如何提高齒輪傳動的接觸強度

螺絲刀

為什么加大中心距可提高接觸強度?還有其他什么措施?

愛貓人士薛定諤

提齒輪的加工精度也可以
加大中心距是減小壓強，傳遞的力矩一樣，中心距越大接觸面受力越小

螺絲刀

愛貓人士薛定諤 發(fā)表于 2013-5-24 12:14
提齒輪的加工精度也可以
, F2 ]4 b6 S7 s3 c8 ]1 q加大中心距是減小壓強，傳遞的力矩一樣，中心距越大接觸面受力越小

哦,是這樣啊,謝謝了!

小西行長

1.齒面淬火，可以提高接觸強度，但是齒面越硬，齒間載荷分布越不均。
, y5 `2 q8 x3 Q9 J2.采用小模數(shù)多齒數(shù)，通過提高重合度來提高齒面接觸強度。
3.加大齒寬系數(shù)也能提高接觸強度，但是齒寬系數(shù)越大，齒向載荷分布會越不均的。
4.齒輪正變位也能提高齒面接觸強度，主要是加大了相互嚙合齒面的曲率半徑。
5.還可以改齒輪外嚙合為內嚙合也能提高齒面接觸強度。
6.還可以在同等中心距下，改直齒為斜齒或人字齒。也能提高齒面接觸強度。
7.還可以。。。。。。多的很啊！

leungc

樓上說的很詳細  

螺絲刀

小西行長 發(fā)表于 2013-5-24 12:51
1.齒面淬火，可以提高接觸強度，但是齒面越硬，齒間載荷分布越不均。
7 @/ g; O/ r: T; Y) f2.采用小模數(shù)多齒數(shù)，通過提高重合度 ...

/ N' H6 [- S% e嗯,謝謝了!

問天問地問自己

小西行長 發(fā)表于 2013-5-24 12:51
. Q! h7 O- Z$ V* U1.齒面淬火，可以提高接觸強度，但是齒面越硬，齒間載荷分布越不均。
2.采用小模數(shù)多齒數(shù)，通過提高重合度 ...

1.齒面淬火，可以提高接觸強度，但是齒面越硬，齒間載荷分布越不均。
; h9 q; ^" X0 f2.采用小模數(shù)多齒數(shù)，通過提高重合度來提高齒面接觸強度。
3.加大齒寬系數(shù)也能提高接觸強度，但是齒寬系數(shù)越大，齒向載荷分布會越不均的。
4.齒輪正變位也能提高齒面接觸強度，主要是加大了相互嚙合齒面的曲率半徑。
5.還可以改齒輪外嚙合為內嚙合也能提高齒面接觸強度。  P8 F6 u4 v% q: ]( a4 M
6.還可以在同等中心距下，改直齒為斜齒或人字齒。也能提高齒面接觸強度。% ^' V+ Z0 H* |3 ?
* B: r7 g  _& g3 q7.還可以。。。。。。多的很啊！

請教大俠，我正碰到一個齒輪校核的問題，為了照顧速比，安全系數(shù)達不到。打算用變位來增強小齒輪的強度。

1，硬齒面；表面淬火；
$ t7 {! z) Z. S/ @$ m& ^2，模數(shù)<=2；需要大速比，一個大齒輪，一個小齒輪；但是高度受限，大齒輪不能太大；
, w7 g( w! p" L通過多個軟件校核，發(fā)現(xiàn)接觸強度安全系數(shù)不夠。
3，齒輪寬度基本定死了；

4，考慮高度變位或者角度變位，特別是提升小齒輪的接觸強度。
5，外嚙合；無法更改內嚙合；
6，基于成本考慮用直齒；斜齒，螺旋齒，人字齒太昂貴；
7，愿聞其詳！
, J: D* X# X3 q7 Z* J4 s
非常感謝！
6 M; F& P% L( n- a* h

