|
. ~$ A8 d( t. U/ i* n----------------锥齿轮强度校核GB/T 10062.2.3-2003--------------$ b; f5 h5 L: r. W2 _& f
------------------------输入参数-------------------------------
) u0 j: h& H# B9 U( [5 z功率(千瓦) P = .2 2 X7 H) B R3 q2 T
小齿轮转速(转/分) n1 = 100
2 t9 u8 m/ s7 [ O j0 k# W6 {大端端面模数(mm) m = 1.5 2 x/ j( _: a3 J5 |- B
工作齿宽(mm) b = 11 8 I( E7 P0 J; u3 k7 k" _$ N
使用系数 KA=1.50& k& O5 X; j$ S9 r
轴承系数 KHβbe=1.107 s. l) P0 V. a- Y5 d% H/ W
润滑油粘度(mm2/s) ν40= 67
6 C$ o# O E* ?% J7 f$ W/ y% m设计寿命: 5000 小时4 j/ Q( \9 _8 |
类型: 动载直齿锥齿轮和零度锥齿轮
8 C1 }2 N& H- b. t( G( L& @类型为非鼓形直齿锥齿轮
7 I: E9 P2 E) @4 _" K2 ^) Q# _* J齿面点蚀: 允许少量点蚀
: u m/ R6 T, B, b2 U `5 @7 j第Ⅱ组公差等级: 8 1 @" O9 b ?3 w' q+ d/ R
轴交角(°) Σ= 90 & J# `5 a# N* U
齿形角(°) α= 20
% H7 f4 Y5 T+ c齿宽中点螺旋角(°) βm= 5.5
' c1 q7 q* e( A# s0 N+ i' z最小接触强度安全系数 SHmin= 1
/ T9 Q. }1 \, Y" Q: @9 |最小弯曲强度安全系数 SFmin= 1.25 0 Q9 s& V8 b& t
小齿轮 大齿轮
- A( z& o/ h- M8 \& ]5 E8 y齿数 Z = 15 30
) G4 R9 e/ q6 q* Y% b; _- w. \高变位系数 x1 =0.2000 x2=-0.2000
U+ B3 N% K9 b3 C切向变位系数 xt1 =0.1000 xt2=-0.1000
4 A- F% t# {- l$ @) ~' M9 q+ C齿轮材料: 渗碳淬火的渗碳钢 渗碳淬火的渗碳钢
7 e4 @' h- d* J3 O齿面粗糙度(μm) Ra = 1.6 1.6
. V) F+ C& ]! R) ~* m( S接触强度极限(MPa) σHlim= 1500 1500 ) V3 e4 S! S5 o
弯曲强度极限(MPa) σFlim= 400 400 7 ? E$ V$ _9 {
----------------------几何及精度参数-------------------------------* K& O5 U$ l* m; y5 u; u
小齿轮 大齿轮& ], l$ g. W" ?5 R, k; X
当量圆柱齿轮分度圆直径(mm) dv =19.656 78.623
1 }! M% Y# Z+ I: j! X/ a& N当量圆柱齿轮顶圆直径(mm) dva =22.456 80.490
$ a* \3 J7 V2 T: O! H7 X) w) a当量圆柱齿轮基圆直径(mm) db =18.460 73.841' t" x! V7 r: t2 e% X
齿宽中点分度圆直径(mm) dm =17.581 35.161
# L" s. T5 t3 H; _9 B参考点分度锥距(mm) Rm =19.656
! k0 h9 g9 i$ i; P% s大轮齿距极限偏差(μm) fpt =20* D1 u4 {& ]/ U3 s" u
当量中心距(mm) av =49.1391 b2 Y$ X5 W: ]! Q
当量端面齿形角(°) αvt=20.085 q7 C" Q4 c0 T+ D; C- x% S* U
有效工作齿宽(mm) be =9.350' ^# u3 W( `& U, _" _
当量端面重合度 εvα=1.600 X P8 n" Z; x% A
当量纵向重合度 εvβ=0.288
3 s: \2 u/ t+ M. Y# w8 X+ S3 F, j当量总重合度 εvγ=1.626$ z$ k2 T( [& [0 D3 l, I
齿宽中点分度圆上的名义切向力(N) Fmt=2172.616# M- ?" P; @1 X O
齿数比 u=2.000: I' O- w& \% q
当量圆柱齿轮齿数比 uv=4.000
9 a4 G5 @! s: D0 R( v! ]; e; e当量啮合线长度(mm) gva=5.533
0 n" h' Y3 u h+ Z! c无量纲的基准速度 N=0.0017 t) }6 ~% A, r+ n7 x; K( J
共振转速(r/min) nE1 =96841.12
1 n( C9 y0 O2 g# A& Q* |两齿轮诱导质量(kg/mm) mredx=0.001) |: l' ^* |3 D. J
