帮忙校核齿轮的强度

simonsnow

齿轮参数如下：
模数=12mm  齿数z1/z2=13/43   变位系数x1/x2=+0.5/-0.5  齿宽=180mm
精度等级 8-7-7 GB10095-88
材质：z1 小齿轮 20CrMnTi  渗碳层0.8~1.2mm 硬度 HRC58~62
            z2 大齿轮   20CrMnTi  渗碳层0.8~1.2mm 硬度 HRC62~65
           不要在意这个硬度能不能达到，不要关心这个。
工作寿命 6000h
工况系数KA=1.75
齿面接触疲劳强度： δHlim1=1500N/mm²     δHlim2=1500N/mm²
齿面弯曲疲劳强度： δFlim1=415N/mm²     δFlim2=415N/mm²
有两种使用情况：
                              转速：n1=97.1515r/min   转矩 T1=6.6KN.m  
                              转速：n1=82.2051/min   转矩 T1=7.8KN.m   
电动机带动小齿轮，驱动大齿轮。
注：此机器在工地上使用。
我想知道这两种工况下强度能满足吗？十分感谢。
最好有详细的参数计算过程，另敢问各位大神是用的什么软件，是不是机械设计手册自带的那个？

administrator

大齿轮硬度可以做到硬度 HRC62~65？

administrator

模数:        mn        12       
齿数:        Z        13        43
齿轮旋向:                直齿        直齿
压力角:        αn        20       
端面压力角:        αt        20       
啮合角:        α't        20       
螺旋角:        β        0       
基圆螺旋角:        βb        0       
齿顶高系数:        ha*        1        1
顶系系数:        c*        0.4        0.4
实际中心距:        a`        336       
理论中心距:        a        336.00        
齿宽:        b        200        200
传动比:        i        3.3077       
       大、小齿轮几何参数计算                       
总变位系数:        x∑        0       
大小齿轮变位系数:        x1/x2        0.5        -0.5
滑动率        η1/η2        2.0296        2.875
中心距变动系数        yn        0       
齿高变动系数        △yn        0       
端面重合度        εα        1.4557       
纵向重合度        εβ        0       
总重合度:        εγ        1.4557       
渗碳层深        一般        1.5973        2.058
        重载        2.8925        2.1463
全齿高        h        28.8       
大小齿轮齿顶高        ha        18        6
大小齿轮齿根高        hf        10.8        22.8
分圆直径:        d        156        516
顶圆直径:        da        192        528
根圆直径:        df        134.4        470.4
节圆直径:        d'        155.9997        516.0002
基圆直径:        db        146.592        484.8814
最低啮合圆直径:        dNf        148.0679        496.2989
成型圆直径:        dFf        146.9599        495.1524
单齿啮合最高点:        dD        172.9135        516.0722
        最小侧隙、公法线、跨棒距及上下偏差                       
最小侧隙:        jbn_min        0.392       
最大侧隙:        jbn_max        0.4399       
分圆弧齿厚（公称齿厚）        Sn        23.2172        14.4819
齿厚上偏差          -Ess        -0.251        -0.251
齿厚下偏差          -Esi        -0.358        -0.361
跨齿数:        k        3        4
公法线长度:        wk        94.853        127.112
公法线上偏差          -Ews        -0.247        -0.25
公法线下偏差          -Ewi        -0.347        -0.354
量柱、球直径:        dp        20         20
量棒测量距离:        M        189.403        530.113
跨棒距上偏差           -Ems        -0.457        -0.755
跨棒距下偏差          -Emi        -0.652        -1.086
齿根过渡曲线与配对齿顶是否干涉:                不发生干涉        不发生干涉
顶圆弧齿厚:        Sna1/Sna2        3.832643754        9.985519465
齿顶变尖计算：        Sa/mn        0.32        0.83
齿顶变尖判别：                齿顶变尖！        齿顶未变尖
不根切的最小变位系数        Xmin        0.235        -1.529
是否根切                不根切        不根切
节点前重合度/节点后重合度        ε1 /ε2        0.458721142        0.997019772
传动系统噪声判断                可降低啮合噪声       
机械效率（忽略轴承中的摩擦损失）        ηc        97.523       
啮合开始点滑动系数        η'1/η"2        -2.0297        0.6699
啮合终止点滑动系数        η"1/η'2        0.7419        -2.875
比压系数        ξ        1.4699        0.847
     精度等级        IT        7级        7级
单个齿距偏差        ±fpt        19        20
齿距累积偏差        ±Fp4        39        40
齿距累积总偏差        Fp        56        71
齿廓总偏差        Fα        30        33
齿廓形状偏差        ffα        23        26
齿廓倾斜偏差        ±fHα        19        21
螺旋线总偏差        Fβ        29        30
螺旋线形状偏差        ffβ        21        22
螺旋线倾斜偏差        ±fHβ        21        22
一齿切向综合偏差        fi'        23        62
切向综合总偏差        Fi'        79        133
径向综合总偏差        Fi''        121        134
一齿径向综合偏差        fi''        77        77
径向跳动        Fr        45        57

