|
3 ^/ W' M5 d' w
----------------锥齿轮强度校核GB/T 10062.2.3-2003--------------; s' t) t: k, A$ F0 _% `
------------------------输入参数-------------------------------
& m/ o/ f A1 k7 P功率(千瓦) P = .2 7 p8 _, {6 i! f& ^! G5 m+ h# b( c
小齿轮转速(转/分) n1 = 100 : a7 s, l% P4 j9 r8 F! I
大端端面模数(mm) m = 1.5 # V! Y% K3 V2 h! c6 Q4 A) G" X
工作齿宽(mm) b = 11 2 X. u) N- I$ z+ z
使用系数 KA=1.50
5 ^" n9 D+ r2 f轴承系数 KHβbe=1.10
. M9 J. ~' j* U2 r! y0 }# t/ a润滑油粘度(mm2/s) ν40= 67
8 t+ ]) ]1 H; x) S设计寿命: 5000 小时8 N8 V, f* n, E- |
类型: 动载直齿锥齿轮和零度锥齿轮4 Z1 r5 A5 X y0 Z" }, A% v
类型为非鼓形直齿锥齿轮8 @- p1 w3 }" I, p8 A
齿面点蚀: 允许少量点蚀8 x9 g" Z4 d) }: |
第Ⅱ组公差等级: 8 6 P6 d6 q, I! f2 G6 T
轴交角(°) Σ= 90
# ^- T% v# d, T: i齿形角(°) α= 20
# f' V) `0 m7 o% {+ F$ p! c# p* x齿宽中点螺旋角(°) βm= 5.5
* b. `7 M8 L8 D最小接触强度安全系数 SHmin= 1 $ c% ^4 b9 K' N& q, ?/ w$ Y2 G; G/ I3 g
最小弯曲强度安全系数 SFmin= 1.25
. ?% z3 b" t9 c/ s 小齿轮 大齿轮
+ W0 M2 q. t, V( ]齿数 Z = 15 30
. k, v+ ]/ Y( n" _高变位系数 x1 =0.2000 x2=-0.2000
y* {; T a8 S0 k4 \8 Z切向变位系数 xt1 =0.1000 xt2=-0.1000
/ p+ z v8 l: B齿轮材料: 渗碳淬火的渗碳钢 渗碳淬火的渗碳钢, O# ]7 R0 p7 Y, Y0 r' |
齿面粗糙度(μm) Ra = 1.6 1.6 % b5 m! d. F+ v* I6 c2 z
接触强度极限(MPa) σHlim= 1500 1500 . b, l0 t: o' j1 S+ {
弯曲强度极限(MPa) σFlim= 400 400 2 N8 u* n4 B3 W! i/ i9 U2 o( f5 j
----------------------几何及精度参数-------------------------------
; W7 j7 F+ ]% S 小齿轮 大齿轮
; H8 B l9 s( H7 h6 B8 Z5 i/ L当量圆柱齿轮分度圆直径(mm) dv =19.656 78.623
1 w9 T/ H9 v+ A, b1 m0 j当量圆柱齿轮顶圆直径(mm) dva =22.456 80.490
' \6 s( {& G5 q, X. l) a6 g当量圆柱齿轮基圆直径(mm) db =18.460 73.841
6 `* [# z( B5 z" p( a6 N7 k齿宽中点分度圆直径(mm) dm =17.581 35.161% @3 I1 l# Y- t, M9 ]
参考点分度锥距(mm) Rm =19.656' m0 R8 J5 q2 U, Q& a
大轮齿距极限偏差(μm) fpt =20' T& x5 g& X. X7 U
当量中心距(mm) av =49.1390 L5 A% J+ P( X$ t
当量端面齿形角(°) αvt=20.0854 s d' K9 q6 O. R
有效工作齿宽(mm) be =9.350
, S" j( k, y6 }3 Z7 {当量端面重合度 εvα=1.6007 G2 K! a1 s* R5 m
当量纵向重合度 εvβ=0.2888 E6 a: b$ x2 ]) Z1 G/ |7 @
当量总重合度 εvγ=1.626
6 ^! d! W( e3 d- O- H0 @- i* G齿宽中点分度圆上的名义切向力(N) Fmt=2172.616' \! k( L9 w! f: J- R
齿数比 u=2.000/ @0 e0 j1 [+ d8 f5 {
当量圆柱齿轮齿数比 uv=4.000
) y9 Q, N) K0 e& [; _当量啮合线长度(mm) gva=5.533# \8 o; S o. j( P+ X' ]5 r
无量纲的基准速度 N=0.001; V* x# O( V+ A9 D
