|
( ^) O0 p, R" ?- c- X/ q# x----------------錐齒輪強度校核GB/T 10062.2.3-2003--------------
1 D, V* N1 o, ]! Z------------------------輸入參數-------------------------------
. n) Z; K8 L# I9 }, D/ U功率(千瓦) P = .2 9 c3 k% y4 g: |1 k u% V
小齒輪轉速(轉/分) n1 = 100
' }: I7 G: s% {$ b大端端面模數(mm) m = 1.5 % m' g. r1 \1 f8 K; R
工作齒寬(mm) b = 11
; T# ?) [- K+ M使用系數 KA=1.504 C" b$ u8 |' h/ X7 |
軸承系數 KHβbe=1.10
" A7 C2 w& ?4 E( N2 d9 k0 {2 X潤滑油粘度(mm2/s) ν40= 67
' ^; w D& K% g$ M# Z設計壽命: 5000 小時
) l) }( f3 ^) X, y類型: 動載直齒錐齒輪和零度錐齒輪7 V5 R: u* l! f$ [
類型為非鼓形直齒錐齒輪. g7 l+ A' Y4 p" ^! {
齒面點蝕: 允許少量點蝕
: | @ O2 T' ^6 o$ t- b5 B7 ~( V第Ⅱ組公差等級: 8
! V; H, p) f" Y' T9 _軸交角(°) Σ= 90 6 P7 s# E- |, g
齒形角(°) α= 20 6 C, h/ V+ E0 _6 M: B! K" L
齒寬中點螺旋角(°) βm= 5.5
2 H9 }1 P1 V, `) f5 ~% r7 u+ ^% A最小接觸強度安全系數 SHmin= 1 & Q" @: z- b& k* I$ U
最小彎曲強度安全系數 SFmin= 1.25
) h' I, \0 O/ X4 v* ]5 S 小齒輪 大齒輪
( Z+ g. U H8 M- y8 P齒數 Z = 15 30 ) P9 a: W. g& V5 q- Z! h- C
高變位系數 x1 =0.2000 x2=-0.20009 \6 C5 G" X+ y/ K9 V( L
切向變位系數 xt1 =0.1000 xt2=-0.1000# }( L- o; L6 B9 \6 S5 m0 y o
齒輪材料: 滲碳淬火的滲碳鋼 滲碳淬火的滲碳鋼
9 ~+ S: r( x7 C7 G9 k齒面粗糙度(μm) Ra = 1.6 1.6
( G" j7 x; M4 c; M接觸強度極限(MPa) σHlim= 1500 1500
: W, [" p; {6 P彎曲強度極限(MPa) σFlim= 400 400 9 B- J4 h; t: A& r2 l. m
----------------------幾何及精度參數-------------------------------
4 ?0 g7 h4 x9 n. A& N5 W) E 小齒輪 大齒輪
+ F0 w8 C6 v0 I5 C當量圓柱齒輪分度圓直徑(mm) dv =19.656 78.623
' N. S; ?1 M" ?, V當量圓柱齒輪頂圓直徑(mm) dva =22.456 80.490
4 i& A4 s5 R& `" ^當量圓柱齒輪基圓直徑(mm) db =18.460 73.841
1 ~7 [3 `. J' ~, s齒寬中點分度圓直徑(mm) dm =17.581 35.161: y4 L9 L$ F7 |$ I1 w: c# f
參考點分度錐距(mm) Rm =19.6568 f0 J6 N0 Q; @
大輪齒距極限偏差(μm) fpt =20 M' Q# ?3 Z! k. ?, s$ z' }* k3 q( f
當量中心距(mm) av =49.139
+ s! z8 r$ ~8 n/ `. J1 Q當量端面齒形角(°) αvt=20.085
: [' g; S1 i+ g1 v3 A2 T有效工作齒寬(mm) be =9.3505 @8 y, s' k& K4 o. R
當量端面重合度 εvα=1.600
6 W6 |2 L* |3 `0 H* u8 o; U當量縱向重合度 εvβ=0.288
# C1 T$ [) {5 L! N當量總重合度 εvγ=1.626
( k* b8 s2 L* F0 ] j- R1 ~齒寬中點分度圓上的名義切向力(N) Fmt=2172.6166 ^; B: x' w$ E, @
齒數比 u=2.000
/ }/ z5 \5 w+ P當量圓柱齒輪齒數比 uv=4.000
w# B0 c; K! a" F3 h當量嚙合線長度(mm) gva=5.5334 ?0 M7 @7 Y8 L. w% u
