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本帖最后由 问天问地问自己 于 2015-11-16 17:54 编辑
! E8 Y$ Z, |0 x- T- d; a1 G, E! B: C* a6 O! |& r! v+ |
这是没有变位的:' }& L4 q6 z8 o+ e/ u% F- Y. y
6 U `/ g+ z2 a3 ^* [; R5 U
9 u$ E8 p4 t! {3 y8 h--------------渐开线圆柱齿轮强度校核GB/T3480-1997--------------
2 c: x+ D, a+ s------------------------输入参数-------------------------------* ?1 q u# g) W* E
此计算针对闭式齿轮传动
1 W4 E* ?% s$ Q; F% X 外啮合
6 ~/ m3 l2 p9 f+ q! E: L7 o% ? 小齿轮是其它 大齿轮是其它+ W9 r# q5 V: K3 t2 ?* ~
功率(千瓦) P =0.15kW
; S+ L) ^; p/ I. \小齿轮转速(转/分) n1 =815 X8 D0 j m4 F% B7 k; z$ B' E' d8 Z
法向模数(mm) mn =1
4 t. x3 Y5 ^! j- a- |9 m+ }, c! @使用系数 KA =1.25; X* _ k* K1 I, N' h0 @* w
油粘度(mm2/s) ν40= 33.5 2 q- Z& l. U* f0 q6 Q' f
设计寿命: 50000小时小时/ W0 n; z, w7 C+ g9 b
运转类型: 双向运转
7 [' ]' ~1 {9 n齿面点蚀: 不允许点蚀
# [/ ?# X2 s) K7 A% {第Ⅱ组公差等级: 8- d7 G% x1 W+ p0 M
第Ⅲ组公差等级: 8
; k2 \: Y' t/ \$ O$ N齿形角 αn =20.000°=19°59'60"
0 r" q* L+ V4 U4 Q( I5 I螺旋角 β =0.00°=0°0'0"
& R0 I9 N" m* h5 d% z8 [工作油温 θoil=50℃; e$ _# G U" m7 v( q F
不是人字齿( x: U1 c" h9 _$ ^ r/ t, S7 D
装配时进行检验调整
* \4 D+ h2 p- C& ]; N: [ 一般齿轮+ a7 C* e6 X, Q# Z6 m8 ?0 \: F y
润滑方式 喷油润滑. d/ K3 {' `1 R9 d3 H
驱动方式 小轮驱动大轮% I4 j: f0 J) w% {7 u8 K. m' y0 B
小齿轮布置系数 K =0.480
3 x( c( m8 {& T, b- p6 A轴承间距(mm) L =100.000
4 D; S- K9 x1 s4 v v齿轮偏心距或悬臂伸出量(mm) s =0.000
' @/ e$ ~/ @, U4 T$ ~6 P3 M+ W弯曲变形当量轴径(mm) dsh =18.300
) k; U1 S" B0 O, ]: u7 y B3 @齿轮/轴装配型式 一般
$ B9 |0 n+ p) i6 Z5 A7 ^0 Q* W3 O# J最小接触强度安全系数 SHmin=1.00. t; ^" c& v& N9 P# a
最小弯曲强度安全系数 SFmin=1.25+ B" `( W3 \2 m" h+ I9 K. X2 e \
小齿轮 大齿轮! d# f( _! n8 q! ?# H
齿数 Z1 =22 Z2=66; ~4 t+ Z$ W Q
变位系数 xn1 =0.0 xn2=0.0
% G1 m6 y+ A7 s6 X) N总齿宽(mm) b1 =15mm b2=15mm% H |/ @2 w3 e$ v# K2 U! L# p
轮缘内腔直径(mm) Di1 =0 mm Di2=0 mm3 I2 x6 ~; S l
齿轮材料: 表面硬化钢、氮化钢 表面硬化钢、氮化钢
7 T7 I( g' r h* z: B齿面粗糙度(μm) Ra1 =16 Ra2=16
; I* v# c$ p# J& n齿根圆角处的表面粗糙度(μm) Raj1=16 Raj2=16% B- y# J3 h, t9 T) ~
接触强度极限(MPa) σHlim1=1350 σHlim2=1350
