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发表于 2010-1-20 17:32:02
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来自： 中国山东济南
根据您所述，我大体上校核了一下您的减速机。您看看，应该是接触强度和弯曲强度均无法满足要求。
8 o; E5 E4 z5 ]. d7 N渐开线圆柱齿轮传动设计报告
0 Q9 o+ A' o5 X& i- @$ `0 i) X7 E# r# b, j# c
一、设计信息: u p# ^! W$ Y8 B$ k5 }. _0 F
设计者 Name=101# l- s- k+ D: P
设计单位 Comp=LBMT
}' a2 F7 h' T( g0 h8 d 设计日期 Date=2010-1-20
! G6 S/ Z2 ~ f: w 设计时间 Time=16:49:29
; N4 e+ S9 r2 r1 m4 K( |
, B6 ]( P0 ~: \) f. ?" l$ p二、设计参数
1 L" j" i' H6 H+ } 传递功率 P=560.00000 (kW)
! W9 A3 n* A! _0 v. `* I t 传递转矩 T=7129.92000 (N.m)
9 i. L8 k' B4 |7 q& o6 a, ^ 齿轮1转速 n1=750 (r/min)
5 S) y. v: e1 F; g9 G. j9 P 齿轮2转速 n2=285.21127 (r/min)0 d o+ g, S0 {. p6 x
传动比 i=2.62962962962962962962962962962968 g0 a, ~3 j" x* Y/ ] o
原动机载荷特性 SF=轻微振动, e0 B! t E; p s" c* o$ b4 V( F2 p; R O
工作机载荷特性 WF=中等振动, j+ d' H+ L; e+ m& p2 b& q
预定寿命 H=10000 (小时)
U7 c* B" m6 }) N' H: O4 A* |% X9 R% d
三、布置与结构
+ R# @, }; }2 A7 _7 w 结构形式 ConS=闭式) q$ b# b# L2 L: z0 a2 l. Y
齿轮1布置形式 ConS1=对称布置
6 n" @& v2 s! x5 h 齿轮2布置形式 ConS2=对称布置4 G% R" q6 K6 O
, P; I& s1 G% G四、材料及热处理2 t) e( W$ Y1 B' x
齿面啮合类型 GFace=硬齿面5 g$ B( G) I) c8 D2 T
热处理质量级别 Q=MQ- L6 E+ c: c R* ~5 g, ]& _7 f) M. Y
0 S" \0 ~9 |" W0 t" n6 h* R' [ 齿轮1材料及热处理 Met1=42CrMo<表面淬火>' g3 e0 }( I8 }& J
齿轮1硬度取值范围 HBSP1=48-56
' H; L; c9 X% q' y3 Z 齿轮1硬度 HBS1=522 \& U8 b) Z' n7 H. N8 L/ ]
齿轮1材料类别 MetN1=01 X! s1 U4 m# g. b& ]# Z- m
齿轮1极限应力类别 MetType1=11
, Q J( k& {' p* Z! ^ R( l: @$ `& V' L, X- _8 c& n! h
齿轮2材料及热处理 Met2=42CrMo<表面淬火>! E& z6 R* `3 i0 b5 d! v3 E6 x
齿轮2硬度取值范围 HBSP2=48-56% b4 ?) J, x7 u8 W: H; g% R) {2 ]
齿轮2硬度 HBS2=52
$ m. z0 U% z; m4 I- O( G 齿轮2材料类别 MetN2=0- h9 C( N$ ~, o
齿轮2极限应力类别 MetType2=11. N3 p$ y5 b2 }0 U! {
8 M; H. b2 [# O- u& W2 h5 V, }
五、齿轮精度
! M* z% q! R% Q) ]: M; Z7 B 齿轮1第Ⅰ组精度 JD11=7
( P' S& T3 U* o& v$ S 齿轮1第Ⅱ组精度 JD12=7
( T9 L: }; w. k. a/ r2 X 齿轮1第Ⅲ组精度 JD13=7
2 e+ ~8 x1 c6 l# u* k 齿轮1齿厚上偏差 JDU1=F
