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
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
. A# O- x" ?7 g+ H提齿轮的加工精度也可以
6 V. F/ ?! M3 @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

; O" x/ L% N4 P% ^% S& A( `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。
1 r. U5 u; K7 G3 M' U4.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。
" L- R4 d0 q: {4 @. @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。
7.还可以。。。。。。多的很啊！

leungc

楼上说的很详细  

螺丝刀

小西行长 发表于 2013-5-24 12:51
; |8 |9 H7 O1 S+ U8 p( I2 J1.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 ...

; e3 g- f* o. u  X# s- T嗯,谢谢了!

问天问地问自己

小西行长 发表于 2013-5-24 12:51
! y5 s3 O. \  H; E" o# I1.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。
4 Z; N9 s* N& m" h2.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。
- S& ]3 B: `/ f. b! Z) Y2.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。
) _6 {5 Q0 \9 M( ?5 g: I" l$ k  |& z4.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
: P2 O: H$ i) r" w/ f6.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 ?
$ `6 J, A& v3 J( l  w* |& A7.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。
" i6 B1 z  \# S  @' x8 J
$ R  W5 u# _  ?- a8 I) o1，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。
3，齿轮宽度基本定死了；
! T. v4 b, l; N
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；
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！

非常感谢！

问天问地问自己

4 u" z, |# N  Z. t
( O8 P; T0 x7 P3 y, H# x( N/ c这是没有变位的：


; x+ D7 y+ P: ^# c3 [--------------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
; I( p* ]6 @: J% i9 G; v                                       外啮合
                              小齿轮是其它   大齿轮是其它
功率（千瓦）                            P   =0.15kW
小齿轮转速（转/分）                     n1  =81
法向模数（mm）                          mn  =1
8 y+ H2 N: ~. p4 X: }% D* I使用系数                                KA  =1.25
油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
设计寿命:                               50000小时小时
8 @5 Q0 v, x7 _# |% d运转类型:                               双向运转
* K( |# Z0 p  L7 J' V; w齿面点蚀:                               不允许点蚀
. r/ Q! k/ a' B; L! g第Ⅱ组公差等级:                          8
+ E4 O8 d# e. g) N7 ^. [第Ⅲ组公差等级:                          8
% W3 R( X0 m, j6 E8 n& R齿形角                            αn =20.000°=19°59'60"
, b# Y& |1 f1 j+ L, ?螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
+ E! T# ]$ N* M" c& V; C工作油温                         θoil=50℃
9 \* \# _5 _0 {                                        不是人字齿
/ d2 m- c! S# I2 ~. _+ j$ R                                     装配时进行检验调整
% I1 `: M; f+ D4 c  v- C, n                                        一般齿轮
# B7 y4 K5 C+ b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   =0.480
$ Z( W8 |. `, w% t轴承间距（mm）                          L   =100.000
齿轮偏心距或悬臂伸出量（mm）            s   =0.000
- C7 Q$ Y! K( u8 i: A+ B弯曲变形当量轴径（mm）                dsh   =18.300
齿轮/轴装配型式                        一般
% C/ g# Y- p; j% t8 r0 k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
; F9 [2 [+ n5 Y, a                                小齿轮           大齿轮
# X/ h$ G  S* L% j6 a齿数                            Z1  =22        Z2=66
2 g' T4 s* V0 @& k变位系数             xn1 =0.0       xn2=0.0
总齿宽（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
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
5 N' N2 T$ f( h7 {1 d! R4 k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
接触强度极限（MPa）          σHlim1=1350  σHlim2=1350
0 |- w2 K1 q( u- F/ q弯曲强度极限（MPa）          σFlim1=360  σFlim1=360
  Y# {3 t3 Z1 P8 D轮缘厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
! i5 y2 _! C( D  R; R! |. P轮幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
4 n; q+ |8 C0 P9 x" u7 }齿顶修缘量（μm）               ca1 = 30      ca2= 30
- ]6 Z$ z  F, R- H9 K. |" ^----------------------几何及精度参数-------------------------------
" b  d6 K8 C8 J: L' @% }                                    小齿轮          大齿轮
, \9 y- \2 u" r% d  R6 Q, C分度圆直径（mm）                d   =22.000        66.000
节圆直径（mm）                  d'  =22.000        66.000
! x2 u; l) u( W$ ?2 S; T# V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
$ V& q7 I( a! K6 a' x# ^- o4 h# a齿高（mm）                      h   =2.250         2.250
滑动率                          η  =3.200          1.042
6 w: n7 Q3 B8 [! w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
  I- i/ S) e' u啮合角（°）                            α' =20.000
$ ^6 {( b6 Q7 M% ?0 e/ d分度圆线速度（m/s）                     v   =0.093
端面重合度                              εα=1.690
9 {. ?& Q# f! \, v4 n! T! Q轴向重合度                              εβ=0.000
齿形公差（μm）                         ff  = 14
% k& M" E9 Y5 D齿向公差（μm）                         Fβ = 18
------------------------接触强度系数-------------------------------
, Z9 J# r  I- a# z6 G& \5 Z临界转速比                               N  =0.002
