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
3 ~; z  e9 W* y3 P& Q- k9 Y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

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。
' D: t- S6 B6 x9 t2.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。
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。
" [- O1 K& P! S0 P" n9 ?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
* W5 g$ O& w8 C4 r4 K1 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。
8 T* ^+ p* n. p8 v3 Z" \' i% X2.采用小模数多齿数，通过提高重合度 ...

: ]/ N5 g$ _5 ?; l$ D嗯,谢谢了!

问天问地问自己

小西行长 发表于 2013-5-24 12:51
4 `0 r2 W# C8 e$ W9 q1.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。
7 g1 n( r% n! b: M1 T0 N2.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。
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。
! S' N$ I/ e& p3.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。
" U! A* I+ o( \- ^; w4.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
/ @8 N1 ?/ J. x. y2 N$ i8 Q6.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 ?
% v* i5 Y/ |6 `, k# o& a- W7.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。
0 h; ~& p- D5 p" H% `
* b& c" x0 P) n' D( t* k1 k! e1，硬齿面；表面淬火；
/ z1 I/ Q: x7 I6 Y" X* ]/ A2，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；
: ^6 Z; g; {( Z通过多个软件校核，发现接触强度安全系数不够。
* G) F' w  G# W0 t7 O* R3，齿轮宽度基本定死了；

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。
4 N  Y* M+ R& w/ y% Q5，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；
0 i0 c2 D& c  K8 q2 E2 H$ P7，愿闻其详！

