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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。
5 ?2 }% x% f& e/ S& [) j( q7 a7 d# \渐开线圆柱齿轮传动设计报告
4 v% L. b7 X; l; z+ @/ j. ^6 j8 X% d9 [' X. n. U7 l
一、设计信息
% X% C7 l$ W0 N- d 设计者 Name=101
4 g- g% L2 Q3 g) v+ b- g. A# \1 s 设计单位 Comp=LBMT
9 d7 }% S b5 ^6 z! Q 设计日期 Date=2010-1-20
* J2 }0 Y( h2 f: N* F' T1 N 设计时间 Time=16:49:295 }9 m5 z% g+ C2 r
! L& W" t9 i# I+ E, V+ u6 L
二、设计参数
! g+ c Z2 N' V5 [' V2 M, _& l+ P 传递功率 P=560.00000 (kW)
1 e) U3 _+ s$ Y, Q' b 传递转矩 T=7129.92000 (N.m)& Q0 I$ o* x6 b
齿轮1转速 n1=750 (r/min)3 z) K1 O$ I) @( K% d7 r
齿轮2转速 n2=285.21127 (r/min)
1 v0 ]0 ~0 o7 U5 V) H$ J5 g1 S! y 传动比 i=2.6296296296296296296296296296296% j7 A1 z6 s5 @7 a5 Z7 {
原动机载荷特性 SF=轻微振动
; H$ m3 `# W. L( q$ R 工作机载荷特性 WF=中等振动1 H8 Z4 S J- z% b- H9 u. h
预定寿命 H=10000 (小时) f5 Y5 O" H8 Z& U
$ v) W0 y" u3 L; P) F; M/ ?三、布置与结构) R3 n7 |* a3 J1 B- V
结构形式 ConS=闭式
5 n" X/ m. l* l$ A/ p+ A6 f0 U 齿轮1布置形式 ConS1=对称布置' k. G8 w7 q& X' G/ @2 `/ r
齿轮2布置形式 ConS2=对称布置2 P X; o2 d4 W; V: w& r
; E: t5 X% l+ ~4 o. m5 Z( g四、材料及热处理% Y C% p" W% r, h; N
齿面啮合类型 GFace=硬齿面
/ s% h' J+ D( x3 f( v 热处理质量级别 Q=MQ
, X# A" t v. U4 f3 d) E7 B9 U
4 |: B1 n) m0 i+ H' \) ~ 齿轮1材料及热处理 Met1=42CrMo<表面淬火>0 M! R0 |) d7 Q; e* \
齿轮1硬度取值范围 HBSP1=48-56
\' X$ z6 l( h 齿轮1硬度 HBS1=521 `: ?4 i! A3 h4 q3 {4 E* E
齿轮1材料类别 MetN1=0
! ~$ o, u* a' g/ s! H) h 齿轮1极限应力类别 MetType1=11
! Z- m G; D3 M" ]; g, Y8 G3 R7 F$ A2 V
齿轮2材料及热处理 Met2=42CrMo<表面淬火># x; F. _% _0 }/ R0 ~* E$ [0 B2 `
齿轮2硬度取值范围 HBSP2=48-562 c% c: ~. V3 Y/ V$ o
齿轮2硬度 HBS2=52, K1 g F; D( p2 z
齿轮2材料类别 MetN2=0
% C% i. O6 T7 P9 t8 s! r: q8 c# l 齿轮2极限应力类别 MetType2=11
' U5 Z q( j3 z! c; ?