7 S1 n' A* t, @4 x5 |5 u9 w诱导质量                                mred=0.001kg/mm
* `! C- ]) p0 S1 y& A9 q动载系数                                Kv  =1.002
单对齿刚度                              C'  =13.401
啮合刚度                                Cγ =20.335
1 U+ {: y1 |* I% @0 J+ J小齿轮结构尺寸系数                      γ  =0.465
& g( ~) ^0 t8 v0 }( B齿向载荷分布系数                        KHβ=1.702
- l7 P) ^. e) ?9 {! t& r$ |& _/ F! o, B齿间载荷分布系数                        KHα=1.261
节点区域系数                            ZH  =2.495
弹性系数                                ZE  =189.812
) Y5 d8 c0 Y2 O" Z重合度系数                              Zε =0.878
螺旋角系数                              Zβ =1.000
4 I% A' v3 h& A齿面工作硬化系数                        ZW  =1.000
                                  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
尺寸系数                        ZX  =1.000        1.000
寿命系数                        ZNT =0.953        0.985
$ I+ g/ `% B3 i9 q1 @' y9 |单对齿啮合系数               ZB  ZD =1.065        1.000
/ F4 l3 a7 T7 u  v- e) J------------------------弯曲强度系数-------------------------------
0 P# g) {5 ]6 e  W齿向载荷分布系数                        KFβ=1.574
0 T% F' ^9 p6 w/ E+ @/ g& B: n! J齿间载荷分布系数                        KFα=1.261
* u2 T1 d  O6 f  Q8 |. M, I重合度系数                              Yε =0.694
9 T+ p; ^6 r, w( I2 E8 v螺旋角系数                              Yβ =1.000
5 p* X2 G6 }* V# R" w试验齿轮的应力修正系数                  Yst =2.0
( i: v: p1 P  ~% r                                  小齿轮         大齿轮
4 x2 P: _6 `& \0 J30°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
) u2 V3 {/ T) _0 C7 C: w# X相对齿根表面状况系数          YRrelT=0.838        0.838
) l0 `# Y& e+ X. J  [4 ^轮缘系数                        YB  =1.002        1.002
* x# E5 d, @# I8 v, d------------------------胶合强度系数-------------------------------
: M, ?% j1 S# a7 C, _5 I5 y油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
平均摩擦系数                             μm=0.749
热閃系数                                  XM=50.000
1 H9 X$ _) C+ h1 t" O  |小齿轮齿顶E点的几何系数                  XBE=0.273
& x4 V% j1 {+ V* k单位齿宽载荷                              wt=288.193N/mm
" u! Y; ~  I" t% G$ a2 z! b啮入冲击系数                              XQ=1.000
/ E# ?, {, X+ t3 {  L; [重合度系数                               Xε=0.272
" D+ |$ G9 h4 c" {& I0 y加权系数                                  C1=0.700
( }8 x( Y4 i5 D2 @, ^; I6 i润滑系数                                  Xs=1.200
! \( R9 [8 W& K% \加权系数                                  C2=1.500
! P1 z5 C- y# a8 s材料焊合系数                              Xw=1.000
螺旋线系数                              KBγ=1.000
  v2 G+ e% Q( O& F" `% h- I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℃
2 Q: ^$ `1 C5 x0 j" t7 q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℃
$ T) q' s( f- H' R: W, n本体温度                                 θM=70.793℃
积分温度                               θint=90.066℃
7 C/ c4 v$ z! ?; p3 C4 R, c6 [胶合温度                              θsint=199.802℃
--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------
) q) ^; w2 z0 O1 l; e计算齿轮接触极限应力（MPa）     σHG=815.592       843.476
" F- B) `( K! k1 p6 C3 ~% a4 E计算接触应力（MPa）              σH=1849.726        1736.484
接触安全系数       Sh =0.441           0.486
--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
弯曲强度极限（MPa）           σFlim=270.000        270.000
3 \+ |5 K* y& O* \( H4 K6 t0 O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
弯曲安全系数       Sf =0.560           0.598
1 C9 Y9 h$ Z, @" s0 V----------------------胶合强度计算结果--------------------------------
8 t" ~# C7 {; F4 u( z' c2 M胶合承载能力的安全系数            SB=2.218
. \- W/ G# P. q1 f# g9 {  S------------------------静强度计算结果------------------------------
静强度最大载荷系数                  uzxi=2.400
- i" h# p; i5 M% o3 ]. v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
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
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
----------------------------------------------------------------
                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
0 T4 I! z+ D4 M8 B" Q┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
6 x) [3 q# _. J8 ^+ s( ?9 A7 T6 h3 v┃                │              最小安全系数                ┃
┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
. B: D/ R% P! Y- @- q  }┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
5 X; P1 b: M; \8 {- V4 [  B: O7 E, s┠────────┼─────────┼───────────┨
2 V- I% W4 X& q! j# A┃   较高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
  \- p0 m0 B) t# B7 |7 I9 d┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
. F* y% c2 }5 ?' h1 V; X  [' v┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
( f: o1 r- V9 o  _  |  j┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
注
  j( C; x0 W$ B  f- Q1 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
) Z! M# Y4 I9 J+ s5 `' H- A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。

