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
. m$ }$ u; `5 F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
2 E2 B* t6 X9 j/ i. F3 M提齿轮的加工精度也可以
3 j% E$ B( K  V) k" b" ~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。
5 o$ S# k; U5 L2.采用小模数多齿数，通过提高重合度来提高齿面接触强度。
. e7 u& _3 Y" {: v: U* b. N( D3.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。
9 d2 ~7 e9 U% y# {% X4.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。
5 G# l8 i0 M/ A3 _9 B7 L6.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。
5 J" z1 q& {; S+ D, s7.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
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 ...

2 G6 {7 s9 j; P: L1 P1 M; m3 [' H6 w嗯,谢谢了!

问天问地问自己

小西行长 发表于 2013-5-24 12:51
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。
: q0 l; p: ~% a! o! X2.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。
, X- Y9 I/ l$ z+ Q1 f& n2.采用小模数多齿数，通过提高重合度来提高齿面接触强度。
- P- P. p2 d! d" b3.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。
# G% x1 W8 j- F" G9 C. V5 F4.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。
2 i# W- D+ _+ ]2 s$ s# C5.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
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。% ^' V+ Z0 H* |3 ?
7.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。
& B5 m6 \  v0 @+ N0 x& q
1，硬齿面；表面淬火；
/ |+ Y( l0 }$ S  [: L/ W2，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 L" y( z+ u$ r1 j  a' S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；

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。
0 V( N) y6 P) {+ @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！
4 ]5 f, T1 U7 K1 C
非常感谢！

问天问地问自己

& p- G3 j4 L# U* M5 }3 u$ u
8 s' i( u& m9 P/ B. ^' v- h8 N这是没有变位的：
  i) h# U' t2 {% T: J! T
( ?* W7 y" H) I
--------------渐开线圆柱齿轮强度校核GB/T3480-1997--------------
------------------------输入参数-------------------------------
( F+ t/ U" d' U此计算针对闭式齿轮传动
& t  e6 t0 B$ _) A8 |3 `, U                                       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
5 s3 ^, X" ^/ U# v法向模数（mm）                          mn  =1
使用系数                                KA  =1.25
: ?0 Z! u& g$ p2 M+ N$ H$ X- F油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
) Z) I* e9 e8 m# w2 U- q设计寿命:                               50000小时小时
! G5 O  |' ^2 C( S1 [3 a. ?8 ?运转类型:                               双向运转
9 |. D2 Y! v6 L5 b$ |: c" l" q齿面点蚀:                               不允许点蚀
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"
7 w7 F3 \3 a' T7 ?/ W工作油温                         θoil=50℃
2 z+ I4 ~  M7 ?* }$ }                                        不是人字齿
% e  `5 a! ]" h, i7 P                                     装配时进行检验调整
: e5 Z2 a& Y# c* M7 I: }3 ~                                        一般齿轮
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
轴承间距（mm）                          L   =100.000
8 P  X0 E- a$ q齿轮偏心距或悬臂伸出量（mm）            s   =0.000
7 p5 H1 c% y5 C- w. R弯曲变形当量轴径（mm）                dsh   =18.300
( h1 c* ]" ^9 N# 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
6 R; J  w1 a' b/ B                                小齿轮           大齿轮
齿数                            Z1  =22        Z2=66
4 x( K# A9 i* v, h7 k) v变位系数             xn1 =0.0       xn2=0.0
- F! d! W, d4 L4 |) ?" V3 D总齿宽（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
轮缘内腔直径（mm）              Di1 =0 mm       Di2=0 mm
% I0 }: [! B* G) c: _  u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
- J* B# I" N" r4 Y% K- A; i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
/ }3 ?/ U' U' K8 f弯曲强度极限（MPa）          σFlim1=360  σFlim1=360
% \# j" M8 R' }2 \& D) u9 S+ ]轮缘厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
' v7 V) r$ t* B  L/ `4 }* X轮幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
/ e  l4 X% l% v# }; b齿顶修缘量（μm）               ca1 = 30      ca2= 30
----------------------几何及精度参数-------------------------------
0 ?$ V# k3 c; v6 w( ^                                    小齿轮          大齿轮
