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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。% f- A o. ]' h' q" v
渐开线圆柱齿轮传动设计报告
9 R4 T3 G! ?) u/ G( \3 q8 Y3 u2 d1 ^6 K! L9 m2 S! q
一、设计信息
- K7 y+ T1 Q& `$ ` 设计者 Name=1018 R: p% I! Y8 C3 I1 i* l, b N: r5 Y
设计单位 Comp=LBMT4 B1 p5 Y. ?) K$ h* k; s5 W* s8 i
设计日期 Date=2010-1-205 q; g' o) x/ H- x- a
设计时间 Time=16:49:29
6 \! \$ [7 f2 h" i
) p8 P0 D& c; I( q二、设计参数
* {+ b4 U/ f! t1 N 传递功率 P=560.00000 (kW)
0 d) T6 {1 x. C 传递转矩 T=7129.92000 (N.m)8 w3 C5 L- B& ]* N4 ^+ _
齿轮1转速 n1=750 (r/min)
7 K, K7 F6 i7 a0 G 齿轮2转速 n2=285.21127 (r/min)
' r! M1 }0 h% Q) G 传动比 i=2.6296296296296296296296296296296
: y) O8 U9 J5 `, n 原动机载荷特性 SF=轻微振动% S B1 n: T' Q4 h
工作机载荷特性 WF=中等振动# g+ j: G( l4 }$ o% {, Y; S: U- c
预定寿命 H=10000 (小时)
/ Z2 F7 [0 I. I+ \9 A7 S4 L+ W2 Q) O
三、布置与结构 V& H1 \2 Q' Z* s! X
结构形式 ConS=闭式
: E' K3 ?# l7 W# t8 o W 齿轮1布置形式 ConS1=对称布置! F4 X+ N" S+ s4 E3 n
齿轮2布置形式 ConS2=对称布置 X) l3 _7 L! B) I. d+ ^( Q3 m
; R" v9 L& I" v4 W四、材料及热处理
4 B2 V5 e& G5 B; m, B 齿面啮合类型 GFace=硬齿面
- v; y1 u5 K/ t6 x, b5 i3 F- O 热处理质量级别 Q=MQ: q! C& v; J. E( T- N+ r( N' l
' m3 \- r( V$ q1 h8 p; Q* k" D 齿轮1材料及热处理 Met1=42CrMo<表面淬火>1 q& |( a9 I) [7 l- x( E( }, F. h( q
齿轮1硬度取值范围 HBSP1=48-567 T$ D9 v; K9 z; N0 b3 a
齿轮1硬度 HBS1=528 C7 j* m! J. @( ^" e
齿轮1材料类别 MetN1=0
2 G) M `& T/ [# ]# N 齿轮1极限应力类别 MetType1=111 m% p& q( x( a5 ^2 K( a- p
! m# i0 z; j3 C! ^' x; Q
齿轮2材料及热处理 Met2=42CrMo<表面淬火>
! w" a# N4 [) u) v0 N& O 齿轮2硬度取值范围 HBSP2=48-56
8 A; y, i- l( w7 T3 L 齿轮2硬度 HBS2=52
+ s. Y" @; Q9 r* M; a 齿轮2材料类别 MetN2=0
& E3 c" g+ e7 n/ u- A; d8 n 齿轮2极限应力类别 MetType2=11
) U3 I- {1 t% Z# J0 f( A
2 \. e5 ~: b$ R B. D9 v' ]五、齿轮精度0 J4 v/ E1 A" T9 C* i/ I$ I
齿轮1第Ⅰ组精度 JD11=7
. w( q- ]- U- P5 Z6 `) o. v' V 齿轮1第Ⅱ组精度 JD12=7+ l: ~2 u; a) x7 z9 J/ U
齿轮1第Ⅲ组精度 JD13=7' \2 g I9 r! g" a
齿轮1齿厚上偏差 JDU1=F
" T, L9 b; |* A: {& f6 l 齿轮1齿厚下偏差 JDD1=L
& C/ G+ z# J( i, o# i$ w5 d5 X: h
( F) {2 Z/ B* q) V( {) j8 T- t 齿轮2第Ⅰ组精度 JD21=7
