如何提高齒輪傳動的接觸強度

螺絲刀

為什么加大中心距可提高接觸強度?還有其他什么措施?

愛貓人士薛定諤

提齒輪的加工精度也可以
. g' Y! p7 H. t8 {: r加大中心距是減小壓強，傳遞的力矩一樣，中心距越大接觸面受力越小

螺絲刀

愛貓人士薛定諤 發表于 2013-5-24 12:14
3 P9 x! `2 l! e$ U9 |1 o" \提齒輪的加工精度也可以
加大中心距是減小壓強，傳遞的力矩一樣，中心距越大接觸面受力越小

5 I, u" e- z, V% U哦,是這樣啊,謝謝了!

小西行長

1.齒面淬火，可以提高接觸強度，但是齒面越硬，齒間載荷分布越不均。
7 c  B/ I: K0 B" J* s# C2.采用小模數多齒數，通過提高重合度來提高齒面接觸強度。
3.加大齒寬系數也能提高接觸強度，但是齒寬系數越大，齒向載荷分布會越不均的。
' n* v, }' p3 _( z* j4.齒輪正變位也能提高齒面接觸強度，主要是加大了相互嚙合齒面的曲率半徑。
5.還可以改齒輪外嚙合為內嚙合也能提高齒面接觸強度。
# j; Q, O  b0 `( i/ u3 `6.還可以在同等中心距下，改直齒為斜齒或人字齒。也能提高齒面接觸強度。
1 @3 X7 l/ s+ [7.還可以。。。。。。多的很啊！
( @. ^( v1 _+ v, U

leungc

樓上說的很詳細  

螺絲刀

小西行長 發表于 2013-5-24 12:51
1.齒面淬火，可以提高接觸強度，但是齒面越硬，齒間載荷分布越不均。
2.采用小模數多齒數，通過提高重合度 ...

嗯,謝謝了!

問天問地問自己

小西行長 發表于 2013-5-24 12:51
0 T+ X9 y) S  E8 l$ r( {& B+ p: ^1.齒面淬火，可以提高接觸強度，但是齒面越硬，齒間載荷分布越不均。
2.采用小模數多齒數，通過提高重合度 ...

1.齒面淬火，可以提高接觸強度，但是齒面越硬，齒間載荷分布越不均。
2.采用小模數多齒數，通過提高重合度來提高齒面接觸強度。
3.加大齒寬系數也能提高接觸強度，但是齒寬系數越大，齒向載荷分布會越不均的。
4.齒輪正變位也能提高齒面接觸強度，主要是加大了相互嚙合齒面的曲率半徑。
+ _8 h( M4 j! t6 V# X: D8 `5.還可以改齒輪外嚙合為內嚙合也能提高齒面接觸強度。  P8 F6 u4 v% q: ]( a4 M
* ?1 _( d! d6 `$ F5 u: n8 i2 [9 G& p6.還可以在同等中心距下，改直齒為斜齒或人字齒。也能提高齒面接觸強度。% ^' V+ Z0 H* |3 ?
* X- J" d$ d  u: j+ b# A  j) y7.還可以。。。。。。多的很啊！

請教大俠，我正碰到一個齒輪校核的問題，為了照顧速比，安全系數達不到。打算用變位來增強小齒輪的強度。

1，硬齒面；表面淬火；
6 r5 ~& w  D" X# ^- K7 L1 X2，模數<=2；需要大速比，一個大齒輪，一個小齒輪；但是高度受限，大齒輪不能太大；
/ f5 q7 r& z3 `1 e9 J" z0 Q通過多個軟件校核，發現接觸強度安全系數不夠。
3，齒輪寬度基本定死了；

2 |" }8 n! a5 P' F4，考慮高度變位或者角度變位，特別是提升小齒輪的接觸強度。
. s/ [, p$ Y1 v7 r; e5，外嚙合；無法更改內嚙合；
4 l  P# M' U, Y: W  F$ w6，基于成本考慮用直齒；斜齒，螺旋齒，人字齒太昂貴；
* K) k' P5 Q' l: s, i' J5 o- ^7，愿聞其詳！

