想了解下机械设计如何设计一对斜齿轮传动

UG的天空

一、设计信息
  设计者 Name=1
6 R( K" q/ l- g- f) d  设计单位 Comp=1
  v' ]3 A! n9 y0 d  {$ Y4 Q  设计日期 Date=2010-11-3
  设计时间 Time=16:16:56
  g( [! D" Q) M7 _
二、设计参数
7 R/ c. v/ |* H) Z; ~8 M- D1 B$ `  传递功率 P=10.00000  (kW)
4 z; O/ o) c# I, m  传递转矩 T=132.62500  (N.m)
( j3 L- M9 z9 n5 i; J% n; i3 r  齿轮1转速 n1=720  (r/min)
  齿轮2转速 n2=200  (r/min)
5 T3 j) N; x- E) A  传动比 i=3.60000
; a% x  o4 \' ^$ W: L  原动机载荷特性 SF=中等振动
8 y9 t; F6 T: J& l9 U! N  工作机载荷特性 WF=均匀平稳
/ E) F; N: U+ T  v7 i. D; P( @  预定寿命 H=10000  (小时)

三、布置与结构
  结构形式 ConS=闭式
% H! N) P9 K3 w+ N6 U; c  齿轮1布置形式 ConS1=对称布置
2 v9 \* b" V+ \1 p9 o. \# ]- |1 Z  齿轮2布置形式 ConS2=对称布置
! ?$ R% r6 [$ @6 Y. O" r. V
四、材料及热处理
5 s1 _: w$ O0 K% l# I' [  齿面啮合类型 GFace=硬齿面
  热处理质量级别 Q=ML
  J7 O/ W6 Q2 C% u% F/ h
- `$ n3 y$ ?# \  齿轮1材料及热处理 Met1=45<表面淬火>
  齿轮1硬度取值范围 HBSP1=45-50
3 k3 C5 \$ q* {5 P+ b! N  齿轮1硬度 HBS1=48
  齿轮1材料类别 MetN1=0
/ m4 Q7 E! f+ n; H# `2 B, v& s2 u2 X  齿轮1极限应力类别 MetType1=11
" P; ~% h% c& A8 I# _, P" K
  齿轮2材料及热处理 Met2=45<表面淬火>
  齿轮2硬度取值范围 HBSP2=45-50
  齿轮2硬度 HBS2=48
  齿轮2材料类别 MetN2=0
) p% u% _; Z, S) W2 A  齿轮2极限应力类别 MetType2=11
- {" [( G' H0 w& X" D& ~) @
五、齿轮精度
2 N! k& R4 l! [, Z  i5 p: n  齿轮1第Ⅰ组精度 JD11=7
  齿轮1第Ⅱ组精度 JD12=7
, Q  k. |* ]# I& K. Y3 W# D  c/ O  齿轮1第Ⅲ组精度 JD13=7
  齿轮1齿厚上偏差 JDU1=F
  齿轮1齿厚下偏差 JDD1=L

  齿轮2第Ⅰ组精度 JD21=7
  齿轮2第Ⅱ组精度 JD22=7
  齿轮2第Ⅲ组精度 JD23=7
0 V; {4 }8 A  x7 \$ Q  齿轮2齿厚上偏差 JDU2=F
  齿轮2齿厚下偏差 JDD2=L
7 q1 Y6 Q) o1 s, V& j
- E/ f# w8 H$ z: O1 W  J7 C, `六、齿轮基本参数
  模数(法面模数) Mn=2.75(2)
  端面模数 Mt=2.85057
  螺旋角 β=15.2651500  (度)
  基圆柱螺旋角 βb=14.3241959  (度)
  o$ {+ n6 U% W; \
  齿轮1齿数 Z1=19
  齿轮1变位系数 X1=0.00000
8 h4 T) R; x3 E1 F' A5 a8 s& G, U  齿轮1齿宽 B1=23.72500  (mm)
% D4 K: a0 q; A/ y1 @. @* D! D  齿轮1齿宽系数 Φd1=0.87719

