锥齿轮传动设计计算

锥齿轮传动设计计算说明：本程序适用于直齿锥齿轮及GLEASON齿制、小齿轮齿数大于或等于12的弧齿锥齿轮（包括零度锥齿轮）。公差数值是按照中点法向模数1至10毫米，中点分度圆直径400毫米以下，精度等级5、6、7、8级设定的。弧齿锥齿轮的刀盘直径设定为3.5、6、7.5、9、12、18英寸。可进行几何参数计算和承载能力验算（工作条件原动机均匀平稳，从动机中等振动），并可对弧齿锥齿轮加工的可行性（刀盘选择）进行判断。引用标准：GB11365--89锥齿轮和准双曲面齿轮精度，GB10062--88锥齿轮承载能力计算方法主要参考书目：《齿轮手册》上、下册，《机床设计手册》2上册，《复杂刀具设计手册》下册注意：本程序有“单变量求解”，应从工具--选项--重新计算中设置反复操作，最多迭代次数10000，最大误差0.0001。说明：请在兰色框中输入已定或初定数据（黄色框中为判断或参考数据）。输出数据在最后列表，可单独打印。产品型号：订货号：零件件号：①30201②计算人：计算日期：齿型弧齿注：直齿输入1，弧齿输入0或不输入。小轮旋向右旋R注：左旋输入L，右旋输入R大轮旋向左旋L小轮齿数Z113大轮齿数Z224大端端面模数m7.5毫米13247.5法向压力角αn20度轴交角Σ中点螺旋角βm39度切向变位系数xs1齿宽参考值b030.7毫米高度变位系数xh1齿宽实际值b30毫米30第Ⅰ公差组精度等级7全齿高系数x第Ⅱ公差组精度等级6工作齿高系数xw第Ⅲ公差组精度等级6全齿高h最小法向侧隙种类c工作齿高hw法向侧隙公差种类C齿数比u小轮基准端面直径极限值80毫米小轮基准端面直径25毫米大轮基准端面直径极限值163毫米大轮基准端面直径320毫米最小法向侧隙jnmin0.074毫米最大法向侧隙jnmax0.318毫米注：如果侧隙不合适，可重新选择最小法向侧隙种类、法向侧隙公差种类外锥距Ra102.3551毫米刀盘名义直径参考值Dc07.5英寸说明：按照以上显示的刀盘直径，在下行输入选定的刀盘直径。刀盘名义直径选定值Dc注：如不输入，则默认上面的参考值（Dc0最左面的数值）。Dc190.5毫米重合度ε总1.714ε纵向1.221ε端面大端螺旋角βa43.0453度.分秒小端螺旋角βi35.522度.分秒材质代码1说明：0—不计算承载能力，1—合金钢渗碳淬火，2—调质钢感应淬火，3—合金钢调质，4—碳钢调质或正火，5—氮化钢气体氮化，6—调质钢与渗碳淬火钢气体氮化，7—调质钢与渗碳淬火钢软氮化支承形式代码2说明：1—大小轮都是两端支承，2—一个是两端支承，另一个是悬臂，3—两者都是悬臂小轮名义转矩T1250N·m小轮名义功率P1T1250小轮转速n11000r/min许用接触应力σHP1249.99N/mm2计算接触应力σH765.75N/mm2接触强度计算安全系数SH2.04单变量求解计算：许用齿根应力σFP795.79N/mm2可变格计算齿根应力σF180.16N/mm2目标格弯曲强度计算安全系数SF3.35目标值几何参数计算：小轮分度圆直径d197.5毫米大轮分度圆直径d2180毫米外锥距Ra102.35508毫米大端端面齿距p23.5619449毫米小轮齿顶高ha18.442毫米大轮齿顶高ha24.308毫米小轮齿根高hf15.718毫米大轮齿根高hf29.852毫米小轮分度圆锥角δ10.49642275弧度28.44292862度大轮分度圆锥角δ21.07437357弧度61.55707138度小轮顶锥角δa10.5923803弧度33.9408913度大轮顶锥角δa21.13017992弧度64.75453935度小轮根锥角δf10.44061641弧度25.24546065度大轮根锥角δf20.97841602弧度56.0591087度小轮齿根角γ10.05580634弧度3.197467975度大轮齿根角γ20.09595755弧度5.497962675度小轮分度圆理