                             最小胶合安全系数SBmin
┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
: x' z0 M2 b- X7 T, ]  L┃     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   │                                        ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
$ B6 |/ o- D! v8 k* S4 _4 z┃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┃
7 l6 o. S' p) F; g: ^7 R┠────────────────┼────┼────────────────────┨
: [" P' V% f& T2 ?- d4 T1 d┃  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。
7 O6 Z9 y) c" w----------------------------------------------------------------
+ c& a) S) E" w
. F( Z- ?7 N0 E+ e- P$ u) C

问天问地问自己

* {/ B& c8 t( f- E" D这是有变位的数据：均为正变位0.5，测算结果如下：

% A1 w- \- F& o
% b1 h& U* _( G7 z4 x
3 k6 H: ^9 k3 e/ G# P--------------渐开线圆柱齿轮强度校核GB/T3480-1997--------------
, _9 t# o3 u* K0 J. ?" @* t------------------------输入参数-------------------------------
此计算针对闭式齿轮传动
0 \; H* ?- n5 ?+ p9 v5 q9 W                                       外啮合
                              小齿轮是其它   大齿轮是其它
功率（千瓦）                            P   =0.15kW
) x! u( E5 H& d% L7 J+ c小齿轮转速（转/分）                     n1  =81
* Y2 G& \; X; E  m% m9 k法向模数（mm）                          mn  =1
, G7 q" R0 ~8 |# Y" s使用系数                                KA  =1.25
油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
设计寿命:                               5000小时小时
# j1 m6 n8 W$ I1 Y0 D7 U运转类型:                               双向运转
; e7 }; ?# G& B* D% q' p齿面点蚀:                               允许少量点蚀
第Ⅱ组公差等级:                          8
1 c& O1 }6 F& G1 R( M3 Q第Ⅲ组公差等级:                          8
' j! m$ `& ~: p) z齿形角                            αn =20.000°=19°59'60"
. J3 n6 @. D+ Y# j# c- j螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
! T; }- A$ p4 R  j工作油温                         θoil=50℃
# e' G% J$ X2 U* m8 w7 d# \                                        不是人字齿
                                     装配时进行检验调整
& {9 D9 v+ f' A- |2 e( n! r9 _1 R                                        一般齿轮
: o5 e, D2 |. O6 k润滑方式                                喷油润滑
2 y" w' [' `6 S# q" U+ `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
1 E% Y* S2 Q5 }0 a! k$ O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
% w! C9 c6 l3 m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
8 q: X" W, L9 I  b齿数                            Z1  =22        Z2=66
' \% P* E3 y$ [( B) ]/ F& e& y变位系数                        xn1 =0.5       xn2=0.5
$ B( ~& \7 H& t总齿宽（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
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
4 R* I' |8 T0 X1 L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
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
轮幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
3 J8 w8 s. C6 ~9 [6 O7 w" I$ V& v齿顶修缘量（μm）               ca1 = 30      ca2= 30
----------------------几何及精度参数-------------------------------
, {2 f5 _% r4 S' I                                    小齿轮          大齿轮
* \5 l1 G  l( p/ m2 v" ^7 s% L分度圆直径（mm）                d   =22.000        66.000
节圆直径（mm）                  d'  =22.465        67.396
顶圆直径（mm）                  da  =24.861        68.861
" B8 q: G( T7 F1 X2 E9 [3 t8 C1 h根圆直径（mm）                  df  =20.500        64.500
基圆直径（mm）                  db  =20.673        62.020
# H2 F7 y5 U/ V3 j0 A# h2 U齿高（mm）                      h   =2.181         2.181
& h- i5 J8 J6 H0 H7 n" j滑动率                          η  =0.901          0.939
2 K" M& M5 Q  d5 w% i( y$ u0 F' v  G基节极限偏差（μm）             fpb = 18            18
周节极限偏差（μm）             fpt =19             19
! S/ ^4 B' _' k) s3 {# w" F中心距（mm）                            a   =44.931
( R+ f" D7 D: d( _; a; L( c啮合角（°）                            α' =23.040
, _' t# d& q7 A; T* E0 c0 f分度圆线速度（m/s）                     v   =0.093
