齿轮校核强度验算875.pdf

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1、.1/18 齿轮校核强度验算 年月日 .2/18 目录 选择齿轮材料 4 初步确定主要参数 5 接触强度确定中心距 5 初步确定模数、齿数、螺旋角、齿宽、变位系数等几何参数 6 齿面接触强度核算 7 分度圆上名义切向力tF7 使用系数AK7 动载系数vK7 螺旋线载荷分布系数HK8 齿间载荷分布系数HK8 节点区域系数HZ8 弹性系数EZ8 重合度系数Z9 螺旋角系数Z9 小齿轮大齿轮的单对齿啮系数BZ、DZ9 计算接触应力H10 寿命系数NTZ10 润滑油膜影响系数RVLZZZ10 齿面工作硬化系数WZ11 尺寸系数XZ11 安全系数HS11 齿轮弯曲强度核算 12 螺旋线载荷分布系数FK1

2、2 螺旋线载荷分布系数FK12 齿轮系数FY12.3/18 应力修正系数SY13 重合度系数Y13 螺旋角系数Y13 计算齿根应力F14 试验齿轮的应力修正系数STY14 寿命系数NTY14 相对齿根角敏感系数TreY115 相对齿根表面敏感系数TRreY118 尺寸系数xY18 弯曲强度的安全系数FS18 .4/18 计算说明 计算结果 选择齿轮材料 设计单级圆柱齿轮传动，已知小齿轮传递的额定功率P=90KW，小齿轮的转速通过减速比为 112 的减速箱出来以后的额定转速是 13.2r/min.其中小齿轮的齿数为 15，m=25,d=375,大齿轮的齿数为 116，d=2900.传动比 i=7

3、.73,双向运转，满载荷工作时间 10000h 小齿轮 SCM822H（22CrMoH）渗碳，硬度 330HB350HB 大齿轮 SCM440（35CrMo）调质，硬度 280HB300HB 小齿轮由图 14-1-83 得 ME 级质量要求取值 21lim/1100mmNH 22lim/1050mmNH 大齿轮由 14-1-112 得 ME 级质量要求取值 21lim/320mmNF 22lim/300mmNF .5/18 计算说明 计算结果 初步确定主要参数 接触强度确定中心距 按直齿轮从表 14-1-65 选取483A，按齿轮非对称配置，速度较小，冲击载荷较大，取载荷系数 K=2.0.按表

4、 14-1-69，选取第 2 种支配方式，非对称配置，载荷较大，故7.0d，则0.16 按表 14-1-67 整取齿宽系数0.2 齿数比 u=i=5.667 许用接触应力hp：hp0.92lim/94510509.0mmNH 小齿轮传递的转矩1T mNnPT895216.9909549954911 中心距 3211HpaauKTuA mm1623945667.52.08942121667.548332 故1080 1080中心距.6/18 计算说明 计算结果 初步确定模数、齿数、螺旋角、齿宽、变位系数等几何参数 mmam322.1002.0007.0 181z,又 i=5.667,1162z

5、因为是直齿轮传递，故0 齿宽 25021610802.0aba 小齿轮分度圆直径 324181811zmd 大齿轮分度圆直径 18361021812zmd 采用高度变位，由图 14-1-11 以与公式得38.01x 38.02x 齿轮精度小齿轮采用 8 级，大齿轮采用 10 级 mmm18 181z i=5.667,1022z 0 250b 3241d 18362d 38.01x 38.02x.7/18 计算说明 计算结果 齿面接触强度核算 分度圆上名义切向力tF NdTFt552598324895212000200011 使用系数AK 原动机为电动机，均匀平稳，工作机为减速机，有中等冲击，查

6、表 14-1-7125.1AK 动载系数vK 齿轮线速度 smnd/1623.0600000569.932414.310006011 由表 14-1-80 公式计算传动精度系数 C 32.3ln285.2ln144.1ln5048.0ptfmzC 181 zz)(43大轮mfpt 32.343ln285.218ln144.118ln5048.0C =7.16 整取 C=8，查图 14-1-74 1.1VK 552598tF 25.1AK sm/1623.0 1.1VK .8/18 计算说明 计算结果 螺旋线载荷分布系数HK 由表 14-1-88，齿轮装配时对研跑合 badbdbaaaKH421

7、213211 37295.1250101.33242503242506.0118.015.1422HK 齿间载荷分布系数HK mmNbFKtA/276325055259825.1 查表 14-1-92 得：HK=1.2 节点区域系数HZ 0 x0 查图 17-1-76 5.2HZ 弹性系数EZ 由表 14-1-95 得28.189mmNZE 37295.1HK 2.1HK 5.2HZ 28.189mmNZE.9/18 计算说明 计算结果 重合度系数Z 纵向重合度 0 端面重合度 04.1338.0118111 xz 5.16438.01102122 xz 由图 14-1-72 得 79.01a

8、93.02a 667.1112211ananaxx 由图 14-1-79 则855.0Z 螺旋角系数Z 1cosZ 小齿轮大齿轮的单对齿啮系数BZ、DZ 由于齿轮为直齿轮传动，故 1BZ、1DZ 855.0Z 1Z 1BZ 1DZ .10/18 计算说明 计算结果 计算接触应力H 由表 14-1-70 公式得 ubduFZZZZKKKKZtEHHaHVABH111 67.5250324167.55525981855.08.1895.22.137.11.125.111H 21/2.1705mmNH 寿命系数NTZ 应力循环次数：6111059.48000569.96060tnNL 8107208