论弧齿厚Sa113.8928036毫米大轮分度圆理论弧齿厚Sa29.66914132毫米小轮齿角δt10.08819869弧度5.053412458度大轮齿角δt20.08226661弧度4.713529504度γ1+γ2521.7分0.1521175116.4158224中点锥距Rm87.3550805内锥距Ri72.3550805Dc0190.5毫米190.5K110.73038529K120.2494395K130.0711456Ki0.8103245111.25767937.835142244.16236367.17166950.847882493.672778644.086009810.250581140.0511694313.74741339.664921853.465413932.41186574测量小轮齿厚处的锥距L1L98.8896665测量大轮齿厚处的锥距L2L99.94321470.966143220.976436290.123838690.01760016小轮大端法向弦齿厚Sxn19.70095554大轮大端法向弦齿厚Sxn26.89277773小轮大端法向弦齿高Hn18.27582693大轮大端法向弦齿高Hn24.22367296公差值选取计算：中点法向模数mmn4.97442196中点分度圆直径dm183.2115055dm2中点分度圆弧长之半Lm1/2130.708327Lm2/2FP145FP24545*±fpt113±fpt213**齿形相对误差的公差fc16fc26**切向综合公差F'i152F'i2一齿切向综合公差f'i116f'i2齿圈跳动公差Fr140Fr24040*齿厚公差Ts170Ts2707070***最小法向侧隙jnmin7474齿厚上偏差系数xe747474*****Ess10-22Ess20*齿厚上偏差Ess1-53Ess2齿厚下偏差Esi1-123Esi2制造误差补偿EsΔ120EsΔ2*****最大法向侧隙jnmax318最高精度等级6齿坯顶锥母线跳动公差25齿坯基准端面跳动公差25132323232323232*****轴交角极限偏差±EΣ3232承载能力验算：当量圆柱齿轮端面参数：小轮齿数Zv114.7846227Zv2齿数比uv3.40828402分度圆直径dv194.6346705dv2当量圆柱齿轮中心距av208.588253齿顶圆直径dva1109.044343dva1齿宽中点齿顶高ham17.2048362ham2半齿宽高度变位系数xhm10.35463094xhm2半齿宽切向变位系数xsm10.00345xsm2基圆直径dvb185.7012351αvt0.438002154dvb2端面重合度εvα1.20319235gvα21.91097831纵向重合度εvβ1.02687951总重合度εvγ2.23007187当量圆柱齿轮法向参数：齿数Zvn129.2552924βvb0.632753875Zvn2分度圆直径dvn1145.528169dvn2齿顶圆直径dvan1159.937841dvan2基圆直径dvbn1136.751747dvbn2重合度εvαn1.85025614刀具齿顶高ha05.16344999刀尖圆角半径ρa0名义切向力Fmt6008.78444N使用系数KA1.5（工作条件原动机均匀平稳，从动机中等振动）m10.02420347m20.082492286medN0.04164174ya1.05cv1cv40.58032241cv50.47cv6动载系数KV1.01910892亚临界1.019108925主共振齿向载荷分布系数KHβ1.65KFβ1.65KHα01.17733811KFα01.177338114KHα0齿间载荷分布系数KHα1.02259673KFα1.02259673CZLZH2.04914343ZB1.101642768ZEZK0.85ZL0.922403034ZV试验齿轮接触疲劳极限σHmin1500N/mm2注：按合理的制造成本和中等质量考虑。