/ {" o5 p" L3 B, o非常感謝！

問天問地問自己

. N6 T9 {1 I; i8 w
) ^0 f4 o$ Z1 l; p- H2 P這是沒有變位的：


--------------漸開線圓柱齒輪強度校核GB/T3480-1997--------------
' W4 V5 b4 \; Q2 T, G  L6 C------------------------輸入參數-------------------------------
此計算針對閉式齒輪傳動
                                       外嚙合
                              小齒輪是其它   大齒輪是其它
" E# ~% E4 W5 e: V& K功率（千瓦）                            P   =0.15kW
) D+ D: r! o. f5 |/ U* E小齒輪轉速（轉/分）                     n1  =81
法向模數（mm）                          mn  =1
使用系數                                KA  =1.25
. ]1 [' o& K  C. n& r, A油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
' a) F6 r0 n# z/ ?' z6 w$ W2 h4 @設計壽命:                               50000小時小時
4 R' w, m* z( b- h$ u, `/ A# A6 N8 s運轉類型:                               雙向運轉
1 E+ W6 f  t" \) y- A  n齒面點蝕:                               不允許點蝕
' S1 a0 c- _5 m, G; X& F第Ⅱ組公差等級:                          8
第Ⅲ組公差等級:                          8
齒形角                            αn =20.000°=19°59'60"
" Y. l5 z) \( l) Z& ?5 N螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
; l' b1 V% s" k' M工作油溫                         θoil=50℃
/ v5 I. L! v7 `, i& M* M                                        不是人字齒
                                     裝配時進行檢驗調整
# O0 m: a4 s0 H6 Q1 ?                                        一般齒輪
. U) a# l  ?/ w2 w  p潤滑方式                                噴油潤滑
5 M2 H* N# m- _, h( Y( {, A驅動方式                                小輪驅動大輪
% b, z$ U5 j. e小齒輪布置系數                          K   =0.480
* m: l9 }4 c+ U0 S4 K軸承間距（mm）                          L   =100.000
齒輪偏心距或懸臂伸出量（mm）            s   =0.000
彎曲變形當量軸徑（mm）                dsh   =18.300
7 Y4 ~: f! O+ ]# \齒輪/軸裝配型式                        一般
最小接觸強度安全系數                   SHmin=1.00
% p/ Q/ F  ]/ g! F0 f最小彎曲強度安全系數                   SFmin=1.25
) F2 b; a0 f6 h7 V                                小齒輪           大齒輪
齒數                            Z1  =22        Z2=66
變位系數             xn1 =0.0       xn2=0.0
總齒寬（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
% T$ R0 ]2 u6 b1 }, l. H輪緣內腔直徑（mm）              Di1 =0 mm       Di2=0 mm
齒輪材料:              表面硬化鋼、氮化鋼        表面硬化鋼、氮化鋼
齒面粗糙度（μm）               Ra1 =16      Ra2=16
齒根圓角處的表面粗糙度（μm）       Raj1=16     Raj2=16
接觸強度極限（MPa）          σHlim1=1350  σHlim2=1350
彎曲強度極限（MPa）          σFlim1=360  σFlim1=360
. ~" _0 S; \3 x/ S; G8 u: V2 Y輪緣厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
輪幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
6 U9 Y) f9 u0 }" |2 ]2 C# N齒頂修緣量（μm）               ca1 = 30      ca2= 30
+ F" r5 w/ l9 ]1 f4 }2 e- R----------------------幾何及精度參數-------------------------------
- S% ], I1 r# r& ]" N                                    小齒輪          大齒輪
分度圓直徑（mm）                d   =22.000        66.000
6 W3 T! p  B/ }4 B3 @) g- y節圓直徑（mm）                  d'  =22.000        66.000
頂圓直徑（mm）                  da  =24.000        68.000
根圓直徑（mm）                  df  =19.500        63.500
0 x, C8 g  I# N( f5 w4 a基圓直徑（mm）                  db  =20.673        62.020
齒高（mm）                      h   =2.250         2.250
滑動率                          η  =3.200          1.042
7 {! k, z9 _. I+ I9 X9 S$ C基節極限偏差（μm）             fpb = 18            18
周節極限偏差（μm）             fpt =19             19
中心距（mm）                            a   =44.000
嚙合角（°）                            α' =20.000
0 N( L, }* ^. P" a) `( n% _. d; D分度圓線速度（m/s）                     v   =0.093
! ]0 Q. G1 @$ b% k0 }6 N, v" @端面重合度                              εα=1.690
軸向重合度                              εβ=0.000
齒形公差（μm）                         ff  = 14
0 N6 ?) x5 \1 @  e! l* m1 O齒向公差（μm）                         Fβ = 18
, j9 t! Z: `& }* u/ a# u------------------------接觸強度系數-------------------------------
4 a$ B# L6 O7 f. w臨界轉速比                               N  =0.002
誘導質量                                mred=0.001kg/mm
動載系數                                Kv  =1.002
* l4 a: q0 l+ p& F單對齒剛度                              C'  =13.401
嚙合剛度                                Cγ =20.335
小齒輪結構尺寸系數                      γ  =0.465
齒向載荷分布系數                        KHβ=1.702
齒間載荷分布系數                        KHα=1.261
8 c) G' i" b; `9 z節點區域系數                            ZH  =2.495
8 ^8 v+ U  J* I; V% l6 X: h" H彈性系數                                ZE  =189.812
  [4 {2 B- Y1 j' m3 G( X$ o: M重合度系數                              Zε =0.878
6 G1 Y6 p5 o+ ]# Z4 `5 a螺旋角系數                              Zβ =1.000
% O8 W0 {  s# r齒面工作硬化系數                        ZW  =1.000
( D. Y; b' z6 C1 U                                  小齒輪         大齒輪
5 D' I( S5 k% P, p! J* Q( b潤滑劑系數                      ZL  =0.923        0.923
  o$ L) J: F3 {( C9 q速度系數                        ZV  =0.938        0.938
2 d+ U; B  X4 O; n. Z3 B粗糙度系數                      ZR  =0.733        0.733
* j  e+ f5 p% h# A6 ^( i' D: B% d3 j尺寸系數                        ZX  =1.000        1.000
壽命系數                        ZNT =0.953        0.985
4 r# `" @, x( Y$ |# |2 ^單對齒嚙合系數               ZB  ZD =1.065        1.000
