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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。
: U0 J; I+ c, J' r& V: {+ L' E( p渐开线圆柱齿轮传动设计报告
1 y# R6 [$ D. w5 b3 z6 V0 p, E9 B: s( Q
一、设计信息
: `3 r& W: x! B/ I4 E, m 设计者 Name=101# I' }4 a/ F$ g1 y7 |5 i1 G
设计单位 Comp=LBMT
/ t/ |7 [3 s, H: k. d5 q 设计日期 Date=2010-1-20
( k s/ \9 a" ~5 t 设计时间 Time=16:49:29: n* I, T9 {) Z6 W
0 R2 y3 w* `' I- r5 [
二、设计参数
5 e6 a% A6 ], }' I6 b* J8 p+ d* L 传递功率 P=560.00000 (kW)) s; h! v& [$ O+ f7 A
传递转矩 T=7129.92000 (N.m)8 l/ q' s. k5 W- b/ K9 n
齿轮1转速 n1=750 (r/min)
* H8 ]2 y# C8 Q. l( M 齿轮2转速 n2=285.21127 (r/min)9 O+ _+ A( W3 q6 r: I5 N
传动比 i=2.6296296296296296296296296296296/ k7 @0 y$ _7 g3 K0 O
原动机载荷特性 SF=轻微振动
6 ^' W: V8 M7 b f; L+ D2 {+ j 工作机载荷特性 WF=中等振动
. D* ?+ N' n3 t1 N7 s 预定寿命 H=10000 (小时) Z* b7 e+ c7 m, l ~0 X6 w2 G0 _
1 Z4 K* E) F6 T$ X' _
三、布置与结构
9 C% n0 w. Z' Z0 {! U# e 结构形式 ConS=闭式/ \2 }$ q" k8 H9 U. B( u
齿轮1布置形式 ConS1=对称布置
8 x; T6 P( |5 r! ] 齿轮2布置形式 ConS2=对称布置
* t( m5 J4 w& @2 O2 f4 D u9 X$ n3 ]) X! a2 o
四、材料及热处理
3 z3 V u' y5 {5 J' L( k6 p 齿面啮合类型 GFace=硬齿面* n, u& D9 ]5 c( }1 Z5 g, H' H
热处理质量级别 Q=MQ. V- \3 X" C. A& s: k1 L
: @5 M6 ]! f# V 齿轮1材料及热处理 Met1=42CrMo<表面淬火>
% M: ?- r2 s/ u. X6 S! P) Y4 n 齿轮1硬度取值范围 HBSP1=48-56
) g% y# \5 ?/ L: g2 H% f, p 齿轮1硬度 HBS1=52& a7 c# h1 ~' ^0 d8 h$ `
齿轮1材料类别 MetN1=0
6 }4 J5 ]( U+ h. { 齿轮1极限应力类别 MetType1=11
1 W1 A/ d$ T% i/ D! e% w5 x+ Y& k
7 J7 n3 ~ ~% L' e7 k 齿轮2材料及热处理 Met2=42CrMo<表面淬火>
5 V0 x$ c% l/ u4 ]% v( P 齿轮2硬度取值范围 HBSP2=48-56
1 G: u8 ?0 s1 g/ S 齿轮2硬度 HBS2=52 x, z' m! A/ a; Z
齿轮2材料类别 MetN2=0
0 N$ f8 H0 f# u! S 齿轮2极限应力类别 MetType2=11- B7 q }, i8 @9 U: w' j
G6 t* H) y) O2 s: E五、齿轮精度
3 D* `8 k: O" ~: J 齿轮1第Ⅰ组精度 JD11=7
% A) a. F1 o# |; ?3 H2 p1 T 齿轮1第Ⅱ组精度 JD12=7
7 J6 Q3 K: `" g$ m$ _) a0 |, N4 H 齿轮1第Ⅲ组精度 JD13=7
6 ]% _3 ~% }; Y" W& h2 e! E9 q 齿轮1齿厚上偏差 JDU1=F2 U F- K* L, Z+ M9 x& K
齿轮1齿厚下偏差 JDD1=L
' y9 P& S$ j9 j
