锥齿轮的传动设计计算

锥齿轮传动设计计算,,,,

计算项目,符号,单位,公式及数据来源,结果

一.已知条件,,,,

传递功率,P,kw,15,

小齿轮转速,n1,rpm,1000,

传动比,i,,3,

轴交角,∑,°,正交传动,90

齿线形状,,,圆周速度>5m,斜齿

小齿轮材料及热处理,,,42SiMn调质至：,HB242

大齿轮材料及热处理,,,45调质至：,HB229

材料及热处理质量等级,,,MQ,

原动机特性,,,均匀平稳,

工作机特性,,,轻微振动,

第二公差组精度等级,,,9,

润滑油50℃名义运动粘度,ν50,mm2/s,220,

齿面粗糙度,Ra1/Ra2,μm,6.3,

可靠性要求,,,失效概率低于1/100,

齿轮支撑形式,,,一轮两端支撑，一轮悬臂支撑,

初定小齿轮分度圆直径,d1',,120,

主动轮,,,小齿轮,

主动轮转向,,,左转,

主动轮旋向,,,左旋,

二.几何计算,,,,

1.齿形制,,,GB12369-90,

齿形角,α,°,GB12369-90,20

齿顶高系数,ha*,,GB12369-90,1

顶隙系数,c*,,GB12369-90,0.2

2.大端端面模数,m,mm,,9

3.齿数比,u,,,3

4.齿数,z1,,,13

,z2,,,39

5.变位系数,x1,,表14-3-8,0.52

,x2,,高变位：x2=-x1,-0.52

,xt1,,表14-3-9,0.08

,xt2,,高变位：x2=-x1,-0.08

6.分锥角,δ1,°,,18.43494882

,,,,,

,δ2,°,,71.56505118

7.分度圆直径,d1,mm,,117

,d2,mm,,351

,dm1,mm,,99.60747287

,dm2,mm,,298.8224186

8.锥距,R,,,184.9932431

,Rm,mm,,157.4932431

9.齿宽,b,mm,,55

齿宽系数,φR,,,0.297308156

10.螺旋角,β,°,,0

11.齿宽中点的螺旋角,βm,°,,0

12.齿宽中点法向模数,mmn,mm,,7.662113298

13.齿顶高,ha１,mm,,13.68

,ha２,mm,,4.32

14.齿根高,hf１,mm,,6.12

,hf２,mm,,15.48

15.齿高,h１,mm,,19.8

,h２,mm,,19.8

16.齿顶圆直径,da1,mm,,142.955975

,da2,mm,,353.7322079

17.齿根角,θf1,°,,1.894784518

,θf2,°,,4.783294528

18.齿顶角,θa1,°,,1.894784518

,θa2,°,,4.783294528

19.顶锥角,δa1,°,,20.32973334

,δa2,°,,76.34834571

20.根锥角,δf1,°,,16.54016431

,δf2,°,,66.78175665

21.外锥高,Ak1,mm,,171.1740042

,Ak2,mm,,54.40168815

22.分度圆弧齿厚,s1,mm,,18.26392833

,s2,mm,,10.01040555

23.分度圆弦齿厚,,mm,,18.19717052

,,mm,,10.01026985

24.分度圆弦齿高,,mm,,4.342570243

,,mm,,4.34257009

25.当量齿数,zv1,,,13.70320319

,zv2,,,123.3288287

26.端面重合度,εα,,,1.481003265

27.轴向重合度,εβ,,,0

28.法向重合度,εαn,,,1.481003265

三.接触强度校核计算,,,,

A.计算接触应力,σH,N/mm2,,0

1.节点区域系数,ZH,,,2.494573171

当量齿轮端面齿形角,αvt,,,20

2.弹性系数,ZE,,表：14-1-66,0

3.重合度系数,Zε,,,0.939433035

当量齿轮纵向重合度,εVβ,,,0

当量齿轮端面重合度,εVα,,,1.352396717

当量齿轮啮合线长度,gVα,mm,,30.59062614

当量齿轮基圆直径,dvb1,mm,,98.66349226

,dvb2,mm,,887.9714303

当量齿轮齿顶圆直径,dva1,mm,,130.5359695

,dva2,mm,,948.9971285

当量齿轮中心距,av,mm,av=(dv1+dv2)/2,524.9774771

当量齿轮分度园直径,dv1,mm,,104.9954954

,dv2,mm,,944.9594587

4.螺旋角系数,Zβ,,,1

5.锥齿轮系数,ZK,,配对齿轮的齿顶和齿根不进行修形,1

6.使用系数,KA,,表：14-1-64,1.25

7.动载系数,KV,,KV=N·K+1,1.355551409

临界转速比,N,,,0.054029934

中点圆周速度,vmt,m/s,vmt=πdm1n1/60000,5.215435083

系数,K,,,6.580637487

齿距极限偏差,fpt,μm,表；14-3-39,45

跑合量,ya,μm,,0

单对齿刚度,c',N/mm·μm,,14

系数,cV12,,,0.66

系数,cV3,,,0.23

齿宽中点切向力,Fmt,N,Fmt=2000×9550P/(n1d1),2448.717949

8.齿向载荷分布系数,KHβ,,KHβ=1.5KHβbe,1.875

轴承系数,KHβbe,,表：14-3-30,1.25

9.齿间载荷分布系数,KHα,,表4-3-31,1.814107128

10.有效齿宽,beH,mm,beH=0.85b,46.75

11.当量圆柱齿轮齿数比,uv,,,9

B许用接触应力,σHP,N/mm2,,670.5248928

1.接触疲劳极限,σHlim,N/mm2,图：14-1-21,563

2.润滑剂系数,ZL,,图：14-1-22,1.554

3.速度系数,ZV,,图：14-1-23,0.958

4.粗糙度系数,ZR,,图：14-1-24,0.8

5.尺寸系数,ZX,,表：14-3-32,1

6.最小安全系数,SHlim,,表：14-1-69,1

C.强度条件,,,σH≤σHP,满足

四.弯曲强度校核计算,,,,

A.计算齿根应力,σF,N/mm2,,#N/A

1.齿向载荷分布系数,KFβ,,KFβ=KHβ=1.5KHβbe,1.875

2.齿间载荷分布系数,KFα,,表4-3-31,1.814107128

3.齿形系数,YFa,,图：14-3-24,#N/A

4.应力修正系数,Ysa,,图：14-3-25,#N/A

5.重合度系数,Yε,,,0.804571

6.螺旋角系数,Yβ,,,1

7.锥齿轮系数,YK,,,1

B.许用齿根应力,σFP,N/mm2,,492.6065366

1.弯曲疲劳极限,σFlim,N/mm2,图：14-1-29,292.75

2.应力修正系数,YST,,,2

3.齿根圆角敏感系数,YδrelT,,图：14-1-30,0.95

4.齿根表面状况系数,YRrelT,,图：14-1-74,0.9

5.尺寸系数,YX,,图：14-1-31,0.98402732

6.最小安全系数,SFlim,,表：14-1-69,1

C.强度条件,,,σF≤σFP,#N/A

五.弯