% L; L3 R. K/ o5 t' x! Y7 c1 L: y* E------------------------彎曲強度系數-------------------------------
9 [. B4 ?, Z8 P6 Q齒向載荷分布系數                        KFβ=1.574
齒間載荷分布系數                        KFα=1.261
: P+ T9 x( E; }1 G1 k重合度系數                              Yε =0.694
  t+ r/ |, O. p9 U) @2 y% @/ u螺旋角系數                              Yβ =1.000
* o% m0 \5 O) ~+ x5 T9 H. b$ b/ [$ [1 y試驗齒輪的應力修正系數                  Yst =2.0
% T/ K* o+ v7 N/ J7 |; k2 S1 Q( Y                                  小齒輪         大齒輪
6 c* @' V( s. v; K* b30°切點處曲率半徑系數        ρF/mn=0.568        0.494
尺寸系數                        YX  =1.000        1.000
齒形系數                        YF  =1.470        1.255
0 R2 N2 ^/ n$ y應力修正系數                    YS  =1.872        2.111
壽命系數                        Ynt =0.916        0.936
4 A/ V0 Z) a' n: {相對齒根圓角敏感系數         YδrelT=0.992        0.997
相對齒根表面狀況系數          YRrelT=0.838        0.838
$ j9 K  u, N2 n1 {0 ^/ d輪緣系數                        YB  =1.002        1.002
------------------------膠合強度系數-------------------------------
1 e5 T5 O7 F* M# C油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
3 ]4 r% E! V5 N: M( o平均摩擦系數                             μm=0.749
熱閃系數                                  XM=50.000
0 C" z) m6 ^  R2 e: F小齒輪齒頂E點的幾何系數                  XBE=0.273
+ [7 [* Z3 F4 z1 Z, a9 B單位齒寬載荷                              wt=288.193N/mm
7 e$ Y3 J5 ]: k9 ]9 v/ z$ T嚙入沖擊系數                              XQ=1.000
重合度系數                               Xε=0.272
, R5 r$ h0 M' w  Y* t加權系數                                  C1=0.700
8 X- ]5 N0 R. d5 [* T潤滑系數                                  Xs=1.200
加權系數                                  C2=1.500
  @. h# p  L4 `材料焊合系數                              Xw=1.000
螺旋線系數                              KBγ=1.000
9 B: ?6 h9 m8 p5 K齒頂修緣系數                             Xca=1.790
FZG潤滑油的膠合載荷級                    FZG= 7
試驗齒輪的本體溫度                      θMT=118.173℃
試驗齒輪的積分平均溫升             θflaintT=54.419℃
載荷全部作用于小輪齒頂E點時的瞬時溫升 θflaE=47.318℃
積分平均溫升                        θflaint=12.849℃
本體溫度                                 θM=70.793℃
積分溫度                               θint=90.066℃
' ?/ g, V/ d& Y* [3 D0 M0 u5 O- h膠合溫度                              θsint=199.802℃
--------------------接觸疲勞強度計算結果------------------------------
計算齒輪接觸極限應力（MPa）     σHG=815.592       843.476
計算接觸應力（MPa）              σH=1849.726        1736.484
7 e- C$ k! j8 ^, S接觸安全系數       Sh =0.441           0.486
' B+ x  [) {' ]- F. a--------------------彎曲疲勞強度計算結果------------------------------
彎曲強度極限（MPa）           σFlim=270.000        270.000
' N. j- V- T1 C1 Q. Z; Q* Y計算齒輪彎曲極限應力（MPa）     σFG=411.331        422.651
2 W% P5 U0 l* G8 U4 b3 H計算彎曲應力（MPa）              σF=734.487        707.358
彎曲安全系數       Sf =0.560           0.598
: Q* a+ m7 j! f/ Z: t  @  A0 b----------------------膠合強度計算結果--------------------------------
膠合承載能力的安全系數            SB=2.218
------------------------靜強度計算結果------------------------------
靜強度最大載荷系數                  uzxi=2.400
使用系數KA=1   動載系數KV=1
靜強度計算最大接觸應力(MPa)     σHs=2199.551        2199.551
+ D5 [: J$ Q$ ~' E& u8 I3 P; ]靜強度許用最大接觸應力(MPa)     σHP=2160.000        2160.000
靜強度接觸安全系數               Shj=0.982           0.982
靜強度計算最大彎曲應力(MPa)     σFs=1207.734        1163.125
靜強度許用最大彎曲應力(MPa)     σFP=1698.758        1888.200
: N: G1 a2 V1 h3 [4 I靜強度彎曲安全系數               Sfj=1.407           1.623
* X4 r* f' Y! ?; |  ~----------------------------------------------------------------
                 最 小 安 全 系 數 參 考 值
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃                │              最小安全系數                ┃
┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
0 k6 E' k6 }8 N2 C" c/ c6 S8 g$ {┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
4 i6 F% A0 z# z┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   較高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
9 ]0 i- V* d( R* e) W┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
4 A- ]3 ^; |/ k" U8 @注
1 在經過使用驗證或對材料強度、載荷工況及制造精度擁有較準確的數
3 u8 D/ K0 `4 h7 g$ }( s* S據時,可取表中SFmin下限值。
2 一般齒輪傳動不推薦采用低可靠度的安全系數值。
3 采用低可靠度的接觸安全系數時,可能在點蝕前出現齒面塑性變形。
" U9 N; i$ i  W4 z* \
                             最小膠合安全系數SBmin
┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
0 U9 ]# V0 q) ~9 i, D- m; j4 V6 ^┃     計算依據或使用要求         │ SBmin  │              備      注                ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
* p2 }# \! E; x7 K4 ^┃依據尖峰載荷計算時(如剪床 沖床) │  1.5   │                                        ┃
% z+ U& K. r, i┠────────────────┼────┼────────────────────┨
7 o8 T8 S# b+ L) v9 Z" B┃依據名義載荷計算時(如工業汽輪機)│1.5～1.8│有實測載荷譜為依據精確確定KA時,可取為1.5┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃  高可靠性要求(如飛機 汽輪機)   │ 2～2.5 │有實測載荷譜為依據精確確定KA時,可取為1.8┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
  注:經逐級加載跑合時取小值,不經跑合者取大值。
& q5 v8 B+ ~9 D7 e! Y' L2 E----------------------------------------------------------------
; C" N# a+ M8 \9 o& v; l
$ g9 ]1 H, ^6 \5 A, M