非常感谢！
1 [0 z5 Z- L# W3 ^7 @2 |

问天问地问自己

7 p$ V2 Y! f; {' Y
这是没有变位的：


% i1 F( o! S- E5 C1 c--------------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
- s3 ~/ f& A. D                                       外啮合
                              小齿轮是其它   大齿轮是其它
功率（千瓦）                            P   =0.15kW
1 u7 d, t4 a- @8 v- z小齿轮转速（转/分）                     n1  =81
4 K& n) |( l$ n+ l5 b; M2 t法向模数（mm）                          mn  =1
# h3 i. W! B6 e4 x! c8 Q. G1 }使用系数                                KA  =1.25
油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
; l# ^, s5 q" ]# \$ C设计寿命:                               50000小时小时
; k% N0 }) O9 \  B  \" P运转类型:                               双向运转
6 E4 V$ F# R* l; y* q/ g, p, A) Z& O* ]齿面点蚀:                               不允许点蚀
5 J. Y$ O) @5 j+ }2 y第Ⅱ组公差等级:                          8
: s6 B& f' K* c: C% V6 k" Q1 C第Ⅲ组公差等级:                          8
+ s) n" F! a0 h8 q. z/ C# ~齿形角                            αn =20.000°=19°59'60"
3 E, O5 |4 w- ~' r6 W* N; H螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
& C1 w) E( b  T2 R4 W5 y2 v. y( G工作油温                         θoil=50℃
                                        不是人字齿
                                     装配时进行检验调整
                                        一般齿轮
润滑方式                                喷油润滑
1 j4 ~* F4 g  n( F" Z" K4 U驱动方式                                小轮驱动大轮
; k3 B9 J4 j( e; @5 `3 E小齿轮布置系数                          K   =0.480
2 s. b6 M6 |# Z5 u6 R9 X1 N轴承间距（mm）                          L   =100.000
* f* U9 }& ?7 \8 P- z3 @! k1 _# m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
1 Y1 q6 o0 }! F- j$ I                                小齿轮           大齿轮
3 n; m8 d/ E# [: d/ J  D齿数                            Z1  =22        Z2=66
变位系数             xn1 =0.0       xn2=0.0
. o6 z1 L# Q3 q+ l总齿宽（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
轮缘内腔直径（mm）              Di1 =0 mm       Di2=0 mm
4 J. X, r( l! Q  _$ G; `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
齿根圆角处的表面粗糙度（μm）       Raj1=16     Raj2=16
: w$ ]4 S3 ^& R) V, G8 x接触强度极限（MPa）          σHlim1=1350  σHlim2=1350
" y) S* U; G$ {6 q弯曲强度极限（MPa）          σFlim1=360  σFlim1=360
轮缘厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
, g) O$ f5 C' n  {7 y4 T轮幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
齿顶修缘量（μm）               ca1 = 30      ca2= 30
) `9 L3 z" `0 A' n2 G3 Q0 T----------------------几何及精度参数-------------------------------
                                    小齿轮          大齿轮
. f: f. O9 v6 C5 c) V5 H2 \  q5 c分度圆直径（mm）                d   =22.000        66.000
0 ~* b- S* E# ^# u节圆直径（mm）                  d'  =22.000        66.000
+ V$ u! ?# `: q5 b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
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
周节极限偏差（μm）             fpt =19             19
% ~7 W, ?/ D8 I, F3 i7 G中心距（mm）                            a   =44.000
: z( [  }! k8 B& ~啮合角（°）                            α' =20.000
, V3 K, ?; K* a( ^; u分度圆线速度（m/s）                     v   =0.093
端面重合度                              εα=1.690
* r' n2 O* O3 Q& f6 ]轴向重合度                              εβ=0.000
, D- E+ P; o# S齿形公差（μm）                         ff  = 14
齿向公差（μm）                         Fβ = 18
------------------------接触强度系数-------------------------------
* h- C, T. K: T0 P' A6 {& Y- K临界转速比                               N  =0.002
) c9 A3 Q* k, j- f+ J8 l诱导质量                                mred=0.001kg/mm
动载系数                                Kv  =1.002
8 H) \$ m4 U& I- _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
7 ?" G8 f$ Y; o7 f/ O3 ]1 o/ c: k齿向载荷分布系数                        KHβ=1.702
齿间载荷分布系数                        KHα=1.261
节点区域系数                            ZH  =2.495
6 {* _9 c7 I  N, L( H弹性系数                                ZE  =189.812
重合度系数                              Zε =0.878
螺旋角系数                              Zβ =1.000
齿面工作硬化系数                        ZW  =1.000
1 A5 i' {9 L! T* w7 W, Z. n8 t: g                                  小齿轮         大齿轮
