|
2 d! E% `6 D& f6 Y8 W----------------锥齿轮强度校核GB/T 10062.2.3-2003--------------* P/ n" U* D; e- T' W8 ^8 R5 v
------------------------输入参数-------------------------------5 J. X" f' b3 c7 W* L3 r' M6 z9 C
功率(千瓦) P = .2 6 m' C7 ~* R6 v( ~2 t
小齿轮转速(转/分) n1 = 100
+ D% G" B; v" b W& z大端端面模数(mm) m = 1.5
/ l+ u% m& X; N5 v工作齿宽(mm) b = 11 ! b* N9 O# u$ n3 u$ Y
使用系数 KA=1.50- s; T6 Q( M" c1 {. e
轴承系数 KHβbe=1.10
, c8 P2 H; I- f. k! A润滑油粘度(mm2/s) ν40= 67 - {4 k; K5 y& q6 Z/ U; u) g
设计寿命: 5000 小时
- ], y0 W" Q2 U8 `6 o类型: 动载直齿锥齿轮和零度锥齿轮, L8 X: \ P0 v
类型为非鼓形直齿锥齿轮
. @7 Y! }$ F( c1 X' `- q1 v$ L齿面点蚀: 允许少量点蚀
% a, Y" f" K; W第Ⅱ组公差等级: 8
$ F( [, F1 ]% N9 j3 a轴交角(°) Σ= 90 H/ D, {5 e& L8 c+ ^
齿形角(°) α= 20 . t$ r# _5 r% M' w$ P/ n
齿宽中点螺旋角(°) βm= 5.5 ! s' T# ~6 m# P! o7 P
最小接触强度安全系数 SHmin= 1
" Y9 A3 o! C0 R: L) g$ N' ?最小弯曲强度安全系数 SFmin= 1.25 & r: j6 D0 F# j) u
小齿轮 大齿轮6 L8 N" G$ t: G( X! O, J5 h7 w! \3 J
齿数 Z = 15 30 " P% d1 L! `+ k$ ^! E
高变位系数 x1 =0.2000 x2=-0.2000& b3 I+ | g/ [2 f$ H* A
切向变位系数 xt1 =0.1000 xt2=-0.1000! o; e1 f$ t0 M& B9 j/ J Y* Q
齿轮材料: 渗碳淬火的渗碳钢 渗碳淬火的渗碳钢3 Q- ^$ \$ u; m* K
齿面粗糙度(μm) Ra = 1.6 1.6
4 c* M/ n2 z. w0 e接触强度极限(MPa) σHlim= 1500 1500
5 [! B! O1 H4 X/ d' p/ I5 [弯曲强度极限(MPa) σFlim= 400 400
; [# V" r" S1 S----------------------几何及精度参数-------------------------------/ U4 w q& X L4 j+ P9 I! [# U
小齿轮 大齿轮9 {1 z1 d" S6 I; V
当量圆柱齿轮分度圆直径(mm) dv =19.656 78.623! q N2 K; R K7 x& T
当量圆柱齿轮顶圆直径(mm) dva =22.456 80.490
~- U$ j; W$ j6 K4 b% i3 M, T当量圆柱齿轮基圆直径(mm) db =18.460 73.841
. U, ]% W3 Y0 k- \齿宽中点分度圆直径(mm) dm =17.581 35.161
, [! T6 s9 p6 X. T6 n) V" e; P+ f( D# z参考点分度锥距(mm) Rm =19.656
& n0 W: x" e7 t% x8 c0 u大轮齿距极限偏差(μm) fpt =20) F* J/ J+ \" t' G# t8 _" h
当量中心距(mm) av =49.139
+ n5 i( O5 R0 f+ ]3 n4 O3 L) Y6 c" [7 i当量端面齿形角(°) αvt=20.085& t6 r: h2 b8 Q8 `, M
有效工作齿宽(mm) be =9.350
4 I& s" A; W6 B1 k7 _ ?当量端面重合度 εvα=1.600
- a3 I& d5 y& e$ o2 W5 j0 Z+ g当量纵向重合度 εvβ=0.288
2 M, ~& R9 [+ x- [/ M当量总重合度 εvγ=1.626
* z; h# S" w x S' }/ c) g齿宽中点分度圆上的名义切向力(N) Fmt=2172.616
