直(斜)齿锥齿轮设计.xls

锥齿轮传动设计计算 计算项目符号单位公式及数据来源结果 一 已知条件 传递功率Pkw15 小齿轮转速n1rpm1000 传动比i3 轴交角 正交传动90 齿线形状圆周速度 5m斜齿 小齿轮材料及热处理42SiMn 调质至 HB242 大齿轮材料及热处理45 调质至 HB229 材料及热处理质量等级MQ 原动机特性均匀平稳 工作机特性轻微振动 第二公差组精度等级9 润滑油50 名义运动粘度 50mm2 s220 齿面粗糙度 Ra1 Ra2 m6 3 可靠性要求失效概率低于1 100 齿轮支撑形式一轮两端支撑 一轮悬臂支撑 初定小齿轮分度圆直径d1 120 主动轮小齿轮 主动轮转向左转 主动轮旋向左旋 二 几何计算 1 齿形制GB12369 90 齿形角 GB12369 9020 齿顶高系数ha GB12369 901 顶隙系数c GB12369 900 2 2 大端端面模数mmm9 3 齿数比u3 07692 4 齿数 z113 z240 5 变位系数 x1表14 3 80 52 x2高变位 x2 x x1 1 0 52 xt1表14 3 90 08 xt2高变位 x2 x x1 1 0 08 12 z zu 6 分锥角 1 18 0042 2 71 9958 7 分度圆直径 d1mm117 d2mm360 dm1mm99 6912 dm2mm306 742 8 锥距 R189 268 Rmmm161 268 9 齿宽bmm56 齿宽系数 R0 29588 10 螺旋角 23 11 齿宽中点的螺旋角 m 27 295 12 齿宽中点法向模数mmnmm6 81472 13 齿顶高 ha mm13 68 ha mm4 32 14 齿根高 hf mm6 12 hf mm15 48 15 齿高 h mm19 8 h mm19 8 16 齿顶圆直径 da1mm143 02 da2mm362 671 17 齿根角 f1 2 18542 f2 5 51343 18 齿顶角 a1 2 18542 a2 5 51343 19 顶锥角 a1 20 1896 a2 77 5093 20 根锥角 f1 15 8187 f2 66 4824 21 外锥高 Ak1mm175 772 Ak2mm54 3915 22 分度圆弧齿厚 s1mm18 5581 s2mm9 7162 180cos 180sin arctan90 cos sin arctan90 arctan90 1 1 2 1 1 u u z z 时 当 时 当 时 当 12 2 12 1 m zd Rb R f 3 14 1 R mxhh aa 2 1 2 1 mxchf 1 2 1 2 1 2 12 12 1fa hhh 5 01 2 12Rm dd 5 01 Rm RR 2 12 12 12 1 c o s2d aa hdd 2 2 1 2 1 cos arctan R hf f 2121 等 顶 隙 收 缩 齿 fa 2 12 12 1ff 2 12 11 22 1 sin2 ak hdA 12 111 cos tan22 sms xxms t 2 12 12 1aa 等 顶 隙 收 缩 齿 sin2 11 dR Rb mbR tan p b 1n s sinarcsin mm RR mRnm mm cos 5 01 23 分度圆弦齿厚 mm16 718 mm8 86113 24 分度圆弦齿高 mm4 30019 mm4 34026 25 当量齿数 zv117 5254 zv2165 921 26 端面重合度 1 43262 27 轴向重合度 1 19949 28 法向重合度 n1 58758 三 接触强度校核计算 A 计算接触应力 HN mm2520 741 1 节点区域系数ZH2 25108 当量齿轮端面齿形角 vt22 2727 2 弹性系数ZE表 14 1 66189 8 3 重合度系数Z 0 89761 当量齿轮纵向重合度 V 1 01957 当量齿轮端面重合度 V 1 24116 当量齿轮啮合线长度gV mm27 6704 当量齿轮基圆直径 dvb1mm97 0031 dvb2mm918 373 当量齿轮齿顶圆直径 dva1mm130 047 dva2mm995 651 当量齿轮中心距avmmav dv1 dv2 2548 62 当量齿轮分度园直径 dv1mm104 824 dv2mm992 416 4 螺旋角系数Z 0 94269 5 锥齿轮系数ZK配对齿轮的齿顶和齿根进行修形0 85 6 使用系数KA表 14 1 641 25 7 动载系数KVKV N K 11 24472 临界转速比N0 05421 中点圆周速度vmtm svmt dm1n1 600005 21982 b db cos 6 cos 4 2sin 1 2 2 1 2 1 23 2 1 2 1 2 1 2 1 d s s R s sn 2 1 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 cos 44 2sin 1 d s h R s h a v v eHv mtHHVA KEHH u u bd FKKKK ZZZZZ 1 1 2n s 1n h 2n h 3 2 1 2 1 2 1 coscos z zv 2 12 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 1 1 1 cos2 cos arccos cos tanarctan tantan cos tantan cos2 1 xhz z zz a t vatt tvattvat sin nmm mb cos sincos arcsin mn vtmH Z 2sin cos2 cos arctan tan mvt 2 mmN 1 1 1 1 3 4 时 时 VV V V V V V Z Z 2 1 2 1 2 1 cos 5 0 d R bR dv 2 12 12 12 1 tan5 02 aavva bhdd vtvvb dd cos 2 12 1 vtvvbvavbvav addddga sin5 0 2 2 2 2 2 1 2 1 cos 5 0 vtvv bRmRg 5 0 tan85 0bRmbR mv m Z cos 1100 084 0 2 2 1 u uvz N mt 1n s 系数K4 51428 齿距极限偏差fpt m表 14 3 3945 跑合量ya m12 0782 单对齿刚度c N mm m 14 系数cV120 61071 系数cV30 137 齿宽中点切向力FmtNFmt 2000 9550P n1d1 2448 72 8 齿向载荷分布系数KH KH 1 5KH be1 875 轴承系数KH be表 14 3 301 25 9 齿间载荷分布系数KH 表4 3 311 81411 10 有效齿宽beHmmbeH 0 85b47 6 11 当量圆柱齿轮齿数比uv9 46746 B许用接触应力 HPN mm2670 525 1 接触疲劳极限 HlimN mm2图 14 1 21563 2 润滑剂系数ZL图 14 1 221 554 3 速度系数ZV图 14 1 230 958 4 粗糙度系数ZR图 14 1 240 8 5 尺寸系数ZX表 14 3 321 6 最小安全系数SHlim表 14 1 691 C 强度条件 H HP满足 四 弯曲强度校核计算 A 计算齿根应力 FN mm2104 394 1 齿向载荷分布系数KF KF KH 1 5KH be1 875 2 齿间载荷分布系数KF 表4 3 311 81411 3 齿形系数YFa图 14 3 242 28 4 应力修正系数Ysa图 14 3 251 89 5 重合度系数Y 0 78493 6 螺旋角系数Y 0 77254 7 锥齿轮系数YK1 B 许用齿根应力 FPN mm2353 68 1 弯曲疲劳极限 FlimN mm2图 14 1 29292 75 2 应力修正系数YST2 3 齿根圆角敏感系数Y relT图 14 1 300 95 312 85 0 VV mtA apt cc bFK cyf K 21 cos cosdduuv XRVL H H HP ZZZZ S lim lim KsaFa mn mtFFVA F YYYYY bm FKKKK 85 0 V nm o Y cossinarcsincos75 25 0 2 120 1 mV Y XRrelTrelT F STF FP YYY S Y lim lim 4 齿根表面状况系数YRrelT图 14 1 740 9 5 尺寸系数YX图 14 1 310 98911 6 最小安全系数SF