求助：齿轮强度问题 求各位大侠帮忙指点

sherry

  由于本人刚接触齿轮研究，很多问题不懂，目前在计算我们单位生产的减速器各级齿轮强度， 接触强度都是1点几  属于正常  ；可是弯曲强度算了几个都将近10点几了  请问这个正常吗？是不是太大了？如果是大了那是什么原因 我是按公式一步一步算的，还有用软件也验算了 结果都这么大！

参数    级数

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Z1

Z2

Z1

Z2

Z1

Z2

Z3

H3

齿数

29

64

19

58

模数

7

8

行星轮数

/

/

转速 r/min

1475

668

/

/

668

219

转矩 kN.m

1.62

3.58

/

/

3.58

10.9

主要用于皮带机

一级斜齿轮    螺旋角 12.18度

右旋

齿顶高系数 1
顶系系数 0.4
变位系数 0
精度 7
材料20CrMnTi
热处理 渗碳淬火    齿宽b1=80
b2=74

二级直齿轮 左旋

齿顶高系数 1
顶系系数 0.4
变位系数 0.5
精度 7
材料20CrMnTi
热处理 渗碳淬火    齿宽b1=72
b2=70

qdtruck

模数选的太大，造成齿根弯曲强度太大，接触强度相对太小。
啥斜齿轮？螺旋角怎么没有？
请把参数写的清楚、完整、逻辑一点。

sherry

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谢谢 螺旋角本来写了的 但是因为是用公式编辑器编的，粘到帖子里不显示了 呵呵

sherry

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我刚才把模数设置小了  用软件算了下  弯曲安全系数是有所减小，设置成5  但是还是要5点多 接触强安全系数更小了。 如果模数再小 接触强度就不够了 。请问这个安全系数到底有没有什么范围限制？一般都是1点几吗？最大可以多少？

qdtruck

如果按照第一级的变位系数都是0，二级的都是0.5，以及二级按直齿圆柱，（楼主的：二级直齿轮 左旋 是否有误？哎！不好意思再说了）。直接出个计算结果如下（按KV=1.25，额定动力法）：
         一级               二级
        z1         z2                    z1           z2
弯曲：4.32        4.08                2.19          2.03
齿面：1.82       1.85                 1.1            1.14
总的说来，这个结果还是比较协调的，配置的不错。端面重合度可达1.5-1.6，也不错。
这是个不错的设计！想知道更多的情况，请加我QQ：1554828628

sherry

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哈 我也不好意思了 打错了 应该是一级小齿轮是右旋 大齿轮左旋   恩 你计算的结果还是比较合理的  你是怎么算的呢？用什么标准  我用的是俄罗斯标准 ，接触强度和我算的误差不是很大  弯曲的我不知道为什么差那么多！我加你QQ了！

leozhang

我觉得这个计算有个很大的问题，你们觉得算强度条件充足吗？\(^o^)/~

nigl

第一级
----斜齿大小齿轮设计几何尺寸--------------------------------
法向摸数          m= 7 (mm)
压力角           αn= 20 (度)
齿轮齿数         z1= 29
                  z2= 64
螺旋角           β1= 12.18 (度)
                  β2= -12.18 (度)
齿宽              b= 80 (mm)
实际中心距      Asj= 333 (mm)
变位系数  ξt1= 0,   ξn1= 0
           ξt2= 0.00057675940466624,   ξn2= 0.000590041473660881
齿顶圆直径      De1= 221.674843220611 (mm)
                 De2= 472.325156409938 (mm)
法向分度圆弦齿厚Sx1= 10.9908847747597 (mm)
法向分度圆弦齿高hx1= 7.13903464754243 (mm)
                 Sx2= 10.997617143589 (mm)
                 hx2= 7.06717540489219 (mm)
公法线长度       w1= 75.3611980316075 (mm)
跨  齿  数           k1= 4
                  w2= 161.685400932269 (mm)
                      k2= 8
圆棒（球）跨距   M1= 223.904856102909 (mm)
                  M2= 475.031602908108 (mm)
圆棒（球）直径   dp1=dp2= 12 (mm)
-----参考几何尺寸--------------------------------------------
端面摸数             mt= 7.1612015031056 (mm)
端面压力角           αt= 20.4229168016919 (度)
标准齿顶高系数       h*= 1
标准齿顶间隙系数     c*= 0.4
端面齿顶高系数       kt= 0.977489601006802
端面齿顶间隙系数     ct= 0.390995840402721
端面最少齿数      ztmin= 16.0554851745839
当量齿数            zv1= 31.0499968395212
                     zv2= 68.5241309561846
不根切端面最小变位系数ξt1min= -0.788087590897147
                       ξt2min= -2.91895661560881
端面啮合角      αht= 20.4248251885085 (度)
分度圆直径       d1= 207.674843590062 (mm)
                  d2= 458.316896198758 (mm)
标准中心距       A0= 332.99586989441 (mm)
齿根圆直径      Di1= 188.074843590062 (mm)
                 Di2= 438.725156779389 (mm)
基圆直径        d01= 194.620921048115 (mm)
                 d02= 429.508239554461 (mm)
端面分度圆弧齿厚St1= 11.2487890165164 (mm)
                 St2= 11.2518648604583 (mm)
端面齿顶厚     Set1= 5.32029496470012 (mm)
                Set2= 5.68073998713408 (mm)
端面齿顶压力角 αet1= 28.6031409122353 (度)
                αet2= 24.5845066912508 (度)
总重叠系数 ε=端面重合度Ea+轴向重合度Eb= 1.66502594821888 + 0.767521897663715 = 2.43254784588259
-----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= 250.228 (kw)
小齿轮转速    n1= 1475 (rpm)
大齿轮转速    n2= 668.359375 (rpm)
传递扭矩      T1= 1620000.93966097 (N.mm)
               T2= 3575174.48752765 (N.mm)
---齿根弯曲疲劳强度校核---------------------------------------
Z1齿根实际弯曲应力 σ= 100.836229819982 (Mpa)
Z1齿根许用弯曲应力下限[σ]x= 307.328 (Mpa)
Z1齿根许用弯曲应力上限[σ]s= 509.012 (Mpa)
Z1齿根平均许用弯曲应力[σ] = 408.17 (Mpa)
Z1齿根弯曲疲劳强度足够！