9、000689.1606022tnNL 由表 14-1-96 公式计算 463.11059.410100706.0690706.0191LNTNZ 5.18107201010057.09057.0291LNTNZ 润滑油膜影响系数RVLZZZ 由表 14-1-98.经研、磨的齿轮副 umzR4101RVLZZZ 21/2.1705mmNH 611059.4LN 8107202LN 463.11NTZ 4805.11NTZ 1RVLZZZ .11/18 计算说明 计算结果 齿面工作硬化系数WZ 由图 14-1-90 0.11WZ1.12WZ 尺寸系数XZ 由表 14-1-99 0.1XZ 安全系数

10、HS 1111lim1HXWRVLNTHHZZZZZZS 943.02.17050.111463.111001HS 2222lim2HXWRVLNTHHZZZZZZS 913.010880.11.114805.110502HS 1HS、2HS均达到表 14-1-100 规定的较高可靠度时，最小安全系数30.125.1minHS的要求。齿面接触强度核算没有通过 0.11WZ 1.12WZ 0.1XZ 943.01HS 33.11HS用表格计算 913.02HS 85.02HS用表格计算 .12/18 计算说明 计算结果 齿轮弯曲强度核算 螺旋线载荷分布系数FK NHFKK 221hbhbhbN

11、mmb250mmmh5.401825.225.2 842.05.402505.4025015.4025022N 306.137295.1842.0FK 螺旋线载荷分布系数FK 2.1HFKK 齿轮系数FY 当量齿数 311cosZZN 选用直齿轮 故1811 ZZN 322cosZZN 306.1FK 2.1HFKK .13/18 计算说明 计算结果 选用直齿轮 故10222 ZZN 由图 14-1-98 得 35.21FY34.22FY 应力修正系数SY 由图 14-1-103 得 73.11SY67.12SY 重合度系数Y nY75.025.0ban2cos 由表 14-1-104 知 2

12、cossin1anbarc 1cossin1cos2anb 667.11667.12an 70.0667.175.025.0Y 螺旋角系数Y 由图 14-1-109 根据、查得1Y 35.21FY 34.22FY 73.11SY 67.12FY 70.0Y 1Y .14/18 计算说明 计算结果 计算齿根应力F 因2667.1 用表 14-1-101 中方法二 FFVASFntFKKKKYYYYbmF 21/7532.1306.11.125.117.073.135.218250552598mmNF 22/7232.1306.11.125.117.067.134.218300552598mmNF

13、 试验齿轮的应力修正系数STY 见表 14-1-101 0.2STY 寿命系数NTY 由表 14-1-108 得 02.06103 LNTNY 99.01059.410302.0661NTY 027.181072010302.062NTY 21/753mmNF22/723mmNF 0.2STY 99.01NTY 027.12NTY .15/18 计算说明 计算结果 相对齿根角敏感系数TreY1 由 8.4.25小齿根圆角参数 FFnSq2 用表 14-1-102 所列公式进行计算 由图 14-1-98 得 25.1nfpmh38.0nfpm 49.038.025.138.01xmhmGnfpn

14、fp nfpnnprnfpnaShmEcossin1costan4 15.120cos1838.020sin1020tan1825.1418E 32211nnmEzH 88.031815.121821H radzGHn83456.01849.02188.021111 nfpnnFnmGzmS1111cos33sin 86.138.0)8345.0cos()49.0(383456.03sin181nFnmS mmSFn48.331886.11 49.0-1G 15.1E 88.0-1H rad83456.01 mmSFn48.331 .16/18 计算说明 计算结果 GzGmmnnfpnF2co

15、scos221121 586.049.0283456.0cos1583456.0cos49.0238.0221nFm mmF54.1018586.01 1112FFnsSq58.154.10248.331sq 则在45.11sq的围 由 8.4.25大齿根圆角参数 FFnSq2 用表 14-1-102 所列公式进行计算 由图 14-1-98 得25.1nfpmh38.0nfpm 49.038.025.138.02xmhmGnfpnfp nfpnnprnfpnaShmEcossin1costan4 6.120cos2538.020sin1020tan2525.1425E 32222nnmEzH

16、0207.13256.1211622H mmF5575.111 017.21sq 49.0-2G 6.1E 0207.12H .17/18 计算说明 计算结果 radzGH01215.111649.0210207.121222 nfpnnFnmGzmS2222cos33sin 744.138.0)01215.1cos()49.0(301215.13sin1162nFnmS mmSFn6.4325744.12 GzGmmnnfpnF2coscos222122 407.049.0201215.1cos11601215.1cos49.0238.0222nFm mmF175.1025407.02 22

17、22FFnsSq143.2175.1026.432sq 故45.12sq 总上得nq满足条件 0.11TreY rad01215.12 mmSFn6.432 mmF175.102 143.22sq 0.11TreY .18/18 计算说明 计算结果 相对齿根表面敏感系数TRreY1 由图 14-1-118 得，齿根表面微观不平度 10 点高度为mRz5.1210时候，0.11TRreY 尺寸系数xY 由表 14-1-109 的公式 8.025.005.101.005.1nxmY 弯曲强度的安全系数FS FxTRreTreNTSTFFYYYYYS11lim 77.198.2838.00.10.1981.023201FS 78.144.2758.00.10.1022.123002FS 1FS、2FS均达到表 14-1-100 规定的较高可靠度时最小安全系数6.1limFS的要求 齿轮弯曲强度核算通过.0.11TRreY 8.0 xY 77.11FS 78.12FS