- _' n h7 `% ]* q" k# V$ q五、齿轮精度) Q7 ]& }/ ^2 k, ], x: n7 F9 ~" V
齿轮1第Ⅰ组精度 JD11=7
/ F( @0 a0 i. Y 齿轮1第Ⅱ组精度 JD12=7
% h5 @$ x% X# B0 T: O' \) t" R% Q 齿轮1第Ⅲ组精度 JD13=7
; X' e. N- m6 Q3 R; q* E5 m 齿轮1齿厚上偏差 JDU1=F! y! g$ M" ?/ o& j% ^2 }/ T; Z3 G0 M( b
齿轮1齿厚下偏差 JDD1=L" f( H& y- |6 ~7 [/ J8 I& ?, q
; b( E& [$ ~5 u7 ]: F* G; [ 齿轮2第Ⅰ组精度 JD21=7. p5 ]" ~9 X4 ~' t8 [/ r
齿轮2第Ⅱ组精度 JD22=7
- x5 H$ D0 ^. [' F! k' I; R 齿轮2第Ⅲ组精度 JD23=7
: ?4 G: r$ |7 K. t8 ? 齿轮2齿厚上偏差 JDU2=F" w& p" P; G: E. U0 j
齿轮2齿厚下偏差 JDD2=L
: @+ l% V- T; c9 p, H4 U: G+ d) T6 K
8 n6 L o# A8 A9 _8 [0 k六、齿轮基本参数
* e& B3 r6 M/ j# R) K 模数(法面模数) Mn=5$ l. D2 b7 _4 m4 A1 O
端面模数 Mt=5.10204
, b8 _" @7 S+ \) X# ]* T 螺旋角 β=11.478340954533572625029817807861 (度)+ o( [" I. B) l1 _5 B& G# B- h
基圆柱螺旋角 βb=10.7775533 (度)
2 m% ?2 c: R3 U4 k1 z; D* o: X0 k* ^
齿轮1齿数 Z1=27' u) e+ h* k8 ?/ R3 I1 I) x
齿轮1变位系数 X1=0.008 X% d2 [- O8 R( h- u/ p/ b0 Q h: B
齿轮1齿宽 B1=100 (mm)! z* g8 V1 V) f; k; ?, u
齿轮1齿宽系数 Φd1=1.48148) N% ?0 c9 f/ o- G- Y* ^5 ]
, U& @& G8 _9 [& {
齿轮2齿数 Z2=71
7 d; C) ~9 |. d( o7 @, i0 U; p/ D 齿轮2变位系数 X2=0.00
+ p1 a# k( W9 ^' t- B/ C* B j3 J 齿轮2齿宽 B2=90 (mm)
3 h" ], h9 F& ^8 Z) d5 e4 q' N* A 齿轮2齿宽系数 Φd2=0.507045 G$ [6 s, V# b- a
3 M" F$ Q! e6 u. y# i, B2 a 总变位系数 Xsum=0.00000: ]+ \5 o9 k" {; P, u1 [/ L' K& y ?
标准中心距 A0=250.00000 (mm)
+ r3 x N) A+ {2 b* K( i+ `1 g2 X6 ~ 实际中心距 A=250.00000 (mm)4 V# B3 n1 h, R7 q: w5 Z- K
齿数比 U=2.62963
8 i- L" P) S5 A, j 端面重合度 εα=1.67058
! u& n' K& o7 r* B 纵向重合度 εβ=1.14017
0 i, P2 y0 E U# t+ L, v2 o% E 总重合度 ε=2.81075 u% t' W4 i( ~* _0 _9 S
& [8 }4 |8 N @: P' V" ]
齿轮1分度圆直径 d1=137.75510 (mm)4 T8 m* k% P; R2 O$ N
齿轮1齿顶圆直径 da1=147.75510 (mm)( j4 X2 e; H5 n! J7 C
齿轮1齿根圆直径 df1=125.25510 (mm)0 |8 J7 K% \" e* i8 F
齿轮1齿顶高 ha1=5.00000 (mm)- ?0 d1 o3 e `1 \" O7 w
齿轮1齿根高 hf1=6.25000 (mm). {2 k9 A- |6 L2 r' a4 `
齿轮1全齿高 h1=11.25000 (mm)
* ]( ~4 [! I' n 齿轮1齿顶压力角 αat1=29.074403 (度)
5 V6 v/ Z; L$ V' o" q
8 Q7 ~; c* c- _* n 齿轮2分度圆直径 d2=362.24490 (mm)0 [4 y% e* ?. h! V2 |, \
齿轮2齿顶圆直径 da2=372.24490 (mm)& L' {2 s b1 J! \
齿轮2齿根圆直径 df2=349.74490 (mm)$ I! ]+ i7 u( k1 F
齿轮2齿顶高 ha2=5.00000 (mm)
* K. j6 [+ B* |3 ^' g 齿轮2齿根高 hf2=6.25000 (mm)+ K) \ [8 k5 L
齿轮2全齿高 h2=11.25000 (mm)4 z$ T3 L$ t9 q! M$ {4 y8 U
齿轮2齿顶压力角 αat2=24.181659 (度)
6 _3 B0 i' y' G. W' w- `2 W# b) x8 N" a, b3 H. r0 V# w1 \+ p
