外啮合齿轮参数计算xls.xls

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1、计算实例渐开线圆柱齿轮传动几何计算(外啮合)1 模 数 Mn2.5分度圆直径 d12 齿 数 Z121分度圆直径 d23 Z259齿顶圆直径 da14 压 力 角 an20齿顶圆直径 da25 齿 顶 高 系 数 ha*1齿根圆直径 df16 螺 旋 角 15齿根圆直径 df27 中 心 距 a104.5名义公法线长度 Wk18 变 位 系 数 X10.250名义公法线长度 Wk29 X20.151日 期总 变 位 系 数 Xn0.401跨测齿数 k1取 变 位 系 数 Xn10.250跨测齿数 k2相目公式中间过程数据齿数Z1设计时选定（满足强度及传动比等）齿数Z2设计时选定（根据传动比等要

2、求）模数Mn设计选定（满足强度要求等）中心距a实际中心距（或计算所得）齿宽b设计选定（满足强度要求等）螺旋角设计选定（满足强度要求等）0.261799388齿顶高系数ha*设计选定（一般标准值为1）法向压力角n设计选定（满足强度要求等）0.34906585顶隙系数cn*设计选定（按标准一般取0.25，0.35，0.4等）第1页计算实例1 分度圆直径d1d1=Mn*Z1/cos54.351999472 分度圆直径d2d2=Mn*Z2/cos152.70323663 未变位时中心距aa=(d1+d2)/2=Mn*(Z1+Z2)/2cos103.5276184 中心距变动系数YnYn=(a-a)/M

3、n0.3889527845 端面压力角ttan(t)=tan(n)/cos0.376809714t=arctan(t)0.3603563246 啮合角wta*cos(wt)=a*cos(t)0.927063804wt=arccos(wt)0.3842927787 总变位系数Xninv(wt)=tan(wt)-wt0.020106131inv(t)=tan(t)-t0.01645339Xn=(Z1+Z2)*(invwt-invt)/(2*tann)0.4014328978 变位系数分配Xn1 Xn2Xn1 取值0.250Xn2=Xn-Xn10.1519 齿顶高变动系数YnYnXn-Yn0.012

4、10 齿顶高ha1 ha2ha1=(ha*+Xn1-Yn)*Mn3.093799717ha2=(ha*+Xn2-Yn)*Mn2.84738195911 齿根高hf1 hf2hf1=(ha*+cn*-Xn1)*Mn2.875hf2=(ha*+cn*-Xn2)*Mn3.12141775812 全齿高 h1 h2h1=ha1+hf15.969h2=ha2+hf25.96913 齿顶圆直径da1 da2da1=d1+2*ha160.53959891da2=d2+2*ha2158.398000514 齿根圆直径df1 df2df1=d1-2*hf148.60199947df2=d2-2*hf2146.4

5、604011公法线计算Wk1 Wk2第2页计算实例15 当量齿数 Z*1 Z*2Z*1=Z1*invt/invn23.18252207Z*2=Z2*invt/invn65.1318477216 跨测齿数 k1 k2(1+2*Xn/Z*)*(1+2*Xn/Z*)1.0436011231.009321706cosan*cosan0.883022222SQRT0.4007229730.355386387k13.478890194k28.031766773W*1 W*2W*=cos(PI(K-0.5)+Z*invn)7.70501229623.0531923717 Wk1 Wk1=(W*1+2*Xn1

6、*sinn)*Mn19.69005592Wk2Wk1=(W*2+2*Xn2*sinn)*Mn57.89194643备注：1、绿色为输入数据，黄色为结果数据 2、根据C12数值选择C13单元参数（一般C121，C13=0.5、或C13=0.5C12）3、C7单元参数输入角度数值 4、该程序适用于外啮合齿轮的传动计算第3页计算实例第4页计算实例第5页计算实例第6页计算实例第7页计算实例第8页计算实例第9页计算实例第10页计算实例第11页计算实例第12页计算实例第13页计算实例第14页计算实例54.352152.70360.540158.39848.602146.46019.69057.892201

7、1/3/16 10:5038最终结果数据21592.5104.5100151200.4第15页计算实例54.352152.703103.5280.3890.37720.6470.92722.0180.0200.0160.4010.2500.1510.0123.0942.8472.8753.1215.9695.96960.540158.39848.602146.460第16页计算实例23.18365.1321.0441.0090.8830.4010.355387.70523.05319.69057.892第17页计算实例第18页计算实例第19页计算实例第20页计算实例第21页计算实例第22页计算

