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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。. p: h, Z4 g% B" i" a6 C
渐开线圆柱齿轮传动设计报告
9 R- b: }/ O! N. B$ j$ r: A& {! I: f' i- }
一、设计信息$ ^# i: q( m* K) X
设计者 Name=101
. V( o0 B8 j) g9 a1 D, d- s 设计单位 Comp=LBMT
0 G4 Q- V4 Y/ _$ G9 g3 i) R 设计日期 Date=2010-1-20
7 j; a5 @/ \7 k, N6 J5 Z 设计时间 Time=16:49:29# e: f2 @7 \( L2 l9 r6 r
2 G5 N8 D1 q* j二、设计参数% N. s% f" i* A7 h \8 A7 a+ m( g
传递功率 P=560.00000 (kW)& I2 i& b- k. K( n" g7 ]& x
传递转矩 T=7129.92000 (N.m)
7 R+ |( F+ H. ] 齿轮1转速 n1=750 (r/min)9 d, h- r6 o! e: f9 A& ~/ T# w
齿轮2转速 n2=285.21127 (r/min)9 W, G3 k G. {* v# U
传动比 i=2.6296296296296296296296296296296' T5 ^/ C0 U4 Y# m9 K
原动机载荷特性 SF=轻微振动4 _$ N& y, g3 |) K5 \8 a7 D7 I
工作机载荷特性 WF=中等振动9 u+ j- b/ q* @+ P2 K N
预定寿命 H=10000 (小时)
$ x5 p8 @5 u% S! }+ g) M1 K! x- I
# U. p6 i: [+ T) r三、布置与结构
2 _, ?( p4 \' S0 d 结构形式 ConS=闭式
+ {$ a" S E+ i |) t& F/ U, \+ g. D 齿轮1布置形式 ConS1=对称布置
& {( t5 t; l F" m' C* J& | 齿轮2布置形式 ConS2=对称布置5 f, h/ A2 U' y3 `2 o! l
9 Z. U4 \. m: [2 T) d- `# _0 b1 o四、材料及热处理2 k" z8 q$ c) x: \, o5 R9 P, t
齿面啮合类型 GFace=硬齿面( ^# v+ v* E1 `# n
热处理质量级别 Q=MQ, g* i. U/ L% f9 u% r
# u% [) F) Z; i7 D: ]' k8 E' g( w* I$ P 齿轮1材料及热处理 Met1=42CrMo<表面淬火>
0 E8 |" k. u- F4 z 齿轮1硬度取值范围 HBSP1=48-56
* v' o. K* s' V' ?* J 齿轮1硬度 HBS1=52+ u' `- S) M: k; ~6 L/ \
齿轮1材料类别 MetN1=0# V! Z$ x" r# V: @! R0 o) ~* N
齿轮1极限应力类别 MetType1=11
* n( @: s' y. r4 c9 f* a/ L# S7 t1 g) n. e' z2 Q3 {7 l z" t
齿轮2材料及热处理 Met2=42CrMo<表面淬火>
. ]8 P; E# L( J$ ]. g' l 齿轮2硬度取值范围 HBSP2=48-56: q* c. H1 Z; I& ^ g
齿轮2硬度 HBS2=52" o/ T% |5 X: L) a9 c1 Q( h
齿轮2材料类别 MetN2=0
, s& B6 {) {3 V2 {/ e: m 齿轮2极限应力类别 MetType2=11
3 G* X# h J& Q: v1 z% q& r l% L3 o7 B* ]! U
五、齿轮精度+ r% _4 E# g$ e0 K
齿轮1第Ⅰ组精度 JD11=7! \& ^$ {+ Y. l$ M% J7 V# ?% R- t
齿轮1第Ⅱ组精度 JD12=7
# k ^4 l V& @: b: _; r 齿轮1第Ⅲ组精度 JD13=7" a3 k m6 o2 ]; w
齿轮1齿厚上偏差 JDU1=F
; @ h0 }! x G& k 齿轮1齿厚下偏差 JDD1=L