中点圆周速度(m/s) vmt=0.092
0 u7 J2 W: g' ~5 t/ m跑合量(μm) yα=1.500
. h+ a& t9 d- ^1 @. J( L) }% b* i# v cv1=0.320% @6 E7 L* U7 b
cv2=0.340! s( m" S) X$ F3 \1 h8 H8 b; }
cv3=0.230
; F' U; z1 O4 _ cv4=0.900
, G4 o [$ [# B% o7 m; {% _3 ?. h- { cv5=0.470
1 {+ ^; T$ Q8 c! r8 g/ F% k cv6=0.4702 v Y& E8 B5 e! k
cv7=0.760
) }# W! M, ] ]. P. M6 v名义转矩(Nm) T1=19.0989 V6 K6 N- Q3 ^2 j" |* l
齿宽中点法向模数(mm) mnm=1.167+ ]% ?3 {/ k. }3 @5 m& z: M
当量圆柱齿轮的齿数 zvn=67.943* q$ e4 ^( W& i+ [* p7 [& d2 w# M
βvb=0.090
- d0 ~ q' }; @- e E) s------------------------接触强度系数-------------------------------
+ t h7 C! G7 z- z) \动载系数 Kv =1.001) M9 C8 x# p+ c/ ]
轮齿中点接触线长度(mm) lbm =10.7028 d+ E1 H* ^3 J" H9 y2 F4 q
齿向载荷分布系数 KHβ=1.898
/ v7 h( t8 S% H) |/ a( G9 W齿间载荷分配系数 KHα=1.000# v6 ]( n$ d3 H" y0 r+ \# s+ |
节点区域系数 ZH =2.485
* U' F% s- {* ^4 a. w弹性系数 ZE =189.812
( x: c; r3 Y7 \$ r螺旋角系数 Zβ =0.998
; d7 ?4 e9 y1 s: y锥齿轮系数 ZK =0.8001 }& { a9 z( w% |& D
润滑剂系数 ZL =0.945, o. X; j, S. T: P- \/ U
速度系数 ZV =0.938
2 \, S6 d& y! a6 a( a' a粗糙度系数 ZR =0.880- l0 D* `8 ~# e( v
尺寸系数 ZX =1.000( N9 E% ]& q( d3 K" y2 e( s
中点区域系数 ZM =1.029/ y1 ?% r. @0 `
工作硬化系数 ZW =1.000% v, o1 L! u! k. {/ Y% }' d' N
载荷分配系数 ZLS =1.000
1 `! Q* ]& M5 }9 K( n; X/ X, J8 P 小齿轮 大齿轮
$ u; N, Y. O9 r; q1 D7 M寿命系数 ZNT =1.221 1.270
- j7 n A- b1 s9 z N7 h------------------------弯曲强度系数-------------------------------! O" `' T1 y' \9 u7 f
齿向载荷分布系数 KFβ=1.898
" `( n/ |1 S& I' }4 [7 G齿间载荷分配系数 KFα=1.000
% G, r! m" Y' I! T, S重合度系数 Yε =0.692
/ K* W9 s1 l( s9 z螺旋角系数 Yβ =0.987
3 `6 _# J3 t% ~. B锥齿轮系数 YK =1.0008 t I5 A0 a( S: P- a
试验齿轮的应力修正系数 YST =2.000
) F% u b, A9 R载荷分配系数 YLS =1.0000 O8 r5 [$ Y, K2 ^- @6 ^5 |% q- p
小齿轮 大齿轮
5 {$ A3 m6 H* |' A9 _) {尺寸系数 YX =1.000 1.000
. v: B( v# y. V) o. {齿形系数 YFa =2.435 2.640
6 o* _4 _8 g9 U2 y' Z1 u. ~应力修正系数 YSa =1.742 1.719
# o" o" K: e7 ^相对齿根圆角敏感系数 YδrelT=0.999 0.998$ Z5 z# R* u- b. x$ O+ e
相对齿根表面状况系数 YRrelT=1.004 1.004! l( y! R6 w/ m; v2 V
弯曲疲劳寿命系数 YNT =0.955 0.968) n) r) o' H) B* F9 d! L# {
--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------
7 |& ?' d `% M1 L- i( |6 n接触强度极限(MPa) σHlim=1500.000 1500.000
+ m+ m5 C/ _, E4 H4 l' c计算齿轮接触极限应力(MPa) σHP=1428.379 1485.943