0 i: x6 f2 b$ L1 z2 O9 g: J& e 齿轮2第Ⅱ组精度 JD22=7
% `+ {3 I o, V5 \4 f% J 齿轮2第Ⅲ组精度 JD23=7
5 @% f& N- S5 t/ S- j7 K2 f+ ~ 齿轮2齿厚上偏差 JDU2=F1 j% L( G3 S, w- G, ~9 ?$ a
齿轮2齿厚下偏差 JDD2=L
5 a: ^% \" H3 o! |4 q- c
" U B7 x5 w/ w8 }% L六、齿轮基本参数 e+ z1 ~& K# I& ^1 E! X
模数(法面模数) Mn=59 I6 C: {+ q& n8 L
端面模数 Mt=5.10204
7 K; r }' G3 U8 F 螺旋角 β=11.478340954533572625029817807861 (度)
! x1 S' d$ k1 J3 I9 B 基圆柱螺旋角 βb=10.7775533 (度)
3 p* M; x5 d1 J7 }* t3 Q- ^: \9 [
% E, ~5 W1 o; N9 J& m 齿轮1齿数 Z1=27
8 r9 u5 A" Z% v7 \3 W9 @ 齿轮1变位系数 X1=0.00% h& X+ t9 N }! d6 i* q
齿轮1齿宽 B1=100 (mm)* x% K: Y7 ~: i4 y
齿轮1齿宽系数 Φd1=1.48148
0 h. [8 m8 o# a8 s. T5 G/ w3 y$ Y# N. W8 X- [" v" z, _
齿轮2齿数 Z2=71
$ ]0 Q$ b# \& N+ j* B) O2 k 齿轮2变位系数 X2=0.00
0 l# a q' e9 X0 c0 j0 l0 b 齿轮2齿宽 B2=90 (mm)6 ]8 h q3 s% c2 q$ g# f8 w
齿轮2齿宽系数 Φd2=0.50704
- X3 R5 N2 {9 S4 Y3 w2 V$ Q' S8 j+ H% F; U5 t+ p( w0 C
总变位系数 Xsum=0.00000
8 q$ |( v8 P. e7 } 标准中心距 A0=250.00000 (mm)
5 u3 C5 p; f# a 实际中心距 A=250.00000 (mm)6 n; a5 i, n0 H
齿数比 U=2.62963; l8 P# ]+ \& k
端面重合度 εα=1.67058
2 q1 p; Z' ~& L) i 纵向重合度 εβ=1.14017
* S ^, i) m' _" I0 J 总重合度 ε=2.81075
- X! z, J# D0 h- b% |6 x, s. [8 _/ X0 _( ] ^ D* R
齿轮1分度圆直径 d1=137.75510 (mm)/ Y' S' K7 U6 T( I7 m
齿轮1齿顶圆直径 da1=147.75510 (mm)
4 W8 l0 @$ q6 Q* M( Q7 | 齿轮1齿根圆直径 df1=125.25510 (mm)1 W3 }) l& [1 @2 `
齿轮1齿顶高 ha1=5.00000 (mm)
- T: l+ n! p) ~0 B 齿轮1齿根高 hf1=6.25000 (mm)% r3 P8 E2 X8 q: Z
齿轮1全齿高 h1=11.25000 (mm)( M* G: G- M3 a9 l
齿轮1齿顶压力角 αat1=29.074403 (度)( F2 _3 C0 u+ X3 g* t2 q
5 w5 [8 g$ l% u( q; a- r 齿轮2分度圆直径 d2=362.24490 (mm)$ |, x k c0 Y
齿轮2齿顶圆直径 da2=372.24490 (mm)6 D$ ]( u- r& q a- ~2 i( A
齿轮2齿根圆直径 df2=349.74490 (mm)
! q" t6 S, s$ w' X2 ?. ? 齿轮2齿顶高 ha2=5.00000 (mm)
; ]4 D( l x2 R7 Y/ |) {/ e 齿轮2齿根高 hf2=6.25000 (mm)
% `+ ]8 o$ x- O& p% T# v6 ~ 齿轮2全齿高 h2=11.25000 (mm)8 d# e; o" h" |3 t
齿轮2齿顶压力角 αat2=24.181659 (度)
* }4 W1 L/ ^; w8 s5 E' k6 i- p( D
' w3 `$ v0 ?$ p 齿轮1分度圆弦齿厚 sh1=7.85006 (mm)+ o! t+ v0 V9 o6 v7 k9 h
