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外嚙合圓柱齒輪傳動設(shè)計計算 編號： 說明： 本程序適用于高變位、角變位和非變位直齒、斜齒漸開線圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算。公差數(shù)值是按照法向模數(shù) 1 至 10 毫米，分度圓直徑 800 毫米以下，精度等級 3、4、5、6、7、8 級設(shè)定的。 可進(jìn)行幾何參數(shù)計算、傳 動質(zhì)量指標(biāo)和承載能力的驗(yàn)算，（工作條件按照原動機(jī)均勻平穩(wěn)，從動機(jī)中等振動）。可對齒輪加工的可行性 （滾齒、插齒、剃齒）進(jìn)行判斷。 引用標(biāo)準(zhǔn)： GB 10095--88 漸開線圓柱齒輪 精度， GB 3480--83 漸開線圓柱齒輪承載能力計算方法 ISO/TR 10064—2 ： 1996 圓柱齒輪—檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范—第 2部分：徑向綜合偏差、徑向跳動、齒厚和側(cè)隙的檢驗(yàn) 主要參考書目： 《齒輪手冊》 上、下冊， 《機(jī)床設(shè)計手冊》 2 上冊， 《齒輪刀具設(shè)計理論基礎(chǔ)》 上冊 程序設(shè)計：鄧時俊 2001.05 注意： 本程序有“ 單變量求解 ”，應(yīng)從 工具 --選項(xiàng) --重新計算 中設(shè)置 反復(fù)操作 ，最多迭代次數(shù) 10000，最大誤差 0.00001。 說明： 請在 蘭 色框中輸入已定或初定數(shù)據(jù)（黃色框中為判斷或參考數(shù)據(jù)）。輸出數(shù)據(jù)在最后列表，可單獨(dú)打印。 產(chǎn)品型號： 訂 貨 號： 10026 零件件號： ① 30201 ② 30202 計 算 人 ： 計算日期： 1 輪 旋 向 右旋 R 注：左旋輸入 L，右旋輸入 R，直齒不輸入。 2 輪 旋 向 左旋 L 1 輪 齒 數(shù) Z1 21 2 輪 齒 數(shù) Z2 33 法 向 模 數(shù) m n 2.5 毫米 2.5 法 向 壓 力 角 α n 注：如不輸入，則默認(rèn) α n = 20 度 分度圓柱螺旋角 β f 12.3 度 分 秒 有 效 齒 寬 b 40 毫米 40 齒 頂 高 系 數(shù) ha* 注：如不輸入，則默認(rèn) ha* = 1 齒頂?shù)估庀禂?shù) hd* 頂 隙 系 數(shù) c* 注：如不輸入，則默認(rèn) c* = 0.25 標(biāo) 準(zhǔn) 中 心 距 a0 69.0858 毫米 徑向或法向變位系數(shù) x10 xn10 0.4 注：徑向、法向變位系數(shù) （初選值） x20 xn20 0.3 只輸入其中之一。 注：已定中心距不輸入 0.413827114 2.03529E-09 0 計 算 中 心 距 a0' 70.7083 毫米 70.70826412 實(shí) 際 中 心 距 a 70 毫米 端面總變位系數(shù) x tΣ 0.3736 法向總變位系數(shù) x nΣ 0.38237 徑向變位系數(shù) x1 或 法向變位系數(shù) xn1 0.4 0.39081823 x1 xn2 -0.01763 第Ⅰ公差組精度等級 5 5 第Ⅱ公差組精度等級 5 第Ⅲ公差組精度等級 5 5 箱體材料代碼 A 注：鑄鐵— C （或不輸入） ， 鋼— S， 鋁（鎂）合金— A （齒輪副材料—鋼）“ 齒輪副設(shè)計溫度 100 ° C 注：如不輸入，則默認(rèn)齒輪副溫度為 80° C 箱體設(shè)計溫度 70 ° C 注：如不輸入，則默認(rèn)箱體溫度為 60° C 齒厚極限偏差種類代碼 推薦 實(shí)際選取 注：齒厚極限偏差共 14 種，越往后間隙越大： C=+fpt， D=0， E=-2fpt， F=-4fpt， 1輪齒厚上偏差 F F G， H， J， K， L， M， N， P， R=-40fpt， S=-50fpt （單位：微米） 1輪齒厚下偏差 K H 注：各偏差如不輸入“實(shí)際選取”，則默認(rèn)“推薦”種類。 