administrator

项目名称                小齿轮        大齿轮
模  数          mn        12       
齿数          Z        13        43
压力角        αn        20       
端面啮合角         α't        20       
螺旋角        β        0       
基圆螺旋角        βb        0       
齿宽        b        200       
中心距           a`        336       
变位系数        Xn        0.5        -0.5
齿顶圆直径        da        192        528
分度圆直径        d        156        516
齿根圆直径        df        207.9071        520.9316
基圆直径         db        146.592        484.8814
公法线        Wk        84.024        194.323
总重合度        εγ        1.4557       
端面重合度        εα        1.456       
纵向重合度        εβ        0       
              齿轮强度计算（ISO6336:2006）                       
齿轮设计寿命                额定载荷计算       
名义功率        P        66.981       
传递扭矩        T        7800        25800
转速        n        82        24.791
load Spectrum        NL               
        TeqH/TeqF               
线速度        v        0.67       
名义切向力(计算值)        Ft_H        100000        878.0413424
        Ft_F        100000        878.0413424
应力循环次数        NLH        29520000        8924760
使用系数        KA        1.75       
动载系数        Kv        1.00347582       
齿向载荷系数        KHβ        1.144240942       
齿向载荷系数        KFβ        1.123       
齿间载荷系数        KHα        1       
齿间载荷系数        KFα        1       
节点区域系数        ZH         2.495       
弹性系数        ZE        189.812       
重合度系数        Zε        0.921       
重合度系数        Yε        0.765       
螺旋角系数         Zβ        1       
螺旋角系数        Yβ        1       
单对齿啮合系数        ZB        1.001       
单对齿啮合系数        ZD        1       
齿形系数        YF        1.536576744        2.289805139
齿根圆角系数         qs         2.243156624        1.326958755
应力修正系数        Ys        1.976640008        1.514825829
寿命系数                  ZNT        1.040641967        1.1391
寿命系数                  YNT        0.955300705        0.9784
应力循环次数             NL        29520000        8924760
40度润滑油名义运动粘度        ν40        150       
润滑剂系数                ZL        0.992       
速度系数                  Zv        0.95       
粗糙度系数                ZR        0.981691681       
尺寸系数                 Zx        1       
尺寸系数                  Yx        0.93        0.93
齿根圆角敏感系数          YδrelT        0.997522741        0.987568437
齿根表面状况系数         YRrelT        0.95952        0.95952
齿轮热处理方式                渗碳或表面淬火        渗碳或表面淬火
              接触强度计算                       
节点处计算接触应力        σH0        890.8852232       
计算接触应力            σH        1264.12        1262.85
接触疲劳极限        σHlim        1500        1500
计算极限应力         σHG        1588.53        1738.89
接触安全系数            SH         1.257        1.377
              弯曲强度计算                       
齿根应力基本值         σF0        126.55        144.53
计算齿根应力            σF        249.57        285.02
弯曲疲劳极限         σFlim        415        415
计算弯曲极限应力        σFG        705.794        715.67
弯曲安全系数             SF        2.828        2.511
              其他参数                       
刀尖圆角半径        ρfp        4.5        4.5
留磨量        q        0.4        0.4
凸台量        pr        0.6        0.6
轴承跨距        L        300       
        S        0       
齿轮当量直径        dsh        180       
临界转速比        N        0.009       
小齿轮临界转速        ne1        9413.761       
诱导质量        mred        0.093       
啮合刚度        Cr        15.314       
轮齿柔度最小值        q`        0.063       
单对齿刚度        c`        11.413       
啮合齿向误差分量        fsh        17.318       
初始跑和齿向误差        Fβx        10.5       
跑合后啮合齿向误差        Fβy        8.925       
无量纲系数        Bp        0.229       
无量纲系数        Bf        0.281       
无量纲系数        Bk        1       
结构系数        K`        典型结构       
结构尺寸系数        r        1.644       
制造安装的啮合齿向误差        fma        10.5       
轮坯结构系数        CR        1       
基本齿廓系数        CB        0.9       
齿向精度        Fβ        21       
5级精度齿向误差        Fβ5        15       
齿形精度        Ffα        23       
基节误差        fpb        19       
额定载荷计算运行时间        Time        6000       

