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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。1 T, x" o! N. u' c$ ~
渐开线圆柱齿轮传动设计报告 " X- y" x3 H7 I" h, N8 |; U, P0 |
# v$ X- b7 g3 r. g/ G3 F& K一、设计信息
+ f4 m" e* | \/ t' h* Z 设计者 Name=101
5 j: K: }# }, o+ J, f1 [9 Q 设计单位 Comp=LBMT9 I, h5 F: y* x9 a2 i
设计日期 Date=2010-1-20& c* c, p( ]. X! T, x* J3 S: f+ W& ~# P
设计时间 Time=16:49:29
) H" T% ?+ t1 h/ U$ R! }# R3 O7 R6 ^* `( q* O
二、设计参数 u, d0 j' X# P6 x% [- ?
传递功率 P=560.00000 (kW)
^# E2 ^% z0 D4 h! U5 z+ U4 ~ 传递转矩 T=7129.92000 (N.m)
7 H% K% J0 C ^1 H, a7 ^: m 齿轮1转速 n1=750 (r/min)
+ D. P8 h" g c, G& Z. a! k 齿轮2转速 n2=285.21127 (r/min)* D% e9 f7 r# Z5 y
传动比 i=2.62962962962962962962962962962961 y) r+ e ]+ ^# N
原动机载荷特性 SF=轻微振动
9 [3 N+ D3 R6 E- l Q 工作机载荷特性 WF=中等振动
; B8 B& O9 r S8 l$ R6 \ 预定寿命 H=10000 (小时)/ L' ?5 o/ C4 N7 p# s1 M1 ]" m; x
* n2 T! ?$ S% j三、布置与结构6 B, B( i) `1 H( |/ |1 h2 v$ B
结构形式 ConS=闭式
+ @4 a! u, p7 U: \8 ?- G' \ 齿轮1布置形式 ConS1=对称布置
! T$ S" g$ w! t8 O& ] 齿轮2布置形式 ConS2=对称布置) R0 L5 c- T* g
9 z5 Y( j9 {3 t3 o
四、材料及热处理
% p! Q) ~% ], M" o! C. G 齿面啮合类型 GFace=硬齿面
7 q5 k* `9 N+ ?; i- K 热处理质量级别 Q=MQ
! z+ G1 q2 U0 u+ y$ Q/ l$ ?% z- S5 V8 h$ X
齿轮1材料及热处理 Met1=42CrMo<表面淬火>
r; O( v, B/ ^ f5 m 齿轮1硬度取值范围 HBSP1=48-564 Y# |! X" u( L. I" P
齿轮1硬度 HBS1=52% w7 |2 e; n8 v1 M9 u' b2 C
齿轮1材料类别 MetN1=0 } a$ @6 {6 e, Q) K A. V
齿轮1极限应力类别 MetType1=11
; z5 m6 m+ V$ O1 [) U# E0 t+ E/ G9 e( ~* [& h2 s$ p
齿轮2材料及热处理 Met2=42CrMo<表面淬火>
* Y# m1 |# F& T3 P7 [8 y& z+ W 齿轮2硬度取值范围 HBSP2=48-56
+ @ X6 K2 Z& J& s/ g6 @ 齿轮2硬度 HBS2=52! B% w$ i. L& C6 y2 {
齿轮2材料类别 MetN2=0
1 d- v+ }/ P* S) Z- y5 _" @ 齿轮2极限应力类别 MetType2=11
- a" ~1 u6 A2 S+ r$ B7 O" L& M9 w, j" `
五、齿轮精度2 W+ F& G! H8 J& l5 Q
齿轮1第Ⅰ组精度 JD11=7; N1 ]$ Z% u) H7 T
齿轮1第Ⅱ组精度 JD12=7
7 N* B& D: F# _1 O0 |& X/ e# z* r 齿轮1第Ⅲ组精度 JD13=7
' ^1 b, S& a* c2 h) D 齿轮1齿厚上偏差 JDU1=F, R( M. W1 L+ K) S T6 y
齿轮1齿厚下偏差 JDD1=L
; b, @; \/ v7 m/ w* J2 y
