高速齿轮增速箱设计.doc

1、本科毕业设计(论文)题目：高速齿轮增速箱设计院 （系）： 工业中心 专 业： 机械设计制造及其自动化班 级： 106001 班 学 生： 姚月 学 号： 100210130 指导教师： 马保吉 2014 年 06 月本科毕业设计(论文)题目：高速齿轮增速箱设计院 （系）： 工业中心 专 业： 机械设计制造及其自动化班 级： 106001 班 学 生： 姚月 学 号： 100210130 指导教师： 马保吉 2014 年 06 月西安工业大学毕业设计（论文）任务书院（系） 工业中心 专业 机械设计制造及其自动化 班 106001 姓名 姚月 学号 100210130 1.毕业设计（论文）题目：

2、高速齿轮增速箱设计 2.题目背景和意义： 高速齿轮增速箱用于光纤地面模拟放线试验台，是该试验台的核心部件，用于将交流变频电机的输出额定同步转速 3000r/min 增加到工作台主轴所需的18000r/min，并且有较为严格的转动惯量限制，其可靠性和稳定性直接决定了试验台的可靠性。由于高速运动，一旦发生故障将会产生及其严重的后果，因此该增速箱的设计在试验台中具有重要意义，同时高速齿轮箱作为通用传动机构，在工程中有着广泛的应用范围。3.设计(论文) 的主要内容（理工科含技术指标）：（1）对使用工况分析，依据原始数据确定增速箱的传动比、级数、润滑方式、结构形式等总体参数；（2）设计主要零件如齿轮、轴

3、、轴承、箱体等；（3）润滑系统设计。主要技术指标：输入转速：3000r/min ，输出速度：18000r/min，输出功率：55KW ，过载倍数，2.0，高速轴转动惯量0.0005Kg.m 2 ；低速轴的转动惯量（含齿轮）0.0096Kg.m 2 。 4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）： 基本要求：完成增速箱的设计、全套图纸的绘制、润滑系统设计及图纸。从 2013 年 12 月 25 日开始毕业设计，在校内完成本设计 。 5.毕业设计（论文）的工作量要求 设计说明书数字不少于 1.0 万字。 实验（时数） *或实习（天数）： 图纸（幅面和张数） *： 折合 A0 工程图 3

4、张。 其他要求： 指导教师签名： 年 月 日学生签名： 年 月 日系（教研室）主任审批： 年 月 日说明：1 本表一式二份，一份由学生装订入论文，一份教师自留。2 带*项可根据学科特点选填。中文摘要I高速齿轮增速箱设计摘 要高速齿轮增速箱用于光纤地面模拟放线试验台，是其核心部件，实现高增速的目的。本文基于高速齿轮传动、齿轮箱润滑系统等主要核心部件进行了详细的研究与设计。首先，是对增速箱的机械结构的设计，确定主要的结构形式等总体参数；其次是传动零件的设计，其中包括对高速齿轮传动方案的设计，增速箱整体结构布局以及传动零件的设计与强度校核。最后，是对齿轮箱的总体润滑系统的分析与研究。由于本设计的转速

5、非常高，高速齿轮的润滑与散热是一个重要部分，因此齿轮箱的润滑与散热会直接影响齿轮箱工作的可靠性与稳定性。润滑系统的重点主要在两个方面，第一是高速齿轮的润滑，第二是高速轴上轴承的润滑。对比多种润滑方案，并计算、分析，根据实际情况设计出相应的满足工况要求的润滑系统。关键词：高速；齿轮传动；强度校核；润滑系统；齿轮箱英文摘要IIDesign of high-speed turbine gearbox AbstractHigh speed turbine gearbox for optical fiber ground simulation on line test bench, is the cor

6、e component, to achieve high growth objective. In this paper, the core components of high speed gear transmission, gear box lubrication system based on the detailed research and design. First of all, is the design of mechanical structure of the speed increasing box, to identify the main structure of

7、 such main parameters; second is the design of transmission parts, including the design of the high speed gear transmission gearbox structure, layout and design and strength check of transmission parts. At last is the analysis and Research on general lubrication system for gear box. Because the desi

