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《GB/T33923-2017行星齒輪傳動設(shè)計方法》

專題研究報告目錄02040608100103050709核心參數(shù)解密:GB/T33923-2017中傳動比

模數(shù)等關(guān)鍵指標(biāo)的設(shè)定邏輯是什么?對設(shè)計精度提升有哪些革命性影響?強(qiáng)度校核與壽命預(yù)測:GB/T33923-2017的強(qiáng)度計算方法有何突破?如何精準(zhǔn)預(yù)判齒輪傳動系統(tǒng)的使用壽命?制造與裝配精度控制:標(biāo)準(zhǔn)對加工公差

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裝配間隙的要求如何落地?智能化制造時代如何實(shí)現(xiàn)精度達(dá)標(biāo)?常見設(shè)計疑點(diǎn)解析:GB/T33923-2017實(shí)施中的高頻疑問有哪些?專家給出的實(shí)操解決方案是什么?實(shí)踐應(yīng)用指南:如何將GB/T33923-2017轉(zhuǎn)化為實(shí)際設(shè)計能力?典型案例下的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用技巧與注意事項(xiàng)?專家視角深度剖析:GB/T33923-2017如何奠定行星齒輪傳動設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化基石?未來五年應(yīng)用場景將如何拓展?結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新路徑:標(biāo)準(zhǔn)如何規(guī)范行星架

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齒輪副等核心部件設(shè)計?模塊化趨勢下如何實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與性能突破?材料選擇與熱處理工藝:標(biāo)準(zhǔn)推薦的材料體系有哪些優(yōu)勢?熱處理工藝如何匹配設(shè)計要求以提升傳動可靠性?工況適配與優(yōu)化設(shè)計:不同工況下如何依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整設(shè)計方案?節(jié)能降本目標(biāo)下優(yōu)化設(shè)計的關(guān)鍵路徑是什么?行業(yè)熱點(diǎn)融合:標(biāo)準(zhǔn)如何對接新能源

高端裝備等領(lǐng)域需求?未來三年行星齒輪傳動技術(shù)創(chuàng)新方向是什么?、專家視角深度剖析:GB/T33923-2017如何奠定行星齒輪傳動設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化基石?未來五年應(yīng)用場景將如何拓展?標(biāo)準(zhǔn)制定的行業(yè)背景與核心目標(biāo)01GB/T33923-2017的出臺源于行星齒輪傳動技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中的廣泛應(yīng)用與設(shè)計不統(tǒng)一的矛盾。此前行業(yè)內(nèi)設(shè)計方法雜亂,導(dǎo)致產(chǎn)品兼容性差、可靠性不足。標(biāo)準(zhǔn)核心目標(biāo)是建立統(tǒng)一的設(shè)計準(zhǔn)則,規(guī)范設(shè)計流程、參數(shù)選取、強(qiáng)度校核等關(guān)鍵環(huán)節(jié),提升行業(yè)整體設(shè)計水平與產(chǎn)品質(zhì)量,為高端裝備制造提供技術(shù)支撐。02(二)標(biāo)準(zhǔn)的框架體系與核心內(nèi)容架構(gòu)01標(biāo)準(zhǔn)采用模塊化框架,涵蓋范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語定義、設(shè)計基本要求、結(jié)構(gòu)設(shè)計、強(qiáng)度計算、材料與熱處理、制造裝配等核心章節(jié)。