渐开线圆柱齿轮传动设计报告.docx
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渐开线圆柱齿轮传动设计报告
渐开线圆柱齿轮传动设计报告
一、设计信息
设计者Name=
设计单位Comp=
设计日期Date=2
设计时间Time=
二、设计参数
传递功率P=7.50（kW）
传递转矩T=49.05（N·m）
齿轮1转速n1=1460（r/min）
齿轮2转速n2=486.67（r/min）
传动比i=3
原动机载荷特性SF=轻微振动
工作机载荷特性WF=轻微振动
预定寿命H=90000（小时）
三、布置与结构
结构形式ConS=闭式
齿轮1布置形式ConS1=非对称布置（轴钢性较大）
齿轮2布置形式ConS2=非对称布置（轴钢性较大）
四、材料及热处理
齿面啮合类型GFace=软齿面
热处理质量级别Q=ML
齿轮1材料及热处理Met1=45<正火>
齿轮1硬度取值范围HBSP1=162～217
齿轮1硬度HBS1=190
齿轮1材料类别MetN1=0
齿轮1极限应力类别MetType1=7
齿轮2材料及热处理Met2=45<正火>
齿轮2硬度取值范围HBSP2=162～217
齿轮2硬度HBS2=190
齿轮2材料类别MetN2=0
齿轮2极限应力类别MetType2=7
五、齿轮精度
齿轮1第Ⅰ组精度JD11=7
齿轮1第Ⅱ组精度JD12=7
齿轮1第Ⅲ组精度JD13=7
齿轮1齿厚上偏差JDU1=F
齿轮1齿厚下偏差JDD1=L
齿轮2第Ⅰ组精度JD21=7
齿轮2第Ⅱ组精度JD22=7
齿轮2第Ⅲ组精度JD23=7
齿轮2齿厚上偏差JDU2=F
齿轮2齿厚下偏差JDD2=L
六、齿轮基本参数
模数（法面模数）Mn=4（mm）
端面模数Mt=4.14110（mm）
螺旋角β=15.00000（度）
基圆柱螺旋角βb=14.0760955（度）
齿轮1齿数Z1=19
齿轮1变位系数X1=0.00
齿轮1齿宽B1=56（mm）
齿轮1齿宽系数Φd1=0.712
齿轮2齿数Z2=55
齿轮2变位系数X2=0.00
齿轮2齿宽B2=51（mm）
齿轮2齿宽系数Φd2=0.224
总变位系数Xsum=0.000
标准中心距A0=153.22087（mm）
实际中心距A=153.22087（mm）
中心距变动系数yt=0.00000
齿高变动系数△yt=0.00000
齿数比U=2.89474
端面重合度εα=1.58031
纵向重合度εβ=1.05040
总重合度ε=2.63072
齿轮1分度圆直径d1=78.68099（mm）
齿轮1齿顶圆直径da1=86.68099（mm）
齿轮1齿根圆直径df1=68.68099（mm）
齿轮1基圆直径db1=73.62741（mm）
齿轮1齿顶高ha1=4.00000（mm）
齿轮1齿根高hf1=5.00000（mm）
齿轮1全齿高h1=9.00000（mm）
齿轮1齿顶压力角αat1=31.852811（度）
齿轮2分度圆直径d2=227.76076（mm）
齿轮2齿顶圆直径da2=235.76076（mm）
齿轮2齿根圆直径df2=217.76076（mm）
齿轮2基圆直径db2=213.13197（mm）
齿轮2齿顶高ha2=4.00000（mm）
齿轮2齿根高hf2=5.00000（mm）
齿轮2全齿高h2=9.00000（mm）
齿轮2齿顶压力角αat2=25.308654（度）
齿轮1分度圆弦齿厚sh1=6.27737（mm）
齿轮1分度圆弦齿高hh1=4.11698（mm）
齿轮1固定弦齿厚sch1=5.54819（mm）
齿轮1固定弦齿高hch1=2.99023（mm）
齿轮1公法线跨齿数K1=3
齿轮1公法线长度Wk1=30.69636（mm）
齿轮2分度圆弦齿厚sh2=6.28249（mm）
齿轮2分度圆弦齿高hh2=4.04043（mm）
齿轮2固定弦齿厚sch2=5.54819（mm）