7 v, W! W3 F+ X2 n/ ?计算接触应力(MPa) σH=2348.565 2348.565) w" b9 ?* i* `% j+ b; z/ y3 `
接触安全系数 Sh =0.608 0.633! v6 E9 {3 a* Q3 @ Q
小轮接触强度不够! 大轮接触强度不够! 3 R1 P9 K4 k: M' ~; ~2 ^7 S9 {
--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------2 e3 o3 M* i& P" L
弯曲强度极限(MPa) σFlim=400.000 400.000
6 q: x; C' ~9 t/ y4 T计算齿轮弯曲极限应力(MPa) σFP=766.670 776.497
0 Y$ J6 Q7 K6 y' Y+ H计算弯曲应力(MPa) σF=1415.435 1514.435+ l- ?7 C x2 e0 N% k" c; I5 |* d
弯曲安全系数 Sf =0.542 0.513
: L/ p& c3 v- C$ T( [1 F- ?& D 小轮弯曲强度不够! 大轮弯曲强度不够!) d$ ~4 D9 h3 P. j; j
----------------------------------------------------------------+ w; M! u8 \. ~+ }# g# Y
最 小 安 全 系 数 参 考 值
+ P; }% K( z. U; i' Y┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
; v/ u( y6 A0 r┃ │ 最小安全系数 ┃
" p+ ?- C# S1 x8 E0 l# e┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨$ l6 y) u% ]( S0 r& R
┃ │ SFmin │ SHmin ┃
6 e- n- f0 b6 H8 O- \3 ?┠────────┼─────────┼───────────┨" w! h0 J9 v& K7 Z
┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃: P: X* I4 f( ?( d
┠────────┼─────────┼───────────┨
1 u& g* y2 e* X( {6 t" Y┃ 较高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃
5 D# `$ N5 k. D0 i) g/ t% M┠────────┼─────────┼───────────┨8 X9 U% P9 L' \ ?3 e
┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃
* L7 y5 V9 `0 C: @( _) G┠────────┼─────────┼───────────┨, `9 A4 C" \3 r" X R
┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃: L* t- A( l! y; w+ M; L
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛5 J" N5 s b" a3 ^ u
注* r9 v* m$ E. u$ t% o6 [
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( B8 v! I R- N/ r
据时,可取表中SFmin下限值。$ X% e, C1 w$ R7 s. `
2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。
' o& w4 l1 f9 \7 P+ h3 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。- {+ a6 _6 k) M% \8 x S: B) I2 Y
----------------------------------------------------------------
1 S. A8 K5 Y0 f1 o: n% \; H: R( s4 x5 M) Y i
----------------锥齿轮强度校核GB/T 10062.2.3-2003--------------
4 u/ [% k) D- H& Z! Q4 h9 y------------------------输入参数-------------------------------
9 j# n2 m7 r3 n, u功率(千瓦) P = .2
, ~8 ^/ Q. B1 G1 y4 M4 g+ v9 W小齿轮转速(转/分) n1 = 100 4 L. d+ U5 C9 J! `" }9 }, @& q
大端端面模数(mm) m = 1.5 5 d: _) \$ M( x
工作齿宽(mm) b = 11 + ]: E4 d1 C' f# ?