8、gn of the speed is very high, lubrication and heat dissipation of the high speed gear is an important part of, so the lubrication and cooling gearbox will directly affect the reliability and stability of the gearbox. Key lubrication system mainly in two aspects, the first is the lubrication of high

9、speed gear, second is the lubrication of high speed shaft bearing. Comparisons of various lubrication program, calculation analysis and design, according to the actual situation of lubricating system corresponding to meet operating requirements.Key Words: high speed; gear; strength check; lubricatio

10、n system; gear box目 录目 录中文摘要英文摘要1 引言 11.1 题目背景和意义 .11.2 国内外发展现状及趋势 .11.2.1 高速齿轮增速箱国内外的发展现状 .11.2.2 高速齿轮增速箱的发展趋势 .21.3 论文研究的主要内容 32 高速齿轮的设计 52.1 增速齿轮箱方案设计 .52.2 齿轮参数的确定 62.3 高速齿轮的受力分析与强度校核 112.3.1 胶合承载能力强度校核 112.3.2 齿面接触强度校核 132.3.3 轮齿弯曲强度校核 .142.4 齿轮的轮齿修形 193. 轴系部件的设计 .223.1 高速轴的设计 223.1.1 高速轴结构的设计

11、.223.1.2 高速轴强度校核 .233.2 低速轴的设计 263.2.1 低速轴结构的设计 .263.2.2 低速轴的校核 .283.3 转动惯量的计算 .303.4 轴承的选择与强度校核 303.4.1 轴承的选用 .30目 录3.4.2 轴承的校核 .314 箱体及其附件的设计 334.1 箱体的设计 334.2 箱体附件的设计 345 增速箱润滑系统的设计 365.1 轴承的润滑与散热 .365.1.1 高速轴承润滑 .365.1.2 低速轴承润滑 .385.2 高速齿轮的润滑与冷却 385.2.1 润滑方案的选择 .385.2.2 润滑管路的设计 406 总结 43致谢 44参考文

12、献 45毕业设计（论文）知识产权声明 46毕业设计（论文）独创性声明 47附录 481 引言11 引言1.1 题目背景和意义高速齿轮增速箱用于光纤地面模拟放线试验台，是该试验台的核心部件，用于将交流变频电机的输出额定同步转速 3000r/min 增加到工作台主轴所需的18000r/min，并且有较为严格的转动惯量限制，其可靠性和稳定性直接决定了试验台的可靠性。由于高速运动，一旦发生故障将会产生极其严重的后果，因此该增速箱的设计在试验台中具有重要的意义，同时高速齿轮箱作为通用传动机构，在工程中有着广泛的应用。此外，高速齿轮传动是齿轮传动中一个重要的领域，是技术综合性较强的学科，在汽轮机、航空、舰

13、艇和石油化工设备等方面均有广泛的应用。近年来在尖端技术，如火箭、宇航装置中也应用了高速齿轮传动。高速齿轮箱的用途很广，可与发电机、压缩机、泵、燃气轮机、蒸汽轮机和电机等配套使用。齿轮箱作为一种速度、能量传递装置在工程机械中是不可缺少的设备 1,2,3,4。1.2 国内外发展现状及趋势1.2.1 高速齿轮增速箱国内外的发展现状高速齿轮由于啮合线速度高（通常使用 50120m/s，特殊情况可达300m/s） ，转速高（一般高速轴转速为 500020000r/min，特殊情况达100000r/min） 、传递功率大(一般是数千至数万千瓦)，要求长期持续运行，运转平稳、噪声低、振动小.寿命长和高可靠度

