中国矿业大学徐海学院2012届本科生毕业设计
dab?mZb?2m?4?82?2?4?336mm 3）齿根圆直径
dfa?mZa?2?1.25m?4?20?2.5?4?70mm dfc?mZc?2?1.25m?4?31?2.5?4?114mmdfb?mZb?2?1.25m?4?82?2.5?4?318mm 4）齿宽和实际齿宽系数
b??a?a?0.5?80?40mm 取为40mm 实际齿宽系数 ?a?ba/a?40/80?0.5
5.3.12 验算a-c传动的接触疲劳强度和弯曲强度 1、按接触疲劳强度校核 根据表13－1－80 校核公式为
?Ft(u?1)KAKVKH?KH?H?ZBZHZEZ?Z?d1bu
1）一对齿轮啮合中分度圆上圆周力Ft
FTat?Fta?2000nk2000?696?1.4c??8120N pda80?32)小轮单对齿啮合系数ZB 查表13－1－104得 ZB=1 3）节点区域系数ZH
查图13－1－16得 ZH=2.5 4)弹性系数ZE
查表13－1－105得 ZE＝189.8N/mm2 5)重合度系数Z?
36
中国矿业大学徐海学院2012届本科生毕业设计
??'??1?z1(tan?at1?tan?t)?z2(tan?at2?tan?'2t)??20(tan(arccos4?20?cos20?)?tan???1?4?20?20)?2??2?4??? ???31(tan(arccos4?31?cos204?31?2?4)?tan20?)????1.61Z???4??3?0.89 6）螺旋角系数Z?
Z?＝1 7）使用系数KA
查表13－1－81 得 KA＝1 8) 动载系数KV
动载系数是按齿轮相对于行星架X的圆周速度v???d?(n?nx)/60000查图13-1-14求出
vxxa?vc???d?(na?nx)/60000?3.14?80?(169?33)/60000?0.57m/s
KV＝1.15
9）齿向载荷分布系数KH?、KF? 取KH?＝KF?＝1
10)齿间载荷分配系数KH?、KF?
查表13-1-102 按7级精度 选取 KH?KF? 得KH?＝KF?＝1.1 将以上数据代入下式 得齿轮得计算接触应力：
37
中国矿业大学徐海学院2012届本科生毕业设计
?)KAKVKH?KH?H?ZBZHZFt(u?1EZ?Z?d1bu8120?(1.55?1)?1?1.15?1?1.1?1?2.5?189.8?0.89?1?80?164?1.55 ?479.2MPa11)许用接触疲劳强度计算
?HP??HLimSZNZLZVZRZWZX
HLim查图13-1-24选取?Hlim?1300MPa 12）接触强度寿命系数?N，应力循环系数N由下式决定：
太阳轮 NLa?60(na?nx)npt?60?(169?33)?3?5000?1.22?108行星轮 NLc?NL1/unp?1.22?108/(3?1.55)?0.26?108 内齿轮 NLb?60(nx?nb)npt?60?33?3?5000?0.3?108 由于 107?N9La、NLb、NLc?10 所以 Z?(1090NTN).057 L得 行星轮 ZNTc?(1090.0.26?108)057?1.231（允许有一定点蚀）太阳轮 ZNTa?(1091.22?108)0.057?1.274（允许有一定点蚀）内齿轮 Z109NTb?(0.3?108)0.057?1.221（允许有一定点蚀） 13）润滑油膜影响系数ZL、ZV、ZR 查表13－1－108 取 ZLZVZR?0.92 14）工作硬化系数 Zw
38
中国矿业大学徐海学院2012届本科生毕业设计
取 Zw＝1.0 15)尺寸系数Zx
查表13－1－109 得 Zx＝1.0 16)接触强度最小安全系数 查表13－1－110 取 S?min=1.1 将上述参数代入公式求得许用接触应力
??HLimHP?SZNTZLZVZRZWZX
HLim则?HP(a)=1300?1.274?0.92/1.1=1385.2Mpa
?HP(c)=1300?1.231?0.92/1.1=1338.4Mpa
结论：由于?P?479.2Mpa??HP(min),所以a-c传动的接触疲劳强度通过校核. 3、按弯曲疲劳强度校核 根据表13－1－111校核公式为
?FtF?bmYFaYSaY?Y?KAKVKF?KF? n1）齿向载荷分布系数KF? 取KH?＝KF?＝1 2)齿间载荷分配系数KF?
查表13-1-102 按7级精度 选取 KH?、KF? 得KH?＝KF?＝1.1 3)使用系数KA
KA＝1
4) 动载系数KV
KV＝1.15
39
中国矿业大学徐海学院2012届本科生毕业设计
5）齿形系数YFa
查图13－1－38 得 YFaa＝2.55 YFag=2.45 6)应力修正系数 YS
查图13－1－43 得 YSaa?1.61 YSag?1.65 7）螺旋角系数Y?
Y?＝1.0 8)重合度系数Y?
Y??0.25?0.75/???0.72 9)将以上数据代入下式 得齿轮的计算弯曲应力：
?F(a)??FtYFaaYSagY?Y?KAKVKF?KF?bmn8120?2.55?1.61?0.72?1?1?1.15?1?1.1 40?4?172.52MPa?F(c)??FtYFacYSacY?Y?KAKVKF?KF?bmn8120?2.45?1.65?0.72?1?1?1.15?1?1.1 40?4?186.86MPa9))许用弯曲疲劳强度计算 ?FP??FLimSHLimYNTYSTYXY?.relTYR.relT
查图13-1-24选取?Flim?430MPa
由于行星轮受对称双向弯曲，故行星轮的许用弯曲疲劳强度为
?Flim(g)?430?0.72?309.6MP a10）寿命系数YNT
40