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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。9 b# l; z: L3 R/ r; O8 J; ]8 |' m* N1 O" H
渐开线圆柱齿轮传动设计报告
4 g6 \+ m6 H3 B! J. }9 U; C; ~9 p$ K. g% S
一、设计信息
! y4 @% {7 j2 p$ o) _( g) v 设计者 Name=101
5 E" l- Q5 ]; s 设计单位 Comp=LBMT
8 ?/ `; b2 [9 w 设计日期 Date=2010-1-20
) ]! U3 H+ ]3 }, t; c 设计时间 Time=16:49:294 r1 d n0 B4 f0 f% K
- f/ B) k. W: M二、设计参数
$ E1 E a1 k$ |5 M5 e) T( N7 K 传递功率 P=560.00000 (kW)
9 ^; F! `- O9 [% ?( t! |$ C 传递转矩 T=7129.92000 (N.m)
, Z: r5 j I1 ~2 z" y, O' D 齿轮1转速 n1=750 (r/min)
; @7 ~6 t0 Z, x7 Q4 d6 T4 y 齿轮2转速 n2=285.21127 (r/min)6 T6 O$ ?1 i" q y% d, ]
传动比 i=2.6296296296296296296296296296296
" D4 C- t! D# D( {+ I5 ]- z1 z! W 原动机载荷特性 SF=轻微振动( z, C. ~5 ~/ c
工作机载荷特性 WF=中等振动0 X% q& s! G5 V/ e* K
预定寿命 H=10000 (小时)
- Z5 ^ {: f* i& d3 {' Y s }8 e( C, r
三、布置与结构: k4 B$ S5 x- t& O- [ ^ r( n
结构形式 ConS=闭式9 Q! v# C4 ?( |2 [: |9 [8 P6 d
齿轮1布置形式 ConS1=对称布置
. c$ g) `; R6 D. P- w/ p: m 齿轮2布置形式 ConS2=对称布置9 O0 a z2 g) {; ?2 R; x! N" {
! m& P4 y; _& v四、材料及热处理
/ k) i4 w* R( U; `1 W 齿面啮合类型 GFace=硬齿面
8 J, V% a+ L; ^! u9 L& q C 热处理质量级别 Q=MQ
$ B9 O! P% ~! G/ `* j: t8 f' \1 z% I: N
齿轮1材料及热处理 Met1=42CrMo<表面淬火>
* {- ]! O5 D5 ^5 ~! E& M 齿轮1硬度取值范围 HBSP1=48-56
7 e- |: D1 l8 [$ M 齿轮1硬度 HBS1=52
# Q8 |1 [1 f0 R* c+ q* n9 y, G* T 齿轮1材料类别 MetN1=0
, G# m s5 L% g4 I% d, K 齿轮1极限应力类别 MetType1=11
+ S- e: @# U6 w: ~
@+ i) x2 U6 F! n5 S! A/ h 齿轮2材料及热处理 Met2=42CrMo<表面淬火>
4 \) s% y! g9 c# F 齿轮2硬度取值范围 HBSP2=48-56! B( r9 n/ V$ m+ O% N& d$ \2 N E
齿轮2硬度 HBS2=52
3 b/ |. D7 |4 T# d% g3 i: V 齿轮2材料类别 MetN2=0
! H W& Z" L$ M; g8 e7 j* k 齿轮2极限应力类别 MetType2=11
. r6 i7 y! v; Y; n7 ]0 v: t
6 J6 h1 [7 c) d# v" B. ?; z( |五、齿轮精度) h+ a2 A) y8 \; h: M' w+ Y; B3 L
齿轮1第Ⅰ组精度 JD11=7
+ i" v% o2 c, k, m2 A 齿轮1第Ⅱ组精度 JD12=7
( a( [# m o% B1 |1 _ 齿轮1第Ⅲ组精度 JD13=7% j$ y* }9 L* G- u5 \8 p/ U
齿轮1齿厚上偏差 JDU1=F: W" Q4 s7 n" u8 d
齿轮1齿厚下偏差 JDD1=L
1 G* u2 ]6 s7 l0 {
