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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。# ?9 W, Q$ M* m4 f' }
渐开线圆柱齿轮传动设计报告 % m' C" V3 t$ n0 {5 H
( k( X! z5 m/ Z6 R# y9 N3 H
一、设计信息3 ]) |. H# z4 v% F
设计者 Name=101
3 A4 R! _8 ^- _8 D; t0 a: ]& Q 设计单位 Comp=LBMT8 K2 ]7 F# E" R3 q: v
设计日期 Date=2010-1-20
y3 x' a9 c1 U! W; \( p+ P 设计时间 Time=16:49:29
4 [: p T8 s- V: m/ p7 a, p6 {5 W# T5 t! }, a" {
二、设计参数9 X) g- Z+ B1 z* Y
传递功率 P=560.00000 (kW)2 T0 ?9 f2 E& q+ t" c. e
传递转矩 T=7129.92000 (N.m)% q) o$ w; c9 E) G5 @% o
齿轮1转速 n1=750 (r/min)
4 D! y+ j& C4 v4 n 齿轮2转速 n2=285.21127 (r/min)
: B: Y3 y$ V4 e1 |) A2 z1 u 传动比 i=2.6296296296296296296296296296296
3 n& m, _5 J" s, X 原动机载荷特性 SF=轻微振动' j% ]; a! O1 |4 A; ~# {5 l' n1 p
工作机载荷特性 WF=中等振动% I( a w5 |' M r
预定寿命 H=10000 (小时)* L' o/ I/ e# G. U; A
( s$ I& M! n4 b5 p [0 D
三、布置与结构
1 [3 ]) s' v% b" n 结构形式 ConS=闭式/ ]. W# O/ P: p6 F# m
齿轮1布置形式 ConS1=对称布置: q7 s! u% X/ p$ b: T. I
齿轮2布置形式 ConS2=对称布置
8 u9 G. p" E) f7 A& l- l
* s0 O7 i8 R: \! C N- b" ]. d0 V四、材料及热处理
2 Q# Y p) ] M 齿面啮合类型 GFace=硬齿面
4 {0 `$ a! i9 M! A 热处理质量级别 Q=MQ
" C6 n4 F( b* L4 k- k+ }) |* h" a8 @% c5 Z& R9 Q
齿轮1材料及热处理 Met1=42CrMo<表面淬火>
# h: n0 l7 |3 k0 m 齿轮1硬度取值范围 HBSP1=48-56/ S% d) ~. A- F; l9 K
齿轮1硬度 HBS1=52& w/ N" C, n P3 ]0 ~
齿轮1材料类别 MetN1=04 I+ h: n8 ~& }2 A0 v
齿轮1极限应力类别 MetType1=11
. f R5 K8 h; t) H* V# t
9 ]4 i% q$ o% t( C% M4 O& R% x 齿轮2材料及热处理 Met2=42CrMo<表面淬火>0 v1 p+ z% o/ _6 c9 k, a7 L
齿轮2硬度取值范围 HBSP2=48-568 {0 O, `5 ~$ V' @+ [) f- w% q
齿轮2硬度 HBS2=52
' q" j7 g: M( w+ C 齿轮2材料类别 MetN2=0& e$ ~2 D( X* P7 i o) @
齿轮2极限应力类别 MetType2=118 ]( C8 l J" v* y. C' q
" G/ `% v5 _( p+ `$ H3 S
五、齿轮精度7 W; h! L" _8 C! i5 G; {
齿轮1第Ⅰ组精度 JD11=71 g" i: N( s. I/ |7 _
齿轮1第Ⅱ组精度 JD12=7
9 i4 t+ ?% C; _" k 齿轮1第Ⅲ组精度 JD13=7- J0 h0 N# c6 i( V
齿轮1齿厚上偏差 JDU1=F% C5 {- b: M* e
齿轮1齿厚下偏差 JDD1=L$ e; p0 ]0 b/ {
7 x3 H! Q! ]" l7 }! u
齿轮2第Ⅰ组精度 JD21=7
