渐开线花键强度校核(完整计算)

渐开线花键承载能力计算,,,,,,齿面磨损许用压应力σH1、σH2值(摘自GB/T17855-1999),,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

一、花键副基本参数,,,,,,σH1值,,,,,σH2值,,

齿数,z,/,35,,,未经热处理20HRC,调质处理28HRC,淬火,,,渗碳渗氮淬火20HRC,未经热处理,0.028×布氏硬度值

模数,m,/,1,,,,,40HRC,45HRC,50HRC,,调质处理,0.032×布氏硬度值

压力角,a,o,30,,,,,,,,,淬火,0.3×洛氏硬度值

花键结合长度,l,mm,26,,,95,110,135,170,185,205,渗碳渗氮淬火,0.4×洛氏硬度值

外花键大径,Dee,mm,35.67,,,,,,,,,,

外花键小径,Die,mm,32.81,,,应力转换系数K值,,,,,,,

内花键小径,Dii,mm,34.25,,,较少齿渐开线花键,,0.3,,,,,

齿根圆角半径,ρ,mm,0.5,,,较多齿渐开线花键,,0.15,,,,,

渐开线起始圆直径,DFe,mm,33.74,,,,,,,,,,

工作齿高,hw,mm,0.71,,,轴向偏载系数K4,,,,,,,

全齿高,h,mm,1.43,,,,,,,,,,

弦齿厚,SFn,mm,3.682,,,系列或模数/mm,,平均圆直径dm,,l/dm,,0.742857143,

二、工况参数,,,,,,,,,,≤1.0,>1.0-1.5,>1.5-2.0,

输入转矩,T,N.m,1200,,,轻系列或m≤2,,≤30,,1.1-1.3,1.2-1.6,1.3-1.7,

材料抗拉强度,σb,Mpa,980,,,,,>30-50,,1.2-1.5,1.4-2.0,1.5-2.3,

材料屈服强度,σs,Mpa,835,,,,,>50-80,,1.3-1.7,1.6-2.4,1.7-2.9,

齿面接触强度安全系数,SH,/,1.25,,,,,>80-120,,1.4-1.9,1.8-2.8,1.9-3.5,

齿根弯曲强度安全系数,SF,/,1,,,,,>120,,1.5-2.1,2.0-3.2,2.1-4.1,

使用系数,K1,/,1.25,,,中系列或2<m≤5,,≤30,,1.2-1.6,1.3-2.1,1.4-2.4,

齿侧间隙系数,K2,/,1.1,,,,,>30-50,,1.3-1.8,1.5-2.5,1.6-3.0,

分配系数,K3,/,1.1,,,,,>50-80,,1.4-2.0,1.7-2.9,1.8-3.6,

轴向偏载系数,K4,/,1.5,,,,,>80-120,,1.5-2.2,1.9-3.3,2.0-4.2,

应力转换系数,K,/,0.15,,,,,>120,,1.6-2.4,2.1-3.6,2.2-4.8,

齿面磨损许用压应力,σH1,Mpa,110,,,5<m≤10,,≤30,,1.3-2.0,1.4-2.8,1.5-3.4,

齿面磨损许用压应力,σH2,Mpa,9.4,,,,,>30-50,,1.4-2.2,1.6-3.2,1.7-4.0,

弯矩,Mb,N.m,0,,,,,>50-80,,1.5-2.4,1.8-3.6,1.9-4.6,

作用直径,dh,mm,33.205,,,,,>80-120,,1.6-2.6,2.0-3.9,2.1-5.2,

应力集中系数,αtn,/,2.131,,,,,>120,,1.7-2.8,2.2-4.2,2.3-5.6,

名义切向力,Ft,N,68571.43,,,,,,,,,,

单位载荷,W,N/mm,87.010,,,材料力学性能,,,,,,,

剪切应力,τtn,Mpa,166.938,,,,,,,,,,

三、校核结果,,,,,,牌号,,抗拉强度[σb],,屈服强度[σs],,,

1、齿面许用接触强度,[σH],Mpa,294.435,,,20CrMnTi,,1080,,835,,,

齿面压应力(计算值),σH,Mpa,122.550,,,40Cr,,980,,785,,,

,OK,,,,,45,,600,,355,,,

2、齿根许用弯曲强度,[σF],Mpa,431.956,,,,,,,,,,

齿根弯曲应力(计算值),σF,Mpa,47.702,,,,,,,,,,

,OK,,,,,使用系数K1,,,,,,,

3、齿根许用剪切强度,[τF],Mpa,215.978,,,,,,,,,,

齿根最大剪切应力(计算值),τFmax,Mpa,355.763,,,原动机(输入端),,工作机(输出端),,,,,

,NO,,,,,,,均匀、平衡,,中等冲击,严重冲击,,

4、外花键扭转与弯曲强度(许用值),[σv],Mpa,368.044,,,均匀、平衡,,1.00,,1.25,1.75或更大,,

当量应力(计算值),σv,Mpa,289.146,,,轻微冲击,,1.25,,1.50,2.00或更大,,

,OK,,,,,中等冲击,,1.50,,1.75,2.25或更大,,

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,[σH1],Mpa,110,,,,,,,,,,

齿面压应力(计算值),σH,Mpa,122.550,,,,,,,,,,

,NO,,,,,,,,,,,,

b、花键副长期无磨损时耐磨损能力,,,,,,,,,,,,,

齿面摩损许用压应力,[σH2],Mpa,9.4,,,,,,,,,,

齿面压应力(计算值),σH,Mpa,122.550,,,,,,,,,,

,NO,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,