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1、一、双圆弧齿轮减速器参数 1、基本数据 高速级：双圆弧齿形 GB12759 Z1=18、Z1=110、法面模数 mn=8、压力角 =24 o 、节圆上螺旋角 =26 o 4 17 =26.0714 o 、中心距 a=5700.0485、精度等级 8-8-7-0.04mn。 齿根圆直径 df1 142.7120.049；齿根圆直径 df2 962.0870.068； 小齿轮材料：35CrMo 调质 280-310HB 大齿轮材料：QT700-2 正火 240-270HB 低速级：双圆弧齿形 GB12759 Z1=20、Z1=105、法面模数 mn=12、压力角 =24 o 、节圆上螺旋角 =25
2、 o 21 45 =25.3625、中心距 a=8300.07、精度等级 8-8-7-0.04mn。 齿根圆直径 df1 238.4630.064；齿根圆直径 df2 1367.8470.083； 小齿轮材料：35CrMo、 调质 280-310HB 大齿轮材料：QT700-2 正火 240-270HB（图中写的是调质） 减速器输出扭矩 T=146kNm、输出转速 n=14r/min。 2、各轴传递的功率、扭矩和转速已知减速器输出扭矩和转速为： T=146kNm、转速 n=14r/min，则输出功率为 P=Tn/9550=214.03kW。 轴承效率=0.98、齿轮效率=0.97 各轴输入参数
3、如下： 轴 n3=14r/min P3=P/（0.98*0.97）=225.20kW T3=9550P3/n3=153.618kNm n2=n3*105/20=73.5r/min P2=P3/（0.98*0.97 2 ）=244.2kW T2=9550P2/n2=31.729kNm n1=n2*110/18=449.17r/min P1=P2/0.98=249.2kW T1=9550P2/n2=5.298kNm二、齿轮传动校核 1、几何尺寸 高速级传动的中心距 mm 1 1 2 1 1 ( ) 1 (160.3122 979.686) 570 2cos 2 n M Z Z a 低速级传动的中心
4、距 mm 1 1 2 2 2 ( ) 1 (265.6 1394.4) 830 2cos 2 n M Z Z a 分度圆： 高速级 1 1 2 2 18 8 160.3122 cos cos 26.0714 110 8 979.686 cos cos 26.0714 n n z m d mm z m d mm 低速级 1 1 2 2 20 12 265.5995 cos cos 25.3625 105 12 1394.4 cos cos 25.3625 n n z m d mm z m d mm 高速级 b=120mm、低速级 b=210mm 2、强度计算的系数 1使用系数； A K中等振动
5、1.50 A K 动载系数； v K高速级： 1.03 v K 低速级： 1.01 v K 接触迹间载荷分配系数； 1 K高速级：b/d1=0.75 b=120mm 1 1.06 K 低速级：b/d1=0.79 b=210mm 1 1.07 K , 分别为弯曲强度计算、接触强度计算的接触迹内载荷分布系数； 2 F K 2 H K高速级、低速级： 2 1.49 H K 2 1.10 F K 接触迹系数； K高速级： 0.1 0 K 低速级： 0.37 0.3 K , 分别为弯曲强度计算、接触强度计算的弹性系数； E Y E Z 配对齿轮都是钢-球墨铸铁，所以 MPa 5 2.067 10 E 高
6、速级、低速级： 0.14 0.37 2.0529 E Y E 0.27 1.123 30.5881 E Z E , 分别为弯曲强度计算、接触强度计算的寿命系数； N Y N Z 寿命 6年、300天/年、24 小时/天、减速器输出 14r/min： 低速级：N=5*300*24*60*14*105/20=1.92*10 8 高速级：N=5*300*24*60*14*105/20*110/18=9.7*10 8 低速级、高速级： 1 1 N N Y Z , 分别为弯曲强度计算、接触强度计算的齿数比系数； u Y u Z 低速级： 0.14 0.14 1 2 2 0.27 0.27 1 2 2 2
7、0 105 ( ) ( ) 1.025 105 20 105 ( ) ( ) 1.048 105 u u z z Y z z z Z z 高速级： 0.14 0.14 1 2 2 0.27 0.27 1 2 2 18 110 ( ) ( ) 1.021 110 18 110 ( ) ( ) 1.042 110 u u z z Y z z z Z z , 分别为弯曲强度计算、接触强度计算的螺旋角系数； Y Z高速级： 2 0.14 2 0.27 (sin 26.0714cos 26.0714) 0.7825 (sin 26.0714cos 26.0714) 0.6232 Y Z 低速级： 2 0