0 E  ?: u( ~5 F/ G0 j端面重合度                              εα=1.450
% f) t, k# ?" z: o轴向重合度                              εβ=0.000
齿形公差（μm）                         ff  = 14
* D( R8 A; k" T" k* Z齿向公差（μm）                         Fβ = 18
" z' _  j4 a7 O' L  d, C. ]) k------------------------接触强度系数-------------------------------
临界转速比                               N  =0.002
诱导质量                                mred=0.002kg/mm
动载系数                                Kv  =1.002
' t$ r% W8 o" W& m  |' k7 L3 M# r单对齿刚度                              C'  =15.186
啮合刚度                                Cγ =20.315
小齿轮结构尺寸系数                      γ  =0.465
$ T; Y: a, B1 E2 G$ c齿向载荷分布系数                        KHβ=1.702
齿间载荷分布系数                        KHα=1.082
' H+ Z3 A6 S2 B: N) ^, ]节点区域系数                            ZH  =2.308
" ^3 x/ c4 s8 u1 o7 M弹性系数                                ZE  =189.812
6 O& l) R% o7 E* }重合度系数                              Zε =0.922
螺旋角系数                              Zβ =1.000
( R1 k& {( f* e$ _* W齿面工作硬化系数                        ZW  =1.000
6 D" W7 i3 s- P3 _6 [1 [( ?                                  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
尺寸系数                        ZX  =1.000        1.000
7 l5 k1 A! o2 z, `! P& A寿命系数                        ZNT =1.236        1.320
6 l1 z  b+ `; Y7 U单对齿啮合系数               ZB  ZD =1.037        1.000
$ H( A! ]1 r9 a" \" {0 U' I7 _+ W------------------------弯曲强度系数-------------------------------
$ I" |3 A; |* i& d% d  N  i) {齿向载荷分布系数                        KFβ=1.577
8 Y3 p* o8 {( Q0 n齿间载荷分布系数                        KFα=1.082
( t  q# a$ F. @% W$ t& B重合度系数                              Yε =0.767
螺旋角系数                              Yβ =1.000
- p5 U# o; H8 G2 @9 s# W  [2 h试验齿轮的应力修正系数                  Yst =2.0
                                  小齿轮         大齿轮
5 t( x. P  U5 N3 c; n! ~- B( g30°切点处曲率半径系数        ρF/mn=0.423        0.404
" q- @) r2 ?3 E( Z/ C尺寸系数                        YX  =1.000        1.000
齿形系数                        YF  =1.241        1.318
应力修正系数                    YS  =2.239        2.250
) a) q% n8 s6 J- J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
轮缘系数                        YB  =1.000        1.000
# O( ^- L$ @4 e- o: f& ]------------------------胶合强度系数-------------------------------
油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
平均摩擦系数                             μm=0.693
9 P. N# j8 ~* o$ U7 _1 D, e热閃系数                                  XM=50.000
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
. @3 k9 y+ G: P" P5 V2 W啮入冲击系数                              XQ=1.000
9 u# M" d" B6 D6 I重合度系数                               Xε=0.362
加权系数                                  C1=0.700
润滑系数                                  Xs=1.200
, G1 ]# v4 y( l' Y1 |加权系数                                  C2=1.500
4 [- x7 d, w( k0 H# S2 u4 g材料焊合系数                              Xw=1.000
螺旋线系数                              KBγ=1.000
: Z+ h' B4 w2 K* B齿顶修缘系数                             Xca=2.399
FZG润滑油的胶合载荷级                    FZG= 7
6 `0 H' p* `% M) s+ I& z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=38.031℃
( S5 L: x% Z( o积分平均温升                        θflaint=13.755℃
本体温度                                 θM=71.555℃
  \' d: w4 i9 O3 h- ]/ z积分温度                               θint=92.188℃
2 f, _: p7 p/ g# {" A' Z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
3 k( W2 c9 P# c9 o) ]8 D) I6 |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------------------------------
弯曲强度极限（MPa）           σFlim=405.000        405.000
; L; E$ |; c. T/ V1 _9 {  r计算齿轮弯曲极限应力（MPa）     σFG=651.817        667.731
0 ?! S4 c7 q) r/ D3 t3 B; E计算弯曲应力（MPa）              σF=636.511        679.623
弯曲安全系数                     Sf =1.024           0.983