齿轮1分度圆弦齿厚 sh1=7.85006 (mm)! v' r3 `. \* \1 M- b
齿轮1分度圆弦齿高 hh1=5.10749 (mm)
- p( |+ e* p$ G. o 齿轮1固定弦齿厚 sch1=6.93524 (mm)& R1 p3 [* \# ]* E, l
齿轮1固定弦齿高 hch1=3.73779 (mm)
* Y' l. _5 h' m. H1 l 齿轮1公法线跨齿数 K1=3. v7 n& E7 _" d' E4 ^
齿轮1公法线长度 Wk1=38.90461 (mm) L& L2 U+ y( S' V3 F; B# W8 k
2 i/ }, h6 R- k" m3 q2 e 齿轮2分度圆弦齿厚 sh2=7.85341 (mm)4 H* w( ~, r2 u
齿轮2分度圆弦齿高 hh2=5.04088 (mm)' g% y0 O# `0 H6 [1 V! S: m
齿轮2固定弦齿厚 sch2=6.93524 (mm)
" D. o _1 P! |9 {( a2 H 齿轮2固定弦齿高 hch2=3.73779 (mm)* W' w5 f7 }9 W. r' ^6 X
齿轮2公法线跨齿数 K2=8# K# W+ J: v0 q0 \0 c9 _! s, k& W
齿轮2公法线长度 Wk2=115.97199 (mm)
, j" ]6 v/ T3 L" I6 n |, y, x- V" x6 s
% a, T8 f3 Q, S0 G0 c 齿顶高系数 ha*=1.00
3 R, `/ Y: ]. m1 l+ o 顶隙系数 c*=0.25
* _% h: C2 {, j" b 压力角 α*=20 (度)( d' v7 w# `* x! g# n/ ?
端面齿顶高系数 ha*t=0.98000 b4 q. m, ]- b) ?9 Y
端面顶隙系数 c*t=0.24500% ~' m) s! N, k" n$ S2 g; f- }
端面压力角 α*t=20.3749059 (度)
8 r+ X; X3 S7 D4 C& |0 _
8 \* l- \: L% I5 X# R! o
0 m: k" s* Y; _" K2 ?, P七、检查项目参数2 |3 D; g8 |8 r) \% J. B3 I
齿轮1齿距累积公差 Fp1=0.06122
! e( K" N; R/ \( Y% o6 k 齿轮1齿圈径向跳动公差 Fr1=0.04715
/ i& @) S0 a m1 B: T! k6 ]5 I 齿轮1公法线长度变动公差 Fw1=0.033727 a# j1 o, O, u6 B
齿轮1齿距极限偏差 fpt(±)1=0.01843
6 g% O2 g1 w, | 齿轮1齿形公差 ff1=0.01482
; n: D9 Q8 m8 L: v/ W3 n- w 齿轮1一齿切向综合公差 fi'1=0.01995. z# X/ t+ I% d- _) P/ u
齿轮1一齿径向综合公差 fi''1=0.02605
& ^3 r s5 }. U9 y3 e, y 齿轮1齿向公差 Fβ1=0.018802 g0 I5 t" C; @6 R
齿轮1切向综合公差 Fi'1=0.07604& R4 @* K1 O c- _9 ^
齿轮1径向综合公差 Fi''1=0.06601: ]9 {( P9 g" K# Y2 i5 Z2 I
齿轮1基节极限偏差 fpb(±)1=0.01728
4 o4 [* l; T. X5 n$ R 齿轮1螺旋线波度公差 ffβ1=0.01955
9 I; {3 H8 H# Y" | 齿轮1轴向齿距极限偏差 Fpx(±)1=0.01880
$ ^. B6 ?. _, z u4 r 齿轮1齿向公差 Fb1=0.01880$ y# c( {& l( p
齿轮1x方向轴向平行度公差 fx1=0.01880, @$ h- Y) y5 T% _0 x
齿轮1y方向轴向平行度公差 fy1=0.009402 b9 W; A5 Y7 G2 ?# {/ u* Z
齿轮1齿厚上偏差 Eup1=-0.07373: z+ w0 @7 O2 u
齿轮1齿厚下偏差 Edn1=-0.29492* P7 q# L& B* x S
1 t" X* o3 I9 T) f- I 齿轮2齿距累积公差 Fp2=0.09368
$ S1 s' |9 l% S, e' w& p# L 齿轮2齿圈径向跳动公差 Fr2=0.06145
% S) {/ |, A' [+ ~7 c [% I7 \ 齿轮2公法线长度变动公差 Fw2=0.04262! Y" |2 g$ E6 I" V; E/ D$ v% }
齿轮2齿距极限偏差 fpt(±)2=0.02007
5 p r/ \1 \' I4 p8 t: D1 ^ 齿轮2齿形公差 ff2=0.01763
1 }6 d' e) t7 I3 F 齿轮2一齿切向综合公差 fi'2=0.02262
- P) b. ?$ a& O# x 齿轮2一齿径向综合公差 fi''2=0.028333 K5 k3 M% Z2 B' s% f0 j
齿轮2齿向公差 Fβ2=0.00630
2 e9 P6 s8 X0 L4 {# { 齿轮2切向综合公差 Fi'2=0.111310 P; t: d; Y8 B: Y: ]" ?
