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发表于 2010-1-20 17:32:02
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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 R- h4 ^% C- N) i
渐开线圆柱齿轮传动设计报告 5 v7 K. Q1 b, L' H; q
7 O( j# J1 @- ?/ r. H" S
一、设计信息& Z6 x) | g8 x( T, `
设计者 Name=1010 V2 J7 j, H/ q
设计单位 Comp=LBMT. ?7 x' R6 B4 a
设计日期 Date=2010-1-20, a: N# Q3 v+ D0 P8 b2 F
设计时间 Time=16:49:29
: A2 _ K. b0 u" b. c! E- ~% f1 Z! ^5 L
二、设计参数
9 b# n7 F$ Z$ r8 E 传递功率 P=560.00000 (kW)
: P' P7 D. Z" k2 L. q4 c; }: W3 g 传递转矩 T=7129.92000 (N.m)# C3 E) J% J# G0 Q: W' V. d0 O5 P$ V! Z
齿轮1转速 n1=750 (r/min)
R% y8 g2 }* b P 齿轮2转速 n2=285.21127 (r/min): {& o8 K$ L5 U3 X
传动比 i=2.6296296296296296296296296296296
# f' H5 W6 [4 ^( i4 |5 { 原动机载荷特性 SF=轻微振动
) S1 s& f4 @8 h2 \/ y" S 工作机载荷特性 WF=中等振动 h: n5 e% W( g" b6 O- c' n
预定寿命 H=10000 (小时)( A1 N- q, n6 A. ?
/ Y4 ]/ }" d3 {4 b, f0 Y- X
三、布置与结构* C; r1 q& H* T9 ?( u5 I; Q9 `5 ^) P
结构形式 ConS=闭式
/ c' h( B: p4 d- `% ?, l" `4 H" ] 齿轮1布置形式 ConS1=对称布置
1 S% D# a' X; b- B, X( X- G# | 齿轮2布置形式 ConS2=对称布置$ b& H2 Z. Y, q1 T
6 w3 C: b6 _; w. l |6 i
四、材料及热处理
$ [) D: u; Z8 D 齿面啮合类型 GFace=硬齿面
$ |' F, o5 u, |( \ Y 热处理质量级别 Q=MQ- @7 J6 j% g2 ?5 U- d- F, _
; u/ P, i1 C* l 齿轮1材料及热处理 Met1=42CrMo<表面淬火>
3 E0 e! ^/ a% z: c' n+ K 齿轮1硬度取值范围 HBSP1=48-56
. j1 `) b" w) N+ P. M b 齿轮1硬度 HBS1=52
% B5 A1 G' p1 N8 }, E1 @ 齿轮1材料类别 MetN1=0- b7 ?0 f3 D5 O! r& g
齿轮1极限应力类别 MetType1=118 ?, i% J& r) y6 J
6 R! Z( c! k% ]/ [7 x
齿轮2材料及热处理 Met2=42CrMo<表面淬火>
/ `; d# q0 n5 ~9 Z8 H( t, k8 y# P 齿轮2硬度取值范围 HBSP2=48-56, n" U/ Q" V. f8 f" \
齿轮2硬度 HBS2=52# O/ R, I* l! \, N
齿轮2材料类别 MetN2=0) [4 n6 j5 u1 x8 j' Y
齿轮2极限应力类别 MetType2=115 `3 A" o. D4 x& p# S
/ n3 r6 z! u/ Z7 ^; K" F
五、齿轮精度
4 n: y; f5 D- R9 [- j 齿轮1第Ⅰ组精度 JD11=7