分度圆直径（mm）                d   =22.000        66.000
; f* y, c+ O" z& F节圆直径（mm）                  d'  =22.000        66.000
顶圆直径（mm）                  da  =24.000        68.000
& i/ R: p/ w; X; k根圆直径（mm）                  df  =19.500        63.500
基圆直径（mm）                  db  =20.673        62.020
0 u! J$ M% a) [: |) t# r齿高（mm）                      h   =2.250         2.250
' Y# O/ @4 W- e滑动率                          η  =3.200          1.042
' s& f8 Q1 A, I$ X" h4 m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
& R0 k( j3 ~2 y啮合角（°）                            α' =20.000
7 a! v0 i, Y% w: N+ r: [& M! @7 s5 [分度圆线速度（m/s）                     v   =0.093
- G; g7 z1 ^& s0 m# i端面重合度                              εα=1.690
1 V* w5 h/ O- d/ e* a; l7 T轴向重合度                              εβ=0.000
齿形公差（μm）                         ff  = 14
: F5 w4 @: s+ H齿向公差（μm）                         Fβ = 18
$ q* x& c9 Z! S- n( `+ M0 {------------------------接触强度系数-------------------------------
: |; K% b1 E3 N5 d3 D临界转速比                               N  =0.002
( M) }* t: D* X诱导质量                                mred=0.001kg/mm
动载系数                                Kv  =1.002
单对齿刚度                              C'  =13.401
" a. l, x" U% b9 U" {/ t啮合刚度                                Cγ =20.335
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=1.261
节点区域系数                            ZH  =2.495
弹性系数                                ZE  =189.812
重合度系数                              Zε =0.878
+ h8 R* \" D3 ^螺旋角系数                              Zβ =1.000
( K4 u1 r1 b7 B4 L& U' L: M4 M齿面工作硬化系数                        ZW  =1.000
                                  小齿轮         大齿轮
( w% ~7 H1 o" R, |润滑剂系数                      ZL  =0.923        0.923
! e' i" S, |' c6 |速度系数                        ZV  =0.938        0.938
, F% G# y9 k6 [6 D  T- N/ g粗糙度系数                      ZR  =0.733        0.733
1 Q) u) G3 C0 G' m5 L* j3 b尺寸系数                        ZX  =1.000        1.000
/ M& p1 F: _7 p* I  n" G0 z寿命系数                        ZNT =0.953        0.985
单对齿啮合系数               ZB  ZD =1.065        1.000
: Y% K& \; U( C: C2 l------------------------弯曲强度系数-------------------------------
齿向载荷分布系数                        KFβ=1.574
; U% [3 s, O; ]7 r: P齿间载荷分布系数                        KFα=1.261
重合度系数                              Yε =0.694
6 Z4 X& f( e7 D* Y螺旋角系数                              Yβ =1.000
试验齿轮的应力修正系数                  Yst =2.0
6 q. p0 x9 r) Y  K# A                                  小齿轮         大齿轮
2 a! ?: v( V0 n5 V7 K2 h30°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
$ i( v  s' }" t% g8 x2 e; d& x) V应力修正系数                    YS  =1.872        2.111
$ g5 S3 M8 A! p8 D0 }寿命系数                        Ynt =0.916        0.936
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
' c2 V6 [% C, J5 B轮缘系数                        YB  =1.002        1.002
------------------------胶合强度系数-------------------------------
油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
0 E. y. g; q- [* ~/ k, V平均摩擦系数                             μm=0.749
热閃系数                                  XM=50.000
& r0 s- c( B' _" T5 m" V$ g/ J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
啮入冲击系数                              XQ=1.000
重合度系数                               Xε=0.272
3 z# Z7 {$ o4 t7 r2 f加权系数                                  C1=0.700
润滑系数                                  Xs=1.200
5 G6 B9 f$ b6 ]% m) Z3 ]; N加权系数                                  C2=1.500
材料焊合系数                              Xw=1.000
4 V0 \0 Q6 W2 \' S5 u, P! J螺旋线系数                              KBγ=1.000
齿顶修缘系数                             Xca=1.790
! o4 {' C. [. G6 E8 dFZG润滑油的胶合载荷级                    FZG= 7
试验齿轮的本体温度                      θMT=118.173℃
# R# z' e( B  T5 A+ g, L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=47.318℃
/ s1 |/ _8 D! q* n- G积分平均温升                        θflaint=12.849℃