接触强度最小安全系数SHmin1.25注：按失效概率低于1/1000考虑。许用接触应力σHP1249.99N/mm2σH0计算接触应力σH765.75N/mm2接触强度计算安全系数SH2.04小齿轮：E1.45023198G-0.522546358HSFn/mmn2.141052ρf/mmn0.235509288αanαFan0.52884476hFa/mmn1.931356087X*齿形系数（展成法）Yfa2.32263318Ysa2.131236911YεYK1YδrelT1.016803695YRrelT试验齿轮弯曲疲劳极限σFmin460N/mm2注：按合理的制造成本和中等质量考虑。弯曲强度最小安全系数SFmin1.25注：按失效概率低于1/1000考虑。许用齿根应力σFP795.79N/mm2σF0计算齿根应力σF180.16N/mm2弯曲强度计算安全系数SF3.35以下是输出数据，请打印：***************************************************************锥齿轮传动计算卡（弧齿锥齿轮）产品型号：订货号：零件件号：①30201②计算人：计算日期：注：“度.分秒”标注示例—56.0638表示56度6分38秒；35.596表示35度59分60秒（即36度）。项目①小轮②几何参数：旋向右旋齿数Z13大端端面模数m7.5毫米轴交角Σ90度法向压力角αn20度中点螺旋角βm39度齿宽b30毫米全齿高系数xt1.888工作齿高系数xw1.7顶隙系数c0.188高度变位系数x0.2756切向变位系数xs0.0069分度圆直径d97.5毫米外锥距Ra102.3551毫米分度圆锥角δ28.2635度.分秒顶锥角（等顶隙）δa33.5627度.分秒根锥角δf25.1444度.分秒齿顶高ha8.442毫米齿根高hf5.718毫米全齿高ht14.16毫米工作齿高h12.75毫米大端分度圆理论弧齿厚Sa13.893毫米大端顶圆直径da112.346毫米分锥顶点至轮冠距离Ak85.979毫米大端法向弦齿厚Sn9.701毫米（单号单面切削法）大端法向弦齿高Hn8.276毫米重合度ε总1.714ε纵向1.221ε端面大端螺旋角βa43.0453度.分秒小端螺旋角βi35.522度.分秒刀盘名义直径选定值Dc190.5毫米公差值：（按GB11365--89锥齿轮和准双曲面齿轮精度）精度等级Ⅰ:7Ⅱ:6Ⅲ:6最小法向侧隙种类c法向侧隙公差种类C图样标注7-6-6c齿厚上偏差Ess-0.053毫米齿厚下偏差Esi-0.123毫米齿厚公差Ts0.07毫米最小法向侧隙jnmin0.074毫米最大法向侧隙jnmax0.318毫米切向综合公差F'i0.052毫米一齿切向综合公差f'i0.016毫米齿距累积公差FP0.045毫米齿距极限偏差±fpt0.013毫米齿形相对误差的公差fc0.006毫米接触斑（沿齿长）50%至70（沿齿高）55%至75轴交角极限偏差±EΣ（齿宽中点处的线值）0.032毫米齿坯顶锥母线跳动公差0.025毫米基准端面直径25毫米齿坯基准端面跳动公差0.025毫米齿坯轮冠距极限偏差-0.075毫米齿坯顶锥角极限偏差8分齿坯尺寸公差轴径IT5GB1800--79孔径IT6GB1800--79外径尺寸极限偏差上偏差0下偏差-IT8GB1800--79承载能力：名义转矩T250N·m名义功率P26.18kW小轮转速n1000r/min材质合金钢渗碳淬火支承形式一个是两端支承，另一个是悬臂许用接触应力σHP1249.99N/mm2计算接触应力σH765.75N/mm2接触强度安全系数SH2.04许用齿根应力σFP795.79N/mm2计算齿根应力σF180.16N/mm2弯曲强度安全系数SF3.35结论意见：·安全系数过大，造成浪费！·重合度过小！·大端螺旋角大于小端