14、等。因此。对高速齿轮的设计制造技术有较高的要求，一般需达到 3 到 5 级制造精度，必须要有十分静良的加工设备和检测试验条件才能生产。高速齿轮设计制造水平的高低是反映一个国家机械制造业水平的标志之一。迄今为止，国外高速齿轮箱技术水平已经发展到很高的水准，以美国通用（电器）公司、美国费城齿轮公司及德国弗兰德公司为代表的世界著名的高速齿轮箱制造商生产出的高速齿轮最大功率已达 10 万马力，最高转速达 10 万rpm、最高圆周速度约 300m/s。近几十年来，我国开展了科研与制造技术攻关，使我国的高速齿轮设计制造水平提高了一大步。现已能设计制造的高速齿轮，其最大功率为 44000KW，最高圆周速度为

15、 156m/s，齿轮制造精度为 45 级 10。国内的技术水平在近几十年来也得到了明显的进步，主要表现在四个方面。第一，高速齿轮箱的设计水平的提高。上个世纪 80 年代以来，我国先后从国外引进了许多先进的大型成套设备，其中有大量的高速齿轮箱。通过测绘、仿制，积累了一定的高速齿轮箱设计经验。同时，在引进设备的同时，也引进高速齿1 引言2轮箱设计技术。在设计高速齿轮箱时，尽量向国际最新标准看齐。第二，高速齿轮强度的提高。由于材料和工艺技术的发展，国内企业逐步用硬齿面高速齿轮取代原先的软齿面和中硬齿面的高速齿轮。由于采用了渗碳淬火新工艺，高速齿轮齿面硬度高，硬化层沿齿廓存在理想的残余压应力分布，使高

16、速齿轮齿根弯曲应力和齿面接触强度大大提高，从而齿轮的承载能力大幅度提高。第三，高速齿轮箱箱体制造水平提高。箱体是高速齿轮箱的关键部件，以往国内较多采用铸件，虽然刚性较好，但重量较重，毛坯制造周期长，加工量大，加工性能也较差。现在，高速箱体普遍采用焊接箱体，重量轻，加工周期短，外形比较美观。对于焊接高速箱体刚度差的缺点，主要通过价款轴承座宽度，适当增加箱体钢板厚度来解决。另外，通过焊接和粗加工后两次去应力的办法消除箱体变形，保证箱体的制造精度。第四，高速齿轮精度提高。近些年来，国内一些有名的高速齿轮生产商如南京南精齿轮集团股份有限公司、重庆齿轮厂、郑州机械研究所等先后从德国、美国等国进口了大型地

17、坑式渗碳炉、高精度磨齿机、高精度齿轮检查仪等先进设备，大大提高了国内高速齿轮的设备和加工能力，保证了高速齿轮的精度和齿面光洁度。尽管如此，国内高速齿轮技术水平还是存在许多的不足之处。与国外高速齿轮箱的发展和技术水平相比，仍然有不小的差距。目前国内做的比较多的仅是用于常规用途的普通高速齿轮箱，一些特定的行业高速齿轮箱基本没有涉足。对于一些大功率、高转速的高速齿轮箱尚未能生产出来 2。1.2.2 高速齿轮增速箱的发展趋势高速齿轮箱的用途很广，可与发电机、压缩机、泵、燃气轮机、蒸汽轮机和电机等配套使用。国际上，高速传动齿轮装置正沿着小型化、高速化、标准化方向发展。为达到齿轮装置小型化目的，可以提高现

18、有渐开线齿轮的承载推力。各国普遍采用硬齿面技术，提高硬度以缩小装置的尺寸；也可应用以圆弧齿轮为代表的特殊齿形。英法合作研制的舰载直升飞机主传动系统采用圆弧齿轮后，使减速器高度大为降低。随着船舶动力由中速柴油机代替的趋势，在大型船上采用大功率行星齿轮装置确有成效；现在冶金、矿山、水泥一轧机等大型传动装置中，行星齿轮以其体积小、同轴性好、效率高的优点而应用愈来愈多。 齿轮的工作参数的不断提高。如高速齿轮的传递功率应经达到100030000kw。齿轮圆周速度为 20200m/s，设计工作寿命为 5X10410X104 小时；轧钢机齿轮的圆周速度已由每秒几米提高到 20m/s，甚至 3050m/s。传