問天問地問自己

/ N. `  b% e' K/ c
這是沒有變位的：
5 D7 q$ h) D4 B$ z
; c8 [' y' A& U& m2 Q2 l' \
9 k3 ]. Q/ g( b, O) w--------------漸開線圓柱齒輪強度校核GB/T3480-1997--------------
) L0 y3 L/ S- @3 H) @+ s------------------------輸入?yún)?shù)-------------------------------
. v$ \+ k* A: D此計算針對閉式齒輪傳動
                                       外嚙合
                              小齒輪是其它   大齒輪是其它
功率（千瓦）                            P   =0.15kW
) K/ P* F8 X6 R' }2 P5 j% Y. C1 q小齒輪轉速（轉/分）                     n1  =81
法向模數(shù)（mm）                          mn  =1
使用系數(shù)                                KA  =1.25
油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
) O4 y* l& c' y- r9 y2 M- O4 {; M# p" B設計壽命:                               50000小時小時
+ m) n9 F) Y$ d9 M0 V運轉類型:                               雙向運轉
1 v6 D, O3 O+ P9 {3 s- G齒面點蝕:                               不允許點蝕
/ q& g. C+ w4 K2 _$ J4 a第Ⅱ組公差等級:                          8
$ k4 _* |& I+ {" q- Y第Ⅲ組公差等級:                          8
齒形角                            αn =20.000°=19°59'60"
; c4 o8 U) S. I$ ?8 m# O螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
工作油溫                         θoil=50℃
                                        不是人字齒
2 b4 @6 Z3 ~( b                                     裝配時進行檢驗調整
4 t- N2 }* I8 ^5 D1 |; K' X5 m                                        一般齒輪
潤滑方式                                噴油潤滑
驅動方式                                小輪驅動大輪
小齒輪布置系數(shù)                          K   =0.480
/ D% t' X2 s% V% ?軸承間距（mm）                          L   =100.000
/ H8 b/ {0 m* U$ U( F齒輪偏心距或懸臂伸出量（mm）            s   =0.000
) H; `% r: r. \3 b  v彎曲變形當量軸徑（mm）                dsh   =18.300
齒輪/軸裝配型式                        一般
最小接觸強度安全系數(shù)                   SHmin=1.00
最小彎曲強度安全系數(shù)                   SFmin=1.25
                                小齒輪           大齒輪
齒數(shù)                            Z1  =22        Z2=66
, S* u4 w. k# e& @2 Z& g% K變位系數(shù)             xn1 =0.0       xn2=0.0
9 x6 R3 K0 ^0 f4 H4 h總齒寬（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
& b5 o2 U& C1 [" S/ G3 F輪緣內腔直徑（mm）              Di1 =0 mm       Di2=0 mm
2 s  S; v; ?5 g! t# l" T1 O* S1 k- r齒輪材料:              表面硬化鋼、氮化鋼        表面硬化鋼、氮化鋼
* P1 a3 }5 J& A8 @8 K齒面粗糙度（μm）               Ra1 =16      Ra2=16
齒根圓角處的表面粗糙度（μm）       Raj1=16     Raj2=16
接觸強度極限（MPa）          σHlim1=1350  σHlim2=1350
彎曲強度極限（MPa）          σFlim1=360  σFlim1=360
' X1 R  C" J% W" _. c3 B輪緣厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
輪幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
" x& D/ `. }3 c' |( A7 B齒頂修緣量（μm）               ca1 = 30      ca2= 30
----------------------幾何及精度參數(shù)-------------------------------
) {4 m$ K' _% Y8 H& l" i6 ~                                    小齒輪          大齒輪
2 ^1 q8 ~$ Z1 a+ O' R& t7 V( S9 W( S分度圓直徑（mm）                d   =22.000        66.000
9 `/ [' E! o" B% t  Q節(jié)圓直徑（mm）                  d'  =22.000        66.000
頂圓直徑（mm）                  da  =24.000        68.000
2 @: c1 u, @" T根圓直徑（mm）                  df  =19.500        63.500
- K/ w$ D$ o0 `2 a基圓直徑（mm）                  db  =20.673        62.020
齒高（mm）                      h   =2.250         2.250
: H4 ^6 m" y- O  w7 u: x& W/ @, p' _滑動率                          η  =3.200          1.042
基節(jié)極限偏差（μm）             fpb = 18            18
  Z+ e0 q; N9 u3 n& Z周節(jié)極限偏差（μm）             fpt =19             19
0 |2 R- \$ S  q' W- a) d2 w+ }中心距（mm）                            a   =44.000
- f* i& k; ~6 S0 _8 s& E/ m嚙合角（°）                            α' =20.000
# x3 Y* t; K+ N$ F分度圓線速度（m/s）                     v   =0.093
端面重合度                              εα=1.690
9 h7 v: ?8 `% B: Q1 h( h2 c+ L軸向重合度                              εβ=0.000
9 E3 \9 m! j# R3 n- e* I3 J$ H$ e齒形公差（μm）                         ff  = 14
齒向公差（μm）                         Fβ = 18
------------------------接觸強度系數(shù)-------------------------------
臨界轉速比                               N  =0.002
7 |& b! m0 O, e誘導質量                                mred=0.001kg/mm
動載系數(shù)                                Kv  =1.002
$ g. w, c. T& |單對齒剛度                              C'  =13.401
& _) r. J8 r! J9 Q3 f7 c# f嚙合剛度                                Cγ =20.335
小齒輪結構尺寸系數(shù)                      γ  =0.465
齒向載荷分布系數(shù)                        KHβ=1.702
齒間載荷分布系數(shù)                        KHα=1.261
節(jié)點區(qū)域系數(shù)                            ZH  =2.495
% {4 f& f  k& g" F彈性系數(shù)                                ZE  =189.812
重合度系數(shù)                              Zε =0.878
7 U$ r+ S0 C7 y% B! `3 O& w螺旋角系數(shù)                              Zβ =1.000
+ F2 J% _4 B( F齒面工作硬化系數(shù)                        ZW  =1.000
# ^1 U2 P- G, F, _, v$ T- D                                  小齒輪         大齒輪
) w( z. W6 p# G  u) \潤滑劑系數(shù)                      ZL  =0.923        0.923
6 v! k- H: E, `$ f3 {( g/ N" a速度系數(shù)                        ZV  =0.938        0.938
9 T, u" W, o  V9 k粗糙度系數(shù)                      ZR  =0.733        0.733