無量綱的基準速度 N=0.001( Q S4 t3 N8 ?6 q! o
共振轉速(r/min) nE1 =96841.12
4 h- Q2 p' O4 k+ K2 H" i兩齒輪誘導質量(kg/mm) mredx=0.001& s7 q# o1 D* ^3 e$ u
中點圓周速度(m/s) vmt=0.092
9 W2 ~2 ^% @/ t" J1 O% u- L跑合量(μm) yα=1.500
3 M. G1 n+ E. ^ cv1=0.320
$ S0 e2 R7 F. a6 E cv2=0.340$ ?2 h! X+ Z- l9 g' s9 m/ |
cv3=0.230( e. p1 D- \: l5 O% C3 \, Q
cv4=0.900
' {4 O+ t) S2 b" B4 X; B cv5=0.470
# G; m- s4 t% E4 o' y cv6=0.470
' z# C8 H: ~$ O3 s8 E cv7=0.7603 T# T7 G: m) S2 P7 b/ p- e
名義轉矩(Nm) T1=19.098& n2 N& M8 Z1 @- Q
齒寬中點法向模數(mm) mnm=1.167
) j' ^" G* G5 u當量圓柱齒輪的齒數 zvn=67.943
8 k5 f& J3 y! M _" P' _* v βvb=0.090* V% o- a! c- K- j' F1 a' C! [% u- `% x
------------------------接觸強度系數-------------------------------! i$ o0 }0 s+ e% |" y- _7 z
動載系數 Kv =1.001
% F3 S5 {* d1 l輪齒中點接觸線長度(mm) lbm =10.702/ J, c6 b8 }$ d3 \
齒向載荷分布系數 KHβ=1.898) ~1 J. k; o2 Q. P/ N- h
齒間載荷分配系數 KHα=1.000
, M+ v4 x7 b2 p, N( v1 A- F節點區域系數 ZH =2.485
! ?9 k8 a0 A6 `% \( M彈性系數 ZE =189.812 C4 Y3 f9 _& T; A* T) r" L2 u
螺旋角系數 Zβ =0.998
% y0 p, q+ y+ @9 C/ \錐齒輪系數 ZK =0.800
# F# u/ C: X1 d8 S3 ?- [0 g潤滑劑系數 ZL =0.945
8 r# m+ V, h* }# K o) L速度系數 ZV =0.938+ O( E7 z% H. \
粗糙度系數 ZR =0.880' {1 f7 i/ _7 V1 h7 [2 i8 F7 U
尺寸系數 ZX =1.0008 \& z( U o4 E( _6 I/ E& _+ y/ S$ k
中點區域系數 ZM =1.029# ^: M" U0 p3 k
工作硬化系數 ZW =1.000$ Z$ f( B$ G- `
載荷分配系數 ZLS =1.000
* o) r% H* V# W! W6 Q' b# r 小齒輪 大齒輪) j( ^$ H$ F# m/ I
壽命系數 ZNT =1.221 1.270
; E9 I! M7 k* g8 ]; q------------------------彎曲強度系數-------------------------------
( v% N" I) u+ `, n齒向載荷分布系數 KFβ=1.898
9 R1 _9 T; o2 L9 T1 ^5 [齒間載荷分配系數 KFα=1.000
% ?6 i6 ~9 ?, A0 n& A重合度系數 Yε =0.692
3 ]' |( X# F+ I, `( K3 y4 }) `* E螺旋角系數 Yβ =0.987) E; v" y' @& c
錐齒輪系數 YK =1.000
, o3 G/ }" c1 U% P4 b試驗齒輪的應力修正系數 YST =2.000$ U/ O% |$ ]( N" d; y8 @
載荷分配系數 YLS =1.000
8 a) H$ }7 y$ | 小齒輪 大齒輪* C$ b% B: O& `: f; B: G8 z
尺寸系數 YX =1.000 1.000
4 a9 y1 [- Q- `; b* B. ?, m7 T齒形系數 YFa =2.435 2.640
& S$ l* L Y; x5 m: x# I2 l應力修正系數 YSa =1.742 1.719
+ a7 T* O- C! R3 N1 R相對齒根圓角敏感系數 YδrelT=0.999 0.998! J% J' c. {* s) r. B
