圆柱齿轮的寿命分析
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圆柱齿轮的寿命分析
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图 5 输入载荷谱保存的文件夹名称
如果保存载荷谱到另一个文件夹，则必须存储整个路径+文件名在“File name ” 一栏里。如果路径名太长，按照上面的步骤操作。
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图 6 在全路径下的文件名称
3.1.3 系数自定义 用户也可以在校核一栏里定义载荷谱。在这里，还可以对每个负载元件定义载荷 谱（交变弯曲系数及齿向载荷分布系数）。 在本例中, 如果需要定义一个载荷谱，但是没有这些系数,那么用户必须在 Factors and Rating 一栏里进行如下设置:
1
3 4 2
图 7 载荷谱的自定义窗口
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4
5
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1 任务
1.1 任务
按 ISO6336 Method B，分析斜齿轮的强度。在本例中，载荷谱被使用，而安全系 数，使用寿命和允许的额定功率都会被计算。 下面的数据用来计算斜齿轮副，如下：
GeaБайду номын сангаас 1 模数 [mm] 螺旋角 [degrees] 压力角 [degrees] 齿数 齿宽[mm] 材料 额定转矩 [Nm] 额定转速 [Rpm] 应用系数 使用寿命 [h] 6 5 20 25 44 18CrNiMo7-6 case-hardened 3360 440 1.25 20’000 Gear 2 6 5 20 76 43 18CrNiMo7-6 case-hardened follows follows 1.25 20’000
KISSsoft 2018 简易计算示例-内啮合直齿圆柱齿轮寿命及静强度计算
KISSsoft 2018 简易计算示例-内啮合直齿圆柱齿轮寿命及静强度计算
内齿圈采用40Cr钢制造并经高频淬火，A型齿面齿根均淬火，表面硬度均应在50HRC以上。
目的：
确定其最佳的变位系数，计算校核其理论寿命
最大过载载荷
静载荷时的安全系数
软件操作过程：
1，双击Cylindrical gear pair.进入参数填写截面（右侧）。
2，现在Basic data中填写齿轮信息，（齿轮中心距，也可以点击右侧的按钮自动计算出）：【因为是内啮合，所以内齿圈的齿数需要填写成复制。
如下截图中箭头所示】
也可以进入Data base tool中，根据需要添加自己需要的材料用以计算：
3，点击下图按钮进入齿轮变位系数确认界面：
4，选择第一种方式计算变位系数。
点击OK。
得到推荐的变位系数。
5，填写Rating标签页中填写载荷和计算信息：
6，点击下图中的计算按钮即可计算齿轮寿命情况。
计算结果如下：（理论寿命满足使用要求）
Internal_gear_cal
culation-report1.pdf 计算最大载荷，按静载荷计算：
1，将计算方法改成Static calculation，点击计算按钮（前面第6部用到的按钮）
此时会出现如下提示，在计算静载荷时，软件会自动将需求寿命改成0小时，如下截图：
计算结果如下：
Internal_gear_cal culation-report-stati。
汽车变速器齿轮的强度分析【毕业作品】
汽车变速器齿轮的强度分析摘要：随着汽车技术的不断提高，对变速器结构强度的要求越来越高，作为变速器关键部件的齿轮，工作环境恶劣，易损坏。
齿轮的质量关系着变速器能否平稳高效运转。
齿轮强度分析，是齿轮承载能力、振动、噪声、齿形优化等研究的基础。
变速器齿轮常见损坏形式有接触疲劳引起的齿面点蚀和弯曲疲劳引起的轮齿折断。
为判断是否发生损坏，需进行齿轮接触强度和弯曲强度分析。
运用经典方法分析齿轮强度，需要计算的系数很多，计算过程繁琐。
因此，有必要对其分析过程进行规范化总结归纳，并开发出带有专业特点的齿轮强度分析模块，使用户只需输入一些参数，按照一定的流程操作，即可完成齿轮强度分析。
变速器齿轮接触和弯曲问题的有限元分析，是齿轮结构设计与优化的有效手段。
建立有效的有限元分析模型，准确求解齿轮的应力与变形有重要意义。
运用有限元法进行齿轮接触和弯曲问题仿真，在接触刚度、网格划分方法、网格疏密控制、载荷作用位置等方面还存在一些问题，有必要对其进行深入研究。
目前，有限元软件中尚没有专门的齿轮应力建模与仿真模块，实现齿轮应力有限元分析模块的二次开发，可以提高工作效率，缩短设计周期。
关键词：变速器齿轮，接触强度，弯曲强度Auto ransmission gear strength analysisAbstract：With the continuous improvement of automotive technology,the demand of the transmission structural strength has become more and more increasingly.As a key component of the transmission,the working conditions of gears are poor and the gears are easy to damage.The quality of gears decides whether the transmission can operate smoothly and efficiently or not.The analysis of gear strength is the basis for the research of the gears carrying capacity,vibration,noise,profile optimization.The common forms of damage are tooth surface pitting caused by contact and tooth broken caused by bending fatigue.As to determine whether the damage occurred,the gear contact and bending strength need to ing classical method to calculate gear strength, many factors need to calculate,the process is very trouble.It is necessary to normalize and summarize the analysis process,and to develop the