/ Q8 b$ |* A; P- r: |! D弯曲强度极限(MPa) σFlim1=360 σFlim1=3609 `. J' P; a) T8 \& x, K- D
轮缘厚度(mm) SR1 = 3.5 SR2= 3.5
$ s y# I1 K( Y: F2 l4 C! U轮幅厚度(mm) bs1 = 15 bs2= 15
. a$ z8 z$ {6 A+ Z, ^; i7 z. W- H8 K齿顶修缘量(μm) ca1 = 30 ca2= 30
$ L* C1 g0 f n$ H8 U3 s----------------------几何及精度参数-------------------------------" g& L ]: S+ B9 b& N- C" J" T
小齿轮 大齿轮( `2 Z, P, c; }
分度圆直径(mm) d =22.000 66.000
+ n- I) J9 p# z' P0 H节圆直径(mm) d' =22.000 66.000/ G- p$ G" C- e( ~! B5 ~% [1 I+ _
顶圆直径(mm) da =24.000 68.000
" k# O; o$ Y) ?. J$ h$ n根圆直径(mm) df =19.500 63.500/ C# f- G# Q# f5 k/ v
基圆直径(mm) db =20.673 62.020% k% R7 e. ~( e! Z( q
齿高(mm) h =2.250 2.250
7 \) p& C% t9 h- d) e; I滑动率 η =3.200 1.042' G/ y+ \5 Q! b4 w" t
基节极限偏差(μm) fpb = 18 18
9 `" m& b7 X S% g' G; s5 W周节极限偏差(μm) fpt =19 19
) I3 k; F3 S+ g- @0 R/ h2 D: o2 i中心距(mm) a =44.000- q# b" W6 r- T1 j; F& U
啮合角(°) α' =20.000
Y3 R1 Z7 H+ y" N, o# ~1 g8 J m7 ~分度圆线速度(m/s) v =0.093
' L4 P; g8 r. c6 ~端面重合度 εα=1.690% z( O* k- ?6 F6 _+ t
轴向重合度 εβ=0.000 e& O& L) Y! V1 z: P) s7 C
齿形公差(μm) ff = 14 $ @" o8 r' A7 o9 B
齿向公差(μm) Fβ = 18
7 c9 D# [0 N0 w. R# E% w7 X------------------------接触强度系数-------------------------------
& K' `) k/ v5 B) z临界转速比 N =0.002
: |' ^! s+ H {5 ^$ |$ Z诱导质量 mred=0.001kg/mm
7 E, Z! G" o& H& o: o: }动载系数 Kv =1.002
5 B* @ l& F4 N& I; f$ z$ I单对齿刚度 C' =13.401
4 o( U1 T2 j. M, G! \# Q; U# m- y啮合刚度 Cγ =20.3355 P3 Y5 R- x1 O* h0 g" b& F
小齿轮结构尺寸系数 γ =0.4658 B1 s1 T D9 I b8 _" C2 S5 k3 X
齿向载荷分布系数 KHβ=1.7027 j; _$ `9 H" J9 F
齿间载荷分布系数 KHα=1.2616 V: e% c, q; E
节点区域系数 ZH =2.495
/ K) l) J7 V* Y" g- `2 X' y弹性系数 ZE =189.812
X, ], _( \9 W b0 b$ ]$ _4 v重合度系数 Zε =0.878
% j8 U% U3 f7 t& s( c! d h2 k螺旋角系数 Zβ =1.000
3 ]9 ?; n; G" i" W1 O8 n齿面工作硬化系数 ZW =1.000
. t# K* d7 K) i3 j# r 小齿轮 大齿轮3 @4 F" |' Z5 Q
润滑剂系数 ZL =0.923 0.923. Q. h' E2 u. O y2 p+ t
速度系数 ZV =0.938 0.9381 L: _3 k0 N# p6 X8 H7 C
粗糙度系数 ZR =0.733 0.733: {& J7 k* w2 {' _/ C; C8 `5 b: ?