& {3 p- M) j/ s  u5 y尺寸系數(shù)                        ZX  =1.000        1.000
* ~* I0 G; y" R5 @& T' P壽命系數(shù)                        ZNT =0.953        0.985
0 i7 e7 p' U& A: B6 I0 k9 D9 c單對齒嚙合系數(shù)               ZB  ZD =1.065        1.000
# u2 n# N9 d$ l  z2 g1 }/ p% y: l1 O------------------------彎曲強度系數(shù)-------------------------------
7 G: _+ z* b3 t( W0 q/ C% q3 }8 I齒向載荷分布系數(shù)                        KFβ=1.574
) Q& G+ T  P( h3 P齒間載荷分布系數(shù)                        KFα=1.261
重合度系數(shù)                              Yε =0.694
螺旋角系數(shù)                              Yβ =1.000
試驗齒輪的應力修正系數(shù)                  Yst =2.0
                                  小齒輪         大齒輪
: X+ z( D- m0 G& t) W30°切點處曲率半徑系數(shù)        ρF/mn=0.568        0.494
尺寸系數(shù)                        YX  =1.000        1.000
' {9 @2 B1 }# ]齒形系數(shù)                        YF  =1.470        1.255
應力修正系數(shù)                    YS  =1.872        2.111
* a& V' M/ _6 ~) v7 L# _0 d9 P壽命系數(shù)                        Ynt =0.916        0.936
相對齒根圓角敏感系數(shù)         YδrelT=0.992        0.997
8 ?4 O4 u3 S& f3 H3 l$ E6 p相對齒根表面狀況系數(shù)          YRrelT=0.838        0.838
輪緣系數(shù)                        YB  =1.002        1.002
) b8 ?* c4 e2 |------------------------膠合強度系數(shù)-------------------------------
* J  q8 @" O( b1 P$ ~  D+ n2 {% v油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
平均摩擦系數(shù)                             μm=0.749
熱閃系數(shù)                                  XM=50.000
( ?! ?: i/ T6 ?& C& |( ^0 B5 |0 Q+ _小齒輪齒頂E點的幾何系數(shù)                  XBE=0.273
; j- |5 E0 D/ B9 c/ j單位齒寬載荷                              wt=288.193N/mm
嚙入沖擊系數(shù)                              XQ=1.000
/ M6 d. t2 w5 X* Z9 |! T: A! k/ Q重合度系數(shù)                               Xε=0.272
8 ]6 d0 R, Z% z: s9 m加權系數(shù)                                  C1=0.700
/ S# E) R0 a' m7 ]潤滑系數(shù)                                  Xs=1.200
加權系數(shù)                                  C2=1.500
, _1 T3 z( S* |0 j2 N材料焊合系數(shù)                              Xw=1.000
' B/ [9 V( ?) _" _+ L; O: i螺旋線系數(shù)                              KBγ=1.000
齒頂修緣系數(shù)                             Xca=1.790
FZG潤滑油的膠合載荷級                    FZG= 7
+ O+ E/ I& s/ y/ ]7 ~# P$ v9 c# E試驗齒輪的本體溫度                      θMT=118.173℃
4 x5 U& f' Z9 ~4 B試驗齒輪的積分平均溫升             θflaintT=54.419℃
, \) X# M" l8 }; X" @/ V載荷全部作用于小輪齒頂E點時的瞬時溫升 θflaE=47.318℃
1 q0 v" s7 _; n: U  s5 ^0 _+ I0 W積分平均溫升                        θflaint=12.849℃
本體溫度                                 θM=70.793℃
$ W' ^5 j2 \  L7 V, `. o, z, \積分溫度                               θint=90.066℃
  D$ A! l+ X0 H% c; L膠合溫度                              θsint=199.802℃
1 d0 _+ P0 m9 g8 V4 H7 [/ d  z--------------------接觸疲勞強度計算結果------------------------------
/ U7 {1 l6 u+ C6 @1 f6 @3 p8 ~計算齒輪接觸極限應力（MPa）     σHG=815.592       843.476
計算接觸應力（MPa）              σH=1849.726        1736.484
接觸安全系數(shù)       Sh =0.441           0.486
1 q& a6 ?. S( p$ M1 E--------------------彎曲疲勞強度計算結果------------------------------
彎曲強度極限（MPa）           σFlim=270.000        270.000
計算齒輪彎曲極限應力（MPa）     σFG=411.331        422.651
計算彎曲應力（MPa）              σF=734.487        707.358
彎曲安全系數(shù)       Sf =0.560           0.598
5 y9 I, T& |+ _% y  K( z----------------------膠合強度計算結果--------------------------------
膠合承載能力的安全系數(shù)            SB=2.218
& k  _2 T0 u' o8 _5 U1 l------------------------靜強度計算結果------------------------------
: O& T+ j9 \/ }; J; r! O9 w; z5 D靜強度最大載荷系數(shù)                  uzxi=2.400
. A( g. Y2 I" z, o+ ]8 _使用系數(shù)KA=1   動載系數(shù)KV=1
靜強度計算最大接觸應力(MPa)     σHs=2199.551        2199.551
" W5 U# ^/ f. K靜強度許用最大接觸應力(MPa)     σHP=2160.000        2160.000
靜強度接觸安全系數(shù)               Shj=0.982           0.982
. I! |: c# v: d; |/ R  v靜強度計算最大彎曲應力(MPa)     σFs=1207.734        1163.125
/ a+ V1 f0 D( [; X/ [+ F  E靜強度許用最大彎曲應力(MPa)     σFP=1698.758        1888.200
$ k5 O; x0 X% m  f靜強度彎曲安全系數(shù)               Sfj=1.407           1.623
----------------------------------------------------------------
9 g- E  [8 \, Z# f' g" i5 Z                 最 小 安 全 系 數(shù) 參 考 值
$ N& h6 I2 r# r$ B1 ^% ]2 B" G9 v┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃                │              最小安全系數(shù)                ┃
┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
. i0 @$ u; W, @) f┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
0 v  d' _7 _4 J6 `) y& h┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
8 ~1 s3 ]) V! |# D- v4 S" v┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   較高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
" G: u/ `" F( _) f5 H┠────────┼─────────┼───────────┨
- B& ]+ ]% a3 T' b┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
! X5 J. {; H3 B┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
注
$ D' a$ K% ^7 X! O4 x$ X4 |8 g! e) Z1 在經過使用驗證或對材料強度、載荷工況及制造精度擁有較準確的數(shù)
! t* i3 {, V, F! d據(jù)時,可取表中SFmin下限值。
2 一般齒輪傳動不推薦采用低可靠度的安全系數(shù)值。
, [5 V1 d4 ~- ?+ N7 M3 采用低可靠度的接觸安全系數(shù)時,可能在點蝕前出現(xiàn)齒面塑性變形。

