(完整版)齿轮强度校核及重合度计算(已优化)

d
mt
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z1
mn z1 cos
径da
a
mn 2 cos
(z1 z2 )
角
αt
d a d 2ha
db d b d cos t
ha (ha*n x)mn
t arctan(tan n / cos )
28.5
3.43
28.5
3.43
48.02 188.65
4.5 3.2277
57.02
118.34 195.11
齿轮强度校核计算
分度圆压力角a/α n
度
20
输入扭矩 N·M T
407 输入转速
转/分
n
法向模数
Mn
3 螺旋角
β
输 小齿轮齿数
Z1
14 大齿轮齿数
Z2
入 小齿轮变位系数
X1
0.5 大齿轮变位系数
X2
数 小齿轮节圆直径
d1
48.021 大齿轮节圆直径
d2
据 小齿轮宽度
b1
33 大齿轮宽度
b2
端面重合度(按尾表算) εa
21 计算寿命系数
YNT
22 齿根圆角敏感系数 YδRelT
图A 渗碳淬火钢，心部硬度>30HRc
2 10 6 NL
0 .115
表16.2-48，齿根圆角qs>1.5
1050 0.831
1
23 齿根表面状况系数 YRrelT 表14-1-112，齿根表面粗糙度Ra≤2.6μm
1
24 抗弯尺寸系数
1193 1.0154
按所选定安全系数，齿轮1接触强度不能满足要求
齿轮2接触强度满足要求
18 复合齿形系数 19 抗弯重合系数
YFS Yεβ
图16.2-24剃齿齿轮(找齿数和变为系数交
点)
Y Y
Y
0.25 0.75 a
如果εβ>1，则 Y 1
4.09 0.535
20 弯曲疲劳强度基本值
σFE
22.59 44.34 22.59 174.17
1 2
z1 tan at1 tan t z2 tan at2
tan t
齿顶圆压力角 端面重合 纵向重合
αat
度 εα 度εβ
cos t
a
arccos
db da
b sin mn
总重合度 当量齿数
εγ
zv
z v z 1 / cos 3
FE YNT Yrect Z Rrect YX F
2.24
齿轮2弯曲强度满足要求
以上校核计算按照机械工业出版社《机械设计手册》【齿面接触疲劳强度与齿根弯曲疲劳强度校核 计算】进行
注：绿色为输入 值，红色为计算值
齿数 Z
模数 m 压力角 α 螺旋角 β 变为系数 χ
齿顶高系 数 h*an
1.65105 大齿轮轴向重合度
εβ
传动比
u
3.929 节圆端面压力角
αt
齿轮为7级精度，齿形齿向均作修形，剃齿
齿轮上圆周力 N
节点线速度
mm/s
序号
输入系数
Ft v 代号
2T
d1
n d1
说明
16951 2.06 齿轮1
1 使用系数
Ka
参照表14-1-71说明
1
2 动载系数
Kv
1
K
K1 A
深
参考表16.2-47选定
2
10 NL
6
0 .0191
参考GB/T3480-1997表14-1-98，按剃齿齿轮副选取
0.942 1550
15000000 0.962
1
12 工作硬化系数
ZW 图14-1-90或计算，大齿轮齿面硬度HBS>470
1
13 尺寸系数 14 最小安全系数
ZX 表14-1-99,按mn<7选取/
1193
1.9195 满足要求
3.95
0.535
0.704256
Yβ=
0.76
图14-1-109/
1050 0.831
1 1 1
419 1.4 623
2.08
满足要求 弯曲疲劳强度校核
1 2
z1 tan at1 ta
齿宽 b
端面模数 mt
mt
mn cos
分度圆直径 d 齿顶高 ha 齿顶圆直 中心距 a 端面压力 基圆直径
Ft b
K2
Z V 100
u2 1 u2
K1 K1、K2按表16.2-39查取，7级精度斜齿轮 K2 3 齿向载荷分布系数 KHβ、KF 参照表14-1-88/89说明按修形齿轮选取
β
4 齿间载荷分配系数 KHa、 KFA 表14-1-92按7级精度经表面硬化直齿轮
5 节点区域系数
ZH
2 cos(βb ) cos 2 ( t ) tan( t，）
1.037
23.900 0.087
1 1
2.201
6 材料弹性系数
ZE
表14-1-95，大小齿轮均为钢件
189.8
7 重合度系数 8 试验齿轮疲劳极限 9 齿轮设计寿命 10 寿命系数 11 油膜影响系数
Zε,Zβ σHlim
NL YNT ZLVR
4
a 3
(1
)
a
当εβ〉1时取εβ=1
按图14-1-84，齿轮滲碳淬火能保证有效层
38.97
20.93
1.651046 1.466037 3.117083 26.79
82.21
小齿 轮
大齿 轮
14
3
20
29
55
3
20
29
0.5
1
0.0759
1
820 29 55
0.0759 188.653
28.5 1.466 22.59448
16951 2.06
齿轮2 1
1.000
1 1
2.201
189.8
0.93521105 1550
15000000 0.962 1 1
1 1.25
777
SHmin 参考表14-1-100较高可靠度低档选取
1 1.25
15 计算接触应力
σH
ZH ZE Z
Ft bd1
u 1 u
KA
KV
KH
KH
1469
16 许用应力 17 安全系数
σHP SH
HLim Z NT Z LVR ZW Z X S H min
HLim Z NT Z LVR ZW Z X H
Yx
图16.2-28，模数mn<5
1
25 计算弯曲应力
σF
F t
b
KA KV KF KF YFs Y
mn
389
26 最小安全系数
SFmin
参考表14-1-100
1.40
27 许用弯曲应力
σFP
FE YNT Yrect Z Rrect YX S F min
623
28 安全系数
SF
齿轮1弯曲强度满足要求