$ ]# ~/ B/ f) C 齿轮2第Ⅰ组精度 JD21=71 b7 @; a2 X6 _+ n3 o
齿轮2第Ⅱ组精度 JD22=7
, o$ F& o0 B6 @( F) i c1 a7 {9 R 齿轮2第Ⅲ组精度 JD23=7$ s, b- k, m) A" ~
齿轮2齿厚上偏差 JDU2=F& ]: G/ j/ d$ v
齿轮2齿厚下偏差 JDD2=L
. _+ x" y! j3 ~2 g# B8 n" C0 [$ j, C
六、齿轮基本参数: e6 }7 R/ x3 H
模数(法面模数) Mn=5# u6 p/ v. ]$ x; p. d* _
端面模数 Mt=5.10204
6 B- j) G2 y8 f3 H0 W W* l 螺旋角 β=11.478340954533572625029817807861 (度)
% ~4 I/ b# B1 N% X 基圆柱螺旋角 βb=10.7775533 (度)
" r2 {8 l% s+ u6 l4 `
$ Z0 @0 \: r' d4 u$ x 齿轮1齿数 Z1=27
5 g: u) z+ c2 Z) Y2 ^ 齿轮1变位系数 X1=0.00% a% Q4 ]9 u+ ^: i* f+ ^
齿轮1齿宽 B1=100 (mm)6 D4 t# _+ C X0 s
齿轮1齿宽系数 Φd1=1.48148) N( H4 a# B i1 w' y6 |4 \0 I
3 l2 A3 L) ]& U5 _' ]& {
齿轮2齿数 Z2=71
/ t' j, A/ ~& Y2 _2 a 齿轮2变位系数 X2=0.003 x/ r% J- ?4 R7 U. |) \
齿轮2齿宽 B2=90 (mm)3 I! n, }% J: [
齿轮2齿宽系数 Φd2=0.50704
! g7 w0 X' q# Z: f! {
# ~" e: ~4 r# O* M# j, B 总变位系数 Xsum=0.00000
2 i- p6 x. [. w @: r 标准中心距 A0=250.00000 (mm). Z/ z c6 a# Q8 C( ~7 ~; R
实际中心距 A=250.00000 (mm)
, l. L- n- i; c, t; P* p 齿数比 U=2.62963- X5 W; f1 ?- |* G: E; i( c
端面重合度 εα=1.67058
5 T) y8 I P0 z/ m# }9 S, B 纵向重合度 εβ=1.14017) R/ y4 o% a( u& l% C3 u
总重合度 ε=2.81075
5 x8 l1 U2 i4 P4 x4 x7 l2 w( ~, x8 C$ \1 O1 l2 Z
齿轮1分度圆直径 d1=137.75510 (mm)
! F8 W4 s+ e: t$ f" @ 齿轮1齿顶圆直径 da1=147.75510 (mm)2 o) J' q& H8 D. t( Z
齿轮1齿根圆直径 df1=125.25510 (mm), W9 G& Y8 ~) F) G1 `& W6 q
齿轮1齿顶高 ha1=5.00000 (mm)$ _- E6 a; E9 t7 ?7 @9 c' i
齿轮1齿根高 hf1=6.25000 (mm)
% R3 n" X) r1 n0 N6 t h, d 齿轮1全齿高 h1=11.25000 (mm)0 a4 `7 }( U2 `% d4 L+ r
齿轮1齿顶压力角 αat1=29.074403 (度)( g' s' f- V6 o& Y
: j3 m5 }' y* E% w5 |( C' { 齿轮2分度圆直径 d2=362.24490 (mm)
9 C' h7 R- N8 ~+ g 齿轮2齿顶圆直径 da2=372.24490 (mm)
" `" i# _* A% }% t 齿轮2齿根圆直径 df2=349.74490 (mm)) P" r. |, i, X. I" F' T
齿轮2齿顶高 ha2=5.00000 (mm)7 C* S; M, i* J! S
齿轮2齿根高 hf2=6.25000 (mm)( @7 I% H' ^. u& m: X1 P
齿轮2全齿高 h2=11.25000 (mm)
) ?& y. l+ q% b- ]& h 齿轮2齿顶压力角 αat2=24.181659 (度)) J) d" `( G }5 g: |" i' E