gear strength analysis professional module.The complete gear strength can be finished the certain input parameters are only provided.The finite element analysis of transmission gear contact and bending is an effective means of gear structural design and optimization.To establish the efficient and precise analysis of the gear contact and bending stress,there are some problems in the contact rigidity,mesh method,mesh density control,load lines.It is necessary to conduct in-depth study.There are so many gear pairs in transmission that it is difficult to analyze and calculate.At present, there is no application software having special module for gear stress simulation analysis.To develop professional modules of parametric modeling and simulation for gear stress analysis can greatly improve efficiency and shorten the design cycle.目录1绪论------------------------------------------------------------------ 1 1.1变速器齿轮强度分析的研究背景---------------------------------------- 1 1.1.1变速器齿轮失效形式------------------------------------------------ 1 1.1.2变速器齿轮强度分析方法-------------------------------------------- 1 1.2变速器齿轮强度分析与评价的研究现状---------------------------------- 2 1.2.1变速器齿轮强度分析的经典方法-------------------------------------- 2 1.2.2变速器齿轮强度分析的有限元法-------------------------------------- 3 1.2.3变速器齿轮强度评价方法-------------------------------------------- 4 1.3有限元软件ANSYS概述------------------------------------------------ 5 1.3.1 ANSYS简介-------------------------------------------------------- 5 1.3.2 ANSYS内部语言简介------------------------------------------------ 5 1.3.3 ANSYS二次开发功能------------------------------------------------ 5 1.4本文主要研究工作---------------------------------------------------- 6 2齿轮强度经典分析方法-------------------------------------------------- 7 2.1齿轮接触应力和齿根应力分析的经典方法-------------------------------- 7 2.1.1齿轮接触应力分析经典方法------------------------------------------ 7 2.1.2齿根应力分析经典方法---------------------------------------------- 7 2.2齿轮许用接触应力分析经典方法---------------------------------------- 8 2.2.1齿轮许用接触应力-------------------------------------------------- 8 2. 2. 2接触寿命系数---------------------------------------------------- 9 2.2.3润滑剂系数------------------------------------------------------- 10 2.2.4速度系数--------------------------------------------------------- 10 2.2.5粗糙度系数------------------------------------------------------- 11 2.2.6工作硬化系数----------------------------------------------------- 11 2.2.7接触尺寸系数----------------------------------------------------- 12 2.3齿轮许用齿根应力分析经典方法--------------------------------------- 12 2.3.1齿轮许用齿根应力------------------------------------------------- 122.3.2弯曲寿命系数----------------------------------------------------- 12 2.3.3相对齿根圆角敏感系数--------------------------------------------- 14 2.3.4相对齿根表面状况系数--------------------------------------------- 15 2.3.5弯曲尺寸系数----------------------------------------------------- 16 2.4本章小结----------------------------------------------------------- 16 3齿轮应力分析有限元法------------------------------------------------- 16 