問天問地問自己

( p+ ~: f9 C5 E; y; w. H0 H( Q" ]. ^$ r
這是有變位的數據：均為正變位0.5，測算結果如下：
" D" N! T; ~' H& y; `+ g4 t
7 ?- {9 ?1 a5 a( G2 T
- ]2 I/ P7 [, s" w4 i, m
--------------漸開線圓柱齒輪強度校核GB/T3480-1997--------------
------------------------輸入參數-------------------------------
4 x! L; o) D/ ?" t$ x5 E  ^此計算針對閉式齒輪傳動
                                       外嚙合
                              小齒輪是其它   大齒輪是其它
! ^. }( ?, K2 L  s: s  J" x功率（千瓦）                            P   =0.15kW
小齒輪轉速（轉/分）                     n1  =81
( A, l# `, H- p4 ~法向模數（mm）                          mn  =1
( F1 M! Z( i( j9 r9 D使用系數                                KA  =1.25
* b# o( \! K; N+ c油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
設計壽命:                               5000小時小時
& J8 v& J& U2 I, a運轉類型:                               雙向運轉
齒面點蝕:                               允許少量點蝕
  ^' U  H: H0 q, g. [第Ⅱ組公差等級:                          8
第Ⅲ組公差等級:                          8
齒形角                            αn =20.000°=19°59'60"
螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
% e% r8 \$ \- x工作油溫                         θoil=50℃
; i" N+ s; p" ?$ f+ V2 o1 g1 O                                        不是人字齒
& o) R8 w2 V/ X% m( X0 q3 t) {) A- @6 B                                     裝配時進行檢驗調整
& r5 S: X7 g! S0 q                                        一般齒輪
' b& d. \) X5 n* K6 C潤滑方式                                噴油潤滑
# l6 f1 j# i9 K. X# R驅動方式                                小輪驅動大輪
/ p' J8 r! d! B6 J) T5 R3 w小齒輪布置系數                          K   =-0.600
1 O4 E7 T, ]& x; Q軸承間距（mm）                          L   =100.000
齒輪偏心距或懸臂伸出量（mm）            s   =0.000
彎曲變形當量軸徑（mm）                dsh   =18.300
齒輪/軸裝配型式                        一般
最小接觸強度安全系數                   SHmin=1.00
* |, y% |/ p: f' w最小彎曲強度安全系數                   SFmin=1.25
                                小齒輪           大齒輪
齒數                            Z1  =22        Z2=66
變位系數                        xn1 =0.5       xn2=0.5
總齒寬（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
0 J9 a. \7 n8 c3 P. E: G輪緣內腔直徑（mm）              Di1 =0 mm       Di2=0 mm
齒輪材料:              表面硬化鋼、氮化鋼        表面硬化鋼、氮化鋼
齒面粗糙度（μm）               Ra1 =16      Ra2=16
齒根圓角處的表面粗糙度（μm）       Raj1=16     Raj2=16
" b/ a& X, S% C4 y( \接觸強度極限（MPa）          σHlim1=1350  σHlim2=1350
1 c8 j% `$ s; b# r' X彎曲強度極限（MPa）          σFlim1=540  σFlim1=540
輪緣厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
輪幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
齒頂修緣量（μm）               ca1 = 30      ca2= 30
----------------------幾何及精度參數-------------------------------
" n7 `. m& m$ d3 I' I                                    小齒輪          大齒輪
分度圓直徑（mm）                d   =22.000        66.000
節圓直徑（mm）                  d'  =22.465        67.396
# p$ `4 Y  Q8 _; C7 K1 U0 [1 y' K- Y頂圓直徑（mm）                  da  =24.861        68.861
2 @2 u, U' M4 ?" G2 K根圓直徑（mm）                  df  =20.500        64.500
基圓直徑（mm）                  db  =20.673        62.020
; Z5 k( G3 `; U! g! t( w齒高（mm）                      h   =2.181         2.181
0 \5 T9 `# u. C" [: Q滑動率                          η  =0.901          0.939
基節極限偏差（μm）             fpb = 18            18
: j9 b5 W& N! E+ W1 M周節極限偏差（μm）             fpt =19             19
中心距（mm）                            a   =44.931
嚙合角（°）                            α' =23.040
分度圓線速度（m/s）                     v   =0.093
端面重合度                              εα=1.450
, o' G1 ^0 [/ J6 N軸向重合度                              εβ=0.000
齒形公差（μm）                         ff  = 14
' ?' q& n1 F2 \3 _! K齒向公差（μm）                         Fβ = 18
. A# K) A+ i& K------------------------接觸強度系數-------------------------------
- I3 m! U$ M* w3 ]) Y1 i臨界轉速比                               N  =0.002
誘導質量                                mred=0.002kg/mm
% ~& _: h0 A8 T4 S0 k0 j" _動載系數                                Kv  =1.002
# S* z7 M" S3 i+ I4 Z單對齒剛度                              C'  =15.186
' W& n9 C" ~% z% |7 Y$ g" K嚙合剛度                                Cγ =20.315
4 p) M8 y; g; e1 X! H小齒輪結構尺寸系數                      γ  =0.465
+ w, z/ b6 N( y齒向載荷分布系數                        KHβ=1.702
齒間載荷分布系數                        KHα=1.082
節點區域系數                            ZH  =2.308
彈性系數                                ZE  =189.812
( n! x3 d! k% E5 _( G重合度系數                              Zε =0.922
7 Z7 g& S+ {, `螺旋角系數                              Zβ =1.000
( _- x: d) k* a0 Y% C齒面工作硬化系數                        ZW  =1.000
                                  小齒輪         大齒輪
: `/ p2 l4 `+ S+ r. ~潤滑劑系數                      ZL  =0.961        0.972
速度系數                        ZV  =0.968        0.978
! p* w: R7 g9 k$ b4 `( [粗糙度系數                      ZR  =0.858        0.898
% |! @7 Z9 w4 R尺寸系數                        ZX  =1.000        1.000
壽命系數                        ZNT =1.236        1.320
單對齒嚙合系數               ZB  ZD =1.037        1.000
------------------------彎曲強度系數-------------------------------