' P' v0 X0 I) A0 D# |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
/ o3 b9 b& e; ^2 v; v% D单对齿啮合系数               ZB  ZD =1.065        1.000
------------------------弯曲强度系数-------------------------------
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
螺旋角系数                              Yβ =1.000
, A6 D' |+ e7 D% J! U9 p试验齿轮的应力修正系数                  Yst =2.0
8 u! \% G3 Y. K+ ~, N  A' `* G# N                                  小齿轮         大齿轮
30°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
  a: A  n3 H1 d# `; p/ K  I/ [寿命系数                        Ynt =0.916        0.936
: B, E/ ?8 k- V; h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
2 |5 E/ |7 d- z3 Z. u7 F轮缘系数                        YB  =1.002        1.002
------------------------胶合强度系数-------------------------------
油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
平均摩擦系数                             μm=0.749
( D! F, w/ ^. |; S: @热閃系数                                  XM=50.000
小齿轮齿顶E点的几何系数                  XBE=0.273
单位齿宽载荷                              wt=288.193N/mm
" d' l5 i! a+ P4 |啮入冲击系数                              XQ=1.000
重合度系数                               Xε=0.272
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
, c7 ~) c7 u, q" K& c' L9 a齿顶修缘系数                             Xca=1.790
( a( C3 f: u* o  bFZG润滑油的胶合载荷级                    FZG= 7
试验齿轮的本体温度                      θMT=118.173℃
0 ~, U5 ^0 h, f' x0 j  F试验齿轮的积分平均温升             θflaintT=54.419℃
) U& e& m4 |' ?; J9 G6 B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℃
本体温度                                 θM=70.793℃
& B  f0 t* a% ]( P& J  a( p8 }; H# F积分温度                               θint=90.066℃
" e: E3 u0 X* O! l0 a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
; b, j' A/ w7 s2 }0 i计算接触应力（MPa）              σH=1849.726        1736.484
" P7 I& t' \) x9 m: E接触安全系数       Sh =0.441           0.486
. @# [8 l' y' K' H) ?' ~. z--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
弯曲强度极限（MPa）           σFlim=270.000        270.000
+ O* m, h% {) n! s3 R1 [  D计算齿轮弯曲极限应力（MPa）     σFG=411.331        422.651
0 _5 z9 E1 k9 J6 {& p3 I计算弯曲应力（MPa）              σF=734.487        707.358
- t5 @& c2 t0 y9 a" n: {/ M4 ~弯曲安全系数       Sf =0.560           0.598
2 @" D+ |/ s$ f* f9 u----------------------胶合强度计算结果--------------------------------
胶合承载能力的安全系数            SB=2.218
# p$ [- t3 N1 [2 G5 Z------------------------静强度计算结果------------------------------
4 }8 e# E1 w! N/ V) }' t3 ^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
$ t) @, H# H9 `9 ]- H7 s& E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
4 `6 K7 u! |+ ~- x  i/ P----------------------------------------------------------------
                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
2 t6 Q% K' i3 v2 ]- t* d/ @┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
" g/ ~  T6 g$ B, _  y& K' f┃                │              最小安全系数                ┃
; O+ ?7 q: X! t* h* w2 a, g2 y┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
) v/ e; I% w. G& h) j9 d( \┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
/ w' `$ C( R0 r5 W1 Z2 e┠────────┼─────────┼───────────┨
  b) h3 T1 X0 q/ o┃   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
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。
8 x4 m- Y' m  A+ X* }
                             最小胶合安全系数SBmin
┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
1 @. T* R2 ?9 G2 h) L4 l1 Z6 T┃     计算依据或使用要求         │ SBmin  │              备      注                ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
/ C, k" c/ w5 V, J1 V1 ~4 t2 j- D┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │  1.5   │                                        ┃
9 Q$ Y+ L( Q9 u; n┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃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┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
2 ~, {; ]2 L1 ^  注:经逐级加载跑合时取小值,不经跑合者取大值。
* M8 r7 Q' Z/ k( r; G6 d8 \5 \$ {! _----------------------------------------------------------------
* `' d! p% R6 w