4 E" G) a9 G2 w 齿轮2第Ⅰ组精度 JD21=7$ _, u! `& S9 P8 P
齿轮2第Ⅱ组精度 JD22=7! K" T$ l7 T# \9 p8 C. Y0 k
齿轮2第Ⅲ组精度 JD23=7
% {) r" W, z/ m- {% T 齿轮2齿厚上偏差 JDU2=F
8 O, X* K/ Y0 q) S2 l. Z: O7 i6 n 齿轮2齿厚下偏差 JDD2=L- O7 F/ l' [6 t1 N9 P! [
9 L) v/ ]+ I3 x" d- O. ]
六、齿轮基本参数
. M' g+ v( U# x 模数(法面模数) Mn=5! N) o4 Z/ ?9 F; b
端面模数 Mt=5.10204$ N' t5 X3 n4 P. Q- B
螺旋角 β=11.478340954533572625029817807861 (度); ]( d* ^& `5 x% j9 L4 w1 ~3 o
基圆柱螺旋角 βb=10.7775533 (度)6 q! h3 o s/ y ^" m
3 S$ v9 ?) D3 z, D) e* q: i& K 齿轮1齿数 Z1=27
' D" U2 @/ P) n) S! i% x3 g 齿轮1变位系数 X1=0.00
. B5 w+ Y- \& z+ `2 |+ e' H 齿轮1齿宽 B1=100 (mm)% ~$ F& ^) e2 M8 T# q0 n6 Z3 q( l
齿轮1齿宽系数 Φd1=1.48148
) K8 o& G, C" q3 w. z7 q) j3 ~5 i2 H' G( B! J6 u; ^
齿轮2齿数 Z2=71
& @5 s2 z: F# h- ^) t6 n 齿轮2变位系数 X2=0.00' l1 J& ]0 P/ E" [
齿轮2齿宽 B2=90 (mm)
4 W3 f: F3 M" x+ o6 F) U" { 齿轮2齿宽系数 Φd2=0.50704
8 R% @- m* }& [8 C6 V* X4 e8 r( \
( U2 P+ U, p+ T S 总变位系数 Xsum=0.00000
: H& n- C7 g5 o/ E. Q/ c 标准中心距 A0=250.00000 (mm)
3 m% B ?) t- W3 t$ F 实际中心距 A=250.00000 (mm)
8 d: C; I/ a1 O 齿数比 U=2.62963
9 o* I7 l* p% M9 x' H 端面重合度 εα=1.67058' O9 o8 I8 D8 o% z2 U0 R$ e
纵向重合度 εβ=1.14017
* m# d7 F+ M% y* u! u0 R; X- d 总重合度 ε=2.81075
! X9 x9 ~! w* U, G8 ]
5 e- A6 D$ a* @/ T 齿轮1分度圆直径 d1=137.75510 (mm): w/ [* t' n% M* ~/ I
齿轮1齿顶圆直径 da1=147.75510 (mm)$ H! h. W; K# O
齿轮1齿根圆直径 df1=125.25510 (mm)
- F/ g2 |4 G0 h0 @6 L 齿轮1齿顶高 ha1=5.00000 (mm)! {: m( [; l2 t; V0 C
齿轮1齿根高 hf1=6.25000 (mm)
, D4 [& L) q @ 齿轮1全齿高 h1=11.25000 (mm)& J6 d. b% ?! Y9 z3 c" A( z% J( N
齿轮1齿顶压力角 αat1=29.074403 (度)# d1 z) S3 G9 |1 h+ L
" U: y5 j; F/ u9 @ 齿轮2分度圆直径 d2=362.24490 (mm)3 ^9 X) [ W4 l' ^4 t; ]. D: m
齿轮2齿顶圆直径 da2=372.24490 (mm)0 t) O( a. Z6 O) N
齿轮2齿根圆直径 df2=349.74490 (mm)5 q! a$ W8 Z) i q- N, E
齿轮2齿顶高 ha2=5.00000 (mm)
1 i5 R2 v1 n% e' C. A 齿轮2齿根高 hf2=6.25000 (mm)
& q) N; Y' w+ a; N% B$ k4 D0 A$ W 齿轮2全齿高 h2=11.25000 (mm)6 j3 q; |4 f" {, M1 M- x3 ]3 N
齿轮2齿顶压力角 αat2=24.181659 (度)6 T) C9 h" `; ~$ J8 e; @! O
