圆柱齿轮强度计算与校核(可编辑修改公式)

数值备注使用系数KA1表1动载系数KV1.27级精度齿间载荷分布Kα1.27级表面硬斜齿8级表面软斜齿1.93968齿向载荷分布Kβ1.347表4齿宽系数Φd齿宽b/小齿d11表53.220一般为2014直齿轮为01.900.318*Φd*Z1*tanβ0.881.64公式很打脑壳若已知P(kw)10若已知T(N.mm)99468.75参数小齿轮大齿轮备注齿数z2477Z2=Z1*u斜齿轮当量齿数ZV26.2784.29Zv=Zcos3β齿形系数YFa2.5672.202应力矫正系数Ysa1.591.77YFa*Ysa4.073.90相配合的齿轮数j11工作寿命L（h）班次*班时*天数*年限转速n（r/min）960300应力循环次数N4.15E+091.30E+09N=60njL寿命系数KN0.90.95表6齿面硬度（HBS）300250疲劳极限σFE400380表8中ML与MQ许用应力[σF]240240.67[σ]=KN*σFE/S，S取1.5Yfa*Ysa/[σF]0.01700.0162选大的带入计算斜齿轮最小模数m1.79参数小齿轮大齿轮备注应力循环次数N4.15E+091.30E+09N=60njL寿命系数KN0.950.95表7齿面硬度（HBS）300250疲劳极限σHlim620550表9许用应力[σH]589522.5[σ]=KN*σHlim/S,S取1圆柱齿轮强度计算与校核按齿根弯曲疲劳强度计算最小模数参数与条件载荷分布系数K=KA*KV*Kα*Kβ=传动比u压力角α斜齿轮螺旋角β(推荐8~20°)斜齿轮纵向重合度εβ斜齿轮螺旋角影响系数Yβ斜齿轮端面重合系数εα小齿轮传递功率与转矩2选1输入72000按齿面接触疲劳强度计算最小分度圆32112FSaFadYYZKTm取[σH]小值取[σH]小值189.8表102.44斜齿轮最小分度圆d162.31开式齿轮m≥2.06放大1.1~1.15倍m≥1.79d1≥62.31齿宽b=Φdxd1小齿轮一般+5~10表6弯曲疲劳寿命系数KFN表7接触疲劳寿命系数KHN522.5弹性影响系数ZE(MPa1/2)斜齿轮区域系数ZH（α=20°时）根据工作环境确定最小模数与最小分度圆、齿宽闭式齿轮3211232.21HEdZuuKTd手动分割线附录1各类机器所用齿轮传动的精度等级机器名称精度等级机器名称精度等级汽轮机3~6拖拉机6~8金属切削机床3~8通用减速器6~8航空发动机4~8锻压机床6~9轻型汽车5~8起重机7~10载重汽车7~9农业机器8~11文档信息参考：《机械设计——第八版》——蒲良贵、纪名刚《机械设计手册——第五版第三卷》——成大先更新日志：2018.7.22更新--齿形系数YFa和应力矫正系数Ysa通过三阶函数自动计算，拟合度99%。2018.7.23更新--兼容斜齿轮强度计算，脑壳都大了，短期不更新了，如果有错误请不吝指教，谢谢。说明：1）开式齿轮传动：按齿根弯曲疲劳强度设计公式作齿轮的设计计算，不按齿面接触疲劳强度设计公式计算，也无需用齿面接触疲劳强度校核公式进行校核。开式齿轮传动，将计算所得模数加大10%-15%（考虑磨损影响。传递动力的齿轮模数一般不小于1.5-2mm（以防意外断齿）.2）闭式齿轮传动：方法一：软齿面(＜350HB/38HRC)闭式齿轮传动传动，接触疲劳点蚀是主要失效形式，计算时先按齿面接触疲劳强度设计公式求出小齿轮直径d1和接触齿宽b，再用齿根弯曲疲劳强度校核公式进行校核。硬齿面(＞350HB/38HRC)闭式齿轮传动计算时先按齿根弯曲疲劳强度设计公式求出模数m和接触齿宽b，再用齿面接触疲劳强度校核公式进行校核。方法二：不论软硬齿面都分别按弯曲疲劳强度设计公式求出模数m,按接触疲劳强度设计公式求出小齿轮分度圆直径d1，再按d1=mZ1调整齿数Z1。