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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。
7 Y7 M5 u" Q, g2 ?: T渐开线圆柱齿轮传动设计报告
9 m8 F, N1 p% e* N. u& v( k5 q1 v" B; [! g' s. S3 u
一、设计信息' r7 w7 H4 w T4 O5 S, z. u! p
设计者 Name=1018 P' \, i& `# }! r
设计单位 Comp=LBMT
6 a3 @7 T" G2 G8 J% Q" l3 V 设计日期 Date=2010-1-20: O) e3 E w/ X7 [. ~! V+ @1 f7 D, X1 y w
设计时间 Time=16:49:29
" Y/ {0 G8 m: k6 ~8 o
2 H4 \5 |( G9 Z" p) E二、设计参数
6 V/ S# {$ v8 i1 X5 g% E+ J 传递功率 P=560.00000 (kW)6 Z7 N: Z' Z) \* N
传递转矩 T=7129.92000 (N.m)0 i7 g; |3 r- c6 h0 [0 n. @ ~
齿轮1转速 n1=750 (r/min)$ S, E; }, B, [8 U! G
齿轮2转速 n2=285.21127 (r/min)! p/ y1 Z1 o. p( w7 H; E8 m R" Z
传动比 i=2.6296296296296296296296296296296
2 ~* [- w ^* D# b0 L, g 原动机载荷特性 SF=轻微振动
* _7 Y$ ^" l0 h9 S 工作机载荷特性 WF=中等振动
* t* |3 R( o4 L 预定寿命 H=10000 (小时)
5 P2 b! t. W' W0 z. C
# t% t3 I! A) _5 \4 Z: v* z三、布置与结构
* W0 b- s$ u! I2 Y1 @$ Q# ] 结构形式 ConS=闭式( @' q9 p( N7 |! X% X" X; n& X
齿轮1布置形式 ConS1=对称布置
/ T$ S) }5 Q, e; H2 ^ y! o/ [2 ` 齿轮2布置形式 ConS2=对称布置$ B, ^0 w/ l; x4 Q
7 o3 |8 J. I. c' {& N
四、材料及热处理+ e# ?) t% ^" V8 G- P1 _) u4 u( q
齿面啮合类型 GFace=硬齿面
" P! _1 s3 D* z- P1 F/ ~9 t 热处理质量级别 Q=MQ& x, o; d0 W2 f# v3 u6 w) h. c
( Q9 t/ o( `8 E/ z8 M: l 齿轮1材料及热处理 Met1=42CrMo<表面淬火>
^: h. |8 C4 _" I1 Y7 c 齿轮1硬度取值范围 HBSP1=48-566 X$ q( `4 ]0 Z! G
齿轮1硬度 HBS1=52* F; }2 P; ?/ l
齿轮1材料类别 MetN1=09 U& {. ]$ m9 A u) d
齿轮1极限应力类别 MetType1=11
. f. v* y$ l& E( X% O% d9 J/ G
- B0 Y% E& F0 m( U8 e 齿轮2材料及热处理 Met2=42CrMo<表面淬火>
% F- e- l0 J5 c) z8 f- Y 齿轮2硬度取值范围 HBSP2=48-56
; B7 M! y- i5 `8 V# Z+ j, |. y 齿轮2硬度 HBS2=52
* e7 _4 F7 g1 Z' _; Z 齿轮2材料类别 MetN2=0. o: p* Q1 R" ]4 E# q) R o
齿轮2极限应力类别 MetType2=11, v7 `; {2 T, \% {
) _. a& p7 D6 u
五、齿轮精度
4 P7 R+ e% b, y- F 齿轮1第Ⅰ组精度 JD11=7: F; n5 f9 x" L, B0 A( F+ [& e8 `
齿轮1第Ⅱ组精度 JD12=7
3 r# _ g/ ~9 p% w7 q7 d4 W 齿轮1第Ⅲ组精度 JD13=7. E7 ~$ [! m- ?1 z
齿轮1齿厚上偏差 JDU1=F! h% Y' z8 U& F' B
齿轮1齿厚下偏差 JDD1=L
5 A/ v x/ |9 p1 E, M4 d. l* F+ c
0 Z5 U9 d: J& }0 P2 n+ k6 m 齿轮2第Ⅰ组精度 JD21=7
* D% K, }2 V {7 e5 C 齿轮2第Ⅱ组精度 JD22=7