' L8 i8 H2 \; O; b5 ]4 D$ F
齿轮1分度圆弦齿厚 sh1=7.85006 (mm)/ L% Q- \% y3 q% }0 C
齿轮1分度圆弦齿高 hh1=5.10749 (mm)
, l1 x* f2 d; x, H$ d 齿轮1固定弦齿厚 sch1=6.93524 (mm). r9 G J& d0 y0 ]5 A
齿轮1固定弦齿高 hch1=3.73779 (mm)
( p/ `% T9 Q* C6 @1 H& T# m8 W4 H& v 齿轮1公法线跨齿数 K1=3
3 m& w S, d! Z, Y a% O 齿轮1公法线长度 Wk1=38.90461 (mm)
, ~" `4 F9 n# i% w7 x0 i2 ?+ | b5 m4 y$ [0 S5 R4 Q# W$ t
齿轮2分度圆弦齿厚 sh2=7.85341 (mm), o7 g, W! ]) T9 ?8 H
齿轮2分度圆弦齿高 hh2=5.04088 (mm)
. W- N' w/ G, v# b* ^# j2 T 齿轮2固定弦齿厚 sch2=6.93524 (mm)2 ^2 I2 d4 l& h S' D1 [( W
齿轮2固定弦齿高 hch2=3.73779 (mm)
0 k* c3 Z5 c( [# U# P 齿轮2公法线跨齿数 K2=8
' E/ V6 }& K8 j* z: z( N' [! k 齿轮2公法线长度 Wk2=115.97199 (mm)5 }: i. o( O9 Z. ^5 j- t
# |) J E( S8 L4 }3 \/ _( _( ~
齿顶高系数 ha*=1.00% d% `, l W( ~/ C1 E. Y5 V
顶隙系数 c*=0.25
# I- B) K3 H$ v& z 压力角 α*=20 (度)
' x, N" i# {: b 端面齿顶高系数 ha*t=0.98000
/ a! k! w! p8 J* | 端面顶隙系数 c*t=0.24500
, y1 |, B) y( U7 g# |( i: N 端面压力角 α*t=20.3749059 (度)! I V9 h; ?) P$ ?1 ^2 K+ O$ j
$ {( f- `, K. g. k! L8 R
9 f7 M; J$ t/ l4 T( v$ s& C七、检查项目参数9 L1 N$ a" [, N+ I4 N
齿轮1齿距累积公差 Fp1=0.06122
* c% s6 r; }" X. n 齿轮1齿圈径向跳动公差 Fr1=0.04715' K |( w: a3 O
齿轮1公法线长度变动公差 Fw1=0.03372
1 `; v" ]' |: r$ y- ] 齿轮1齿距极限偏差 fpt(±)1=0.01843
0 W/ s. p' U' }' N; j* R8 {8 f6 H) D+ @ 齿轮1齿形公差 ff1=0.01482
- B& l8 { F# I) a' ?% L 齿轮1一齿切向综合公差 fi'1=0.01995* K/ _& @+ P5 [7 J: [
齿轮1一齿径向综合公差 fi''1=0.02605. p# |) r$ ^/ x; s3 }) `* r
齿轮1齿向公差 Fβ1=0.018807 _! P# H" T ?, J0 ~5 o
齿轮1切向综合公差 Fi'1=0.07604* B/ i/ [4 }7 q# L/ j
齿轮1径向综合公差 Fi''1=0.06601
9 y1 a* v6 q8 u( _ 齿轮1基节极限偏差 fpb(±)1=0.017286 V3 _* U- V) U: O/ I0 M7 L
齿轮1螺旋线波度公差 ffβ1=0.01955( w1 f9 A6 ~/ m) w! O: k5 ]
齿轮1轴向齿距极限偏差 Fpx(±)1=0.01880
; j" {# v4 B# T6 x+ S) W 齿轮1齿向公差 Fb1=0.01880
4 Z: E; \; D5 |0 d5 V: p1 e" ? 齿轮1x方向轴向平行度公差 fx1=0.018801 y7 t" \- P* ]7 b3 \
齿轮1y方向轴向平行度公差 fy1=0.00940
1 Z( q) X0 F" m# Q 齿轮1齿厚上偏差 Eup1=-0.073732 V: `% l$ T- ]9 M2 r: z9 i- g
齿轮1齿厚下偏差 Edn1=-0.29492
8 `! H( Z* k; [( W6 Q0 m# g1 C9 \+ x3 q) m0 `! _