' r+ W6 E. a2 b! f( F" m, p5 @齿数比 u=2.0000 h' q+ `& [( \; E! d9 l6 B, m! s
当量圆柱齿轮齿数比 uv=4.000
. G# L+ |4 l4 X8 W当量啮合线长度(mm) gva=5.533
# Q1 y$ X6 x7 @+ [/ f+ Y$ a" d无量纲的基准速度 N=0.001) m' Z- t. j: q
共振转速(r/min) nE1 =96841.12" n, w$ {' u) y$ m
两齿轮诱导质量(kg/mm) mredx=0.001
+ l7 N+ a/ t" U6 I# I( c( {中点圆周速度(m/s) vmt=0.0929 ]4 u' \ Z5 Q
跑合量(μm) yα=1.500
% D( n2 ^* T- m2 D9 O0 c" t" X cv1=0.320- [: A% }! a% O3 H% A
cv2=0.340
# I$ }! B4 a l N* f7 S' ]( h cv3=0.230
5 I7 B$ ]6 l/ s( R cv4=0.900
7 f0 d- I# u' o' v cv5=0.470& E, a# d _" m. r8 V+ R
cv6=0.470+ `& C' f# L+ u* N1 B
cv7=0.760+ @8 K! F0 Z. S* F. \& J! e
名义转矩(Nm) T1=19.098
2 N" L( i, T' N9 A齿宽中点法向模数(mm) mnm=1.167
S. W5 @* j; y% E9 t1 E3 f当量圆柱齿轮的齿数 zvn=67.943
$ T/ {" ^- S0 e! L6 A. f βvb=0.090& r; h5 ~2 B1 i6 Q+ H! L
------------------------接触强度系数-------------------------------
. |6 V7 g0 s5 ]% B动载系数 Kv =1.001- _, Z5 q# b6 {8 w
轮齿中点接触线长度(mm) lbm =10.7027 X) z" J, c9 X0 e
齿向载荷分布系数 KHβ=1.898' y9 d$ L4 u5 E( y; S
齿间载荷分配系数 KHα=1.000, F m0 L9 n. B9 k
节点区域系数 ZH =2.4859 N8 G& u# ~' Z/ E- n! m
弹性系数 ZE =189.812
" r/ b4 _+ V d7 i& v! ~8 l螺旋角系数 Zβ =0.998# _; z6 ?- N9 }% Y
锥齿轮系数 ZK =0.800
) ~1 y+ ~' s9 w2 K/ r润滑剂系数 ZL =0.945: U/ `7 v, |. Y' @, {6 {6 F
速度系数 ZV =0.938. s: q { z/ j7 `+ s: ~
粗糙度系数 ZR =0.880: @( a; I: z5 z- c
尺寸系数 ZX =1.000( f% w; d7 @! \
中点区域系数 ZM =1.029
- V- O2 Q v% i) T工作硬化系数 ZW =1.000
* q& o% _$ k' J: h2 O) t载荷分配系数 ZLS =1.0000 ]% W5 Z2 k& o. Y+ `
小齿轮 大齿轮3 ?( w8 x; X0 P; l, P0 \+ q5 z
寿命系数 ZNT =1.221 1.270- O" l# ~& b. i1 u
------------------------弯曲强度系数-------------------------------
$ W" T/ w$ u M# O* g齿向载荷分布系数 KFβ=1.898
: Y0 ]# E' u' _! {齿间载荷分配系数 KFα=1.0002 Z; b% K3 i1 d3 |& |
重合度系数 Yε =0.6926 S6 i) P3 \/ D* k. a# l
螺旋角系数 Yβ =0.987% U, N) V0 f7 k* v
锥齿轮系数 YK =1.0009 f8 L& }( Z, f# }' I. y$ `+ A- T
试验齿轮的应力修正系数 YST =2.000- f- O; y I1 x& @0 j z
载荷分配系数 YLS =1.000* y5 D6 i, y9 d7 o3 G4 [
小齿轮 大齿轮; P2 ~: D* U& \2 E) @, o5 S4 Z
尺寸系数 YX =1.000 1.000
_1 T# @, j0 Q( n齿形系数 YFa =2.435 2.640* @& T+ i0 {; X, k
应力修正系数 YSa =1.742 1.719) P6 U, Z. W- P/ X