4 i/ y, H( c/ P2 o6 A) q8 ~7 \' d- O+ ]
齿轮2第Ⅰ组精度 JD21=7 j) B" y8 W5 v% U' K) U: m
齿轮2第Ⅱ组精度 JD22=73 j" O' j* Y5 A( q0 Y7 `
齿轮2第Ⅲ组精度 JD23=7
! X( R1 D4 g- E7 P& Q 齿轮2齿厚上偏差 JDU2=F
, O- q! ?# t0 g' y5 j) H9 \ 齿轮2齿厚下偏差 JDD2=L' O$ @' @5 n1 n" }/ K
7 @4 s5 \+ e4 K6 u9 S
六、齿轮基本参数
. E5 a) M! [! E" R5 l, r 模数(法面模数) Mn=5
" M5 c, x$ l3 D( w# B, C 端面模数 Mt=5.10204% B. Z* q4 h2 A i$ U
螺旋角 β=11.478340954533572625029817807861 (度)
% N& G4 S. R7 t! Y2 y 基圆柱螺旋角 βb=10.7775533 (度)5 v5 J! k- ] l# G, z3 y3 F) P6 J1 N( C
: L y$ O2 x0 |& _7 O 齿轮1齿数 Z1=27
6 S+ {8 F" g& ^/ z2 ?1 e6 @ 齿轮1变位系数 X1=0.00
# C% e1 e( E6 y6 b 齿轮1齿宽 B1=100 (mm)2 o* r0 N: N$ ^, t% O
齿轮1齿宽系数 Φd1=1.48148
5 }6 l) G5 ]2 q3 a
, l# X# k, S( k$ F 齿轮2齿数 Z2=71
6 @: q9 D0 `! d 齿轮2变位系数 X2=0.00
$ y! C q# |3 Y! M6 P0 P- C 齿轮2齿宽 B2=90 (mm)& `3 S" {* R0 a# |" e
齿轮2齿宽系数 Φd2=0.50704
; i3 W( N F- c& g$ V+ G5 v- P: T. R! Y# p' X& ~' M& q- o
总变位系数 Xsum=0.00000: E/ r8 P' w8 E% I$ t
标准中心距 A0=250.00000 (mm)# S4 l% d/ D: f u6 R
实际中心距 A=250.00000 (mm)( P4 q6 G$ A; }- }7 M
齿数比 U=2.62963
6 e9 f! [# y% f: E+ h7 i) {* } 端面重合度 εα=1.67058
4 V* n- m7 J" P4 l 纵向重合度 εβ=1.140178 H$ A* f+ k1 ]
总重合度 ε=2.81075
S7 D! e% S, j% E" l( w$ i
! e' J4 V7 v( e& W# \9 {# ` 齿轮1分度圆直径 d1=137.75510 (mm)
, q- D3 u% l$ ?, k; W/ J7 v 齿轮1齿顶圆直径 da1=147.75510 (mm)) Y3 _5 X, u- k1 V" Q5 S
齿轮1齿根圆直径 df1=125.25510 (mm)
& U3 J1 ]) u7 e4 I. b 齿轮1齿顶高 ha1=5.00000 (mm)
) \6 x4 l$ s5 Z5 [" m" l 齿轮1齿根高 hf1=6.25000 (mm)
# t- K0 B! `# W 齿轮1全齿高 h1=11.25000 (mm)9 g8 [& m+ @7 l1 _( [7 v7 g
齿轮1齿顶压力角 αat1=29.074403 (度)3 v1 Q* q( |- K
; q; S$ z" p# r6 N- g
齿轮2分度圆直径 d2=362.24490 (mm)# O$ ]8 y4 k0 ~: T9 r: S/ d2 N6 m- c
齿轮2齿顶圆直径 da2=372.24490 (mm)
& m' Y' h. @. }+ u 齿轮2齿根圆直径 df2=349.74490 (mm)
: G9 e# p' S+ ~# D* Z 齿轮2齿顶高 ha2=5.00000 (mm), j0 ]' F( I v5 J8 i; Y
齿轮2齿根高 hf2=6.25000 (mm)
+ }/ r7 p0 s7 F 齿轮2全齿高 h2=11.25000 (mm)
: D) _7 x3 i9 b5 E& k9 h1 u6 M 齿轮2齿顶压力角 αat2=24.181659 (度)8 ]% B, P1 [$ ~: h$ O