共振转速(r/min) nE1 =96841.12
1 P* M$ b2 Q( ?( K两齿轮诱导质量(kg/mm) mredx=0.001- t; `. f3 G3 u* ?4 f" X
中点圆周速度(m/s) vmt=0.092
9 a) q1 ]( R- i. ^) U8 l2 N; U( q跑合量(μm) yα=1.500
0 S% s" e3 `# o8 g cv1=0.320
% g" k! i; J7 R+ E2 q cv2=0.3408 l: ^; i3 L% C. O: p3 O
cv3=0.230
; V' l6 H4 L6 G3 [- E cv4=0.900% M* N( ^9 r. \& B
cv5=0.470- V6 }- M, S9 M7 S0 Q$ |1 s
cv6=0.470
: O0 E5 y5 J8 R, a cv7=0.760
. Y" L' X: |; C/ v& }2 p% n8 [9 y名义转矩(Nm) T1=19.098
* \# t: I. p" P: Y齿宽中点法向模数(mm) mnm=1.167
5 {# A" Z+ p" }# O: v4 { P# n+ O/ b当量圆柱齿轮的齿数 zvn=67.943 O, t+ j, C. b& [$ t
βvb=0.090
8 h$ k: w1 k6 x$ l------------------------接触强度系数-------------------------------$ F2 _$ m; m5 j' m9 {. j0 L
动载系数 Kv =1.001
; C# x* N8 ^) Z: c7 R轮齿中点接触线长度(mm) lbm =10.702' {8 v/ G Y1 C2 a% t8 `
齿向载荷分布系数 KHβ=1.898$ K! U/ _: E1 @# i
齿间载荷分配系数 KHα=1.0002 S; v7 k3 \( I8 P
节点区域系数 ZH =2.485: Q3 a! R% V0 {- k; R/ I( U' ?
弹性系数 ZE =189.812
3 i6 e% K. w2 _! c螺旋角系数 Zβ =0.998( ^- D) O4 X& _1 M1 K1 z
锥齿轮系数 ZK =0.8004 t/ D) l3 P+ X' R4 q
润滑剂系数 ZL =0.9456 n8 l& j1 C y/ F6 a) Q O8 x
速度系数 ZV =0.938
7 Z( A$ E) W) L5 w! a( k' m粗糙度系数 ZR =0.880; P C, F& c) H& Y. k! U1 B' H4 h
尺寸系数 ZX =1.000
9 ^) j1 m/ S9 v4 S中点区域系数 ZM =1.029% ~' V2 l9 `& B* a6 h* r
工作硬化系数 ZW =1.000
5 M6 O5 q; C O0 J+ J; b; a$ A载荷分配系数 ZLS =1.000
J6 g/ F+ _3 d- F T& j* b 小齿轮 大齿轮
: _2 j- }' a# B寿命系数 ZNT =1.221 1.270
, k; b! J1 W5 \/ b) U) }( m7 e, f------------------------弯曲强度系数-------------------------------
& H) B, ?/ C3 F5 t( u齿向载荷分布系数 KFβ=1.898
! y$ r$ i9 ^4 C7 R齿间载荷分配系数 KFα=1.000
1 Q6 i" _6 q/ j+ l% ~" r$ C重合度系数 Yε =0.692
* I, z8 r* R) B# {) w0 L螺旋角系数 Yβ =0.987' E+ x! S6 u+ l
锥齿轮系数 YK =1.000
) y7 h& v$ g$ v# m% t' I试验齿轮的应力修正系数 YST =2.000
: u: c3 u8 k- b' v v! J0 _! l载荷分配系数 YLS =1.000; X# D4 n! Z' ~; U# `
小齿轮 大齿轮% l" K' A8 s( y( I9 a `! R
尺寸系数 YX =1.000 1.000& P( s. Q' l: J/ w
齿形系数 YFa =2.435 2.640
" z7 n4 D5 a2 G2 P4 u. x5 ?$ L/ Q$ N应力修正系数 YSa =1.742 1.719
0 a8 A% J' \$ E7 ]9 t相对齿根圆角敏感系数 YδrelT=0.999 0.998& A* ~7 o, L+ o6 m# G) u
相对齿根表面状况系数 YRrelT=1.004 1.004+ C0 H3 L& g4 f
弯曲疲劳寿命系数 YNT =0.955 0.968: m: D) o2 W0 r( {% L! C$ O8 @