- G! A/ K8 P0 @' f 齿轮2第Ⅰ组精度 JD21=7+ C; N* A. Y1 F* X4 y7 R: \$ \
齿轮2第Ⅱ组精度 JD22=79 M+ ^/ J' T7 F3 Z
齿轮2第Ⅲ组精度 JD23=76 _' { }6 i( a- a5 G1 B4 T
齿轮2齿厚上偏差 JDU2=F
- ]# O$ B: D1 D3 l, x1 @- O! i 齿轮2齿厚下偏差 JDD2=L
0 V; @& B& S% a% q
1 u( P$ o. f$ Q! F6 L六、齿轮基本参数& E* w* d5 _5 f
模数(法面模数) Mn=54 S6 R: Z \' b5 Y6 m9 L' m
端面模数 Mt=5.10204( x/ U. S+ R2 `. {
螺旋角 β=11.478340954533572625029817807861 (度)
0 f" p l g$ r# |' Z 基圆柱螺旋角 βb=10.7775533 (度)
; d9 w6 J# @. |' U% r
; D0 o3 P# l1 S' V# _ 齿轮1齿数 Z1=27
; W: h3 s& e8 ] p 齿轮1变位系数 X1=0.00
1 y& ^( R8 F8 a' X+ t& R 齿轮1齿宽 B1=100 (mm)
$ M0 R$ e5 K/ R7 z* t( u9 d 齿轮1齿宽系数 Φd1=1.48148
8 P6 a0 O9 G' a
3 x* `, x& h9 p' z2 @ 齿轮2齿数 Z2=71
6 q O t: f' C! K5 a6 s+ L7 M 齿轮2变位系数 X2=0.00$ @, v: A% f. P5 q$ b+ I- t Z) X2 i
齿轮2齿宽 B2=90 (mm)" t8 p- s0 A( E% _4 g" f9 M
齿轮2齿宽系数 Φd2=0.507040 r/ T/ A- b2 N1 [5 ]
8 T0 |- N/ _5 ]& q+ x1 p% u 总变位系数 Xsum=0.00000
2 f' {7 H; K6 C' \ 标准中心距 A0=250.00000 (mm)) o& m# y! n+ y7 }2 q6 {. u$ Q1 D
实际中心距 A=250.00000 (mm)0 `+ `# b- I* B) k
齿数比 U=2.62963
; c" I) [' Y! E! e1 \' N 端面重合度 εα=1.67058; Z" J* G1 k. J3 n; `/ M
纵向重合度 εβ=1.140174 {5 x+ l) d( f! Y8 o
总重合度 ε=2.810753 Z" N8 y R$ m2 v% C6 B3 M7 G
2 O4 g6 _. [7 {& D7 h: p
齿轮1分度圆直径 d1=137.75510 (mm)+ E# e* f3 c5 L# M* \/ V* d$ R8 H* ]
齿轮1齿顶圆直径 da1=147.75510 (mm)7 y5 O" F8 t; [& h# K
齿轮1齿根圆直径 df1=125.25510 (mm)9 d. ?. v3 e2 H/ J5 g/ `
齿轮1齿顶高 ha1=5.00000 (mm)
, l- s ~! H2 l/ m 齿轮1齿根高 hf1=6.25000 (mm)4 m l6 t- e" |# h1 P7 d" e* ^( Y
齿轮1全齿高 h1=11.25000 (mm)7 A) e* S: |/ C& H2 `: b, |9 f
齿轮1齿顶压力角 αat1=29.074403 (度)
5 g) H; z$ M4 j i) c" G0 {# j9 {* D+ B- ]
齿轮2分度圆直径 d2=362.24490 (mm)7 v ?9 H+ U; a: O) j
齿轮2齿顶圆直径 da2=372.24490 (mm); p2 d1 F& d0 n6 r! g
齿轮2齿根圆直径 df2=349.74490 (mm). S9 U9 F2 [+ R8 y7 b" z
齿轮2齿顶高 ha2=5.00000 (mm)! U' v( r! L$ U/ G" C( ?/ L
齿轮2齿根高 hf2=6.25000 (mm)
4 B" \8 E0 V- C4 Q! `1 Y$ n 齿轮2全齿高 h2=11.25000 (mm) P; }9 ^4 @9 `( c* l
齿轮2齿顶压力角 αat2=24.181659 (度)' T: {0 E' |; {: P2 z3 v