6 U8 h6 Y. b+ v8 Q
齿轮1分度圆弦齿厚 sh1=7.85006 (mm)3 r; ?; v- X; `+ O" @5 {/ z+ {
齿轮1分度圆弦齿高 hh1=5.10749 (mm)' k. |( K' f0 L- j6 K
齿轮1固定弦齿厚 sch1=6.93524 (mm)
$ F' O- q( g' w7 V 齿轮1固定弦齿高 hch1=3.73779 (mm)
$ v( d$ I$ r6 P) ?, {- q/ \7 U 齿轮1公法线跨齿数 K1=3- }/ F( p+ k: h- o1 O5 w4 i
齿轮1公法线长度 Wk1=38.90461 (mm)5 X; C# w) @9 @5 J# \
% ^8 V& { W- v0 {5 B7 B- y 齿轮2分度圆弦齿厚 sh2=7.85341 (mm)
1 ]+ |% C8 D/ D5 \! U& d i 齿轮2分度圆弦齿高 hh2=5.04088 (mm)2 S. g$ `6 l6 e. I0 ], b
齿轮2固定弦齿厚 sch2=6.93524 (mm)
4 u4 z0 i/ I9 l1 z+ f) i 齿轮2固定弦齿高 hch2=3.73779 (mm)" l( {1 }8 x4 ]; Q
齿轮2公法线跨齿数 K2=82 q" h) T( I5 K+ S' o
齿轮2公法线长度 Wk2=115.97199 (mm)
( p1 V) g' u% R, R% `1 d# H/ W) d" L
$ G( i" T7 H: H8 n2 \8 @: M 齿顶高系数 ha*=1.00: z- q% t( z( _
顶隙系数 c*=0.25: [7 _% q& n: o% q' A1 e5 H
压力角 α*=20 (度)
5 j4 a: K- k+ O( L 端面齿顶高系数 ha*t=0.98000# X% g: _6 s7 C
端面顶隙系数 c*t=0.24500+ M0 c6 R8 d! X% A3 {+ F+ c2 r9 |
端面压力角 α*t=20.3749059 (度)5 \! c/ M/ O$ r3 N4 f2 K
3 e0 t( b3 S e) T
7 G' v& Y0 ]# v1 W
七、检查项目参数
1 f4 P) G& T8 i6 @, n, ?! G6 a 齿轮1齿距累积公差 Fp1=0.06122
2 W( C1 |+ e+ e, a* i' v 齿轮1齿圈径向跳动公差 Fr1=0.04715
4 E# k9 Z- H" M$ j/ r( R 齿轮1公法线长度变动公差 Fw1=0.03372, h" l: q4 R: [( {
齿轮1齿距极限偏差 fpt(±)1=0.01843
: H: z' |0 X. z" c6 {" ~ 齿轮1齿形公差 ff1=0.01482- T6 }2 D2 `: E: z& K
齿轮1一齿切向综合公差 fi'1=0.01995
( _1 h7 m: t5 w& x0 Y- q 齿轮1一齿径向综合公差 fi''1=0.02605+ z( P- u- D" b6 m8 M: b
齿轮1齿向公差 Fβ1=0.01880
4 [8 Z* S2 j& Y9 f( @ 齿轮1切向综合公差 Fi'1=0.07604$ e/ a$ K# B g: Y
齿轮1径向综合公差 Fi''1=0.06601# ?! a3 J# I$ j7 v- V% X
齿轮1基节极限偏差 fpb(±)1=0.017282 a# u& ]' @2 e) T* b. q8 `
齿轮1螺旋线波度公差 ffβ1=0.01955/ v2 M8 o0 ?# V3 D8 R0 o2 y
齿轮1轴向齿距极限偏差 Fpx(±)1=0.018801 I T" {# D* D6 L! S% B' {% I
齿轮1齿向公差 Fb1=0.01880
; F5 W, [2 @& N8 g# z/ @" z6 r5 c 齿轮1x方向轴向平行度公差 fx1=0.01880
, O/ ?, L% L; C! ^" ] 齿轮1y方向轴向平行度公差 fy1=0.00940
8 R/ F) H. K- u2 [$ k9 I8 E 齿轮1齿厚上偏差 Eup1=-0.07373
# A! Z. w9 g7 v* J$ ^1 H3 D 齿轮1齿厚下偏差 Edn1=-0.29492
, B9 r. Q! A3 @0 F& U. ]" p R5 h' l* ?6 g& I