齿轮2齿距累积公差 Fp2=0.09368! Q5 r H) l, W% y8 n W
齿轮2齿圈径向跳动公差 Fr2=0.06145
# C8 C# |3 Q" s7 h 齿轮2公法线长度变动公差 Fw2=0.04262* m6 {9 L- t0 a
齿轮2齿距极限偏差 fpt(±)2=0.02007
& g- e+ b) @) m( Z7 ] 齿轮2齿形公差 ff2=0.01763" t1 p3 \$ w0 B ]! e
齿轮2一齿切向综合公差 fi'2=0.02262. b q5 X/ {; F
齿轮2一齿径向综合公差 fi''2=0.02833
2 y5 b& q" l2 k+ b4 J 齿轮2齿向公差 Fβ2=0.00630
+ I! Z7 e' d1 {$ F4 h3 v 齿轮2切向综合公差 Fi'2=0.11131 x2 w8 m/ V5 r, s
齿轮2径向综合公差 Fi''2=0.08603
0 A# |( y! c, X p& y, r 齿轮2基节极限偏差 fpb(±)2=0.01882
2 X4 R. F6 x+ ~* a \" R; X; X 齿轮2螺旋线波度公差 ffβ2=0.02217
( r3 ?& n ~5 k/ R. O# U; r9 M# t& w 齿轮2轴向齿距极限偏差 Fpx(±)2=0.00630
+ N" ^1 h/ R3 ]2 x5 J d 齿轮2齿向公差 Fb2=0.00630
* T- {& Y5 Z* H 齿轮2x方向轴向平行度公差 fx2=0.00630 k& k! x b/ x* G6 Z$ V
齿轮2y方向轴向平行度公差 fy2=0.00315
3 q# }0 w4 d8 g! ?1 @; ?6 e Y1 u 齿轮2齿厚上偏差 Eup2=-0.08030
- j1 P6 C: A8 t% C/ `- T h. q s 齿轮2齿厚下偏差 Edn2=-0.32119! J V4 m$ }5 t1 W
/ O8 B, {2 m! \7 X6 \1 U$ z 中心距极限偏差 fa(±)=0.03600
( [" U( ~7 Y- ~+ Y {: y, O+ o- H1 U0 W$ H* S6 P
1 n: F0 Y6 Z: X$ j+ M: \
八、强度校核数据
: U1 N4 X, ]7 ^; B% ?* `1 H1 s; | 齿轮1接触强度极限应力 σHlim1=1186.4 (MPa)
$ C7 T; P, v/ F* ?1 \% q 齿轮1抗弯疲劳基本值 σFE1=672.0 (MPa)
& I: v7 h" E# ^* p' U 齿轮1接触疲劳强度许用值 [σH]1=1150.8 (MPa)
0 y5 {" d+ r+ q2 C 齿轮1弯曲疲劳强度许用值 [σF]1=480.0 (MPa)9 m( \* V3 @9 y; [
齿轮2接触强度极限应力 σHlim2=1186.4 (MPa)
2 K2 q/ x$ e1 g( S3 b& a! Q; k 齿轮2抗弯疲劳基本值 σFE2=672.0 (MPa)
5 ]# |2 a+ o+ q4 _5 S4 L7 b 齿轮2接触疲劳强度许用值 [σH]2=1150.8 (MPa)
- i( A0 O/ X3 ~# n2 w! G, _ 齿轮2弯曲疲劳强度许用值 [σF]2=480.0 (MPa)
) p5 ~5 w- ]; U3 z. t 接触强度用安全系数 SHmin=1.00
& \# h; K' G5 B0 l- H$ m8 Q 弯曲强度用安全系数 SFmin=1.40
0 d* k0 Y. I0 Q9 V, U3 o/ c5 p/ C. j# x 接触强度计算应力 σH=1629.9 (MPa)# h+ s- p# h3 f
接触疲劳强度校核 σH≤[σH]=不满足3 R J8 n! K. ]
齿轮1弯曲疲劳强度计算应力 σF1=1092.7 (MPa)! q4 y0 D( h" c1 U
齿轮2弯曲疲劳强度计算应力 σF2=1045.3 (MPa)
# O) e1 A1 x; Y 齿轮1弯曲疲劳强度校核 σF1≤[σF]1=不满足+ Q, s+ d* N2 o) F7 [
齿轮2弯曲疲劳强度校核 σF2≤[σF]2=不满足3 s W* z; f0 n0 v, d
1 q5 z; \! s+ x$ b% c
7 z( g7 m0 C9 W+ L九、强度校核相关系数4 q; y2 @1 Q3 C: w+ z0 l' Q! }. U; h
