齿轮材料的选择

chv2000

大家好,我以前没做过减速器,齿轮也没搞过(学校除外),最近,由于工作需要,被迫整了一个,但有些细节不清楚,向大家求教一下:功率45KW,I=1.2,输出转速1460R/MIN，Z1=23，Z2=28，都是斜齿轮电机竖直向下安装。输出轴也向下。
1.两个齿轮的材料如何选择，具体的技术要求（热处理）是什么？
, x9 ~. c  f3 a9 R6 U+ v" `2.螺旋角该选多大合适，我的大概为14，17行吗？
, C: S; w! r$ M1 w# o( {3.齿宽系数选多大合适，我的轴承是对称布置，选0.8（与D1分度圆有关的哪个齿宽系数）可以吗，但宽度感觉太大（120左右）
/ Z% U& r2 o6 [+ I以上问题希望大家多多帮助，感谢感谢！！！1

chv2000

没人回答俺,版主帮帮忙吧!!!!!!!!!!!!!

gaoyns

1  两齿轮齿数相差不大，可选成一样材料。选用45钢，若负荷较大也可选用40Cr。调质处理，齿部HB280，其余HB220--250。
2  初选螺旋角可为14°，等确定中心距A后，再修正螺旋角 β： β = arccos [ (Z1+Z2)mn / (2A) ]。
3  齿宽系数先选定，经过弯曲强度计算后，再修正，强度裕量太大就减小齿宽，反之增大。

hero2006

1.没有提供减速机的中心距
' i6 ^3 ?: ]# y/ ]( A" o% }2.输出转速是减速机的输出转速吗?
3.工作机是什么?也就是工况如何
5 q- w  L2 P! e( M: ]$ M: z* o有了这些才可以回答楼主下面的问题

chv2000

是这样的,减速机的输出转速是1460,电机是45KW,转速为1800（交流电的频率为60HZ），中心距应该是计算得出的吧？我搞的是155MM，因为减速机输出轴要接泵，部分时间段内还是有较大冲击的。麻烦版主和大家在给看看，谢了！！！！！！！！