----------------------胶合强度计算结果--------------------------------
胶合承载能力的安全系数            SB=2.167
; W3 Q+ J8 D: Y2 W  Q. q# r------------------------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
# \9 ^& S3 H; O9 ~  M4 V静强度计算最大接触应力(MPa)     σHs=1979.768        1979.768
# l9 h/ t9 M  O: A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
9 i9 r! B2 G. J4 |/ ~$ O* r0 B0 c3 i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
! L* ?7 s; x- b* w' [  W5 J----------------------------------------------------------------
7 o4 x6 n, i) ~" ~1 S: {0 ?                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
9 ]  w. P/ ^/ s* ?. z% h* d┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃                │              最小安全系数                ┃
┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
, h9 h6 W$ a) T, ?┠────────┼─────────┼───────────┨
1 ^' X  B9 p7 f) J% A, A┃   较高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
$ S1 E! ?$ F' N  o┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
  b& I9 n3 i3 l' E/ H┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
9 Y/ M& U# v' O1 V) j6 f2 z┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
1 L9 [$ p% j8 r注
- g* R" `8 i- U1 ]' v" X4 l+ d$ r, P1 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 V+ r: e+ Q. g6 ^: x据时,可取表中SFmin下限值。
- d0 v8 c3 O* q0 z6 S) e! v( O2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
, {$ E% l+ W- p7 h' d; d3 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。
  _: s9 s8 [4 ^7 W
4 E- Z; V  S* l8 F6 t3 h                             最小胶合安全系数SBmin
* I4 x& z; q; H+ R5 R: ^: T# R! K* e┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃     计算依据或使用要求         │ SBmin  │              备      注                ┃
/ k) p* b1 A0 M! X* w/ g7 z┠────────────────┼────┼────────────────────┨
2 |! ^- n8 p2 u. o2 F% }┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │  1.5   │                                        ┃
$ @( G) I! }5 M: G; e" j┠────────────────┼────┼────────────────────┨
0 A  q/ E& u/ X  K- t┃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┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
" v$ [0 j* k" C9 H8 I# r7 Q) ]3 d  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--------------
3 K5 }$ \' `/ B9 D, Z/ }------------------------输入参数-------------------------------
* H' {; N* }- x6 Q此计算针对闭式齿轮传动
                                       外啮合
' }: N" m9 y7 Q4 r% v; K! H0 D                              小齿轮是其它   大齿轮是其它
$ n* h& Q; L- b$ O/ R% ~7 h# T功率（千瓦）                            P   =0.15kW
小齿轮转速（转/分）                     n1  =81
法向模数（mm）                          mn  =1
1 W* ]& b4 i8 h使用系数                                KA  =1.25
油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
设计寿命:                               5000小时小时
0 q7 w, N) g! |; ]; z- u3 n  s运转类型:                               双向运转
0 K$ v6 ~1 f+ {# j9 o' I% W齿面点蚀:                               允许少量点蚀
( v- r' l2 w/ m: F' I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"
工作油温                         θoil=50℃
; R3 \4 T. _. Z% K                                        不是人字齿
+ Z1 T7 }% x3 l+ |( @, ^                                     装配时进行检验调整
                                        一般齿轮
润滑方式                                喷油润滑
驱动方式                                小轮驱动大轮
# P. s! G- r+ z/ r小齿轮布置系数                          K   =-0.600
! Z* `) G  v' w! O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
# |) t$ ?# w2 ^& O& y) y齿轮/轴装配型式                        一般
8 {; V6 \% D: c- ^  U/ n最小接触强度安全系数                   SHmin=1.00
, W- S, a7 `3 I' }/ R最小弯曲强度安全系数                   SFmin=1.25
                                小齿轮           大齿轮
  g4 q' w% K# Q齿数                            Z1  =22        Z2=66