齿形做特殊处理 Zps=特殊处理
! h# Z$ ?2 y& i: e9 W2 T 齿面经表面硬化 Zas=不硬化
2 F: L6 {0 n1 ~ 齿形 Zp=一般
) g; @+ a4 d t3 V 润滑油粘度 V50=120 (mm^2/s)/ z3 r* h. W$ L* m C w, v
有一定量点馈 Us=不允许2 j$ p5 y. ^/ b$ X% {. v+ s- j
小齿轮齿面粗糙度 Z1R=Rz≤6μm ( Ra≤1μm )
S$ T6 _2 b! n E) H 载荷类型 Wtype=静强度
! ?7 y* U( q. h( k0 ^, v 齿根表面粗糙度 ZFR=Rz≤16μm ( Ra≤2.6μm )
, G3 L7 B) V' A @/ `) B 刀具基本轮廓尺寸 HMn=Hao/Mn＝1.25, Pao/Mn＝0.38. t( x( {& D# u3 a6 \
3 v: F% E- H5 T- Q) l/ ^( J 圆周力 Ft=103515.87709 (N)% `! ?, {4 s5 U' U" n
齿轮线速度 V=5.40963 (m/s), |" i. R6 Z* Q
6 |6 M: s# n. I8 C5 }- d 使用系数 Ka=1.60000
) Q' H! O: ]0 L& f3 a7 W; [/ n+ x. B$ U$ p 动载系数 Kv=1.02959) a& J! a3 e. j, Q
齿向载荷分布系数 KHβ=1.00000% N9 w( T) D# l3 C! i3 }
综合变形对载荷分布的影响 Kβs=1.00000
5 R( M8 b: f, T3 ]5 J( V 安装精度对载荷分布的影响 Kβm=0.000003 A& S' g8 K: {
齿间载荷分布系数 KHα=1.10000, p& K' X5 g8 g4 K* ]; |
节点区域系数 Zh=2.45352
6 ?8 n* y0 a8 n 材料的弹性系数 ZE=189.80000
s; _$ p- ~) D 接触强度重合度系数 Zε=0.773699 A! g6 G, q* D4 U# u$ C4 ?
接触强度螺旋角系数 Zβ=0.98995! H* D2 Y" N' s5 |7 a: y a& O, f
重合、螺旋角系数 Zεβ=0.76591
1 s: ?2 L2 i# H6 F( Z# h& U- l 接触疲劳寿命系数 Zn=1.00000
% j4 ^1 I7 O# r# q* L9 g" Y" a8 [ 润滑油膜影响系数 Zlvr=0.97000
$ Y4 L+ s+ [$ d6 t# R9 ~ 工作硬化系数 Zw=1.00000
% L% b! A- Y! C4 j 接触强度尺寸系数 Zx=1.00000
! P2 l' d! c9 c J. a5 D! n! W; m6 i- |
9 ^5 k4 I( u5 H3 a 齿向载荷分布系数 KFβ=1.00000
/ W8 J: X& d0 Y: x; s: P$ v 齿间载荷分布系数 KFα=1.100004 [( P; m8 Y# s8 b* \
抗弯强度重合度系数 Yε=0.698959 j% {* O2 v# L; m+ }. ~
抗弯强度螺旋角系数 Yβ=0.90435% ~/ ]. o4 t0 z- M
抗弯强度重合、螺旋角系数 Yεβ=0.63209
% H; ?$ W) k! f) @. h4 ~ 寿命系数 Yn=1.00000* Q. U, c( d" O. f% q& K2 L- k
齿根圆角敏感系数 Ydr=1.00000: A" N" w( O, w& c8 j- i& A
齿根表面状况系数 Yrr=1.00000
2 x, d3 f" u7 |7 p2 e. o1 Z( z% Q' A 尺寸系数 Yx=1.000008 @+ N3 ~8 B3 D, V* Q
齿轮1复合齿形系数 Yfs1=4.14725
1 m: {2 r0 {4 l1 L% r* K7 H6 |7 |: W: m 齿轮1应力校正系数 Ysa1=1.61156
9 v6 \) T, a1 ~7 ]: W% J6 Q5 u 齿轮2复合齿形系数 Yfs2=3.96743
0 o9 N! P( G8 H 齿轮2应力校正系数 Ysa2=1.76843 |
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