# \) U8 |& m( e! U" c 齿轮1第Ⅱ组精度 JD12=7
$ q# ^1 `, T' I# f. Y. |4 W 齿轮1第Ⅲ组精度 JD13=7
' w: B7 A% S! {1 C9 d- K6 {$ e2 ` 齿轮1齿厚上偏差 JDU1=F
0 C) C# D8 D$ x& Q$ N9 n 齿轮1齿厚下偏差 JDD1=L
+ w# O; N. G" l: `4 V2 ^/ Y! s
' H% K6 [$ x9 \7 v/ u 齿轮2第Ⅰ组精度 JD21=77 u0 @* P W# r& @' d
齿轮2第Ⅱ组精度 JD22=7
' `! A# P: g2 z% T4 b 齿轮2第Ⅲ组精度 JD23=7% i$ `0 e/ a( x0 [8 B
齿轮2齿厚上偏差 JDU2=F7 {9 m% t6 z( o+ d
齿轮2齿厚下偏差 JDD2=L4 o: W6 H `+ N4 x2 |# _
0 q9 M A( U, n( m A) T
六、齿轮基本参数
; N8 s( O( H4 v2 j 模数(法面模数) Mn=5
* S& H7 J2 |% e" R3 b 端面模数 Mt=5.10204
* A8 l% f% u0 u 螺旋角 β=11.478340954533572625029817807861 (度)6 e' I6 g$ k7 P8 q6 a/ _" O
基圆柱螺旋角 βb=10.7775533 (度)/ G! v- |+ U: m4 z) D
3 ~2 W/ j- K" b
齿轮1齿数 Z1=27
- W% Y8 |$ m3 o) j( B" _# } 齿轮1变位系数 X1=0.00
0 ^* H5 D) N' n, G% p% D# x% F 齿轮1齿宽 B1=100 (mm)
' ?( k7 X9 A. d8 t t, w' P 齿轮1齿宽系数 Φd1=1.48148- f1 A; {6 R% K. c& M+ e3 E
6 ]" N5 x3 ^5 V9 t+ {' W: b
齿轮2齿数 Z2=712 n4 n# g, I; T a8 Z- T4 C, f
齿轮2变位系数 X2=0.00
0 p. s- q+ c+ z) p1 F2 W3 P' S 齿轮2齿宽 B2=90 (mm)
2 T8 M0 M' u7 e7 I2 E+ z/ C% p0 k 齿轮2齿宽系数 Φd2=0.50704
& d1 U1 y# Z$ |$ d& n* Y3 u3 j. K/ _$ T5 l
总变位系数 Xsum=0.000003 v) }/ X8 x1 O4 h4 u4 u& e
标准中心距 A0=250.00000 (mm)
1 N: b( L6 @# m" p 实际中心距 A=250.00000 (mm). T" W4 B! }5 I
齿数比 U=2.62963
2 O& T' k! Z% R" i; X t 端面重合度 εα=1.67058' r1 f7 h1 x. z5 r+ U ^4 |
纵向重合度 εβ=1.14017
: L4 b+ ?/ p* t$ l 总重合度 ε=2.81075' p8 C/ G" [/ S( y* I: Z0 [
6 y/ L% X' [$ u3 i& w
齿轮1分度圆直径 d1=137.75510 (mm)) N# y# c) ?# K* o
齿轮1齿顶圆直径 da1=147.75510 (mm)1 u; E- D3 r! R7 H
齿轮1齿根圆直径 df1=125.25510 (mm)
! b1 r# ^% t3 q: e: r) f) T 齿轮1齿顶高 ha1=5.00000 (mm)" ~0 F- o3 A6 Q
齿轮1齿根高 hf1=6.25000 (mm)+ q5 C# Z. ~/ q% A$ N
齿轮1全齿高 h1=11.25000 (mm)% @ |/ {, l8 ^4 v p
齿轮1齿顶压力角 αat1=29.074403 (度)3 e8 P! h( m9 N: X) ?: _, E
* r; ^+ E. n# g
齿轮2分度圆直径 d2=362.24490 (mm)1 D- ^% i$ ~ K5 K