--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------0 H* { m. h$ ]& g4 G6 F' d
接触强度极限(MPa) σHlim=1500.000 1500.000
$ Z9 g6 A/ k4 I+ U' V: @计算齿轮接触极限应力(MPa) σHP=1428.379 1485.943
' W* _8 u" |6 z |计算接触应力(MPa) σH=2348.565 2348.565
" y( v m q3 \4 I/ j: Z- L接触安全系数 Sh =0.608 0.633/ `; s2 F# j8 \. o" }5 I/ z
小轮接触强度不够! 大轮接触强度不够! " N% ]4 w5 o C! J+ B7 Y
--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
! F" i6 x1 U7 e. [6 h; k弯曲强度极限(MPa) σFlim=400.000 400.000
$ I3 x( z( x# q; h$ w4 A0 c W9 M+ m计算齿轮弯曲极限应力(MPa) σFP=766.670 776.497$ m+ S& [8 B' w& E& Z
计算弯曲应力(MPa) σF=1415.435 1514.435" W* f/ }2 H/ r
弯曲安全系数 Sf =0.542 0.5134 y! q# a" _$ C( o5 W6 _; E
小轮弯曲强度不够! 大轮弯曲强度不够!
" g0 G* N; f/ ?+ d1 [0 _* O----------------------------------------------------------------5 V- f+ U" j) u( ?& ~
最 小 安 全 系 数 参 考 值+ | z) {; C. e {
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓1 n# y$ F3 \. p8 f. ?! P
┃ │ 最小安全系数 ┃
9 w7 p+ C& Y$ L- L7 h┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨+ Z/ i9 E9 I9 g0 {) Z
┃ │ SFmin │ SHmin ┃$ k6 T2 V9 K' m: S3 E( H1 h' C
┠────────┼─────────┼───────────┨' B; \' ? Z% ]8 ~
┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃0 H0 k1 K& Z0 M) b" R4 G* t$ l/ {
┠────────┼─────────┼───────────┨ z m' a v# [; a. `! ]8 s9 z
┃ 较高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃! S0 ]" i) v9 ~ r5 |' N
┠────────┼─────────┼───────────┨
, t- G+ _' V: D3 t- K3 `0 {" w8 d┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃
# y. Z5 c- H% a# R# J# y┠────────┼─────────┼───────────┨9 n9 w! t: z+ ^6 g
┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃3 {2 B4 E' B! G
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛. e" T, E5 }4 f" }1 \) G* c
注
4 A" S6 M. h1 H3 _7 d1 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
- u2 b+ X X q" s; w4 S据时,可取表中SFmin下限值。
: \5 C/ ]4 A6 F9 g) D% ? M2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
7 E$ J) {" }# Q3 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。! B1 H! M4 g6 t
----------------------------------------------------------------
$ ]% Z$ G2 r, |