各章節(jié)邏輯銜接緊密,從基礎(chǔ)準(zhǔn)則到具體實(shí)操層層遞進(jìn),形成“通用要求-專項(xiàng)設(shè)計-驗(yàn)證方法”的完整技術(shù)體系,確保設(shè)計全流程有章可循。02(三)標(biāo)準(zhǔn)化對行星齒輪傳動行業(yè)的深遠(yuǎn)影響01標(biāo)準(zhǔn)化打破了企業(yè)間技術(shù)壁壘,實(shí)現(xiàn)設(shè)計、制造、配套的協(xié)同高效。通過統(tǒng)一技術(shù)要求,降低了研發(fā)成本與適配風(fēng)險,提升了產(chǎn)品互換性。同時推動行業(yè)從“經(jīng)驗(yàn)型設(shè)計”向“科學(xué)型設(shè)計”轉(zhuǎn)型,為技術(shù)創(chuàng)新提供穩(wěn)定基礎(chǔ),助力我國行星齒輪傳動產(chǎn)品邁向高端化、國際化。02未來五年標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用場景的拓展趨勢預(yù)測01隨著新能源汽車、風(fēng)電裝備、工業(yè)機(jī)器人等領(lǐng)域發(fā)展,標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用將向高轉(zhuǎn)速、大扭矩、輕量化場景延伸。在新能源汽車減速器、風(fēng)電增速箱、精密傳動機(jī)構(gòu)中,標(biāo)準(zhǔn)將成為設(shè)計核心依據(jù)。同時,數(shù)字化設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)的融合將更深入,催生基于標(biāo)準(zhǔn)的智能化設(shè)計工具與仿真平臺,拓展標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化應(yīng)用場景。02、核心參數(shù)解密:GB/T33923-2017中傳動比、模數(shù)等關(guān)鍵指標(biāo)的設(shè)定邏輯是什么?對設(shè)計精度提升有哪些革命性影響?傳動比設(shè)計的數(shù)學(xué)模型與取值規(guī)范1標(biāo)準(zhǔn)中傳動比設(shè)定基于行星齒輪傳動的運(yùn)動學(xué)原理,采用“太陽輪-行星輪-內(nèi)齒圈”的嚙合關(guān)系推導(dǎo)數(shù)學(xué)模型。取值需滿足傳動效率最優(yōu)、載荷分布均勻的原則,明確了單級、多級行星傳動的傳動比計算方法與取值范圍,避免因傳動比不合理導(dǎo)致的動力損耗與結(jié)構(gòu)干涉。2(二)模數(shù)與齒數(shù)的匹配設(shè)計邏輯模數(shù)選取以承載能力、結(jié)構(gòu)尺寸、加工工藝為核心約束條件,標(biāo)準(zhǔn)給出了不同載荷等級下的模數(shù)推薦值。齒數(shù)匹配需滿足嚙合平穩(wěn)性、避免根切、保證重合度的要求,明確了太陽輪、行星輪、內(nèi)齒圈的齒數(shù)搭配原則,通過合理的齒數(shù)分配降低嚙合沖擊,提升傳動平穩(wěn)性。(三)核心參數(shù)對設(shè)計精度的協(xié)同提升作用傳動比、模數(shù)、齒數(shù)等核心參數(shù)的精準(zhǔn)匹配,從根本上提升了行星齒輪傳動的設(shè)計精度。標(biāo)準(zhǔn)化的參數(shù)選取方法減少了設(shè)計誤差,確保了各部件運(yùn)動協(xié)調(diào),降低了裝配難度。同時,參數(shù)的規(guī)范化使設(shè)計結(jié)果可預(yù)測、可驗(yàn)證,大幅提升了產(chǎn)品性能的一致性與可靠性,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計精度的革命性突破。12參數(shù)優(yōu)化的工程實(shí)踐要點(diǎn)工程設(shè)計中需結(jié)合實(shí)際工況調(diào)整核心參數(shù),如重載場景下適當(dāng)增大模數(shù),高速場景下優(yōu)化齒數(shù)以降低噪聲。標(biāo)準(zhǔn)提供了參數(shù)調(diào)整的邊界條件與驗(yàn)證方法,要求通過仿真分析與試驗(yàn)驗(yàn)證參數(shù)優(yōu)化的合理性,避免盲目調(diào)整導(dǎo)致的性能下降,確保參數(shù)設(shè)計既符合標(biāo)準(zhǔn)要求又滿足實(shí)際需求。