尺寸系数 ZX =1.000 1.000
$ [0 \$ F, U0 `: ^寿命系数 ZNT =0.953 0.985
* B- T5 i( @- |0 v单对齿啮合系数 ZB ZD =1.065 1.000
& _8 o% y# F$ V4 K! E' q------------------------弯曲强度系数-------------------------------, r, d0 ]( M2 e) X" x9 U
齿向载荷分布系数 KFβ=1.574
z1 y3 `% j U+ F# t# z5 h5 d5 i齿间载荷分布系数 KFα=1.261
; ^8 z' I0 }, k) w6 a% h. |重合度系数 Yε =0.694
& m8 _2 M9 ?) P6 W& E6 u螺旋角系数 Yβ =1.000" ?4 y) ~+ f3 X/ B
试验齿轮的应力修正系数 Yst =2.05 i# ], Y1 O" h z
小齿轮 大齿轮
) z+ u' S% D8 ~1 v* l. W5 m30°切点处曲率半径系数 ρF/mn=0.568 0.494" v0 N! Y4 H+ [, Q" X1 Q: E3 ]
尺寸系数 YX =1.000 1.0005 \+ p0 X8 J+ j+ A/ n( Z& D
齿形系数 YF =1.470 1.255
- w& T3 n( S$ Q/ ^# G$ Q0 `应力修正系数 YS =1.872 2.111( `; M7 v% Q) p9 S
寿命系数 Ynt =0.916 0.9360 Z" P8 j q3 `1 V' \# ]
相对齿根圆角敏感系数 YδrelT=0.992 0.997& w* M4 A _& z0 k3 [: I
相对齿根表面状况系数 YRrelT=0.838 0.838
2 p- ]9 K+ w- U, q; h* ?轮缘系数 YB =1.002 1.002/ P$ O( L7 J7 x z
------------------------胶合强度系数-------------------------------8 a6 \# w0 L' ~7 K
油粘度(mm2/s) ν=20.1
' n q6 h, I; w/ h0 g2 M平均摩擦系数 μm=0.749
! T" m( M" @% }0 z- S热閃系数 XM=50.000
5 S, E1 G' U: \+ e/ X8 `8 S" V; n小齿轮齿顶E点的几何系数 XBE=0.273! _7 M1 P& v& n) B7 @8 [* v q/ W: |0 K
单位齿宽载荷 wt=288.193N/mm
7 _5 g" S6 W9 v% q2 d4 y啮入冲击系数 XQ=1.000' g# ] B6 |" u
重合度系数 Xε=0.272" a/ S$ r6 z* z$ ^: t( ?1 h
加权系数 C1=0.700
! e4 H7 t( Z8 A3 ~& m4 H润滑系数 Xs=1.2006 ~* a. b) T/ ^& L0 ^% _
加权系数 C2=1.500
% p3 `9 Q# x. `2 n/ F: }& h( K6 {材料焊合系数 Xw=1.0009 P4 w; r( U2 j/ x- P$ t! ]
螺旋线系数 KBγ=1.000
! x- A* ?3 w( x6 d! ]: m齿顶修缘系数 Xca=1.7908 ^- a% j& {. o
FZG润滑油的胶合载荷级 FZG= 7
2 N0 V; `, W! V/ n+ x试验齿轮的本体温度 θMT=118.173℃) C+ S) y* w: |5 K& G
试验齿轮的积分平均温升 θflaintT=54.419℃
) `8 i- F0 H5 ]; `6 X. k载荷全部作用于小轮齿顶E点时的瞬时温升 θflaE=47.318℃
. b- P9 H2 O; s: F0 {0 L积分平均温升 θflaint=12.849℃6 @; B+ r/ k, ?: _5 y
本体温度 θM=70.793℃
@# U f( y& z% P& H8 k& L积分温度 θint=90.066℃8 _! W6 C! U9 M
胶合温度 θsint=199.802℃
) x- I- S7 n* n, a--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------8 s" _) a+ M4 M& m, x( ^
计算齿轮接触极限应力(MPa) σHG=815.592 843.476
$ w( {* r% i: _% \# n9 M' }; e& C计算接触应力(MPa) σH=1849.726 1736.484
2 o" D. W% \' U- v- ]2 F接触安全系数 Sh =0.441 0.486( K% i) Z% t& f# y c, t; E% M
--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------ H) k3 h3 }$ M% o* u
弯曲强度极限(MPa) σFlim=270.000 270.000' S9 d0 Y1 G4 F; z5 S
计算齿轮弯曲极限应力(MPa) σFG=411.331 422.651+ X, h$ q! L7 v( _* d
计算弯曲应力(MPa) σF=734.487 707.358& A8 I% k, B& \! L. i
弯曲安全系数 Sf =0.560 0.598
! r6 d: X9 Y: N: q0 F2 U3 c----------------------胶合强度计算结果-------------------------------- v/ d. L- e7 j: p) I
胶合承载能力的安全系数 SB=2.218
. s1 q% x: K+ A* F% N8 r) j) `------------------------静强度计算结果------------------------------
* S5 c6 K7 c; R. D; j( c静强度最大载荷系数 uzxi=2.400