变位系数       xn1 =0.5       xn2=-0.5
; H( z7 x  O3 c5 s- g' t3 e总齿宽（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
轮缘内腔直径（mm）              Di1 =0 mm       Di2=0 mm
( K. ^% t+ {- _7 x& j* S- p- P* 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
: a) ?  q0 ?$ |( f7 Q- N) b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
轮缘厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
1 o  }& C8 j1 S( ^- ~轮幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
9 ~; g' S+ |$ s8 c齿顶修缘量（μm）               ca1 = 30      ca2= 30
----------------------几何及精度参数-------------------------------
6 J; l+ W' j# n/ N. r                                    小齿轮          大齿轮
% M0 o# f( n) d( o4 _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
8 z6 C, I$ C1 A* p4 f根圆直径（mm）                  df  =20.500        62.500
& |6 [: T" ?: x- Z5 S$ q* D基圆直径（mm）                  db  =20.673        62.020
# X9 Y6 W7 k5 T9 x% [* X/ Y4 x# P1 k齿高（mm）                      h   =2.250         2.250
" X$ s) {" R+ r  D+ p  z滑动率                          η  =0.779          1.629
基节极限偏差（μm）             fpb = 18            18
( d0 e7 F" ~+ a( y& n周节极限偏差（μm）             fpt =19             19
5 z9 y# u0 J: L8 ~2 m9 F- i2 ]中心距（mm）                            a   =44.000
4 p9 O6 Q# @' D8 N# `, A) S啮合角（°）                            α' =20.000
分度圆线速度（m/s）                     v   =0.093
" T( E  u4 O2 z- ?. z  a端面重合度                              εα=1.577
- N: {: ?+ ?5 f9 V轴向重合度                              εβ=0.000
齿形公差（μm）                         ff  = 14
齿向公差（μm）                         Fβ = 18
& w* i7 J4 F  `' Y  R, \------------------------接触强度系数-------------------------------
临界转速比                               N  =0.002
( _: G8 q+ U! j$ w& f1 i诱导质量                                mred=0.002kg/mm
动载系数                                Kv  =1.002
7 A# ?4 p- o  `( |9 I单对齿刚度                              C'  =13.694
! r" u0 ~+ j% U4 A/ |! ~) L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
齿间载荷分布系数                        KHα=1.167
$ k1 F+ M9 o" R% |% u3 N节点区域系数                            ZH  =2.495
# |: k$ u4 v# ^+ ]1 M, t弹性系数                                ZE  =189.812
重合度系数                              Zε =0.899
1 ]- T8 J. ^+ N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
) ^4 a, j3 A7 V1 A4 A/ w. d2 j: Y% o粗糙度系数                      ZR  =0.856        0.897
) f/ |* e+ o( @2 Z- v尺寸系数                        ZX  =1.000        1.000
" P" G& {' B# s寿命系数                        ZNT =1.236        1.320
! e; L: P/ k. r3 m单对齿啮合系数               ZB  ZD =1.000        1.000
% |! X5 Y" k4 g' ?2 z------------------------弯曲强度系数-------------------------------
齿向载荷分布系数                        KFβ=1.555
齿间载荷分布系数                        KFα=1.167
重合度系数                              Yε =0.726
螺旋角系数                              Yβ =1.000
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
& j0 B  A& c( |3 U& p( X  Q齿形系数                        YF  =1.108        1.691
6 o$ o  f' B% B' @- ?! ^+ u1 M/ l3 h# l应力修正系数                    YS  =2.351        1.732
* B5 \+ K  X, |- A4 T. p6 Z) E0 s寿命系数                        Ynt =0.959        0.980
$ k( O# ?- {+ H5 d9 x* x; N相对齿根圆角敏感系数         YδrelT=1.001        0.991
, \( J, @- o: `0 g相对齿根表面状况系数          YRrelT=0.838        0.838
) Y* t* N8 s% W, U6 {轮缘系数                        YB  =1.002        1.002
. x% @; W+ C7 d" ~6 X" B  Q------------------------胶合强度系数-------------------------------
3 E0 e$ R" T- ~3 V6 U' z油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
' r9 M8 O  z9 k3 \. N& T平均摩擦系数                             μm=0.732
热閃系数                                  XM=50.000
) x1 J7 H  u) K: [# W& O, e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