齿轮1分度圆弦齿高 hh1=5.10749 (mm): t# Q/ }- |! B. I# \8 s
齿轮1固定弦齿厚 sch1=6.93524 (mm)1 `; B' d2 n3 E% O
齿轮1固定弦齿高 hch1=3.73779 (mm)
. c4 N" ?1 K6 o; `7 i0 U+ ] 齿轮1公法线跨齿数 K1=3
4 U5 N7 G7 T! z+ E5 m 齿轮1公法线长度 Wk1=38.90461 (mm)
. {/ W) o1 Q, ?/ I5 C) Y" r+ d5 Z4 d6 j/ R4 N. m1 l
齿轮2分度圆弦齿厚 sh2=7.85341 (mm)& e* z& ?& K9 m4 u& T; }
齿轮2分度圆弦齿高 hh2=5.04088 (mm)
0 \# V2 M2 {; ?8 U1 U d 齿轮2固定弦齿厚 sch2=6.93524 (mm)
# x& \" L! ], e/ K1 o& b5 @) s) N 齿轮2固定弦齿高 hch2=3.73779 (mm)
! v) J3 E) D! S 齿轮2公法线跨齿数 K2=8' K2 u- ^* M5 N1 x. g# _
齿轮2公法线长度 Wk2=115.97199 (mm)
: A3 h" |9 X( V+ w+ Q+ L7 ^ g/ x$ D& x# z: j q
齿顶高系数 ha*=1.00
* K9 I8 M5 _, i3 o" f c N 顶隙系数 c*=0.25
5 N7 j. r* i3 U0 B+ |& K 压力角 α*=20 (度)
& a% J, I1 y: d$ o) U& \ 端面齿顶高系数 ha*t=0.98000# m/ N' U0 h! j
端面顶隙系数 c*t=0.24500& f* t) ^. \! L, t* {! \
端面压力角 α*t=20.3749059 (度)7 i3 ^3 D% ^7 c, C0 j# G; o
% o. B1 P" N: \# F* W7 f
) ?' h2 ] ^& s. t七、检查项目参数
% {- _ ?* ?5 f2 G/ @* a 齿轮1齿距累积公差 Fp1=0.06122
/ S: l+ I+ E% T. i9 e 齿轮1齿圈径向跳动公差 Fr1=0.047152 P& z7 c8 D5 D* q8 d% f, V
齿轮1公法线长度变动公差 Fw1=0.03372
8 z: D' P) U N. U 齿轮1齿距极限偏差 fpt(±)1=0.01843
5 e: R0 B+ Q1 E8 }& {* k" u 齿轮1齿形公差 ff1=0.014825 W2 }9 S( ?# J. E
齿轮1一齿切向综合公差 fi'1=0.01995
4 @/ Z$ ]4 R) Y. ] 齿轮1一齿径向综合公差 fi''1=0.02605( D3 G5 d0 g- F8 u7 ~* s3 L/ y
齿轮1齿向公差 Fβ1=0.018805 R- S# _( X% y
齿轮1切向综合公差 Fi'1=0.07604 b% j3 j! n; [0 u0 w9 Q' @$ @( K
齿轮1径向综合公差 Fi''1=0.06601
( |& e3 \6 [; T. E2 | 齿轮1基节极限偏差 fpb(±)1=0.01728, ?( [; D% a/ ` A
齿轮1螺旋线波度公差 ffβ1=0.01955! `7 x% A4 L2 o* q' P% M% S- f0 c/ ^
齿轮1轴向齿距极限偏差 Fpx(±)1=0.01880
* E2 H2 f3 a E 齿轮1齿向公差 Fb1=0.01880. a* v& u& i _) I/ C# ?- D- |$ M5 E
齿轮1x方向轴向平行度公差 fx1=0.01880
2 Q5 C( ~6 y$ i! x. I" n* x 齿轮1y方向轴向平行度公差 fy1=0.00940) X9 T# m& |/ o- |( W1 |
齿轮1齿厚上偏差 Eup1=-0.073737 _0 o9 ?% q7 ?# `, o+ M$ l
齿轮1齿厚下偏差 Edn1=-0.29492
4 C! ~1 G2 W4 K$ W! T9 U, |
$ J4 O6 i4 o* d8 W8 ] 齿轮2齿距累积公差 Fp2=0.09368. j/ ]5 A" |* Z
齿轮2齿圈径向跳动公差 Fr2=0.06145$ W0 j/ Y5 ]6 P p