相对齿根圆角敏感系数 YδrelT=0.999 0.998
- G4 R& S* \+ F; i相对齿根表面状况系数 YRrelT=1.004 1.004 z9 d0 u- P+ o/ C: r
弯曲疲劳寿命系数 YNT =0.955 0.968) d+ _. f E6 ~8 v
--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------* l; c8 E' d4 N* R+ f) `
接触强度极限(MPa) σHlim=1500.000 1500.000 f! \+ z$ B( a4 D
计算齿轮接触极限应力(MPa) σHP=1428.379 1485.943% z3 z9 |; h; @+ k
计算接触应力(MPa) σH=2348.565 2348.5655 v4 F& \# x ?
接触安全系数 Sh =0.608 0.633
! S4 x6 R1 ~' P 小轮接触强度不够! 大轮接触强度不够! ' M' p1 p/ a* `/ `: n- B. p" k6 m; c
--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------) [5 m* u9 C# J0 @/ [
弯曲强度极限(MPa) σFlim=400.000 400.000! Y/ B8 j- N$ `) t& w8 S c
计算齿轮弯曲极限应力(MPa) σFP=766.670 776.497
' V. ^7 f! V0 g# j( V" d2 U计算弯曲应力(MPa) σF=1415.435 1514.435
( K9 K, q$ r; |0 f/ Z0 i+ R# G; N弯曲安全系数 Sf =0.542 0.513. ~% ?* r, U8 p" G! `: I5 F
小轮弯曲强度不够! 大轮弯曲强度不够!
) {( v# e2 f, o----------------------------------------------------------------; U$ ^ o7 g! _2 y
最 小 安 全 系 数 参 考 值( [; O. B' P4 r- N4 {
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓; g7 ]' P$ E6 h1 ]
┃ │ 最小安全系数 ┃- L1 Q" U. ]$ S* e5 j! |4 t
┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨4 {8 w2 c) [% D' `( F
┃ │ SFmin │ SHmin ┃0 Z$ Z/ f' e0 ]: r: H
┠────────┼─────────┼───────────┨: x8 n, _ D0 O8 [/ [% k1 c ~% I% _1 }. ~
┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃+ V6 I; Y+ \& r! g
┠────────┼─────────┼───────────┨
% ^5 J1 d. X' a5 M( p┃ 较高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃
, s6 \5 p2 _4 ^┠────────┼─────────┼───────────┨# Q% B/ i' O0 {2 D7 z% T
┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃
0 _/ Z# z5 K4 f┠────────┼─────────┼───────────┨
8 y- `+ C8 c5 S: L0 P& E' z% p. D┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃
( j5 A+ I/ G. E3 M┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
! x% \( r' b }- T注
& n" m$ _0 l6 Q' M b& e1 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
3 e; v$ } o8 R) G# \$ l据时,可取表中SFmin下限值。
; A: f% o4 O- T, S2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