" W. g. I+ [2 C
齿轮1分度圆弦齿厚 sh1=7.85006 (mm)
7 b) X S! Y3 c" I$ L6 m+ T 齿轮1分度圆弦齿高 hh1=5.10749 (mm)
/ ?; f, k* R7 s1 e; G 齿轮1固定弦齿厚 sch1=6.93524 (mm)1 l! Y C, c, z0 k/ c3 m
齿轮1固定弦齿高 hch1=3.73779 (mm)
6 h" P$ h1 f% G% H7 ^ 齿轮1公法线跨齿数 K1=3; U9 E3 M- f: e; C& |
齿轮1公法线长度 Wk1=38.90461 (mm)- ]$ e3 f5 _4 L; X! X* @2 ?8 S
% P1 j( S3 r$ {& H) e6 M
齿轮2分度圆弦齿厚 sh2=7.85341 (mm)
1 J9 w" T: H; E4 Y6 |' H 齿轮2分度圆弦齿高 hh2=5.04088 (mm)) o) M# V) e: E6 ] e
齿轮2固定弦齿厚 sch2=6.93524 (mm)
/ u! D3 i' b) R: K6 ~ 齿轮2固定弦齿高 hch2=3.73779 (mm)9 H. f9 [) |/ d' _% Q H5 t7 R" m
齿轮2公法线跨齿数 K2=8
" z6 O, a0 b9 N+ M% ]: C9 a. [* ^ 齿轮2公法线长度 Wk2=115.97199 (mm)/ Z" |- _9 K$ U+ g, Q F
2 Z5 u! H9 m$ H; D' L( Z% G 齿顶高系数 ha*=1.00: z9 f8 \0 s0 O7 k
顶隙系数 c*=0.253 m$ k7 g, `3 ~4 @' H8 D$ b K% |
压力角 α*=20 (度)
J3 |1 m* i( p 端面齿顶高系数 ha*t=0.98000
% e' d! i4 n. }' G3 T" b% _0 ?+ y- Q 端面顶隙系数 c*t=0.24500
+ N# p' K6 [+ U9 B _ 端面压力角 α*t=20.3749059 (度)4 m( Q6 W0 o: u M
0 z5 ~, S2 B" a1 p4 g! u4 `
: v5 q; x. I9 }- C七、检查项目参数3 U _. g; K* B) h
齿轮1齿距累积公差 Fp1=0.06122
* b' C& u6 K1 d 齿轮1齿圈径向跳动公差 Fr1=0.04715. P: N/ T0 l7 i. X. U# @+ u* B' i2 f
齿轮1公法线长度变动公差 Fw1=0.03372
% K! _) T& M' t3 E4 \ 齿轮1齿距极限偏差 fpt(±)1=0.01843& Y8 v4 _" J$ l1 Y/ V, e3 B+ s
齿轮1齿形公差 ff1=0.01482
/ n9 F% S* u0 F' J5 m5 r 齿轮1一齿切向综合公差 fi'1=0.01995
0 W6 D3 _9 T0 P1 w6 P! m 齿轮1一齿径向综合公差 fi''1=0.02605
) K, d' F! Q( @; i% o 齿轮1齿向公差 Fβ1=0.01880 S. w8 ]$ [9 s: T+ X. L/ J
齿轮1切向综合公差 Fi'1=0.07604
' c) {5 W8 A t, m 齿轮1径向综合公差 Fi''1=0.06601
" z8 k" p2 D2 k. B( h) S4 _& N 齿轮1基节极限偏差 fpb(±)1=0.01728( C6 ` O- ?7 q$ K4 y
齿轮1螺旋线波度公差 ffβ1=0.01955+ a4 O6 R- k( U/ Y) `# Y; R
齿轮1轴向齿距极限偏差 Fpx(±)1=0.01880
$ X- `; U) h/ Y 齿轮1齿向公差 Fb1=0.018805 J; Z' r% o5 M' m, A: |
齿轮1x方向轴向平行度公差 fx1=0.01880
! y! r* h: N8 e$ ] 齿轮1y方向轴向平行度公差 fy1=0.00940
3 m; t8 `( w$ G8 Y% W+ c3 f 齿轮1齿厚上偏差 Eup1=-0.07373
# q [' |: c* @' E$ B) z* l4 S& _ 齿轮1齿厚下偏差 Edn1=-0.29492
j; \4 I0 j8 Y) [/ H2 D4 ~5 F3 g