齿轮2公法线长度变动公差 Fw2=0.042627 T' y/ W. j: i; T m' R
齿轮2齿距极限偏差 fpt(±)2=0.020072 X8 C/ ~# I, ?' }; q; W/ s0 y2 |
齿轮2齿形公差 ff2=0.01763- X A" T0 p2 F/ f
齿轮2一齿切向综合公差 fi'2=0.022626 p; Q$ e; R, P7 ^
齿轮2一齿径向综合公差 fi''2=0.02833
! b6 t" m0 a E- E& i% n; \ 齿轮2齿向公差 Fβ2=0.00630* |% d1 W$ _) t( Y( K- j3 q4 y% t' ]
齿轮2切向综合公差 Fi'2=0.11131
( G- G" V9 E( n! b( a/ M* F( x9 k 齿轮2径向综合公差 Fi''2=0.08603
2 A8 [0 D9 s7 I' n; \ 齿轮2基节极限偏差 fpb(±)2=0.01882$ H: C0 t2 N: J* O" c
齿轮2螺旋线波度公差 ffβ2=0.02217# W, a3 q- E/ h+ M! o' W+ N9 B/ d1 K
齿轮2轴向齿距极限偏差 Fpx(±)2=0.00630
$ i" L8 ]5 |# P$ M, r! T1 @ 齿轮2齿向公差 Fb2=0.00630
# @! r, S0 m; C/ @ 齿轮2x方向轴向平行度公差 fx2=0.006305 ~" C g' Z8 g% |% \$ u/ s
齿轮2y方向轴向平行度公差 fy2=0.00315
+ T5 o( g) y$ l( Q; |# _ 齿轮2齿厚上偏差 Eup2=-0.08030
" {3 A1 I0 Y7 J' @& S 齿轮2齿厚下偏差 Edn2=-0.321192 a b i9 Q1 S/ W0 J8 B4 D5 d
C, W; ^& }" F1 A4 |+ m 中心距极限偏差 fa(±)=0.036004 q8 [- [) S" f) R" r. w; K
+ q4 B2 a# C9 h6 l& R4 O* f$ I, G6 r6 o, H
八、强度校核数据
2 S4 o3 Z2 g- _/ W" S 齿轮1接触强度极限应力 σHlim1=1186.4 (MPa)( U; d& w$ q6 h! ?, `
齿轮1抗弯疲劳基本值 σFE1=672.0 (MPa)' T& j) B9 ?+ t, ^; h
齿轮1接触疲劳强度许用值 [σH]1=1150.8 (MPa)
! H) e2 x3 r$ B 齿轮1弯曲疲劳强度许用值 [σF]1=480.0 (MPa)
% I( u, z* E1 U. j% p9 h- Z* E+ R 齿轮2接触强度极限应力 σHlim2=1186.4 (MPa)
) ?% b% X8 N2 f5 h 齿轮2抗弯疲劳基本值 σFE2=672.0 (MPa)
1 y2 L8 [% ]$ Z8 l! e l! G 齿轮2接触疲劳强度许用值 [σH]2=1150.8 (MPa)
1 N5 _% ~+ D% Y& V H5 ~) x5 y) r* q- d 齿轮2弯曲疲劳强度许用值 [σF]2=480.0 (MPa)# K5 t% |8 p! Q, P" R2 z" l7 n
接触强度用安全系数 SHmin=1.001 v9 s+ h4 Y. H! X! @$ x. u
弯曲强度用安全系数 SFmin=1.40
# u" R; h. D% h; Q9 |1 c% q0 y5 { 接触强度计算应力 σH=1629.9 (MPa)
+ w q A+ h( i: @% n- [! Q 接触疲劳强度校核 σH≤[σH]=不满足
; ?+ T( J, a3 O+ l; H) B 齿轮1弯曲疲劳强度计算应力 σF1=1092.7 (MPa)
9 u* u$ V f @3 |1 w 齿轮2弯曲疲劳强度计算应力 σF2=1045.3 (MPa)
6 L( M6 p3 j3 X+ Q- X: b" X 齿轮1弯曲疲劳强度校核 σF1≤[σF]1=不满足
2 I5 ~% R* p& k9 ^ 齿轮2弯曲疲劳强度校核 σF2≤[σF]2=不满足9 d, j3 p3 K# [6 J4 |7 C
- U+ t/ U, j2 Y \% l
3 N/ I% l. F) [9 x: ^- H2 O
九、强度校核相关系数! s p% m) U) ] f# r8 k