本体温度                                 θM=70.793℃
积分温度                               θint=90.066℃
. ~5 w  _" I" E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
! p1 k7 k8 V  V7 K, {8 ^计算接触应力（MPa）              σH=1849.726        1736.484
2 C8 i0 D/ i% C. g接触安全系数       Sh =0.441           0.486
( ]# Y! u. a3 |4 O% V4 ]% E* R4 N--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
弯曲强度极限（MPa）           σFlim=270.000        270.000
  S# ^% g: B# E- {9 b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
+ l! t( n3 P! R/ w* Q2 u弯曲安全系数       Sf =0.560           0.598
* M9 |' t% y( Y5 K- h$ E! U$ B; Q----------------------胶合强度计算结果--------------------------------
& G8 b1 M, }# N1 I; F. c胶合承载能力的安全系数            SB=2.218
------------------------静强度计算结果------------------------------
静强度最大载荷系数                  uzxi=2.400
: `3 d$ E( O$ d4 {9 s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
, s9 t4 t7 r! B; v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
$ z& h) }! ?. [/ Y! A, m----------------------------------------------------------------
+ s9 j- L2 ?# m) N4 Q                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
" D( L9 U: E: w$ i0 B3 q  i┃                │              最小安全系数                ┃
* E5 l- h* Y- F/ Y: W' S2 W┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
9 m8 K9 ?. r5 H% }% X┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   较高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
8 Q1 w: H; H/ q# d4 x┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
; Y2 C  b5 Q& n7 w┠────────┼─────────┼───────────┨
9 |, M& I  I2 Y$ K6 F' I┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
  e0 K8 y% K( F7 B1 S! v7 C, \9 j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。
' F" s* C# }7 r- E( S2 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。
9 V( }6 q2 P3 X! B9 w
* ~" {# H8 [; [% M6 g                             最小胶合安全系数SBmin
┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃     计算依据或使用要求         │ SBmin  │              备      注                ┃
' h' G# s: j0 C9 |┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │  1.5   │                                        ┃
7 {8 U, Z5 Z  E3 f  Q┠────────────────┼────┼────────────────────┨
, `$ ]7 b9 z' l+ O  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┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃  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。
----------------------------------------------------------------


! @& w0 Z- B) K" Y( b4 ?5 j$ a

问天问地问自己

6 `- s: s/ u$ t; K5 l9 c这是有变位的数据：均为正变位0.5，测算结果如下：

6 \5 j8 m/ M1 v3 r3 l3 M/ a' L. C
2 y6 z5 u  a- A  K
--------------渐开线圆柱齿轮强度校核GB/T3480-1997--------------
------------------------输入参数-------------------------------
8 ^- E$ q" g& S4 B) z4 ~& _此计算针对闭式齿轮传动
                                       外啮合
( c. l& O$ w7 d' u4 q                              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
使用系数                                KA  =1.25
油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
0 Z  N0 b% ^3 E6 ?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
& e# T4 d. p0 x第Ⅱ组公差等级:                          8
第Ⅲ组公差等级:                          8
- ^' q2 L0 C8 c# w' D" e; f齿形角                            αn =20.000°=19°59'60"
9 L5 `) R5 E9 A) e螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
工作油温                         θoil=50℃
                                        不是人字齿
! l% s( k' G  L0 |5 y                                     装配时进行检验调整
* N% U: G1 k$ P  q% U' g3 p4 b                                        一般齿轮
润滑方式                                喷油润滑
驱动方式                                小轮驱动大轮
% J' M8 ^0 [- t, a% m# b! k小齿轮布置系数                          K   =-0.600
轴承间距（mm）                          L   =100.000
7 R1 o1 a5 e4 l& Q, Z! l: Z齿轮偏心距或悬臂伸出量（mm）            s   =0.000
, P4 M2 A1 _% g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