相對齒根表面狀況系數 YRrelT=1.004 1.0045 q& M3 y2 a) b2 Z* T9 ~
彎曲疲勞壽命系數 YNT =0.955 0.968+ [. W' S& x# W" |: S
--------------------接觸疲勞強度計算結果------------------------------: a0 Z. z: k) i$ \/ X: M
接觸強度極限(MPa) σHlim=1500.000 1500.000
7 }5 ~9 b# d- l' n1 c計算齒輪接觸極限應力(MPa) σHP=1428.379 1485.943
$ l" F1 W" L6 \: G' `% N計算接觸應力(MPa) σH=2348.565 2348.565" I, L1 k2 C# e: ]& w- r3 P
接觸安全系數 Sh =0.608 0.633
: m1 D/ \/ [! U) K) z3 k 小輪接觸強度不夠! 大輪接觸強度不夠! f( t( T& R% L0 }
--------------------彎曲疲勞強度計算結果------------------------------
3 L/ ~* \* V. r8 c1 B o彎曲強度極限(MPa) σFlim=400.000 400.000) L3 o% Q& f0 j% W4 p% G3 l
計算齒輪彎曲極限應力(MPa) σFP=766.670 776.497
- v7 B! T- x: ~' n! `* T計算彎曲應力(MPa) σF=1415.435 1514.435
* G7 w: ]4 g3 S4 Z彎曲安全系數 Sf =0.542 0.5130 \" w/ I0 w: R1 B0 _9 U
小輪彎曲強度不夠! 大輪彎曲強度不夠!
+ J) n( a9 J" l" T4 v# w$ @3 H----------------------------------------------------------------7 W- {2 D! V9 m0 M! x5 Z) c
最 小 安 全 系 數 參 考 值0 O" o: L9 K9 R: \0 J) r3 r
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
d7 ^8 [6 e3 Q$ y, y┃ │ 最小安全系數 ┃3 i* K6 j- D9 w
┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨2 @/ q" S" M! W0 c9 }5 \7 W
┃ │ SFmin │ SHmin ┃( g% z2 E6 x& `$ O
┠────────┼─────────┼───────────┨( e7 Z6 o' L* f; u K4 a0 C
┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃
% X4 c# Y9 {4 h6 y: ^┠────────┼─────────┼───────────┨ {* v$ Q% T6 I: }/ m$ T/ Q
┃ 較高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃
! L/ x7 V+ `' G- N/ Q┠────────┼─────────┼───────────┨1 d4 Y+ Z$ ^5 ^7 }; U7 k H
┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃4 W& Z8 g0 ?! ^% v7 C @6 ~
┠────────┼─────────┼───────────┨1 v$ o1 t `7 j
┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃: P3 p0 W* {0 T* m, w6 U* \8 d
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛$ _2 l r$ n- U7 ~& D7 k
注" a# v. O* M0 w" z, u" x' x
1 在經過使用驗證或對材料強度、載荷工況及制造精度擁有較準確的數
1 \; W, c6 z3 j( j# ?6 q據時,可取表中SFmin下限值。
6 Z+ M% @. ~/ C; @8 C' a$ f2 一般齒輪傳動不推薦采用低可靠度的安全系數值。
( O# L. [( t# s; F _; u3 采用低可靠度的接觸安全系數時,可能在點蝕前出現齒面塑性變形。 r: B7 V4 S5 Z* K