4 k8 k8 o5 m% e( z2 S 齿轮1分度圆弦齿厚 sh1=7.85006 (mm)' }+ J: G. j3 b+ k+ c& ^/ Z( p D
齿轮1分度圆弦齿高 hh1=5.10749 (mm)
2 P9 J5 Z- p! p) H8 @/ Q 齿轮1固定弦齿厚 sch1=6.93524 (mm)5 b- I1 \- z% m. s, C* S5 ~+ g8 K/ ^
齿轮1固定弦齿高 hch1=3.73779 (mm): k" r" D' @5 Q2 h( @1 ^ X( x
齿轮1公法线跨齿数 K1=3: F+ ]3 j! Y" x' h, f6 U% N
齿轮1公法线长度 Wk1=38.90461 (mm)1 }! M& U& A5 N! [
) F+ F6 i% M X 齿轮2分度圆弦齿厚 sh2=7.85341 (mm)
1 g* u" [3 _( O5 @( n 齿轮2分度圆弦齿高 hh2=5.04088 (mm)
/ y" w6 T! R P/ Q7 x! E) b 齿轮2固定弦齿厚 sch2=6.93524 (mm)2 P! ~# X( n6 c+ F' ^# @" Z$ C
齿轮2固定弦齿高 hch2=3.73779 (mm)( C! J( ?0 r9 f/ N) g5 ^* u
齿轮2公法线跨齿数 K2=83 q6 b2 Q o! T
齿轮2公法线长度 Wk2=115.97199 (mm); m$ C9 U- c+ y6 V& h r
4 X. v" O7 q8 S( G2 l/ b1 N
齿顶高系数 ha*=1.00
0 |: _% i; \1 K3 `0 w* Q7 F 顶隙系数 c*=0.25% C% l$ X1 R% g7 e
压力角 α*=20 (度)* `+ a8 F1 `3 C# K5 J
端面齿顶高系数 ha*t=0.98000. Q7 }0 y8 a- e1 L% C5 y: h
端面顶隙系数 c*t=0.24500
* v# T! y# j7 `* e* x& {+ E3 B 端面压力角 α*t=20.3749059 (度)
* O7 S3 g$ G" [% l1 s0 I) m- Z, r. t' N) G3 ?' l& b
6 k5 F8 h% d2 g% F$ B' {七、检查项目参数 o+ d6 ?5 Q! ]9 o" B7 M/ u1 d5 y
齿轮1齿距累积公差 Fp1=0.06122
, ~. c k$ ?# [* W8 }% z3 V 齿轮1齿圈径向跳动公差 Fr1=0.04715
; |1 }- A% w7 @, x6 N 齿轮1公法线长度变动公差 Fw1=0.03372; b4 |! E1 M7 S9 v% y8 d+ N
齿轮1齿距极限偏差 fpt(±)1=0.01843) C& H+ J7 M, J0 [0 x
齿轮1齿形公差 ff1=0.01482
9 {0 P& a K8 z# T2 i0 m 齿轮1一齿切向综合公差 fi'1=0.01995
: N$ z( @# f/ |- l: c4 q+ i( M 齿轮1一齿径向综合公差 fi''1=0.02605+ b: F4 U' I- @; I& b0 t
齿轮1齿向公差 Fβ1=0.01880
8 E! m0 X8 q* R! w 齿轮1切向综合公差 Fi'1=0.076047 A- L! D3 a) Q& o& W
齿轮1径向综合公差 Fi''1=0.06601& r) t$ L5 `/ F+ q( b; e
齿轮1基节极限偏差 fpb(±)1=0.01728
' ?; S8 |* d* i I; o1 E9 E$ G6 | 齿轮1螺旋线波度公差 ffβ1=0.01955
) K0 v6 J% a1 D9 W; S- Q 齿轮1轴向齿距极限偏差 Fpx(±)1=0.018801 T q. t) i8 E9 ^; E# z, v* M0 p& g+ b
齿轮1齿向公差 Fb1=0.01880' n. z- z8 b8 d/ U
齿轮1x方向轴向平行度公差 fx1=0.018809 U, _3 S% J, g1 h/ A/ d
齿轮1y方向轴向平行度公差 fy1=0.00940
2 A! c* q) p7 V" P" t9 S 齿轮1齿厚上偏差 Eup1=-0.07373
7 o3 A' i! h' @6 r7 J3 G 齿轮1齿厚下偏差 Edn1=-0.29492& c! N" W/ j1 l' Y/ L0 a3 A