齿轮2固定弦齿高hch2=2.99023（mm）
齿轮2公法线跨齿数K2=7
齿轮2公法线长度Wk2=80.15686（mm）
齿顶高系数ha*=1.00
顶隙系数c*=0.25
压力角α*=20（度）
端面齿顶高系数ha*t=0.96593
端面顶隙系数c*t=0.24148
端面压力角α*t=20.6468965（度）
端面啮合角αt'=20.6468965（度）
七、检查项目参数
齿轮1齿距累积公差Fp1=0.04847
齿轮1齿圈径向跳动公差Fr1=0.04018
齿轮1公法线长度变动公差Fw1=0.03022
齿轮1齿距极限偏差fpt（±）1=0.01692
齿轮1齿形公差ff1=0.01312
齿轮1一齿切向综合公差fi'1=0.01803
齿轮1一齿径向综合公差fi''1=0.02395
齿轮1齿向公差Fβ1=0.01565
齿轮1切向综合公差Fi'1=0.06159
齿轮1径向综合公差Fi''1=0.05626
齿轮1基节极限偏差fpb（±）1=0.01584
齿轮1螺旋线波度公差ffβ1=0.01741
齿轮1轴向齿距极限偏差Fpx（±）1=0.01565
齿轮1齿向公差Fb1=0.01565
齿轮1x方向轴向平行度公差fx1=0.01565
齿轮1y方向轴向平行度公差fy1=0.00783
齿轮1齿厚上偏差Eup1=-0.06769
齿轮1齿厚下偏差Edn1=-0.27076
齿轮2齿距累积公差Fp2=0.07615
齿轮2齿圈径向跳动公差Fr2=0.05238
齿轮2公法线长度变动公差Fw2=0.03781
齿轮2齿距极限偏差fpt（±）2=0.01832
齿轮2齿形公差ff2=0.01499
齿轮2一齿切向综合公差fi'2=0.01999
齿轮2一齿径向综合公差fi''2=0.02589
齿轮2齿向公差Fβ2=0.00630
齿轮2切向综合公差Fi'2=0.09114
齿轮2径向综合公差Fi''2=0.07333
齿轮2基节极限偏差fpb（±）2=0.01715
齿轮2螺旋线波度公差ffβ2=0.01931
齿轮2轴向齿距极限偏差Fpx（±）2=0.00630
齿轮2齿向公差Fb2=0.00630
齿轮2x方向轴向平行度公差fx2=0.00630
齿轮2y方向轴向平行度公差fy2=0.00315
齿轮2齿厚上偏差Eup2=-0.07329
齿轮2齿厚下偏差Edn2=-0.29316
中心距极限偏差fa（±）=0.02949
八、强度校核数据
齿轮1接触强度极限应力σHlim1=427.1（MPa）
齿轮1抗弯疲劳基本值σFE1=311.1（MPa）
齿轮1接触疲劳强度许用值[σH]1=527.5（MPa）
齿轮1弯曲疲劳强度许用值[σF]1=427.1（MPa）
齿轮2接触强度极限应力σHlim2=427.1（MPa）
齿轮2抗弯疲劳基本值σFE2=311.1（MPa）
齿轮2接触疲劳强度许用值[σH]2=527.5（MPa）
齿轮2弯曲疲劳强度许用值[σF]2=427.1（MPa）
接触强度用安全系数SHmin=1.00
弯曲强度用安全系数SFmin=1.40
接触强度计算应力σH=469.0（MPa）
接触疲劳强度校核σH≤[σH]=满足
齿轮1弯曲疲劳强度计算应力σF1=68.3（MPa）
齿轮2弯曲疲劳强度计算应力σF2=62.6（MPa）
齿轮1弯曲疲劳强度校核σF1≤[σF]1=满足
齿轮2弯曲疲劳强度校核σF2≤[σF]2=满足
九、强度校核相关系数
齿形做特殊处理Zps=特殊处理
齿面经表面硬化Zas=不硬化
齿形Zp=一般
润滑油粘度V50=120（mm^2/s）
有一定量点馈Us=不允许
小齿轮齿面粗糙度Z1R=Rz＞6μm（Ra≤1μm）
载荷类型Wtype=静强度
齿根表面粗糙度ZFR=Rz＞16μm（Ra≤2.6μm）
刀具基本轮廓尺寸
圆周力Ft=1246.807（N）
齿轮线速度V=6.015（m/s）
使用系数Ka=1.350
动载系数Kv=1.791
齿向载荷分布系数KHβ=1.000