wuyuwl

一、设计信息
9 L& p  h7 d  E1 f% d- e, p    设计者 Name=朱家诚
    设计单位 Comp=合肥工业大学
9 F  F, b& P" s5 F% ]& V# x) i    设计日期 Date=2009-1-9
' q7 s7 T/ ^6 W9 k6 l    设计时间 Time=14:39:31
+ M/ p5 m. E. q* x二、设计参数
. I- B5 ]2 e* c% h6 H. ]( f    传递功率 P=45(kW)
) P; b3 z. z( L8 ~* G    传递转矩 T=238.72(N·m)
3 V; _3 n' E/ Y$ S+ n! `5 f    齿轮1转速 n1=1800(r/min)
' b7 t. P( `& k. |' q    齿轮2转速 n2=1460(r/min)
3 V9 V) b2 o+ k6 V9 E: W2 ^( y+ x    传动比 i=1.23
　　原动机载荷特性 SF=中等振动
　　工作机载荷特性 WF=轻微振动
; h3 u) @# }$ f　　预定寿命 H=10000(小时)
三、布置与结构
　　结构形式 ConS=闭式
* E% a# W/ x% Y: q5 W　　齿轮1布置形式 ConS1=对称布置
　　齿轮2布置形式 ConS2=对称布置
四、材料及热处理
2 E2 [$ Y5 \; ]- D7 U- x; i8 E3 Q　　齿面啮合类型 GFace=软硬齿面
+ t; w. o8 l# C. r: U+ v* b6 h, \　　热处理质量级别 Q=ML
2 Z* R9 j, @# N" K9 F, U' p# |6 u　　齿轮1材料及热处理 Met1=45<表面淬火>
) ^  M& ~& G$ M# i" {% P　　齿轮1硬度取值范围 HBSP1=45～50
' P+ ~; g. R! |　　齿轮1硬度 HBS1=48
8 i( J4 `1 ^7 ]  V( w* l# G　　齿轮1材料类别 MetN1=0
5 C+ w- f( Y- R$ O) y　　齿轮1极限应力类别 MetType1=11
# Z0 U; |  }( U$ Z3 F: n; _- I　　齿轮2材料及热处理 Met2=45<正火>
% t! H  `; |- n4 U& O4 e# T　　齿轮2硬度取值范围 HBSP2=162～217
　　齿轮2硬度 HBS2=190
　　齿轮2材料类别 MetN2=0
　　齿轮2极限应力类别 MetType2=7
8 z7 I0 L" b$ w5 c2 `% f五、齿轮精度
; g' u9 G3 d; m' Y, ?/ C6 Y+ x　　齿轮1第Ⅰ组精度 JD11=7
  S. |/ R0 {' K6 a3 r; {　　齿轮1第Ⅱ组精度 JD12=7
　　齿轮1第Ⅲ组精度 JD13=7
　　齿轮1齿厚上偏差 JDU1=F
　　齿轮1齿厚下偏差 JDD1=L
" \* h% ~& e6 u, Z( k7 c" ]　　齿轮2第Ⅰ组精度 JD21=7
　　齿轮2第Ⅱ组精度 JD22=7
　　齿轮2第Ⅲ组精度 JD23=7
) `$ T2 k8 [, O　　齿轮2齿厚上偏差 JDU2=F
　　齿轮2齿厚下偏差 JDD2=L
' `" |9 n1 U& L6 j* `" n. m. p/ }. Z六、齿轮基本参数
　　模数(法面模数) Mn=5
　　端面模数 Mt=5.17638
; X& h) x- \4 O　　螺旋角 β=15.00000(度)
1 [* K$ @  J1 @! H/ S　　基圆柱螺旋角 βb=14.0760955(度)
　　齿轮1齿数 Z1=19
　　齿轮1变位系数 X1=0.00
　　齿轮1齿宽 B1=43.176(mm)
　　齿轮1齿宽系数 Φd1=0.439
% p6 X+ s" Q) a, O, g5 |　　齿轮2齿数 Z2=23
/ B( M; ^+ \- b! [* i, P　　齿轮2变位系数 X2=0.00
　　齿轮2齿宽 B2=43.176(mm)
　　齿轮2齿宽系数 Φd2=0.363
　　总变位系数 Xsum=0.000
　　标准中心距 A0=108.70400(mm)
　　实际中心距 A=108.70400(mm)
% k6 N9 M7 W/ M; c　　齿数比 U=1.21053
5 _0 e& D; Z# q. T, w* K6 {& f% s　　端面重合度 εα=1.50035
　　纵向重合度 εβ=0.71141
( M  p" e, ^5 [2 h6 |; m! G) a) D　　总重合度 ε=2.21176
5 Z. y2 i8 E; D' Y9 {　　齿轮1分度圆直径 d1=98.35124(mm)
　　齿轮1齿顶圆直径 da1=108.35124(mm)
/ R# n: f$ j9 O& k" P, b* ]+ [　　齿轮1齿根圆直径 df1=85.85124(mm)
　　齿轮1齿顶高 ha1=5.00000(mm)
! r0 e2 r  B- D　　齿轮1齿根高 hf1=6.25000(mm)
　　齿轮1全齿高 h1=11.25000(mm)
6 ^9 m7 n# Y: Y  ]0 t　　齿轮1齿顶压力角 αat1=31.852811(度)
  K% `: f- b  |+ H　　齿轮2分度圆直径 d2=119.05676(mm)
　　齿轮2齿顶圆直径 da2=129.05676(mm)
　　齿轮2齿根圆直径 df2=106.55676(mm)
　　齿轮2齿顶高 ha2=5.00000(mm)
　　齿轮2齿根高 hf2=6.25000(mm)
　　齿轮2全齿高 h2=11.25000(mm)
　　齿轮2齿顶压力角 αat2=30.315080(度)
　　齿轮1分度圆弦齿厚 sh1=7.84672(mm)
　　齿轮1分度圆弦齿高 hh1=5.14623(mm)
　　齿轮1固定弦齿厚 sch1=6.93524(mm)
　　齿轮1固定弦齿高 hch1=3.73779(mm)
　　齿轮1公法线跨齿数 K1=3
' ~3 {- m, C, N! l　　齿轮1公法线长度 Wk1=38.37045(mm)
　　齿轮2分度圆弦齿厚 sh2=7.84902(mm)
　　齿轮2分度圆弦齿高 hh2=5.12081(mm)
& B* G. K% F  O- w2 s: ~　　齿轮2固定弦齿厚 sch2=6.93524(mm)
　　齿轮2固定弦齿高 hch2=3.73779(mm)
　　齿轮2公法线跨齿数 K2=3
　　齿轮2公法线长度 Wk2=38.67967(mm)
# S, R: m" c8 I% W& C) F2 v, b. c　　齿顶高系数 ha*=1.00
. ]0 }& G0 k, V! ?* ?  J　　顶隙系数 c*=0.25
　　压力角 α*=20(度)
　　端面齿顶高系数 ha*t=0.96593
　　端面顶隙系数 c*t=0.24148
　　端面压力角 α*t=20.6468965(度)