问天问地问自己

" H6 w$ y6 a6 ~* h+ l- n这是有变位的数据：均为正变位0.5，测算结果如下：

! G  g7 D8 T; \" B) ?
9 C! o" v1 u5 _+ V" K1 i7 ?
--------------渐开线圆柱齿轮强度校核GB/T3480-1997--------------
$ E8 m; _& k, r5 }- `------------------------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
; i+ U6 s4 [) Z2 k3 Y小齿轮转速（转/分）                     n1  =81
法向模数（mm）                          mn  =1
% L2 V1 ~8 }' x1 ]2 e! X使用系数                                KA  =1.25
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
齿面点蚀:                               允许少量点蚀
# J$ ~4 U+ k: `; \% D6 R第Ⅱ组公差等级:                          8
第Ⅲ组公差等级:                          8
! ~" g' B3 C& [9 w0 X9 t齿形角                            αn =20.000°=19°59'60"
# u% w* A0 e& B  [1 R+ x% E$ {螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
; ^) h( X+ G2 r5 I  c工作油温                         θoil=50℃
                                        不是人字齿
                                     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
; }. w, G/ D3 g, Y. c- ]" i4 R小齿轮布置系数                          K   =-0.600
4 ^. h- x) @# m" Q0 }1 K1 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
齿轮/轴装配型式                        一般
0 o1 i; x1 J, r/ H) c6 ~  M/ R最小接触强度安全系数                   SHmin=1.00
7 \7 o. L  b# k. e1 P7 ~最小弯曲强度安全系数                   SFmin=1.25
9 C) h  ^) U0 H+ W                                小齿轮           大齿轮
齿数                            Z1  =22        Z2=66
1 l4 j  |4 r4 n- p9 S  J. D: o7 e变位系数                        xn1 =0.5       xn2=0.5
/ V( H1 k5 E0 W6 D9 X总齿宽（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
, z  K: V4 ^" o1 n. K( }( Q轮缘内腔直径（mm）              Di1 =0 mm       Di2=0 mm
6 Y' C6 c  J" Y) Q6 n4 @齿轮材料:              表面硬化钢、氮化钢        表面硬化钢、氮化钢
/ e1 P$ H6 b) B1 Q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
. U3 S- e% Y; P4 V8 O2 {1 |接触强度极限（MPa）          σHlim1=1350  σHlim2=1350
) V1 m6 b* \% e7 z2 g% c8 x弯曲强度极限（MPa）          σFlim1=540  σFlim1=540
轮缘厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
% s& L4 i% p! _, p5 Y1 S7 e轮幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
$ A5 V% V8 I& O( L2 X6 J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
3 U; t5 \' }' f3 \节圆直径（mm）                  d'  =22.465        67.396
顶圆直径（mm）                  da  =24.861        68.861
$ x2 A: R! z- z* D根圆直径（mm）                  df  =20.500        64.500
基圆直径（mm）                  db  =20.673        62.020
齿高（mm）                      h   =2.181         2.181
2 Y4 ?# `0 c, p9 y' t: `) X$ p) ~/ O滑动率                          η  =0.901          0.939
基节极限偏差（μm）             fpb = 18            18
! P6 _  P5 j9 U' a9 h, e% e( {2 @4 g周节极限偏差（μm）             fpt =19             19
中心距（mm）                            a   =44.931
% L2 E  S3 R$ w! n0 Z' D6 ^, {啮合角（°）                            α' =23.040
分度圆线速度（m/s）                     v   =0.093
端面重合度                              εα=1.450
轴向重合度                              εβ=0.000
( M$ J, m+ D6 y2 u1 j: g% [, `1 S2 E' e齿形公差（μm）                         ff  = 14
! Z0 R4 Y3 b6 L: Q0 h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
动载系数                                Kv  =1.002
单对齿刚度                              C'  =15.186
8 u0 N" M+ A- z* b  q啮合刚度                                Cγ =20.315
. ^) m' b: K4 v. ^4 ?) |( w9 O4 L) V小齿轮结构尺寸系数                      γ  =0.465
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
. ?3 H5 u* |% d& w弹性系数                                ZE  =189.812
; t; V1 M. l, J# h重合度系数                              Zε =0.922
2 M  e0 b) ?- Y. T+ I' B) `螺旋角系数                              Zβ =1.000
& Y* g5 H, M, s齿面工作硬化系数                        ZW  =1.000
                                  小齿轮         大齿轮
: z- W8 }' b4 m$ _润滑剂系数                      ZL  =0.961        0.972
速度系数                        ZV  =0.968        0.978
/ M7 S& K% t/ ]$ N5 B% |. U' d粗糙度系数                      ZR  =0.858        0.898
9 V( {8 H( w0 w" O/ h6 S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
) u- l& m4 {7 |) }  i------------------------弯曲强度系数-------------------------------
齿向载荷分布系数                        KFβ=1.577
齿间载荷分布系数                        KFα=1.082
6 }4 \9 y! _: ~6 t4 y8 l: |重合度系数                              Yε =0.767
0 E% X6 t6 U" C, P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
9 L6 S9 t9 b. k$ P& x8 G30°切点处曲率半径系数        ρF/mn=0.423        0.404