- J: x$ d2 U2 D 齿轮2第Ⅱ组精度 JD22=73 z- C" C# c7 `3 Z, K5 L1 {
齿轮2第Ⅲ组精度 JD23=7
; ^# T# Q6 H/ h# k 齿轮2齿厚上偏差 JDU2=F) W1 m$ ^! O- h; W2 ]: r7 n5 L' e
齿轮2齿厚下偏差 JDD2=L9 G; N% Z& }; r
1 Y, Y- V0 O7 V4 G- l六、齿轮基本参数
# X( ~5 u) f9 q% g 模数(法面模数) Mn=5) I2 L( ^1 x4 V' ^' S" v: c4 [
端面模数 Mt=5.10204
1 o# b9 h1 C8 h; b$ K9 ` 螺旋角 β=11.478340954533572625029817807861 (度)# Y. r# `6 _& q& x& Z q
基圆柱螺旋角 βb=10.7775533 (度)
- x5 s4 A1 V2 @! J" |( A9 Z- E- Q8 y
齿轮1齿数 Z1=27
9 [ d2 s J' S8 {4 H 齿轮1变位系数 X1=0.00
) {& W+ J% h$ O8 n5 Z/ j/ L$ D 齿轮1齿宽 B1=100 (mm)
; Z) x/ ^- P- b; w _5 I 齿轮1齿宽系数 Φd1=1.48148, w; m$ n* l1 M; `& Q
4 O8 {# o. l: Z5 X 齿轮2齿数 Z2=71
+ ^1 b% h5 _% C 齿轮2变位系数 X2=0.00: ]) q Y3 P# d2 O& B: P
齿轮2齿宽 B2=90 (mm)' f$ `3 \+ y* B
齿轮2齿宽系数 Φd2=0.50704* i8 U# }) Q! m" O8 B9 M
9 M) ]# I3 E: ~3 W$ D) d 总变位系数 Xsum=0.00000
% ^3 {: t; n1 g4 s d 标准中心距 A0=250.00000 (mm)& Y3 U% j5 n: _: ]
实际中心距 A=250.00000 (mm)
. k+ _0 d1 e/ t) l 齿数比 U=2.629635 s, D+ O! D5 y6 V) z! x0 [+ M
端面重合度 εα=1.67058
6 l6 H. ?# F+ U0 f 纵向重合度 εβ=1.14017# V- B' V& f) l7 o
总重合度 ε=2.81075
) }5 l* _7 K9 Y/ E5 ^- g5 I: @
+ P% S2 e- T @% F# { 齿轮1分度圆直径 d1=137.75510 (mm)4 w3 W3 A# j3 Z* i' ~2 l
齿轮1齿顶圆直径 da1=147.75510 (mm)
9 S) _2 q. ?3 v 齿轮1齿根圆直径 df1=125.25510 (mm)
9 Q; J9 [% j* Q8 H, p 齿轮1齿顶高 ha1=5.00000 (mm)' }" p4 s, }6 U4 X4 ] X
齿轮1齿根高 hf1=6.25000 (mm)
0 x5 ]( l# u' h. F( c B 齿轮1全齿高 h1=11.25000 (mm)
- B3 P3 Q5 v/ h& t$ M1 z9 ] i* f 齿轮1齿顶压力角 αat1=29.074403 (度)& ]3 M. i6 H$ P
2 t5 _. ^# \2 e: c5 f8 \' S b9 A 齿轮2分度圆直径 d2=362.24490 (mm)
7 ^" |0 w% w* K& }% Z 齿轮2齿顶圆直径 da2=372.24490 (mm)) S' h9 X1 K, m7 p1 |% G; h
齿轮2齿根圆直径 df2=349.74490 (mm)
. Z" C0 d9 L# @3 e 齿轮2齿顶高 ha2=5.00000 (mm)' D( d+ `0 @8 Q
齿轮2齿根高 hf2=6.25000 (mm)4 `4 \% S$ w. F5 d
齿轮2全齿高 h2=11.25000 (mm). Y' j% F% `/ [4 K; x, K* ~& B
齿轮2齿顶压力角 αat2=24.181659 (度)
' f3 v, @, F( s! Z; F; v b
. L, M6 v5 `* V 齿轮1分度圆弦齿厚 sh1=7.85006 (mm)1 P1 y4 v0 l: m
齿轮1分度圆弦齿高 hh1=5.10749 (mm)