3.1面-面接触有限元分析关键问题---------------------------------------- 17 3.1.1接触面和目标面确定----------------------------------------------- 17 3.1.2单元类型选择----------------------------------------------------- 17 3.1.3接触协调条件----------------------------------------------------- 19 3.2斜齿轮接触应力分析有限元法----------------------------------------- 20 3.2.1单元属性定义----------------------------------------------------- 20 3.2.2网格划分方法研究与应用------------------------------------------- 21 3.2.3接触单元和目标单元生成------------------------------------------- 25 3.2.4接触应力求解与结果分析------------------------------------------- 26 3.2.5接触应力仿真影响因素分析----------------------------------------- 27 3.3斜齿轮弯曲应力分析有限元法----------------------------------------- 30 3.3.2整体单元尺寸对仿真影响分析--------------------------------------- 32 3.3.3线网格细化对仿真影响分析----------------------------------------- 34 3.3.4面网格细化对仿真影响分析----------------------------------------- 37 3.3.5网格划分控制确定------------------------------------------------- 42 3.3.6不同载荷作用位置对仿真影响分析----------------------------------- 43 3.4本章小结-------------------------------------------- 错误!未定义书签。
KISSsoft 2018 简易计算示例-单级圆柱斜齿轮寿命计算
KISSsoft 2018 简易计算示例-单级圆柱斜齿轮寿命校核计算
根据上述信息求解需求的齿轮的具体信息。
流程是：先根据已知的数据，进行粗算。
再根据粗算推荐的齿轮序列信息，选择合适的一组数据，最后再进行精确计算。
最终查看计算结果，判断是否满足设计需求（指寿命需求）。
具体操作步骤如下：
1，打开KISSsoft软件，双击Modules里面的Cylindrical gear pair模块。
2，将已知的一些信息填入相应位置，如下：
,3，单击粗略计算按钮。
注：粗略计算时，用单载荷谱进行计算。
弹出如下窗口，填写已知的一些信息，然后点击Calculate：
得到如下结果，本例子选择第9个推荐信息，齿数为17和76，模数为1.25。
然后点击Accept：
再点击Close关闭此窗口（上述截图中下面的Calculate按钮和上一个截图中的一个作用，不用再点了）。
窗口关闭后，齿轮副Basic data页面的信息已按选择的进行了更新：
此时可以根据自己需要调整下信息，右上角的Details可以对齿轮毛坯做一些减重设计。
4，接着做精确计算，点击。
然后点击上述截图中的Calculate，得到下述结果：
最终选择第11个推荐项。
点击Accept。
5，考虑到实际产品的自身质量、装配误差及可靠性，将齿宽适当加宽几mm。
然后点击下述截图左上角计算按钮，做最终计算。
结果如下：
输出结果见附件-供参考：Cylindrical-gear_c alculation-report.pd。
基于ANSYS Workbench的齿轮弯曲疲劳寿命分析
析模块对 １８ＣｒＮｉＭｏ７—６直齿 圆柱齿 轮进行弯 曲疲 劳寿命分析 ， 定接触类型齿轮与支撑头接触类型为不分离接触 。（５）网格的选取
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｇｅｔ ｔｈｅ ｆａｔｉｇｕｅ ｚ ｄａ ｔａ ｏｆｔｈｅ ｓｔｒａｉｇｈｔ ｓｐｕｒ ｇｅａｒ，ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔｒａｉｇｈｔ ｓｐｕｒ ｇｅａｒ ｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｅｙ ｔｅｓｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ，ｔｈｅ ｓｔｒａ ｉｇｈｔ ｓｐｕｒ ｇ ｅａｒ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｕｓｅｄ １８ＣｒＮｉＭｏ７－６ ａｌｌｏｙ ｓｔｅｅｌ ｉｓ ｔａｋｅｎ ａ ｂｅｎｄｉｎｇｆａｔｉｇｕｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｏｙ ｓｔｅｅｌ ｇｅａ ｒ ｆａ ｔｉｇ ｕｅ ｌｉ ｆｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｓｉｍｕｌａ ｔｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ ａｎｄ ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ Ｆａｔｉｇｕｅ Ｔｏｏｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｅ ｓｉｍｕｌａ ｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｓｉｍｕｌａ ｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｗｉｔｈｔｅｓｔ ｄａｔａ，ｉｔｉｓ ｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｗｅ ｃａｎ ｇｅｔ ｒｅｌａｔｅｄｆａｔｉｇｕｅ ｌｉｆｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｃｈａ ｎｉ ｃａｌ ｐａｒｔ ｑｕｉｃｋｌｙ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ Ｆａｔｉｇｕｅ Ｔｏｏｌ ｔｏ ｍｅｅｔ ｃｅｒｔａｉｎ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃａｓｅｓ．Ｉｔ ｒｅｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕ ｃｔ ｄ ｅ ｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｃｙｃｌｅｓ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｃｏｓｔｓ ａｎｄ ｉｔ ａｌｓｏ ｈａｓ ｓｏｍｅ ｅｎｇｉｎｅ ｅｒｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．