2輪齒厚上偏差 G J 2輪齒厚下偏差 K M 最 小 法 向 側(cè) 隙 0.06 0.084 毫米 最 大 法 向 側(cè) 隙 0.144 0.168 毫米 注：如果側(cè)隙不合適，可重新選擇齒厚極限偏差種類。 說明： 如在下面輸入齒厚上、下偏差的具體數(shù)值，則不認(rèn)齒厚上、下偏差種類代碼。 1輪齒厚上偏差 Ess1 毫米 1輪齒厚下偏差 Esi1 毫米 2輪齒厚上偏差 Ess2 毫米 2輪齒厚下偏差 Esi2 毫米 最 小 法 向 側(cè) 隙 jnmin 毫米 最 大 法 向 側(cè) 隙 jnmax 毫米 跨棒距測量： 齒 輪 1 齒 輪 2 跨棒距測量棒（球）直徑： 注：如不輸入圓棒（球）直徑實(shí)際值，則默認(rèn)其參考值。 圓棒（球）直徑參考值 dp10 4.81 毫米 dp20 4.27 毫米 圓棒（球）直徑實(shí)際值 dp1 5 毫米 dp2 4.5 毫米 單變量求解計算： 單變量求解計算： 可變格 0.521695034 可變格 0.427184754 目標(biāo)格 -0.00322177 目標(biāo)格 0.002050434 目標(biāo)值 0 目標(biāo)值 0 傳動質(zhì)量指標(biāo)的驗(yàn)算： 齒 輪 1 齒 輪 2 齒 根 滑 動 率 η 1 1.21 應(yīng)小于 4 η 2 1.73 應(yīng)小于 齒 根 壓 強(qiáng) 比 p1 1.17 應(yīng)小于 1.5 p2 1.01 應(yīng)小于 齒 頂 變 尖 齒頂未變尖 齒頂未變尖 重 合 度 ε 總 2.538 ε 縱向 1.453 ε 端面 1.085 過渡曲線與配對齒頂是否干涉 不發(fā)生干涉 不發(fā)生干涉 是 否 根 切 不根切 不根切 強(qiáng)度驗(yàn)算： 材 質(zhì) 代 碼 5 說明： 1—結(jié)構(gòu)鋼正火， 2—碳鋼調(diào)質(zhì)或正火， 3—合金鋼調(diào)質(zhì)， 4—調(diào)質(zhì)鋼表面淬火， 5—合金鋼滲碳淬火， 6—氮化鋼氣體氮化， 7—調(diào)質(zhì)鋼氮化。 不計算承載能力則不輸入。 支承形式代碼 2 說明：1—對稱支承， 2—非對稱支承， 3—懸臂支承 齒 輪 1 齒 輪 2 名 義 轉(zhuǎn) 矩 T 115 N·m 115 N·m 180.714 N·m 名 義 功 率 不輸入 24.086 kW 37.849 kW 轉(zhuǎn) 速 n 2000 r/min 5.63 m / s 1272.727 r/min 0.860521908 0.896007436 5.42004E-09 -1.5942E-09 0 0 名義切向力 F t 4280.39 N 名義軸向力 F x 933.28 N 許用接觸應(yīng)力 σHP 1037.68 N/mm2 計算接觸應(yīng)力 σH 1026.63 N/mm2 接觸強(qiáng)度計算安全系數(shù) SH 1.26 許用齒根應(yīng)力 σFP 654.6 N/mm2 650.03 N/mm2 計算齒根應(yīng)力 σF 277.69 N/mm2 289.46 N/mm2 彎曲強(qiáng)度計算安全系數(shù) SF 2.95 2.81 以下是輸出數(shù)據(jù)，請打印： ************************************************************************** 外嚙合圓柱齒輪傳動設(shè)計計算 編號： 12 （平行軸角變位圓柱齒輪傳動） 產(chǎn)品型號： 訂 貨 號： 10026 零件件號： 30201 30202 計 算 人 ： 計算日期： 注： “度.分秒”標(biāo)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）。 