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锥齿轮传动设计计算 |
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编号： |
16 |
8044* |
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| 说明：本程序适用于直齿锥齿轮及 GLEASON 齿制、小齿轮齿数大于或等于 12 的弧齿锥齿轮（包括零度锥齿轮）。 |
|
| 公差数值是按照中点法向模数 1 至 10 毫米，中点分度圆直径 400 毫米以下，精度等级 5、6、7、8 级设定的。 |
|
| 弧齿锥齿轮的刀盘直径设定为3.5、6、7.5、9、12、18 英寸。可进行几何参数计算和承载能力验算（工作条件原 |
|
| 动机均匀平稳，从动机中等振动），并可对弧齿锥齿轮加工的可行性（刀盘选择）进行判断。 |
|
| 引用标准：GB11365--89 锥齿轮和准双曲面齿轮 精度， GB10062--88 锥齿轮承载能力计算方法 |
|
| 主要参考书目：《齿轮手册》 上、下册， 《机床设计手册》 2 上册， 《复杂刀具设计手册》 下册 |
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|
程序设计： 邓时俊 2001.05 |
|
| 注意：本程序有“单变量求解”，应从工具--选项--重新计算中设置反复操作，最多迭代次数10000，最大误差0.0001。 |
|
| 说明：请在兰色框中输入已定或初定数据（黄色框中为判断或参考数据）。输出数据在最后列表，可单独打印。 |
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| 产品型号： |
|
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|
订 货 号：
|
|
10026 |
|
|
| 零件件号： |
① |
30201 |
|
|
② |
30202 |
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|
|
计 算 人 ：
|
|
|
|
计算日期： |
|
|
|
|
|
| 齿 型 |
弧齿 |
|
|
注：直齿输入 1， 弧齿输入 0 或不输入。 |
|
| 小 轮 旋 向 |
右旋 |
R |
|
注：左旋输入 L， 右旋输入 R |
|
|
| 大 轮 旋 向 |
左旋 |
L |
|
| 小 轮 齿 数 |
Z1 |
13 |
|
| 大 轮 齿 数 |
Z2 |
24 |
|
| 大端端面模数 |
m |
7.5 |
毫米 |
|
|
|
|
| 法 向 压 力 角 |
αn |
20 |
度 |
轴 交 角 |
Σ |
90 |
度 |
αn |
0.349 |
弧度 |
|
|
| 中 点 螺 旋 角 |
βm |
39 |
度 |
切向变位系数 |
xs1 |
0.0069 |
0.2756 |
βm |
0.681 |
弧度 |
|
|
| 齿 宽 参 考 值 |
b0 |
30.7 |
毫米 |
高度变位系数 |
xh1 |
0.2756 |
0.325 |
|
|
|
| 齿 宽 实 际 值 |
b |
30 |
毫米 |
|
|
|
|
|
|
|
| 第Ⅰ公差组精度等级 |
|
7 |
|
全 齿 高 系 数 |
x |
1.888 |
2.195 |
|
|
|
| 第Ⅱ公差组精度等级 |
|
6 |
|
工作齿高系数 |
xw |
1.7 |
|
|
|
|
| 第Ⅲ公差组精度等级 |
|
6 |
|
全 齿 高 |
h |
14.16 |
毫米 |
|
|
|
| 最小法向侧隙种类 |
|
c |
|
工 作 齿 高 |
hw |
12.75 |
毫米 |
|
|
|
| 法向侧隙公差种类 |
|
C |
|
齿 数 比 |
u |
1.8462 |
|
| 小轮基准端面直径极限值 |
80 |
毫米 |
|
|
c |
|
| 小轮基准端面直径 |
|
25 |
毫米 |
|
|
C |
|
| 大轮基准端面直径极限值 |
163 |
毫米 |
|
| 大轮基准端面直径 |
|
320 |
毫米 |
|
| 最小法向侧隙 |
jnmin |
0.074 |
毫米 |
|
|