19、递扭炬达 l00200N.m, 要求使用寿命在 2030 年以上。这些齿轮的精度等级一般在 38 级。并对平稳性与噪声有较高的要求。高速齿轮轮齿修形技术的不断发展，与成熟。在圆周速度超过 100m/s 时 由于运转中的热效应 要求在设计始对产生的热变形进行修正，使齿轮在工作时达到一个正常的啮合状态。特别对于高速重载齿轮。更要加以考虑。其次，对西安工业大学毕业设计（论文）3于低速重载齿轮 如轧钢机齿轮，由于采用硬齿面齿轮后，其齿面负荷系数增加而引起的整个齿轮装置系统的弹性变形变得突出了，所以有时也要对反映到齿面的弹性变形进行修正。这种对齿轮轮齿修形的技术是目前大功率、高速、重载齿轮制造的一个重要

20、趋势。在高速齿轮制造技术方面，重点是进行硬齿面加工，尤其是大型硬齿面齿轮的切切与热处理工艺的发展，如超硬切齿、滚内齿、成形磨齿、大模数齿轮珩齿、弹性砂轮抛光、轮齿修形、以及深层沙碳等新工艺正在生产上不断地试验与应用。齿轮制造工艺的发展，很大程度上表现在精度等级与生产效率的提高。齿轮精度等级在不断的提高。由于硬齿面齿轮广泛应用，以及高速、高性能要求的齿轮日益增多，因此要求磨齿加工，在效率和质量上都要提高。一般来说。展成法磨齿用得较普遍而成形法磨齿则少MAAG 磨齿法，虽然磨齿精度高，但效率低。不适合重磨削。而 Niles 与 Hofler 公司生产的单砂轮磨齿机刚性好 精度可靠，适合于大进给量加

21、工，效率高。近年来，为提高效率也在改进磨制方法，如减少磨削次数，压缩展成长度，缩短尾削冲程；为此 MAAG 公司提出的“K“一磨削法与Niles 公司提出的“双面磨削法“都提高了实际磨削效率。目前对于成批磨削中、小齿数齿轮，倾向于采用蜗杆砂轮磨齿机，磨削效率很高，对于磨削大模数齿轮，除可应用能重磨削的单砂轮磨齿外，采用成形图削方法，也是一种高效磨削的有效途径。此外，还有一些新的工艺方法，如美国格利森公司研制的 GTRAC No765型轨道式切齿机，每小时能加工 88 个齿轮，比普通滚齿机提高 34 倍。双刀盘高效切齿工艺切削速度可达 137m/s，粗、精加工一个 m=1.5mm、外径2443m

22、m、齿宽 19mm 的斜齿轮，只需 6 秒钟，其效率为一般的 510 倍。美国密芝根工具公司的多刀头插齿，效率比普通插齿提高 510 倍，汽车行业齿轮冷成型工艺，冷挤、热轧等少无切削工艺也不断获得新的发展。关于齿轮材料与热处理随着便自面齿轮的发展，也逐渐受到人们的重视。齿轮用钢的发展趋势；一是含 Cr，Ni，Mo 的低合金钢；二是硼钢；三是碳氮共渗用钢；四是易切削钢。由于我国缺乏 Ni、Cr，常用 20CrMnTi 渗碳钢或用含硼加稀土钢。重型机械常用 18CrMnNiMo 渗碳钢或中碳合金钢。机床行业食用40Cr，38CrMoAl 等钢以及高速齿轮用 25Cr2MoV 钢进行氮化。齿轮热处理

23、工艺一般有碳渗（或碳氮共渗） 、氮化、感应淬火、调质等四类当前总的趋势是提高齿面硬度，渗碳淬火齿轮的承载能力可比调质齿轮提高 23 倍。渗碳淬火齿轮可以获得高的表面硬度、耐磨性、韧性和抗冲击性能，能提供高的抗点蚀、抗疲劳性能。心部和渗碳层的性能主要取决于选用何种热处理工艺。西安工业大学毕业设计（论文）41.3 论文研究的主要内容本课题主要是对电动的转速进行增速，但是转速远远高于一般转速，因此需对增速装置各个部分进行严格的设计以及校验，以满足高速工况要求，保证其可靠性，与稳定性。1 齿轮箱传动装置的总体设计；传动简图的选择与拟定；传动比级数，结构形式等总体参数的确定；2 主要零件的设计(齿轮，轴