項(xiàng) 目 齒 輪 1 齒 輪 2 幾何參數(shù)： 齒 數(shù) Z 21 33 法 向 模 數(shù) m n 2.5 毫米 法 向 壓 力 角 α n 20 度 0 0 12.3 度 有 效 齒 寬 b 40 毫米 齒 頂 高 系 數(shù) ha* 1 齒 頂 倒 棱 系 數(shù) hd* 0 頂 隙 系 數(shù) c* 0.25 全 齒 高 系 數(shù) x t* 2.25 標(biāo) 準(zhǔn) 中 心 距 a0 69.0858 毫米 中 心 距 a 70 毫米 中心距變動系數(shù) y t 0.3573 徑 向 變 位 系 數(shù) x 0.3908 -0.0172 法 向 變 位 系 數(shù) x n 0.4 -0.0176 分 度 圓 直 徑 d 53.733 毫米 84.438 毫米 基 圓 直 徑 d b 50.353 毫米 79.126 毫米 頂 圓 直 徑 d a 60.65 毫米 89.267 毫米 根 圓 直 徑 d f 49.483 毫米 78.1 毫米 齒 頂 高 h a 3.458 毫米 2.414 毫米 齒 根 高 h f 2.125 毫米 3.169 毫米 全 齒 高 h t 5.583 毫米 弧 齒 厚 S t 4.764 毫米 3.986 毫米 測量尺寸： 公 法 線 長 度 Wk 27.301 毫米 34.416 毫米 卡 跨 齒 數(shù) k 4 5 Wk 是 否 可 以 測 量 可以測量 可以測量 法 向 弦 齒 厚 Sn 4.11 毫米 3.439 毫米 法 向 弦 齒 高 Hn 2.71 毫米 1.788 毫米 固 定 弦 齒 厚 Scn 4.65 毫米 3.894 毫米 固 定 弦 齒 高 Hcn 3.554 毫米 2.457 毫米 圓棒（球）直徑 dp 5 毫米 4.5 毫米 圓棒（球）跨距 M 62.917 毫米 91.341 毫米 測 量 圓 直 徑 d M 55.8 毫米 85.21 毫米 漸開線展開長度： 起 測 展 開 長 度 gaA 5.962 毫米 9.719 毫米 起 測 圓 半 徑 r 起 25.873 毫米 40.739 毫米 終 測 展 開 長 度 gaB 16.904 毫米 20.661 毫米 終 測 圓 半 徑 r 終 30.325 毫米 44.633 毫米 起 測 展 開 角 φ aA 13.567 度 14.0749 度 13.3401 度.分秒 14.043 度.分秒 終 測 展 開 角 φ aB 38.4694 度 29.9219 度 38.281 度.分秒 29.5519 度.分秒 中 凸 點(diǎn) 范 圍 φ 凸 A 21.8678 度 19.3572 度 21.5204 度.分秒 19.2126 度.分秒 φ 凸 B 30.1686 度 24.6396 度 30.1007 度.分秒 24.3822 度.分秒 傳動質(zhì)量指標(biāo)算： 重 合 度 ε 總 2.538 齒根過渡曲線干涉 不發(fā)生干涉 不發(fā)生干涉 根 切 不根切 不根切 齒 頂 變 尖 齒頂未變尖 齒頂未變尖 齒 根 滑 動 率 η 1.21 1.73 齒 根 壓 強(qiáng) 比 p 1.17 1.01 公差值： （按 GB10095—88 漸開線圓柱齒輪 精度） 精 度 等 級 Ⅰ : 5 Ⅱ : 5 Ⅲ : 5 齒厚極限偏差代碼 上偏差 F J 下偏差 H M 齒 厚 上 偏 差 Ess -0.024 毫米 -0.06 毫米 齒 厚 下 偏 差 Esi -0.048 毫米 -0.12 毫米 齒 厚 公 差 Ts 0.024 毫米 0.06 毫米 最 小 法 向 側(cè) 隙 jnmin 0.084 毫米 最 大 法 向 側(cè) 隙 jnmax 0.168 毫米 公法線平均長度上下偏差及公差： Ews -0.026 毫米 -0.064 毫米 Ewi -0.041 毫米 -0.116 毫米 Ew 0.015 毫米 0.052 毫米 圓棒（球）跨距上下偏差及公差： Ems -0.053 毫米 -0.157 毫米 Emi -0.084 毫米 -0.285 毫米 Em 0.031 毫米 0.128 毫米 切 向 綜 合 公 差 F'i 0.026 毫米 0.026 毫米 一齒切向綜合公差 f'i 0.007 毫米 0.007 毫米 齒圈徑向跳動公差 Fr 0.016 毫米 0.016 毫米 公法線長度變動公差 Fw 0.012 毫米 0.012 