我厂的一个减速机，大虾们帮忙校核下强度

jxrhundan

我厂的一个产品，我对二级减速齿轮校核了一下，发现二级主动齿接触强度完全不合格，所以不确信是不是自己算错了，有软件的大侠可以帮我校核下，我自己是手动算的。
参数如下：电机功率3.7KW 转速1400/分钟 一级主动齿轮15齿 模数1.5 压力角20度 螺旋角25度28分28秒 变位系数+0.38 中心距54 齿宽34，材料20CrMo 齿部硬度HRA76-83 心部硬度HRC28-35；一级从动齿数50 变位系数-0.38 齿宽24 齿部高频淬火HRC45-50，材料40Cr。二级主动齿轮12齿 模数2.25 压力角20度 螺旋角16度21分 变位系数+0.3 中心距68 齿宽32，材料20CrMo 齿部硬度HRA76-83 心部硬度HRC28-35；一级从动齿数46 变位系数-0.3 齿宽30 齿部高频淬火HRC50-55，材料40Cr。三级主动齿轮12齿 模数2.75 压力角20度 螺旋角14度30分29秒 变位系数0.35 中心距98 齿宽32，材料20CrMo 齿部硬度HRA76-83 心部硬度HRC28-35；一级从动齿数57 变位系数-0.35 齿宽30 齿部高频淬火HRC50-55，材料40Cr。齿轮精度都是7级
输出扭矩是1880Nm，即传递效率0.88，为了小弟的进步，请大侠帮忙校核下 谢谢哦
顺便问下 HRA 76-83 与表面接触强度直接的关系怎么取。有没有图表或者公式。我的机械手册上只有HRC的图表

spline

回复 1# jxrhundan


    检查一下你给的相关参数是否正确？ 我随便举个例子：一级 15/50 mn1.5 螺旋角25.4744°，中心距58时，总变位系数太大了。

你在顺带检查其他的参数看看是否OK?

你这是设计新的减速器，还是校核老款的？

ys789

一级 15/50 mn1.5 螺旋角25°28′28″，变位系数+0.38 /-0.38，中心距应该只有54吧，楼主是不是哪儿写错啦，

jxrhundan

回复 3# ys789


   中心距是54 我写错了 是老款的电机

nigl

1-2级
法向摸数          m= 1.5 (mm)
压力角           αn= 20 (度)
齿轮齿数         z1= 15
                  z2= 50
螺旋角           β1= 25.474444444444 (度)
                  β2= -25.474444444444 (度)
齿宽              b= 34 (mm)
实际中心距      Asj= 54 (mm)
变位系数  ξt1= 0.38,   ξn1= 0.420923339404744
           ξt2= -0.380020266488022,   ξn2= -0.420945788451629
齿顶圆直径      De1= 29.1858624828396 (mm)
                 De2= 84.8141375170312 (mm)
法向分度圆弦齿厚Sx1= 2.81182786571294 (mm)
法向分度圆弦齿高hx1= 2.19615854365274 (mm)
                 Sx2= 1.89644985727563 (mm)
                 hx2= 0.877402784544568 (mm)
公法线长度       w1= 11.9238407895393 (mm)
跨  齿  数           k1= 3
                  w2= 29.7562160959549 (mm)
                      k2= 7
圆棒（球）跨距   M1= 29.0509293608427 (mm)
                  M2= 85.1429687724237 (mm)
圆棒（球）直径   dp1=dp2= 2.5 (mm)

-----齿轮材料----------------------------------------
小齿轮材料：20CrMnTi 渗碳淬火 回火 D=15 HRC56~62
大齿轮材料：20CrMnTi 渗碳淬火 回火 D=15 HRC56~62
-----动力参数----------------------------------------
传递功率       N= 3.7 (kw)
小齿轮转速    n1= 1400 (rpm)
大齿轮转速    n2= 420 (rpm)
传递扭矩      T1= 25237.4266902863 (N.mm)
               T2= 84124.7556342875 (N.mm)
---齿根弯曲疲劳强度校核---------------------------------------
Z1齿根实际弯曲应力 σ= 198.024608245563 (Mpa)
Z1齿根许用弯曲应力下限[σ]x= 313.6 (Mpa)
Z1齿根许用弯曲应力上限[σ]s= 519.4 (Mpa)
Z1齿根平均许用弯曲应力[σ] = 416.5 (Mpa)
Z1齿根弯曲疲劳强度足够！

Z2齿根实际弯曲应力 σ= 198.650511271017 (Mpa)
Z2齿根许用弯曲应力下限[σ]x= 313.6 (Mpa)
Z2齿根许用弯曲应力上限[σ]s= 519.4 (Mpa)
Z2齿根平均许用弯曲应力[σ] = 416.5 (Mpa)
Z2齿根弯曲疲劳强度足够！
----齿面接触疲劳强度校核--------------------------------------
齿面实际接触应力  σh = 868.710396573604 (Mpa)
许用接触应力下限[σ]hx= 1303.4 (Mpa)
许用接触应力上限[σ]hs= 1646.4 (Mpa)
平均许用接触应力[σ]h = 1474.9 (Mpa)
齿面接触疲劳强度足够！
======================
2-3级
法向摸数          m= 2.25 (mm)
压力角           αn= 20 (度)
齿轮齿数         z1= 12
                  z2= 46
螺旋角           β1= 16.35 (度)
                  β2= -16.35 (度)
齿宽              b= 30 (mm)
实际中心距      Asj= 68 (mm)
变位系数  ξt1= 0.3,   ξn1= 0.312643295289529
           ξt2= -0.29996448566865,   ξn2= -0.312606284230918
齿顶圆直径      De1= 34.0447914041517 (mm)
                 De2= 110.95520859514 (mm)
法向分度圆弦齿厚Sx1= 4.03454639795342 (mm)
法向分度圆弦齿高hx1= 3.08719532135934 (mm)
                 Sx2= 3.02194924575439 (mm)
                 hx2= 1.56612814126051 (mm)
公法线长度       w1= 10.8700119655012 (mm)
跨  齿  数           k1= 2
                  w2= 37.6821281063263 (mm)
                      k2= 6
圆棒（球）跨距   M1= 34.828836916764 (mm)
                  M2= 112.429825248742 (mm)
圆棒（球）直径   dp1=dp2= 4 (mm)