、結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新路徑:標(biāo)準(zhǔn)如何規(guī)范行星架、齒輪副等核心部件設(shè)計?模塊化趨勢下如何實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與性能突破?行星架的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范與強(qiáng)度要求01標(biāo)準(zhǔn)明確了行星架的結(jié)構(gòu)形式選擇依據(jù),包括整體式、分式行星架的適用場景與設(shè)計要點(diǎn)。對行星架的剛度、強(qiáng)度提出具體要求,規(guī)定了軸徑、臂厚的計算方法與最小尺寸限制,通過合理的結(jié)構(gòu)布局降低應(yīng)力集中,確保行星架在重載、高速工況下的穩(wěn)定性。同時,規(guī)范了行星軸的安裝方式與定位精度要求。02(二)齒輪副的嚙合設(shè)計與結(jié)構(gòu)優(yōu)化01齒輪副設(shè)計需滿足嚙合精度、載荷分布均勻的要求,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了齒輪的齒廓曲線、壓力角、螺旋角等關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計范圍。推薦采用修形齒輪提升嚙合平穩(wěn)性,明確了齒頂修形、齒向修形的設(shè)計方法與技術(shù)指標(biāo)。結(jié)構(gòu)上優(yōu)化齒輪的輪轂、輪輻設(shè)計,在保證強(qiáng)度的前提下減輕重量,實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計,同時規(guī)范了齒輪的潤滑與散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計。02(三)其他核心部件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計要求標(biāo)準(zhǔn)還對軸承選型、密封結(jié)構(gòu)、潤滑系統(tǒng)等部件提出明確要求。軸承選型需匹配載荷特性與轉(zhuǎn)速需求,優(yōu)先選用高精度滾動軸承;密封結(jié)構(gòu)設(shè)計需滿足防塵、防漏油要求,根據(jù)工況選擇接觸式或非接觸式密封;潤滑系統(tǒng)需保證潤滑油的合理分配與循環(huán),明確了潤滑油的選用標(biāo)準(zhǔn)與供油方式。模塊化設(shè)計趨勢下的結(jié)構(gòu)優(yōu)化路徑模塊化設(shè)計是未來行星齒輪傳動的發(fā)展方向,標(biāo)準(zhǔn)為模塊化設(shè)計提供了基礎(chǔ)。通過將核心部件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化,實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格產(chǎn)品的快速組合與迭代。結(jié)構(gòu)優(yōu)化需圍繞模塊化目標(biāo),采用通用化接口設(shè)計,提升部件互換性;同時利用拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù),在滿足強(qiáng)度要求的前提下優(yōu)化結(jié)構(gòu)形態(tài),實(shí)現(xiàn)性能與成本的平衡,推動結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新突破。12、強(qiáng)度校核與壽命預(yù)測:GB/T33923-2017的強(qiáng)度計算方法有何突破?如何精準(zhǔn)預(yù)判齒輪傳動系統(tǒng)的使用壽命?齒面接觸強(qiáng)度的計算模型與突破點(diǎn)01標(biāo)準(zhǔn)采用修正后的赫茲接觸強(qiáng)度理論,建立了考慮齒面修形、載荷分布系數(shù)的計算模型。突破了傳統(tǒng)計算方法忽略實(shí)際工況影響的局限,引入了工況系數(shù)、動載系數(shù)等修正項(xiàng),更貼合實(shí)際工作狀態(tài)。