齿轮2径向综合公差 Fi''2=0.08603' W8 M/ ~; I& }/ i1 ]' @" b
齿轮2基节极限偏差 fpb(±)2=0.01882
; }6 V8 A/ G5 M* [ L0 r 齿轮2螺旋线波度公差 ffβ2=0.02217
8 L, T e2 Q! N5 x, k" z- P 齿轮2轴向齿距极限偏差 Fpx(±)2=0.00630
# O9 [9 ?9 N% M2 f3 [) U1 y 齿轮2齿向公差 Fb2=0.00630
$ b2 H: o5 R0 D' A/ T0 { 齿轮2x方向轴向平行度公差 fx2=0.00630
$ k+ V8 K+ I$ \! V 齿轮2y方向轴向平行度公差 fy2=0.00315
# T; ?$ x W0 h& U# d. {3 J 齿轮2齿厚上偏差 Eup2=-0.08030( F1 ~8 D$ W0 B0 z9 G8 g
齿轮2齿厚下偏差 Edn2=-0.32119$ k* p. K2 g- w9 ]
0 g/ r4 ?! G# z$ @! @ 中心距极限偏差 fa(±)=0.03600
$ S( z6 E- O; [1 k# x' k' j. {6 T
- p0 K: a( W& i) V2 I- H! q+ t八、强度校核数据
6 s% J5 r* U: Z; ?' L- b0 Y% a 齿轮1接触强度极限应力 σHlim1=1186.4 (MPa)
, q C. B' k+ G0 x 齿轮1抗弯疲劳基本值 σFE1=672.0 (MPa)
& p, U+ V( I6 k: ~# N 齿轮1接触疲劳强度许用值 [σH]1=1150.8 (MPa)
$ c% I1 K% J" ] 齿轮1弯曲疲劳强度许用值 [σF]1=480.0 (MPa): @5 R5 W6 H8 u( U$ G1 N
齿轮2接触强度极限应力 σHlim2=1186.4 (MPa)& ^) r7 s& I+ J- O0 L& ~
齿轮2抗弯疲劳基本值 σFE2=672.0 (MPa)0 ^5 p9 ?- t; I
齿轮2接触疲劳强度许用值 [σH]2=1150.8 (MPa)
" d2 f, P. I" M: c! x4 V$ K- Q1 I 齿轮2弯曲疲劳强度许用值 [σF]2=480.0 (MPa)
- U. j0 X6 Q2 G2 Y+ f 接触强度用安全系数 SHmin=1.00! l' A! |) ]5 k/ _1 [! G+ }$ W5 k
弯曲强度用安全系数 SFmin=1.40& K* Y$ p6 x" [7 r" D. U! B
接触强度计算应力 σH=1629.9 (MPa)3 F; J) I1 b( ]0 _ C
接触疲劳强度校核 σH≤[σH]=不满足
$ R6 u- R" D* m: L/ Z6 Z) M6 N 齿轮1弯曲疲劳强度计算应力 σF1=1092.7 (MPa)
3 |# p: h1 m4 |! I% s 齿轮2弯曲疲劳强度计算应力 σF2=1045.3 (MPa)
7 c2 @/ k% Z2 S' Y 齿轮1弯曲疲劳强度校核 σF1≤[σF]1=不满足# Q% x& Q# A6 \) v j- n
齿轮2弯曲疲劳强度校核 σF2≤[σF]2=不满足
[% w) R+ V- ]/ ?" P( b2 ^% R, G0 M3 Q! r# H
0 G, L$ M4 a) H5 W) `+ }九、强度校核相关系数3 i! l7 j& u& t4 U! I
齿形做特殊处理 Zps=特殊处理
* Q |' F/ J3 P* f6 u1 c. g* }/ z 齿面经表面硬化 Zas=不硬化
* Q' J1 C$ o0 H2 S$ W 齿形 Zp=一般6 ~9 z3 @9 e6 ?4 P
润滑油粘度 V50=120 (mm^2/s) }( ], l9 [+ N6 ]$ K* k! f
有一定量点馈 Us=不允许