| 最大法向侧隙 |
jnmax |
0.318 |
毫米 |
注：如果侧隙不合适，可重新选择最小法向侧隙种类、法向侧隙公差种类 |
|
|
| 外 锥 距 |
Ra |
102.3551 |
毫米 |
|
|
| 刀盘名义直径参考值 |
Dc0 |
7.5 |
英寸 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
说明：按照以上显示的刀盘直径，在下行输入选定的刀盘直径。 |
|
| 刀盘名义直径选定值 |
Dc |
|
注：如不输入，则默认上面的参考值（Dc0最左面的数值）。 |
|
|
|
| 重 合 度 |
ε总 |
1.714 |
ε纵向 |
1.221 |
ε端面 |
1.203 |
较小！ |
|
|
|
| 大 端 螺 旋 角 |
βa |
43.0453 |
度.分秒 |
|
|
|
|
| 小 端 螺 旋 角 |
βi |
35.522 |
度.分秒 |
|
|
|
|
|
| 材 质 代 码 |
|
1 |
|
说明：0—不计算承载能力， 1—合金钢渗碳淬火， 2—调质钢感应淬火， |
|
|
|
|
|
|
3—合金钢调质， 4—碳钢调质或正火， 5—氮化钢气体氮化， |
|
|
|
6—调质钢与渗碳淬火钢气体氮化， 7—调质钢与渗碳淬火钢软氮化 |
|
|
| 支承形式代码 |
|
2 |
|
说明：1—大小轮都是两端支承， 2—一个是两端支承，另一个是悬臂， 3—两者都是悬臂 |
|
| 小轮名义转矩 |
T1 |
250 |
N·m |
小轮名义功率 |
P1 |
26.18 |
Kw |
|
|
|
|
|
|
|
|
T1 |
|
|
|
|
|
250 |
|
|
|
|
| 小 轮 转 速 |
n1 |
1000 |
r / min |
|
|
0.913459821 |
|
| 许用接触应力 |
σHP |
1249.99 |
N/mm2 |
|
|
6.80482E-08 |
|
| 计算接触应力 |
σH |
765.75 |
N/mm2 |
|
|
0 |
|
| 接触强度计算安全系数 |
SH |
2.04 |
|
|
|
|
|
| 许用齿根应力 |
σFP |
795.79 |
N/mm2 |
|
|
0.984479068 |
|
| 计算齿根应力 |
σF |
180.16 |
N/mm2 |
|
|
1.15254E-07 |
|
| 弯曲强度计算安全系数 |
SF |
3.35 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 以下是输出数据，请打印：*************************************************************** |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
锥齿轮传动计算卡 |
|
编号： |
16 |
|
|
|
|
|
|
（弧齿锥齿轮）
|
|
|
| 产品型号： |
|
|
|
订 货 号：
|
|
10026 |
|
|
|
|
|
|
| 零件件号： |
① |
30201 |
|
|
② |
30202 |
|
|
|
|
|
|
|
计 算 人 ：
|
|
|
|
计算日期： |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 注：“度.分秒”标注示例 — 56.0638 表示56度6分38秒；35.596 表示35度59分60秒（即36度）。 |
|
|
|
|
|
|
| 项 目 |
① |
小 轮 |
|
|
② |
大 轮 |
|
|
|
|
|
|
| 几何参数： |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 旋 向 |
|
右 旋 |
|
|
|
左 旋 |
|
|
|
|
|
|
| 齿 数 |
Z |
13 |
|
|
|
24 |
|
|
|
|
|
|
| 大 端 端 面 模 数 |
m |
|
|
7.5 |
毫米 |
|
|
|
|
|
|
|
| 轴 交 角 |
Σ |
|
|
90 |
度 |
|
|
|
|
|
|
|
| 法 向 压 力 角 |
αn |
|
|
20 |
度 |
|
|
|
|
|
|
|
| 中 点 螺 旋 角 |
βm |
|
|
39 |
度 |
|
|
|