直齿圆柱齿轮国家标准
直齿圆柱齿轮国家标准直齿圆柱齿轮是机械传动中常用的一种齿轮类型，其国家标准对于其设计、制造和使用具有重要的指导作用。
本文将从国家标准的角度，对直齿圆柱齿轮进行介绍和解析。
首先，直齿圆柱齿轮国家标准对于其几何参数和技术要求进行了详细规定。
其中，包括了齿轮的模数、压力角、齿数、齿宽、齿顶圆直径、齿根圆直径等几何参数的标准数值和公差范围。
这些规定对于直齿圆柱齿轮的设计和制造具有指导意义，可以保证齿轮的几何形状符合标准要求，从而保证了齿轮的传动性能和使用寿命。
其次，国家标准还对直齿圆柱齿轮的材料、热处理和齿面硬度进行了规定。
这些规定包括了齿轮材料的种类和性能要求、热处理工艺和硬度测试方法等内容。
这些规定的制定，可以确保直齿圆柱齿轮在使用过程中具有足够的强度和耐磨性，能够承受较大的载荷和工作环境下的磨损。
此外，国家标准还对直齿圆柱齿轮的齿面粗糙度和齿轮的检测方法进行了规定。
这些规定包括了齿面粗糙度的允许数值范围和检测方法，以及齿轮的外观质量、尺寸精度、啮合传动误差等检测方法。
这些规定的制定，可以保证直齿圆柱齿轮在制造过程中能够满足表面质量和精度的要求，从而保证了齿轮的传动效率和稳定性。
最后，国家标准还规定了直齿圆柱齿轮的命名、标记、包装、运输和贮存等内容。
这些规定对于齿轮的标识和使用过程中的管理具有重要意义，可以确保齿轮在使用过程中能够被正确识别和管理，从而保证了齿轮的安全性和可追溯性。
总之，直齿圆柱齿轮国家标准的制定和实施，对于直齿圆柱齿轮的设计、制造和使用具有重要的指导作用。
只有严格遵守国家标准的要求，才能够保证直齿圆柱齿轮具有良好的传动性能和可靠的使用寿命。
希望广大从事齿轮设计和制造的工程技术人员，能够加强对国家标准的学习和理解，不断提高自身的技术水平，为我国齿轮制造业的发展做出更大的贡献。
圆柱齿轮强度校核
圆柱齿轮强度校核圆柱齿轮是一种常用的传动装置，具有承载能力强、传动效率高等特点，广泛应用于机械设备中。
在设计和使用圆柱齿轮时，需要对其强度进行校核，以确保其能够承受工作条件下的载荷，并保证其安全可靠的工作。
圆柱齿轮强度校核主要包括静态强度校核和疲劳强度校核两个方面。
静态强度校核是指在齿轮承受工作载荷时，通过计算齿轮的材料应力、破坏理论和安全系数等来评估其强度。
其中，材料应力是指齿轮中各个部位的应力状态，包括齿面应力和轴向应力等。
为了保证齿轮的安全工作，材料应力应小于齿轮材料的强度值。
破坏理论是通过计算齿轮中的应力集中区域，判断齿轮中是否存在裂纹和断裂等破坏情况。
通过对齿轮进行强度校核，可以预测齿轮的使用寿命，提高其使用安全性。
疲劳强度校核是指在齿轮连续工作过程中，通过计算齿轮的循环应力和疲劳强度等参数，判断齿轮是否会发生裂纹和疲劳破坏。
疲劳强度是指齿轮在循环载荷下能够承受的最大应力值，通过与齿轮的循环应力进行比较，评估齿轮的疲劳寿命和可靠性。
为了确保齿轮的疲劳强度，需要对其材料的疲劳极限、载荷循环次数和安全系数等进行合理的选择。
在进行圆柱齿轮强度校核时，还需要考虑齿轮传动的工作条件和使用环境等因素。
比如，齿轮的转速、传动比、润滑方式和工作温度等，都可能影响齿轮的强度和使用寿命。
因此，在进行强度校核时，需要综合考虑这些因素，并将其作为参数输入到计算模型中，以获取准确的校核结果。
总之，圆柱齿轮强度校核是确保齿轮工作安全可靠的重要环节。
通过静态强度校核和疲劳强度校核，可以评估齿轮的强度和使用寿命，为齿轮的设计和使用提供依据。
同时，还需要考虑齿轮传动的工作条件和使用环境等因素，以获得更加准确的结果。
只有做好强度校核工作，才能保证圆柱齿轮的正常运行，提高机械设备的可靠性和安全性。
直齿圆柱齿轮的特点
直齿圆柱齿轮的特点直齿圆柱齿轮是一种常见的齿轮传动装置，具有以下特点：1. 齿轮副传动平稳可靠：直齿圆柱齿轮的齿面是直线的，与轴线平行，因此齿轮之间的啮合更为紧密，传动效率高，运动平稳可靠。
同时，直齿圆柱齿轮的齿面接触面积大，分布均匀，能够承受较大的载荷和冲击。
2. 传动比简单明确：直齿圆柱齿轮的齿数决定了传动比，只需通过改变齿轮的齿数比例，即可实现不同的传动比。
传动比的简单明确性使得直齿圆柱齿轮广泛应用于各种机械设备中。
3. 制造工艺相对简单：直齿圆柱齿轮的制造相对简单，加工工艺成熟，成本较低。
齿轮加工通常采用铣齿机、磨齿机等设备，可以实现高精度的齿轮加工。
4. 使用寿命较长：直齿圆柱齿轮的齿面接触面积大，分布均匀，能够承受较大的载荷和冲击，因此具有较长的使用寿命。
此外，直齿圆柱齿轮的齿面磨损较为均匀，不容易产生齿面磨损的不均匀现象。
5. 效率较低：直齿圆柱齿轮传动的效率一般较低，特别是在高速、大功率传动中，由于齿轮啮合时产生的摩擦力和齿面磨损会导致一定的能量损失，使得传动效率下降。
6. 噪声较大：直齿圆柱齿轮的啮合过程中会产生一定的冲击和振动，因此噪声较大。
在高速传动或要求低噪声的场合，通常需要采取降噪措施，例如采用斜齿圆柱齿轮或蜗杆传动。
7. 不适用于高精度传动：直齿圆柱齿轮的制造精度有限，齿面接触不均匀，因此不适用于要求较高精度的传动场合。
在对传动精度要求较高的场合，通常需要采用斜齿圆柱齿轮、渐开线齿轮等。
直齿圆柱齿轮具有传动平稳可靠、制造工艺简单、使用寿命较长等优点，但其效率较低、噪声较大，不适用于高精度传动。
在实际应用中，需要根据具体的传动要求和条件选择合适的齿轮类型。
标准直齿圆柱齿轮
标准直齿圆柱齿轮直齿圆柱齿轮是一种常见的机械传动装置，其结构简单、传动效率高，被广泛应用于各种机械设备中。
本文将从直齿圆柱齿轮的定义、结构、工作原理、制造工艺以及应用领域等方面进行介绍。
一、定义。
直齿圆柱齿轮是一种以圆柱面为齿轮齿面的齿轮，其齿轮齿面与齿轮轴线平行，齿轮齿面为直线。
直齿圆柱齿轮通常由两个或多个齿轮组成齿轮传动系统，通过齿轮的啮合传递动力和运动。
二、结构。
直齿圆柱齿轮通常由齿轮轮毂、齿、齿顶、齿根、齿面等部分组成。
齿轮的结构设计需要考虑齿轮的模数、齿数、齿轮厚度、齿轮硬度等参数，以保证齿轮的强度、耐磨性和传动精度。
三、工作原理。
直齿圆柱齿轮传动是通过齿轮的啮合来传递动力和运动的。
当齿轮轴转动时，齿轮的齿与相邻齿轮的齿啮合，通过齿面的啮合来传递动力，实现齿轮的旋转运动。
直齿圆柱齿轮传动具有传递功率大、传动效率高、传动比稳定等特点。
