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[讨论] 齿轮强度校核

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发表于 2010-9-8 07:50:50 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国山东济宁

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齿轮弯曲强度校核时,大齿轮的弯曲强度高还是小齿轮的弯曲强度高,现在遇到两家算的结果相反。
发表于 2010-9-10 20:57:06 | 显示全部楼层 来自: 中国广东深圳
两种情况都可能存在呀,从来没有说大齿轮一定强过小齿轮的。
8 v& m5 l9 a8 ?主要还是看大小齿轮的参数,材质和热处理情况。9 s6 ~0 E/ F" Z' z4 O
楼主可以提供详细参数,大家可以帮你算一算。

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 楼主| 发表于 2010-9-14 07:57:18 | 显示全部楼层 来自: 中国山东济宁
本帖最后由 wxhsd 于 2010-9-15 15:28 编辑 ! _( Y; ~$ B, ?+ ]
8 s3 N, v+ M* d
第一级:格利森弧齿锥齿轮 模数7,螺旋角35°,压力角20°,齿宽41,齿数12,37。
. _0 E; i8 Z! }( q. h' T* A' K, l1 I) d$ N; F" y7 V0 m; |: X; ~
径向变位系数0.35,-0.35,切向变位系数0.075,-0.075。扭矩:333.779N.m   转速:1088rpm' V& Z  u. o3 y
  C7 ]6 l) J; A+ r1 s- k% A
第二级:渐开线圆柱斜齿轮 模数4,螺旋角11°,压力角25°,齿宽50,齿数23,75。变位系数0.02,0.063。中心距200。扭矩:1029.15N.m   转速:352.86rpm* b# A* r4 ~6 _8 _4 L9 J