submariner

我也计算一个，比较一下差异
**********外啮合渐开线圆柱齿轮初始参数**********
法向模数mn=12.0 mm
齿数Z1=13        Z2=43
法向变位系数Xn1=0.5             Xn2=-0.5
齿顶高系数han*=1.0
顶隙系数Cn*=0.25
基本齿廓齿根高系数hfp*=1.25
齿根圆角半径系数ρfp*=0.38
齿形角αn=20.0度
螺旋角β=0.0度
有效齿宽b=180.0 mm
小齿轮齿宽b1=190.0 mm
中心距a=336.0 mm
精度等级：06  GB/T10095-2008
输入功率P=67.0KW
输入转速n1=82.2RPM
使用寿命：6000.0小时
40℃时润滑油的名义运动粘度：150.0mm^2/s(cSt)
接触疲劳极限σHlim1=1500.0MPa             σHlim2=1500.0MPa
弯曲疲劳极限σFlim1=415.0Mpa             σFlim2=415.0Mpa
齿根表面微观不平十点高度Rz=10.0μm
齿轮齿面微观不平十点高度Rz1=3.2μm            Rz2=3.2μm
支撑方式：对称支撑、典型算法，轴承跨距240
装配时有检验调整或对研跑合

外啮合渐开线圆柱齿轮校核计算
*******************接触强度*******************
输入转矩名义值T1=7783.248175 N
切向力Ft=99785.233015 N
径向力Fr=36318.854637 N
轴向力Fx=0.0 N
法向力Fn=106189.226996 N
线速度V=0.671421 m/s
KA*Ft/b=970.13421 N/mm
诱导质量mred=0.093602 Kg/mm
节点区域系数ZH=2.494573
弹性系数ZE=189.8117√(N/mm^2)
接触强度计算的重合度系数Zε=0.920916
接触强度计算的螺旋角系数Zβ=1.0
小轮单对齿啮合系数ZB=1.001386
大轮单对齿啮合系数ZD=1.0
使用系数KA=1.75
动载系数Kv=1.002916
接触强度计算的齿向载荷分布系数KHβ=1.29101
接触强度计算的齿间载荷分布系数KHα=1.0
单对齿刚度C'=12.363689N/(mm.μm)
啮合刚度Cγ=16.589658N/(mm.μm)
小齿轮临界转速nE1=9779.226827r/min
小齿轮临界转速比N=0.008406
接触强度计算的寿命系数Znt1=1.04045             Znt2=1.138931
润滑剂系数ZL1=0.992153        ZL2=0.992153
速度系数Zv1=0.950111        Zv2=0.950111
粗糙度系数Zr1=1.014057        Zr2=1.014057
润滑油膜影响系数（Zl*Zv*Zr）1=0.955907        （Zl*Zv*Zr）2=0.955907
齿面工作硬化系数Zw=1.0
接触强度计算的尺寸系数Zx=0.9452

接触强度的计算安全系数SH1=0.9972             SH2=1.0931

*******************弯曲强度*******************
试验齿轮的应力修正系数Yst=2.0
载荷作用于单对齿啮合区外界点时的齿形系数YF1=1.307934             YF2=2.087236
载荷作用于单对齿啮合区外界点时的应力修正系数Ys1=2.163864             Ys2=1.581757
齿根有磨削台阶的的应力修正系数Ysg1=2.163864             Ysg2=1.581757
载荷作用于齿顶时的齿形系数YFa1=2.28302             YFa2=2.854971
载荷作用于齿顶时的应力修正系数Ysa1=1.730805             Ysa2=1.483794
弯曲强度计算的重合度系数Yε=0.765202
弯曲强度计算的螺旋角系数Yβ=1.0
弯曲强度计算的寿命系数Ynt1=0.955254             Ynt2=0.978384
弯曲强度计算的齿向载荷分布系数KFβ=1.243396
弯曲强度计算的齿间载荷分布系数KFα=1.0
相对齿根圆角敏感系数Yδrelt=1.0
相对齿根表面状态系数Yrrelt1=1.001651             Yrrelt2=1.001651
弯曲强度计算的尺寸系数Yx1=0.93             Yx2=0.93
轮缘系数YB=1.0

弯曲强度的计算安全系数SF1=2.7324             SF2=2.2727

zhanggz5

硬度太高了

dgyzmy

submariner算的更准确点，不知道为什么administration的计算中
“接触疲劳极限        σHlim        1500        1500
计算极限应力         σHG        1588.53        1738.89”
计算极限应力算的太高了，σHG =σHlim*Zl*Zv*Z*rZx*Zw，不应该这么大的吧

西风烈

不知道administrator是用什么算的啊？

yanghu

论坛里有，可以查找到！

freefreemen

算了第一组