8、实例第23页计算实例第24页计算实例第25页计算实例第26页计算实例第27页计算实例第28页计算实例第29页计算实例第30页计算实例第31页计算实例第32页计算实例第33页计算实例第34页计算实例第35页计算实例第36页计算实例第37页计算实例第38页计算实例第39页计算实例第40页计算实例第41页计算实例第42页计算实例第43页计算实例第44页计算实例第45页计算实例第46页计算实例第47页计算实例第48页计算实例第49页计算实例第50页计算实例第51页计算实例第52页计算实例第53页计算实例第54页计算实例第55页计算实例第56页 外外啮啮合合圆圆柱柱齿齿轮轮传传动动设设计计计计算算 编号

9、：说说明明：本程序适用于高变位、角变位和非变位直齿、斜齿渐开线圆柱齿轮传动的设计计算。公差数值是按照法向模数 1 至 10 毫米，分度圆直径 800 毫米以下，精度等级 3、4、5、6、7、8 级设定的。可进行几何参数计算、传 动质量指标和承载能力的验算，（工作条件按照原动机均匀平稳，从动机中等振动）。可对齿轮加工的可行性 （滚齿、插齿、剃齿）进行判断。引引用用标标准准：GB 10095-88 渐开线圆柱齿轮 精度，GB 3480-83 渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法 ISO/TR 100642：1996 圆柱齿轮检验实施规范第2部分：径向综合偏差、径向跳动、齿厚和侧隙的检验主主要要参参考考书

10、书目目：齿轮手册 上、下册，机床设计手册 2 上册，齿轮刀具设计理论基础 上册 程序设计：邓时俊 2001.05注注意意：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0.00001。说说明明：请在兰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。产品型号：订 货 号：1002610026零件件号：30201302013020230202计 算 人：计算日期：1 轮 旋 向右旋R注：左旋输入 L L，右旋输入 R R，直齿不输入。2 轮 旋 向左旋L L1 轮 齿 数Z121212 轮 齿 数Z23333

11、法 向 模 数m n2.52.5毫米2.5法 向 压 力 角n注：如不输入，则默认 n=20 度分度圆柱螺旋角f12.312.3度分秒有 效 齿 宽b4040毫米40齿 顶 高 系 数ha*注：如不输入，则默认 ha*=1 1齿顶倒棱系数hd*顶 隙 系 数c*注：如不输入，则默认 c*=0.250.25标 准 中 心 距a069.0858毫米径向或法向变位系数x10 xn100.40.4注：径向、法向变位系数（初选值）x20 xn200.30.3 只输入其中之一。注：已定中心距不输入0.4138271142.03529E-090计 算 中 心 距 a070.7083毫米70.70826412

12、实 际 中 心 距 a7070毫米端面总变位系数x t0.3736法向总变位系数x n0.38237径向变位系数x1或 法向变位系数xn10.40.40.39081823x1xn2-0.01763第公差组精度等级5 55第公差组精度等级5 5第公差组精度等级5 55箱体材料代码A注：铸铁C（或不输入），钢S，铝（镁）合金A （齿轮副材料钢）齿轮副设计温度 100100 C注：如不输入，则默认齿轮副温度为 80 C箱体设计温度 7070 C注：如不输入，则默认箱体温度为 60 C齿厚极限偏差种类代码推荐实际选取注：齿厚极限偏差共14 种，越往后间隙越大：C=+fpt，D=0，E=-2fpt，F=

13、-4fpt，1轮齿厚上偏差FF G，H，J，K，L，M，N，P，R=-40fpt，S=-50fpt（单位：微米）1轮齿厚下偏差KH注：各偏差如不输入“实际选取”，则默认“推荐”种类。2 2轮齿厚上偏差GJ2 2轮齿厚下偏差KM最小法向侧隙0.060.084毫米最大法向侧隙0.1440.168毫米注：如果侧隙不合适，可重新选择齿厚极限偏差种类。说说明明：如在下面输入齿厚上、下偏差的具体数值，则不认齿厚上、下偏差种类代码。1轮齿厚上偏差Ess1毫米1轮齿厚下偏差Esi1毫米2 2轮齿厚上偏差Ess2毫米2 2轮齿厚下偏差Esi2毫米最小法向侧隙jnmin毫米最大法向侧隙jnmax毫米跨跨棒棒距距测