* F7 o/ s7 w' h8 h( j  U3 A6 i: M  齿轮2齿数 Z2=68
  齿轮2变位系数 X2=0.00000
! z1 \' K  l; |2 @+ N8 g  齿轮2齿宽 B2=23.72500  (mm)
4 g) x& c. x" Z7 G* x& J  齿轮2齿宽系数 Φd2=0.24510

1 t0 o- U! B: r* a. p2 Z9 f  总变位系数 Xsum=0.00000
  标准中心距 A0=124.00000  (mm)
, @  i; U  r5 x  实际中心距 A=124.00000  (mm)
6 I; |$ g. I; v& c7 R- x) H0 G  齿数比 U=3.57895
/ H/ a7 y; _% w3 `, X  端面重合度 εα=1.59190
$ P& O6 `  b. s& Q% J' D  纵向重合度 εβ=0.72302
  总重合度 ε=2.31492

& r# j. z1 [) z  齿轮1分度圆直径 d1=54.16092  (mm)
. v- K5 x& h4 S  ^3 y. o- J/ Q1 Y$ o  齿轮1齿顶圆直径 da1=59.66092  (mm)
! G( |9 U- \5 a9 {2 h% z  齿轮1齿根圆直径 df1=47.28592  (mm)
) T4 L3 C4 `/ }( A  齿轮1齿顶高 ha1=2.75000  (mm)
  齿轮1齿根高 hf1=3.43750  (mm)
! P5 U% x, p9 j5 ?1 f0 b. i8 K  齿轮1全齿高 h1=6.18750  (mm)
3 }8 T% c' @5 Y$ z3 C. x8 r  齿轮1齿顶压力角 αat1=31.856530  (度)

  齿轮2分度圆直径 d2=193.83908  (mm)
  齿轮2齿顶圆直径 da2=199.33908  (mm)
  齿轮2齿根圆直径 df2=186.96408  (mm)
( X, ?2 `# @5 ^2 u3 W  V( h  齿轮2齿顶高 ha2=2.75000  (mm)
) s! r# S, v  f' V  j  齿轮2齿根高 hf2=3.43750  (mm)
  齿轮2全齿高 h2=6.18750  (mm)
8 o0 F3 \& B4 R" V' k+ s6 n( D  齿轮2齿顶压力角 αat2=24.520826  (度)

5 b/ D4 Z4 r3 \) i* I; x1 K) G- t  齿轮1分度圆弦齿厚 sh1=4.31572  (mm)
8 J: z4 A2 x- ^) L! p  }# H  齿轮1分度圆弦齿高 hh1=2.83012  (mm)
  齿轮1固定弦齿厚 sch1=3.81438  (mm)
# N' n3 f1 U) h* ?  齿轮1固定弦齿高 hch1=2.05578  (mm)
2 E# ], @; O& ]/ J( r9 w: T  齿轮1公法线跨齿数 K1=2
  齿轮1公法线长度 Wk1=12.98827  (mm)

, j( Y& j0 l% N2 u0 F- Y  齿轮2分度圆弦齿厚 sh2=4.31938  (mm)
; y, r% g4 w/ P7 w) S1 \$ W  齿轮2分度圆弦齿高 hh2=2.77240  (mm)
! W6 X/ P  Q. ^6 ?8 Y! P2 b1 i  齿轮2固定弦齿厚 sch2=3.81438  (mm)
/ }( h/ C2 X6 z% l; q  齿轮2固定弦齿高 hch2=2.05578  (mm)
  \' b' O; z4 @& {' f  齿轮2公法线跨齿数 K2=8
+ j  B, ]+ {" |0 |  齿轮2公法线长度 Wk2=63.78926  (mm)
6 h7 ^2 y$ b: E% ^/ ~
  齿顶高系数 ha*=1.00
  顶隙系数 c*=0.25
/ T( M, ]* b2 U, b: M+ Y  压力角 α*=20  (度)
  端面齿顶高系数 ha*t=0.96472
  端面顶隙系数 c*t=0.24118
  端面压力角 α*t=20.6705673  (度)