----------------------------------------------------------------$ ~+ \9 H9 S8 S& o* |/ w
# Q4 e! ^/ s' R
----------------錐齒輪強度校核GB/T 10062.2.3-2003--------------: D1 E$ v+ y- ^4 y( k) L
------------------------輸入參數------------------------------- P( m: t3 Y: ]& P6 _
功率(千瓦) P = .2
: V6 f) W& @$ F7 u% S( X/ Q) `小齒輪轉速(轉/分) n1 = 100 % M1 \4 t! F2 X0 s3 {' e* ^
大端端面模數(mm) m = 1.5
A7 U3 w" h m( I工作齒寬(mm) b = 11
; v7 ?- Y5 n2 D5 G7 K$ ?使用系數 KA=1.50
; d5 d7 w H# b7 D7 R9 B# Z軸承系數 KHβbe=1.10
0 @+ }1 k5 [* ^3 w) g8 Q; w' R潤滑油粘度(mm2/s) ν40= 67 7 f3 [4 T& f" G1 M, D/ b
設計壽命: 5000 小時
7 C; h; `5 n7 `類型: 動載直齒錐齒輪和零度錐齒輪& }: v( i8 Z5 l$ {- f9 D& U+ Z
類型為非鼓形直齒錐齒輪
8 z* {1 L: x# l- j" P齒面點蝕: 允許少量點蝕
2 |. A/ }& W% F" R' B+ i第Ⅱ組公差等級: 5 4 v& P9 `8 D! ?" ]. I2 L
軸交角(°) Σ= 90
- S$ x3 E" _0 @' Y I! J* ]2 y齒形角(°) α= 20
8 e3 ^' P# p( b& F$ Y) p齒寬中點螺旋角(°) βm= 5.5
! P7 O6 p5 @0 {& z# W/ `3 n最小接觸強度安全系數 SHmin= 1
" R" c. e2 A5 C9 @3 R( p最小彎曲強度安全系數 SFmin= 1.25
' V# b$ W7 ]: F' H 小齒輪 大齒輪
y6 r9 o, h8 L' n) a5 e, x齒數 Z = 15 30 : G/ {! p% R/ q& P* E
高變位系數 x1 =0.2000 x2=-0.2000
0 Q( E( i9 f5 E5 I+ p& X, Z切向變位系數 xt1 =0.1000 xt2=-0.1000
7 w2 w# h! |) @$ t齒輪材料: 滲碳淬火的滲碳鋼 滲碳淬火的滲碳鋼0 v9 E6 h4 I; A: L# R/ n
齒面粗糙度(μm) Ra = 1.6 1.6 2 d- d( s& `$ W, M
接觸強度極限(MPa) σHlim= 1500 1500 + L+ G) G1 n& L7 z& N% q7 X/ @
彎曲強度極限(MPa) σFlim= 400 400
r ]/ _& x% q& d9 j# u: m/ |6 O----------------------幾何及精度參數-------------------------------# H$ d ?4 A0 K- \9 _4 p$ ^
小齒輪 大齒輪
/ x7 Z( K& O! \0 ~當量圓柱齒輪分度圓直徑(mm) dv =19.656 78.623" Q4 s0 a! J( ?$ {/ }# l; F" M$ |1 n
當量圓柱齒輪頂圓直徑(mm) dva =22.456 80.490
! k7 y4 e9 ~+ o- J O當量圓柱齒輪基圓直徑(mm) db =18.460 73.841& p) e+ ]2 {$ c q. P
齒寬中點分度圓直徑(mm) dm =17.581 35.161
5 b; v8 k' L) [' ~5 r參考點分度錐距(mm) Rm =19.6565 j$ C. h3 z* i+ I- `1 [. t
大輪齒距極限偏差(μm) fpt =6
$ j2 M$ k( @% J9 m4 K8 \: Y7 O( g當量中心距(mm) av =49.139
: i' z6 D1 o! I/ c' ]當量端面齒形角(°) αvt=20.085
) C& P! Y2 J# M4 W6 @有效工作齒寬(mm) be =9.350
+ q& i0 U$ l: h當量端面重合度 εvα=1.600
: ^1 |$ R; E4 q4 P5 }4 D7 i G當量縱向重合度 εvβ=0.288
* u, ~1 z. e0 J/ M& H1 R當量總重合度 εvγ=1.626