7 I7 x. `3 p! p. [/ X: N( q最小弯曲强度安全系数                   SFmin=1.25
                                小齿轮           大齿轮
* S- ]8 j! I+ `' a) ^7 Y) ?! {  K' N齿数                            Z1  =22        Z2=66
% L# J% @9 D4 d7 S$ r变位系数                        xn1 =0.5       xn2=0.5
总齿宽（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
# U. l5 J8 v* s4 @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
: t* Y7 j, P# `  v' ]3 B, 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
" B: v" C( P$ s6 |接触强度极限（MPa）          σHlim1=1350  σHlim2=1350
/ Y; V1 v) E) F' D5 l, O; _弯曲强度极限（MPa）          σFlim1=540  σFlim1=540
- P' T# V" e5 `8 B6 \9 f  ^. v" }, ~轮缘厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
4 @+ ]" L+ e5 ^3 t( ~轮幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
9 ?( t; \8 i6 ?+ [& N+ t9 }  M4 g! i齿顶修缘量（μm）               ca1 = 30      ca2= 30
4 l) N2 H* v6 c& }7 x----------------------几何及精度参数-------------------------------
( q+ J& K. o  M! h! O8 Y% L; I                                    小齿轮          大齿轮
分度圆直径（mm）                d   =22.000        66.000
节圆直径（mm）                  d'  =22.465        67.396
0 Q- G( [# X3 ~4 [顶圆直径（mm）                  da  =24.861        68.861
6 @, W- U3 B% }. f, P) c, _根圆直径（mm）                  df  =20.500        64.500
6 O# Y6 ^: M! N+ v  }. }8 n; ~4 M基圆直径（mm）                  db  =20.673        62.020
齿高（mm）                      h   =2.181         2.181
滑动率                          η  =0.901          0.939
  @) b1 x. }; o+ H. K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   =44.931
6 t/ w% p3 A: T啮合角（°）                            α' =23.040
分度圆线速度（m/s）                     v   =0.093
5 n2 Y7 p4 R$ B& c+ h端面重合度                              εα=1.450
4 p+ ~% T3 |" N5 i# R% p7 \轴向重合度                              εβ=0.000
( K/ T( w/ G( z+ ~8 _齿形公差（μm）                         ff  = 14
齿向公差（μm）                         Fβ = 18
8 f2 _# i( J% @  v" [- }* G5 c6 l------------------------接触强度系数-------------------------------
* d$ \& K) d% K8 ]+ K8 C临界转速比                               N  =0.002
$ R8 x( U0 V4 o  k0 P诱导质量                                mred=0.002kg/mm
动载系数                                Kv  =1.002
单对齿刚度                              C'  =15.186
9 t" A& S4 k. o3 B: j) z/ n啮合刚度                                Cγ =20.315
# G# A  n. n- `3 X2 b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
& J. w4 F; X: x, }8 r6 _节点区域系数                            ZH  =2.308
; K% j2 Y3 _; d5 C8 \1 V弹性系数                                ZE  =189.812
+ L' s+ T" O4 ]- y+ K7 \% W9 p+ A重合度系数                              Zε =0.922
4 i2 {( X& A* _5 h5 B2 B5 S/ A! B螺旋角系数                              Zβ =1.000
齿面工作硬化系数                        ZW  =1.000
( Y; W: l  [9 H" L3 O: T6 i                                  小齿轮         大齿轮
% {8 m% j( Z1 |3 u) _6 y润滑剂系数                      ZL  =0.961        0.972
. j  f7 s0 r. q; d8 U4 y2 H速度系数                        ZV  =0.968        0.978
粗糙度系数                      ZR  =0.858        0.898
. D# i" V! S6 g/ H5 e& u* z尺寸系数                        ZX  =1.000        1.000
$ {. r  F( k, S& a寿命系数                        ZNT =1.236        1.320
( `( h9 n5 d7 a( K% r1 ^6 V) z单对齿啮合系数               ZB  ZD =1.037        1.000
------------------------弯曲强度系数-------------------------------
齿向载荷分布系数                        KFβ=1.577
% s! K0 W7 W8 O" j. x, r" c齿间载荷分布系数                        KFα=1.082
% i) z- n/ j/ P0 P9 I; l重合度系数                              Yε =0.767
螺旋角系数                              Yβ =1.000
/ u7 r7 Y. Q# s1 K6 i, @试验齿轮的应力修正系数                  Yst =2.0
2 M* F* j% m( g, ^3 ?5 k* m/ r0 n: d8 e                                  小齿轮         大齿轮
2 h: C8 j  |" A! t% \; G) Q/ @3 N30°切点处曲率半径系数        ρF/mn=0.423        0.404
尺寸系数                        YX  =1.000        1.000
' V" D0 L' ^& G% E: O/ t5 t8 w齿形系数                        YF  =1.241        1.318
应力修正系数                    YS  =2.239        2.250