七、检查项目参数
7 e' s' `8 m2 g5 `- G- f6 a$ p3 ]  齿轮1齿距累积公差 Fp1=0.04174
/ ?+ K6 `+ r: i. g  T- t6 E  齿轮1齿圈径向跳动公差 Fr1=0.03542
6 S0 F& Y1 s. Z: `& S; o9 _( b  齿轮1公法线长度变动公差 Fw1=0.02838
3 j3 \' A  F& @+ p5 Q  齿轮1齿距极限偏差 fpt(±)1=0.01542
9 t0 K/ N5 p* |5 a/ [( E" i$ Q  齿轮1齿形公差 ff1=0.01153
  齿轮1一齿切向综合公差 fi'1=0.01617
8 Z3 \/ L& a1 q/ X5 H' l: S  齿轮1一齿径向综合公差 fi''1=0.02186
  齿轮1齿向公差 Fβ1=0.01239
  齿轮1切向综合公差 Fi'1=0.05327
  齿轮1径向综合公差 Fi''1=0.04958
  齿轮1基节极限偏差 fpb(±)1=0.01443
- x3 f1 A- B' u# [  齿轮1螺旋线波度公差 ffβ1=0.01560
  齿轮1轴向齿距极限偏差 Fpx(±)1=0.01239
  齿轮1齿向公差 Fb1=0.01239
: p) h5 ?6 l2 S7 F# ^% H2 }  齿轮1x方向轴向平行度公差 fx1=0.01239
  齿轮1y方向轴向平行度公差 fy1=0.00619
4 B8 k7 q8 B: p- ]9 {1 j  齿轮1齿厚上偏差 Eup1=-0.06169
( S( U  Q7 M7 W4 I" I. U) G  齿轮1齿厚下偏差 Edn1=-0.24674

  齿轮2齿距累积公差 Fp2=0.07095
  齿轮2齿圈径向跳动公差 Fr2=0.04828
  齿轮2公法线长度变动公差 Fw2=0.03639
  齿轮2齿距极限偏差 fpt(±)2=0.01690
, o% w  a: [" b. r( ^- d  齿轮2齿形公差 ff2=0.01327
  齿轮2一齿切向综合公差 fi'2=0.01810
& j( P& z, k0 m$ q  齿轮2一齿径向综合公差 fi''2=0.02391
; @; D; o. [2 ]  齿轮2齿向公差 Fβ2=0.00630
  齿轮2切向综合公差 Fi'2=0.08422
7 U5 \  I0 g/ F: y% o  齿轮2径向综合公差 Fi''2=0.06759
  齿轮2基节极限偏差 fpb(±)2=0.01581
  齿轮2螺旋线波度公差 ffβ2=0.01746
  齿轮2轴向齿距极限偏差 Fpx(±)2=0.00630
0 {& ~. \. Y' V( ]  齿轮2齿向公差 Fb2=0.00630
' {6 `! U& I4 ~& h7 Z- B3 U  齿轮2x方向轴向平行度公差 fx2=0.00630
1 E5 G6 s8 d8 ]- W0 B/ Z: h  齿轮2y方向轴向平行度公差 fy2=0.00315
! |2 Q# w4 c1 a) y; u  齿轮2齿厚上偏差 Eup2=-0.06759
- R& W/ [2 W/ X! X: @7 L) C  齿轮2齿厚下偏差 Edn2=-0.27037
! A9 H! {) @' ?( J( v) K1 w& J4 \8 r
  中心距极限偏差 fa(±)=0.02730

; d2 m0 f/ p( D+ E8 Z
八、强度校核数据
  齿轮1接触强度极限应力 σHlim1=960.0  (MPa)
  齿轮1抗弯疲劳基本值 σFE1=480.0  (MPa)
  齿轮1接触疲劳强度许用值 [σH]1=931.2  (MPa)
  齿轮1弯曲疲劳强度许用值 [σF]1=342.9  (MPa)
  齿轮2接触强度极限应力 σHlim2=960.0  (MPa)
6 ]. h5 j( Q' U0 n9 q  齿轮2抗弯疲劳基本值 σFE2=480.0  (MPa)
5 N: l2 a# A2 H6 ?$ M  I  齿轮2接触疲劳强度许用值 [σH]2=931.2  (MPa)
  齿轮2弯曲疲劳强度许用值 [σF]2=342.9  (MPa)
6 W) f3 g- K( z) e  接触强度用安全系数 SHmin=1.00
  W* r" o9 S. m* F  弯曲强度用安全系数 SFmin=1.40
8 ?' R0 }' e6 _* U) \4 n  接触强度计算应力 σH=979.7  (MPa)
; s% J* p4 O% f0 t7 K5 W  接触疲劳强度校核 σH≤[σH]=不满足
  齿轮1弯曲疲劳强度计算应力 σF1=304.0  (MPa)
  齿轮2弯曲疲劳强度计算应力 σF2=278.3  (MPa)
  齿轮1弯曲疲劳强度校核 σF1≤[σF]1=满足
  齿轮2弯曲疲劳强度校核 σF2≤[σF]2=满足