24、，轴承等的设计） ；3 增速箱的构造（轴系部件，箱体及附件） ；4 润滑系统的选择与设计。2 高速齿轮箱的设计52 高速齿轮的设计2.1 增速齿轮箱方案设计齿轮机构是在各种机构中应用最为广泛的一中传动机构。它依靠轮齿齿廓直接接触来传递空间任意两轴间的运动和动力，并且有传动功率范围、传递效率高、传动比精确、使用寿命长、工作可靠等优点；但也存在对制造和安装精度要求高以及成本较高的缺点，因此本设计在选用齿轮传动方案时，应综合考虑以下主要影响因素：（1）功率范围各类齿轮传动都有各白合理的功率范围。如圆柱齿轮传动传递的功率可达数万千瓦，而活齿少齿差齿轮传动目前的技术水平最多只能传递数十千瓦。不按合理的功

25、率范围选用齿轮传动类型往往会出现许多技术上的困难，而且其经济性也很难保证。（2）传动比范围单级齿轮传动的传动比范围差别很大，这是由齿轮传动结构条件不同所决定的。例如单级圆柱齿轮传动的传动比一般不大于 8，而单级谐波齿轮传动的传动比一般大于 5。如果要将圆柱齿轮传动应用到传动比要求等于 50 的机器中，只有采用二级圆柱齿轮传动才有可能;然而这样必然要增大齿轮传动装置的外脚尺寸。按合理的传动比范围来选用齿轮传动的类型是重要的。（3）速度的限制由于技术的进步，虽然各类齿轮传动的圆周速度(或转速)不断提高，但是受运转时振动、噪声、发热或制造精度等条件的限制，其合理的速度范围还是存在的。圆周速度 150

26、m/s 左右的高速圆柱齿轮在制氧机、汽轮机和压缩机中已很常见。而其他种类的齿轮传动，如锥齿轮、少齿差齿轮传动的允许回周速度要比前者低得多。因此，如要选用高速齿轮传动，则非圆柱齿轮莫属。渐开线圆柱齿轮传动的功率和速度可以很大，效率高；对中心距的蛾感性小;装配维修方便;可进行变位、修形、修缘和精密加工；易得到高质是的传动；具体参数特点如下：传递效率高，与制造精度有关，一般在 0.970.99，最高传递效率可达0.995；传递功率一般小于 3000KW，而本设计功率在 55KW 左右，符合其功率范围；允许圆周速度高，圆周速度已达 210m/s，实验室已达 300m/s，因而能满足高速要求；单级传动比

27、一般软齿面小于等于 7.1，硬齿面小于等于 6.3，齿轮箱采用单级传动，传动比为 6，满足要求。此外，斜齿轮的轮齿在交替啮合时所受的载荷是逐渐加上的，再逐渐卸掉的，所以传动比较平稳，冲击、振动和噪声较小，适宜与高速、重载传动。在高速传动中，斜齿轮传动优于直齿轮传动。综上，采用渐开线圆柱斜齿轮传动，传动比为 6，单级传动。西安工业大学毕业设计（论文）6传动简图如图 2.1：图 2.1 传动简图2.2 齿轮参数的确定高速齿轮设计的特点：高速齿轮传动广泛应用在各工业部门的透平机组、压缩机组类等机组中，但什么是高速齿轮传动，目前还投有统一的定义。通常可将齿轮节圆线速度v40m/s（有的为 v25m/s