0 z' g0 M& }' T* L+ `齒向載荷分布系數                        KFβ=1.577
齒間載荷分布系數                        KFα=1.082
重合度系數                              Yε =0.767
: q# x+ J5 Q6 p( e螺旋角系數                              Yβ =1.000
試驗齒輪的應力修正系數                  Yst =2.0
                                  小齒輪         大齒輪
" {% i' f+ d& i( j30°切點處曲率半徑系數        ρF/mn=0.423        0.404
& r7 R% P3 ?9 ?8 C3 [5 n' h, _尺寸系數                        YX  =1.000        1.000
齒形系數                        YF  =1.241        1.318
應力修正系數                    YS  =2.239        2.250
壽命系數                        Ynt =0.959        0.980
& U8 |* j) [. O7 e, T( L# F相對齒根圓角敏感系數         YδrelT=1.001        1.003
* Z% {  x+ _8 p% F相對齒根表面狀況系數          YRrelT=0.838        0.838
輪緣系數                        YB  =1.000        1.000
6 s+ k, k0 u6 Y0 k5 d------------------------膠合強度系數-------------------------------
油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
平均摩擦系數                             μm=0.693
5 i# z$ a  T& K. ~. o% X! v熱閃系數                                  XM=50.000
: V3 q, j4 g; U. Y: |3 N/ G小齒輪齒頂E點的幾何系數                  XBE=0.358
單位齒寬載荷                              wt=247.221N/mm
. C9 }/ b$ Q+ b$ t# \8 I嚙入沖擊系數                              XQ=1.000
- W- E7 K1 l' |( |重合度系數                               Xε=0.362
/ _5 A) ]8 E0 J# X4 s加權系數                                  C1=0.700
6 K. [3 j; `/ N潤滑系數                                  Xs=1.200
加權系數                                  C2=1.500
4 J6 C( x% A- T! a0 Q2 G材料焊合系數                              Xw=1.000
5 k2 C1 ~% v& x+ }7 v) Q% `螺旋線系數                              KBγ=1.000
* p0 m0 |: i. A! T6 m" x( s* F1 c齒頂修緣系數                             Xca=2.399
$ t! G" O& a  V3 A5 u, vFZG潤滑油的膠合載荷級                    FZG= 7
試驗齒輪的本體溫度                      θMT=118.173℃
7 S& t4 [6 K' N( b& {. @試驗齒輪的積分平均溫升             θflaintT=54.419℃
載荷全部作用于小輪齒頂E點時的瞬時溫升 θflaE=38.031℃
! c) P7 V- q& P) ?積分平均溫升                        θflaint=13.755℃
本體溫度                                 θM=71.555℃
% E2 c$ l" E9 B0 ]# d. {9 L  ?0 S積分溫度                               θint=92.188℃
膠合溫度                              θsint=199.802℃
7 A; G6 R& h& U! T1 C/ O4 K) d4 I8 T--------------------接觸疲勞強度計算結果------------------------------
+ Z3 b5 f5 P' {計算齒輪接觸極限應力（MPa）     σHG=1332.116       1521.427
計算接觸應力（MPa）              σH=1621.424        1563.079
7 C6 M  R8 d- }7 ^  u接觸安全系數                     Sh =0.822           0.973
--------------------彎曲疲勞強度計算結果------------------------------
彎曲強度極限（MPa）           σFlim=405.000        405.000
計算齒輪彎曲極限應力（MPa）     σFG=651.817        667.731
, t& Q3 a) m1 h9 q  S  a計算彎曲應力（MPa）              σF=636.511        679.623
彎曲安全系數                     Sf =1.024           0.983
----------------------膠合強度計算結果--------------------------------
, v6 q  s7 R/ X0 [膠合承載能力的安全系數            SB=2.167
& y& l  e. r: D1 C. ~4 q; g------------------------靜強度計算結果------------------------------
. g- |+ r& A9 p) v- k4 O1 I5 r靜強度最大載荷系數                  uzxi=2.400
使用系數KA=1   動載系數KV=1
靜強度計算最大接觸應力(MPa)     σHs=1979.768        1979.768
0 n8 `) U* E( ~0 G靜強度許用最大接觸應力(MPa)     σHP=2160.000        2160.000
9 v# y& N5 f( u, V靜強度接觸安全系數               Shj=1.091           1.091
9 S0 L) a, t1 K! |& ]靜強度計算最大彎曲應力(MPa)     σFs=1047.303        1118.239
靜強度許用最大彎曲應力(MPa)     σFP=2983.586        2997.097
靜強度彎曲安全系數               Sfj=2.849           2.680
% l+ R$ g9 i9 k+ b1 X- c----------------------------------------------------------------
. M( X8 o6 H: @) W* c                 最 小 安 全 系 數 參 考 值
1 c- K! E+ t9 P" v2 R" r- Y& y┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
, K$ V& I. f+ |7 V0 ^2 J┃                │              最小安全系數                ┃
┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
& ]( |* \& d" \┠────────┼─────────┼───────────┨
& S6 F3 s( V: B- a% }% w2 Y4 m$ K: j* T┃   較高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
4 u/ h0 Q' a( U; Z┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
1 e! d# O  d4 K1 L2 q注
' P& R0 p2 b: b& V: ~3 r7 y! J9 v1 在經過使用驗證或對材料強度、載荷工況及制造精度擁有較準確的數
據時,可取表中SFmin下限值。
2 一般齒輪傳動不推薦采用低可靠度的安全系數值。
( r* U- O2 f% g- ]5 ~3 采用低可靠度的接觸安全系數時,可能在點蝕前出現齒面塑性變形。
4 ?$ Z+ U. e* u8 u
* ?6 p- T' {' e' j                             最小膠合安全系數SBmin
┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
- q" h. O. u& Y+ b; v┃     計算依據或使用要求         │ SBmin  │              備      注                ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃依據尖峰載荷計算時(如剪床 沖床) │  1.5   │                                        ┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
4 a8 D4 ?5 C( g' x9 R! [┃依據名義載荷計算時(如工業汽輪機)│1.5～1.8│有實測載荷譜為依據精確確定KA時,可取為1.5┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃  高可靠性要求(如飛機 汽輪機)   │ 2～2.5 │有實測載荷譜為依據精確確定KA時,可取為1.8┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
  注:經逐級加載跑合時取小值,不經跑合者取大值。
----------------------------------------------------------------