齿轮2齿顶圆直径 da2=372.24490 (mm); g& p% v" {7 x
齿轮2齿根圆直径 df2=349.74490 (mm)
8 d7 J2 z2 H+ A8 s( d7 V0 X6 H3 N 齿轮2齿顶高 ha2=5.00000 (mm) `; n3 `( g3 Y+ M* p9 R
齿轮2齿根高 hf2=6.25000 (mm)
; K% Q5 ~% R5 z% E, M 齿轮2全齿高 h2=11.25000 (mm)& ]& S! ^' p; T# S0 j: ^
齿轮2齿顶压力角 αat2=24.181659 (度)
; N8 Z j7 Q) A, W, `
; z8 i& h6 K# \# @& q- O! i, G4 t# j 齿轮1分度圆弦齿厚 sh1=7.85006 (mm)
% r% C1 N7 D+ m; ], `% l8 k( n 齿轮1分度圆弦齿高 hh1=5.10749 (mm)
. V, Y" V/ p/ P/ s O7 h" u! T$ s( X 齿轮1固定弦齿厚 sch1=6.93524 (mm)! u/ P- r3 ^! g3 P$ d8 X
齿轮1固定弦齿高 hch1=3.73779 (mm): P G ]4 v& l7 k. o
齿轮1公法线跨齿数 K1=35 \4 U% q q0 z/ z
齿轮1公法线长度 Wk1=38.90461 (mm)$ G4 U. H+ M$ Y. ]
* E9 j' Y7 \ c+ Y3 j; K 齿轮2分度圆弦齿厚 sh2=7.85341 (mm)1 n6 _! v! L% r2 z$ C5 P! G. r
齿轮2分度圆弦齿高 hh2=5.04088 (mm)
' N5 U* [3 L& R3 _# M% P6 Y 齿轮2固定弦齿厚 sch2=6.93524 (mm): g' g' y: K% ]# A$ i7 D
齿轮2固定弦齿高 hch2=3.73779 (mm)% @& ?$ d i/ U' v; {- c0 M
齿轮2公法线跨齿数 K2=8
) \+ H% Y1 M8 R! _ j8 ?! Q 齿轮2公法线长度 Wk2=115.97199 (mm)
) g9 s; f N1 f* s
/ I& P) P1 z9 A3 C; n/ z" V 齿顶高系数 ha*=1.00
: o1 m5 p2 P( ]3 j2 a9 _$ _* L 顶隙系数 c*=0.25
9 |$ T' O4 [$ h9 G( e- o% S 压力角 α*=20 (度)8 I Z! ]. u' M* r3 c
端面齿顶高系数 ha*t=0.980006 y2 I( ]: u2 f" h, s
端面顶隙系数 c*t=0.24500
' E1 r; C$ B" M9 t4 A+ f" {% U 端面压力角 α*t=20.3749059 (度)
; J, e6 H( {0 u
' n, {7 U/ `+ [. `' w
) p. @: f/ k. K* w9 d七、检查项目参数
9 C9 M& K; b7 H4 c5 Y 齿轮1齿距累积公差 Fp1=0.06122
& ~# Z W! V, ^, ] 齿轮1齿圈径向跳动公差 Fr1=0.04715
. y, y2 _5 e5 k; c 齿轮1公法线长度变动公差 Fw1=0.03372
( _0 C, c' k6 B' u 齿轮1齿距极限偏差 fpt(±)1=0.018439 K+ E+ ?7 Y2 S1 l5 B9 ^* S, m9 X
齿轮1齿形公差 ff1=0.01482, W2 n. x1 @# G0 U: n
齿轮1一齿切向综合公差 fi'1=0.01995' U! N7 _& r7 O4 b2 F2 \+ z
齿轮1一齿径向综合公差 fi''1=0.02605: N- w. a9 @/ S# l: M
齿轮1齿向公差 Fβ1=0.01880
- X' j- a% H+ o/ G" x 齿轮1切向综合公差 Fi'1=0.07604: R& |/ k) p- ^* a, `; ?