' m5 b9 @; b7 R9 J 齿轮1固定弦齿厚 sch1=6.93524 (mm)
$ a- [ \* S7 s3 v2 j' S 齿轮1固定弦齿高 hch1=3.73779 (mm)
/ K* B" r# V8 I8 u 齿轮1公法线跨齿数 K1=39 g. s/ L' A& N9 J \
齿轮1公法线长度 Wk1=38.90461 (mm)
" R9 t( j8 V' i) o( |. Z6 N! v. O, H" p
齿轮2分度圆弦齿厚 sh2=7.85341 (mm)
$ a! f1 h2 t! g5 {, ^ \4 V 齿轮2分度圆弦齿高 hh2=5.04088 (mm)# [1 i$ x2 {6 ^1 I8 @' k# w
齿轮2固定弦齿厚 sch2=6.93524 (mm)
) l0 \8 Z. p* ~ 齿轮2固定弦齿高 hch2=3.73779 (mm)- o- R4 V! v& J3 D4 f
齿轮2公法线跨齿数 K2=8 V: k% j( ^/ y9 Q8 w) |; p9 l& W @
齿轮2公法线长度 Wk2=115.97199 (mm)
, y' p- p8 u, i1 p4 H7 @& Y2 u2 X8 y* t* Q
齿顶高系数 ha*=1.00
& y1 Z( x0 ~2 y- ~" G- ` 顶隙系数 c*=0.25
( k% c$ l' {+ m 压力角 α*=20 (度)
. G9 Q' c% M. H8 Q- T2 B4 | 端面齿顶高系数 ha*t=0.98000# D3 y; X# M# O% |* g& Y/ V
端面顶隙系数 c*t=0.24500
- r5 A, F1 E8 ^2 L 端面压力角 α*t=20.3749059 (度)7 r+ { a, g6 Z% n
7 P( P( Z% Z7 L' X. Q9 @9 m5 M# a2 l3 _) ]( Y" C4 n
七、检查项目参数
3 z: `/ Z: q4 ? z0 F$ c9 e& E% q# A 齿轮1齿距累积公差 Fp1=0.06122
7 T- w) q. [$ ]) o' g+ \ 齿轮1齿圈径向跳动公差 Fr1=0.04715
8 C' N% r1 C! b5 |% C 齿轮1公法线长度变动公差 Fw1=0.03372* j' t% u1 S {. j9 K
齿轮1齿距极限偏差 fpt(±)1=0.01843
: {% E: f4 F; h( k 齿轮1齿形公差 ff1=0.01482
. J) u9 E! N: V% F: R: p 齿轮1一齿切向综合公差 fi'1=0.01995
+ t) d4 b# L# S( \ 齿轮1一齿径向综合公差 fi''1=0.02605
$ w! v. I D% |4 k1 ? _ 齿轮1齿向公差 Fβ1=0.01880
- H g2 C% O. n# [8 t& o' | 齿轮1切向综合公差 Fi'1=0.07604
. h% r! {, `1 `3 t0 I 齿轮1径向综合公差 Fi''1=0.06601 e% x2 O: Q S* G% N$ c0 K( |
齿轮1基节极限偏差 fpb(±)1=0.017286 O* N/ k0 w# ~/ K
齿轮1螺旋线波度公差 ffβ1=0.01955
0 j6 L, V& {* P$ {' o# V 齿轮1轴向齿距极限偏差 Fpx(±)1=0.01880( q# \) |+ m o' B" y) D5 `+ J
齿轮1齿向公差 Fb1=0.01880
7 b2 r/ U3 G+ r2 q) v 齿轮1x方向轴向平行度公差 fx1=0.01880$ g1 C) S2 O+ ^' U( V* J0 b/ F0 m% h
齿轮1y方向轴向平行度公差 fy1=0.00940& ^: f g4 b1 }* X$ J
齿轮1齿厚上偏差 Eup1=-0.073736 ~5 n `8 @5 o% z# b- D
齿轮1齿厚下偏差 Edn1=-0.29492& ?4 p- i7 E. w. n
! T# q+ {" c5 c# W! h4 R
齿轮2齿距累积公差 Fp2=0.09368
- G- r$ S- H; Q2 A 齿轮2齿圈径向跳动公差 Fr2=0.06145
0 ?* ?. A9 D/ q 齿轮2公法线长度变动公差 Fw2=0.04262$ b+ p3 E& A4 Z' H! [; H s+ G
齿轮2齿距极限偏差 fpt(±)2=0.02007