|
|
|
|
| 齿 宽 |
b |
|
|
30 |
毫米 |
|
|
|
|
|
|
|
| 全 齿 高 系 数 |
xt |
|
|
1.888 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 工 作 齿 高 系 数 |
xw |
|
|
1.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 顶 隙 系 数 |
c |
|
|
0.188 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 高 度 变 位 系 数 |
x |
0.2756 |
|
-0.2756 |
|
|
|
|
|
|
| 切 向 变 位 系 数 |
xs |
0.0069 |
|
-0.0069 |
|
|
|
|
| 分 度 圆 直 径 |
d |
97.5 |
毫米 |
|
|
180 |
毫米 |
|
|
|
| 外 锥 距 |
Ra |
|
|
102.3551 |
毫米 |
|
毫米 |
|
|
|
| 分 度 圆 锥 角 |
δ |
28.2635 |
度.分秒 |
|
|
61.3325 |
度.分秒 |
|
|
|
| 顶锥角 （等顶隙） |
δa |
33.5627 |
度.分秒 |
|
|
64.4516 |
度.分秒 |
|
|
|
| 根 锥 角 |
δf |
25.1444 |
度.分秒 |
|
|
56.0333 |
度.分秒 |
|
|
|
| 齿 顶 高 |
ha |
8.442 |
毫米 |
|
|
4.308 |
毫米 |
|
|
|
| 齿 根 高 |
hf |
5.718 |
毫米 |
|
|
9.852 |
毫米 |
|
|
|
| 全 齿 高 |
ht |
|
|
14.16 |
毫米 |
|
毫米 |
|
|
|
| 工 作 齿 高 |
h |
|
|
12.75 |
毫米 |
|
毫米 |
|
|
|
| 大端分度圆理论弧齿厚 |
Sa |
13.893 |
毫米 |
|
|
9.669 |
毫米 |
|
|
|
|
|
| 大 端 顶 圆 直 径 |
da |
112.346 |
毫米 |
|
|
184.104 |
毫米 |
|
|
|
|
|
| 分锥顶点至轮冠距离 |
Ak |
85.979 |
毫米 |
|
|
44.962 |
毫米 |
|
|
|
|
|
| 大端法向弦齿厚 |
Sn |
9.701 |
毫米 |
（单号单面切削法） |
6.893 |
毫米 |
|
|
|
|
|
| 大端法向弦齿高 |
Hn |
8.276 |
毫米 |
|
|
4.224 |
毫米 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 重 合 度 |
ε总 |
1.714 |
ε纵向 |
1.221 |
ε端面 |
1.203 |
较小！ |
|
|
|
|
|
| 大 端 螺 旋 角 |
βa |
|
|
43.0453 |
度.分秒 |
|
|
| 小 端 螺 旋 角 |
βi |
|
|
35.522 |
度.分秒 |
|
|
| 刀盘名义直径选定值 |
Dc |
|
|
190.5 |
毫米 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 公差值： |
（按 GB11365--89 锥齿轮和准双曲面齿轮 精度） |
|
| 精 度 等 级 |
Ⅰ: |
|
|
7 |
|
|
|
|
Ⅱ: |
|
|
6 |
|
|
|
|
Ⅲ: |
|
|
6 |
|
|
|
| 最小法向侧隙种类 |
|
|
|
c |
|
| 法向侧隙公差种类 |
|
|
|
C |
|
| 图 样 标 注 |
7 |
-6 |
-6 |
c |
|
GB 11365--89 |
|
| 齿 厚 上 偏 差 |
Ess |
-0.053 |
毫米 |
|
|
-0.072 |
毫米 |
|
|
|
|
|
| 齿 厚 下 偏 差 |
Esi |
-0.123 |
毫米 |
|
|
-0.167 |
毫米 |
|
|
|
|
|
| 齿 厚 公 差 |
Ts |
0.07 |
毫米 |
|
|
0.095 |
毫米 |
|
|
|
|
|
| 最 小 法 向 侧 隙 |
jnmin |
|
|
0.074 |
毫米 |
|
|
| 最 大 法 向 侧 隙 |