2 S( g. r2 C) s: R* S3 F6 E使用系数KA=1 动载系数KV=1: O: V9 b8 P' r: Z5 A) N3 m
静强度计算最大接触应力(MPa) σHs=2199.551 2199.551
/ z4 X7 r) p; X1 w静强度许用最大接触应力(MPa) σHP=2160.000 2160.000
^2 B; L9 z/ M" |静强度接触安全系数 Shj=0.982 0.982
- } B: `- {: X9 E4 @静强度计算最大弯曲应力(MPa) σFs=1207.734 1163.125
- h5 P* D$ ]9 p9 Z% I$ D1 g4 ^静强度许用最大弯曲应力(MPa) σFP=1698.758 1888.200" _! P9 g5 h: W8 f0 f5 S/ \
静强度弯曲安全系数 Sfj=1.407 1.623
. r, _5 q0 M7 s+ t2 _: k/ w----------------------------------------------------------------' d# H6 G" N( C @6 w
最 小 安 全 系 数 参 考 值
+ u0 T2 s. d: ~7 G3 `! k$ c$ A. Q┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
+ Y) }8 {, O" r& e7 K1 G( H┃ │ 最小安全系数 ┃# b5 I! [9 k, P4 [
┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨$ }( L8 ~/ ~2 Q. l; M1 a( C4 _
┃ │ SFmin │ SHmin ┃
& w* j& J) P8 [7 c┠────────┼─────────┼───────────┨
4 `5 p! _& z& J: Y, A/ W┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃& d) `) ]* q" ~) m5 T0 S
┠────────┼─────────┼───────────┨4 P/ C/ s: R, F* \5 L, h! Z& L
┃ 较高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃6 ]; l' J6 D2 ?8 t
┠────────┼─────────┼───────────┨& F: z, S; h5 q: z$ j8 i
┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃" I- R3 Q3 b* R c
┠────────┼─────────┼───────────┨5 T+ W: ?- X5 Z& t5 A. S! u7 k
┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃
. Q0 {- S+ C7 d# Z- c$ g% \ W┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
: }4 }. v7 e v注3 S3 o" D( @0 I# _. Y- x* R
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
% o! c0 U0 d8 ~2 y2 q' Z据时,可取表中SFmin下限值。 `5 V8 e5 i1 X2 k. G
2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
: x' z( r7 K3 ^ P6 C" [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。
. l# z+ X% S1 w6 [! U! z' w+ T" v
最小胶合安全系数SBmin2 v: n' h7 s5 T3 X& q& ~% V
┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓2 ~4 z, z3 K1 A1 t
┃ 计算依据或使用要求 │ SBmin │ 备 注 ┃8 Z+ K: y, ~3 U% M) n
┠────────────────┼────┼────────────────────┨5 T7 P( H) ?3 q/ K$ ~
┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │ 1.5 │ ┃
0 U/ M# d, q7 V1 u" R+ x( ~7 ~┠────────────────┼────┼────────────────────┨# s& k P$ Z8 S4 x: q
┃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 j2 @6 j1 H2 d. B) C┠────────────────┼────┼────────────────────┨
9 z0 R4 b u! X- o* e┃ 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 J5 D q* F; e$ h6 L┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
$ C( y5 U' V6 e" G; [ b9 a4 k: f 注:经逐级加载跑合时取小值,不经跑合者取大值。
4 @, M6 N" G3 C, e----------------------------------------------------------------
0 G4 N0 ?1 D( w6 h' Y$ v' F: n, h0 `3 D0 d- k
# x# J0 m4 M( T1 | H |
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