齿轮1径向综合公差 Fi''1=0.066018 J" Q8 d \) ?$ r! E) E8 t( V
齿轮1基节极限偏差 fpb(±)1=0.017282 i0 j& ^" U/ t
齿轮1螺旋线波度公差 ffβ1=0.01955$ j" G" C* e% v0 x. l/ H
齿轮1轴向齿距极限偏差 Fpx(±)1=0.01880
+ P! Q4 D- K9 ]7 G 齿轮1齿向公差 Fb1=0.018806 ^' V% U& S H% }- Q& m
齿轮1x方向轴向平行度公差 fx1=0.01880
$ l, L/ t1 J9 _/ P 齿轮1y方向轴向平行度公差 fy1=0.00940
& z: I! L+ _4 e' ]6 J4 A9 R 齿轮1齿厚上偏差 Eup1=-0.073733 m# P8 ^8 j% J) h, Y5 t
齿轮1齿厚下偏差 Edn1=-0.29492/ p# y# B3 T2 Q
, i4 l1 `* p& p: c: K
齿轮2齿距累积公差 Fp2=0.09368
% Q+ r. N) d7 m7 C9 q 齿轮2齿圈径向跳动公差 Fr2=0.06145+ A7 U! O$ J' c) q$ U/ b
齿轮2公法线长度变动公差 Fw2=0.04262' |9 d+ m* {* t2 K
齿轮2齿距极限偏差 fpt(±)2=0.020079 d9 t! x( s$ \* y& k8 h
齿轮2齿形公差 ff2=0.01763
* k# Y4 k {# e2 r 齿轮2一齿切向综合公差 fi'2=0.02262
, F' R7 c2 T9 x: C 齿轮2一齿径向综合公差 fi''2=0.02833
- d3 r+ M( P- o0 \ 齿轮2齿向公差 Fβ2=0.00630
( v5 {: v w) ]4 U1 n, M 齿轮2切向综合公差 Fi'2=0.11131
3 j8 V* k2 D$ l# A. j 齿轮2径向综合公差 Fi''2=0.086038 t2 d' N, q) I: v/ v* Q
齿轮2基节极限偏差 fpb(±)2=0.018822 P+ R* O( m4 x c, ]! k9 E$ D+ D
齿轮2螺旋线波度公差 ffβ2=0.022170 v, F' f' K1 z$ L9 g5 }* U+ i( m
齿轮2轴向齿距极限偏差 Fpx(±)2=0.00630
* v- F. Z9 [7 l 齿轮2齿向公差 Fb2=0.006305 M% h1 F. A! f& W, z
齿轮2x方向轴向平行度公差 fx2=0.00630, ^" w( S' f2 A' Z4 ^
齿轮2y方向轴向平行度公差 fy2=0.00315
3 R& y: i. [. I) H+ E. N 齿轮2齿厚上偏差 Eup2=-0.08030+ w' F4 R# U: m
齿轮2齿厚下偏差 Edn2=-0.32119
9 V. X) Z. v+ n3 e& l4 W$ d: ]4 Q _* h, h+ Z/ h4 s; M% \
中心距极限偏差 fa(±)=0.03600* P% s6 h0 _8 e6 H& T
+ m, {- y$ q$ R5 h! y$ m7 ?& @* W7 `
4 }7 C, @- f. \/ Q: m5 ~6 E八、强度校核数据
2 C! t, K. x" n0 i+ d1 K& c 齿轮1接触强度极限应力 σHlim1=1186.4 (MPa)2 _+ ^1 s( \. `% N, H
齿轮1抗弯疲劳基本值 σFE1=672.0 (MPa)
$ ?& w$ ~* G( V8 a& P 齿轮1接触疲劳强度许用值 [σH]1=1150.8 (MPa)$ v' d4 L |; _, ]" J, p& S
齿轮1弯曲疲劳强度许用值 [σF]1=480.0 (MPa)
+ ]5 t9 L/ I, w* Q8 \ 齿轮2接触强度极限应力 σHlim2=1186.4 (MPa)
7 ^/ b/ x* I, o9 W+ j 齿轮2抗弯疲劳基本值 σFE2=672.0 (MPa)4 e4 C$ R$ b ?& A) c
齿轮2接触疲劳强度许用值 [σH]2=1150.8 (MPa); D. J. y' B- L) x8 w2 c. b
齿轮2弯曲疲劳强度许用值 [σF]2=480.0 (MPa)( ^# N s: S/ ~
接触强度用安全系数 SHmin=1.007 F3 `+ M& }& b" U4 l- i
弯曲强度用安全系数 SFmin=1.40
2 a/ m9 \( x& }8 ?- W% j 接触强度计算应力 σH=1629.9 (MPa)3 g0 X9 F; N# a+ @: h- S+ r d
接触疲劳强度校核 σH≤[σH]=不满足
$ \9 ^& M" ~/ p7 S 齿轮1弯曲疲劳强度计算应力 σF1=1092.7 (MPa)0 C4 e" `7 q$ d, |' M% z, l/ e) i