啮入冲击系数                              XQ=1.000
! y! z0 {3 `! k8 {% ~重合度系数                               Xε=0.253
加权系数                                  C1=0.700
, D/ O! R5 c: c0 P* }  C4 ^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
# w7 `( g: W( W齿顶修缘系数                             Xca=2.135
. E- Y& C$ E  B, A5 w# Q8 f3 bFZG润滑油的胶合载荷级                    FZG= 7
试验齿轮的本体温度                      θMT=118.173℃
; g5 u( i* }  C2 w( k: B) |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℃
6 X4 t) n3 a) U- I; N积分平均温升                        θflaint=12.435℃
6 o2 j/ f/ P4 r: j( L6 i% J& d, j0 T. M本体温度                                 θM=70.445℃
积分温度                               θint=89.098℃
4 u& E) W- {+ p胶合温度                              θsint=199.802℃
; ~- X1 Q; O9 G, p6 ^--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------
$ w2 c/ E8 W$ b$ m. Q% Z( n' @2 c计算齿轮接触极限应力（MPa）     σHG=1329.359       1519.212
- z8 p  u5 a1 I2 X; t8 `* q' m  ~5 t计算接触应力（MPa）              σH=1698.261        1698.261
接触安全系数                     Sh =0.783           0.895
. J+ x$ A: f% ?5 g/ r$ W& E* c( V--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
弯曲强度极限（MPa）           σFlim=405.000        405.000
  A0 E( w/ ~1 {. X4 M1 \& n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--------------------------------
胶合承载能力的安全系数            SB=2.242
9 m1 t. `9 {8 W, E$ s3 K$ \------------------------静强度计算结果------------------------------
静强度最大载荷系数                  uzxi=2.400
/ u4 c* u, n/ g" ^# C8 j) q( {9 _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=2155.373        2155.373
% P! K- V9 y7 c6 x8 T1 f静强度许用最大接触应力(MPa)     σHP=2160.000        2160.000
1 j( a3 D! w4 l. _6 F# h7 Y# \& j  B静强度接触安全系数               Shj=1.002           1.002
& Z( z6 I1 z8 L6 l; `8 S0 Z% ~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
静强度弯曲安全系数               Sfj=2.975           2.021
----------------------------------------------------------------
                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
3 T4 e0 B2 ?1 N8 W4 s: I8 |7 |┃                │              最小安全系数                ┃
┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
/ \( s: R. K8 |$ s5 v* u┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
+ s3 }; W! o9 J- j) S4 z7 o7 j# K┠────────┼─────────┼───────────┨
( M* O: ^2 K: ]4 ?- \/ `┃   较高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
( x  T6 [  x$ t# n# O) M( r┠────────┼─────────┼───────────┨
7 H* K/ W' z( S6 e  }! o: @┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
, n+ ]) J$ n) ~0 [) E┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
# a! m- _% L; m" Q注
1 \9 _3 g& S* L8 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
5 r/ ~$ P1 T7 G; Z2 A' k0 e6 \据时,可取表中SFmin下限值。
5 P( @8 _* z4 s2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
0 ]* T. y; G8 j1 ~% U5 A. 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。

1 |2 }0 p; i+ o                             最小胶合安全系数SBmin
& A5 K8 D/ |/ E" r( i┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
% ^( Y( E; W5 n% [: V┃     计算依据或使用要求         │ SBmin  │              备      注                ┃
) i5 |1 @, w0 a8 ]" [$ e) `" n; e┠────────────────┼────┼────────────────────┨
  ~+ c& @; t& R* d* R/ ]# K% |┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │  1.5   │                                        ┃
( R/ Y  d% o# Q* 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┃
" a  O4 {" k, M# d8 S% s. j1 g% d2 |┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃  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 D1 D8 f+ I8 {  N┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
, j  V" o' e7 }- o- W( D, Z  注:经逐级加载跑合时取小值,不经跑合者取大值。
----------------------------------------------------------------