' D- F& V- l) i0 u) L 齿轮2齿形公差 ff2=0.01763+ M/ N5 k4 ^, F3 Z. D
齿轮2一齿切向综合公差 fi'2=0.02262$ {' \/ A0 z7 Y+ }% _4 H" A( T0 {5 g8 ]" A
齿轮2一齿径向综合公差 fi''2=0.028336 X5 S* D/ n/ C! [) i; m. x
齿轮2齿向公差 Fβ2=0.00630& d- T( t! l" q& c% |$ u
齿轮2切向综合公差 Fi'2=0.11131
4 w$ ]3 N8 ]3 C6 Y5 f/ w! Z8 c 齿轮2径向综合公差 Fi''2=0.08603, d4 {! F4 C' C9 c& F
齿轮2基节极限偏差 fpb(±)2=0.01882
8 T4 M% v4 ~7 b, a& g 齿轮2螺旋线波度公差 ffβ2=0.02217
F6 y6 q" q& D 齿轮2轴向齿距极限偏差 Fpx(±)2=0.00630' ]0 Q: M. q# ~
齿轮2齿向公差 Fb2=0.006307 C) V' G: R% T, S, Q9 P1 `
齿轮2x方向轴向平行度公差 fx2=0.00630
! g1 M2 ^6 I; ]8 C; }9 O 齿轮2y方向轴向平行度公差 fy2=0.00315* k: x, d3 P" j# b' A
齿轮2齿厚上偏差 Eup2=-0.08030
7 ^2 d" G( S3 E6 |* k 齿轮2齿厚下偏差 Edn2=-0.32119
5 X9 G4 @0 a2 x* Y9 E( J
" O, F6 m) v, S2 A" o, a 中心距极限偏差 fa(±)=0.03600/ H6 M& m6 h7 z0 @
. H7 w w5 P2 ]3 M) f; p9 ?- o
. S: g& y" N: w1 D! P/ Y( }八、强度校核数据
( g& S" ^; }/ F4 G 齿轮1接触强度极限应力 σHlim1=1186.4 (MPa)2 r4 R. W; u: l9 M0 K: ~
齿轮1抗弯疲劳基本值 σFE1=672.0 (MPa)
. A4 t# h- W1 V4 C: l3 _7 _ p 齿轮1接触疲劳强度许用值 [σH]1=1150.8 (MPa)5 f, m. J; L3 E: v" n0 z) B
齿轮1弯曲疲劳强度许用值 [σF]1=480.0 (MPa)5 Y7 m2 w, p% C0 I2 i
齿轮2接触强度极限应力 σHlim2=1186.4 (MPa)/ H; P- L3 j3 |3 L+ A
齿轮2抗弯疲劳基本值 σFE2=672.0 (MPa): `/ ?7 c' j! b6 \$ T4 X
齿轮2接触疲劳强度许用值 [σH]2=1150.8 (MPa)
3 l. \9 _0 ^) L/ s6 c& R 齿轮2弯曲疲劳强度许用值 [σF]2=480.0 (MPa)) g& F; l% A8 [# R( Z# c2 i+ V7 @
接触强度用安全系数 SHmin=1.00
& C2 @+ @7 ]) w 弯曲强度用安全系数 SFmin=1.40- h( l' b3 k ]) {2 ?8 M
接触强度计算应力 σH=1629.9 (MPa) T. u& T+ U8 l' A
接触疲劳强度校核 σH≤[σH]=不满足; P" b; K7 C/ G$ f" h6 U
齿轮1弯曲疲劳强度计算应力 σF1=1092.7 (MPa)7 q1 }5 D" L' B1 h
齿轮2弯曲疲劳强度计算应力 σF2=1045.3 (MPa). W$ O' {# ]* }) V
齿轮1弯曲疲劳强度校核 σF1≤[σF]1=不满足
" v: X1 k/ J# r) [" \+ e/ a; X 齿轮2弯曲疲劳强度校核 σF2≤[σF]2=不满足. ?& [" R- b+ [$ T1 j# H
* y; R% c$ F" R: k/ V
4 r: U' B2 V+ Y7 o- x九、强度校核相关系数
0 `7 n/ E3 Z' ]0 d4 ? 齿形做特殊处理 Zps=特殊处理( t5 I8 b! b X* `2 z: u0 W
齿面经表面硬化 Zas=不硬化
& Q" @" O# X! ?7 m# A 齿形 Zp=一般
) |, A% F) A4 n7 _ 润滑油粘度 V50=120 (mm^2/s)