' ?5 Z9 G! e4 u  ]3 G                             最小膠合安全系數(shù)SBmin
┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃     計算依據(jù)或使用要求         │ SBmin  │              備      注                ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃依據(jù)尖峰載荷計算時(如剪床 沖床) │  1.5   │                                        ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃依據(jù)名義載荷計算時(如工業(yè)汽輪機)│1.5～1.8│有實測載荷譜為依據(jù)精確確定KA時,可取為1.5┃
) p, l5 d* E! P6 C; V9 ?┠────────────────┼────┼────────────────────┨
( A1 ~: c% [- p5 D7 v$ k4 n+ I┃  高可靠性要求(如飛機 汽輪機)   │ 2～2.5 │有實測載荷譜為依據(jù)精確確定KA時,可取為1.8┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
  b; Z- q9 W9 x4 U& N, a  注:經逐級加載跑合時取小值,不經跑合者取大值。
# F$ {. j7 E6 X----------------------------------------------------------------

+ g- \0 z! Q/ w$ q& Q
* {: B# Z3 t0 G

問天問地問自己

  z* f2 Q% O: V  u
這是有變位的數(shù)據(jù)：均為正變位0.5，測算結果如下：
* K7 V. T- F- \3 A3 t3 l2 V* o
0 q3 O) _7 T" c4 P
! b6 S4 A* U8 _6 e$ s
--------------漸開線圓柱齒輪強度校核GB/T3480-1997--------------
------------------------輸入?yún)?shù)-------------------------------
此計算針對閉式齒輪傳動
& Y! I/ s0 j) {* V9 m                                       外嚙合
9 X9 z8 U1 V- ~' ]2 r9 Z                              小齒輪是其它   大齒輪是其它
  C. B7 q8 k9 n5 D9 T5 [1 T功率（千瓦）                            P   =0.15kW
6 l; V! k& k+ }小齒輪轉速（轉/分）                     n1  =81
法向模數(shù)（mm）                          mn  =1
( T7 F2 y+ R) y1 r" K$ F4 m使用系數(shù)                                KA  =1.25
油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
0 b* }3 F0 x5 @6 ?設計壽命:                               5000小時小時
運轉類型:                               雙向運轉
( Z# h% w. Q+ s+ h( V1 d齒面點蝕:                               允許少量點蝕
- \# f3 s! m- b, f9 w( S; [' P第Ⅱ組公差等級:                          8
5 D+ c/ D! [; g! r2 _) w# ~第Ⅲ組公差等級:                          8
齒形角                            αn =20.000°=19°59'60"
螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
工作油溫                         θoil=50℃
6 h7 U8 a0 `! {0 }4 U" K                                        不是人字齒
6 H: q2 D7 G4 i- w5 f                                     裝配時進行檢驗調整
                                        一般齒輪
潤滑方式                                噴油潤滑
: ^+ F/ n  r" v6 j. m驅動方式                                小輪驅動大輪
小齒輪布置系數(shù)                          K   =-0.600
6 b; r7 o5 i' a5 c軸承間距（mm）                          L   =100.000
4 ~' X2 [# ]8 u. w8 D齒輪偏心距或懸臂伸出量（mm）            s   =0.000
8 E9 _8 V: e/ Y彎曲變形當量軸徑（mm）                dsh   =18.300
9 c6 \' P* b9 @; V  b3 q, T齒輪/軸裝配型式                        一般
最小接觸強度安全系數(shù)                   SHmin=1.00
最小彎曲強度安全系數(shù)                   SFmin=1.25
1 \- [4 m% C. {" t! e3 e                                小齒輪           大齒輪
齒數(shù)                            Z1  =22        Z2=66
變位系數(shù)                        xn1 =0.5       xn2=0.5
總齒寬（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
輪緣內腔直徑（mm）              Di1 =0 mm       Di2=0 mm
! x3 T5 G& Q1 d齒輪材料:              表面硬化鋼、氮化鋼        表面硬化鋼、氮化鋼
+ p: Z# `# ]( K  m/ D1 x7 u5 n% M齒面粗糙度（μm）               Ra1 =16      Ra2=16
7 K! V6 m. b( ]8 j4 ~8 y# z齒根圓角處的表面粗糙度（μm）       Raj1=16     Raj2=16
" {. y7 Z0 _# M* M4 [接觸強度極限（MPa）          σHlim1=1350  σHlim2=1350
! z! ^1 D9 H3 E: t- \. \彎曲強度極限（MPa）          σFlim1=540  σFlim1=540
輪緣厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
# U7 L' i* W, W5 K8 C; L9 O輪幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
5 P: f* T9 F1 [$ X* L: f- L齒頂修緣量（μm）               ca1 = 30      ca2= 30
----------------------幾何及精度參數(shù)-------------------------------
                                    小齒輪          大齒輪
分度圓直徑（mm）                d   =22.000        66.000
+ a6 L- L+ l7 |) Z節(jié)圓直徑（mm）                  d'  =22.465        67.396