28、，n3600r/min）的称为高速齿轮传动。由于此高速齿轮传动圆周速度高、转速高，因此要保证其运转平稳、噪声低、振动小，可靠性高，在设计时主要从下几个方面开始着手设计。（1）采用高精度齿轮只有采用高精度齿轮才能保证高速齿轮传动运转平稳、噪声低、振动小。高速齿轮要求的精度随圆周速度的增加而提高。对于圆周速度较大的高速齿轮，根据经验及相关推荐，采用 5 级精度（GB/ 10095-1988） 。（2）选用优质高强度合金钢和严格的热处理工艺从齿轮材料的化学成分、力学性能及机械加工性能；高速齿轮的工作条件、热处理工艺(调质或表面硬化处理)；高速齿轮的材料应具有较高的纯度及尺寸稳 定性,从而确定选用大小

29、齿轮所用钢号及热处理方式如表 2.1表 2.1 齿轮材料及热处理方法大齿轮 小齿轮材料牌号 热处理 材料牌号 热处理20GrNi4 渗碳淬火 20GrNi4 渗碳淬火西安工业大学毕业设计（论文）720GrNi4 的力学性能如表 2.2：表 2.2 材料力学性能硬度(HBS)材料牌号 热处理方法 强度极限 B /MPa屈服极限 S/MPa 齿芯 齿面20GrNi4 渗碳后淬火 1200 1100 350 5862HRC Hlim1= Hlim2=1300N/mm2， Flim1=Flim2 =350N/mm2（3）合理的选用齿轮参数压力角 n：在高速传动中，目前大多数采用标准压力角； n=20；

30、模数与齿数：从原则上说，高速齿轮在轮齿抗弯强度满足的条件下，应尽量选用较小的模数、较多的齿数，以增加齿轮传动运转的平稳性，降低噪声，减小滑动率，提高齿轮的抗胶合能力，但也需要结合实际情况。模数，齿数初步确定如表 2.3：表 2.3 齿轮参数大齿轮齿数 小齿轮齿数 模数/m m120 20 2（4） 的选择增大 的同时，会使轴向重合度增加，对提高传动平稳性和降低噪声有利，但是同时会使轴向力增大，增加轴承的载荷，易使轴发生倾斜；还会是齿面温度升高，对齿面胶合不利。此外，对提高翅根弯曲强度有利，但是 15后，影响不大；综合考虑，初步选取 =13。（5）齿轮个参数的精确计算与确定 端面压力角 ：(2.

31、1) mmnt 0526.13cos/2s/(2.2) mzdt 68.1432/)0()(a21 为了便于加工，圆整中心距 a=144mm；圆整后：5.)arcos()(arcos21 n分度圆压力角：20n(2.3)524.036.1costanrcostart n基柱螺旋角：705.12b西安工业大学毕业设计（论文）8模数： mn25362.1cos/s/t齿顶高系数： anh(2.4)mt 972.0.cs顶隙系数： m25.0cn(2.5)t 431.56.13cos.os分度圆直径： mzt 2.07.d1(2.6)t 822基圆直径： tb 530.4.cos4.cos1(2.7

32、)dt 182562 齿距： (2.8)mPn83.(2.9)t 42.071t 基圆齿距： (2.10)mtt 0524.6.cos6.cosbt 齿顶高： mhna21齿根高： cf .)5.0()(全齿高： fa4.齿顶圆直径： (2.11)mhda142.121a 85085.62齿根圆直径： ff .36.41(2.12)mhdff 2412.2 中心距： m4a齿顶压力角：(2.13)0.3.58arcosrcs11t b西安工业大学毕业设计（论文）98402.5.213arcosrs22at bd端面重合度：(2.14) 121212z(tant)(tant)0(ta3.420.