# u1 G5 I9 X8 N2 Q: ~ 有一定量点馈 Us=不允许+ K% e6 V6 V- w! _- ?
小齿轮齿面粗糙度 Z1R=Rz≤6μm ( Ra≤1μm )0 E7 E7 {# V; d y
载荷类型 Wtype=静强度: D& X6 t0 E: Z- r w
齿根表面粗糙度 ZFR=Rz≤16μm ( Ra≤2.6μm ), d' U. a9 O. V5 a
刀具基本轮廓尺寸 HMn=Hao/Mn＝1.25, Pao/Mn＝0.38
6 t: p& u' y' U0 [0 V5 g8 ~. P/ F- z
圆周力 Ft=103515.87709 (N)& D% l" J4 C! u; Q# M+ f' e
齿轮线速度 V=5.40963 (m/s)
m6 D1 n3 ^3 k
( `, D& F8 j2 e, e 使用系数 Ka=1.60000- t. \6 `% ~) M, _
动载系数 Kv=1.02959
/ B$ ^5 o" w& C, r/ x 齿向载荷分布系数 KHβ=1.00000$ n: F3 w/ \' i: M3 G( P8 i7 T
综合变形对载荷分布的影响 Kβs=1.00000
9 u" ^! Z0 H0 M; p" v' s6 P 安装精度对载荷分布的影响 Kβm=0.00000
, p4 @4 @$ ~/ ~) ]# \! ] | 齿间载荷分布系数 KHα=1.10000
) g6 k) f5 e5 E 节点区域系数 Zh=2.45352
4 G4 [" w" { h 材料的弹性系数 ZE=189.80000
' F9 z! \' `; | 接触强度重合度系数 Zε=0.77369" h# t4 f. q2 Q/ Q/ a! `2 ^
接触强度螺旋角系数 Zβ=0.98995
- C, Z |7 L3 F1 B 重合、螺旋角系数 Zεβ=0.765919 p3 b- {" A5 {7 R3 b/ S! z
接触疲劳寿命系数 Zn=1.00000' x7 R1 ~* u- H& x. f
润滑油膜影响系数 Zlvr=0.97000; y4 \5 h! x) c3 [
工作硬化系数 Zw=1.00000! @& P( w: e+ ~
接触强度尺寸系数 Zx=1.00000; K) F* j6 c$ @5 t9 ]5 W7 Z1 x
+ P+ p4 z' J/ q2 |/ _$ k
齿向载荷分布系数 KFβ=1.00000
, n* q- N1 T& I& u* f% { 齿间载荷分布系数 KFα=1.10000
/ G# d8 w2 L9 v! L 抗弯强度重合度系数 Yε=0.69895
4 V. f4 c1 ]6 k5 ]9 Q0 m5 J9 u# d 抗弯强度螺旋角系数 Yβ=0.90435
' y; W& ]# b c7 e; F 抗弯强度重合、螺旋角系数 Yεβ=0.63209
4 Y. ~) i6 l# z2 v" C! l$ S( x 寿命系数 Yn=1.00000! X/ M2 b# H0 Z. _4 |
齿根圆角敏感系数 Ydr=1.00000
$ p& H. E% r3 p* Y# F 齿根表面状况系数 Yrr=1.00000
' i7 R4 e5 q9 t l0 O 尺寸系数 Yx=1.00000
* ^+ }9 @1 n& n) ]0 X! j6 @$ u 齿轮1复合齿形系数 Yfs1=4.14725
& Z: ]) _! W5 s- h' y3 f3 } 齿轮1应力校正系数 Ysa1=1.61156
+ w9 @ P. v6 u X 齿轮2复合齿形系数 Yfs2=3.96743
5 g) Q& B- [# J- ~- D 齿轮2应力校正系数 Ysa2=1.76843 |
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