* o( {+ P# g' t* W7 L% f頂圓直徑（mm）                  da  =24.861        68.861
根圓直徑（mm）                  df  =20.500        64.500
基圓直徑（mm）                  db  =20.673        62.020
齒高（mm）                      h   =2.181         2.181
* G& S0 o/ j3 q( t& M. q6 \! P滑動率                          η  =0.901          0.939
基節(jié)極限偏差（μm）             fpb = 18            18
1 W0 @  b! x! [8 L0 a周節(jié)極限偏差（μm）             fpt =19             19
中心距（mm）                            a   =44.931
* d+ i+ v1 N* n; Y$ w嚙合角（°）                            α' =23.040
分度圓線速度（m/s）                     v   =0.093
+ F' Q& }4 E6 n1 a, g端面重合度                              εα=1.450
軸向重合度                              εβ=0.000
/ Y' Q0 h, S' F& l齒形公差（μm）                         ff  = 14
齒向公差（μm）                         Fβ = 18
------------------------接觸強度系數(shù)-------------------------------
臨界轉速比                               N  =0.002
誘導質量                                mred=0.002kg/mm
動載系數(shù)                                Kv  =1.002
單對齒剛度                              C'  =15.186
嚙合剛度                                Cγ =20.315
小齒輪結構尺寸系數(shù)                      γ  =0.465
0 m5 ?5 B; ]# N! [: {齒向載荷分布系數(shù)                        KHβ=1.702
, A, B% i% j2 n! ^3 C齒間載荷分布系數(shù)                        KHα=1.082
# t3 i, n; `& o4 O9 l節(jié)點區(qū)域系數(shù)                            ZH  =2.308
彈性系數(shù)                                ZE  =189.812
重合度系數(shù)                              Zε =0.922
螺旋角系數(shù)                              Zβ =1.000
齒面工作硬化系數(shù)                        ZW  =1.000
( U0 k. R" E" T: X" N4 l  k! d0 O                                  小齒輪         大齒輪
) `# T6 B4 u2 L9 ~潤滑劑系數(shù)                      ZL  =0.961        0.972
8 j# ]2 D7 a' k% {( K速度系數(shù)                        ZV  =0.968        0.978
粗糙度系數(shù)                      ZR  =0.858        0.898
尺寸系數(shù)                        ZX  =1.000        1.000
壽命系數(shù)                        ZNT =1.236        1.320
單對齒嚙合系數(shù)               ZB  ZD =1.037        1.000
  M2 W! l" H5 k/ C0 N------------------------彎曲強度系數(shù)-------------------------------
, _: Q+ g- [- L齒向載荷分布系數(shù)                        KFβ=1.577
齒間載荷分布系數(shù)                        KFα=1.082
重合度系數(shù)                              Yε =0.767
0 }5 f. A5 l- h( w螺旋角系數(shù)                              Yβ =1.000
試驗齒輪的應力修正系數(shù)                  Yst =2.0
                                  小齒輪         大齒輪
! I3 G- L! R+ L7 i* T" A3 ]30°切點處曲率半徑系數(shù)        ρF/mn=0.423        0.404
尺寸系數(shù)                        YX  =1.000        1.000
. m- [( f: l+ G$ |5 n4 F齒形系數(shù)                        YF  =1.241        1.318
應力修正系數(shù)                    YS  =2.239        2.250
' u) R  G2 x* T3 y, E2 a4 @壽命系數(shù)                        Ynt =0.959        0.980
7 M- b0 z' O5 l  ~+ L. H% M) q相對齒根圓角敏感系數(shù)         YδrelT=1.001        1.003
' Z! ?# L6 P$ v. _% z9 @0 j- Q" O相對齒根表面狀況系數(shù)          YRrelT=0.838        0.838
輪緣系數(shù)                        YB  =1.000        1.000
------------------------膠合強度系數(shù)-------------------------------
' D, y- }' u7 o0 F" X" d" Z油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
平均摩擦系數(shù)                             μm=0.693
# Z. R. e3 }% `" ?! u4 ~# C9 W8 ?熱閃系數(shù)                                  XM=50.000
小齒輪齒頂E點的幾何系數(shù)                  XBE=0.358
單位齒寬載荷                              wt=247.221N/mm
  _3 F) l( i2 w3 B  j% K嚙入沖擊系數(shù)                              XQ=1.000
! r$ \' I  F% m& g. f重合度系數(shù)                               Xε=0.362
加權系數(shù)                                  C1=0.700
1 C6 W1 I. x9 j6 L, `6 n' F潤滑系數(shù)                                  Xs=1.200
- r+ s0 s: D7 x( r: E  y8 N加權系數(shù)                                  C2=1.500
) y( }( ^% R% t3 e, {4 T! o材料焊合系數(shù)                              Xw=1.000