! k2 O2 J7 S- I8 |# x 齿轮1齿厚下偏差 JDD1=L5 T* T6 Q5 b# ~) @& j. \
+ U. w8 g1 Y1 B! H5 C7 K8 T 齿轮2第Ⅰ组精度 JD21=7 ]; R6 \- V3 w6 Z1 O1 U
齿轮2第Ⅱ组精度 JD22=76 E0 Z+ }. k. a
齿轮2第Ⅲ组精度 JD23=7
/ q( e3 T I6 D5 R+ v1 G6 H$ p 齿轮2齿厚上偏差 JDU2=F
" O0 V1 n3 n2 S: E: @ 齿轮2齿厚下偏差 JDD2=L
6 ^ [+ G& D _2 q B- w0 x( h% d3 h- _5 M3 f
六、齿轮基本参数
. q5 C! g& F) }# v 模数(法面模数) Mn=5
, G& Y5 C& W# k# r1 c" I9 P% ^) V 端面模数 Mt=5.10204
9 P6 g4 K) w" h, g5 _% h2 j 螺旋角 β=11.478340954533572625029817807861 (度)2 R+ o* Q' v0 F4 \. C
基圆柱螺旋角 βb=10.7775533 (度)7 U4 I$ Y* [' O4 e
, y0 q) a# g8 L+ k
齿轮1齿数 Z1=27
7 K* T! z3 l! w6 v! d 齿轮1变位系数 X1=0.00
* J- h* K/ K* a, k% ` 齿轮1齿宽 B1=100 (mm)) G8 P3 [9 W2 K7 k8 z' f, x3 M
齿轮1齿宽系数 Φd1=1.48148" f: a# t9 b7 O
) I p' {" U1 E1 N- `
齿轮2齿数 Z2=71
' K1 K- ~8 U6 J 齿轮2变位系数 X2=0.00
) H4 `5 z' A$ p i* w0 u 齿轮2齿宽 B2=90 (mm)
- @$ u) ?) p$ t1 v6 ~& a 齿轮2齿宽系数 Φd2=0.50704% J3 d2 r& c; V6 t: D3 `2 T% c8 w
4 K$ a& \" Q0 r; F
总变位系数 Xsum=0.00000
+ a% T7 H9 a( x- F2 k G' _, s% K 标准中心距 A0=250.00000 (mm)" u, v+ {6 _4 j7 }! g2 E z
实际中心距 A=250.00000 (mm)* U1 o! a( K8 ~
齿数比 U=2.62963
7 S/ f. {! u, O, o) H& r' v$ g 端面重合度 εα=1.67058
q3 L' t& T3 d6 @1 d( D: G: w0 \ 纵向重合度 εβ=1.14017
; K+ G- j4 ]0 j7 y( | 总重合度 ε=2.81075
4 @+ A9 \3 ]& s) ^( E, d) P- {& }: T6 G ?
齿轮1分度圆直径 d1=137.75510 (mm)" e% w3 N6 Y0 |+ v N
齿轮1齿顶圆直径 da1=147.75510 (mm)
% \2 w! ?) m8 [* G9 _+ d 齿轮1齿根圆直径 df1=125.25510 (mm)
5 L4 r; Y/ W4 L! e |, P 齿轮1齿顶高 ha1=5.00000 (mm)
) E1 D5 b& e/ t; B 齿轮1齿根高 hf1=6.25000 (mm)
`: j% a" z4 c7 K 齿轮1全齿高 h1=11.25000 (mm)
. n& A3 K( b, s! p/ K6 E4 h7 v 齿轮1齿顶压力角 αat1=29.074403 (度)* y1 e+ e& ]0 B+ ^2 P8 ?" s {' M: T
" W; z/ w( f* T( s
齿轮2分度圆直径 d2=362.24490 (mm)9 b$ G" X3 L$ @) z5 k
齿轮2齿顶圆直径 da2=372.24490 (mm)
" i# x+ y4 A) _) v( U) C3 F1 v 齿轮2齿根圆直径 df2=349.74490 (mm)0 s8 E. v- P5 n: q* s6 ], }& i1 }! k; N' @
齿轮2齿顶高 ha2=5.00000 (mm)1 f, ?6 l1 \9 y6 V! g
齿轮2齿根高 hf2=6.25000 (mm)
6 J2 U6 ~7 Z7 I3 O6 O 齿轮2全齿高 h2=11.25000 (mm)