- Y3 w9 Y0 S* w" \& @8 h* R# U 齿轮2第Ⅲ组精度 JD23=74 J& d: A, u" g8 W* C O+ T( R
齿轮2齿厚上偏差 JDU2=F$ b, H1 B, n: [( i. t4 F' ]
齿轮2齿厚下偏差 JDD2=L
7 c# Q; Z' ^6 f$ Q8 k7 s5 O/ A c2 G
+ |" V f" j! U$ E2 l六、齿轮基本参数
; p- j8 ] W; t" d 模数(法面模数) Mn=5
: u( ?2 i+ u9 V, a3 w d) j8 O 端面模数 Mt=5.10204* X) ]" a& I4 \( i+ ?! \1 h/ }3 C
螺旋角 β=11.478340954533572625029817807861 (度)
% w1 P- k5 Y/ ~1 W! o; `5 u, d* w 基圆柱螺旋角 βb=10.7775533 (度)
( O- W' v; r- F4 o/ n x2 u
# E4 E& J; {' r2 Y 齿轮1齿数 Z1=27( ?! p, w" A/ e3 R7 N8 d" c
齿轮1变位系数 X1=0.00
V% c6 H( I* p% v- O) {. q( R 齿轮1齿宽 B1=100 (mm)
! c" ?: Y& {( `, B2 d 齿轮1齿宽系数 Φd1=1.48148
6 t8 ?. E* S P, ?$ m9 L* Z" v- i
齿轮2齿数 Z2=71
% b ^6 g9 U9 n2 R( r* A+ } 齿轮2变位系数 X2=0.00
& X# D% j( I# \/ M( {* h Y 齿轮2齿宽 B2=90 (mm)
) D# |% K8 k V9 b5 Z& _; ?" u 齿轮2齿宽系数 Φd2=0.507047 f! r! k { c" d1 N7 f5 m
9 W# a) P: p$ \! ?2 i7 c
总变位系数 Xsum=0.00000+ Y% I, v4 Y4 X5 g8 M
标准中心距 A0=250.00000 (mm)
9 F# T9 d1 b) t* z6 z( m; T 实际中心距 A=250.00000 (mm)( x& N a# I' p# E8 }
齿数比 U=2.62963+ I8 W6 V0 x) U0 K, P. K" g# I) U! ?
端面重合度 εα=1.670585 P8 F+ A. C2 E" R
纵向重合度 εβ=1.140172 c; n7 A% l1 |
总重合度 ε=2.81075
. Z; ?" z* f0 L. B( J
" W- a+ \( G( i& z 齿轮1分度圆直径 d1=137.75510 (mm)
' K- x, I" Y |0 [9 d 齿轮1齿顶圆直径 da1=147.75510 (mm)
" A4 \. z3 F# Y' x3 B e* q 齿轮1齿根圆直径 df1=125.25510 (mm)
6 P5 X3 y; d# H$ j' u$ b @% Y 齿轮1齿顶高 ha1=5.00000 (mm)6 I! Y8 t7 |5 B: s
齿轮1齿根高 hf1=6.25000 (mm)
! T [( c. w% } 齿轮1全齿高 h1=11.25000 (mm)
& S1 O5 m+ Q3 d3 u) X 齿轮1齿顶压力角 αat1=29.074403 (度)
, A# H! \% u/ _1 n: p2 [: l
! g7 e5 g$ }1 A* R1 }1 R- P0 k 齿轮2分度圆直径 d2=362.24490 (mm)9 }! R6 p X, f- n& s
齿轮2齿顶圆直径 da2=372.24490 (mm)
7 ^% c" n& g/ P2 u* e! n I" T 齿轮2齿根圆直径 df2=349.74490 (mm)
5 A4 h* o f- [. s& s 齿轮2齿顶高 ha2=5.00000 (mm)& `7 a u+ T1 @1 Z1 ?. h
齿轮2齿根高 hf2=6.25000 (mm) A# T" j! s- X) c9 U B
齿轮2全齿高 h2=11.25000 (mm)6 w" j0 L$ L: A2 S+ B; P
齿轮2齿顶压力角 αat2=24.181659 (度)# I a7 Q# L9 ~" j
1 \; {0 W% a# J1 s/ ~/ q
齿轮1分度圆弦齿厚 sh1=7.85006 (mm)
; } D- J/ \; ~* n$ g* F( x( b 齿轮1分度圆弦齿高 hh1=5.10749 (mm)+ p% V7 n, {" T+ ?