综合变形对载荷分布的影响Kβs=1.000
安装精度对载荷分布的影响Kβm=0.000
齿间载荷分布系数KHα=1.680
节点区域系数Zh=2.425
材料的弹性系数ZE=189.800
接触强度重合度系数Zε=0.795
接触强度螺旋角系数Zβ=0.983
重合、螺旋角系数Zεβ=0.782
接触疲劳寿命系数Zn=1.30000
润滑油膜影响系数Zlvr=0.95000
工作硬化系数Zw=1.00000
接触强度尺寸系数Zx=1.00000
齿向载荷分布系数KFβ=1.000
齿间载荷分布系数KFα=1.680
抗弯强度重合度系数Yε=0.725
抗弯强度螺旋角系数Yβ=0.875
抗弯强度重合、螺旋角系数Yεβ=0.634
寿命系数Yn=1.92214
齿根圆角敏感系数Ydr=1.00000
齿根表面状况系数Yrr=1.00000
尺寸系数Yx=1.00000
齿轮1复合齿形系数Yfs1=4.33720
齿轮1应力校正系数Ysa1=1.55502
齿轮2复合齿形系数Yfs2=3.97884
齿轮2应力校正系数Ysa2=1.74239
渐开线圆柱齿轮传动设计报告
一、设计信息
设计者Name=徐潘东
设计单位Comp=浙江大学城市学院
设计日期Date=2011-12-3
设计时间Time=19:
10:
14
二、设计参数
传递功率P=7.50（kW）
传递转矩T=49.05（N·m）
齿轮1转速n1=1460（r/min）
齿轮2转速n2=486.67（r/min）
传动比i=3
原动机载荷特性SF=轻微振动
工作机载荷特性WF=轻微振动
预定寿命H=90000（小时）
三、布置与结构
结构形式ConS=闭式
齿轮1布置形式ConS1=非对称布置（轴钢性较大）
齿轮2布置形式ConS2=非对称布置（轴钢性较大）
四、材料及热处理
齿面啮合类型GFace=软齿面
热处理质量级别Q=ML
齿轮1材料及热处理Met1=45<正火>
齿轮1硬度取值范围HBSP1=162～217
齿轮1硬度HBS1=190
齿轮1材料类别MetN1=0
齿轮1极限应力类别MetType1=7
齿轮2材料及热处理Met2=45<正火>
齿轮2硬度取值范围HBSP2=162～217
齿轮2硬度HBS2=190
齿轮2材料类别MetN2=0
齿轮2极限应力类别MetType2=7
五、齿轮精度
齿轮1第Ⅰ组精度JD11=7
齿轮1第Ⅱ组精度JD12=7
齿轮1第Ⅲ组精度JD13=7
齿轮1齿厚上偏差JDU1=F
齿轮1齿厚下偏差JDD1=L
齿轮2第Ⅰ组精度JD21=7
齿轮2第Ⅱ组精度JD22=7
齿轮2第Ⅲ组精度JD23=7
齿轮2齿厚上偏差JDU2=F
齿轮2齿厚下偏差JDD2=L
六、齿轮基本参数
模数（法面模数）Mn=4（mm）
端面模数Mt=4.00000（mm）
螺旋角β=0.00000（度）
基圆柱螺旋角βb=0.0000000（度）
齿轮1齿数Z1=19
齿轮1变位系数X1=0.00
齿轮1齿宽B1=54.112（mm）
齿轮1齿宽系数Φd1=0.712
齿轮2齿数Z2=55
齿轮2变位系数X2=0.00
齿轮2齿宽B2=54.112（mm）
齿轮2齿宽系数Φd2=0.246
总变位系数Xsum=0.000
标准中心距A0=148.00000（mm）
实际中心距A=148.00000（mm）
中心距变动系数yt=0.00000
齿高变动系数△yt=0.00000
齿数比U=2.89474
端面重合度εα=1.65726
纵向重合度εβ=0.00000
总重合度ε=1.65726
齿轮1分度圆直径d1=76.00000（mm）
齿轮1齿顶圆直径da1=84.00000（mm）
齿轮1齿根圆直径df1=66.00000（mm）
齿轮1基圆直径db1=71.41664（mm）
齿轮1齿顶高ha1=4.00000（mm）
齿轮1齿根高hf1=5.00000（mm）
齿轮1全齿高h1=9.00000（mm）
齿轮1齿顶压力角αat1=31.766780（度）