, m1 f# s, R; ]& x: b( j2 t齒寬中點分度圓上的名義切向力(N) Fmt=2172.616& m$ E( g: Q4 H% ^
齒數比 u=2.000
/ c% b: i, b2 u8 I' M當量圓柱齒輪齒數比 uv=4.000
' b# O+ t! s0 }2 R, g( z當量嚙合線長度(mm) gva=5.533( s# Y3 f" Z# m! ~, d6 W
無量綱的基準速度 N=0.001
3 x2 ^: U: e& j# e1 v7 G共振轉速(r/min) nE1 =96841.12
1 T/ W P' \) e) F. d8 b兩齒輪誘導質量(kg/mm) mredx=0.001# j2 L4 r5 @+ F5 x7 Q4 X! q
中點圓周速度(m/s) vmt=0.092! t& e4 C% L2 h- u
跑合量(μm) yα=0.4501 ^6 L3 {2 q' f% w, X
cv1=0.320
& W( B! w% r6 i& I @6 I& ^# \ cv2=0.340
' I- E# _4 s. F7 n/ j. c% C cv3=0.230
9 }+ D# p0 \% [2 ]) }& U cv4=0.900
2 R. @# w/ x) w3 _; o' P0 K cv5=0.470
6 y# B6 _2 E3 a3 G7 } cv6=0.470
0 m; ?) l6 S- ~0 p cv7=0.7605 B" \! a# t9 g4 ^& r* c( T, g
名義轉矩(Nm) T1=19.098
0 t M- a' d" ?" f; l+ n" H齒寬中點法向模數(mm) mnm=1.167
6 g6 j6 @5 j0 U3 R3 A7 D8 r" e當量圓柱齒輪的齒數 zvn=67.943, m! c$ s. L2 q6 \- m% f6 \
βvb=0.090
6 P7 x& m; \4 D7 l/ T------------------------接觸強度系數-------------------------------
! ~; c; M! U5 B% H. m) A8 Z' [動載系數 Kv =1.000
6 K& A0 {# W, B$ O9 u6 S輪齒中點接觸線長度(mm) lbm =10.702
7 ~% P5 J7 h9 u* Q齒向載荷分布系數 KHβ=1.898( h) K9 H0 O; w. F2 M/ R f9 h
齒間載荷分配系數 KHα=1.000+ w7 o- k, e2 X
節點區域系數 ZH =2.4855 e& _$ B. X) G# G) Y5 G
彈性系數 ZE =189.812$ g o* b6 {3 l3 V1 [4 s
螺旋角系數 Zβ =0.998
( z" J1 z- k/ [# E錐齒輪系數 ZK =0.800
3 D) Y9 A4 ^' R1 {0 v* i" c潤滑劑系數 ZL =0.945: M- m8 R& u, p
速度系數 ZV =0.9385 C+ L9 M! B' T+ {
粗糙度系數 ZR =0.880
' O8 b0 k( p2 K尺寸系數 ZX =1.000) T- i) x2 Y3 S8 @
中點區域系數 ZM =1.029
1 v$ A5 j9 b, k8 n. a. _& x工作硬化系數 ZW =1.000
& m4 ?8 j! K! @3 _載荷分配系數 ZLS =1.000
) g: d4 m F0 E8 j8 q8 D 小齒輪 大齒輪* ~$ z6 G( ?0 ] G2 T( r& h
壽命系數 ZNT =1.221 1.270) B7 [: O2 a) V4 A/ K6 _/ b
------------------------彎曲強度系數-------------------------------9 w8 _) T" k4 D4 a5 s
齒向載荷分布系數 KFβ=1.898
, ]6 q; R' ^% s3 x0 N8 w. s齒間載荷分配系數 KFα=1.000
1 p$ S, z# ] u' I* V重合度系數 Yε =0.692
4 c+ q6 Q+ B" A螺旋角系數 Yβ =0.987! o. f2 T7 j4 A" c; r- x
錐齒輪系數 YK =1.000
% A) s" L8 v3 `( U$ |( c3 {4 H試驗齒輪的應力修正系數 YST =2.000! }1 b& k9 e9 U/ L/ u3 O) l T
載荷分配系數 YLS =1.000
6 T4 N+ R q" v% K* T$ X) d7 x1 P 小齒輪 大齒輪* B2 j0 k; B' X0 z
尺寸系數 YX =1.000 1.000