寿命系数                        Ynt =0.959        0.980
- \( D5 b: E) n! V" v" M相对齿根圆角敏感系数         YδrelT=1.001        1.003
: |1 M- f$ z! _3 Y6 _& A相对齿根表面状况系数          YRrelT=0.838        0.838
( V% ~3 ?* K- M轮缘系数                        YB  =1.000        1.000
------------------------胶合强度系数-------------------------------
油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
9 C! y! t& ~& a: _; [平均摩擦系数                             μm=0.693
% t- G" X( Z  d! O5 c0 T热閃系数                                  XM=50.000
$ I& {1 k" N: z! o小齿轮齿顶E点的几何系数                  XBE=0.358
. k0 }% {: u. m9 Y( e, C单位齿宽载荷                              wt=247.221N/mm
& S8 V& m6 H" c# y4 I. s啮入冲击系数                              XQ=1.000
重合度系数                               Xε=0.362
加权系数                                  C1=0.700
润滑系数                                  Xs=1.200
加权系数                                  C2=1.500
材料焊合系数                              Xw=1.000
1 ]. G% `, f% B螺旋线系数                              KBγ=1.000
齿顶修缘系数                             Xca=2.399
FZG润滑油的胶合载荷级                    FZG= 7
试验齿轮的本体温度                      θMT=118.173℃
& B, [8 ~! S3 I! d3 V+ W试验齿轮的积分平均温升             θflaintT=54.419℃
载荷全部作用于小轮齿顶E点时的瞬时温升 θflaE=38.031℃
积分平均温升                        θflaint=13.755℃
本体温度                                 θM=71.555℃
积分温度                               θint=92.188℃
# @% `4 P0 g+ p! y+ \) u; w胶合温度                              θsint=199.802℃
--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------
+ M6 H" p/ d- }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
6 h! h  n5 F7 @# ?; T6 y  y# j/ X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
+ c6 F4 @9 e6 [4 g5 i2 N计算齿轮弯曲极限应力（MPa）     σFG=651.817        667.731
6 D$ Y, t6 h% X4 ]6 X计算弯曲应力（MPa）              σF=636.511        679.623
弯曲安全系数                     Sf =1.024           0.983
, ^* [: x  S7 l4 A$ E( M7 u----------------------胶合强度计算结果--------------------------------
$ m% m. S: V* B8 [8 O, z胶合承载能力的安全系数            SB=2.167
% ?( k: A, c, M------------------------静强度计算结果------------------------------
2 i( e# B8 R; d6 ]; ]8 {2 X+ ^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=1979.768        1979.768
静强度许用最大接触应力(MPa)     σHP=2160.000        2160.000
7 E% z6 f; A' l$ J, Y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
& M5 V* m0 L; o( A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
----------------------------------------------------------------
                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃                │              最小安全系数                ┃
┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
6 U6 H4 F3 w1 w) H" e┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
, t7 Y5 p% [% X$ W┠────────┼─────────┼───────────┨
0 z, z2 \1 ^) @; c┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   较高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
. q1 `- L, E- U+ H┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
5 B5 Z8 A0 p, Z& J) q) m" L6 N┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
* T8 a8 a: p8 t: S  Q┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
注
' `& k0 r  M5 M! F5 V& T( N, 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
据时,可取表中SFmin下限值。
" n4 i9 e3 R# w9 O  d2 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。
; V3 \$ ]+ S& E) }/ k1 W
                             最小胶合安全系数SBmin
┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
  |' T: E. {& {& I┃     计算依据或使用要求         │ SBmin  │              备      注                ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
# C2 F8 Q  i  K% x┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │  1.5   │                                        ┃
$ v; N1 Z+ G/ o+ U! H┠────────────────┼────┼────────────────────┨
/ Z3 F7 {1 {7 D& z7 B: a9 g┃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┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