四、制造工艺。
直齿圆柱齿轮的制造工艺通常包括齿轮设计、齿轮加工、热处理、齿面加工、齿轮组装等环节。
齿轮的制造需要严格控制齿轮的几何尺寸和表面质量，以保证齿轮的传动精度和使用寿命。
五、应用领域。
直齿圆柱齿轮广泛应用于各种机械设备中，如汽车变速箱、工程机械、农业机械、船舶、风力发电机组等。
直齿圆柱齿轮传动系统具有传动功率大、传动效率高、传动比稳定等优点，被广泛应用于各种重载、高速、高精度的机械传动系统中。
六、结语。
直齿圆柱齿轮作为一种常见的机械传动装置，具有结构简单、传动效率高等优点，被广泛应用于各种机械设备中。
通过本文的介绍，相信读者对直齿圆柱齿轮有了更深入的了解，希望能对读者有所帮助。
直齿圆柱齿轮传动的特点
直齿圆柱齿轮传动的特点
直齿圆柱齿轮传动是常见的机械传动方式之一，下文将从其结构、传
动机理以及特点三个方面来探讨其特点。
首先，直齿圆柱齿轮传动的结构相对简单，由两个齿轮组成，一个为
主动轮，一个为被动轮，两个齿轮的齿廓为圆柱形，齿轮轴轴线平行
且相交于一点。
它的结构简单、制造工艺成熟，易于维修保养，广泛
应用于各种传动领域。
其次，直齿圆柱齿轮传动的传动机理对于力的传递具有高效、稳定的
特点。
在传动过程中，以主动轮为基准，通过齿轮齿廓的啮合，将动
力传递给被动轮，从而实现旋转力矩的传递。
同时，齿轮传动的啮合
面积大，齿数多，接触面积广，摩擦系数小，从而具有传递能力强、
传动效率高的优点。
最后，直齿圆柱齿轮传动还具有一些特殊的特点。
例如，它可以实现
正反转转向，可以承受较大的变速比，可以分别实现单级、多级传动等。
同时，齿轮的材质选用也较灵活，可以根据具体应用场景来选择
合适的材料，例如钢、铸铁、铜合金等。
而且，由于其传动机理简单，传动链条清晰，因此可以减轻噪音、提升精度。
综上所述，直齿圆柱齿轮传动具有结构简单、稳定高效、特殊的传动
特点等多种优点。
在各种机械传动系统中都有广泛应用。
还需要注意
的是，在使用直齿圆柱齿轮传动时，需要注意保持齿轮的清洁、润滑，避免过载使用和不当操作，以延长齿轮的使用寿命。
标准直齿圆柱齿轮参数
标准直齿圆柱齿轮参数直齿圆柱齿轮是一种常见的机械传动元件，具有传递转矩和转速的功能。
在实际应用中，为了确保齿轮传动系统的正常运行，需要对直齿圆柱齿轮的参数进行严格的设计和选择。
本文将对标准直齿圆柱齿轮的参数进行详细介绍，包括齿轮模数、齿数、压力角、齿宽等参数的计算和选择。
首先，齿轮模数是直齿圆柱齿轮的重要参数之一。
模数的选择直接影响到齿轮的传动性能和制造成本。
一般来说，模数越大，齿轮的强度越高，但制造成本也越高。
因此，在实际设计中，需要根据传动功率、转速和齿轮尺寸等因素综合考虑，选择合适的模数。
其次，齿数是直齿圆柱齿轮的另一个重要参数。
齿数的选择与模数密切相关，通常情况下，齿数与模数成正比。
在确定模数的前提下，齿数的选择需要考虑到齿轮的传动比、齿轮的工作环境和制造工艺等因素。
此外，压力角也是直齿圆柱齿轮的重要参数之一。
压力角的选择直接影响到齿轮的传动效率和噪声水平。
一般来说，常用的压力角有20°和14.5°两种。
在实际设计中，需要根据齿轮的传动功率、工作环境和制造工艺等因素综合考虑，选择合适的压力角。
最后，齿宽也是直齿圆柱齿轮的重要参数之一。
齿宽的选择需要考虑到齿轮的传动功率、工作环境和制造工艺等因素。
一般来说，齿宽越大，齿轮的承载能力越高，但制造成本也越高。
因此，在实际设计中，需要综合考虑各种因素，选择合适的齿宽。
综上所述，标准直齿圆柱齿轮的参数选择需要综合考虑多种因素，包括传动功率、转速、工作环境、制造工艺等。
只有在合理选择齿轮的参数，才能确保齿轮传动系统的正常运行，提高传动效率，减小噪声，延长使用寿命。
希望本文对您在设计和选择直齿圆柱齿轮参数时能够提供一定的参考和帮助。
齿轮设计---设计用于螺旋输送机的闭式直齿圆柱齿轮传动
设计用于螺旋输送机的闭式直齿圆柱齿轮传动，传递功率P 1=1.8kw ，转速n 1=250r/min ，齿数比u=2.3，两班制工作，寿命10年（每年按250天计算），小齿轮作悬臂布置。
1.选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）选用标准直齿圆柱齿轮传动，压力角为20o 。
（2）带式输送机为一般工作机器，参考表10-7，选用7级精度。
（3）材料选择。
由表10-1，选择小齿轮材料为40Cr （调质），齿面硬度280HBW ；大齿轮材料为45钢（调质），齿面硬度240HBW 。
（4）初选小齿轮齿数z 1=27，大齿轮齿数z 2=uz 1=2.3×27=62.1，取z 2=62。
2.按齿面接触疲劳强度设计（1）由式（10-11）试算小齿轮分度圆直径，即d 1t ≥√2K Ht T 1∅d u+1u (Z H Z E Z ε[σH])231）确定公式中的各参数值。
①试选K Ht =1.3。
②小齿轮传递的转矩T 1。
T 1=9.55×106P n 1=9.55×106×1.8250=6.876×104N ·mm③由表10-8选取齿宽系数∅d =0.6 ④计算区域系数Z HZ H =√2cosαsinα=√2cos200sin20o=2.5 ⑤由表10-6查得材料的弹性影响系数Z E =189.8MPa 1/2 ⑥由式（10-9）计算接触疲劳强度用重合度系数Z ε。
αa1=arccos z 1cosαz 1+2ℎa ∗=arccos 28×cos20028+2×1=28.712oαa2=arccos z 2cosαz 2+2ℎa ∗=arccos 65×cos20065+2×1=24.267oεα=z 1(tanαa1−tanα′)+z 2(tanαa2−tanα′)2π=z 1(tanαa1−tanα)+z 2(tanαa2−tanα)2π=28×(tan28.712o −tan20o )+65(tan24.267o −tan20o )2π=1.718Z ε=√4−εα3=√4−1.7183=0.872⑦计算接触疲劳许用应力[σH]。
kisssort圆柱齿轮结果分析
过大的安全系数将增大传 动装置的外廓尺寸和重量，提高 制造成本；而过小的安全系数有 可能带来意外的故障和危险性。
11
KISSsoft软件常规齿轮强度计算
SHmin最小齿面接触 疲劳安全系数，主要 考虑的齿面点蚀这种 失效形式，限制齿轮 承载能力和使用寿命 等。对于一般可靠性 要求， SHmin ≥1， 较高可靠性要求， SHmin ≥1.25。
由于轴、轴承、齿轮受载后 弹性变形，必然导致轮齿啮合偏移 及错位，减小单位啮合长度的最大 载荷及传递误差（减小啮合噪声） ，对轮齿进行齿向及齿形修形，就 可以有效减小啮合长度上的载荷， 减小载荷突变，可减小啮合噪声。
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KISSsoft软件常规齿轮强度计算