螺旋線系數(shù)                              KBγ=1.000
齒頂修緣系數(shù)                             Xca=2.399
FZG潤滑油的膠合載荷級                    FZG= 7
試驗齒輪的本體溫度                      θMT=118.173℃
試驗齒輪的積分平均溫升             θflaintT=54.419℃
載荷全部作用于小輪齒頂E點時的瞬時溫升 θflaE=38.031℃
積分平均溫升                        θflaint=13.755℃
# x( N: S, h3 z0 u- \7 E& s本體溫度                                 θM=71.555℃
! L3 {* J& e) t: ]$ P8 i: S8 i# E積分溫度                               θint=92.188℃
% Z6 C! J1 r0 p' ]4 v* e膠合溫度                              θsint=199.802℃
--------------------接觸疲勞強度計算結果------------------------------
/ `2 O( _! b0 w; F9 W* R計算齒輪接觸極限應力（MPa）     σHG=1332.116       1521.427
計算接觸應力（MPa）              σH=1621.424        1563.079
接觸安全系數(shù)                     Sh =0.822           0.973
! K; e, T* N5 i. }$ S- Z: [& W--------------------彎曲疲勞強度計算結果------------------------------
彎曲強度極限（MPa）           σFlim=405.000        405.000
0 P) K3 v1 H7 Y8 r. k' p/ f* u計算齒輪彎曲極限應力（MPa）     σFG=651.817        667.731
計算彎曲應力（MPa）              σF=636.511        679.623
彎曲安全系數(shù)                     Sf =1.024           0.983
2 c  @, I" ~' Q# q) \0 b----------------------膠合強度計算結果--------------------------------
膠合承載能力的安全系數(shù)            SB=2.167
------------------------靜強度計算結果------------------------------
' q, b! ^5 y6 D3 Z' }9 V& B- f靜強度最大載荷系數(shù)                  uzxi=2.400
使用系數(shù)KA=1   動載系數(shù)KV=1
靜強度計算最大接觸應力(MPa)     σHs=1979.768        1979.768
靜強度許用最大接觸應力(MPa)     σHP=2160.000        2160.000
靜強度接觸安全系數(shù)               Shj=1.091           1.091
9 u3 h8 J- `- B- f1 Z7 N* S靜強度計算最大彎曲應力(MPa)     σFs=1047.303        1118.239
9 P5 m6 O* p! y  d! q靜強度許用最大彎曲應力(MPa)     σFP=2983.586        2997.097
7 o! f% |) ~2 ], ?; ?靜強度彎曲安全系數(shù)               Sfj=2.849           2.680
( ~/ ~$ S1 ^" v6 h- c& h: S+ L----------------------------------------------------------------
9 x4 g. M% c2 w                 最 小 安 全 系 數(shù) 參 考 值
  G' }! m: ~1 J. ]# o! e┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
3 L! a/ N* y! y# F0 \, p┃                │              最小安全系數(shù)                ┃
- q1 U, t" C* V" H┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
2 _( W3 ?& j1 {7 u& Z' R* q( r┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
! _& R  S7 b  B  s┠────────┼─────────┼───────────┨
5 y/ m7 I, B% z┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
1 ^* M2 z! d  b┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   較高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
7 E! V7 m; A0 ~┠────────┼─────────┼───────────┨
! H  r) c. o$ P- f5 q: r┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
8 U! E7 r8 {; {, \┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
$ A, K+ \/ ^. G; {注
$ d0 d* _9 g1 u1 在經過使用驗證或對材料強度、載荷工況及制造精度擁有較準確的數(shù)
據(jù)時,可取表中SFmin下限值。
2 ^3 d) l0 o2 _1 k2 一般齒輪傳動不推薦采用低可靠度的安全系數(shù)值。
" Z/ I# B9 A# i. V- z! z7 S( L3 采用低可靠度的接觸安全系數(shù)時,可能在點蝕前出現(xiàn)齒面塑性變形。
6 F/ f& L5 M& n4 Z. |/ d' r0 n
" @- F" ]: ~9 j5 P; b* d* q. y; B                             最小膠合安全系數(shù)SBmin
# C! P. L$ H# {" ?/ ?4 u" b+ M┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃     計算依據(jù)或使用要求         │ SBmin  │              備      注                ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
: _4 g$ P  I+ l5 m2 h┃依據(jù)尖峰載荷計算時(如剪床 沖床) │  1.5   │                                        ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃依據(jù)名義載荷計算時(如工業(yè)汽輪機)│1.5～1.8│有實測載荷譜為依據(jù)精確確定KA時,可取為1.5┃
0 J6 \9 N9 y. S4 h+ `┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃  高可靠性要求(如飛機 汽輪機)   │ 2～2.5 │有實測載荷譜為依據(jù)精確確定KA時,可取為1.8┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
  注:經逐級加載跑合時取小值,不經跑合者取大值。
5 K. ?; O) A1 t- z1 A----------------------------------------------------------------