! G' y, `: U5 h( ~% _9 A1 ?1 V  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--------------
& |% n6 D! V9 k  G* X1 s6 w------------------------输入参数-------------------------------
此计算针对闭式齿轮传动
- G, c  F4 j! q3 G& H                                       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
使用系数                                KA  =1.25
油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
8 ~  V$ H+ |0 P1 P: m' H设计寿命:                               5000小时小时
: z4 k; X: K2 d4 ^运转类型:                               双向运转
- G& r- Q4 \  P, e齿面点蚀:                               允许少量点蚀
' I+ w" F$ b1 g: W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℃
                                        不是人字齿
+ j- [5 k# `7 U6 n                                     装配时进行检验调整
                                        一般齿轮
2 y9 l4 b. N( C: p润滑方式                                喷油润滑
* r7 v" s& k$ C! o- l驱动方式                                小轮驱动大轮
  y4 T0 ~& E' I" e1 Q4 U1 a3 ^+ x小齿轮布置系数                          K   =-0.600
轴承间距（mm）                          L   =100.000
  C. {* C  B0 \# [/ Y# R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
; O$ ?7 Y9 U1 u' R9 Q9 Z, a! |                                小齿轮           大齿轮
! U3 |9 n* D6 f6 d5 E5 X9 t- \齿数                            Z1  =22        Z2=66
# h5 b7 C# l- P: R. N变位系数       xn1 =0.5       xn2=-0.5
9 C: k1 I- J. z& J& b& }总齿宽（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
* h* J; Z2 N3 @# S轮缘内腔直径（mm）              Di1 =0 mm       Di2=0 mm
( V0 `, ?+ u& J4 ~; _齿轮材料:              表面硬化钢、氮化钢        表面硬化钢、氮化钢
6 p+ r' _& ~  _1 j$ Y! A; X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
% x' i- D- W* t& H: X/ l% R( R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
* r2 J7 x. m7 J! P) {轮幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
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
# L, q3 Z  P, \& K) @9 C节圆直径（mm）                  d'  =22.000        66.000
, i* {- v" V6 i5 s  H9 y2 c顶圆直径（mm）                  da  =25.000        67.000
4 U7 j' H, f6 |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
- s* _& ~/ f; T% \+ H# l# R8 G滑动率                          η  =0.779          1.629
3 j* F! p* e4 I+ Z  S1 p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
8 q) Q5 T! N8 p% j% J  D啮合角（°）                            α' =20.000
& F* d& k5 a8 P7 a' G分度圆线速度（m/s）                     v   =0.093
  S. G  e. V3 E. P+ c3 u/ w# i端面重合度                              εα=1.577
轴向重合度                              εβ=0.000
齿形公差（μm）                         ff  = 14
齿向公差（μm）                         Fβ = 18
$ o) b2 c  u+ p9 f' [% @1 \------------------------接触强度系数-------------------------------
1 C2 V4 s7 G$ N- K. z临界转速比                               N  =0.002
7 r3 [. |; B- R2 a: U诱导质量                                mred=0.002kg/mm
动载系数                                Kv  =1.002
单对齿刚度                              C'  =13.694
( q3 P, m7 x: Y' Q5 B3 O啮合刚度                                Cγ =19.616
小齿轮结构尺寸系数                      γ  =0.465
8 {0 I$ P, w* u# t9 Z1 I  a齿向载荷分布系数                        KHβ=1.677
齿间载荷分布系数                        KHα=1.167
节点区域系数                            ZH  =2.495
0 M7 f. P; b* r. M0 J6 \' m5 `弹性系数                                ZE  =189.812
重合度系数                              Zε =0.899
螺旋角系数                              Zβ =1.000
9 y0 V5 Q+ d- ~  _0 a齿面工作硬化系数                        ZW  =1.000
' v, p: L: P" O( b1 b% ^                                  小齿轮         大齿轮
1 t) X0 D0 c) D/ _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  =0.856        0.897
尺寸系数                        ZX  =1.000        1.000
! E' k3 ]' I% Z+ q+ G2 n寿命系数                        ZNT =1.236        1.320
单对齿啮合系数               ZB  ZD =1.000        1.000
% H0 [$ s; r9 k) F% Z; L$ ^: A4 e------------------------弯曲强度系数-------------------------------
6 J' O8 Z" B% A- F: I( d齿向载荷分布系数                        KFβ=1.555