传输误差曲线一般以一个周 期的曲线来表示，而左图给出的是 多个周期一起呈现的曲线状况，表 达的意思是一致的。 齿轮的传递误差曲线反映齿 轮系统动态性能的一个重要指标。 研究表明，降低传递误差绝对峰值 的大小，能够使齿轮系统工作时更 加平稳。因此，我们也可以通过传 递误差曲线判断修形的好坏。 好的修形方案使得传递误差的曲线波动峰值小很多， 说明系统平稳的同时还达到了提高齿轮寿命的目的。
3D图
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KISSsoft软件常规齿轮强度计算
修形前后的对比
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17பைடு நூலகம்
KISSsoft软件常规齿轮强度计算
该图就是在齿轮副实际啮合过程中产生的传递误差
通过修形之后使得PPTE（ Peak to Peak transmission error）值从原先的152.48151.62=0.86减小到目前的148.72148.18=0.54，单位为UM微米。
齿轮噪声主要分成三 种：轮齿啮合撞击、轮齿 啮合噪声、轮齿啮出噪声 。
单级圆柱齿轮减速器总结报告
单级圆柱齿轮减速器总结报告摘要：本文研究了单级圆柱齿轮减速器，详细分析了减速器的结构特点，以及单级圆柱齿轮减速器的优缺点，以及单级圆柱齿轮减速器使用的注意事项。
关键词：单级；圆柱齿轮；减速器1.引言圆柱齿轮减速器是重要的机械传动设备，在机械传动设备中占有重要的地位，它可以满足各种不同工况条件下的传动要求。
单级圆柱齿轮减速器是机械设备中的重要部分，它的结构简单，体积小，噪声低，使用寿命长，简单安装维修，重量轻，安全性能高，保养操作简便，传动精度高，转矩大，但效率较低，使用范围较窄等特点，在工程应用中也有广泛的应用。
本文主要介绍了单级圆柱齿轮减速器的结构特点，优缺点，以及使用的注意事项，以便于更好地使用减速器。
2.单级圆柱齿轮减速器结构分析单级圆柱齿轮减速器一般由主动轮、定子和转动轮三部分组成，它们分别用轴紧固在减速器的两端，减速机的定子由支架、定子壳体和定子齿轮组成，定子齿轮是由硬质合金钢材料制成的，它由轴相连，紧固在定子壳体上，定子壳体同样也由硬质合金钢材料制成，它的主要作用是受力均匀；转动轮是由定子齿轮和主动轮组成，它也是由硬质合金钢制成的，它由轴相连，紧固在定子壳体上，主动轮也是由硬质合金钢材料制成的，它也由轴相连，它的主要作用是接收外界动力，以及传递动力。
3.单级圆柱齿轮减速器优缺点（1）优点：a. 体积小、重量轻：单级圆柱齿轮减速器可以满足小型传动系统的需求，它的体积小、重量轻，在传动方面有更大的优势，可以更有效地降低空气阻力、熨平金属摩擦损失。
b. 使用寿命长：单级圆柱齿轮减速器的传动精度高，它的传动失效时间是普通传动件的10-50倍，使用寿命长，可以大大降低维护和修理成本。
c. 简单安装维修：由于单级圆柱齿轮减速器的结构简单，可以完全覆盖成一个整体，使安装维修简单化，大大降低了维护成本。
（2）缺点：a. 效率较低：单级圆柱齿轮减速器的效率较低，最高只能达到90%，使用范围也较窄。
b. 噪声大：单级圆柱齿轮减速器噪声较大，可能影响环境。
标准圆柱齿轮
标准圆柱齿轮
首先，标准圆柱齿轮的结构特点主要包括齿轮的模数、齿数、压力角、齿顶高和齿根圆径等。
这些参数的选择直接影响着齿轮的传动效率、传动比和传动精度。
在设计标准圆柱齿轮时，需要根据具体的传动要求和工作条件来确定这些参数，以确保齿轮的正常运转和长期使用。
其次，标准圆柱齿轮的设计原则包括传动比的确定、齿轮的强度计算、啮合条件的分析和齿轮的布局设计等。
在确定传动比时，需要考虑到传动装置的工作要求和齿轮的制造成本，同时还要兼顾齿轮的传动效率和传动平稳性。
在进行齿轮的强度计算时，需要考虑到齿轮的受力情况和材料的强度特性，以确保齿轮在工作过程中不会发生破坏。
在进行齿轮的布局设计时，需要考虑到齿轮的啮合条件和齿轮轴的布置位置，以确保齿轮的正常啮合和传动。
最后，标准圆柱齿轮的制造工艺包括齿轮的加工工艺、齿轮的热处理和齿轮的装配调试等。
在进行齿轮的加工工艺时，需要选择合适的加工设备和加工工艺，以确保齿轮的加工精度和表面质量。
在进行齿轮的热处理时，需要根据齿轮的材料和使用要求来选择合适的热处理工艺，以提高齿轮的强度和耐磨性。
在进行齿轮的装配
调试时，需要进行齿轮的啮合测试和传动试验，以确保齿轮的正常运转和传动性能。
总之，标准圆柱齿轮作为一种重要的机械传动元件，其设计和制造具有重要的意义。
只有合理的设计和精密的制造，才能确保齿轮的正常运转和长期使用。
希望本文对标准圆柱齿轮的设计和制造有所帮助，谢谢阅读！。
圆柱齿轮的疲劳寿命及其可靠性探讨
第 １ ４卷 第 ５期
Ｖ １ １ Ｎｏ ５ ｏ． ４ ．
鄂
州
大
学
学
报
２０ ０ ７年 ９月
Ｓ ｐ． ２ ０７ ｅ ０
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｚ ｏ ｎ ｖ ｒｉ ｏ ｒ ａ ｆＥ ｈ ｕ Ｕ ｉｅ ｓｔ ｙ
圆柱 齿 轮 的疲 劳 寿命 及 其 可靠 性 探 讨
林 湘 泉
（ 州大学 机械 系，湖北 鄂 鄂 州 ４ ６０ ） ３０ ０
摘 要： 该文根据 国家标准 Ｇ ３ ８ — ３运用可靠性统计理论 ， 圆柱齿轮在 实际负荷下的疲劳寿命 Ｂ４０ ８ ， 对
及 其 可靠性进 行 了研 究。 关键词： 圆柱齿轮 ； 可靠性 ； 疲劳寿命
中图分类 号 ：Ｈ１２ ４ ７ Ｔ ３ ． １ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ８— ０ ４ ２ ０ ０ ０ ３ ０ １０ ９ ０ （０ ７）５— ０ ５— ３
也服从对数正态分布 ［ ， ４ ］
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一
标准直齿圆柱齿轮的全齿高h为
齿轮是一种常见的机械传动装置，广泛应用于各种机械设备之中。
而齿轮的设计和制造中，直齿圆柱齿轮是一种常见的类型。
在直齿圆柱齿轮的设计中，全齿高h作为一个重要的参数，对齿轮的传动性能和使用寿命都有着重要的影响。
一、全齿高h的定义全齿高h指的是齿轮齿形的高度，包括齿顶高和齿根高两部分。
在齿轮的正式设计中，全齿高h的确定是十分关键的，它直接影响到齿轮的强度、耐磨性、传动效率等性能指标。
二、全齿高h的计算全齿高h的计算是在齿轮设计中不可或缺的一环。
在计算全齿高h时，需要考虑多个因素，如齿轮的模数、齿数、齿轮材料强度、齿轮的使用条件等。
一般来说，全齿高h的计算需要遵循一定的公式和标准，例如国家标准GB xxx-88《圆柱齿轮》中对全齿高h的计算提供了详细的规定和计算方法。
三、全齿高h的重要性全齿高h作为一个重要的参数，对齿轮的传动性能和使用寿命有着直接的影响。
全齿高h过小会导致齿轮的强度不足，同时也会增加齿面接触应力，影响齿轮的使用寿命；而全齿高h过大则会导致齿轮的齿面载荷减小，降低齿轮的传动效率，增加齿轮的摩擦损失。