毫米 齒 距 累 積 公 差 FP 0.02 毫米 0.02 毫米 齒 距 極 限 偏 差 ±f pt 0.006 毫米 0.006 毫米 基節(jié)極限偏差 ±f pb 0.005 毫米 0.005 毫米 齒 形 公 差 f f 0.006 毫米 0.006 毫米 齒 向 公 差 Fβ 0.007 毫米 接 觸 線 公 差 f b 0.007 毫米 軸 向 齒 距 偏 差 ±F px 0.007 毫米 螺旋線波度公差 Ffβ 0.025 毫米 齒 面 接 觸 斑 點(diǎn) 按高度 45% 按長度 80% 齒坯公差： 孔徑尺寸公差 IT5 GB 1800—79 孔徑形狀公差 IT5 GB 1800—79 頂圓尺寸公差 （用作基準(zhǔn)） IT7 GB 1800—79 （不用作基準(zhǔn)） IT11， 但不大于 0.25 毫米 圖樣標(biāo)注 : 齒輪 1 5 F H GB 10095—88 齒輪2 5 J M GB 10095—88 承載能力： 名 義 轉(zhuǎn) 矩 T 115 N·m 180.71 N·m 名 義 功 率 P 24.086 Kw 37.85 Kw 轉(zhuǎn) 速 n 2000 r / min 1272.73 r / min 分 度 圓 線 速 度 v 5.63 m / s 5.63 m / s 材 質(zhì) 合金鋼滲碳淬火 支 承 形 式 非對稱支承 計 算 接 觸 應(yīng) 力 σ H 1026.63 N/mm2 接觸強(qiáng)度安全系數(shù) S H 1.26 計 算 齒 根 應(yīng) 力 σ F 277.69 N/mm2 289.46 N/mm2 彎曲強(qiáng)度安全系數(shù) S F 2.95 2.81 打印終止 ****************************************************************************************** 12 說明： 本程序適用于高變位、角變位和非變位直齒、斜齒漸開線圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算。公差數(shù)值是按照法向模數(shù) 1 至 10 毫米，分度圓直徑 800 毫米以下，精度等級 3、4、5、6、7、8 級設(shè)定的。 可進(jìn)行幾何參數(shù)計算、傳 動質(zhì)量指標(biāo)和承載能力的驗(yàn)算，（工作條件按照原動機(jī)均勻平穩(wěn)，從動機(jī)中等振動）。可對齒輪加工的可行性 ISO/TR 10064—2 ： 1996 圓柱齒輪—檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范—第 2部分：徑向綜合偏差、徑向跳動、齒厚和側(cè)隙的檢驗(yàn) 程序設(shè)計：鄧時俊 2001.05 注意： 本程序有“ 單變量求解 ”，應(yīng)從 工具 --選項(xiàng) --重新計算 中設(shè)置 反復(fù)操作 ，最多迭代次數(shù) 10000，最大誤差 0.00001。 注：也可以小數(shù)點(diǎn)輸入“度”，此時“分”、“秒”不輸入。 x10 0.39081823 x20 0.293113672 注：鑄鐵— C （或不輸入） ， 鋼— S， 鋁（鎂）合金— A （齒輪副材料—鋼）“ 注：齒厚極限偏差共 14 種，越往后間隙越大： C=+fpt， D=0， E=-2fpt， F=-4fpt， G， H， J， K， L， M， N， P， R=-40fpt， S=-50fpt （單位：微米） 注：各偏差如不輸入“實(shí)際選取”，則默認(rèn)“推薦”種類。 注：如果側(cè)隙不合適，可重新選擇齒厚極限偏差種類。 4 1.21 η 1 1.5 1.73 η 2 說明： 1—結(jié)構(gòu)鋼正火， 2—碳鋼調(diào)質(zhì)或正火， 3—合金鋼調(diào)質(zhì)， 4—調(diào)質(zhì)鋼表面淬火， 5—合金鋼滲碳淬火， 6—氮化鋼氣體氮化， 7—調(diào)質(zhì)鋼氮化。 不計算承載能力則不輸入。 說明：1—對稱支承， 2—非對稱支承， 3—懸臂支承