14、测量量：齿齿 轮轮 1 1齿齿 轮轮 2 2跨棒距测量棒（球）直径：注：如不输入圆棒（球）直径实际值，则默认其参考值。圆棒（球）直径参考值dp104.81毫米dp204.27毫米圆棒（球）直径实际值dp15 5毫米dp24.54.5毫米单变量求解计算：单变量求解计算：可变格0.521695034可变格0.427184754目标格-0.003221774目标格0.002050434目标值0目标值0传传动动质质量量指指标标的的验验算算：齿齿 轮轮 1 1齿齿 轮轮 2 2齿 根 滑 动 率11.21应小于421.73应小于齿 根 压 强 比p11.17应小于1.5p21.01应小于齿 顶 变 尖齿

15、顶未变尖齿顶未变尖重 合 度总2.538纵向1.453端面1.085过渡曲线与配对齿顶是否干涉不发生干涉不发生干涉是 否 根 切不根切不根切强强度度验验算算：材 质 代 码5 5说明：1 1结构钢正火，2 2碳钢调质或正火，3 3合金钢调质，4 4调质钢表面淬火，5 5合金钢渗碳淬火，6 6氮化钢气体氮化，7 7调质钢氮化。不计算承载能力则不输入。支承形式代码2 2说明：1对称支承，2非对称支承，3悬臂支承齿齿 轮轮 1 1齿齿 轮轮 2 2名 义 转 矩T115115Nm115Nm180.714Nm名 义 功 率不输入24.086kW37.849kW转 速n20002000r/min5.63

16、m/s1272.727r/min0.8605219080.8960074365.42004E-09-1.59416E-0900名义切向力F t4280.39N名义轴向力F x933.28N许用接触应力HP1037.68N/mm2计算接触应力H1026.63N/mm2接触强度计算安全系数SH1.26许用齿根应力FP654.6N/mm2650.03N/mm2计算齿根应力F277.69N/mm2289.46N/mm2弯曲强度计算安全系数SF2.952.81以下是输出数据，请打印：*外外啮啮合合圆圆柱柱齿齿轮轮传传动动设设计计计计算算 编号：1212 （平行轴角变位圆柱齿轮传动）产品型号：订 货 号：

17、1002610026零件件号：30201302013020230202计 算 人：计算日期：注注：“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）。项项 目目齿齿 轮轮 1 1齿齿 轮轮 2 2几几何何参参数数：齿 数Z2133法 向 模 数m n2.5毫米法 向 压 力 角n20度0012.3度有 效 齿 宽b40毫米齿 顶 高 系 数ha*1齿 顶 倒 棱 系 数hd*0顶 隙 系 数c*0.25全 齿 高 系 数x t*2.25标 准 中 心 距a069.0858毫米中 心 距a70毫米中心距变动系数y t0.3573径 向 变

18、 位 系 数x0.3908-0.0172法 向 变 位 系 数x n0.4-0.0176分 度 圆 直 径d53.733毫米84.438毫米基 圆 直 径d b50.353毫米79.126毫米顶 圆 直 径d a60.65毫米89.267毫米根 圆 直 径d f49.483毫米78.1毫米齿 顶 高h a3.458毫米2.414毫米齿 根 高h f2.125毫米3.169毫米全 齿 高h t5.583毫米弧 齿 厚S t4.764毫米3.986毫米测测量量尺尺寸寸：公 法 线 长 度Wk27.301毫米34.416毫米卡 跨 齿 数k45Wk 是否可以测量可以测量可以测量法 向 弦 齿 厚Sn

19、4.11毫米3.439毫米法 向 弦 齿 高Hn2.71毫米1.788毫米固 定 弦 齿 厚Scn4.65毫米3.894毫米固 定 弦 齿 高Hcn3.554毫米2.457毫米圆棒（球）直径dp5毫米4.5毫米圆棒（球）跨距M62.917毫米91.341毫米测 量 圆 直 径d M55.8毫米85.21毫米渐渐开开线线展展开开长长度度：起 测 展 开 长 度gaA5.962毫米9.719毫米起 测 圆 半 径r 起25.873毫米40.739毫米终 测 展 开 长 度gaB16.904毫米20.661毫米终 测 圆 半 径r 终30.325毫米44.633毫米起 测 展 开 角aA13.567