七、检查项目参数
# s2 `& `; u: s1 N# V　　齿轮1齿距累积公差 Fp1=0.05312
7 k( C. ]0 z, H　　齿轮1齿圈径向跳动公差 Fr1=0.04368
　　齿轮1公法线长度变动公差 Fw1=0.03150
　　齿轮1齿距极限偏差 fpt(±)1=0.01809
　　齿轮1齿形公差 ff1=0.01441
% b8 f9 F4 e# c; z( l$ B　　齿轮1一齿切向综合公差 fi'1=0.01950
　　齿轮1一齿径向综合公差 fi''1=0
- c  [8 @. I5 H( h+ j　　齿轮1齿向公差 Fβ1=0.01451
　　齿轮1切向综合公差 Fi'1=0.06753
6 [% ?' o+ Z! g1 o4 ]0 a* x1 H6 s  u　　齿轮1径向综合公差 Fi''1=0.06116
　　齿轮1基节极限偏差 fpb(±)1=0.01693
7 \! P& V( r  r& V! |+ Y　　齿轮1螺旋线波度公差 ffβ1=0.01883
　　齿轮1轴向齿距极限偏差 Fpx(±)1=0.01451
　　齿轮1齿向公差 Fb1=0.01451
　　齿轮1x方向轴向平行度公差 fx1=0.01451
　　齿轮1y方向轴向平行度公差 fy1=0.00726
9 @$ V! g2 N- e3 m) R　　齿轮1齿厚上偏差 Eup1=-0.07236
　　齿轮1齿厚下偏差 Edn1=-0.28944
　　齿轮2齿距累积公差 Fp2=0.05755
　　齿轮2齿圈径向跳动公差 Fr2=0.04563
3 f8 m9 ?+ A$ y' c　　齿轮2公法线长度变动公差 Fw2=0.03271
2 W* p; L- \5 J7 P8 ]4 B$ Z( b( }. u　　齿轮2齿距极限偏差 fpt(±)2=0.01831
8 ~& q7 I. v5 `- |+ a　　齿轮2齿形公差 ff2=0.01466
7 g7 }& D6 Z) K/ f8 e) q　　齿轮2一齿切向综合公差 fi'2=0.01979
　　齿轮2一齿径向综合公差 fi''2=0
　　齿轮2齿向公差 Fβ2=0.00630
　　齿轮2切向综合公差 Fi'2=0.07221
　　齿轮2径向综合公差 Fi''2=0.06389
6 g6 k* p: k: r: E　　齿轮2基节极限偏差 fpb(±)2=0.01714
　　齿轮2螺旋线波度公差 ffβ2=0.01911
+ a: {% @) k& j) q　　齿轮2轴向齿距极限偏差 Fpx(±)2=0.00630
+ e* M9 e3 b& b3 R　　齿轮2齿向公差 Fb2=0.00630
4 K: A0 K( E! t  Y; P$ e( y! Q　　齿轮2x方向轴向平行度公差 fx2=0.00630
　　齿轮2y方向轴向平行度公差 fy2=0.00315
0 b, C4 a. f. Q0 A, U# V( N　　齿轮2齿厚上偏差 Eup2=-0.07326
9 c1 J4 R; r/ U( E" e, Y0 T/ `　　齿轮2齿厚下偏差 Edn2=-0.29302
  P4 {) K9 l- Q/ v& @　　中心距极限偏差 fa(±)=0.02587

3 o  W. e! W* R八、强度校核数据
- D2 r7 [) y% M! H  A, v; `　　齿轮1接触强度极限应力 σHlim1=960.0(MPa)
1 _2 z7 q7 ?# V% t  i4 @　　齿轮1抗弯疲劳基本值 σFE1=480.0(MPa)
　　齿轮1接触疲劳强度许用值 [σH]1=690.4(MPa)
$ R9 x8 u) U- n  a　　齿轮1弯曲疲劳强度许用值 [σF]1=709.2(MPa)
5 Y' R/ A4 D6 o( O, T　　齿轮2接触强度极限应力 σHlim2=427.1(MPa)
* `6 @' W+ O! }; b　　齿轮2抗弯疲劳基本值 σFE2=311.1(MPa)
4 ?3 h/ l5 o. B3 A( m' Q　　齿轮2接触疲劳强度许用值 [σH]2=307.2(MPa)
4 @* K/ f+ F, k4 O3 ~　　齿轮2弯曲疲劳强度许用值 [σF]2=459.7(MPa)
9 C1 x6 x) V1 A' a2 p　　接触强度用安全系数 SHmin=2
, {- Z' E# D. R　　弯曲强度用安全系数 SFmin=1.40
　　接触强度计算应力 σH=778.9(MPa)
　　接触疲劳强度校核 σH≤[σH]=不满足
1 l' p! n8 d! v1 W　　齿轮1弯曲疲劳强度计算应力 σF1=132.3(MPa)
　　齿轮2弯曲疲劳强度计算应力 σF2=128.4(MPa)
1 E4 x; |4 G% c! C　　齿轮1弯曲疲劳强度校核 σF1≤[σF]1=满足
　　齿轮2弯曲疲劳强度校核 σF2≤[σF]2=满足