問天問地問自己

--------------漸開線圓柱齒輪強度校核GB/T3480-1997--------------
------------------------輸入參數-------------------------------
; d, H! S* a- H3 x1 x此計算針對閉式齒輪傳動
2 d; b0 X+ O9 q( S                                       外嚙合
                              小齒輪是其它   大齒輪是其它
7 q, m5 y) s7 |5 u功率（千瓦）                            P   =0.15kW
小齒輪轉速（轉/分）                     n1  =81
法向模數（mm）                          mn  =1
" D9 E. o+ i6 }) D7 u; P5 r  P使用系數                                KA  =1.25
油粘度（mm2/s）                         ν40= 33.5
# v) }" {/ c6 X設計壽命:                               5000小時小時
9 w( q$ B$ G0 n: K運轉類型:                               雙向運轉
1 f! h3 ?2 S: b. c) H( n齒面點蝕:                               允許少量點蝕
第Ⅱ組公差等級:                          8
第Ⅲ組公差等級:                          8
- \# i% N  p+ k- z: @8 W' G齒形角                            αn =20.000°=19°59'60"
, ]! G$ D: y" Y3 E5 g螺旋角                            β  =0.00°=0°0'0"
工作油溫                         θoil=50℃
$ C+ A% k  F9 y6 B5 k" a                                        不是人字齒
( \) G% t) B, O3 m4 p6 L* q+ F                                     裝配時進行檢驗調整
                                        一般齒輪
潤滑方式                                噴油潤滑
驅動方式                                小輪驅動大輪
( F- V2 |* w" K1 V小齒輪布置系數                          K   =-0.600
- a0 Q0 Q6 Z6 C& K0 ]* w. Z! ?/ [軸承間距（mm）                          L   =100.000
齒輪偏心距或懸臂伸出量（mm）            s   =0.000
; ?, M& L( B- V/ C' B& t彎曲變形當量軸徑（mm）                dsh   =18.300
) f) i# c# x& P5 s% H3 I( g齒輪/軸裝配型式                        一般
/ b& P! _: P2 b最小接觸強度安全系數                   SHmin=1.00
! }  S: y$ b# ~  X9 p最小彎曲強度安全系數                   SFmin=1.25
7 \: k  c( u3 N+ K                                小齒輪           大齒輪
齒數                            Z1  =22        Z2=66
變位系數       xn1 =0.5       xn2=-0.5
# \! `# n, l# V, f6 K. @. u# F總齒寬（mm）                    b1  =15mm        b2=15mm
輪緣內腔直徑（mm）              Di1 =0 mm       Di2=0 mm
1 _0 p( l9 N- D$ {6 w( m齒輪材料:              表面硬化鋼、氮化鋼        表面硬化鋼、氮化鋼
齒面粗糙度（μm）               Ra1 =16      Ra2=16
( B4 A, _3 `6 A齒根圓角處的表面粗糙度（μm）       Raj1=16     Raj2=16
接觸強度極限（MPa）          σHlim1=1350  σHlim2=1350
" z4 L* ]4 |2 [- r. |% H, r  l彎曲強度極限（MPa）          σFlim1=540  σFlim1=540
輪緣厚度（mm）                  SR1 = 3.5       SR2= 3.5
輪幅厚度（mm）                  bs1 = 15       bs2= 15
齒頂修緣量（μm）               ca1 = 30      ca2= 30
( w- r. g. Y0 u# F8 U5 B----------------------幾何及精度參數-------------------------------
8 {) q& z6 f* |7 x' ]                                    小齒輪          大齒輪
分度圓直徑（mm）                d   =22.000        66.000
節圓直徑（mm）                  d'  =22.000        66.000
$ R$ z0 c3 |% m7 N% \頂圓直徑（mm）                  da  =25.000        67.000
根圓直徑（mm）                  df  =20.500        62.500
6 x" P: X" l3 h: a6 j) V9 O基圓直徑（mm）                  db  =20.673        62.020
齒高（mm）                      h   =2.250         2.250
5 B! C0 y. [% K. W8 G滑動率                          η  =0.779          1.629
. E& T7 D% {3 N% h: C4 c基節極限偏差（μm）             fpb = 18            18
周節極限偏差（μm）             fpt =19             19
* R7 `) ~) F" o( E& }* j中心距（mm）                            a   =44.000
嚙合角（°）                            α' =20.000
& e9 Q( p( _# O2 f8 l0 V4 d1 _分度圓線速度（m/s）                     v   =0.093
端面重合度                              εα=1.577