四、全齿高h的调整在实际的齿轮设计和制造中，有时候需要根据具体的使用要求和条件对全齿高h进行调整。
一般来说，可以通过调整齿轮的模数、齿数、齿形修形系数等方法来实现全齿高h的调整。
在进行全齿高h的调整时，需要综合考虑齿轮的强度、耐磨性、传动效率等多个方面的因素，确保齿轮设计的合理性和可靠性。
五、全齿高h的质量控制在齿轮加工制造过程中，对全齿高h的质量控制是十分重要的。
合理的加工工艺和设备可以有效地控制全齿高h的精度，确保齿轮的质量。
对齿轮的使用条件和寿命要求进行充分的预测和分析，为齿轮的全齿高h提供科学的依据。
六、结语全齿高h作为齿轮设计和制造中的重要参数，对齿轮的传动性能和使用寿命有着重要的影响。
在齿轮的设计、计算、调整和质量控制中，需要对全齿高h进行充分的考虑和重视，确保齿轮的合理性、可靠性和优良性能。
标准直齿圆柱齿轮参数
标准直齿圆柱齿轮参数## 标准直齿圆柱齿轮参数在机械传动中，齿轮作为重要的零部件之一，其参数的选择对整个传动系统的性能起着至关重要的作用。
标准直齿圆柱齿轮是应用最为广泛的一种，其参数设计涉及到多个方面，包括模数、齿数、压力角等，下面将详细介绍这些参数的含义和影响。
### 1. 模数(M)模数是指齿轮齿廓曲线上齿数和圆周之比，通常用M表示。
模数的选择会直接影响到齿轮的传动比、齿轮尺寸、齿轮受力等，一般情况下，模数越大，齿轮的传动能力和耐磨性越好，但相应的成本也会增加，模数选择需要综合考虑多方面因素。
### 2. 齿数(Z)齿数表示齿轮上齿的数量，通常用Z表示。
齿数的多少会直接影响到齿轮的传动比和受力情况，一般情况下，齿数越多，齿轮的传动平稳性和传动比精度越高，但也会增加齿轮的制造难度和成本。
### 3. 压力角(α)压力角是指齿轮齿廓曲线上切线与齿轮圆周之间的夹角，通常用α表示。
压力角的选择会影响到齿轮的传动效率、传动噪音和齿轮受力情况，一般情况下，常用的压力角有20°和25°，在选择时需要根据具体应用情况和材料的选择来确定。
### 4. 齿宽(B)齿宽是指齿轮齿面的宽度，通常用B表示。
齿轮的齿宽大小会影响到齿轮受力面积和传动能力，一般情况下，齿宽越大，齿轮的传动能力越强，但也会增加齿轮的制造成本和重量。
### 5. 齿顶高(Ha)和齿根高(Hf)齿顶高和齿根高分别表示齿轮齿顶和齿根到基圆的距离，通常用Ha和Hf表示。
齿顶高和齿根高的大小会直接影响到齿轮的受力情况和传动平稳性，一般情况下，需要根据齿轮的受力情况和传动要求来选择适当的齿顶高和齿根高。
### 6. 其他参数除了以上几个主要参数外，标准直齿圆柱齿轮还涉及到其他一些参数，如齿轮的齿向系数、顶隙系数等，这些参数的选择和设计需要考虑到整个传动系统的需求和限制。
通过对标准直齿圆柱齿轮参数的认真选择和设计，可以保证齿轮传动系统具有良好的传动性能、稳定性和可靠性，提高传动效率，减少能量损失和噪音，延长齿轮使用寿命，是实现高效机械传动的重要保障。
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图 2. 打开载荷谱数据库
图 3. 创建一个新的数据记录
点击 去创建一个新的数据记录。如果数据记录被标识，它将会复制此数据并添加"_NEW" 在标签上。 如果没有数据记录被标识，新数据记录将被创建。现在输入描述数据。现在可以看到关于对应各级载荷的 “频率、载荷或扭矩系数和速度系数”的信息 。用户也可以指定载荷谱是基于扭矩或传递功率。一旦你完成 了此载荷谱数据的输入，点击"OK"并点击"Save" 去保存此数据记录。然后点击"Close" 来关闭数据库工具 并返回到 KISSsoft 系统的初始界面。此载荷谱现在就可用于分析。
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图 5. 输入载荷谱保存的文件名字
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如果用户保存载荷谱文件到不同的文件夹，则必须输入整个路径+文件名在"File name"一栏。如果路径名 字太长，按照上面的步骤操作。
图 6. 包含文件名的整个路径的输入
3.1.3 自定义输入
用户也可以在校核“Rating”界面定义载荷谱。在这里用户也可以对每个机械元素使用带或不带齿面载 荷分布系数和应力中值影响系数的载荷谱。
2 启动程序................................................................................................................................................... 4 2.1 启动软件 ......................................................................................................................................... 4
KISSsoft 03/2017 – 教程 10
圆柱齿轮的寿命分析
KISSsoft AG Rosengartenstrasse 4 8608 Bubikon Switzerland Tel: +41 55 254 20 50 Fax: +41 55 254 20 51 info@KISSsoft.AG www.KISSsoft.AG
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1 任务
1.1 任务
按 ISO 6336 方法 B 的规定分析圆柱齿轮副。本案例中载荷谱会被使用。安全系数、使用寿命和额定功 率校核都会被计算。
下面的数据是此圆柱齿轮副的已知参数：
模数 [mm] 螺旋角 [degrees] 压力角 [degrees] 齿数 [-] 齿宽 [mm] 材料 额定扭矩 [Nm] 额定转速 [Rpm] 工况系数 [-] 需要的服役寿命 [h]
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载荷谱的名字 扭矩功率选项
级数
增加
,
删除 级数，
删除所有
保存用户输入
图 4. 载荷谱的输入
3.1.2 数据库：从文件中输入数据
用户也可以从文件中转移载荷谱到数据库中。为此，按如下所示在文本编辑器中输入需要的载荷谱（对 每个载荷元素不带应力中值影响系数及齿面载荷分布系数）（见 Example_DutyCycle.dat）：
图 1. 启动 KISSsoft，初始窗口
3 输入数据
3.1 输入载荷谱
KISSsoft 提供了一系列不同的选项输入载荷谱。如果载荷谱是存储在数据库内，也可以用于其他计算。与此 相反，如果用户使用"Own input"选项去输入载荷谱，它仅能用于当前文档的计算。
3.1.1 数据库：输入指导