" X+ H3 Y+ e# h- J+ Q九、强度校核相关系数
, v& t3 a. E; }9 j8 X　　齿形做特殊处理 Zps=特殊处理
) _+ \$ E- g. z" X　　齿面经表面硬化 Zas=不硬化
' Q$ |  i5 g$ V　　齿形 Zp=一般
0 L, K: ]- a$ o" W( R9 q0 a. p( R　　润滑油粘度 V50=120(mm^2/s)
5 Y+ k! y7 m8 n1 |# Q0 M- E　　有一定量点馈 Us=不允许
　　小齿轮齿面粗糙度 Z1R=Rz＞6μm(Ra≤1μm)
1 `7 ?! z) v0 ]" \　　载荷类型 Wtype=静强度
  P2 _* i$ I$ |! i! i3 h　　齿根表面粗糙度 ZFR=Rz≤16μm (Ra≤2.6μm)
: U; B. }. U+ ~$ U+ p/ I+ U　　刀具基本轮廓尺寸
2 c# q7 b$ p& u$ q0 y- t5 [　　圆周力 Ft=4854.438(N)
　　齿轮线速度 V=9.269(m/s)
6 d; `6 @5 p  G5 X　　使用系数 Ka=1.500
　　动载系数 Kv=1.204
! c& U3 h* g. s- [7 o　　齿向载荷分布系数 KHβ=1.000
/ {" X6 E$ w$ W7 {% }　　综合变形对载荷分布的影响 Kβs=1.000
# h" g* f' v' A  a1 A　　安装精度对载荷分布的影响 Kβm=0.000
8 n7 T5 _( G3 A4 h0 P0 }　　齿间载荷分布系数 KHα=1.100
3 D& g) s, n3 r* I9 m4 x# H　　节点区域系数 Zh=2.425
　　材料的弹性系数 ZE=189.800
) w/ F+ x; q( i  `; X0 u2 K& H　　接触强度重合度系数 Zε=0.845
* m0 H% J6 {& Z0 H　　接触强度螺旋角系数 Zβ=0.983
　　重合、螺旋角系数 Zεβ=0.831
) C# ]/ Y) A' ?5 P5 Y　　接触疲劳寿命系数 Zn=1.30000
　　润滑油膜影响系数 Zlvr=0.95000
6 Q3 n$ w' _: Y( t. C4 d$ A% C　　工作硬化系数 Zw=1.16471
　　接触强度尺寸系数 Zx=1.00000
　　齿向载荷分布系数 KFβ=1.000
　　齿间载荷分布系数 KFα=1.100
　　抗弯强度重合度系数 Yε=0.750
" {2 P$ }' {+ p' y　　抗弯强度螺旋角系数 Yβ=0.911
9 K1 E8 M2 c" q* l! \* C  b0 y　　抗弯强度重合、螺旋角系数 Yεβ=0.683
5 Q6 ^( e" }  _( I　　寿命系数 Yn=2.06859
" j! a  H1 v* w. G　　齿根圆角敏感系数 Ydr=1.00000
8 B9 {$ ?1 t- [4 [9 N* a. |　　齿根表面状况系数 Yrr=1.00000
　　尺寸系数 Yx=1.00000
　　齿轮1复合齿形系数 Yfs1=4.33720
# R* e6 J. \$ A0 x+ R2 @6 O' j% {　　齿轮1应力校正系数 Ysa1=1.55502
0 w% m6 k7 B, H; a　　齿轮2复合齿形系数 Yfs2=4.20812
0 a9 z, d' W: g# `3 }3 D　　齿轮2应力校正系数 Ysa2=1.58966

YUEYUE520

楼上的原来齿轮检测有这么多项啊.