軸向重合度                              εβ=0.000
齒形公差（μm）                         ff  = 14
齒向公差（μm）                         Fβ = 18
------------------------接觸強度系數-------------------------------
臨界轉速比                               N  =0.002
誘導質量                                mred=0.002kg/mm
+ q) O! u0 t& R/ X& J3 H動載系數                                Kv  =1.002
單對齒剛度                              C'  =13.694
嚙合剛度                                Cγ =19.616
小齒輪結構尺寸系數                      γ  =0.465
齒向載荷分布系數                        KHβ=1.677
1 v: v+ `. C1 ?( W6 c齒間載荷分布系數                        KHα=1.167
! {, p8 d$ f% ]8 K8 O" m0 X節點區域系數                            ZH  =2.495
1 [; ?7 j  [8 {' s/ o  }彈性系數                                ZE  =189.812
重合度系數                              Zε =0.899
螺旋角系數                              Zβ =1.000
齒面工作硬化系數                        ZW  =1.000
& `6 [. d. `% O, x) [: H! a- C                                  小齒輪         大齒輪
潤滑劑系數                      ZL  =0.961        0.972
速度系數                        ZV  =0.968        0.978
) q8 i( z% P/ h( ?# d粗糙度系數                      ZR  =0.856        0.897
尺寸系數                        ZX  =1.000        1.000
9 d/ {% w! |3 Q壽命系數                        ZNT =1.236        1.320
單對齒嚙合系數               ZB  ZD =1.000        1.000
. a4 v. h4 R' H" U' y2 D------------------------彎曲強度系數-------------------------------
" T4 V1 C3 v% e; H齒向載荷分布系數                        KFβ=1.555
' R$ D5 `) R, F( Z/ U( ]齒間載荷分布系數                        KFα=1.167
7 {" ^3 k+ C) V# `  }8 U( m9 w重合度系數                              Yε =0.726
螺旋角系數                              Yβ =1.000
試驗齒輪的應力修正系數                  Yst =2.0
7 F# Y, u* ^- g+ k. J: U* k                                  小齒輪         大齒輪
30°切點處曲率半徑系數        ρF/mn=0.423        0.632
9 P. z8 R. C& i! g' s. f尺寸系數                        YX  =1.000        1.000
齒形系數                        YF  =1.108        1.691
" F; x7 v& S( w) V7 [) l' T應力修正系數                    YS  =2.351        1.732
! t2 |' g9 Q6 K8 ?, W2 o$ g壽命系數                        Ynt =0.959        0.980
相對齒根圓角敏感系數         YδrelT=1.001        0.991
# j6 h" s9 H* E0 n" f2 }相對齒根表面狀況系數          YRrelT=0.838        0.838
輪緣系數                        YB  =1.002        1.002
------------------------膠合強度系數-------------------------------
油粘度（mm2/s）                           ν=20.1
8 Z; T, Z% n4 n! m- ~% c" n: e! A平均摩擦系數                             μm=0.732
熱閃系數                                  XM=50.000
小齒輪齒頂E點的幾何系數                  XBE=0.371
單位齒寬載荷                              wt=262.752N/mm
嚙入沖擊系數                              XQ=1.000
+ m) L0 j' R% Z重合度系數                               Xε=0.253
$ e0 ^2 N& h0 w. M1 L- I加權系數                                  C1=0.700
  S- S  W- Y3 l潤滑系數                                  Xs=1.200
加權系數                                  C2=1.500
2 D8 W3 I6 q+ r, ^材料焊合系數                              Xw=1.000
/ K" C9 z4 F! ?! S( v5 D螺旋線系數                              KBγ=1.000
齒頂修緣系數                             Xca=2.135
' ]* L& S. ^, e+ O% F  q8 h  IFZG潤滑油的膠合載荷級                    FZG= 7
試驗齒輪的本體溫度                      θMT=118.173℃
試驗齒輪的積分平均溫升             θflaintT=54.419℃
載荷全部作用于小輪齒頂E點時的瞬時溫升 θflaE=49.195℃
$ T# Q& S. D" f9 m+ O! K積分平均溫升                        θflaint=12.435℃