与方法一相比，这样设计出的齿轮传动，既刚好满足接触疲劳强度，又刚好满足弯曲疲劳强度，所以结构紧凑，避免浪费附录2齿形系数YFa和应力矫正系数YsaZYFaYsaZYFa172.971.52302.52182.911.53352.45192.851.54402.4202.801.55452.35212.761.56502.32222.721.57602.28232.691.58702.24242.651.58802.22252.621.59902.2262.601.601002.18272.571.601502.14282.551.612002.12292.531.62∞2.06内齿轮YFa=2.05，Ysa=2.65附录3所用公式一栏类别项目最小模数m最小分度圆d1许用应力[σF]许用应力[σH]最小模数m最小分度圆d1端面重合度εα纵向重合度εβ公式备注圆柱直齿轮按齿根弯曲疲劳强度计算按齿面接触疲劳强度计算[σF]=KN*σFE/SS取1.5[σH]=KN*σHlim/SS取1圆柱斜齿轮YFs和YSa按照当量齿数计算，查询螺旋角影响系数Yβ需要32112FSaFadYYZKTm3211232.21HEdZuuKTd32121][cos2FSaFadnYYzYKTm33][121HEHdZZuuKTd2)'tan(tan)'tan(tan2211tattatZZcostantan'tancos2coscosntttabatZZdd未变位时其中：tan318.0sin1zmbdn表1使用系数KA电动机蒸汽机燃气轮机多缸内燃机单杠内燃机均匀平稳1~1.11.11.251.5轻微冲击1.1~1.31.351.51.75中等冲击1.3~1.41.41.752严重冲击1.4~1.61.852≥2.25表2动载系数Kv(锥形齿按低一级精度选取)（v=10）v=πd1n1/60/10006级精度7级精度8级精度9级精度1.11.21.31.4表3齿间载荷分布Kα直齿,5级斜齿6级表面软斜齿6级表面硬斜齿7级表面软斜齿7级表面硬斜齿8级表面软斜齿8级表面硬斜齿6级表面软斜齿7级表面软斜齿8级表面软斜齿11.11.21.4表4齿向载荷分布Kβ（8级精度）载荷状态原动机动载系数Kv齿间载荷分布Kα（β≤30°）8级精度直接查表；高于8级，降低5%~10%；低于8级，增加5%~10%表5齿宽系数Φd（b/d1）注：大小齿均为硬齿面时取小值，传递功率不大时Φd可小到0.2小齿轮装置状况对称支撑不对称支撑悬臂支撑非金属齿轮直齿和斜齿0.9~1.40.7~1.150.50.5~1.2人字齿轮1.2~1.91.1~1.65表8弯曲疲劳强度极限σFE表9接触疲劳强度极限σHlim表10弹性影响系数ZE(MPa1/2)灰铸铁球墨铸铁铸钢锻钢11.8x10417.3x10420.2x10420.4x104锻钢162181.4188.9189.8铸钢161.4180.5188球墨铸铁156.6173.9灰铸铁143.7表中夹布塑胶泊松比0.5，其余均为0.3弹性模量E(MPa)齿轮材料配对齿轮材料Ysa1.6251.651.671.681.71.731.751.771.781.791.831.8651.97备注按齿根弯曲疲劳强度计算按齿面接触疲劳强度计算S取1.5S取1YFs和YSa按照当量齿数计算，查询螺旋角影响系数Yβ需要2)'tan(tan)'tan(tan2211tattatZZcostantan'tancos2coscosntttabatZZdd未变位时其中：2121tan2'cos'cos'zzxxinvinvaattttttt或变位后3cosZZv表5齿宽系数Φd（b/d1）注：大小齿均为硬齿面时取小值，传递功率不大时Φd可小到0.2夹布塑胶0.785x10456.4配对齿轮材料