使用系数 KA=1.50* h/ _$ E& k. l% o) w& k
轴承系数 KHβbe=1.10
. b' k( ~/ r/ W2 P润滑油粘度(mm2/s) ν40= 67 3 {- \1 l; }* {
设计寿命: 5000 小时
l# ~) t5 L3 C; h0 a9 @类型: 动载直齿锥齿轮和零度锥齿轮% @/ S. J2 m& n: j2 l
类型为非鼓形直齿锥齿轮5 x) [1 Q9 b5 m. {
齿面点蚀: 允许少量点蚀0 M# v+ R4 L( S9 s+ J+ f# I
第Ⅱ组公差等级: 5 : o0 w6 R3 w2 ?2 k) V! W) w
轴交角(°) Σ= 90
$ |4 S7 G# M1 w% x4 F& N: f齿形角(°) α= 20 , L1 O' x6 C3 e! L
齿宽中点螺旋角(°) βm= 5.5 ; F9 k. u! T& v! ]" ^$ D' a
最小接触强度安全系数 SHmin= 1 3 c6 h& s, \1 |. I; S
最小弯曲强度安全系数 SFmin= 1.25
1 w: x5 c o' L7 h' L 小齿轮 大齿轮1 I, z$ B' d# k( L! P6 p
齿数 Z = 15 30 . h/ \5 L1 \- k1 E! X% T5 J$ X
高变位系数 x1 =0.2000 x2=-0.2000* G9 ]* o5 L6 U$ u2 }! y% U# j }
切向变位系数 xt1 =0.1000 xt2=-0.1000
0 B1 h7 B/ G2 B" Z5 S4 ~) Q C齿轮材料: 渗碳淬火的渗碳钢 渗碳淬火的渗碳钢) {; D/ p# Q; @4 e8 I* K
齿面粗糙度(μm) Ra = 1.6 1.6 . \) W& _5 I! J s- H( z7 g
接触强度极限(MPa) σHlim= 1500 1500 2 H5 J7 e7 S4 M9 N* i
弯曲强度极限(MPa) σFlim= 400 400
5 l R3 r# \$ S# j+ K! `) K3 T----------------------几何及精度参数-------------------------------
: ^/ a& ^) I1 F- j3 Z 小齿轮 大齿轮" I7 @ \8 I8 Z
当量圆柱齿轮分度圆直径(mm) dv =19.656 78.623$ [% W. Z$ {+ W
当量圆柱齿轮顶圆直径(mm) dva =22.456 80.490* {" O2 k x0 b" H; }/ e5 i9 b
当量圆柱齿轮基圆直径(mm) db =18.460 73.841
/ F8 b. P% U/ @齿宽中点分度圆直径(mm) dm =17.581 35.161, S% A& _9 U5 d
参考点分度锥距(mm) Rm =19.656; E0 i# f' J2 G
大轮齿距极限偏差(μm) fpt =6
: M/ D% J0 A0 q& m$ E: B当量中心距(mm) av =49.139
2 @, O& H! d- N* ?$ Q6 p& n8 u当量端面齿形角(°) αvt=20.085
3 Z! b5 H1 n G3 I5 l4 l有效工作齿宽(mm) be =9.350
0 m7 C) Y% }) c, ~, r+ u当量端面重合度 εvα=1.6007 h1 [& }$ a, P* A1 C
当量纵向重合度 εvβ=0.288& k8 B, t c: M- f! m7 H8 g
当量总重合度 εvγ=1.626
; e5 {& m0 u) k3 w( c1 _齿宽中点分度圆上的名义切向力(N) Fmt=2172.616" h2 p9 e# b8 r( d: ?