6 m8 U H: |/ I; c% h' ^, o1 j# M9 Y6 p: P----------------锥齿轮强度校核GB/T 10062.2.3-2003--------------
: M# Z5 \7 V0 `8 A h1 j------------------------输入参数-------------------------------
! e% a3 Q2 i1 k$ g5 \功率(千瓦) P = .2
( J% e. E( G! q' C- Z3 j2 \) f小齿轮转速(转/分) n1 = 100 - Z+ l% H2 H' U1 C9 \* @, I
大端端面模数(mm) m = 1.5
2 d" K+ d" _3 v0 j: |" g2 S工作齿宽(mm) b = 11
* Y5 N1 K/ Y: |# ?使用系数 KA=1.50
" s( K2 `* T+ P+ U$ z2 D u% O轴承系数 KHβbe=1.10" x, w! J; O: t+ i" G$ E: z' r
润滑油粘度(mm2/s) ν40= 67 $ V' ~, v7 ^ S6 e
设计寿命: 5000 小时
x/ [; j, Y6 n! i- D4 | ?. M& h9 c类型: 动载直齿锥齿轮和零度锥齿轮 ` l v" I; `/ h# M4 x" o
类型为非鼓形直齿锥齿轮
( O% r9 n5 }/ E9 j齿面点蚀: 允许少量点蚀
+ D! t+ x; |* R5 |1 q# c第Ⅱ组公差等级: 5 . x, L& @7 I9 g
轴交角(°) Σ= 90
- s0 c- A& F& d8 ?! w齿形角(°) α= 20
$ x/ o# S5 x! [齿宽中点螺旋角(°) βm= 5.5 . ^# d2 c* Y4 y) y! ^6 G
最小接触强度安全系数 SHmin= 1 $ n4 N7 N8 g# }9 H
最小弯曲强度安全系数 SFmin= 1.25 * ^8 V' z E2 J& x3 T
小齿轮 大齿轮! p; r" _9 k8 `1 w: g
齿数 Z = 15 30
7 O! Y/ H: D# n* \1 M, G% U高变位系数 x1 =0.2000 x2=-0.2000
8 E# J. e8 I1 S1 e切向变位系数 xt1 =0.1000 xt2=-0.10004 Q" g: p5 B: O+ O9 O7 L
齿轮材料: 渗碳淬火的渗碳钢 渗碳淬火的渗碳钢# Z, d- M; e a7 D
齿面粗糙度(μm) Ra = 1.6 1.6 3 S+ \" b. P5 \2 ]' ]. |3 ~
接触强度极限(MPa) σHlim= 1500 1500 % J6 Z l- i1 x, B9 ]; Q
弯曲强度极限(MPa) σFlim= 400 400
0 I' {; L" a9 {0 a' \0 A----------------------几何及精度参数-------------------------------; D* g8 G2 E/ D7 O
小齿轮 大齿轮. a" }3 X. j. A
当量圆柱齿轮分度圆直径(mm) dv =19.656 78.623
) \+ r% p1 V7 r0 O9 O) O& s+ o' P当量圆柱齿轮顶圆直径(mm) dva =22.456 80.490
: T) w& ~/ K& V& q2 o( s5 f当量圆柱齿轮基圆直径(mm) db =18.460 73.841! G8 P' w! U8 p
齿宽中点分度圆直径(mm) dm =17.581 35.161
6 U2 G6 @$ K& Z9 Z; g1 M h参考点分度锥距(mm) Rm =19.656
5 n a4 v7 e$ E0 c2 `8 y' @+ y大轮齿距极限偏差(μm) fpt =6
1 O5 B, I/ h H0 }当量中心距(mm) av =49.139& \/ h9 \) g( F8 E
当量端面齿形角(°) αvt=20.085! D9 Q0 r! X# b0 c# T- Q
有效工作齿宽(mm) be =9.350
! U2 K( o$ o' I6 T: L当量端面重合度 εvα=1.600
4 W6 P- b: _$ r' m当量纵向重合度 εvβ=0.288
! ~) _0 H$ H! x9 f4 W当量总重合度 εvγ=1.626, H. A1 `+ O+ K' N6 G
齿宽中点分度圆上的名义切向力(N) Fmt=2172.616
8 Z9 {7 B' z% d7 H; q齿数比 u=2.000! ]. T6 Q1 e. H' ~
当量圆柱齿轮齿数比 uv=4.000
4 q+ c/ v$ \5 m; p. w' J当量啮合线长度(mm) gva=5.533: N2 ~* O6 n" d2 H5 G
无量纲的基准速度 N=0.001
