 A ^9 G" X \$ ^类型: 动载直齿锥齿轮和零度锥齿轮
3 `& n2 S% ?8 x* G- r类型为非鼓形直齿锥齿轮# R2 @, |4 ]" L+ e
齿面点蚀: 允许少量点蚀8 `& R0 |* [6 T* x9 ^- q
第Ⅱ组公差等级: 5
6 b9 X- R# Y! U2 W( |1 z3 ~9 q" l轴交角(°) Σ= 90
% D) Q9 [( t4 {, \齿形角(°) α= 20 ! F, k# n% d( m. Z( x) I
齿宽中点螺旋角(°) βm= 5.5
5 u2 u5 j. m3 }: X# S0 |/ b2 O, R- D最小接触强度安全系数 SHmin= 1 0 @: m9 x5 ]: i; [: X' l
最小弯曲强度安全系数 SFmin= 1.25
~- j, ^- t( @* g1 c/ ]4 E 小齿轮 大齿轮
! r0 ~0 B# ^ d1 Y( [1 s齿数 Z = 15 30
9 e( `% M. e. I/ R3 M7 F高变位系数 x1 =0.2000 x2=-0.2000
( Q K& l$ H k6 t7 R: _; \5 C( r切向变位系数 xt1 =0.1000 xt2=-0.10009 B d( d6 c! L7 l% {
齿轮材料: 渗碳淬火的渗碳钢 渗碳淬火的渗碳钢
, h5 a! m2 m( ?9 V5 H齿面粗糙度(μm) Ra = 1.6 1.6
6 u2 \$ s, `' e% k, z" {: A接触强度极限(MPa) σHlim= 1500 1500 # O/ a7 D% Z2 J$ }/ E# `
弯曲强度极限(MPa) σFlim= 400 400
( a# J( f4 k5 G+ D6 j+ F6 C! R----------------------几何及精度参数-------------------------------
; a8 L3 s2 Z" h3 w6 V! J u 小齿轮 大齿轮, p9 J5 W) B" _' G1 i
当量圆柱齿轮分度圆直径(mm) dv =19.656 78.623% w5 K4 m: s' V: ]( N& z' B$ c
当量圆柱齿轮顶圆直径(mm) dva =22.456 80.4901 o1 ]6 Z$ X' E
当量圆柱齿轮基圆直径(mm) db =18.460 73.8414 N( ?/ u& y, P0 p5 p
齿宽中点分度圆直径(mm) dm =17.581 35.161' h+ J+ Z: t6 u/ x- F9 ^
参考点分度锥距(mm) Rm =19.6562 i! ]3 Z6 z5 h: h5 F
大轮齿距极限偏差(μm) fpt =6
9 ^0 _8 }& ^, w& d7 o当量中心距(mm) av =49.1399 ~2 ?. Y7 x6 u0 s$ L# }! G
当量端面齿形角(°) αvt=20.085; Z D1 n) Z- Z5 o, M# Q
有效工作齿宽(mm) be =9.3507 m$ k0 u) l: _+ M1 Y$ N( J6 S
当量端面重合度 εvα=1.600
; S. o6 B* _( Y0 o7 `当量纵向重合度 εvβ=0.288& v+ Z% h5 t- b8 ^+ C3 c1 o3 h
当量总重合度 εvγ=1.626
9 u% o6 u/ F" \8 B- i齿宽中点分度圆上的名义切向力(N) Fmt=2172.616
) f/ z+ ~2 F! ]( w齿数比 u=2.000
G7 j: F& c% v1 G: f, @当量圆柱齿轮齿数比 uv=4.000
1 `" w1 X8 G+ Y8 \7 o! V$ z* |: Z当量啮合线长度(mm) gva=5.5336 j7 e0 l0 K) c
无量纲的基准速度 N=0.001
4 j, n7 D3 s1 r! D" A共振转速(r/min) nE1 =96841.12
; t+ x& m8 `9 g* l) a( s两齿轮诱导质量(kg/mm) mredx=0.001( F! s# F& T& z6 Z% s! E; @
中点圆周速度(m/s) vmt=0.092" a' H( u" t) a
跑合量(μm) yα=0.450, w* S8 f& \" l" j
cv1=0.320
4 A2 I( ?, ^" q7 M% f cv2=0.3409 G% i! r2 R# N) [8 p
cv3=0.230
5 f9 v) z/ ~- Q, E! p cv4=0.9003 a0 v/ F5 D+ ^! a
cv5=0.470- w; _* d4 Y& ?- Z$ N6 Q/ t& a
cv6=0.4705 `" w, o. c$ ? T, W& \6 I
cv7=0.760
" @! c; _$ y$ G( V# @名义转矩(Nm) T1=19.098
. D4 L7 a' K' y0 L, Z齿宽中点法向模数(mm) mnm=1.167- \, J: e- l( X1 D1 |- k
当量圆柱齿轮的齿数 zvn=67.943" I' g; g8 W& v9 [) ]/ t
βvb=0.0908 P+ B1 `; d: F% {1 l
------------------------接触强度系数-------------------------------
! D4 ?0 s; l1 M) u. {$ p动载系数 Kv =1.0005 a: f% J* E/ E2 ~
轮齿中点接触线长度(mm) lbm =10.702
C# k4 S8 x; M3 @" V8 C齿向载荷分布系数 KHβ=1.898
+ Y/ Q1 Q2 ]8 [7 W$ Q* x齿间载荷分配系数 KHα=1.000
4 h% @: H: I5 m- h节点区域系数 ZH =2.485
b3 e9 d7 P: R. \* H2 w( {4 u/ S" y弹性系数 ZE =189.812
7 b& w" x7 Q- ]# S; N, R螺旋角系数 Zβ =0.998
q8 q2 F! q; D. W# _7 w; |锥齿轮系数 ZK =0.800
: ~4 n+ c/ W- T4 \# c5 Z润滑剂系数 ZL =0.945% ?9 j) [* B. \3 T% A, n' f
速度系数 ZV =0.9384 i0 G6 W# R# e, a; |9 E$ ^4 k
粗糙度系数 ZR =0.880
/ K1 B- J( A: }3 s3 Q2 R尺寸系数 ZX =1.0002 Y- M6 h& D- Q1 T0 y$ w/ u
中点区域系数 ZM =1.0293 v4 o7 U3 p0 x) L
工作硬化系数 ZW =1.000