打开数据库工具如图 2 所示并授予写数据的权限（用户必须以管理员的身份运行 KISSsoft），现在用户 在数据库中有一系列选项去定义载荷谱。在列表中选择"Load spectra 载荷谱" 并点击 "Edit 编辑" 来打开编 辑表格。
频率，扭矩/功率，速度 示例： 0.1 0.2 0.2 0.2 0.3 0.5 0.4 0.9 0.8 0.3 1.0 1.0
如果这些系数对计算的每个机械元素是需要的/现用的，用户需要按如 Example_DutyCycleWithFactors.dat 显示的定义载荷谱。
这个文件以后缀名*.dat 保存，此例子"Example-Tut-010.dat"， 优先放置在…\KISSsoft 03-2017\ext\DAT 文件夹（更多信息，见 图 5）或其他文件夹（更多信息，见图 6）。 在 KISSsoft 安装文件夹，用户会发现一个文件夹名为 C:\Programs\KISSsoft 03-2017\ext\DAT。如果存储后 缀名为*.dat 在这个文件夹， KISSsoft 系统能够自动找到它们。这样的情况下，用户仅需要按以下输入：
5 额外计算................................................................................................................................................. 20 5.1 胶合强度安全系数 ......................................................................................................................... 20 5.2 必需的硬化层深度 ......................................................................................................................... 22
3 输入数据................................................................................................................................................... 4 3.1 输入载荷谱...................................................................................................................................... 4 3.1.1 数据库：输入指导....................................................................................................................... 4 3.1.2 数据库：从文件中输入数据 ........................................................................................................ 6 3.1.3 自定义输入 ................................................................................................................................. 7 3.2 输入齿轮参数 .................................................................................................................................. 9 3.3 定义其他参数 ................................................................................................................................ 10 3.3.1 中心距....................................................................................................................................... 10 3.3.2 变位系数 ................................................................................................. 3.3.3 润滑 .......................................................................................................................................... 13
下列载荷谱会被使用：
Gear 1 6 5 20 25 44 18CrNiMo7-6 case-hardened 3360 440 1.25 20’000
Gear 2 6 5 20 76 43 18CrNiMo7-6 case-hardened 根据计算 根据计算 1.25 20’000
频率 [%] 10 20 40 30
4 带载荷谱的强度分析............................................................................................................................... 14 4.1 根据许用安全系数计算使用寿命 ................................................................................................... 14 4.2 根据使用寿命计算安全系数 .......................................................................................................... 18 4.3 计算最大允许扭矩 ......................................................................................................................... 19