% N# z# K6 B. B% k( Q: m( K' W共振转速(r/min) nE1 =96841.12
: H. L8 n* e- k/ V/ b两齿轮诱导质量(kg/mm) mredx=0.001
/ E. q0 N4 q# {' I3 j3 N中点圆周速度(m/s) vmt=0.092
0 h$ Y% w8 C6 D' }' M# L2 l跑合量(μm) yα=0.450
* i0 X0 I7 a- ^% C cv1=0.320- G7 s" v/ S% t6 ~
cv2=0.340
0 ?7 B* C; U5 y# L& y" u% d3 n cv3=0.230$ n7 N* Q4 S# ?& ], ^
cv4=0.900
) f, D) L' M1 q3 d% U$ u5 p cv5=0.470
2 F9 l4 V# ]8 b& z6 J cv6=0.470
8 @1 @ i1 O8 K0 q, d cv7=0.760
% J& a' [, A% I# E8 r. c& O9 b5 }名义转矩(Nm) T1=19.0988 R( x' n* D9 |; [7 F% r
齿宽中点法向模数(mm) mnm=1.167
) A+ s. m+ Y, f, G2 W. N当量圆柱齿轮的齿数 zvn=67.9434 V. N* y1 j& v D% r& T
βvb=0.090
4 G1 H2 L$ _ l. P( F" B6 x4 M* }------------------------接触强度系数-------------------------------
0 F! T3 f! m: x( a* A# {5 e: t动载系数 Kv =1.000
3 f2 Y' C. `: c- q: T1 U- S轮齿中点接触线长度(mm) lbm =10.702
2 i# }% J @$ ]7 e9 h齿向载荷分布系数 KHβ=1.898 I& D5 ^+ v% i! ]3 w
齿间载荷分配系数 KHα=1.000& D+ G- K& B! F2 [# s
节点区域系数 ZH =2.485
2 N; {; N7 e, p5 L) V& i弹性系数 ZE =189.812
. ]! f+ J- k6 n+ v) h$ e4 F n% x; A& x8 C螺旋角系数 Zβ =0.998
0 \) v8 a4 T4 j! O7 ^; p: ?锥齿轮系数 ZK =0.800
8 S9 D6 S$ W- [7 N9 P F% ?润滑剂系数 ZL =0.9456 p m- K! ~+ W
速度系数 ZV =0.938! Q. N1 d( V1 c- l+ \
粗糙度系数 ZR =0.880
* l7 h/ O, B5 P3 B* U4 @, O尺寸系数 ZX =1.000
' ^) ~. [; Q) }' X+ n5 A, @6 e+ ]中点区域系数 ZM =1.029( |1 x9 u8 L- ^
工作硬化系数 ZW =1.000
, q9 n$ d& ?1 f0 k* a* H载荷分配系数 ZLS =1.000; M G6 A: o8 o# r$ h4 J- `( T
小齿轮 大齿轮
# H [( d0 M7 I& Q/ Q$ v; U f4 r寿命系数 ZNT =1.221 1.270
! m) [% ~& P" t* U& {) d6 S7 }------------------------弯曲强度系数-------------------------------
! d3 ]* n. r* J齿向载荷分布系数 KFβ=1.898
$ X( D1 u9 L$ f; u齿间载荷分配系数 KFα=1.000* v4 W6 A @2 C! U3 h/ \7 }3 k
重合度系数 Yε =0.692
% a1 N f$ C5 r! p @螺旋角系数 Yβ =0.987
* h7 @ [: _ c4 Q0 o9 m锥齿轮系数 YK =1.0001 J# B$ g2 k( ~5 y5 ^* O* t
试验齿轮的应力修正系数 YST =2.000" i9 r" h6 l/ U
载荷分配系数 YLS =1.000
" @; _( H* F1 c. W6 A 小齿轮 大齿轮
5 p6 r7 [- U! o2 O0 L) x尺寸系数 YX =1.000 1.000
! e6 R) n5 d$ }1 \9 [. x齿形系数 YFa =2.435 2.640
" A% ]% y- ~7 f# j应力修正系数 YSa =1.742 1.7195 s1 t7 i; W1 |( g% B! M
相对齿根圆角敏感系数 YδrelT=0.999 0.998
6 s. r/ G4 x( V相对齿根表面状况系数 YRrelT=1.004 1.004# `4 ^3 O' f" k8 e' P Q
弯曲疲劳寿命系数 YNT =0.955 0.968