( O- x3 n! R% s% Z尺寸系数                        YX  =1.000        1.000
/ V8 F" z  s% I' e9 `( w2 n" S8 O齿形系数                        YF  =1.241        1.318
7 |9 n" W+ r' `1 A! w7 ^- v7 K应力修正系数                    YS  =2.239        2.250
/ }# D. G) T* K$ K* M3 c8 \寿命系数                        Ynt =0.959        0.980
! o' g1 Z: G) k+ D相对齿根圆角敏感系数         YδrelT=1.001        1.003
4 @. }( A7 j- S) @. e相对齿根表面状况系数          YRrelT=0.838        0.838
轮缘系数                        YB  =1.000        1.000
& [1 V. E% K! `3 q2 k------------------------胶合强度系数-------------------------------
( h: W$ g) n1 C! m3 t: B油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
平均摩擦系数                             μm=0.693
热閃系数                                  XM=50.000
小齿轮齿顶E点的几何系数                  XBE=0.358
: N. M# ]" j2 |5 C% M, a单位齿宽载荷                              wt=247.221N/mm
$ @# M& R- I% x- S2 F- y: t啮入冲击系数                              XQ=1.000
重合度系数                               Xε=0.362
* @  _) A3 O  n1 K加权系数                                  C1=0.700
0 r4 `- v7 I0 {6 N/ Y润滑系数                                  Xs=1.200
9 E, ?# W" @% U加权系数                                  C2=1.500
材料焊合系数                              Xw=1.000
螺旋线系数                              KBγ=1.000
, V! T( d3 @' ^) d: E7 U齿顶修缘系数                             Xca=2.399
4 X* S' i! n. t- wFZG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℃
' I9 A' Y2 R% {7 m( r/ D载荷全部作用于小轮齿顶E点时的瞬时温升 θflaE=38.031℃
积分平均温升                        θflaint=13.755℃
本体温度                                 θM=71.555℃
积分温度                               θint=92.188℃
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
计算接触应力（MPa）              σH=1621.424        1563.079
接触安全系数                     Sh =0.822           0.973
' A( d7 _: H2 u0 P8 ]--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
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
4 f4 W6 l# y  p5 m8 O% @# }计算弯曲应力（MPa）              σF=636.511        679.623
0 b% e+ q. r, M! H, r/ g8 `弯曲安全系数                     Sf =1.024           0.983
0 A7 S' D8 Q' U: S----------------------胶合强度计算结果--------------------------------
胶合承载能力的安全系数            SB=2.167
# P* U, A- x" R/ N/ R- s------------------------静强度计算结果------------------------------
! z; k+ s# d6 u0 d9 F静强度最大载荷系数                  uzxi=2.400
# O+ S2 h  f4 j使用系数KA=1   动载系数KV=1
- u, i9 P  ^: q' U- {$ E& B静强度计算最大接触应力(MPa)     σHs=1979.768        1979.768
/ ?. [% W+ _. i2 n. N静强度许用最大接触应力(MPa)     σHP=2160.000        2160.000
- G: i! }/ y4 |( U静强度接触安全系数               Shj=1.091           1.091
) Z& q; X" k) w1 X$ W4 f静强度计算最大弯曲应力(MPa)     σFs=1047.303        1118.239
4 ~4 S( S) ]; q/ s静强度许用最大弯曲应力(MPa)     σFP=2983.586        2997.097
1 a  i  i! O- X4 h静强度弯曲安全系数               Sfj=2.849           2.680
! l& J8 g+ o& [6 E; T3 B2 e/ U3 v----------------------------------------------------------------
- `& J/ l& v# P5 D                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃                │              最小安全系数                ┃
% {$ J* o2 z$ c- o┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
2 W- b  D  _! X) Y* s7 `┃   较高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
- ~2 Y: O& @$ I, p0 l" W9 q! q+ z┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
0 b* Z% {7 d- F" G* A, [8 p+ Q7 K. I* W, M┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
- A$ P! u# }; ]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
据时,可取表中SFmin下限值。
0 W7 |. y; u. L3 t, b5 |& V% B! v9 G0 M2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
6 W/ ~# r# Y/ Y$ w% g3 X* s3 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: ], j3 R8 P" j
+ d6 G: i" Q' _# X' c8 e$ d                             最小胶合安全系数SBmin
' c2 M: m7 l5 J; y2 M┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃     计算依据或使用要求         │ SBmin  │              备      注                ┃
. Q* z( ?  Z7 F0 E; D6 D1 w3 w┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │  1.5   │                                        ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
) N. P  r+ w; S6 c- c* u7 t3 x& ~6 r┃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┃
% f; v$ ~& `; f4 R: C* J8 g┠────────────────┼────┼────────────────────┨
. O0 N4 c# e0 @( G8 j# a, j2 `┃  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┃
- A; z# w( w) r" E┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