0 j1 k# N" `( v" W0 s第三级:渐开线圆柱斜齿轮 模数6.5,螺旋角11°,压力角25°,齿宽100,齿数18,59。变位系数0.01,0.038,中心距255。扭矩:3355.93N.m     转速:108.21rpm/ B- x% j2 J( k6 J+ D% k- C
材料:17Cr2Ni2Mo,热处理等级MQ,校核疲劳和弯曲强度) A' [. L- [6 l1 w; O8 y. T
有没有人帮忙校核一下
发表于 2010-9-16 12:33:33 | 显示全部楼层 来自: 中国广东深圳
-----渐开线圆柱齿轮承载能力计算结果-----2010年09月16日
. e+ |6 F0 u3 }6 ?0 U1 S5 W% K(一) 基本参数
& f2 K8 _' m3 s  r3 Q6 N 1 切向力(N.m)   21961.77430          7 模数           4 ) X! p! j: ]3 Z# F9 t
2 扭矩(N.m)     1029.15000           8 压力角         25 5 q1 ~( t- T5 G( M! s
3 转速(rpm)     352.86000            9 螺旋角         11
: L" N' y9 w2 ~' S6 s& w 4 寿命(h)       87600               10 啮合方式       外啮合
% n" g/ S1 a# ^ 5 速比          3.26087             11 端面重合度     1.45634
1 o- _, ]) P0 ^3 ~# u$ M. z 6 中心距        199.99926           12 轴向重合度     0.759204 T: p1 b- i1 d* }( F
(二) 小齿轮                          (三) 大齿轮
. j3 u; x  P" K5 i 1 齿数          23                   1 齿数           75
) ?- w3 U* e! l; I( l 2 变位系数      0.02000              2 变位系数       0.06300
3 y  A: R  f. E6 d: s  q, m 3 齿顶圆直径    101.87952            3 齿顶圆直径     314.11659
. f. g. [3 Q; x. \6 ~7 l# F 4 齿根圆角      1.52                 4 齿根圆角       1.52
; ^6 i; K5 a; b" e, P- H5 ^ 5 挖根量        0                    5 挖根量         0
% e. F) W2 v' P3 i4 N- R0 N/ n 6 齿宽          50                   6 齿宽           50
( ^) C4 u: N7 X6 k1 Q/ G9 m 7 齿顶滑动率    0.99826              7 齿顶滑动率     0.590603 |" Q$ N7 c. I4 W( L
8 应力循环次数  1854632160           8 应力循环次数   568753862 ! Y0 G8 Z- S2 f* l5 v2 b, j
(四) 接触强度计算7 r; L  B2 t  k! g5 N
                 公用系数                      小齿轮P     大齿轮W' J. F: n3 G0 \1 ^: p/ k% p( t
1 使用系数  KA   1.25        1 寿命系数  ZNT   0.89532      0.928304 L6 G; W8 M, C7 v! e- m+ M/ y7 \$ A
2 动载系数  Kv   1.01989     2 硬化系数   Zw   1            1
1 F* {# f# e' N4 h, y1 R 3 啮合刚度  Cγ  20.03923    3 尺寸系数   Zx   0.99970      0.99970
) W3 J- m/ T8 r 4 单齿刚度  C'  14.92955    4 润滑剂系数 ZL   1            1; Q) b( b" k7 ^% c$ |- W
5 分布系数 KHβ  1.16730     5 速度系数   Zv   1            1
# {! [/ c) ]3 q, {: A 6 分配系数 KHα  1           6 粗糙度系数 ZR   0.92         0.92
- Q. W" @, P: ]; e: E 7 区域系数  ZH   2.24441     7 啮合系数 ZB_ZD  1.01724      1
: b6 ?0 `6 ^( W4 [; ?2 D  B 8 重合度系数 Zε 0.85175     8 接触疲劳 σHlim 1500         1500* P1 \% I! ^( e5 f) w2 k. H& L
9 螺旋角系数 Zβ 0.99077     9 极限应力 σHG   1235.17094   1280.66968. Y2 {9 i: e& H& i2 ?
10 弹性系数   ZE  189.81170  10 计算应力 σH    1103.99473   1085.28443
; t9 k# \8 P4 o+ \+ }11 均载系数  KHP  1          11 安全系数  SH    1.11882      1.18003
4 t; x! ]1 X# C; f% |(五) 弯曲强度计算
: C, V9 E/ [: X& {- o 1 分布系数 KFβ  1.13609     1 寿命系数  YNT    0.87938     0.90042! {  j* x9 n) x  E0 t
2 分配系数 KFα  1           2 敏感系数 YδrelT 1           1' n" z/ H3 P' {, C4 |' z) ]* c
3 重合度系数 Yε 0.74959     3 齿根系数 YRrelT  1           1
8 A/ T- G- Q) {% Y- Q/ N 4 螺旋角系数 Yβ 0.93041     4 齿形系数 YF      1.30767     1.11767; Z% \4 @. u4 x) J' `/ ^
5 应力系数 YST   2           5 应力系数 YS      1.98527     2.27004
/ N# N( L' L$ P4 m1 d4 y3 ]( f% Q 6 尺寸系数 Yx_P  1.00000     6 弯曲疲劳 σFlim  450         450
1 w' l  Q5 r" D; e, u. ] 7 尺寸系数 Yx_W  1.00000     7 极限应力 σFG    791.44200   810.37800
- E8 d* N3 b  t. N 8 轮缘系数 YB_P  1           8 计算应力  σF    384.15423   375.43520
' ]+ D$ X6 E% [7 m 9 轮缘系数 YB_W  1           9 安全系数   SF    2.06022     2.15850
" L% A" q, C9 @5 q& N  h; i1 X" q' }10 均载系数 KFP   1
1 Q% u( u8 x& m4 E' d+ u(六) 引用标准: ISO6336、GB/T3480 渐开线圆柱齿轮承载能力计算6 N+ S. a& U$ J* @, k
----------结束----------
' I* b6 G* j; n  L-----渐开线圆柱齿轮承载能力计算结果-----2010年09月16日% u& s, Z7 f. C5 u6 X) E
(一) 基本参数/ r8 w9 c6 s- ~1 V6 f/ E" E
1 切向力(N.m)   56312.34546          7 模数           6.5
6 D5 j5 R. z% h7 f* f$ _7 ^: ` 2 扭矩(N.m)     3355.93000           8 压力角         25
8 v8 D2 H9 \5 C+ U5 x% ~# `% G' u 3 转速(rpm)     108.21000            9 螺旋角         11 1 |% \* q, J2 R/ a+ p& d. K' D& X
4 寿命(h)       87600               10 啮合方式       外啮合
, j: F& J* b# {2 P) Q. a7 _ 5 速比          3.27778             11 端面重合度     1.430118 N# _2 ^$ B! }$ v+ \8 m, n8 D
6 中心距        255.24501           12 轴向重合度     0.93441' P: q9 b& B0 B: x8 o2 a% n
(二) 小齿轮                          (三) 大齿轮  N/ O! _! [0 I2 P6 Z
1 齿数          18                   1 齿数           59
) K2 e" M1 d* d8 w* @+ j& | 2 变位系数      0.01000              2 变位系数       0.038003 c/ K& h) Y  V+ }4 x
3 齿顶圆直径    132.31817            3 齿顶圆直径     404.17016
/ M5 t9 C4 Z# }* n 4 齿根圆角      2.47                 4 齿根圆角       2.47
2 J1 W9 M( \6 B/ X% M5 a2 }; m4 K 5 挖根量        0                    5 挖根量         0
; ~$ `! _7 a7 s8 o" i, y! S 6 齿宽          100                  6 齿宽           100
( I9 }& j3 L& \. M4 r 7 齿顶滑动率    1.59328              7 齿顶滑动率     0.75957
, ?" ]* N2 O( J5 \- k 8 应力循环次数  568751760            8 应力循环次数   173517486 0 J. P# r: o4 J) A5 ]
(四) 接触强度计算
$ C* }( \6 D: U4 `$ f& G/ i+ I                 公用系数                      小齿轮P     大齿轮W+ Z: W5 p" {6 t: _
1 使用系数  KA   1.25        1 寿命系数  ZNT   0.92830      0.96264$ b; \, f& m- [. g0 s
2 动载系数  Kv   1.00496     2 硬化系数   Zw   1            1; x5 [0 t9 O4 C  E  F) [2 ?+ A
3 啮合刚度  Cγ  18.79211    3 尺寸系数   Zx   0.99970      0.999704 |9 R) I/ Z) |) d2 p
4 单齿刚度  C'  14.20869    4 润滑剂系数 ZL   1            1
% N8 b% o8 S$ ^3 Z4 W5 R 5 分布系数 KHβ  1.14677     5 速度系数   Zv   1            11 l  e3 U) u5 t) @" x4 q/ o
6 分配系数 KHα  1           6 粗糙度系数 ZR   0.92         0.92
+ u* p' N( ]$ |8 [7 ` 7 区域系数  ZH   2.24703     7 啮合系数 ZB_ZD  1.00688      1, G0 M# P" ~3 k* q& o
8 重合度系数 Zε 0.84236     8 接触疲劳 σHlim 1500         15003 l9 d6 i+ [+ O# \1 E% O$ [8 |
9 螺旋角系数 Zβ 0.99077     9 极限应力 σHG   1280.66968   1328.04467
$ J; ~5 o2 W3 V- X) K10 弹性系数   ZE  189.81170  10 计算应力 σH    1068.19177   1060.89282
- D" O, c! v7 {2 d! ~" i11 均载系数  KHP  1          11 安全系数  SH    1.19891      1.25182
& o' o# l2 m0 j+ b(五) 弯曲强度计算
* \/ L. D+ z6 [. \5 m3 M1 c 1 分布系数 KFβ  1.12444     1 寿命系数  YNT    0.90042     0.92205) x: @$ P% U  h8 L' o( l
2 分配系数 KFα  1           2 敏感系数 YδrelT 1           1" Z# u+ [2 D5 j8 \; p6 _* _
3 重合度系数 Yε 0.75875     3 齿根系数 YRrelT  1           1
& H& s5 k# K* p" Q) B7 ` 4 螺旋角系数 Yβ 0.91435     4 齿形系数 YF      1.46085     1.180319 J) w# U# o* u
5 应力系数 YST   2           5 应力系数 YS      1.88597     2.18066
+ I! z+ |$ b2 f2 w9 G7 W8 ~( c- ` 6 尺寸系数 Yx_P  0.98500     6 弯曲疲劳 σFlim  450         450/ t* X; N" A- \0 o( s
7 尺寸系数 Yx_W  0.98500     7 极限应力 σFG    798.22233   817.39733+ a9 d/ k6 j- z9 o: v/ |6 y; q
8 轮缘系数 YB_P  1           8 计算应力  σF    308.27493   287.99294& D& ~: t! i9 N; j, O
9 轮缘系数 YB_W  1           9 安全系数   SF    2.58932     2.83826
( w4 H+ W9 A0 M; k+ D, t; U10 均载系数 KFP   1 8 W3 A: m6 Q* r: e0 r5 x
(六) 引用标准: ISO6336、GB/T3480 渐开线圆柱齿轮承载能力计算5 C  w% P* x$ D4 Q. U9 Q% f' Q
----------结束----------
# s9 A8 a4 A7 o! }9 v5 m- i- |* o! @' i( Y$ ^9 L