齿轮1固定弦齿厚 sch1=6.93524 (mm)2 d+ c" t% m5 c' \; B- R
齿轮1固定弦齿高 hch1=3.73779 (mm)
, Q+ d2 r* _$ @" i/ { 齿轮1公法线跨齿数 K1=36 y! k( g! z j* F' d0 j
齿轮1公法线长度 Wk1=38.90461 (mm)
+ M9 {2 E4 Q$ @- v: @& r; s! F$ i j1 B* I. y5 Q0 C" o6 P
齿轮2分度圆弦齿厚 sh2=7.85341 (mm)% {! |" h% X6 m, p, L& j" w: W
齿轮2分度圆弦齿高 hh2=5.04088 (mm)
7 I# R: t/ I, N% u! u! H9 f. d 齿轮2固定弦齿厚 sch2=6.93524 (mm)
x8 P" x @5 x& _- ~ 齿轮2固定弦齿高 hch2=3.73779 (mm)
: h1 ]0 @7 p# l9 J8 O5 R 齿轮2公法线跨齿数 K2=8
/ Z) C1 d- {1 O. r6 u! x; p 齿轮2公法线长度 Wk2=115.97199 (mm)
5 R2 P! p+ F1 e- x. Y) \; K Y3 J& ]; ?+ ?% e0 f' p' q
齿顶高系数 ha*=1.003 e# ^8 o K; [# ]% e" v- r
顶隙系数 c*=0.25, `( @7 B: F/ J, x& [
压力角 α*=20 (度)7 k8 R8 u& f# Q& V' I
端面齿顶高系数 ha*t=0.98000
. Y0 v% @: J X2 P* F. s M g+ v 端面顶隙系数 c*t=0.24500
# F7 C( d$ K/ h6 z$ M/ |! a 端面压力角 α*t=20.3749059 (度)
% S1 w1 R, q: X4 s5 `' J) O: K
u% l, w0 [4 Y$ T% Y
6 ^6 b' j6 v: Q5 y% W \( J$ N七、检查项目参数5 Z, p8 w/ ]0 Y
齿轮1齿距累积公差 Fp1=0.06122
7 i; Y, k3 f) T! P( C 齿轮1齿圈径向跳动公差 Fr1=0.04715
! n7 r+ ~; h8 O( b. F( l6 z 齿轮1公法线长度变动公差 Fw1=0.033728 t- D/ t X+ O4 l. o9 c# y
齿轮1齿距极限偏差 fpt(±)1=0.01843
. r8 G/ z) ~4 Z 齿轮1齿形公差 ff1=0.01482
6 M# x* `" [/ U0 r 齿轮1一齿切向综合公差 fi'1=0.019955 P$ u( G, c) V
齿轮1一齿径向综合公差 fi''1=0.02605
0 j8 A* l: E. Q! k, z3 |5 e3 V* u 齿轮1齿向公差 Fβ1=0.01880
5 b1 l8 S/ X( r6 a' ` 齿轮1切向综合公差 Fi'1=0.07604
. O& I. T2 u8 H: ?. B! { 齿轮1径向综合公差 Fi''1=0.06601
2 e. z# r" R* y, a* \5 D, y 齿轮1基节极限偏差 fpb(±)1=0.01728
7 m n ?2 N$ n& S. z 齿轮1螺旋线波度公差 ffβ1=0.01955
6 c2 ]' \9 {* y7 F1 S8 ?. W# l 齿轮1轴向齿距极限偏差 Fpx(±)1=0.018803 N- }3 N' W; s
齿轮1齿向公差 Fb1=0.01880
`1 m7 i# E4 V6 h. `% y" P, r3 L: S 齿轮1x方向轴向平行度公差 fx1=0.01880
- a7 o; \) {8 x- O7 d% K 齿轮1y方向轴向平行度公差 fy1=0.00940
' h% t/ C, j7 H4 q# C! W" s; r* c 齿轮1齿厚上偏差 Eup1=-0.07373) U; x; K: j C/ l, \
齿轮1齿厚下偏差 Edn1=-0.294923 ]7 L' {. H! `5 @/ l+ g1 I% ?! X
: `5 o- ?3 H6 d N* b7 Z9 H- j 齿轮2齿距累积公差 Fp2=0.093687 t: X6 I9 {. ^# e0 ~