# x$ l, Q! c2 d- a, }+ Y 齿轮2齿顶压力角 αat2=24.181659 (度)4 F+ P( ?- [8 _7 y0 f+ W% k
$ J6 ?2 \, A, Y6 B# w0 I 齿轮1分度圆弦齿厚 sh1=7.85006 (mm)/ X0 v1 o2 q7 @& x" K! R/ e. s- a, W! _
齿轮1分度圆弦齿高 hh1=5.10749 (mm), n ]# Z3 f) }, w0 I& [; A3 ~
齿轮1固定弦齿厚 sch1=6.93524 (mm); a! T% H N$ t' T# I9 @
齿轮1固定弦齿高 hch1=3.73779 (mm)' Y4 B- D; W! k) L
齿轮1公法线跨齿数 K1=3
% |6 G4 Z( F. I 齿轮1公法线长度 Wk1=38.90461 (mm)
7 T$ X' |3 t. T4 @ C3 p% i; x. t8 ]; R$ O( \
齿轮2分度圆弦齿厚 sh2=7.85341 (mm)! B0 @3 e6 c! h' R% d' A
齿轮2分度圆弦齿高 hh2=5.04088 (mm)
! n! M3 y9 c8 ]! @9 k( _ 齿轮2固定弦齿厚 sch2=6.93524 (mm) G* ~8 |. e- f# a8 ]) W- G6 H3 X
齿轮2固定弦齿高 hch2=3.73779 (mm)5 E) f$ r2 N/ \: u& F! H$ M
齿轮2公法线跨齿数 K2=8; ^' H2 y) _5 X8 j* e
齿轮2公法线长度 Wk2=115.97199 (mm); L+ h( R! A7 t7 |5 J, Q
5 P, q$ B" k( V 齿顶高系数 ha*=1.00+ a' h' p8 L/ M6 w% K7 V
顶隙系数 c*=0.25) n; P0 i% x1 m4 [0 a$ U8 W
压力角 α*=20 (度)
( j- o4 J" ]* Y2 _+ m' D$ S 端面齿顶高系数 ha*t=0.98000& `' {+ W3 k- d& G& [% x
端面顶隙系数 c*t=0.245007 `5 |) a( x7 O2 W, ^( F
端面压力角 α*t=20.3749059 (度)
i. M. z, c# h0 a6 |( p$ I) V; _% @
1 ]0 u: P5 p) f( j- X( f+ q
/ M9 I4 [ ]' m O s" O七、检查项目参数, ` l3 b. i; n
齿轮1齿距累积公差 Fp1=0.06122( n3 S4 d2 P, A' b0 b0 {; U
齿轮1齿圈径向跳动公差 Fr1=0.04715
/ J0 g3 P% v" P5 S" Q7 f: z 齿轮1公法线长度变动公差 Fw1=0.03372
h1 U( a6 W% @0 |5 V 齿轮1齿距极限偏差 fpt(±)1=0.018435 ?3 `3 N4 G$ k! `* Y7 ^1 G. J8 n* u4 {; ]
齿轮1齿形公差 ff1=0.01482
; ?2 X5 z2 j6 h 齿轮1一齿切向综合公差 fi'1=0.01995
1 \+ @/ t+ U, b3 E 齿轮1一齿径向综合公差 fi''1=0.026058 Q7 C) s3 r: _
齿轮1齿向公差 Fβ1=0.01880
0 |8 G- j2 P8 F. y6 T& E, d 齿轮1切向综合公差 Fi'1=0.07604
% T& l4 Y- l$ C$ U 齿轮1径向综合公差 Fi''1=0.06601
7 J4 v4 A8 ^* c+ c# { 齿轮1基节极限偏差 fpb(±)1=0.01728
$ y. {. `" r: ^0 D+ h 齿轮1螺旋线波度公差 ffβ1=0.01955
2 j% {/ ]) D% B 齿轮1轴向齿距极限偏差 Fpx(±)1=0.01880: [/ V8 K% H( _( ~& b7 w C
齿轮1齿向公差 Fb1=0.01880% p6 v7 O$ B: S& f( G4 t% J! O
齿轮1x方向轴向平行度公差 fx1=0.01880$ c9 P& j; d+ C( z7 u* _9 x7 j
齿轮1y方向轴向平行度公差 fy1=0.00940 k- I% b# i1 ?8 u
齿轮1齿厚上偏差 Eup1=-0.07373
/ M' c+ K4 x2 [( C8 U 齿轮1齿厚下偏差 Edn1=-0.29492