-----齿轮材料----------------------------------------
小齿轮材料：20CrMnTi 渗碳淬火 回火 D=15 HRC56~62
大齿轮材料：40Cr 表面淬火 HRC48~55
-----动力参数----------------------------------------
传递功率       N= 3.7 (kw)
小齿轮转速    n1= 420 (rpm)
大齿轮转速    n2= 109.565217391304 (rpm)
传递扭矩      T1= 84124.7556342875 (N.mm)
               T2= 322478.229931436 (N.mm)
---齿根弯曲疲劳强度校核---------------------------------------
Z1齿根实际弯曲应力 σ= 421.518769833616 (Mpa)
Z1齿根许用弯曲应力下限[σ]x= 313.6 (Mpa)
Z1齿根许用弯曲应力上限[σ]s= 519.4 (Mpa)
Z1齿根平均许用弯曲应力[σ] = 416.5 (Mpa)
Z1齿根弯曲疲劳强度不够!

Z2齿根实际弯曲应力 σ= 405.421473688677 (Mpa)
Z2齿根许用弯曲应力下限[σ]x= 245 (Mpa)
Z2齿根许用弯曲应力上限[σ]s= 392 (Mpa)
Z2齿根平均许用弯曲应力[σ] = 318.5 (Mpa)
Z2齿根弯曲疲劳强度不够！
----齿面接触疲劳强度校核--------------------------------------
齿面实际接触应力  σh = 1445.81422879272 (Mpa)
许用接触应力下限[σ]hx= 1009.4 (Mpa)
许用接触应力上限[σ]hs= 1332.8 (Mpa)
平均许用接触应力[σ]h = 1171.1 (Mpa)
齿面接触疲劳强度不够！
==================
3-4级
法向摸数          m= 2.75 (mm)
压力角           αn= 20 (度)
齿轮齿数         z1= 12
                  z2= 57
螺旋角           β1= 14.5081 (度)
                  β2= -14.5081 (度)
齿宽              b= 30 (mm)
实际中心距      Asj= 98 (mm)
变位系数  ξt1= 0.35,   ξn1= 0.361528330791367
           ξt2= -0.350000386068978,   ξn2= -0.361528729576719
齿顶圆直径      De1= 41.5753627225384 (mm)
                 De2= 165.424637277461 (mm)
法向分度圆弦齿厚Sx1= 5.02726199417636 (mm)
法向分度圆弦齿高hx1= 3.91876734055063 (mm)
                 Sx2= 3.59570889588096 (mm)
                 hx2= 1.77450822927607 (mm)
公法线长度       w1= 13.3645597195329 (mm)
跨  齿  数           k1= 2
                  w2= 54.4972516661574 (mm)
                      k2= 7
圆棒（球）跨距   M1= 41.2620054828521 (mm)
                  M2= 165.641095889501 (mm)
圆棒（球）直径   dp1=dp2= 4.5 (mm)

-----齿轮材料----------------------------------------
小齿轮材料：20CrMnTi 渗碳淬火 回火 D=15 HRC56~62
大齿轮材料：40Cr 表面淬火 HRC48~55
-----动力参数----------------------------------------
传递功率       N= 3.7 (kw)
小齿轮转速    n1= 109.5652174 (rpm)
大齿轮转速    n2= 23.0663615578947 (rpm)
传递扭矩      T1= 322478.229905842 (N.mm)
               T2= 1531771.59205275 (N.mm)
---齿根弯曲疲劳强度校核---------------------------------------
Z1齿根实际弯曲应力 σ= 1025.1146185961 (Mpa)
Z1齿根许用弯曲应力下限[σ]x= 313.6 (Mpa)
Z1齿根许用弯曲应力上限[σ]s= 519.4 (Mpa)
Z1齿根平均许用弯曲应力[σ] = 416.5 (Mpa)
Z1齿根弯曲疲劳强度不够!

Z2齿根实际弯曲应力 σ= 988.625105082105 (Mpa)
Z2齿根许用弯曲应力下限[σ]x= 245 (Mpa)
Z2齿根许用弯曲应力上限[σ]s= 392 (Mpa)
Z2齿根平均许用弯曲应力[σ] = 318.5 (Mpa)
Z2齿根弯曲疲劳强度不够！
----齿面接触疲劳强度校核--------------------------------------
齿面实际接触应力  σh = 2253.37718049304 (Mpa)
许用接触应力下限[σ]hx= 1009.4 (Mpa)
许用接触应力上限[σ]hs= 1332.8 (Mpa)
平均许用接触应力[σ]h = 1171.1 (Mpa)
齿面接触疲劳强度不够！
===================
按中等冲击计算，小齿轮材料有点不同，供参考

spline

齿面接触强度根本就不够

一级OK ， 二级勉强OK，三级严重不OK。

yuchunjin

楼上的太专业了，

handsomcyp

这图好像在哪看过

luwei11

6楼的兄弟你的齿轮计算软件是否可以给我一份，谢谢！我的邮箱：luwei11@hotmail.com

meigang001

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