齿数比 u=2.000
) ?6 s e' d7 T" {; N9 K当量圆柱齿轮齿数比 uv=4.000
' X3 g9 H+ T' w; m; W当量啮合线长度(mm) gva=5.533
, R) h$ }* d2 {' j B9 a无量纲的基准速度 N=0.001
5 J# s+ V% J. @共振转速(r/min) nE1 =96841.12
- G# Y- _& `/ B5 H/ u6 p$ E两齿轮诱导质量(kg/mm) mredx=0.001! U! P9 r1 p9 B- C; f1 @
中点圆周速度(m/s) vmt=0.092: ^4 K- g) ~$ w) F& I
跑合量(μm) yα=0.450& E% K4 A+ ~: \1 e- z
cv1=0.320
$ t6 Y1 i# I9 l& P' Y K; U cv2=0.340
' M D. }$ ~3 U cv3=0.230
8 Q3 G7 _; f' f& ~ cv4=0.900
2 s1 w( l0 B' L# g; u- A' k cv5=0.4701 s' }, Y0 i# G* Q" f
cv6=0.470
f# @% L+ r. B6 ? cv7=0.760
: D) o" T) B6 i" T名义转矩(Nm) T1=19.098# {) u) C, z- f6 w
齿宽中点法向模数(mm) mnm=1.1677 E/ C4 F3 L# l2 b
当量圆柱齿轮的齿数 zvn=67.943
3 j$ [% T) {7 ?7 }) l βvb=0.090( m. y2 o6 g% c% m* O+ {
------------------------接触强度系数-------------------------------3 }3 e V' l+ [. V; Q8 {2 B
动载系数 Kv =1.000
) _% l$ I2 h. X- Q" y; J轮齿中点接触线长度(mm) lbm =10.7029 T& V( h! r- l' U- N7 h/ k
齿向载荷分布系数 KHβ=1.898- N8 T K% Q& E# J! D U
齿间载荷分配系数 KHα=1.000
9 r- V/ J- f9 l! k* e节点区域系数 ZH =2.485, o" p: d# i+ T# x9 N! n
弹性系数 ZE =189.812# `" X; g! E) K+ s( I5 G/ L% t
螺旋角系数 Zβ =0.9985 d' z% X( I, Z* b+ ]
锥齿轮系数 ZK =0.800
% y% }8 G/ j O$ J1 I: W8 \润滑剂系数 ZL =0.945- M; o4 Q% h' W( K$ Y) }. H4 b/ m9 h
速度系数 ZV =0.938
8 m1 E' S8 o2 P7 f2 p粗糙度系数 ZR =0.880- _: j2 `$ J4 \6 ]; K+ l
尺寸系数 ZX =1.0008 R3 K9 U+ C3 ]
中点区域系数 ZM =1.029
/ C4 U5 J2 D; T6 k. B工作硬化系数 ZW =1.000" b2 H0 x2 y. S; d; J% Y
载荷分配系数 ZLS =1.000
* R7 D6 V8 K6 g0 T( a 小齿轮 大齿轮
3 \$ A( e/ S: h) z- R9 ^寿命系数 ZNT =1.221 1.270. m1 J( g' e- Z" S' M+ N
------------------------弯曲强度系数-------------------------------
/ D0 } F2 r. U) k齿向载荷分布系数 KFβ=1.898& M, M* _8 t w& ~& {! m
齿间载荷分配系数 KFα=1.000
5 v* J, ?' Q3 |0 C3 `, J; ]+ |重合度系数 Yε =0.692
1 t( j3 @$ f9 b1 S& u! Z螺旋角系数 Yβ =0.987
/ T- S7 x9 d( l4 `锥齿轮系数 YK =1.000
1 p$ `$ {8 l& R- S8 O- ^+ U试验齿轮的应力修正系数 YST =2.000
$ b+ K9 A- O* V4 D" r载荷分配系数 YLS =1.0000 e; `. v+ b2 b2 ~2 j7 g* H8 b& [4 {
小齿轮 大齿轮: w# A' ]% w5 o; s$ c
尺寸系数 YX =1.000 1.000- d; l9 `# I# h, J/ K
齿形系数 YFa =2.435 2.6408 f* S3 `! ^4 ]8 F, w8 s
应力修正系数 YSa =1.742 1.719- v N( |1 X' [1 G( H
相对齿根圆角敏感系数 YδrelT=0.999 0.998
& E) G! ^ o% Y- Y# f相对齿根表面状况系数 YRrelT=1.004 1.0048 @, V4 f6 @( z7 i/ t+ y9 X
弯曲疲劳寿命系数 YNT =0.955 0.968