4 F8 m. M5 O3 T5 L$ D
# @) M/ @/ V3 S$ y6 }' l: S' Y 齿轮2齿距累积公差 Fp2=0.09368( k* F& ^2 O) A: s& m6 c
齿轮2齿圈径向跳动公差 Fr2=0.06145- m7 \/ O2 R, r4 F( c. y
齿轮2公法线长度变动公差 Fw2=0.04262
Q0 I& H% l5 X8 H: c. w, c 齿轮2齿距极限偏差 fpt(±)2=0.02007% g$ f8 |6 J* |1 p0 |
齿轮2齿形公差 ff2=0.01763
( A* C& x$ t% [' E3 P* @! Z 齿轮2一齿切向综合公差 fi'2=0.02262
% j3 Q2 u) s* q; F n' D( J6 v 齿轮2一齿径向综合公差 fi''2=0.02833/ @6 l; A7 {$ x& f+ Y# `; j+ K) V
齿轮2齿向公差 Fβ2=0.00630
4 W0 c8 F6 d; j, M4 A/ a; y 齿轮2切向综合公差 Fi'2=0.11131* z5 K$ A$ \, i' {; O
齿轮2径向综合公差 Fi''2=0.08603
& s' ?- N' `) X0 u) A+ R 齿轮2基节极限偏差 fpb(±)2=0.01882
/ J7 S: K: d9 l2 ~0 P, i3 K) q: m 齿轮2螺旋线波度公差 ffβ2=0.022175 V" o1 u/ n }$ J9 @2 I
齿轮2轴向齿距极限偏差 Fpx(±)2=0.00630% s0 o. _9 E; A- ^) g% A
齿轮2齿向公差 Fb2=0.00630- ^+ r$ w* x ^$ I
齿轮2x方向轴向平行度公差 fx2=0.006308 e( ^: B& W5 o5 \+ x1 H
齿轮2y方向轴向平行度公差 fy2=0.003155 D$ |( a: D, h: u& _
齿轮2齿厚上偏差 Eup2=-0.08030- P' A4 c4 Z4 F! Q4 |
齿轮2齿厚下偏差 Edn2=-0.321191 O- L% E7 P: a h9 i, F* S
$ D7 {, D B! j( S 中心距极限偏差 fa(±)=0.03600
: ^" ~' {. j0 H1 L# d4 t0 K7 g. i( v+ \2 X; s2 ]
/ O T' o A& u/ R* k* _1 V( c八、强度校核数据
9 V# }) ]; D! F 齿轮1接触强度极限应力 σHlim1=1186.4 (MPa)9 d, y8 ~( I7 l! J$ p
齿轮1抗弯疲劳基本值 σFE1=672.0 (MPa)) A/ ^4 m$ V* U
齿轮1接触疲劳强度许用值 [σH]1=1150.8 (MPa)/ U* T" I4 v7 B: `: }, s+ [# u. J
齿轮1弯曲疲劳强度许用值 [σF]1=480.0 (MPa)0 D; R" [- c% d; o6 S8 G
齿轮2接触强度极限应力 σHlim2=1186.4 (MPa)
1 r" ?/ u+ W8 d+ K0 Q: B2 l 齿轮2抗弯疲劳基本值 σFE2=672.0 (MPa)6 H1 T _9 l+ ?4 z5 R
齿轮2接触疲劳强度许用值 [σH]2=1150.8 (MPa)4 N. Q" b8 m. ~
齿轮2弯曲疲劳强度许用值 [σF]2=480.0 (MPa)
* L. _* Q# Q4 P; g9 {0 k 接触强度用安全系数 SHmin=1.004 @9 k' j+ W% Y
弯曲强度用安全系数 SFmin=1.40( Z0 E0 m) O b! Y& p5 s" d, @
接触强度计算应力 σH=1629.9 (MPa)
0 s% x/ y% E+ x# r( j3 V 接触疲劳强度校核 σH≤[σH]=不满足
) ]+ o2 Z$ c4 m4 j 齿轮1弯曲疲劳强度计算应力 σF1=1092.7 (MPa)
; h P& ]( i2 O D 齿轮2弯曲疲劳强度计算应力 σF2=1045.3 (MPa)2 x# q* l% @9 I7 A, ^1 U7 Q
齿轮1弯曲疲劳强度校核 σF1≤[σF]1=不满足
) y! r" \; K$ M+ w 齿轮2弯曲疲劳强度校核 σF2≤[σF]2=不满足2 _" W- [$ Z2 \7 L' d& Q
$ f8 i( g: d/ t. G2 T4 B# ^; D