$ U' W0 Z5 S0 ]+ t6 @( C齒形系數 YFa =2.435 2.640) x+ Q, k. c* E0 `
應力修正系數 YSa =1.742 1.719+ W; L% i! K1 O( w) n; \; }2 d6 y
相對齒根圓角敏感系數 YδrelT=0.999 0.998
& f5 P. [' c. Y; ?相對齒根表面狀況系數 YRrelT=1.004 1.004
2 S( T! @. x1 |# c; ^彎曲疲勞壽命系數 YNT =0.955 0.968
6 P/ B- e+ h# r$ O: u- w( S6 i3 m--------------------接觸疲勞強度計算結果------------------------------! S B8 n' y9 M
接觸強度極限(MPa) σHlim=1500.000 1500.000
3 f/ f5 ~- @$ G) A9 B, w H計算齒輪接觸極限應力(MPa) σHP=1428.379 1485.943
" ~# u/ y' i; x計算接觸應力(MPa) σH=2348.076 2348.076
: Y8 z u6 F w, y/ `$ f$ z接觸安全系數 Sh =0.608 0.6336 L$ W( A& `0 Z8 U
小輪接觸強度不夠! 大輪接觸強度不夠!
1 F9 ]& p) v1 `3 R I* T6 X--------------------彎曲疲勞強度計算結果------------------------------
, |4 A$ W9 o0 e% P彎曲強度極限(MPa) σFlim=400.000 400.000 I% O) }) `" p+ w( ^7 z
計算齒輪彎曲極限應力(MPa) σFP=766.670 776.497
4 M" g6 K, h0 F" x1 a0 t計算彎曲應力(MPa) σF=1414.845 1513.804
* ~& p% M6 E ]彎曲安全系數 Sf =0.542 0.513! ]5 [ H; F9 Y' n4 o, B
小輪彎曲強度不夠! 大輪彎曲強度不夠!( n# B9 ]( s5 i+ y- K5 {
----------------------------------------------------------------
' v) ~! ]( Y) G" @ 最 小 安 全 系 數 參 考 值
5 N+ q. A, @" J& P┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓/ p) I3 O; w7 P/ Q+ y' m
┃ │ 最小安全系數 ┃0 x8 b5 a I2 k8 X1 G4 r: x3 M
┃ 使用要求 ├─────────┬───────────┨; |- `3 ~: m0 V! f- |
┃ │ SFmin │ SHmin ┃
$ h$ Y* P) z6 {6 {, e: j┠────────┼─────────┼───────────┨/ b4 x+ r7 d6 r8 R: C- D" ^
┃ 高可靠度 │ 2.00 │ 1.50~1.60 ┃" a5 f7 L8 y* G U9 U. U
┠────────┼─────────┼───────────┨3 s6 C# B# v2 Q c$ x
┃ 較高可靠度 │ 1.60 │ 1.25~1.30 ┃
5 m" u' K+ s7 H! ]9 x┠────────┼─────────┼───────────┨; L) r3 r8 c7 J8 v7 K0 ^
┃ 一般可靠度 │ 1.25 │ 1.00~1.10 ┃
3 M0 S/ F3 c$ P9 P- g┠────────┼─────────┼───────────┨
$ a% s0 e% J- G0 V1 H$ f5 L┃ 低可靠度 │ 1.00 │ 0.85 ┃3 w8 J) B: K: ~1 Q# J: X7 w. v5 N
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
1 r/ x0 U) h$ }3 M8 t: v7 H注# E# F8 \5 Y9 b
1 在經過使用驗證或對材料強度、載荷工況及制造精度擁有較準確的數 x( h, ]9 y% ?5 a# R
據時,可取表中SFmin下限值。
' S' O u" G, Z. P& Y+ y2 一般齒輪傳動不推薦采用低可靠度的安全系數值。) i" }. v' [ ?! r
3 采用低可靠度的接觸安全系數時,可能在點蝕前出現齒面塑性變形。
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