33、54n.8tan.)20.751916t tz轴向重合度： (2.15)49.1)2/(536.1sin40)/(si nmb总重合度： 9当量齿数：21z/(cos)0.570cs13.562)1.7vb(2.16)22/()cos.o.)9.03vb（6）齿轮传动使用系数 KA的确定：根据工况查表 10-2（机械设计） 1.A(7)动载系数的 Kv确定 14.280=3.75/606dnms(2.17)单位齿宽载荷： /.85/./tFbN查表 2-55（实用齿轮设计计算手册） fpt(2.18)10.4ln().4l()2.85ln()3.2=582.76nptCzf查图 3-1（实用齿

34、轮设计计算手册） .VK（8）齿向载荷分布系数 、 的确定HF单位齿宽平均载荷：(2.19)146.85.147.36/0tAVmWNmb啮合刚度 20/CN等效啮合切向误差：西安工业大学毕业设计（论文）10查表 2.4-15 0.5(2.20)22140().9543.1lsbrKd(2.21)3(880.2shof m(2.22)47.60.2.43smshoWf(2.23)1.0afF(2.24)157.90Xshmaf m等效啮合齿向误差:(2.25) 0.15.49203xy(2.26).7864.153yXF(2.27)2/ .04.1532mcalyWbC(2.28)221.8(

35、/).06HcalKb.8B的确定：F/40/.593bh(2.29)2 2110.8(/)/(4.5/0)(./4)FNhb(2.30)0.8)7FNHK（9）齿间载荷分配系数的确定按表 2.4-22 计算3.162单对啮合刚度 14/CNm啮合刚度 0等效切向力 (2.31)1.82.146.85370.94tHAVHtFKFN西安工业大学毕业设计（论文）11(2.32)20.75.06.45pbyf m (2.33)()(1).94/23.6207.450. 1.89/pbHtHCfyKF根据极限规定原则 = = =1HFB2.3 高速齿轮的受力分析与强度校核2.3.1 胶合承载能力强度

36、校核（1）螺旋线系数(2.34)0.2()510.2(36)(53.16).29yK（2）单位齿宽载荷(2.35)46.857./mttABByFWKNb（3）平均摩擦系数123.1ZaaRRm40 摄氏度温度下油的动力粘度 (2.36) 40.84.MvPas(2.37) 2sin375in2047.1895/t s(2.38)22i6s16.3(1)cosco.tredbuam(2.39)9751.0.)0.()0.4288.427tamMredWRv （4）热闪系数0.25.0.5XKNSm（5）小轮齿顶几何系数(2.40)2 21(d/)(4.1/38.50)1.630tantanbE

37、t西安工业大学毕业设计（论文）12(2.41)0.50.250.5 0.251/()()u.6363/.6.)24EEBE EXu(6)啮合冲击系数 10.72.89412.5查表 2.4-99 QX(7)齿顶修缘系数(2.42)/1.46.85/01.2AtefKFbCm (2.43)24 4.50891.2.0ca aXCm （8）重合度系数(2.44)21 122.7().0.560.(7.894)2.64.5061. (9)润滑系数 由式（2.4-37）注解可得 X S=1.2(10)材料焊合系数 查表 2.4-41 WX(11)试验齿轮的本体温度和积分平均温升，由图 2.4-44 插

38、得18MT intT50fla（12）最小安全系数 min1.BS（13）校核计算E 点瞬时温升 (2.45)0.75.20.750.521()9380.4285.44239tflaEMBEQcaWvXaX 积分平均温升 (2.46)flint 3.8.6.1aflEX本体温度 (2.47)oil1int()(50782)67.4MflaSC胶合温度 (2.48)sint2it1.593TWflT 西安工业大学毕业设计（论文）13积分温度 (2.49)int2int67.4158.620.17MflaC计算安全系数 (2.50)sitn932.08.BSSB大于 SBmin，故满足胶合承载能力

39、。2.3.2 齿面接触强度校核接触强度校核公式 (2.51)lim1tHEAVHPNVRWXnFuZKdbZS 确定式中各系数：节点区域系数 (2.52)2 2coscos1.705cos2.4.376in4inbtHtZ 弹性系数 由表 2.4-24 查得 89./EZNm接触强度计算的寿命系数的确定(2.53)665601801243.2106LhNnj按表 2.4-15 查取 NZ螺旋角系数 (2.54)cos13.5620.98 重合度系数 按表 2.4-15 计算 (2.55)1.74.Z润滑剂系数 由图 2.4-15 查得 0925L持久寿命时的粗糙度系数 33120 .102.8