齿轮2齿圈径向跳动公差 Fr2=0.06145. N( ~" S5 U1 ^; \
齿轮2公法线长度变动公差 Fw2=0.04262% U4 S( Q0 z' R- k- s+ B
齿轮2齿距极限偏差 fpt(±)2=0.02007* r: G+ n0 R/ o/ e* a& U, l1 L! k% O
齿轮2齿形公差 ff2=0.01763* G6 h3 N' n' C; b
齿轮2一齿切向综合公差 fi'2=0.022629 C5 O3 r: K/ W. j- z* r, u7 M
齿轮2一齿径向综合公差 fi''2=0.02833
* g8 j4 [+ H2 }9 ~ 齿轮2齿向公差 Fβ2=0.00630
1 i C' }4 \6 x/ P3 W. F 齿轮2切向综合公差 Fi'2=0.11131
5 t6 C6 H/ ~2 T; k" n' A X+ x 齿轮2径向综合公差 Fi''2=0.08603
1 s5 n% i' x% D+ ? 齿轮2基节极限偏差 fpb(±)2=0.018828 E5 U- \, u4 t" T N, W
齿轮2螺旋线波度公差 ffβ2=0.022171 v: V! o- z- r* F
齿轮2轴向齿距极限偏差 Fpx(±)2=0.00630
6 p) [3 |4 D) |& j 齿轮2齿向公差 Fb2=0.00630; m& d0 g/ w5 y; }
齿轮2x方向轴向平行度公差 fx2=0.00630
K% [8 q, @6 i' g2 w# x. ] 齿轮2y方向轴向平行度公差 fy2=0.00315
; [# A7 k, _: i% X( z% b6 M0 M9 Q 齿轮2齿厚上偏差 Eup2=-0.08030
/ M7 }7 ?+ i) ~+ Q9 m 齿轮2齿厚下偏差 Edn2=-0.32119
$ Z) p7 n4 X$ o& R
) o- ^& ]: t8 ^8 ^" e, s s! U 中心距极限偏差 fa(±)=0.03600" B4 L2 F! _& b
: N3 S3 B. P3 s9 [
6 N" e8 V7 a4 q八、强度校核数据! M! D! Z# n# z: `6 S
齿轮1接触强度极限应力 σHlim1=1186.4 (MPa)" |& b- }% ^6 G" L( a, Q! r. `3 ?
齿轮1抗弯疲劳基本值 σFE1=672.0 (MPa)
0 x2 v2 d7 ^: c4 {+ c( W' n 齿轮1接触疲劳强度许用值 [σH]1=1150.8 (MPa)
3 |' R- e) y1 r8 o9 p6 i: L 齿轮1弯曲疲劳强度许用值 [σF]1=480.0 (MPa)
7 m* y0 d8 a" }2 B( |0 d 齿轮2接触强度极限应力 σHlim2=1186.4 (MPa)
/ E9 N1 E/ i* [, ` 齿轮2抗弯疲劳基本值 σFE2=672.0 (MPa)
6 g$ Y7 B: ?" F4 v7 o- B$ D* l 齿轮2接触疲劳强度许用值 [σH]2=1150.8 (MPa)! A/ u( s: h% p9 k$ r
齿轮2弯曲疲劳强度许用值 [σF]2=480.0 (MPa)
' u8 i l. [0 m- M% Q- g 接触强度用安全系数 SHmin=1.00
|. S& R) h# R# h 弯曲强度用安全系数 SFmin=1.40
" M0 i3 V d0 Y, D 接触强度计算应力 σH=1629.9 (MPa)
, q4 c9 I9 |; @: I 接触疲劳强度校核 σH≤[σH]=不满足. Z8 r$ a) F9 v* K
齿轮1弯曲疲劳强度计算应力 σF1=1092.7 (MPa)- |% F; m: x4 f, T# f- j3 B
齿轮2弯曲疲劳强度计算应力 σF2=1045.3 (MPa)
- P" c& b) {4 B1 U( o$ [" |9 W2 l 齿轮1弯曲疲劳强度校核 σF1≤[σF]1=不满足% E3 }5 `& Y. M) P
齿轮2弯曲疲劳强度校核 σF2≤[σF]2=不满足
. W+ C" U1 L. c! _$ e- y# Y
) \; }, p- _" L3 A% M* t9 u4 l
九、强度校核相关系数
