渐开线花键强度校核(完整计算)

渐开线花键承载能力计算
一、花键副基本参数 齿数 模数 压力角 花键结合长度 外花键大径 外花键小径 内花键小径 齿根圆角半径 渐开线起始圆直径 工作齿高 全齿高 弦齿厚 二、工况参数 输入转矩 材料抗拉强度 材料屈服强度 齿面接触强度安全系数 齿根弯曲强度安全系数 使用系数 齿侧间隙系数 分配系数 轴向偏载系数 应力转换系数 齿面磨损许用压应力 齿面磨损许用压应力 弯矩 作用直径 应力集中系数 名义切向力 单位载荷 剪切应力 三、校核结果 1、齿面许用接触强度 齿面压应力(计算值) 2、齿根许用弯曲强度
z m a l Dee Die Dii ρ DFe hw h SFn T σb σs SH SF K1 K2 K3 K4 K σ H1 σ H2 Mb dh α tn Ft W τ tn
/ /
o
44 2 30 32 90 84.4 86 0.8 85.7 2 2.8 4.297 11458.8 980 835 1.25 1 1.25 1.1 1.1 1.5 0.15 110 9.4 0 85.188 2.239 260427.27 213.576 94.401
l/dm
≤1.0 1.1-1.3 1.2-1.5 1.3-1.7 1.4-1.9 1.5-2.1 1.2-1.6 1.3-1.8 1.4-2.0 1.5-2.2 1.6-2.4 1.3-2.0 1.4-2.2 1.5-2.4 1.6-2.6 1.7-2.8 >1.0-1.5 1.2-1.6 1.4-2.0 1.6-2.4 1.8-2.8 2.0-3.2 1.3-2.1 1.5-2.5 1.7-2.9 1.9-3.3 2.1-3.6 1.4-2.8 1.6-3.2 1.8-3.6 2.0-3.9 2.2-4.2
8
[σ H1] Mpa σ H Mpa
OK
110 106.788
b、花键副长期无磨损时耐磨损能力 齿面摩损许用压应力 齿面压应力(计算值)
[σ H2] Mpa σ H Mpa
NO
9.4 106.788
齿面磨损许用压应力σ H1、σ H2值(摘自GB/T17855-1999)
σΒιβλιοθήκη Baidu
未经热 处理 20HRC 95 调质 处理 28HRC 110
H1值
σ
淬火 45HRC 170 50HRC 185 渗碳渗氮 淬火 20HRC 205
H2值
未经热处理 调质处理 淬火 渗碳渗氮淬火
40HRC 135
应力转换系数K值
较少齿渐开线花键 较多齿渐开线花键 0.3 0.15
轴向偏载系数K4
系列或模数/mm 平均圆直径dm ≤30 >30-50 轻系列或m≤2 >50-80 >80-120 >120 ≤30 >30-50 中系列或2<m≤5 >50-80 >80-120 >120 ≤30 >30-50 5<m≤10 >50-80 >80-120 >120
使用系数K1
原动机(输入端) 均匀、平衡 轻微冲击 中等冲击 工作机(输出端) 均匀、平衡 1.00 1.25 1.50 中等冲击 1.25 1.50 1.75 严重冲击 1.75或更大 2.00或更大 2.25或更大
-1999)
σ
H2值
0.028×布氏硬度值 0.032×布氏硬度值 0.3×洛氏硬度值 0.4×洛氏硬度值
0.363636364 >1.5-2.0 1.3-1.7 1.5-2.3 1.7-2.9 1.9-3.5 2.1-4.1 1.4-2.4 1.6-3.0 1.8-3.6 2.0-4.2 2.2-4.8 1.5-3.4 1.7-4.0 1.9-4.6 2.1-5.2 2.3-5.6
材料力学性能
牌号 20CrMnTi 40Cr 45 抗拉强度[σ b] 1080 980 600 屈服强度[σ s] 835 785 355
mm mm mm mm mm mm mm mm mm
N.m Mpa Mpa / / / / / / / Mpa Mpa N.m mm / N N/mm Mpa
[σ H] Mpa σ H Mpa
OK
294.435 106.788 431.956
[σ F] Mpa
齿根弯曲应力(计算值) 3、齿根许用剪切强度 齿根最大剪切应力(计算值)
σ
F
Mpa OK
168.267 215.978 211.337
OK
[τ F] Mpa τ Fmax Mpa
Mpa Mpa OK
4、外花键扭转与弯曲强度(许用值) [σ v]
368.044 163.508
当量应力(计算值) 5、齿面耐磨损能力计算
σ
v
a、花键副在10 循环数以下工作时耐磨损能力 齿面摩损许用压应力 齿面压应力(计算值)