40、34ZRa(2.56)0.812()146.R齿面工作硬化系数 本设计中齿面工作硬化系数无意义，故 1WZ尺寸系数 (按表 2.4-8 说明)XZ速度系数 西安工业大学毕业设计（论文）14(2.57)12lim8501208500.9333VHZC(2.58)(1)(9).9.28.75ZVZVCv按式 2.51 计算接触应力和许用应力：lim146.8572.4376189.06.791.8.220=5130.921.038.461.548tHEAVHHPNVRWXnFuZKdbZZS ,故该齿轮传动满足接触强度要求。HP2.3.3 轮齿弯曲强度校核弯曲强度校核公式(2.59)tFAVFFS

41、nKYbm(2.60)liFPSTNrelTRrlXY(1)齿形系数 的确定 按表 2.4-28 的计算F0kh(2.61) 00 00tan(ttan)(1sin)4 cos2.3821.5t1sico.87n akrrrmEh(2.62)0.382.50.87anhGxm西安工业大学毕业设计（论文）15(2.63)1220.187()()0.978213.63VnEHZm12 .2()().645129.70Vn 用牛顿迭代法分别求出：147.058627.(2.64)0111sin()3()cos.872.67047.586.3)4569Fn aV nSGZmm2 022sin()3()

42、cos.8719.703657. .3)5628Fn aV nSGZmm(2.65)201112cos(s)0.87.3847.56co4.560.87)06aFnVZG2222cos(s)0.870.3857.61co5.60.87)4aFnVmZG(2.66)2221111 2222p()()()45.38.5038.506.4.6)()273abbebtddd 西安工业大学毕业设计（论文）162222 222p(1)()()50.831.831.86.4.64()7305abbebtddd(2.67)11arcos(/)arcos(3./4.7)0.4etbed2221.8.3521.6

43、t(2.68)1 1(tan)20.5420.84.59et tetxivinziv2 21(tan)0.5241.06.73et tetxivnziv(2.69)11.8.549.85Fettet22.06.7320.ttt(2.70)1 01111 1cos()cos-cos0.542cs3.56s380.871.7o(7.06.30.85cos56Fet avnFe nhz Gzm m （ ）2 02222 2cs(1)-cos10o.54cos3.56s3870.87297(.31.09cos62Fe t avnFe nhz Gzm m （ ）(2.71) 11darctntan)os

44、38.50( 13.562).504.26bFeFe（西安工业大学毕业设计（论文）1722darctntan)os31.8( 13.562).4646.507bFeFe（(2.72)111arctncs)(.o.2.9FenFete 22rt)ac(0.387cs.546.84FenFetFe(2.73)111 226)o0.cos15.973.560(csFeFennhmYS 222 26()o61.09cos.8641.730730csFeFennhYSm应力修正系数的确定(2.74)1.972.376085FneSLh2.1.8Fne(2.75)1().23/11().2/.376(.0

45、3)2.76.1.95LSsYq21().3/22()1./.891(.)103.890.67LSs.STY由表 2.4-27 注解可得 12NTY/2/anhm由图 2.4-21 查得 1.8Fa2.16Fa西安工业大学毕业设计（论文）18(2.76)13.56210.8720Y式中 ，因此按 带入计算min.51.25.，符合极限值规定iY由表 2.4-35 查得 120.3(2.77)*1(2)(5)15TsTXq11.7.89s *22()(06)345s(2.78)*11 10.92relTTXY*212 0.3.84.61relTT(2.79)0. 0.1re1re2.674.59()7.529()65R ZYR由表 2.4-38 查得 12XY弯曲安全系数 min.FS强度校核计算，按式 2.59 和 2.60 计算：t1 146.85.1.7542.8356.920.870273FAVFFSnKYbNt1 246.85.1.754.16730.961.87202FAVFFSnKYbmN西安工业大学毕业设计（论文）19lim1 113502,9.06543.79.FPSTNrelTRrlXYYNlim2 223501,96.01546.1.FPSTNrelTRrelXYY， ，故该齿轮传动弯曲强度满足要求。1FP2