  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--------------
0 S$ k# j" \$ ^8 N5 t------------------------输入参数-------------------------------
/ X( a" {: R7 }7 |! P此计算针对闭式齿轮传动
! U  A8 ~" Q& z2 v4 }8 t                                       外啮合
+ f' m, N+ o: E" C) f                              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
0 X3 o( i2 U8 d4 R法向模数（mm）                          mn  =1
3 [; I0 B0 _: A使用系数                                KA  =1.25
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
齿面点蚀:                               允许少量点蚀
第Ⅱ组公差等级:                          8
/ S' L8 `: D' R2 u2 ^第Ⅲ组公差等级:                          8
齿形角                            αn =20.000°=19°59'60"
+ j7 c9 k% ^8 N6 F6 R螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
工作油温                         θoil=50℃
4 q. q" e7 E5 b) \6 S% A                                        不是人字齿
                                     装配时进行检验调整
                                        一般齿轮
" f- ~7 W8 m+ E6 b润滑方式                                喷油润滑
/ |( O2 j8 [1 E( A9 {( G) y驱动方式                                小轮驱动大轮
小齿轮布置系数                          K   =-0.600
9 X) T/ P4 z1 P/ H  G5 y) [轴承间距（mm）                          L   =100.000
齿轮偏心距或悬臂伸出量（mm）            s   =0.000
/ j( P: P+ A1 e% h) e* x; }8 r* u1 O弯曲变形当量轴径（mm）                dsh   =18.300
* _) n" f% k4 c6 g4 U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
. W/ ^$ x" L8 m* j# _- Q                                小齿轮           大齿轮
3 H$ A  C' b  C# ]' _齿数                            Z1  =22        Z2=66
0 w4 M" c/ q$ {3 P变位系数       xn1 =0.5       xn2=-0.5
总齿宽（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
轮缘内腔直径（mm）              Di1 =0 mm       Di2=0 mm
9 Y0 q5 x, d5 b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
: m% o6 v: o$ _# K' r- [$ z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
/ |8 i1 C7 @, x$ g4 L9 b弯曲强度极限（MPa）          σFlim1=540  σFlim1=540
5 K8 X2 C8 l* @  m  ]/ \轮缘厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
轮幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
2 {( x1 m; d" g% b9 W& V( l3 a齿顶修缘量（μm）               ca1 = 30      ca2= 30
8 b) t9 }* g- p7 S# q----------------------几何及精度参数-------------------------------
4 Z% ?! P: a$ Y                                    小齿轮          大齿轮
2 H4 C2 F* z7 k: w9 Z  C分度圆直径（mm）                d   =22.000        66.000
* h/ ?( A: ]% ^4 M; U节圆直径（mm）                  d'  =22.000        66.000
, J6 L- X# y# Z  k% F! \5 _" x顶圆直径（mm）                  da  =25.000        67.000
4 v4 ]! b3 ^' _& C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
1 |) X/ B- {# j! |4 O3 p周节极限偏差（μm）             fpt =19             19
中心距（mm）                            a   =44.000
6 o# ]$ U+ G- j  _啮合角（°）                            α' =20.000
: f+ y+ @5 V) w分度圆线速度（m/s）                     v   =0.093
5 H& h5 {# K! S端面重合度                              εα=1.577
4 |& e& S( E! k2 F( y4 G轴向重合度                              εβ=0.000
% n( G8 C& O+ ~' e0 Q齿形公差（μm）                         ff  = 14
齿向公差（μm）                         Fβ = 18
3 R1 G- j. v% ?------------------------接触强度系数-------------------------------
临界转速比                               N  =0.002
诱导质量                                mred=0.002kg/mm
0 y6 s/ x  p- r, v: s动载系数                                Kv  =1.002
单对齿刚度                              C'  =13.694
5 G. R! [$ N+ d6 x/ ^% Y0 H啮合刚度                                Cγ =19.616
4 d7 J& S! V0 a$ W$ z小齿轮结构尺寸系数                      γ  =0.465
9 c4 `+ T3 U8 Y齿向载荷分布系数                        KHβ=1.677
齿间载荷分布系数                        KHα=1.167
  I5 d. u7 [; Y2 Y* T( V节点区域系数                            ZH  =2.495
; I5 Z2 \% A! v2 W5 D6 p弹性系数                                ZE  =189.812
! W0 @, {" V" r1 k" J& ]重合度系数                              Zε =0.899
螺旋角系数                              Zβ =1.000
) P+ O0 i$ s/ ?& V& U2 B- Z$ a齿面工作硬化系数                        ZW  =1.000
: W4 Z1 j4 ?' u" o5 \; ^9 C$ \( X                                  小齿轮         大齿轮
! f! h' F" l3 G( x5 E' [/ n+ _润滑剂系数                      ZL  =0.961        0.972
速度系数                        ZV  =0.968        0.978
  R- Q0 @1 ~* K, M1 j! U/ t粗糙度系数                      ZR  =0.856        0.897
% P$ P8 M* K8 ~( }. K尺寸系数                        ZX  =1.000        1.000
寿命系数                        ZNT =1.236        1.320