問天問地問自己

--------------漸開線圓柱齒輪強度校核GB/T3480-1997--------------
1 K" b& U, x/ e3 ]3 ~------------------------輸入?yún)?shù)-------------------------------
' a5 r% G+ ]- a& J# @+ d  O- ^此計算針對閉式齒輪傳動
0 K) B- \0 m1 y8 O$ s  S% m- E                                       外嚙合
                              小齒輪是其它   大齒輪是其它
6 X" p; D  a7 D  Y* j  m功率（千瓦）                            P   =0.15kW
小齒輪轉速（轉/分）                     n1  =81
+ r4 K, T% H1 k: n& g$ s法向模數(shù)（mm）                          mn  =1
使用系數(shù)                                KA  =1.25
油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
設計壽命:                               5000小時小時
+ ?2 Y/ f8 y4 i( @運轉類型:                               雙向運轉
齒面點蝕:                               允許少量點蝕
第Ⅱ組公差等級:                          8
第Ⅲ組公差等級:                          8
7 a; A7 H& L$ a齒形角                            αn =20.000°=19°59'60"
1 z4 V* L- N3 l/ C( X6 V. ]螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
工作油溫                         θoil=50℃
                                        不是人字齒
3 }0 i) p, i: ]                                     裝配時進行檢驗調整
                                        一般齒輪
潤滑方式                                噴油潤滑
驅動方式                                小輪驅動大輪
0 S) M% r( t0 D! ]: p小齒輪布置系數(shù)                          K   =-0.600
軸承間距（mm）                          L   =100.000
齒輪偏心距或懸臂伸出量（mm）            s   =0.000
彎曲變形當量軸徑（mm）                dsh   =18.300
( o$ O4 o6 }8 ?齒輪/軸裝配型式                        一般
( ~; x6 z% j; m+ b" }8 X最小接觸強度安全系數(shù)                   SHmin=1.00
: D* w) ?7 H/ h! x" @9 J最小彎曲強度安全系數(shù)                   SFmin=1.25
                                小齒輪           大齒輪
齒數(shù)                            Z1  =22        Z2=66
" W0 y  t2 G8 u( S% [變位系數(shù)       xn1 =0.5       xn2=-0.5
: e0 S& n( K3 I: K( P0 a總齒寬（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
8 D, M9 R9 D1 g+ s3 G# O  i# |3 N& i輪緣內腔直徑（mm）              Di1 =0 mm       Di2=0 mm
齒輪材料:              表面硬化鋼、氮化鋼        表面硬化鋼、氮化鋼
齒面粗糙度（μm）               Ra1 =16      Ra2=16
齒根圓角處的表面粗糙度（μm）       Raj1=16     Raj2=16
4 Q1 ]% Q! t! l8 i% L接觸強度極限（MPa）          σHlim1=1350  σHlim2=1350
彎曲強度極限（MPa）          σFlim1=540  σFlim1=540
輪緣厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
: R6 }1 H3 e) I0 Z3 T輪幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
齒頂修緣量（μm）               ca1 = 30      ca2= 30
( H6 B0 Z+ ~% \& u* x3 X6 l* g: @----------------------幾何及精度參數(shù)-------------------------------
                                    小齒輪          大齒輪
; N: X1 q) l9 h" N分度圓直徑（mm）                d   =22.000        66.000
! O) L3 l4 E) Y0 X# w( }! P節(jié)圓直徑（mm）                  d'  =22.000        66.000
頂圓直徑（mm）                  da  =25.000        67.000
! I$ b, m. u' P/ q% k根圓直徑（mm）                  df  =20.500        62.500
基圓直徑（mm）                  db  =20.673        62.020
齒高（mm）                      h   =2.250         2.250
滑動率                          η  =0.779          1.629
) l3 V2 P" T% s9 E: t基節(jié)極限偏差（μm）             fpb = 18            18
; g: g$ H  t2 A, y5 W: K- D) z: A周節(jié)極限偏差（μm）             fpt =19             19
" F9 |5 S3 Q/ ]3 p% u( g3 Y) h中心距（mm）                            a   =44.000
嚙合角（°）                            α' =20.000
分度圓線速度（m/s）                     v   =0.093
2 m  z& m+ o; _5 z7 F端面重合度                              εα=1.577
軸向重合度                              εβ=0.000
齒形公差（μm）                         ff  = 14
齒向公差（μm）                         Fβ = 18
------------------------接觸強度系數(shù)-------------------------------
臨界轉速比                               N  =0.002
# c1 W. L$ k* k) P6 f( q6 q誘導質量                                mred=0.002kg/mm
3 e" l* D6 X4 i/ o: Q動載系數(shù)                                Kv  =1.002
單對齒剛度                              C'  =13.694
( U& n9 w7 a. K嚙合剛度                                Cγ =19.616
小齒輪結構尺寸系數(shù)                      γ  =0.465
齒向載荷分布系數(shù)                        KHβ=1.677
; ?+ X+ E. J# h3 p8 E. ?齒間載荷分布系數(shù)                        KHα=1.167
節(jié)點區(qū)域系數(shù)                            ZH  =2.495
3 R) `+ G1 N, v% O彈性系數(shù)                                ZE  =189.812
重合度系數(shù)                              Zε =0.899
螺旋角系數(shù)                              Zβ =1.000
齒面工作硬化系數(shù)                        ZW  =1.000
' [9 Q' Z! [3 X5 f, Z                                  小齒輪         大齒輪
潤滑劑系數(shù)                      ZL  =0.961        0.972
速度系數(shù)                        ZV  =0.968        0.978
粗糙度系數(shù)                      ZR  =0.856        0.897
尺寸系數(shù)                        ZX  =1.000        1.000
0 _* g% w+ Q* d, X0 |& F壽命系數(shù)                        ZNT =1.236        1.320
: a6 Y) |" P" s( L' h' g單對齒嚙合系數(shù)               ZB  ZD =1.000        1.000
------------------------彎曲強度系數(shù)-------------------------------
, o0 f: u# h9 a8 S! _* Z齒向載荷分布系數(shù)                        KFβ=1.555
齒間載荷分布系數(shù)                        KFα=1.167
! X& k- T1 c, {1 Y) K' ?重合度系數(shù)                              Yε =0.726
0 [  M; D! T' {$ ~! i螺旋角系數(shù)                              Yβ =1.000