, d0 Y1 I% d+ X' s( _+ e! {+ ~ 小齿轮齿面粗糙度 Z1R=Rz≤6μm ( Ra≤1μm )( s# C1 y4 @" w# F# A
载荷类型 Wtype=静强度" a& Y/ o. P/ R: F* H1 Q
齿根表面粗糙度 ZFR=Rz≤16μm ( Ra≤2.6μm )& p( o3 u6 e6 [' u8 X, r+ E
刀具基本轮廓尺寸 HMn=Hao/Mn＝1.25, Pao/Mn＝0.38' M# v& o9 n" q
, }4 M& e" N( d6 v1 n" e$ @ 圆周力 Ft=103515.87709 (N)
. u9 V! ? Q: }8 F% S) N/ M* z 齿轮线速度 V=5.40963 (m/s)1 H7 W; |# y# z. h3 \' D% ]
/ y' o5 S2 M3 F& Q2 X5 [1 @
使用系数 Ka=1.60000
% l% a- `+ q6 `: H2 i 动载系数 Kv=1.02959+ ?5 i3 l( |. h+ v8 t: u* a
齿向载荷分布系数 KHβ=1.00000
9 i; p; ]* V8 l 综合变形对载荷分布的影响 Kβs=1.00000" c8 O2 B4 O8 a$ _" ~8 D1 W
安装精度对载荷分布的影响 Kβm=0.00000
. c+ h- @, V+ Q& i( Y5 F 齿间载荷分布系数 KHα=1.10000, Y6 A2 i* ^" @0 e$ }
节点区域系数 Zh=2.45352: O. B+ ~6 V; N4 x# ^/ `
材料的弹性系数 ZE=189.80000
p# \* p6 U$ k# b) y/ D 接触强度重合度系数 Zε=0.77369
. a/ B6 H: j3 s ]* V! L2 \ Y5 L 接触强度螺旋角系数 Zβ=0.98995
2 K7 A7 H4 a p2 g" p1 s7 D 重合、螺旋角系数 Zεβ=0.765911 A# c+ t! T4 I: b0 b" M, _& m. [
接触疲劳寿命系数 Zn=1.00000# ]2 t8 Y; g. [- u4 H/ s
润滑油膜影响系数 Zlvr=0.970003 C1 b/ N# F$ t; ^* r+ b5 s
工作硬化系数 Zw=1.000006 L1 N7 v8 i& B! D
接触强度尺寸系数 Zx=1.00000
) F7 M9 f# d4 B
1 N3 e! `6 U& A! Z7 _ 齿向载荷分布系数 KFβ=1.00000
' }: Z; P- k2 `/ Y 齿间载荷分布系数 KFα=1.100006 y" b: o" e0 V8 S
抗弯强度重合度系数 Yε=0.69895
- G, z8 M" r$ K 抗弯强度螺旋角系数 Yβ=0.90435
2 m7 D+ h; x; G# n8 D/ p 抗弯强度重合、螺旋角系数 Yεβ=0.63209
$ u" K6 |% @ k t9 f 寿命系数 Yn=1.00000
* p6 C5 g5 u' P3 a4 X 齿根圆角敏感系数 Ydr=1.00000+ t; v* ^1 s2 k2 h- r8 G2 e
齿根表面状况系数 Yrr=1.00000
% U5 C* ]! T p% ^% b 尺寸系数 Yx=1.00000
% {% _* T3 D7 S# Q4 p; H" v2 I' N 齿轮1复合齿形系数 Yfs1=4.14725
* j+ S$ e7 O& T: z) s: K1 T# D 齿轮1应力校正系数 Ysa1=1.61156
$ i7 \' _+ z- a" c3 ? 齿轮2复合齿形系数 Yfs2=3.96743 ]* T3 a$ r: M8 T' G* B8 P
齿轮2应力校正系数 Ysa2=1.76843 |
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