: ^, Z4 H M4 s8 A3 ], z 齿轮2齿距累积公差 Fp2=0.09368
0 ~( b% O% A( x' z/ O 齿轮2齿圈径向跳动公差 Fr2=0.06145
) |$ R, N- e; X6 O& ] w 齿轮2公法线长度变动公差 Fw2=0.04262
1 u2 ~2 X- d' `4 k! Q) o 齿轮2齿距极限偏差 fpt(±)2=0.02007* k. B! C8 P* Q2 s% v4 x5 \. L
齿轮2齿形公差 ff2=0.01763
6 W4 C" ?3 ]2 O 齿轮2一齿切向综合公差 fi'2=0.02262+ w5 n; ]4 v% U6 g
齿轮2一齿径向综合公差 fi''2=0.02833
- `% r3 V- S' ` 齿轮2齿向公差 Fβ2=0.00630
' T9 h' i m; w% ? 齿轮2切向综合公差 Fi'2=0.11131
$ k3 ]2 D8 I8 S2 i 齿轮2径向综合公差 Fi''2=0.08603% a& J6 I; y$ b4 U. M
齿轮2基节极限偏差 fpb(±)2=0.01882; S8 }7 |4 z6 j9 N4 m# }
齿轮2螺旋线波度公差 ffβ2=0.02217& U, Q0 { T# Z3 N
齿轮2轴向齿距极限偏差 Fpx(±)2=0.00630) u1 c% F5 o# @7 Y6 U, a% `
齿轮2齿向公差 Fb2=0.00630( n1 N. `. ~0 a( W G8 p3 \
齿轮2x方向轴向平行度公差 fx2=0.00630
( E& J$ H* ?% u9 d 齿轮2y方向轴向平行度公差 fy2=0.00315
. O% G3 E& L& j1 ?* E 齿轮2齿厚上偏差 Eup2=-0.08030
* ?6 e/ G) L: R 齿轮2齿厚下偏差 Edn2=-0.32119
/ `" W/ m7 J- Y, u g( n. w6 I+ {$ t' n' O3 @- J: Y+ @/ ?
中心距极限偏差 fa(±)=0.03600$ a* n; h* {( x/ q( Z6 B
9 P ~" s+ w0 }; ~) S1 L6 A
. y# F& F1 E$ q; C- ?3 d- G# T6 o5 ~八、强度校核数据
3 i+ l+ t& z, B5 p B) p 齿轮1接触强度极限应力 σHlim1=1186.4 (MPa)
: s2 F; P; O0 c- K, X* D$ B/ v 齿轮1抗弯疲劳基本值 σFE1=672.0 (MPa)$ ^: l8 E7 J& y; T( }. n3 z
齿轮1接触疲劳强度许用值 [σH]1=1150.8 (MPa)
" h y5 @8 ~- B3 e' W+ N h 齿轮1弯曲疲劳强度许用值 [σF]1=480.0 (MPa)
, ^9 A( `7 m& _- T 齿轮2接触强度极限应力 σHlim2=1186.4 (MPa)
$ N% s5 i: M0 d- k2 O2 b" T' n& n 齿轮2抗弯疲劳基本值 σFE2=672.0 (MPa)# w# d/ B; f7 ]7 M# A
齿轮2接触疲劳强度许用值 [σH]2=1150.8 (MPa)) }1 n% i6 M ~
齿轮2弯曲疲劳强度许用值 [σF]2=480.0 (MPa)
7 X2 A. F9 F0 X 接触强度用安全系数 SHmin=1.00. |, }, o4 M, U
弯曲强度用安全系数 SFmin=1.40
9 j% Q+ p Y- ^. J7 A 接触强度计算应力 σH=1629.9 (MPa). Q3 t1 ]' \/ J. J
接触疲劳强度校核 σH≤[σH]=不满足
( p5 J+ G/ i4 j9 l, Q2 `% k 齿轮1弯曲疲劳强度计算应力 σF1=1092.7 (MPa)
( S& H2 L% \+ e: Q" N# O8 f 齿轮2弯曲疲劳强度计算应力 σF2=1045.3 (MPa)' k3 W, w$ d6 {& A
齿轮1弯曲疲劳强度校核 σF1≤[σF]1=不满足
1 w7 G7 Q0 \9 r6 j7 Y$ M 齿轮2弯曲疲劳强度校核 σF2≤[σF]2=不满足
1 r' R0 h3 n$ U# c# A; Y0 v
+ S) q) n3 o: B& O9 s, `8 _( `) f- _+ @
九、强度校核相关系数