( @5 k8 F* l# p8 ?8 K. H9 D 齿轮2齿距累积公差 Fp2=0.09368
$ i6 j' i M" Y9 t2 a 齿轮2齿圈径向跳动公差 Fr2=0.06145/ t9 a3 ~, O6 `9 q5 }
齿轮2公法线长度变动公差 Fw2=0.04262
9 Q' k' l: _, k 齿轮2齿距极限偏差 fpt(±)2=0.02007
" P* f, n0 J% G; | 齿轮2齿形公差 ff2=0.017639 f; Z" d7 m4 c/ g
齿轮2一齿切向综合公差 fi'2=0.02262
5 j5 P! a* a; [$ M4 M; E, S; j 齿轮2一齿径向综合公差 fi''2=0.02833
' S& y( M3 n& z m 齿轮2齿向公差 Fβ2=0.00630
1 B# y" B: `0 X* r 齿轮2切向综合公差 Fi'2=0.11131
) x6 e: o1 C/ y: f) } 齿轮2径向综合公差 Fi''2=0.08603) `. s/ N6 U% G$ \
齿轮2基节极限偏差 fpb(±)2=0.018823 B- M. J s; J" Q
齿轮2螺旋线波度公差 ffβ2=0.02217
: }6 r$ J+ r' ?. y* A8 [$ Q6 f 齿轮2轴向齿距极限偏差 Fpx(±)2=0.00630
. W/ P" U% g. h 齿轮2齿向公差 Fb2=0.00630% d0 V# w) Q9 h/ t+ w5 m3 ^: T$ W
齿轮2x方向轴向平行度公差 fx2=0.00630 t8 \3 z8 o) ^' |7 l
齿轮2y方向轴向平行度公差 fy2=0.003154 @7 R) s$ e" O2 G! w
齿轮2齿厚上偏差 Eup2=-0.08030
; n1 j0 M$ k2 {9 ]9 B: O 齿轮2齿厚下偏差 Edn2=-0.321196 t( l. \. C v1 o2 G' ^
) I2 X6 P) J9 U+ i( S 中心距极限偏差 fa(±)=0.036000 M M% a0 h7 j
! F; b) S$ B, Y2 E! |" l6 S
, S' b; T* ]1 L- R/ a八、强度校核数据5 _: _ f1 {) U: H4 Y
齿轮1接触强度极限应力 σHlim1=1186.4 (MPa)
: k* c& a' i) B( B" [; Y J 齿轮1抗弯疲劳基本值 σFE1=672.0 (MPa)' I8 D& M8 u! e( X% c* n. k
齿轮1接触疲劳强度许用值 [σH]1=1150.8 (MPa)
" A% x, f" G, S4 Y 齿轮1弯曲疲劳强度许用值 [σF]1=480.0 (MPa)0 _" F- r3 B2 F- _6 N6 o
齿轮2接触强度极限应力 σHlim2=1186.4 (MPa)* m$ i, t+ D, i, V) B* {( R1 u
齿轮2抗弯疲劳基本值 σFE2=672.0 (MPa)
9 N) |6 {. i& V 齿轮2接触疲劳强度许用值 [σH]2=1150.8 (MPa)
: M( R* p. y) J2 b% G 齿轮2弯曲疲劳强度许用值 [σF]2=480.0 (MPa)0 e* ^' Z3 W& l' L0 c8 U( W
接触强度用安全系数 SHmin=1.003 v h* b. h3 u( N* _+ K2 l
弯曲强度用安全系数 SFmin=1.40
+ @6 J9 ^5 N; o 接触强度计算应力 σH=1629.9 (MPa)5 o* p+ a; w! R- K
接触疲劳强度校核 σH≤[σH]=不满足
" Z3 G' `6 B+ x- h s0 ?8 k5 ? 齿轮1弯曲疲劳强度计算应力 σF1=1092.7 (MPa): b8 O' E: K, T; J* {4 Z6 v
齿轮2弯曲疲劳强度计算应力 σF2=1045.3 (MPa)
' m# P$ S- L% S# M: V5 c+ q I 齿轮1弯曲疲劳强度校核 σF1≤[σF]1=不满足6 j9 E" Y: x. b2 H
齿轮2弯曲疲劳强度校核 σF2≤[σF]2=不满足
) u; x7 S b4 d0 F$ g% |0 ^$ o8 s( h$ N' h! p$ [
- T7 g9 }: H) H, k1 x3 ]九、强度校核相关系数