齿轮2齿距累积公差 Fp2=0.09368
* d" f4 @% J4 a) p 齿轮2齿圈径向跳动公差 Fr2=0.06145! t* a: J$ {# G$ g8 F5 l
齿轮2公法线长度变动公差 Fw2=0.04262
6 s" b; W( m Z: ~8 e. H 齿轮2齿距极限偏差 fpt(±)2=0.02007) i8 O% b9 ?: U7 X# @5 b
齿轮2齿形公差 ff2=0.01763% G7 I! ]! R, C* O& l$ Q; e1 z% H" j
齿轮2一齿切向综合公差 fi'2=0.02262; a9 j7 ?8 Q9 x7 o+ |3 _
齿轮2一齿径向综合公差 fi''2=0.028334 E+ |) C% q5 N ~
齿轮2齿向公差 Fβ2=0.00630
# Z- R3 n; B) R$ n1 E! f, E 齿轮2切向综合公差 Fi'2=0.11131
. y. Y1 k8 x9 G$ S! j 齿轮2径向综合公差 Fi''2=0.08603" R5 E$ I6 {9 u# F* s
齿轮2基节极限偏差 fpb(±)2=0.01882, n1 Y$ [1 z2 m9 k8 Q# E
齿轮2螺旋线波度公差 ffβ2=0.02217
. b6 S2 g9 a, _0 B# N3 j 齿轮2轴向齿距极限偏差 Fpx(±)2=0.006309 w, ~* x3 @9 ~
齿轮2齿向公差 Fb2=0.00630! T' S8 a! J4 k6 Y4 Y |
齿轮2x方向轴向平行度公差 fx2=0.00630, |7 ?) h& \: D0 {& v
齿轮2y方向轴向平行度公差 fy2=0.00315
5 c8 c) `" g6 g9 G/ r 齿轮2齿厚上偏差 Eup2=-0.080302 w3 _% G! [* V1 p, `6 Q( y- W6 ^
齿轮2齿厚下偏差 Edn2=-0.32119( E0 {1 n; T" D0 d( n
" t5 T9 X0 I5 _+ K' W" d 中心距极限偏差 fa(±)=0.03600
& B9 s6 o7 p4 `3 N1 y% H. x a2 k+ n' y$ h
2 x: n% o! X0 {+ n八、强度校核数据
5 \- g9 N% H$ J3 y! K& l 齿轮1接触强度极限应力 σHlim1=1186.4 (MPa)
" i- ~# p/ W( }* X% u 齿轮1抗弯疲劳基本值 σFE1=672.0 (MPa)
* E4 O3 g8 @/ P7 D8 O 齿轮1接触疲劳强度许用值 [σH]1=1150.8 (MPa)% U, v# b0 _$ T2 g* L" Y3 _
齿轮1弯曲疲劳强度许用值 [σF]1=480.0 (MPa)
6 J* c6 | R$ G8 N8 N4 E" `0 Q" F' B 齿轮2接触强度极限应力 σHlim2=1186.4 (MPa)
) \' E1 e: |: E& ` 齿轮2抗弯疲劳基本值 σFE2=672.0 (MPa)
/ R' L+ {3 z0 I% f9 I' m8 q/ T# d 齿轮2接触疲劳强度许用值 [σH]2=1150.8 (MPa)
0 i9 I# j6 @; K4 S9 g; p k* d 齿轮2弯曲疲劳强度许用值 [σF]2=480.0 (MPa)( m+ f6 V/ M2 h7 O" X
接触强度用安全系数 SHmin=1.006 `, k6 Y9 h& `5 H- _: B
弯曲强度用安全系数 SFmin=1.402 k, d# H) d( Q$ s5 I2 W8 u
接触强度计算应力 σH=1629.9 (MPa): ]2 y( D+ u& j2 ^# j
接触疲劳强度校核 σH≤[σH]=不满足# P# F4 o N2 i6 [4 h$ }
齿轮1弯曲疲劳强度计算应力 σF1=1092.7 (MPa)
! k$ l9 Z- b) ~8 ]/ L 齿轮2弯曲疲劳强度计算应力 σF2=1045.3 (MPa)3 C. ~1 M3 k" \) \: ^/ t% C
齿轮1弯曲疲劳强度校核 σF1≤[σF]1=不满足
. O X$ K: @( B2 T 齿轮2弯曲疲劳强度校核 σF2≤[σF]2=不满足+ b7 b0 ~0 i( L
" ~5 ^/ X1 J+ E* t/ V: S9 v: A
! C7 c) W) y3 x; X0 j+ l