& r9 C; v% \, I! K% m--------------------接触疲劳强度计算结果------------------------------; k0 r% G& C' ~3 K2 p* D
接触强度极限(MPa) σHlim=1500.000 1500.000
! _; S5 H: V% \) r# M, h; Z计算齿轮接触极限应力(MPa) σHP=1428.379 1485.943& X v9 r/ ?) D w) u! D i
计算接触应力(MPa) σH=2348.076 2348.076% j3 V m6 Y7 E7 ?+ }
接触安全系数 Sh =0.608 0.633
8 F5 ~/ ~. J% z7 E$ ^" z/ w1 A 小轮接触强度不够! 大轮接触强度不够!
5 ~, ?9 z0 c' S1 V* R! }. R--------------------弯曲疲劳强度计算结果------------------------------
1 z! x# G, ^# H9 }9 V3 |, a! q8 g& D弯曲强度极限(MPa) σFlim=400.000 400.000! O5 e5 ~! [1 u4 M" O' [
计算齿轮弯曲极限应力(MPa) σFP=766.670 776.497$ A7 z* L/ [ J1 G
计算弯曲应力(MPa) σF=1414.845 1513.8047 n/ v* h/ I3 \1 n7 @7 s- S
弯曲安全系数 Sf =0.542 0.513
2 k x) V: z0 ?: y 小轮弯曲强度不够! 大轮弯曲强度不够!4 ^/ n7 G9 _8 _: r+ a2 K3 G" z% G
----------------------------------------------------------------5 l/ A% y" N8 X, ^
最 小 安 全 系 数 参 考 值' g! A! D1 l; L: n9 t; w4 p
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
' z! x5 |6 D. T┃ │ 最小安全系数 ┃- v; J$ B' U' H6 e x, s2 I
┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨
- P; z* u2 N3 y) q2 Q, c, R; J! D┃ │ SFmin │ SHmin ┃
( C7 [# `( {! C& b1 ]┠────────┼─────────┼───────────┨4 R y9 S. u: j5 V% h3 E
┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃1 r/ s h% p; }- d3 T0 c
┠────────┼─────────┼───────────┨
3 B, n/ G# D! G9 y, ?┃ 较高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃' d1 i1 G; j3 @3 M1 r
┠────────┼─────────┼───────────┨
+ A. ]# n+ V; E) w0 j" M┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃5 N. q5 \& }# F
┠────────┼─────────┼───────────┨9 h( U; y8 i/ C3 y! I- I
┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃- E0 k9 U. ~# E
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
; s' v6 n# u9 ?# `注4 K% |$ Y' w4 h
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
]' } E# A' T% z; c0 z据时,可取表中SFmin下限值。/ @; d' P) q( K, x: z3 T
2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。7 h2 [* `7 N$ O1 n; B4 @4 a7 I
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。. N+ Q; N/ {/ H" D* ~ o
----------------------------------------------------------------
( U4 k- G8 K* _, s
6 [2 x( I/ K& P9 U# W
, L$ C8 T3 A( l7 Q& V8 ]6 | |
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