, @$ l5 b2 B' G* C4 x4 C9 Y! F- m9 ` 齿形做特殊处理 Zps=特殊处理
( J- F( L Y2 d4 H- E4 ^ 齿面经表面硬化 Zas=不硬化
- ?8 v) E6 e! f+ \ 齿形 Zp=一般1 r% ?" F3 ?' Z& n& G
润滑油粘度 V50=120 (mm^2/s)9 Y4 w9 n9 D7 B5 B) m" @% ]/ } K
有一定量点馈 Us=不允许
8 B* _4 M* k' _7 o1 E+ l 小齿轮齿面粗糙度 Z1R=Rz≤6μm ( Ra≤1μm )
* c3 M* E, f' h& P" j/ W: { 载荷类型 Wtype=静强度
4 M3 k! |* ]; @ 齿根表面粗糙度 ZFR=Rz≤16μm ( Ra≤2.6μm )4 q, w) r! l6 q+ n5 T8 D( ?8 J
刀具基本轮廓尺寸 HMn=Hao/Mn＝1.25, Pao/Mn＝0.38- O% G4 E. H7 y0 D) @
; J ^# n: p! \- C. {
圆周力 Ft=103515.87709 (N)
- a' W! O' O. V+ v 齿轮线速度 V=5.40963 (m/s)8 D7 W1 Y1 i! X6 Y* p
7 U" W' X( E, w
使用系数 Ka=1.600002 F- J( w. R. |; Z. U/ Y
动载系数 Kv=1.02959
* c& n' E5 D3 C* `6 R3 `* i5 I 齿向载荷分布系数 KHβ=1.00000
6 n1 S& f( g& j5 h# x7 H1 D 综合变形对载荷分布的影响 Kβs=1.00000
! F/ _7 H/ a% E s4 D: [. ]: O, F 安装精度对载荷分布的影响 Kβm=0.000001 U9 y4 I9 o- e% h$ X4 s5 w9 E
齿间载荷分布系数 KHα=1.100008 d9 q2 y% @4 U. a$ N* d
节点区域系数 Zh=2.45352
/ T# A( K9 V& g% J 材料的弹性系数 ZE=189.80000
& P* z! O- ^5 O 接触强度重合度系数 Zε=0.77369
3 {3 f3 c( _. @5 o$ t+ V. ] 接触强度螺旋角系数 Zβ=0.98995. }5 Z( Z$ Y4 L! r6 q" B
重合、螺旋角系数 Zεβ=0.76591
, u2 K1 _1 X2 @5 U) @( B8 Q8 l 接触疲劳寿命系数 Zn=1.00000! [; G! a5 C+ Q. x# Z8 P
润滑油膜影响系数 Zlvr=0.97000
$ ]( [9 D8 S2 Y3 K O$ \ 工作硬化系数 Zw=1.00000
6 Q7 u) O& z! T# ^; W4 ^, c 接触强度尺寸系数 Zx=1.00000
K% Y. X6 w. I& x% B9 L: U d9 _/ r% B
齿向载荷分布系数 KFβ=1.00000
% ]* }3 m; F! B8 l 齿间载荷分布系数 KFα=1.10000
- x" ]' P5 r4 A/ ~, N+ a0 w/ v 抗弯强度重合度系数 Yε=0.698953 d% q0 L$ x# x/ g
抗弯强度螺旋角系数 Yβ=0.904359 w, [ U) @# }2 S5 u% i
抗弯强度重合、螺旋角系数 Yεβ=0.63209( R) g$ i! T3 A" E7 a& O' Q( _
寿命系数 Yn=1.00000
) Q8 m* Y, R, E/ D; s( | 齿根圆角敏感系数 Ydr=1.00000
8 Y1 s2 @; a7 _& s7 k 齿根表面状况系数 Yrr=1.00000. c- N8 L) Z, q. @
尺寸系数 Yx=1.000000 W. ~7 t- n9 l8 G s: ]
齿轮1复合齿形系数 Yfs1=4.14725: V5 m, R. ^2 Y8 s G
齿轮1应力校正系数 Ysa1=1.61156
8 {, b$ \; j3 M 齿轮2复合齿形系数 Yfs2=3.96743* e5 G& W. D6 S2 j
齿轮2应力校正系数 Ysa2=1.76843 |
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