. h! a- k! K1 z2 H4 V3 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。
, |7 R. x& F+ M; l1 o, o S----------------------------------------------------------------% F0 A+ m8 y j [
/ {* _) ` r7 u4 b: K4 J2 k----------------锥齿轮强度校核GB/T 10062.2.3-2003--------------
% n1 o/ d! X3 {9 C# [% D/ F3 e------------------------输入参数-------------------------------
: z, ?# H' n$ ^' D4 h功率(千瓦) P = .2
# o# j2 B% v- D$ {) u小齿轮转速(转/分) n1 = 100 . v2 D7 Y! S' }+ E" d+ ]' G
大端端面模数(mm) m = 1.5 & V8 F, t. W( }' K( f2 i2 O
工作齿宽(mm) b = 11 . A$ a$ O# E8 K3 X6 {
使用系数 KA=1.50/ @: ] \/ c, Q' r8 F8 Q
轴承系数 KHβbe=1.10
$ o1 Q( J6 M! t润滑油粘度(mm2/s) ν40= 67 9 a: X' T* T! _; f, M
设计寿命: 5000 小时
5 F9 V4 h! ~- A" ?类型: 动载直齿锥齿轮和零度锥齿轮
( v3 z7 l2 B" `9 h" Z类型为非鼓形直齿锥齿轮
' V7 Q0 L6 [- `齿面点蚀: 允许少量点蚀/ T- [. F8 X5 u& {: R3 t, _. m M
第Ⅱ组公差等级: 5
+ A5 y1 X2 [9 x, f* A轴交角(°) Σ= 90 + O1 t: v. {; j; Z$ p
齿形角(°) α= 20 , H6 u& p, u. {. `2 P; i3 `
齿宽中点螺旋角(°) βm= 5.5 4 m3 e. I6 ?% P
最小接触强度安全系数 SHmin= 1
, w: a9 _1 S5 r* p最小弯曲强度安全系数 SFmin= 1.25 , C, e/ \" r( g% C3 H3 }7 Y
小齿轮 大齿轮
6 R' S" h! o+ a0 L# {3 A齿数 Z = 15 30
* U0 D+ p4 ~% |高变位系数 x1 =0.2000 x2=-0.2000! c d5 b9 U! o3 j
切向变位系数 xt1 =0.1000 xt2=-0.1000
# {" s" Y" a$ t5 [% _齿轮材料: 渗碳淬火的渗碳钢 渗碳淬火的渗碳钢: a4 m5 k3 k( [* L. v
齿面粗糙度(μm) Ra = 1.6 1.6 : F. S. |/ @- w- u" X% g- t
接触强度极限(MPa) σHlim= 1500 1500 - |6 I& n0 r) o
弯曲强度极限(MPa) σFlim= 400 400
- T, [" W2 m+ r; z' L( l5 l. ^----------------------几何及精度参数-------------------------------) f; U4 m8 ^" L5 Z+ G9 t, E
小齿轮 大齿轮1 T, J( m. D% V5 g9 r' \, ^
当量圆柱齿轮分度圆直径(mm) dv =19.656 78.623/ x& }3 i3 O2 w( c, e* d7 @$ H/ S: F
当量圆柱齿轮顶圆直径(mm) dva =22.456 80.490
; L y2 }/ I8 e5 t8 [) B当量圆柱齿轮基圆直径(mm) db =18.460 73.841
$ K% _. G$ v' v2 A2 h! C2 V齿宽中点分度圆直径(mm) dm =17.581 35.161
2 f7 n P5 L+ [参考点分度锥距(mm) Rm =19.656
2 m& {+ U6 ?9 n! @大轮齿距极限偏差(μm) fpt =61 E& ?0 z& F. I/ H' m* g
当量中心距(mm) av =49.139
: U, n5 G; T) q. I: M4 B0 A7 W% _当量端面齿形角(°) αvt=20.085. s9 |; @( w G; \6 t1 B7 k
有效工作齿宽(mm) be =9.350- B, K. e" h) [2 c0 Q
当量端面重合度 εvα=1.600