九、强度校核相关系数6 z' C( F9 j. J
齿形做特殊处理 Zps=特殊处理
- I [* [8 N. \, ?# Y4 a3 ] 齿面经表面硬化 Zas=不硬化
! J/ C4 K7 \" m2 s 齿形 Zp=一般
8 m" a! q0 B$ F- d3 Q" i 润滑油粘度 V50=120 (mm^2/s)
, V2 T7 \# H. M. t8 T* @2 G- o 有一定量点馈 Us=不允许; q2 c9 a7 n. a0 y4 b
小齿轮齿面粗糙度 Z1R=Rz≤6μm ( Ra≤1μm )
, n3 x2 W& w( M+ @ 载荷类型 Wtype=静强度1 _' O/ f7 |- u7 [! S
齿根表面粗糙度 ZFR=Rz≤16μm ( Ra≤2.6μm )
6 b! o. j6 C; F, d0 Z. o 刀具基本轮廓尺寸 HMn=Hao/Mn＝1.25, Pao/Mn＝0.38$ n0 ]( J! t$ n2 F, P0 i
& ^- v; s) h! T; Q3 l2 k# X& a 圆周力 Ft=103515.87709 (N)& J+ q: E) ?4 M: g4 Q
齿轮线速度 V=5.40963 (m/s)
: y- h i0 [& [9 Z4 i
- D: r3 [# L7 G" q& l4 k 使用系数 Ka=1.60000
$ f( h3 h; l4 B1 @7 ` 动载系数 Kv=1.02959
2 S6 z6 S2 C+ d/ O: S! R 齿向载荷分布系数 KHβ=1.00000
) O& e" d% D2 t+ D( W. u# w* ~( f% a 综合变形对载荷分布的影响 Kβs=1.000001 \+ r2 X9 J$ F. v
安装精度对载荷分布的影响 Kβm=0.000003 h3 Y! L( L: e& `5 O0 M
齿间载荷分布系数 KHα=1.10000- h, r1 y4 \ `6 H1 d8 B
节点区域系数 Zh=2.45352
0 P/ X: R' c2 Z. Q3 F 材料的弹性系数 ZE=189.80000
9 n# n& L* W* S$ \/ Z/ l 接触强度重合度系数 Zε=0.773691 k# s/ Q# o2 m' U. D& F
接触强度螺旋角系数 Zβ=0.98995
: \: L4 v$ p2 J+ O( H( H0 V% i 重合、螺旋角系数 Zεβ=0.76591+ f6 ?, r }9 R4 ~
接触疲劳寿命系数 Zn=1.00000
% J0 N& e: C8 X% F 润滑油膜影响系数 Zlvr=0.97000
8 T- L0 i7 q8 Q3 g1 \+ W, m 工作硬化系数 Zw=1.00000
. ]" A5 c) I; z3 T$ O. N 接触强度尺寸系数 Zx=1.00000
- I" x! P8 t8 X/ m9 I! S4 f; N1 c
$ S2 w* d$ z4 m8 r 齿向载荷分布系数 KFβ=1.00000: [5 A( c8 H; a* z) w
齿间载荷分布系数 KFα=1.100008 }. e% @* m5 P+ C& a2 G" }: b
抗弯强度重合度系数 Yε=0.698952 f8 k8 ]' S$ d* @, k/ v; G+ G
抗弯强度螺旋角系数 Yβ=0.90435
, F6 i$ Y1 v4 s S& |4 c 抗弯强度重合、螺旋角系数 Yεβ=0.632097 ^! U- V; u" ]+ P0 r' |. j
寿命系数 Yn=1.00000
) `! @! b# y/ ~ 齿根圆角敏感系数 Ydr=1.00000% G0 S" E# S. c" O7 D }0 B Z9 n7 ^/ a
齿根表面状况系数 Yrr=1.00000+ J9 j. J. x! g$ Q# { L
尺寸系数 Yx=1.00000
o0 o6 V& B7 B, Q3 \$ u 齿轮1复合齿形系数 Yfs1=4.14725+ r2 a ~, J9 ?
齿轮1应力校正系数 Ysa1=1.61156
. g( Z; j# O; { 齿轮2复合齿形系数 Yfs2=3.967434 J7 ^* M& b: U8 N2 i
齿轮2应力校正系数 Ysa2=1.76843 |
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