齿形做特殊处理 Zps=特殊处理2 k6 g( n5 T9 u0 m9 Z( ]' o3 Q/ @' L
齿面经表面硬化 Zas=不硬化
( K$ D( V9 `% f 齿形 Zp=一般1 d/ x u: _( c% Y# Y$ C3 p5 G
润滑油粘度 V50=120 (mm^2/s)
5 ?8 F ?+ ?! R+ ~7 w! M; O 有一定量点馈 Us=不允许
& g+ z# z4 r( A4 w" G 小齿轮齿面粗糙度 Z1R=Rz≤6μm ( Ra≤1μm )
1 @# ], p% P* J3 t U1 z 载荷类型 Wtype=静强度) R' r" f+ T6 Y6 h2 }9 ?, g- M
齿根表面粗糙度 ZFR=Rz≤16μm ( Ra≤2.6μm ) d4 V9 |1 C$ Q1 E `
刀具基本轮廓尺寸 HMn=Hao/Mn＝1.25, Pao/Mn＝0.38
/ o: {& r6 B* t% {' X7 e' }; q0 ]2 c- l( P! z! X6 F. m
圆周力 Ft=103515.87709 (N)- Z: l/ B2 Z5 S) g5 f' L, W9 |
齿轮线速度 V=5.40963 (m/s)
* ] j0 O2 I$ Q. e3 J K0 d' g
; S: Y8 i0 B4 f! D! C( D% ` 使用系数 Ka=1.60000# {; D$ u9 o. t. `! Z6 h
动载系数 Kv=1.02959
. C3 O, ?2 Y5 E: B5 H+ q 齿向载荷分布系数 KHβ=1.00000
1 T- C" c! c9 m 综合变形对载荷分布的影响 Kβs=1.00000# C# D7 E6 H' ~9 Q, W3 F
安装精度对载荷分布的影响 Kβm=0.00000
- W m/ w8 d9 Z3 m# W& q+ G! y' J 齿间载荷分布系数 KHα=1.10000. d, l- X2 W' ~7 A' w1 D+ Z
节点区域系数 Zh=2.45352! M; d+ R% X6 ?
材料的弹性系数 ZE=189.800007 b$ A5 n$ M( V0 F, {: s B
接触强度重合度系数 Zε=0.77369
# Q. d+ C4 g9 m* E8 E7 E- ~* H+ _, a 接触强度螺旋角系数 Zβ=0.98995& H1 c$ [0 J. p, `% Y c F
重合、螺旋角系数 Zεβ=0.76591
- g; ?, f9 w6 n$ ~ 接触疲劳寿命系数 Zn=1.00000- G: S# Y& s0 H6 h$ M( p- F0 d" `
润滑油膜影响系数 Zlvr=0.97000
$ G2 x, `& x( ?, [6 [: c 工作硬化系数 Zw=1.00000# @& t( _$ A4 ^9 o8 y
接触强度尺寸系数 Zx=1.00000
. Y! w4 N4 a7 ~! z4 F# K1 J- g9 ]! ~: H6 C3 L$ M
齿向载荷分布系数 KFβ=1.00000. l3 V- q- p, H' Z! r% g0 u
齿间载荷分布系数 KFα=1.10000
: S/ [/ h! e9 l7 P! @: n7 Y z& r 抗弯强度重合度系数 Yε=0.69895
* N8 _. _( L: Y+ E0 F$ N3 Q 抗弯强度螺旋角系数 Yβ=0.90435) N0 l) _. i+ N! w/ Q' Y
抗弯强度重合、螺旋角系数 Yεβ=0.632092 J' _& R. c, J1 a( B) V% `
寿命系数 Yn=1.00000
d. |# w: A1 M 齿根圆角敏感系数 Ydr=1.00000
! y3 A9 b; Q/ T% j# C6 ]' y" s 齿根表面状况系数 Yrr=1.00000
/ e3 k: F+ _$ K( P8 `; a 尺寸系数 Yx=1.000005 { _0 |3 E# `0 K6 Z; c1 P
齿轮1复合齿形系数 Yfs1=4.14725
h. _ w1 q. u6 D 齿轮1应力校正系数 Ysa1=1.61156. _& p, ^7 }4 j1 P3 J2 C4 T
齿轮2复合齿形系数 Yfs2=3.96743' ~7 U9 o V7 {- ?% ~( A
齿轮2应力校正系数 Ysa2=1.76843 |
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