; O4 a& U) ^' o( U3 I' a$ Q2 A当量纵向重合度 εvβ=0.288
; `7 Y8 ~, @1 S当量总重合度 εvγ=1.626
3 X0 A& |0 t$ F3 q% g7 \3 o+ ]齿宽中点分度圆上的名义切向力(N) Fmt=2172.616
& ^1 }* p H6 B2 q齿数比 u=2.000& M' Z8 @2 y' h+ j6 e& [2 R4 d4 P
当量圆柱齿轮齿数比 uv=4.0008 n4 a7 M8 _6 w3 t
当量啮合线长度(mm) gva=5.533' u3 k5 ~' n6 b4 f
无量纲的基准速度 N=0.001
# \6 W3 [0 C7 z' L( a共振转速(r/min) nE1 =96841.12$ Q) H. i1 H. Y
两齿轮诱导质量(kg/mm) mredx=0.001
; ^% a: @8 |( P8 H" A" X中点圆周速度(m/s) vmt=0.092! j. S* i. U4 e" p6 E
跑合量(μm) yα=0.450* r# J1 X: X0 C1 `0 S# u7 A
cv1=0.320
9 [& ^; V* s+ q4 I0 u2 b& B9 U4 q cv2=0.340
$ f7 Y8 Y% n) g cv3=0.230
1 m; _; A' A9 j2 d cv4=0.900
/ f2 m; [0 ]0 R+ N3 k- \) l cv5=0.470% H/ T$ o. t2 H! Q) ?1 O$ Y& z5 e# S
cv6=0.470! g1 b$ J6 g( H* h4 g4 o Q; ^ z
cv7=0.760
% Z; Q) m) p1 j1 I* {( [5 k名义转矩(Nm) T1=19.098' T: [+ h7 D7 C, ]2 G
齿宽中点法向模数(mm) mnm=1.167. {( h8 `4 k6 |! X& b
当量圆柱齿轮的齿数 zvn=67.943 `/ X) q& e% S& p, e
βvb=0.090
+ L X, f: }: W+ X; v( ?% n) X7 A------------------------接触强度系数-------------------------------
0 E% V* \5 _4 O1 T: M动载系数 Kv =1.000
- f, T! e8 G" _轮齿中点接触线长度(mm) lbm =10.702
2 h- c& ]( ?3 I6 @# h齿向载荷分布系数 KHβ=1.898
z& Y7 Y/ c; {+ v, a; r9 f1 g齿间载荷分配系数 KHα=1.000
8 c# [, H5 ?, ?: b5 p# F9 h* l$ U节点区域系数 ZH =2.485
. y/ t, P" X3 l! W7 Q6 ^& ?弹性系数 ZE =189.812
5 {* R/ e, u4 A螺旋角系数 Zβ =0.998) h: Q/ q, I& {; T1 B2 u2 M
锥齿轮系数 ZK =0.800. f* a+ _6 b t) i, g1 x5 `" ^
润滑剂系数 ZL =0.945
; J9 p3 Y7 C7 F3 Q6 |速度系数 ZV =0.938
; F+ q }, Y; |粗糙度系数 ZR =0.880- D3 H0 j6 `7 C/ I# |' N
尺寸系数 ZX =1.000
( p" z v$ G/ ^! w0 X( R$ d中点区域系数 ZM =1.029# K" O; g0 ^, k4 a( x# X5 {
工作硬化系数 ZW =1.000
5 K9 `$ J( ]2 s, F) k3 Z载荷分配系数 ZLS =1.000
- ~$ k% ?0 T4 X8 F$ b- T, I 小齿轮 大齿轮
+ j9 Z% m/ {: y4 m) n寿命系数 ZNT =1.221 1.2700 j" v9 q$ k: L* G
------------------------弯曲强度系数-------------------------------; V: R9 D0 P2 u( D! g9 W! J
齿向载荷分布系数 KFβ=1.898
0 F- b1 D$ E Q4 E% q齿间载荷分配系数 KFα=1.0006 q3 N8 r" N! t+ }0 ~* q2 r
重合度系数 Yε =0.6928 t& q) E, s% B8 X# H% M. n
螺旋角系数 Yβ =0.9870 ]* W& }$ w6 @! L0 G. G7 Q. P
锥齿轮系数 YK =1.000! @: h: |! x) ?