9 R- a, r: t2 {/ W N9 | }九、强度校核相关系数8 L9 |) K: Y) [+ K! S+ W+ Z, U, |
齿形做特殊处理 Zps=特殊处理4 l( T6 c% U/ h( s4 @2 V. H
齿面经表面硬化 Zas=不硬化: @5 z5 R. j6 r k$ N& C
齿形 Zp=一般
/ S0 t0 ^4 S5 Q" b x1 T7 l- F/ K 润滑油粘度 V50=120 (mm^2/s)2 o; k+ M+ s5 N5 T& l( i
有一定量点馈 Us=不允许9 q" |( {4 Q2 E5 C. Y' P) ]+ K
小齿轮齿面粗糙度 Z1R=Rz≤6μm ( Ra≤1μm )
: D, R& r8 K0 S' L* r0 m2 p 载荷类型 Wtype=静强度+ I7 \9 I |$ u e% |2 s
齿根表面粗糙度 ZFR=Rz≤16μm ( Ra≤2.6μm )
1 d0 X% M* S+ C f8 D- N 刀具基本轮廓尺寸 HMn=Hao/Mn＝1.25, Pao/Mn＝0.38
2 M* O4 v$ {; X! h* O# A( y( h' @; c3 g. J5 \
圆周力 Ft=103515.87709 (N)$ r" i$ B& c% @1 I' |
齿轮线速度 V=5.40963 (m/s)
; e3 D% z9 z& q! Z1 C+ o0 J9 P' r, \5 ^/ ]/ t2 U+ _ t. u
使用系数 Ka=1.60000
9 S8 H: I# |; }! I9 u 动载系数 Kv=1.02959
8 v" ^/ S0 _( y, S5 y 齿向载荷分布系数 KHβ=1.00000; H4 [) T* d5 q$ u5 }0 i5 M
综合变形对载荷分布的影响 Kβs=1.00000
2 m2 R+ n, p9 Z W 安装精度对载荷分布的影响 Kβm=0.00000
# d0 p& S* l6 o1 H/ N, L8 q0 P 齿间载荷分布系数 KHα=1.10000( N; I7 A' C. p. V6 ~& D& P( a* r5 ?1 z
节点区域系数 Zh=2.45352- i* R( ?4 u2 ?+ N5 i
材料的弹性系数 ZE=189.800006 w4 y( a# _& z
接触强度重合度系数 Zε=0.77369
8 _. A! {0 m. o: W s: C 接触强度螺旋角系数 Zβ=0.989955 }& A7 X: x# V5 H4 D
重合、螺旋角系数 Zεβ=0.76591; p; w3 l! e* q+ m7 U
接触疲劳寿命系数 Zn=1.00000/ S. _& M7 l, t7 w
润滑油膜影响系数 Zlvr=0.97000' Y3 _8 x& U% N m2 j. v
工作硬化系数 Zw=1.00000
5 ^( e4 X3 k% W; ^- S 接触强度尺寸系数 Zx=1.00000
" K6 {* C) f! G i( {
4 T7 A6 k5 U* F 齿向载荷分布系数 KFβ=1.00000
; H$ q/ }; N7 z- P 齿间载荷分布系数 KFα=1.10000
& L: O- ^1 G1 `6 [+ k 抗弯强度重合度系数 Yε=0.69895
, ]8 V' n7 m/ ~ 抗弯强度螺旋角系数 Yβ=0.90435
8 ]+ o9 B; p p0 y 抗弯强度重合、螺旋角系数 Yεβ=0.632095 s1 S( m8 }( V; [* A
寿命系数 Yn=1.000005 e% Y0 Z" a9 P( t
齿根圆角敏感系数 Ydr=1.000000 Q, d+ d7 u- K2 s
齿根表面状况系数 Yrr=1.00000
E O7 f v8 O: \ 尺寸系数 Yx=1.00000. M0 J. W; I" |6 p! N) q" u2 Y8 p
齿轮1复合齿形系数 Yfs1=4.14725( x: m1 u; T3 y( r$ z+ ]. K) f8 ~
齿轮1应力校正系数 Ysa1=1.61156
% ]5 v. ?) R! ^* g- u 齿轮2复合齿形系数 Yfs2=3.96743
3 O7 I5 e- Q1 l4 c 齿轮2应力校正系数 Ysa2=1.76843 |
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