U+ n% t- s" B/ N: y, b8 W 齿形做特殊处理 Zps=特殊处理
6 B7 F0 }" Y2 {" S 齿面经表面硬化 Zas=不硬化
, d; K/ z6 u4 J, ] 齿形 Zp=一般& A" f6 I% D- X& U
润滑油粘度 V50=120 (mm^2/s)9 k0 K4 E7 N4 ?0 b2 D
有一定量点馈 Us=不允许, F: `& V9 i4 j7 H1 R
小齿轮齿面粗糙度 Z1R=Rz≤6μm ( Ra≤1μm )
6 M! }, [' w' G% R' k! A 载荷类型 Wtype=静强度7 B: s& g7 u" V: i2 d1 y! @
齿根表面粗糙度 ZFR=Rz≤16μm ( Ra≤2.6μm )
4 y' f& ?% b7 q+ V 刀具基本轮廓尺寸 HMn=Hao/Mn＝1.25, Pao/Mn＝0.388 {" o1 X) e1 ]- @
8 I+ p# B" ~1 X" M* y j) s
圆周力 Ft=103515.87709 (N)
) M ~% `6 ^/ Z- ~1 p 齿轮线速度 V=5.40963 (m/s)
; J! O" v. r" p+ w7 @
. ~( `4 I1 S! r$ d4 `" X 使用系数 Ka=1.60000
6 K: W# @$ U. U4 d7 n3 ^- | 动载系数 Kv=1.02959
1 j" u' L7 Z8 ]8 y: i) E# r 齿向载荷分布系数 KHβ=1.00000$ |5 w: {6 r8 @ j' j: K
综合变形对载荷分布的影响 Kβs=1.00000
2 s) Y% ~% [8 d$ M; X8 y 安装精度对载荷分布的影响 Kβm=0.000008 c# _, m) f O4 v; T
齿间载荷分布系数 KHα=1.10000
* Z8 ? l9 G1 F/ o! X) S 节点区域系数 Zh=2.45352
; N! G j, n' x) [ 材料的弹性系数 ZE=189.80000
8 M# F+ w! O; s& j A: |# S. V 接触强度重合度系数 Zε=0.77369/ L/ H; [5 K$ q( `
接触强度螺旋角系数 Zβ=0.98995
@& L3 D+ Y; J6 ] 重合、螺旋角系数 Zεβ=0.76591, c8 W w7 N4 d% J( n. d( c
接触疲劳寿命系数 Zn=1.00000$ L* w. Z) ?2 X6 t- y4 A) T/ N; ^
润滑油膜影响系数 Zlvr=0.97000
2 {5 G0 T* c* |: {7 A; H 工作硬化系数 Zw=1.00000# E" P! b2 z' E; l1 I0 X
接触强度尺寸系数 Zx=1.00000, V0 O0 @& @! }/ Y$ H+ r
% E; O. z+ {0 [/ X 齿向载荷分布系数 KFβ=1.00000% V, i, Z+ I- W+ X, ^- T) o! L8 t0 q+ D
齿间载荷分布系数 KFα=1.100009 n. [! R1 v+ P, M& W
抗弯强度重合度系数 Yε=0.69895) K9 A. \' `! @! N8 |' h7 m1 A
抗弯强度螺旋角系数 Yβ=0.90435
9 G# d0 `5 c' h# m; j 抗弯强度重合、螺旋角系数 Yεβ=0.632098 R k8 w1 Y9 ~9 z2 Q
寿命系数 Yn=1.00000
! _; N( I$ K; k, J 齿根圆角敏感系数 Ydr=1.00000
6 C }1 Z7 h3 F4 V 齿根表面状况系数 Yrr=1.000008 Q# L4 v1 s& J; z: A
尺寸系数 Yx=1.000003 @0 x% e6 e6 D2 ]1 v: h
齿轮1复合齿形系数 Yfs1=4.14725
?/ v. P g9 r/ G8 C$ t: v 齿轮1应力校正系数 Ysa1=1.61156$ T1 v3 `& H1 G+ h
齿轮2复合齿形系数 Yfs2=3.96743
" k, r2 b# G* F 齿轮2应力校正系数 Ysa2=1.76843 |
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