圓柱齒輪強(qiáng)度計算與校核(可編輯修改公式)

圓柱齒輪強(qiáng)度計算與校核,,,,,,,,,,

按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算最小模數(shù),,,,,表1使用系數(shù)KA,,,,,

參數(shù)與條件,,數(shù)值,備注,,載荷狀態(tài),原動機(jī),,,,

"載荷分布系數(shù)

K=KA*KV*Kα*Kβ

=",使用系數(shù)KA,1,表1,,,電動機(jī),蒸汽機(jī)燃?xì)廨啓C(jī),多缸內(nèi)燃機(jī),單杠內(nèi)燃機(jī),

,動載系數(shù)KV,1.2,7級精度,,均勻平穩(wěn),1~1.1,1.1,1.25,1.5,

,齒間載荷分布Kα,1.2,"7級表面硬斜齒

8級表面軟斜齒",,輕微沖擊,1.1~1.3,1.35,1.5,1.75,

1.93968,齒向載荷分布Kβ,1.347,表4,,中等沖擊,1.3~1.4,1.4,1.75,2,

齒寬系數(shù)Φd,齒寬b/小齒d1,1,表5,,嚴(yán)重沖擊,1.4~1.6,1.85,2,≥2.25,

傳動比u,,3.2,,,,,,,,

壓力角α,,20,一般為20,,表2動載系數(shù)Kv(錐形齒按低一級精度選取)（v=10）v=πd1n1/60/1000,,,,,

斜齒輪螺旋角β(推薦8~20°),,14,直齒輪為0,,"動載系數(shù)Kv

",6級精度,7級精度,8級精度,9級精度,

斜齒輪縱向重合度εβ,,1.90,0.318*Φd*Z1*tanβ,,,1.1,1.2,1.3,1.4,

斜齒輪螺旋角影響系數(shù)Yβ,,0.88,,,,,,,,

斜齒輪端面重合系數(shù)εα,,1.64,公式很打腦殼,,,,,,,

小齒輪傳遞功率與轉(zhuǎn)矩2選1輸入,若已知P(kw),10,,,,,,,,

,若已知T(N.mm),,99468.75,,,,,,,

,,,,,,,,,,,

參數(shù),小齒輪,大齒輪,備注,,,,,,,

齒數(shù)z,24,77,Z2=Z1*u,,,,,,,

斜齒輪當(dāng)量齒數(shù)ZV,26.27,84.29,Zv=Zcos3β,,,,,,,

齒形系數(shù)YFa,2.567,2.202,,,,,,,,

應(yīng)力矯正系數(shù)Ysa,1.59,1.77,,,,,,,,

YFa*Ysa,4.07,3.90,,,,,,,,

相配合的齒輪數(shù)j,1,1,,,,,,,,

工作壽命L（h）,72000,,班次*班時*天數(shù)*年限,,表3齒間載荷分布Kα,,,,,

轉(zhuǎn)速n（r/min）,960,300,,,"齒間載荷分布Kα

（β≤30°）","直齒,5級斜齒

6級表面軟斜齒

","6級表面硬斜齒

7級表面軟斜齒","7級表面硬斜齒

8級表面軟斜齒",8級表面硬斜齒,

應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N,4.15E+09,1.30E+09,N=60njL,,,6級表面軟斜齒,7級表面軟斜齒,8級表面軟斜齒,,

壽命系數(shù)KN,0.9,0.95,表6,,,1,1.1,1.2,1.4,

齒面硬度（HBS）,300,250,,,,,,,,

疲勞極限σFE,400,380,表8中ML與MQ,,表4齒向載荷分布Kβ（8級精度）,,,,,

許用應(yīng)力[σF],240,240.67,[σ]=KN*σFE/S，S取1.5,,,,,,,

Yfa*Ysa/[σF],0.0170,0.0162,選大的帶入計算,,,,,,,

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斜齒輪,最小模數(shù)m,1.79,,,,,,,,

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按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算最小分度圓,,,,,,,,,,

參數(shù),小齒輪,大齒輪,備注,,,,,,,

應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N,4.15E+09,1.30E+09,N=60njL,,,,,,,

壽命系數(shù)KN,0.95,0.95,表7,,,,,,,

齒面硬度（HBS）,300,250,,,,,,,,

疲勞極限σHlim,620,550,表9,,,,,,,

許用應(yīng)力[σH],589,522.5,"[σ]=KN*σHlim/S,S取1",,,,,,,

取[σH]小值,522.5,,取[σH]小值,,,,,,,

彈性影響系數(shù)ZE(MPa1/2),,189.8,表10,,,,,,,

斜齒輪區(qū)域系數(shù)ZH（α=20°時）,,2.44,,,,,,,,

,,,,,"8級精度直接查表；高于8級，降低5%~10%；低于8級，增加5%~10%

",,,,,

斜齒輪,最小分度圓d1,62.31,,,表5齒寬系數(shù)Φd（b/d1）注：大小齒均為硬齒面時取小值，傳遞功率不大時Φd可小到0.2,,,,,

,,,,,小齒輪裝置狀況,對稱支撐,不對稱支撐,懸臂支撐,非金屬齒輪,

根據(jù)工作環(huán)境確定最小模數(shù)與最小分度圓、齒寬,,,,,直齒和斜齒,0.9~1.4,0.7~1.15,0.5,0.5~1.2,

開式齒輪,m≥,2.06,放大1.1~1.15倍,,人字齒輪,1.2~1.9,1.1~1.65,,,

閉式齒輪,m≥,1.79,,,,,,,,

,d1≥,62.31,,,表8彎曲疲勞強(qiáng)度極限σFE,,,,,

齒寬,b=,Φdxd1,小齒輪一般+5~10,,,,,,,

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表6彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN,,,,,,,,,,