8、.14 2 0.27 (sin 25.3625cos 25.3625) 0.7776 (sin 25.3625cos 25.3625) 0.6160 Y Z 齿端系数； End Y 高速级： 120sin 26.0714/( 8)=2.1 1.4 End Y 低速级： 210sin 25.3625/( 12)=2.37 1.26 End Y 尺寸系数； X Y 高速级： mn=8 =0.98 X Y 低速级 mn=12 =0.96 X Y分别为润滑剂系数、速度系数和接触弧长系数； , , L v a Z Z Z 1 L v Z Z 高速级： 1 2 1 1 ( ) (1.035 0.962)
9、0.9985 2 2 a a a Z Z Z 低速级： 1 2 1 1 ( ) (1.08 0.958) 1.019 2 2 a a a Z Z Z 齿形系数； F Y高速级： =2.3、 =1.82 1 F Y 2 F Y低速级： =2.2、 =1.84 1 F Y 2 F Y分别为试验齿轮的弯曲疲劳极限和接触疲劳极限； lim lim , H F 小齿轮 lim lim 550MPa, 900MPa F H 大齿轮 lim lim 425MPa, 725MPa F H 分别为弯曲强度和接触强度的最小安全系数； min min , H F S S 取 3 . 1 , 6 . 1 min mi
10、n H F S S 3强度校核1）弯曲强度校核 （1） 高速级小齿轮的弯曲强度校核 由一对齿轮副承担载荷，所以，载荷减半。0.86 1 1 2 1 2.58 1 1 1 0.86 6 2.58 / 2 2 2.65 10 1.5 1.03 1.06 1.1 2.0529 1.021 0.7825 2.3 1.4 2 2 0 18 8 231.6 E u F End A v F F n Y Y Y Y Y T K K K K K z m MPa MPa lim 1 min 550 1 0.98 336.9 1.6 F N X FP F Y Y S ，所以高速级小齿轮的弯曲强度足够。 1 1 FP
11、 F （2） 高速级大齿轮的弯曲强度校核MPa 2 2 1 1 1.82 231.6 183.3 2.3 F F F F Y Y MPa lim2 2 min 425 1 0.98 260.3 1.6 F N X FP F Y Y S ，所以高速级大齿轮的弯曲强度也足够； 2 2 F FP （3）低速级小齿轮的弯曲强度校核 由一对齿轮副承担载荷，所以，载荷减半。 利用公式（3-6）可算得 0.86 1 1 2 1 2.58 1 1 1 0.86 6 2.58 2 15.865 10 1.5 1.01 1.07 1.1 2.0529 1.025 0.7776 2.2 1.26 2 2 0.3 2
12、0 12 272.2 E u F End A v F F n Y Y Y Y Y T K K K K K z m MPa MPa lim 1 min 550 1 0.96 330 1.6 F N X FP F Y Y S ， 所以低速级小齿轮的弯曲强度安全 1 1 F FP f （4）低速级大齿轮的弯曲强度校核MPa 2 2 1 1 1.84 272.2 227.7 2.2 F F F F Y Y MPa lim2 2 min 425 1 0.96 255 1.6 F N X FP F Y Y S ，所以低速级大齿轮的弯曲强度安全 2 2 F FP f 2）接触强度校核 由一对齿轮副承担载荷，
13、所以，载荷减半。 （1） 高速级小齿轮的接触强度校核 利用公式（3-8）可算得0.73 1 1 2 1 2.19 1 1 1 0.73 6 2.19 / 2 2 2.65 10 1.5 1.03 1.06 1.49 30.5881 1.042 0.6232 0.9985 2 2 0 18 8 395 E u a A v H H n Z Z Z Z T K K K K K z m MPa MPa lim1 1 min 900 1 1 1 692.2 1.3 H N L v HP H Z Z Z S lim2 2 min 725 1 1 1 557.7 1.3 H N L v HP H Z Z Z S , 所以高速级大、小齿轮的接触强度都足够。 1 1 HP H 1 2 H HP （2）低速级小齿轮的接触强度校核 由一对齿轮副承担载荷，所以，载荷减半。利用公式（3-8）可算得0.73 1 1 2 1 2.19 1 1 1 0.73 6 2.19 2 15.865 10 1.5 1.01 1.07 1.49 30.5881 1.048 0.616 1.019 2 2 0.3 20 12 516.1 E u a A v H H n Z Z Z Z T K K K K K z m MPa MPa lim1 1 min 900 1