& [( D2 \2 K6 }) V3 T4 C) V1 _# a单对齿啮合系数               ZB  ZD =1.000        1.000
$ R' m( k& A) m) G( z; K( c------------------------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
0 z- Q* C) G+ }( K" L8 U0 J2 }0 j: a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
5 X! |5 s9 Z" C$ v* I  x  @7 |                                  小齿轮         大齿轮
! l# X" |% I' J9 X30°切点处曲率半径系数        ρF/mn=0.423        0.632
4 P" W9 I4 ~1 S尺寸系数                        YX  =1.000        1.000
& n' i: d. c$ G9 O; V! ]齿形系数                        YF  =1.108        1.691
1 I" U) D  d8 M  z: B, W应力修正系数                    YS  =2.351        1.732
寿命系数                        Ynt =0.959        0.980
相对齿根圆角敏感系数         YδrelT=1.001        0.991
相对齿根表面状况系数          YRrelT=0.838        0.838
轮缘系数                        YB  =1.002        1.002
0 A% G0 C* x1 q------------------------胶合强度系数-------------------------------
油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
平均摩擦系数                             μm=0.732
0 j/ H9 w8 A) y0 R1 ]8 e4 j+ {热閃系数                                  XM=50.000
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
7 ~: O  {8 @: V) Z- J啮入冲击系数                              XQ=1.000
) G& Y) F! e. L$ ?) E  x重合度系数                               Xε=0.253
  _, `" D( y9 Y8 Z: U加权系数                                  C1=0.700
润滑系数                                  Xs=1.200
加权系数                                  C2=1.500
/ z2 ~8 N9 `7 W) f/ [4 U& j  t  \+ X材料焊合系数                              Xw=1.000
螺旋线系数                              KBγ=1.000
齿顶修缘系数                             Xca=2.135
* z* D1 l: T* l" J2 w+ w0 WFZG润滑油的胶合载荷级                    FZG= 7
: ?* u- g# ^6 \+ h0 q$ 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=49.195℃
0 x2 ], O4 |0 J6 ]积分平均温升                        θflaint=12.435℃
本体温度                                 θM=70.445℃
7 X* A+ r' N! Y8 t0 c积分温度                               θint=89.098℃
3 ?4 \/ x5 `5 M. B2 [5 [* @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=1329.359       1519.212
' `" A5 @0 ?/ i+ ^; z. @) T计算接触应力（MPa）              σH=1698.261        1698.261
接触安全系数                     Sh =0.783           0.895
5 I+ c& G4 c2 \! O6 a7 h4 w+ f* y--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
5 @# C8 u3 ?, p; h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        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
------------------------静强度计算结果------------------------------
' ?4 l4 c6 G( X' p; y4 E8 H; Y静强度最大载荷系数                  uzxi=2.400
& y3 p9 u+ A  V0 @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
. m$ J& f1 U' z  |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=1.002           1.002
静强度计算最大弯曲应力(MPa)     σFs=1047.694        1178.501
) }* F+ J( G! T/ u6 e# H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
. {0 a7 P8 Q; U. ?1 Z+ f5 Y----------------------------------------------------------------
                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
. E0 Z  {. N$ F4 Q, {+ {' W4 B( z┃                │              最小安全系数                ┃
! z4 K8 x$ `6 [. i┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
+ i1 \. v( v2 l' \) i$ v┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
" ]  X7 L4 @- A0 |6 v1 ^5 z1 b* C┠────────┼─────────┼───────────┨
) Y& T( v  z" T$ n( B; u( m┃   较高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
/ H( Z1 ]# g/ T0 l: j┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
8 E& F7 C) t0 T& T* U1 Z& w! B注
( R( ^; r9 a8 I+ A/ 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
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。
( h# _% y# a9 S8 ?' n3 a. b7 J* ~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。

9 ~5 C& C) j+ \  F- W' H                             最小胶合安全系数SBmin
2 \$ W& X6 N& o6 T( |% Q┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃     计算依据或使用要求         │ SBmin  │              备      注                ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
# h' n: w2 m) c7 @; \┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │  1.5   │                                        ┃
; `/ `) I6 p) |3 j$ H7 x1 F: j┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃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┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
8 {( d2 |% E, u# c/ p  注:经逐级加载跑合时取小值,不经跑合者取大值。
----------------------------------------------------------------