jnmax |
|
|
0.318 |
毫米 |
|
|
| 切 向 综 合 公 差 |
F'i |
0.052 |
毫米 |
|
|
0.072 |
毫米 |
|
|
|
|
|
| 一齿切向综合公差 |
f'i |
0.016 |
毫米 |
|
|
0.019 |
毫米 |
|
|
|
|
|
| 齿 距 累 积 公 差 |
FP |
0.045 |
毫米 |
|
0.063 |
毫米 |
|
|
|
|
|
| 齿 距 极 限 偏 差 |
±fpt |
0.013 |
毫米 |
|
0.014 |
毫米 |
|
|
|
|
|
| 齿形相对误差的公差 |
fc |
0.006 |
毫米 |
|
0.008 |
毫米 |
|
|
|
|
|
| 接触斑 （沿齿长） |
|
|
50 |
% 至 |
70 |
% |
|
| （沿齿高） |
|
|
55 |
% 至 |
75 |
% |
|
| 轴交角极限偏差 |
±EΣ |
|
（齿宽中点处的线值）
|
0.032 |
毫米 |
|
| 齿坯顶锥母线跳动公差 |
|
0.025 |
毫米 |
|
|
0.03 |
毫米 |
|
|
|
|
|
| 基准端面直径 |
|
25 |
毫米 |
|
|
320 |
毫米 |
|
|
|
|
|
| 齿坯基准端面跳动公差 |
|
0.025 |
毫米 |
|
0.015 |
毫米 |
|
|
|
|
|
| 齿坯轮冠距极限偏差 |
|
-0.075 |
毫米 |
|
-0.075 |
毫米 |
|
|
|
|
|
| 齿坯顶锥角极限偏差 |
|
8 |
分 |
|
8 |
分 |
|
|
|
|
|
| 齿 坯 尺 寸 公 差 |
轴径 |
|
|
IT5 |
GB 1800--79 |
|
|
孔径 |
|
|
IT6 |
GB 1800--79 |
|
| 外径尺寸极限偏差 |
上偏差 |
|
|
0 |
|
|
下偏差 |
|
|
-IT8 |
GB 1800--79 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 承载能力： |
|
|
|
| 名 义 转 矩 |
T |
250 |
N·m |
|
|
461.54 |
N·m |
|
|
|
|
|
| 名 义 功 率 |
P |
26.18 |
kW |
|
|
48.33 |
kW |
|
|
|
|
|
| 小 轮 转 速 |
n |
1000 |
r / min |
|
541.67 |
r / min |
|
|
|
|
|
| 材 质 |
|
|
合金钢渗碳淬火 |
|
|
| 支 承 形 式 |
|
|
一个是两端支承，另一个是悬臂
|
|
|
| 许用接触应力 |
σHP |
1249.99 |
N/mm2 |
|
|
1249.99 |
N/mm2 |
|
|
|
|
|
|
| 计算接触应力 |
σH |
765.75 |
N/mm2 |
|
|
765.75 |
N/mm2 |
|
|
|
|
|
|
| 接触强度安全系数 |
SH |
2.04 |
|
|
|
2.04 |
|
|
|
|
|
|
|
| 许用齿根应力 |
σFP |
795.79 |
N/mm2 |
|
|
787.75 |
N/mm2 |
|
|
|
|
|
| 计算齿根应力 |
σF |
180.16 |
N/mm2 |
|
|
175.11 |
N/mm2 |
|
|
|
|
|
| 弯曲强度安全系数 |
SF |
3.35 |
|
|
|
3.41 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 结论意见： · |
安全系数过大，造成浪费！ |
|
| · |
重合度过小！ |
|
| · |
大端螺旋角大于小端螺旋角，无反向收缩。 |
|
| · |
可以选出合适的刀盘在本厂铣齿。 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 打印终止****************************************************************************** |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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