% w+ j0 x, F' j A# k; h--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------0 x" U& M/ h1 C3 M1 d0 M" U
接触强度极限(MPa) σHlim=1500.000 1500.0009 q+ H3 b$ Y% `
计算齿轮接触极限应力(MPa) σHP=1428.379 1485.943
6 c7 Z; }; b' U- u( h计算接触应力(MPa) σH=2348.076 2348.076
; o# w& G$ ]: g4 t- \8 A1 E接触安全系数 Sh =0.608 0.633 t, }3 F7 G5 A( Q9 X( S
小轮接触强度不够! 大轮接触强度不够! % y" n w6 v9 K7 S% U5 D5 i/ U
--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
% N1 P& X* y5 f弯曲强度极限(MPa) σFlim=400.000 400.000' y( ?& `) o) S& i% K
计算齿轮弯曲极限应力(MPa) σFP=766.670 776.497- w% s5 m5 u, t, }0 g* r5 P
计算弯曲应力(MPa) σF=1414.845 1513.804) @6 M4 i( R0 S' k2 G: e: z9 k( w
弯曲安全系数 Sf =0.542 0.5137 K3 s, e( ]( D$ O! l$ O) R
小轮弯曲强度不够! 大轮弯曲强度不够!
/ r+ ?" j+ g: t* o4 b! S----------------------------------------------------------------
# v5 t" \7 D) i" G9 j/ d. K6 z 最 小 安 全 系 数 参 考 值
" ]2 |3 S5 U1 f! }┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
5 ?: ?& ]7 w. q( w" U┃ │ 最小安全系数 ┃# K. d, S/ D- l6 Q
┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨
/ i* }# p7 }% S* L3 `+ T) h┃ │ SFmin │ SHmin ┃! h% W3 x" D- e% I# X2 \! Z( H0 q
┠────────┼─────────┼───────────┨. A6 e& A$ v; m0 G& T* e5 Y; O
┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃
; G; W& B/ r: ~8 k┠────────┼─────────┼───────────┨
6 r9 V! {6 k4 Y┃ 较高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃
& A" W: m3 X" N4 K. L& V" l7 {┠────────┼─────────┼───────────┨ ]3 B& T# w7 v! Q" O+ H* a" ?, A/ E' S
┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃
! k5 T4 f# R( S( a% t# M┠────────┼─────────┼───────────┨( l" n1 f! j4 f& z8 U8 R8 {1 q4 X
┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃9 X' Q2 }- H% T
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛+ x0 L1 X0 t4 w9 u* F/ m
注
) l+ j% e* _0 U5 j1 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( d, ?# N$ h$ K! y7 M# I
据时,可取表中SFmin下限值。" o' u# E3 J& w# D; ^
2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。/ i; W7 L# H4 w! _' Q
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。5 v& I7 u6 Q+ u9 [) a! V2 h
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