试验齿轮的应力修正系数 YST =2.000+ q" ]" a0 F9 a; W; L
载荷分配系数 YLS =1.000
) {. }+ t+ C. G+ f, U$ d 小齿轮 大齿轮/ Z3 U2 N& Q/ x' L, e+ `% t
尺寸系数 YX =1.000 1.000
# Q! ]$ l! k# t$ c% t1 _齿形系数 YFa =2.435 2.640" ]* i! A6 ^) }; q$ W! D
应力修正系数 YSa =1.742 1.7197 A) @/ f( w" f: E* t( U: r0 k
相对齿根圆角敏感系数 YδrelT=0.999 0.998
8 k0 M( ]$ F0 Y3 X8 f相对齿根表面状况系数 YRrelT=1.004 1.004
K: V$ b- _. x9 y: {4 L& U弯曲疲劳寿命系数 YNT =0.955 0.968
( G6 l3 t: ~6 G2 W+ E--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------0 ]8 i ^3 R* G
接触强度极限(MPa) σHlim=1500.000 1500.000+ g5 z) O# V/ Z$ U, s
计算齿轮接触极限应力(MPa) σHP=1428.379 1485.9439 \: f. P( R; E$ ]" u
计算接触应力(MPa) σH=2348.076 2348.076
# k5 t$ @9 m3 M: |6 |接触安全系数 Sh =0.608 0.633
9 z* ` A/ B7 f6 }* e# U/ X2 c/ ] 小轮接触强度不够! 大轮接触强度不够! : q8 j+ z S# Z5 j6 B0 o' p
--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
. G2 \& x9 v O弯曲强度极限(MPa) σFlim=400.000 400.000
# S* c$ U5 s; X2 i0 H计算齿轮弯曲极限应力(MPa) σFP=766.670 776.497- h4 j0 u, L' B* F; c" R4 h
计算弯曲应力(MPa) σF=1414.845 1513.804
# {& H5 l3 r. L& z( T% `1 F弯曲安全系数 Sf =0.542 0.513; X5 P, L! k+ Y4 \2 \
小轮弯曲强度不够! 大轮弯曲强度不够!8 O5 X. d0 D4 T: D& P8 T
----------------------------------------------------------------& g, u0 S" j) b4 e+ ]* T
最 小 安 全 系 数 参 考 值
1 x4 }- y& g) N1 F0 w┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
1 y" b5 @- v, W┃ │ 最小安全系数 ┃3 n' w) y) {& G2 s
┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨$ U' v; t3 `1 D, m0 |
┃ │ SFmin │ SHmin ┃
1 }. D5 z: o7 T2 Q) L4 e! T┠────────┼─────────┼───────────┨
' Q; W! T7 o' ~┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃; ~& c, @' E, G1 l5 U/ c3 g3 f9 {
┠────────┼─────────┼───────────┨" [* h, p, r0 z& i& d2 Z
┃ 较高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃5 @+ [- C7 C8 i# w
┠────────┼─────────┼───────────┨
3 i4 N( u$ ^6 H# E+ t: h# B6 ]┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃
4 j/ i h+ ?1 O3 S& \┠────────┼─────────┼───────────┨
& d% k1 Z) l7 o7 ~' ~6 @┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃
# A7 F* m7 S2 k( W2 b/ E8 u; B6 q; Y┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛: Y; T: g+ p) Y) r
注# j; J, u1 g L3 J$ O
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, w9 G4 i/ ~' b f6 `! L7 p
据时,可取表中SFmin下限值。, Z/ W6 b9 `( g
2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。( o1 ]% Y7 s: D" e0 U! D* v
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。: q, j% E" E% X
----------------------------------------------------------------5 Z3 z" g: u8 [. h2 v4 P% w
3 B) y; E3 P& g; L
+ D* P- P, a5 D1 {. @3 Z" C. M |
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