& K8 r" H( t$ f |8 b+ ?4 P. G 齿形做特殊处理 Zps=特殊处理
* p! n/ ^& A3 x. H- q( q 齿面经表面硬化 Zas=不硬化
1 Y. N& S# z+ W7 ^9 ` 齿形 Zp=一般1 L/ t% g3 t- D* W+ a+ j
润滑油粘度 V50=120 (mm^2/s)
2 N! I' f. d* p+ Z$ \1 l 有一定量点馈 Us=不允许
6 x4 y* T }( \" E/ U; u \+ f# c! b 小齿轮齿面粗糙度 Z1R=Rz≤6μm ( Ra≤1μm ); |9 Y6 ^# u5 L$ I* }! } c
载荷类型 Wtype=静强度
8 C$ O5 W; {& v+ }% C1 j/ U* u3 @7 T 齿根表面粗糙度 ZFR=Rz≤16μm ( Ra≤2.6μm )$ ]0 |" @% X, f0 m1 C' H/ f, e
刀具基本轮廓尺寸 HMn=Hao/Mn＝1.25, Pao/Mn＝0.38
& K- C$ u1 g4 O( E' n% x) M
1 D; A' i6 x- S `$ Q3 S 圆周力 Ft=103515.87709 (N)
* ^; d, h0 T+ y7 c 齿轮线速度 V=5.40963 (m/s)
+ ]# [" p0 X( M8 N' p' Q- N+ q! l* z* n, A
使用系数 Ka=1.60000
# U, p; j* g$ }/ T' j. g# I' E( } 动载系数 Kv=1.02959
, z( _( A6 K8 [" q0 ~/ Y0 F# { 齿向载荷分布系数 KHβ=1.00000 s6 z% t* Q& h1 Q) R
综合变形对载荷分布的影响 Kβs=1.000009 O4 }1 e* D" I) o t! D1 v! h+ N
安装精度对载荷分布的影响 Kβm=0.00000
+ x9 C7 d5 F) `% ]7 ~" c0 | 齿间载荷分布系数 KHα=1.10000) @. y' o' p, o9 F) a
节点区域系数 Zh=2.453523 j5 L7 o4 ^5 B; T8 a/ w- z9 |2 z
材料的弹性系数 ZE=189.80000
. x7 B/ x$ o' k: t 接触强度重合度系数 Zε=0.77369
# d. F0 s3 L" G" P 接触强度螺旋角系数 Zβ=0.98995
4 k# f* K5 H: { 重合、螺旋角系数 Zεβ=0.765914 j* _* g I& l* \# Y
接触疲劳寿命系数 Zn=1.00000
U9 M' J: T6 R# A 润滑油膜影响系数 Zlvr=0.97000
' w& v! K- Y) W* m H 工作硬化系数 Zw=1.00000+ g3 f! w8 x7 g" N
接触强度尺寸系数 Zx=1.00000
' Z# J7 Y" D0 |
$ t5 M( R! h8 ?" D 齿向载荷分布系数 KFβ=1.00000" z) M3 F8 ]/ Q+ A; G6 ]5 a
齿间载荷分布系数 KFα=1.100007 i( a1 Q- M" [ _' c
抗弯强度重合度系数 Yε=0.698956 \# U! `, \# w1 t; F& d/ @4 ^
抗弯强度螺旋角系数 Yβ=0.90435
0 W4 ] D6 w. C& G4 } 抗弯强度重合、螺旋角系数 Yεβ=0.63209
! q- m; v- D3 M! |3 N 寿命系数 Yn=1.00000 n3 _& t7 I; {2 q
齿根圆角敏感系数 Ydr=1.00000
, q% d+ n" L9 C/ [" B( v 齿根表面状况系数 Yrr=1.00000& U! N ^! X/ l1 i8 N
尺寸系数 Yx=1.000006 B2 l/ ^5 e; `$ G. l$ @
齿轮1复合齿形系数 Yfs1=4.147256 G* L9 T, y* D! v; C; F
齿轮1应力校正系数 Ysa1=1.61156* Q. e) I6 {$ E# F! l
齿轮2复合齿形系数 Yfs2=3.96743
, u$ A4 f; _+ {4 [1 S 齿轮2应力校正系数 Ysa2=1.76843 |
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