& t6 y, Z. U4 Q4 {4 g5 ^本體溫度                                 θM=70.445℃
積分溫度                               θint=89.098℃
膠合溫度                              θsint=199.802℃
; F' [7 [) l. y6 j( c6 B2 }  R--------------------接觸疲勞強度計算結果------------------------------
計算齒輪接觸極限應力（MPa）     σHG=1329.359       1519.212
計算接觸應力（MPa）              σH=1698.261        1698.261
接觸安全系數                     Sh =0.783           0.895
2 W* y& y- E; `2 @--------------------彎曲疲勞強度計算結果------------------------------
4 S& K3 j0 @$ H$ f! V) s彎曲強度極限（MPa）           σFlim=405.000        405.000
/ Y/ ]$ F1 m. W計算齒輪彎曲極限應力（MPa）     σFG=651.817        659.739
( j5 T+ B+ D4 y" D) j# s計算彎曲應力（MPa）              σF=635.043        714.329
彎曲安全系數                     Sf =1.026           0.924
----------------------膠合強度計算結果--------------------------------
2 H* Z$ ]" H7 t2 K9 `( V, k膠合承載能力的安全系數            SB=2.242
------------------------靜強度計算結果------------------------------
% P8 N1 l) `2 ?+ t: E靜強度最大載荷系數                  uzxi=2.400
% l# E4 c6 T, g* N7 e使用系數KA=1   動載系數KV=1
' S. w1 k+ b, ^! h. U3 n* R靜強度計算最大接觸應力(MPa)     σHs=2155.373        2155.373
靜強度許用最大接觸應力(MPa)     σHP=2160.000        2160.000
. v2 K4 ?( }. S5 d" }1 _靜強度接觸安全系數               Shj=1.002           1.002
靜強度計算最大彎曲應力(MPa)     σFs=1047.694        1178.501
! B" B2 r( G' B5 f靜強度許用最大彎曲應力(MPa)     σFP=3116.720        2381.947
靜強度彎曲安全系數               Sfj=2.975           2.021
----------------------------------------------------------------
# q" p! ^1 y7 R& B8 n2 \                 最 小 安 全 系 數 參 考 值
! T1 _# M8 k; R. z; p) _7 N% O┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃                │              最小安全系數                ┃
┃    使用要求    ├─────────┬───────────┨
( a/ s2 |7 J& M: J┃                │      SFmin       │        SHmin         ┃
* W# {1 U3 [" q┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    高可靠度    │      2.00        │      1.50~1.60       ┃
( M: r/ r' p  f$ k┠────────┼─────────┼───────────┨
7 h# V) d' b. L2 O9 F0 y┃   較高可靠度   │      1.60        │      1.25~1.30       ┃
! H0 w# i0 h' B+ D* u7 i6 R% d# g┠────────┼─────────┼───────────┨
: a: H% C) y" D  Z┃   一般可靠度   │      1.25        │      1.00~1.10       ┃
┠────────┼─────────┼───────────┨
┃    低可靠度    │      1.00        │        0.85          ┃
$ d1 K; C0 P) Y/ R; l  O┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┛
注
* A: w5 t& P: n  _1 在經過使用驗證或對材料強度、載荷工況及制造精度擁有較準確的數
+ y, [, k: O2 d0 H3 G, G  b據時,可取表中SFmin下限值。
5 [+ X2 E4 U& ?$ D' A$ F; v2 一般齒輪傳動不推薦采用低可靠度的安全系數值。
9 a' w% a: `# s' M! u3 采用低可靠度的接觸安全系數時,可能在點蝕前出現齒面塑性變形。
7 d8 c7 K! G  B/ t( O
                             最小膠合安全系數SBmin
┏━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
- L5 @' ]! Z* s" m5 {6 S. q4 h┃     計算依據或使用要求         │ SBmin  │              備      注                ┃
1 a, d* I4 V" n# I+ n: @┠────────────────┼────┼────────────────────┨
┃依據尖峰載荷計算時(如剪床 沖床) │  1.5   │                                        ┃
$ O, ?; J# @* J+ w* Y$ A┠────────────────┼────┼────────────────────┨
  v% i, N8 p: j. E┃依據名義載荷計算時(如工業汽輪機)│1.5～1.8│有實測載荷譜為依據精確確定KA時,可取為1.5┃
┠────────────────┼────┼────────────────────┨
& U, a0 ?% A1 t2 G, Q8 D" L; i4 Z3 X┃  高可靠性要求(如飛機 汽輪機)   │ 2～2.5 │有實測載荷譜為依據精確確定KA時,可取為1.8┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
1 R& h! {2 b6 }; F- ~  注:經逐級加載跑合時取小值,不經跑合者取大值。
----------------------------------------------------------------