) s: A" e4 K8 U' h6 ~! K+ f载荷分配系数 ZLS =1.000& f% ?9 l0 |$ C4 @% a8 d+ @! ~
小齿轮 大齿轮! A+ ~5 p: E7 t9 \3 C1 S
寿命系数 ZNT =1.221 1.2709 v3 n/ N, d3 B/ B
------------------------弯曲强度系数-------------------------------; b4 q+ C' N% A5 D# m9 {# O( ]
齿向载荷分布系数 KFβ=1.898$ F% O0 b+ H8 U* ^7 p6 B* ~
齿间载荷分配系数 KFα=1.0007 X3 {% k- w, G# _4 f+ O
重合度系数 Yε =0.692
5 y; L9 z* f4 E7 l, R3 i; I螺旋角系数 Yβ =0.987
7 F" k' g1 J" z }0 k2 m锥齿轮系数 YK =1.000
8 u0 T! D0 ^& n& l+ d* {3 z; ?" T试验齿轮的应力修正系数 YST =2.000: V" s5 o2 n3 {5 G* c
载荷分配系数 YLS =1.0003 f% t& f( y9 V; H; x8 m8 Y
小齿轮 大齿轮
7 o! l! g7 T' x/ O尺寸系数 YX =1.000 1.000
1 Z$ v/ Q# `& }% C齿形系数 YFa =2.435 2.640( _$ f: N" u3 Q9 ]" M
应力修正系数 YSa =1.742 1.719; n2 M7 j' ?4 r! N+ W6 Y, U9 i
相对齿根圆角敏感系数 YδrelT=0.999 0.998
5 K( ?& H# m5 o8 }( A相对齿根表面状况系数 YRrelT=1.004 1.004# [# ?' S3 T2 W9 t
弯曲疲劳寿命系数 YNT =0.955 0.968
$ `" Y! r. |$ r. _' X--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------! A; P( _7 p( Z' w; U
接触强度极限(MPa) σHlim=1500.000 1500.000
: H9 B0 \' Z! N计算齿轮接触极限应力(MPa) σHP=1428.379 1485.943
1 M0 V+ a v* j3 X) e/ `% D$ G计算接触应力(MPa) σH=2348.076 2348.076# ~3 i4 }% s! }; u I9 b; d
接触安全系数 Sh =0.608 0.633
6 W9 _. F, t6 l. t: t- `2 t, H 小轮接触强度不够! 大轮接触强度不够!
+ l! U( r# r0 B5 o% ~--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
, d5 F( g% c' t. I) y6 e弯曲强度极限(MPa) σFlim=400.000 400.000! X& S# U3 h. [) _. ]1 v
计算齿轮弯曲极限应力(MPa) σFP=766.670 776.497. B9 @0 Z+ f( Z, O
计算弯曲应力(MPa) σF=1414.845 1513.804/ I# q8 j! |% u% d
弯曲安全系数 Sf =0.542 0.513/ Q7 ^6 F4 N# J; A0 {+ N
小轮弯曲强度不够! 大轮弯曲强度不够!
% E! h. p* s! G# `----------------------------------------------------------------
+ y7 U6 [( [0 ^ 最 小 安 全 系 数 参 考 值& U2 i0 y) | H; b! i( O4 J' U3 y! x
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓3 H4 j% c( h6 {$ t! F, N
┃ │ 最小安全系数 ┃
- @& ~. o( t/ v9 Q┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨
8 T L4 t! Q* K9 W┃ │ SFmin │ SHmin ┃
1 P1 @& h+ F, ~! a7 i& w4 Z. _& n┠────────┼─────────┼───────────┨
( G/ a% {; ~. N+ N; |┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃! k* m; G# ^# s0 s
┠────────┼─────────┼───────────┨
# V( f7 t; K" ^$ E! ?) e6 O┃ 较高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃+ L# i& A- \6 |' `/ p! d
┠────────┼─────────┼───────────┨0 p- n5 e- R& f* ^. J
┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃3 D7 h, Z" B) Z7 m7 }. W; m e8 A( L
┠────────┼─────────┼───────────┨
3 m" C# i3 x" v3 b4 r┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃4 }% N& N B' m9 w4 s0 z
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
8 a+ S9 h7 T0 i/ Q2 W% o t注; F! y0 n+ o) P# X4 J
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
( ]' h7 L R% Z3 i7 _5 H% |* p0 q6 s据时,可取表中SFmin下限值。
0 O2 P, u, E* a0 Q2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
% a" a% V* R/ @2 g 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。
4 W6 G9 u% y+ F9 ^----------------------------------------------------------------
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