試驗齒輪的應力修正系數(shù)                  Yst =2.0
                                  小齒輪         大齒輪
4 c7 g* D  E0 @' J30°切點處曲率半徑系數(shù)        ρF/mn=0.423        0.632
尺寸系數(shù)                        YX  =1.000        1.000
6 d& X5 g3 e" ?齒形系數(shù)                        YF  =1.108        1.691
- I! N- @: ]7 ]% [0 c應力修正系數(shù)                    YS  =2.351        1.732
壽命系數(shù)                        Ynt =0.959        0.980
相對齒根圓角敏感系數(shù)         YδrelT=1.001        0.991
相對齒根表面狀況系數(shù)          YRrelT=0.838        0.838
6 L- m8 E! n/ x5 n: v輪緣系數(shù)                        YB  =1.002        1.002
------------------------膠合強度系數(shù)-------------------------------
, ^% K; U* B  n3 T8 x+ {油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
$ v; |5 K; Z: B3 N/ @平均摩擦系數(shù)                             μm=0.732
熱閃系數(shù)                                  XM=50.000
, Y! L  J+ u" F" V5 c3 S8 h小齒輪齒頂E點的幾何系數(shù)                  XBE=0.371
2 ?0 m. o, W8 f# x# g單位齒寬載荷                              wt=262.752N/mm
嚙入沖擊系數(shù)                              XQ=1.000
% |/ v$ E9 S* b$ F. m重合度系數(shù)                               Xε=0.253
7 q' H0 f% Y: K5 c1 m# d加權系數(shù)                                  C1=0.700
/ N3 _- `+ X& a5 z. A( a潤滑系數(shù)                                  Xs=1.200
- u+ t2 A" S. N+ }) Z' H: s加權系數(shù)                                  C2=1.500
材料焊合系數(shù)                              Xw=1.000
' n) I) q0 r' V( Q. |螺旋線系數(shù)                              KBγ=1.000
齒頂修緣系數(shù)                             Xca=2.135
& \1 d& c. i. {7 Z; Q( mFZG潤滑油的膠合載荷級                    FZG= 7
$ F) G$ b, }. `; l試驗齒輪的本體溫度                      θMT=118.173℃
試驗齒輪的積分平均溫升             θflaintT=54.419℃
載荷全部作用于小輪齒頂E點時的瞬時溫升 θflaE=49.195℃
積分平均溫升                        θflaint=12.435℃
本體溫度                                 θM=70.445℃
2 i( q5 U& T' O& h積分溫度                               θint=89.098℃
膠合溫度                              θsint=199.802℃
--------------------接觸疲勞強度計算結果------------------------------
計算齒輪接觸極限應力（MPa）     σHG=1329.359       1519.212
) H3 u/ ^+ W$ V4 @& r5 W計算接觸應力（MPa）              σH=1698.261        1698.261
. b  R: x, F, D$ {4 w2 h接觸安全系數(shù)                     Sh =0.783           0.895
--------------------彎曲疲勞強度計算結果------------------------------
彎曲強度極限（MPa）           σFlim=405.000        405.000
8 k( i6 C1 x8 b9 y: M+ P* ~; B" v$ B計算齒輪彎曲極限應力（MPa）     σFG=651.817        659.739
# a( W& D) N6 y& G% b# ~) o計算彎曲應力（MPa）              σF=635.043        714.329
彎曲安全系數(shù)                     Sf =1.026           0.924
2 W+ c) a( F- S# ^7 Q* c  N/ O----------------------膠合強度計算結果--------------------------------
! G+ I7 N! F0 }! V膠合承載能力的安全系數(shù)            SB=2.242
  r8 ?* g% H+ e8 s2 B2 R* K------------------------靜強度計算結果------------------------------
靜強度最大載荷系數(shù)                  uzxi=2.400
* B$ l  O/ f. b2 P* V4 R4 K. U; X. R使用系數(shù)KA=1   動載系數(shù)KV=1
  G0 }5 Y9 v$ E: k  P靜強度計算最大接觸應力(MPa)     σHs=2155.373        2155.373
/ c" k" w- K8 M靜強度許用最大接觸應力(MPa)     σHP=2160.000        2160.000
靜強度接觸安全系數(shù)               Shj=1.002           1.002
' A) V$ C+ J/ W% c) B# k靜強度計算最大彎曲應力(MPa)     σFs=1047.694        1178.501
8 j2 u" ]) K  {8 ^靜強度許用最大彎曲應力(MPa)     σFP=3116.720        2381.947
- v5 e& ]$ r8 F3 h靜強度彎曲安全系數(shù)               Sfj=2.975           2.021
----------------------------------------------------------------
                 最 小 安 全 系 數(shù) 參 考 值
% q/ E- a4 I/ A/ d1 H┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃                │              最小安全系數(shù)                ┃
┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
% n2 F1 F" p! ^# }7 z' U9 O+ C┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
  a! |# E* G# D0 c4 h  ]0 r┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   較高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
: r  g) U- }3 K┠────────┼─────────┼───────────┨
- s7 e" W5 Y9 U  S8 ?% e┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
/ L! b7 g" f  A6 b; {┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
注
1 在經過使用驗證或對材料強度、載荷工況及制造精度擁有較準確的數(shù)
; W/ u5 ^2 M  W據(jù)時,可取表中SFmin下限值。
, `  i' Z4 j- h' g$ v2 一般齒輪傳動不推薦采用低可靠度的安全系數(shù)值。
/ r2 ?3 S/ B5 |& ~3 采用低可靠度的接觸安全系數(shù)時,可能在點蝕前出現(xiàn)齒面塑性變形。

+ Y% a, v& O% S- \1 {6 h+ a                             最小膠合安全系數(shù)SBmin
+ |) q# D# X2 ?& o& i4 ?┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃     計算依據(jù)或使用要求         │ SBmin  │              備      注                ┃
! m! b% D0 j4 E3 ]; _% u+ R3 Y/ s┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃依據(jù)尖峰載荷計算時(如剪床 沖床) │  1.5   │                                        ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
6 ^2 F# T; i1 t3 M8 I- C) }, _9 D┃依據(jù)名義載荷計算時(如工業(yè)汽輪機)│1.5～1.8│有實測載荷譜為依據(jù)精確確定KA時,可取為1.5┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃  高可靠性要求(如飛機 汽輪機)   │ 2～2.5 │有實測載荷譜為依據(jù)精確確定KA時,可取為1.8┃
. f9 y/ a' a3 p6 O, A& C1 y┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
  注:經逐級加載跑合時取小值,不經跑合者取大值。
----------------------------------------------------------------