9 f# z' X, n* p. G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
- T) \: v( Y, o0 j# h' s- S试验齿轮的应力修正系数                  Yst =2.0
                                  小齿轮         大齿轮
: u& Y3 o  U/ k1 [* O( a! Y$ d8 b30°切点处曲率半径系数        ρF/mn=0.423        0.632
尺寸系数                        YX  =1.000        1.000
齿形系数                        YF  =1.108        1.691
应力修正系数                    YS  =2.351        1.732
寿命系数                        Ynt =0.959        0.980
% @, [& T# ?" t- E8 i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
& Z9 q4 S/ ^2 ?$ X9 `3 s# f, t9 S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=0.732
3 k1 e6 l& K: x3 F# Q  ~$ I: ?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
啮入冲击系数                              XQ=1.000
重合度系数                               Xε=0.253
6 h% |  i* \$ R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
/ H4 A4 h# z  w" O0 X# r螺旋线系数                              KBγ=1.000
齿顶修缘系数                             Xca=2.135
FZG润滑油的胶合载荷级                    FZG= 7
* w$ v" l8 J  c) s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℃
* p+ h* Y7 Y. H  U) ]$ r+ b! X& d载荷全部作用于小轮齿顶E点时的瞬时温升 θflaE=49.195℃
& }! W4 ]4 u  e) C, \* Z6 F/ }: g积分平均温升                        θflaint=12.435℃
本体温度                                 θM=70.445℃
! g* F6 a0 O! o; p! g9 Z5 X- M' }, u积分温度                               θint=89.098℃
# N9 S  p3 P- v5 q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
计算接触应力（MPa）              σH=1698.261        1698.261
接触安全系数                     Sh =0.783           0.895
--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
弯曲强度极限（MPa）           σFlim=405.000        405.000
1 J9 V& f, w5 j/ J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
# `. o* {$ o# n7 G1 D2 w$ J9 B----------------------胶合强度计算结果--------------------------------
# L, K$ d( g$ |2 Z# j胶合承载能力的安全系数            SB=2.242
------------------------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
静强度计算最大接触应力(MPa)     σHs=2155.373        2155.373
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
$ `3 \$ F+ r; y; B) X  B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
----------------------------------------------------------------
/ O8 l0 C) P/ X  j- U                 最 小 安 全 系 数 参 考 值
/ q. y1 F- F7 `8 l" K; b┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
0 w1 o7 e$ j7 E0 {* B4 ~┃                │              最小安全系数                ┃
7 L& \3 Y  J- w1 j7 j: y9 t; d┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
/ u/ \! H( ^! l1 y6 w: g0 S┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
" s* l% z0 U/ Y. J- D) q. W( g┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
3 h- x+ h: y  G8 D┃   较高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
  a% E7 X/ F% Q. w+ V┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
1 o' B7 ]/ G2 v6 H# G7 @& x┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    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。
$ B  k6 T3 F# i: {: {' T# l3 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。

  R. v# m, ^' X% e8 L                             最小胶合安全系数SBmin
┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
( l7 H' E% Q0 o┃     计算依据或使用要求         │ SBmin  │              备      注                ┃
: ?; O: t8 [" d+ |& o5 l$ d. `0 N┠────────────────┼────┼────────────────────┨
- R* B# p, O. \┃依据尖峰载荷计算时(如剪床 冲床) │  1.5   │                                        ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
: G( X4 K0 r- x0 b& F) W  p┃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┃
  S/ h9 ]$ U& x, O; S% t; p┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃  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┃
/ X3 `' h7 Q# d" l┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
  注:经逐级加载跑合时取小值,不经跑合者取大值。
0 E/ V4 G, s  e- ]6 D$ H----------------------------------------------------------------