20、度14.0749度13.3401度.分秒14.043度.分秒终 测 展 开 角aB38.4694度29.9219度38.281度.分秒29.5519度.分秒中 凸 点 范 围凸A21.8678度19.3572度21.5204度.分秒19.2126度.分秒凸B30.1686度24.6396度30.1007度.分秒24.3822度.分秒传传动动质质量量指指标标算算：重 合 度总2.538齿根过渡曲线干涉不发生干涉不发生干涉根 切不根切不根切齿 顶 变 尖齿顶未变尖齿顶未变尖齿 根 滑 动 率1.211.73齿 根 压 强 比p1.171.01公公差差值值：（按 GB1009588 渐开线圆柱齿轮

21、精度）精 度 等 级:5:5:5齿厚极限偏差代码上偏差FJ下偏差HM齿 厚 上 偏 差Ess-0.024毫米-0.06毫米齿 厚 下 偏 差Esi-0.048毫米-0.12毫米齿 厚 公 差Ts0.024毫米0.06毫米最 小 法 向 侧 隙jnmin0.084毫米最 大 法 向 侧 隙jnmax0.168毫米公法线平均长度上下偏差及公差：Ews-0.026毫米-0.064毫米Ewi-0.041毫米-0.116毫米Ew0.015毫米0.052毫米圆棒（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Em0.031毫米0.128毫米切 向 综

22、合 公 差Fi0.026毫米0.026毫米一齿切向综合公差fi0.007毫米0.007毫米齿圈径向跳动公差Fr0.016毫米0.016毫米公法线长度变动公差Fw0.012毫米0.012毫米齿 距 累 积 公 差FP0.02毫米0.02毫米齿 距 极 限 偏 差fpt0.006毫米0.006毫米基节极限偏差fpb0.005毫米0.005毫米齿 形 公 差f f0.006毫米0.006毫米齿 向 公 差F0.007毫米接 触 线 公 差f b0.007毫米轴 向 齿 距 偏 差Fpx0.007毫米螺旋线波度公差Ff0.025毫米齿 面 接 触 斑 点按高度45%按长度80%齿坯公差：孔径尺寸公差I

23、T5GB 180079孔径形状公差IT5GB 180079顶圆尺寸公差（用作基准）IT7GB 180079（不用作基准）IT11，但不大于0.25毫米图图样样标标注注:齿轮15 5FHGB 1009588 齿轮25 5JMGB 1009588承承载载能能力力：名 义 转 矩T115Nm180.71Nm名 义 功 率P24.086Kw37.85Kw转 速n2000r/min1272.73r/min分 度 圆 线 速 度v5.63m/s5.63m/s材 质合金钢渗碳淬火支 承 形 式非对称支承计 算 接 触 应 力H1026.63N/mm2接触强度安全系数S H1.26计 算 齿 根 应 力F27

24、7.69N/mm2289.46N/mm2弯曲强度安全系数S F2.952.81打印终止*1212注：本程序沿用的是旧标准，齿轮精度部分新GB10095-2008已作废。（读者注）注：也可以小数点输入“度”，此时“分”、“秒”不输入。x100.39081823x200.293113672说说明明：本程序适用于高变位、角变位和非变位直齿、斜齿渐开线圆柱齿轮传动的设计计算。公差数值是按照法向模数 1 至 10 毫米，分度圆直径 800 毫米以下，精度等级 3、4、5、6、7、8 级设定的。可进行几何参数计算、传 动质量指标和承载能力的验算，（工作条件按照原动机均匀平稳，从动机中等振动）。可对齿轮加工

25、的可行性 ISO/TR 100642：1996 圆柱齿轮检验实施规范第2部分：径向综合偏差、径向跳动、齿厚和侧隙的检验 程序设计：邓时俊 2001.05注注意意：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0.00001。注：铸铁C（或不输入），钢S，铝（镁）合金A （齿轮副材料钢）注：齿厚极限偏差共14 种，越往后间隙越大：C=+fpt，D=0，E=-2fpt，F=-4fpt，41.2111.51.732 G，H，J，K，L，M，N，P，R=-40fpt，S=-50fpt（单位：微米）注：各偏差如不输入“实际选取”，则默认“推荐”种类。注：如果侧隙不合适，可重新选择齿厚极限偏差种类。说明：1 1结构钢正火，2 2碳钢调质或正火，3 3合金钢调质，4 4调质钢表面淬火，5 5合金钢渗碳淬火，6 6氮化钢气体氮化，7 7调质钢氮化。不计算承载能力则不输入。说明：1对称支承，2非对称支承，3悬臂支承