齿轮2弯曲疲劳强度计算应力 σF2=1045.3 (MPa)
5 }9 C B( H. C/ r0 V3 s 齿轮1弯曲疲劳强度校核 σF1≤[σF]1=不满足7 W4 w# e; u* M3 a+ A- H
齿轮2弯曲疲劳强度校核 σF2≤[σF]2=不满足% G6 i1 T9 ^9 k, r/ ?" N! F
V9 K# e6 g2 h) `
& u q. C$ t# D) T; R0 U. z九、强度校核相关系数: q" o) d0 k$ s3 Q/ f
齿形做特殊处理 Zps=特殊处理
1 O: j3 H2 a! D- g; g4 | 齿面经表面硬化 Zas=不硬化
. ~$ t0 Q ~ g/ T' {6 R A/ m" ] 齿形 Zp=一般5 Z$ \8 [- g K
润滑油粘度 V50=120 (mm^2/s)
]) o0 a% s2 l% N) Q 有一定量点馈 Us=不允许
3 T0 W! m* f1 m3 n2 w 小齿轮齿面粗糙度 Z1R=Rz≤6μm ( Ra≤1μm )
! s& J- m7 H# ]/ V2 T 载荷类型 Wtype=静强度
0 c& U: I( p2 L2 D9 J6 G 齿根表面粗糙度 ZFR=Rz≤16μm ( Ra≤2.6μm )7 I+ q% Q- V5 Y: p6 ~
刀具基本轮廓尺寸 HMn=Hao/Mn＝1.25, Pao/Mn＝0.38
* W2 u) y% f7 F5 \7 b4 E: D) H# k# T& w0 ]6 g- m7 ]
圆周力 Ft=103515.87709 (N)
) r. d3 P% s5 `- ^ 齿轮线速度 V=5.40963 (m/s)
# `/ j. B0 T" A* `9 J7 H8 [1 a0 v0 J1 R! j' Y1 a" X1 Y. f/ J
使用系数 Ka=1.60000
" p" }, X7 V6 B3 h/ L: e. @# K 动载系数 Kv=1.02959
: |% D! u R# ^& V% U8 B 齿向载荷分布系数 KHβ=1.00000
: c" L) B6 X, W9 i 综合变形对载荷分布的影响 Kβs=1.00000
8 w* V4 n. z1 ]% v 安装精度对载荷分布的影响 Kβm=0.00000+ F/ K- n; m1 D3 Z o" S
齿间载荷分布系数 KHα=1.10000% e% {; e" ]/ |$ P/ @
节点区域系数 Zh=2.45352# {' v$ H! h) f1 K9 h6 [
材料的弹性系数 ZE=189.80000
+ E; W* c$ X6 i( x 接触强度重合度系数 Zε=0.77369
* r/ O/ d% q4 D+ G, D 接触强度螺旋角系数 Zβ=0.98995
6 \8 g" G4 n& K: {, y1 q( K 重合、螺旋角系数 Zεβ=0.76591
4 G* h( w5 P2 F$ A+ m. \& I$ d9 T X' \ 接触疲劳寿命系数 Zn=1.00000
$ `/ K' W; s6 P& G3 } 润滑油膜影响系数 Zlvr=0.97000
7 Y; H9 q9 k" `3 b3 C 工作硬化系数 Zw=1.00000
! D' e& q# v: x% F5 _* i* l& e/ m 接触强度尺寸系数 Zx=1.00000
) G" Z' | e3 R+ K
/ d' r) I, _4 e 齿向载荷分布系数 KFβ=1.00000
. f9 l* J7 p8 |! D7 L* |7 g 齿间载荷分布系数 KFα=1.100007 g; l8 ], j7 P6 q" Z! a C5 y
抗弯强度重合度系数 Yε=0.69895- N' B8 c) \" ~! l; j4 G
抗弯强度螺旋角系数 Yβ=0.90435
5 Z3 n) B2 Y* c6 R; r( K 抗弯强度重合、螺旋角系数 Yεβ=0.63209
1 {5 m0 m% ]0 W4 K" E 寿命系数 Yn=1.00000
! p+ U" `7 R9 M" }" O 齿根圆角敏感系数 Ydr=1.00000
8 p N9 X; X8 o w" i 齿根表面状况系数 Yrr=1.00000
, y+ A; z5 L- K; I6 ] 尺寸系数 Yx=1.00000; H8 u" k/ {$ o# v+ T g; M0 K
齿轮1复合齿形系数 Yfs1=4.147250 u( V9 A( k: x" a
齿轮1应力校正系数 Ysa1=1.611563 y/ M6 }9 D7 x" q3 S- E
齿轮2复合齿形系数 Yfs2=3.96743
2 Y' j& H; R% W1 q 齿轮2应力校正系数 Ysa2=1.76843 |
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