齿轮2分度圆直径d2=220.00000（mm）
齿轮2齿顶圆直径da2=228.00000（mm）
齿轮2齿根圆直径df2=210.00000（mm）
齿轮2基圆直径db2=206.73238（mm）
齿轮2齿顶高ha2=4.00000（mm）
齿轮2齿根高hf2=5.00000（mm）
齿轮2全齿高h2=9.00000（mm）
齿轮2齿顶压力角αat2=24.943928（度）
齿轮1分度圆弦齿厚sh1=6.27603（mm）
齿轮1分度圆弦齿高hh1=4.12979（mm）
齿轮1固定弦齿厚sch1=5.54819（mm）
齿轮1固定弦齿高hch1=2.99023（mm）
齿轮1公法线跨齿数K1=3
齿轮1公法线长度Wk1=30.58573（mm）
齿轮2分度圆弦齿厚sh2=6.28233（mm）
齿轮2分度圆弦齿高hh2=4.04486（mm）
齿轮2固定弦齿厚sch2=5.54819（mm）
齿轮2固定弦齿高hch2=2.99023（mm）
齿轮2公法线跨齿数K2=7
齿轮2公法线长度Wk2=79.83663（mm）
齿顶高系数ha*=1.00
顶隙系数c*=0.25
压力角α*=20（度）
端面齿顶高系数ha*t=1.00000
端面顶隙系数c*t=0.25000
端面压力角α*t=20.0000000（度）
端面啮合角αt'=20.0000001（度）
七、检查项目参数
齿轮1齿距累积公差Fp1=0.04779
齿轮1齿圈径向跳动公差Fr1=0.03969
齿轮1公法线长度变动公差Fw1=0.03004
齿轮1齿距极限偏差fpt（±）1=0.01676
齿轮1齿形公差ff1=0.01295
齿轮1一齿切向综合公差fi'1=0.01783
齿轮1一齿径向综合公差fi''1=0.02372
齿轮1齿向公差Fβ1=0.01550
齿轮1切向综合公差Fi'1=0.06074
齿轮1径向综合公差Fi''1=0.05556
齿轮1基节极限偏差fpb（±）1=0.01575
齿轮1螺旋线波度公差ffβ1=0.01783
齿轮1轴向齿距极限偏差Fpx（±）1=0.01550
齿轮1齿向公差Fb1=0.01550
齿轮1x方向轴向平行度公差fx1=0.01550
齿轮1y方向轴向平行度公差fy1=0.00775
齿轮1齿厚上偏差Eup1=-0.06705
齿轮1齿厚下偏差Edn1=-0.26818
齿轮2齿距累积公差Fp2=0.07499
齿轮2齿圈径向跳动公差Fr2=0.05167
齿轮2公法线长度变动公差Fw2=0.03750
齿轮2齿距极限偏差fpt（±）2=0.01814
齿轮2齿形公差ff2=0.01475
齿轮2一齿切向综合公差fi'2=0.01973
齿轮2一齿径向综合公差fi''2=0.02564
齿轮2齿向公差Fβ2=0.00630
齿轮2切向综合公差Fi'2=0.08974
齿轮2径向综合公差Fi''2=0.07234
齿轮2基节极限偏差fpb（±）2=0.01704
齿轮2螺旋线波度公差ffβ2=0.01973
齿轮2轴向齿距极限偏差Fpx（±）2=0.00630
齿轮2齿向公差Fb2=0.00630
齿轮2x方向轴向平行度公差fx2=0.00630
齿轮2y方向轴向平行度公差fy2=0.00315
齿轮2齿厚上偏差Eup2=-0.07255
齿轮2齿厚下偏差Edn2=-0.29020
中心距极限偏差fa（±）=0.02910
八、强度校核数据
齿轮1接触强度极限应力σHlim1=427.1（MPa）
齿轮1抗弯疲劳基本值σFE1=311.1（MPa）
齿轮1接触疲劳强度许用值[σH]1=527.5（MPa）
齿轮1弯曲疲劳强度许用值[σF]1=427.1（MPa）
齿轮2接触强度极限应力σHlim2=427.1（MPa）
齿轮2抗弯疲劳基本值σFE2=311.1（MPa）
齿轮2接触疲劳强度许用值[σH]2=527.5（MPa）
齿轮2弯曲疲劳强度许用值[σF]2=427.1（MPa）