8 N6 K) `1 t6 q* V/ P8 w3 j九、强度校核相关系数
  齿形做特殊处理 Zps=特殊处理
8 u% \- e  j* `, y- Y% P2 S  齿面经表面硬化 Zas=不硬化
  齿形 Zp=一般
, I( [4 H$ X( I4 w! v  润滑油粘度 V50=120  (mm^2/s)
  有一定量点馈 Us=不允许
  小齿轮齿面粗糙度 Z1R=Rz≤6μm ( Ra≤1μm )
6 G5 B$ P/ @- g1 h+ H1 V  载荷类型 Wtype=静强度
  齿根表面粗糙度 ZFR=Rz≤16μm ( Ra≤2.6μm )
  刀具基本轮廓尺寸 HMn=Hao/Mn＝1.25, Pao/Mn＝0.38

  圆周力 Ft=4897.44266  (N)
  齿轮线速度 V=2.04182  (m/s)
( a' v2 H' ^& G4 D! q
6 D6 j/ \; v% `# ^9 s( h7 k  使用系数 Ka=1.25000
  动载系数 Kv=1.03781
5 c4 t9 y4 q0 K& D, e2 F  齿向载荷分布系数 KHβ=1.00000
  综合变形对载荷分布的影响 Kβs=1.00000
8 a4 K8 \# a3 `% t$ V2 L9 r$ S  安装精度对载荷分布的影响 Kβm=0.00000
1 U$ r; Y0 w0 u4 m% c( f  齿间载荷分布系数 KHα=1.10000
0 n, Q/ q3 U; l  I0 V  节点区域系数 Zh=2.42227
  材料的弹性系数 ZE=189.80000
  接触强度重合度系数 Zε=0.82251
4 R7 k/ A: @  C/ h2 g! p, G  接触强度螺旋角系数 Zβ=0.98220
( `$ |- X6 _: [- L  重合、螺旋角系数 Zεβ=0.80787
: u% v. b: W" u* {+ w8 H  A  接触疲劳寿命系数 Zn=1.00000
* W, W. \6 n8 L1 |. R8 u0 T  润滑油膜影响系数 Zlvr=0.97000
2 R( u6 S& h) @3 I$ L  g  工作硬化系数 Zw=1.00000
  接触强度尺寸系数 Zx=1.00000

  齿向载荷分布系数 KFβ=1.00000
' H* G. ?8 i; `7 P% Q, M  齿间载荷分布系数 KFα=1.10000
  抗弯强度重合度系数 Yε=0.72114
& {& p+ _7 f5 r# V, e9 V! p# y. E  抗弯强度螺旋角系数 Yβ=0.90802
2 W8 l9 k: d+ `$ W' N. j  ^* Z  抗弯强度重合、螺旋角系数 Yεβ=0.65481
  寿命系数 Yn=1.00000
7 K* i6 |8 ^4 A" R0 W" A  齿根圆角敏感系数 Ydr=1.00000
6 {3 u# `8 `% V; T( {* f4 Q  齿根表面状况系数 Yrr=1.00000
  尺寸系数 Yx=1.00000
  齿轮1复合齿形系数 Yfs1=4.33428
4 @. O$ ~' x9 y3 `" _  齿轮1应力校正系数 Ysa1=1.55568
. ?; v9 l8 i& I, K' x' |  齿轮2复合齿形系数 Yfs2=3.96724
3 F/ D" G; l9 r: C/ t3 K- Q  齿轮2应力校正系数 Ysa2=1.76884