渐开线花键强度校核 完整计算

205
渗碳渗氮淬火
应力转换系数K值
较少齿渐开线花键
0.3
较多齿渐开线花键
0.15
系列或模数/mm 轻系列或m≤2 中系列或2<m≤5
5<m≤10
轴向偏载系数K4
平均圆直径dm
≤30 >30-50 >50-80 >80-120 >120 ≤30 >30-50 >50-80 >80-120 >120 ≤30 >30-50 >50-80 >80-120 >120
1.3-2.0
1.4-2.8
1.4-2.2
1.6-3.2
1.5-2.4
1.8-3.6
1.6-2.6
2.0-3.9
1.7-2.8
2.2-4.2
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
牌号 20CrMnTi
40Cr 45
材料力学性能
抗拉强度[σb]
1080 980 600
屈服强度[σs]
835 785 355
原动机(输入端)
均匀、平衡 轻微冲击 中等冲击
使用系数K1
均匀、平衡 1.00 1.25 1.50
工作机(输出端) 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
[σH] Mpa σH Mpa
294.435 106.788
OK
[σF] Mpa
431.956
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) 4、外花键扭转与弯曲强度(许用 值)
当量应力(计算值)
σF Mpa
168.267
OK
[τF] Mpaቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
215.978
τFmax Mpa
211.337
OK
[σv] Mpa σv Mpa
368.044 163.508
OK
5、齿面耐磨损能力计算
a、花键副在108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)
[σH1] Mpa σH Mpa
110 106.788 OK
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)
l/dm
≤1.0
>1.0-1.5
1.1-1.3
1.2-1.6
1.2-1.5
1.4-2.0
1.3-1.7
1.6-2.4
1.4-1.9
1.8-2.8
1.5-2.1
2.0-3.2
1.2-1.6
1.3-2.1
1.3-1.8
1.5-2.5
1.4-2.0
1.7-2.9
1.5-2.2
1.9-3.3
1.6-2.4
2.1-3.6
[σH2] Mpa
9.4
σH Mpa
106.788
NO
未经热 处理 20HRC
95
调质 处理 28HRC
110
齿面磨损许用压应力σH1、σH2值(摘自GB/T17855-1999)
σH1值
σH2值
40HRC
淬火 45HRC
50HRC
渗碳渗氮 淬火 20HRC
未经热处理 调质处理 淬火
135
170
185
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
o
l mm
Dee mm Die mm Dii mm ρ mm
DFe mm hw mm h mm
SFn mm
44 2 30 32 90 84.4 86 0.8 85.7 2 2.8 4.297
T N.m
σb Mpa
σs Mpa
SH
/
SF
/
K1
/
K2
/
K3
/
K4
/
K/
σH1 Mpa σH2 Mpa
Mb N.m
dh mm αtn / Ft N
W N/mm
τtn Mpa
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
-1999)
σH2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