接触强度用安全系数SHmin=1.00
弯曲强度用安全系数SFmin=1.40
接触强度计算应力σH=491.5（MPa）
接触疲劳强度校核σH≤[σH]=满足
齿轮1弯曲疲劳强度计算应力σF1=67.3（MPa）
齿轮2弯曲疲劳强度计算应力σF2=60.6（MPa）
齿轮1弯曲疲劳强度校核σF1≤[σF]1=满足
齿轮2弯曲疲劳强度校核σF2≤[σF]2=满足
九、强度校核相关系数
齿形做特殊处理Zps=特殊处理
齿面经表面硬化Zas=不硬化
齿形Zp=一般
润滑油粘度V50=120（mm^2/s）
有一定量点馈Us=不允许
小齿轮齿面粗糙度Z1R=Rz＞6μm（Ra≤1μm）
载荷类型Wtype=静强度
齿根表面粗糙度ZFR=Rz＞16μm（Ra≤2.6μm）
刀具基本轮廓尺寸
圆周力Ft=1290.789（N）
齿轮线速度V=5.810（m/s）
使用系数Ka=1.350
动载系数Kv=1.889
齿向载荷分布系数KHβ=1.000
综合变形对载荷分布的影响Kβs=1.000
安装精度对载荷分布的影响Kβm=0.000
齿间载荷分布系数KHα=1.280
节点区域系数Zh=2.495
材料的弹性系数ZE=189.800
接触强度重合度系数Zε=0.884
接触强度螺旋角系数Zβ=1.000
重合、螺旋角系数Zεβ=0.884
接触疲劳寿命系数Zn=1.30000
润滑油膜影响系数Zlvr=0.95000
工作硬化系数Zw=1.00000
接触强度尺寸系数Zx=1.00000
齿向载荷分布系数KFβ=1.000
齿间载荷分布系数KFα=1.422
抗弯强度重合度系数Yε=0.703
抗弯强度螺旋角系数Yβ=1.000
抗弯强度重合、螺旋角系数Yεβ=0.703
寿命系数Yn=1.92214
齿根圆角敏感系数Ydr=1.00000
齿根表面状况系数Yrr=1.00000
尺寸系数Yx=1.00000
齿轮1复合齿形系数Yfs1=4.42487
齿轮1应力校正系数Ysa1=1.53717
齿轮2复合齿形系数Yfs2=3.98692
齿轮2应力校正系数Ysa2=1.72718
渐开线圆柱齿轮传动设计报告
一、设计信息
设计者Name=徐潘东
设计单位Comp=浙江大学城市学院
设计日期Date=2011-12-3
设计时间Time=19:
10:
14
二、设计参数
传递功率P=7.50（kW）
传递转矩T=49.05（N·m）
齿轮1转速n1=1460（r/min）
齿轮2转速n2=486.67（r/min）
传动比i=3
原动机载荷特性SF=轻微振动
工作机载荷特性WF=轻微振动
预定寿命H=90000（小时）
三、布置与结构
结构形式ConS=闭式
齿轮1布置形式ConS1=对称布置
齿轮2布置形式ConS2=对称布置
四、材料及热处理
齿面啮合类型GFace=硬齿面
热处理质量级别Q=ML
齿轮1材料及热处理Met1=45<表面淬火>
齿轮1硬度取值范围HBSP1=45～50
齿轮1硬度HBS1=48
齿轮1材料类别MetN1=0
齿轮1极限应力类别MetType1=11
齿轮2材料及热处理Met2=45<表面淬火>
齿轮2硬度取值范围HBSP2=45～50
齿轮2硬度HBS2=48
齿轮2材料类别MetN2=0
齿轮2极限应力类别MetType2=11
五、齿轮精度
齿轮1第Ⅰ组精度JD11=7
齿轮1第Ⅱ组精度JD12=7
齿轮1第Ⅲ组精度JD13=7
齿轮1齿厚上偏差JDU1=F
齿轮1齿厚下偏差JDD1=L
齿轮2第Ⅰ组精度JD21=7
齿轮2第Ⅱ组精度JD22=7
齿轮2第Ⅲ组精度JD23=7
齿轮2齿厚上偏差JDU2=F
齿轮2齿厚下偏差JDD2=L
六、齿轮基本参数
模数（法面模数）Mn=2.5（mm）
端面模数Mt=2.58819（mm）
螺旋角β=15.00000（度）
基圆柱螺旋角βb=14.0760955（度）
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