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,,,,,表9接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim,,,,,

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表7接觸疲勞壽命系數(shù)KHN,,,,,,,,,,

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,,,,,表10彈性影響系數(shù)ZE(MPa1/2),,,,,

,,,,,"彈性模量

E(MPa)

齒輪材料",配對齒輪材料,,,,

"說明：

1）開式齒輪傳動：按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計公式作齒輪的設(shè)計計算，不按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計公式計算，也無需用齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核公式進(jìn)行校核。開式齒輪傳動，將計算所得模數(shù)加大10%-15%（考慮磨損影響。傳遞動力的齒輪模數(shù)一般不小于1.5-2mm（以防意外斷齒）.

2）閉式齒輪傳動：

方法一：

軟齒面(＜350HB/38HRC)閉式齒輪傳動傳動，接觸疲勞點蝕是主要失效形式，計算時先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計公式求出小齒輪直徑d1和接觸齒寬b，再用齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式進(jìn)行校核。

硬齒面(＞350HB/38HRC)閉式齒輪傳動計算時先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計公式求出模數(shù)m和接觸齒寬b，再用齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核公式進(jìn)行校核。

方法二：

不論軟硬齒面都分別按彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計公式求出模數(shù)m,按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計公式求出小齒輪分度圓直徑d1，再按d1=mZ1調(diào)整齒數(shù)Z1。與方法一相比，這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既剛好滿足接觸疲勞強(qiáng)度，又剛好滿足彎曲疲勞強(qiáng)度，所以結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費",,,,,,灰鑄鐵,球墨鑄鐵,鑄鋼,鍛鋼,夾布塑膠

,,,,,,11.8x104,17.3x104,20.2x104,20.4x104,0.785x104

,,,,,鍛鋼,162,181.4,188.9,189.8,56.4

,,,,,鑄鋼,161.4,180.5,188,,

,,,,,球墨鑄鐵,156.6,173.9,,,

,,,,,灰鑄鐵,143.7,,,,

,,,,,表中夾布塑膠泊松比0.5，其余均為0.3,,,,,

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"文檔信息

參考：《機(jī)械設(shè)計——第八版》——蒲良貴、紀(jì)名剛

《機(jī)械設(shè)計手冊——第五版第三卷》——成大先

更新日志：

2018.7.22更新--齒形系數(shù)YFa和應(yīng)力矯正系數(shù)Ysa通過三階函數(shù)自動計算，擬合度>99%。

2018.7.23更新--兼容斜齒輪強(qiáng)度計算，腦殼都大了，短期不更新了，如果有錯誤請不吝指教，謝謝。

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手動分割線,,,,,,,,,,

附錄1各類機(jī)器所用齒輪傳動的精度等級,,,,,,,,,,

機(jī)器名稱,精度等級,機(jī)器名稱,精度等級,,,,,,,

汽輪機(jī),3~6,拖拉機(jī),6~8,,,,,,,

金屬切削機(jī)床,3~8,通用減速器,6~8,,,,,,,

航空發(fā)動機(jī),4~8,鍛壓機(jī)床,6~9,,,,,,,

輕型汽車,5~8,起重機(jī),7~10,,,,,,,

載重汽車,7~9,農(nóng)業(yè)機(jī)器,8~11,,,,,,,

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附錄2齒形系數(shù)YFa和應(yīng)力矯正系數(shù)Ysa,,,,,,,,,,

Z,YFa,Ysa,Z,YFa,Ysa,,,,,

17,2.97,1.52,30,2.52,1.625,,,,,

18,2.91,1.53,35,2.45,1.65,,,,,

19,2.85,1.54,40,2.4,1.67,,,,,

20,2.80,1.55,45,2.35,1.68,,,,,

21,2.76,1.56,50,2.32,1.7,,,,,

22,2.72,1.57,60,2.28,1.73,,,,,

23,2.69,1.58,70,2.24,1.75,,,,,

24,2.65,1.58,80,2.22,1.77,,,,,

25,2.62,1.59,90,2.2,1.78,,,,,

26,2.60,1.60,100,2.18,1.79,,,,,

27,2.57,1.60,150,2.14,1.83,,,,,

28,2.55,1.61,200,2.12,1.865,,,,,

29,2.53,1.62,∞,2.06,1.97,,,,,

內(nèi)齒輪YFa=2.05，Ysa=2.65,,,,,,,,,,

附錄3所用公式一欄,,,,,,,,,,

類別,項目,公式,,備注,,,,,,

圓柱直齒輪,最小模數(shù)m,,,按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算,