" d) [0 G0 m8 F2 Q6 k  o第一级 格利森弧齿锥齿轮3 C. Q' x9 s" F$ Z6 `
模数7,螺旋角35°,压力角20°,齿宽41,齿数12,37。
, D' N( ?, T5 r2 T* k/ @径向变位系数0.35,-0.35,切向变位系数0.075,-0.075。扭矩:333.779N.m   转速:1088rpm' y" o7 U# u  L# v+ G2 ^0 ?
弯曲许用应力:207MPa      接触许用应力:1724MPa
; D$ K# g$ K4 \" a; F小齿轮计算弯曲应力:82MPa) a1 ]; b9 ]' O* c1 t
大齿轮计算弯曲应力:82.2MPa4 A. l5 D9 C* @. H8 C
计算接触应力:1055.1MPa' c" o1 M# g$ S  u( L- b

; m/ b) S+ N" C( ^1 b& D第二级齿轮的变位系数和计算的中心距,与提供的数据有小误差。
发表于 2010-9-16 15:52:19 | 显示全部楼层 来自: 中国安徽蚌埠
楼上的强,怎么计算的?! ?, q! G0 n- @
有简单的方法和途径么
发表于 2010-9-16 18:59:11 | 显示全部楼层 来自: 中国广东深圳
圆柱齿轮按ISO6336或GB/T3480 的方法计算呀。
0 ~+ v, g9 m8 [  q( ^弧齿锥齿轮 是用格利森CAGE软件算的。
发表于 2010-9-21 12:48:42 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
有高人呀!做减速机的应该都会算呀!每个公司都有自己的计算软件来进行计算,但都有差别。不是生产厂家,应该算不出其精确的结果。
发表于 2010-9-25 23:33:05 | 显示全部楼层 来自: 中国河南郑州
设计上应该保证一对齿轮的弯曲强度尽量相等或相近,通过调整参数来实现,这样才能保证寿命最高,接触强度理论上应该是一样的

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