Z2齿根实际弯曲应力 σ= 95.5353820016417 (Mpa)
Z2齿根许用弯曲应力下限[σ]x= 307.328 (Mpa)
Z2齿根许用弯曲应力上限[σ]s= 509.012 (Mpa)
Z2齿根平均许用弯曲应力[σ] = 408.17 (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 = 510.517438869125 (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！

第二级
----直齿大小齿轮设计几何尺寸--------------------------------
法向摸数          m= 8 (mm)
压力角           αn= 20 (度)
齿轮齿数         z1= 19
                  z2= 58
螺旋角           β1= 0 (度)
                  β2= 0 (度)
齿宽              b= 72 (mm)
实际中心距      Asj= 308 (mm)
变位系数  ξt1= 0.5,   ξn1= 0.5
           ξt2= -0.5,   ξn2= -0.5
齿顶圆直径      De1= 176 (mm)
                 De2= 472 (mm)
法向分度圆弦齿厚Sx1= 15.4513967562211 (mm)
法向分度圆弦齿高hx1= 12.3936934867834 (mm)
                 Sx2= 9.65391210180957 (mm)
                 hx2= 4.05021988524621 (mm)
公法线长度       w1= 63.9076318381758 (mm)
跨  齿  数           k1= 3
                  w2= 133.656192298909 (mm)
                      k2= 6
圆棒（球）跨距   M1= 177.11400237066 (mm)
                  M2= 476.385987241273 (mm)
圆棒（球）直径   dp1=dp2= 14 (mm)
-----参考几何尺寸--------------------------------------------
端面摸数             mt= 8 (mm)
端面压力角           αt= 20 (度)
标准齿顶高系数       h*= 1
标准齿顶间隙系数     c*= 0.4
端面齿顶高系数       kt= 1
端面齿顶间隙系数     ct= 0.4
端面最少齿数      ztmin= 17.0972643408261
当量齿数            zv1= 19
                     zv2= 58
不根切端面最小变位系数ξt1min= -0.111288895184854
                       ξt2min= -2.39235557477482
端面啮合角      αht= 20 (度)
分度圆直径       d1= 152 (mm)
                  d2= 464 (mm)
标准中心距       A0= 308 (mm)
齿根圆直径      Di1= 137.6 (mm)
                 Di2= 433.6 (mm)
基圆直径        d01= 142.833278359458 (mm)
                 d02= 436.017376044661 (mm)
端面分度圆弧齿厚St1= 15.4781324884888 (mm)
                 St2= 9.65460874022955 (mm)
端面齿顶厚     Set1= 3.65614636732845 (mm)
                Set2= 6.67698586653398 (mm)
端面齿顶压力角 αet1= 35.7520852514049 (度)
                αet2= 22.5170479022892 (度)
总重叠系数 ε=端面重合度Ea+轴向重合度Eb= 1.54348337960118 + 0 = 1.54348337960118
-----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= 250.228 (kw)
小齿轮转速    n1= 668 (rpm)
大齿轮转速    n2= 218.827586206897 (rpm)
传递扭矩      T1= 3577097.88323342 (N.mm)
               T2= 10919561.9593441 (N.mm)
---齿根弯曲疲劳强度校核---------------------------------------
Z1齿根实际弯曲应力 σ= 411.551816548819 (Mpa)
Z1齿根许用弯曲应力下限[σ]x= 304.192 (Mpa)
Z1齿根许用弯曲应力上限[σ]s= 503.818 (Mpa)
Z1齿根平均许用弯曲应力[σ] = 404.005 (Mpa)
Z1齿根弯曲疲劳强度不够!

Z2齿根实际弯曲应力 σ= 423.580931096748 (Mpa)
Z2齿根许用弯曲应力下限[σ]x= 304.192 (Mpa)
Z2齿根许用弯曲应力上限[σ]s= 503.818 (Mpa)
Z2齿根平均许用弯曲应力[σ] = 404.005 (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 = 1149.28261102373 (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！


载荷系数：第一级1.4，第二级1.28

第一级由于转速较高，选的模数偏大，齿宽偏大；第二级弯曲强度不足；
不合理之处，第一级齿宽大于第二级；
高速级建议尽量减小齿宽

想到哪里说到哪里，供参考

sherry

nigl 发表于 2011-10-3 10:31

                               
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第一级
----斜齿大小齿轮设计几何尺寸--------------------------------
法向摸数          m= 7 (mm)

呵呵，刚看到，非常感谢，写的好详细~希望以后能继续共同探讨·