明確了接觸應(yīng)力的計算步驟與許用應(yīng)力的選取標(biāo)準(zhǔn),為齒面接觸強(qiáng)度校核提供了精準(zhǔn)、科學(xué)的方法。02(二)齒根彎曲強(qiáng)度的校核方法與技術(shù)創(chuàng)新01齒根彎曲強(qiáng)度計算采用彈性力學(xué)中的梁理論,結(jié)合齒輪的實(shí)際齒廓形狀與載荷分布,優(yōu)化了應(yīng)力集中系數(shù)的計算方式。標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新引入了齒根過渡曲線優(yōu)化設(shè)計要求,通過改善齒根圓角半徑降低彎曲應(yīng)力。同時,明確了不同材料、熱處理工藝下的許用彎曲應(yīng)力值,提升了校核結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。02(三)行星架、軸類等部件的強(qiáng)度校核規(guī)范除齒輪外,標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)范了行星架、傳動軸等關(guān)鍵部件的強(qiáng)度校核方法。行星架強(qiáng)度校核需考慮靜載荷與動載荷的疊加,采用有限元分析方法驗(yàn)證關(guān)鍵截面的應(yīng)力分布;軸類部件需進(jìn)行扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度校核,同時考慮疲勞載荷的影響,確保部件在整個使用壽命周期內(nèi)的強(qiáng)度安全。基于標(biāo)準(zhǔn)的使用壽命預(yù)測模型與實(shí)操方法1使用壽命預(yù)測以強(qiáng)度校核結(jié)果為基礎(chǔ),結(jié)合材料的疲勞特性、工況載荷譜,建立了多因素耦合的預(yù)測模型。標(biāo)準(zhǔn)明確了疲勞壽命的計算步驟,包括載荷譜編制、疲勞極限確定、損傷累積計算等環(huán)節(jié)。實(shí)操中需通過試驗(yàn)獲取材料疲勞數(shù)據(jù),結(jié)合仿真分析優(yōu)化預(yù)測參數(shù),確保預(yù)測結(jié)果與實(shí)際使用壽命的偏差控制在合理范圍內(nèi)。2、材料選擇與熱處理工藝:標(biāo)準(zhǔn)推薦的材料體系有哪些優(yōu)勢?熱處理工藝如何匹配設(shè)計要求以提升傳動可靠性?標(biāo)準(zhǔn)推薦的核心材料體系與性能優(yōu)勢1標(biāo)準(zhǔn)推薦的行星齒輪傳動核心材料包括合金結(jié)構(gòu)鋼(如20CrMnTi、20CrNiMo)、滲碳軸承鋼(如GCr15)等。該材料體系具有高強(qiáng)度、高韌性、良好的耐磨性與可加工性等優(yōu)勢,能滿足不同工況下的性能要求。同時,標(biāo)準(zhǔn)明確了材料的化學(xué)成分、力學(xué)性能指標(biāo),確保材料質(zhì)量的穩(wěn)定性與一致性,為傳動系統(tǒng)可靠性提供基礎(chǔ)保障。2(二)齒輪材料的選擇原則與工況適配策略01齒輪材料選擇需遵循“載荷匹配、壽命優(yōu)先、成本可控”的原則。重載、高速工況下優(yōu)先選用滲碳合金結(jié)構(gòu)鋼,提升齒面硬度與心部韌性;中輕載工況可選用調(diào)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼,平衡性能與成本。標(biāo)準(zhǔn)提供了不同工況下的材料選擇對照表,指導(dǎo)設(shè)計人員根據(jù)載荷等級、轉(zhuǎn)速、工作環(huán)境等因素精準(zhǔn)選型,避免材料浪費(fèi)或性能不足。02(三)關(guān)鍵熱處理工藝的技術(shù)要求與質(zhì)量控制01標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了滲碳淬火、調(diào)質(zhì)、氮化等核心熱處理工藝的技術(shù)參數(shù)。滲碳淬火工藝需控制滲碳層深度、表面硬度、心部硬度等指標(biāo),確保齒面耐磨性與心部韌性的平衡;調(diào)質(zhì)處理需保證材料的綜合力學(xué)性能均勻;氮化處理適用于要求高精度、低變形的場景。同時,明確了熱處理后的質(zhì)量檢驗(yàn)要求,包括硬度檢測、金相分析、變形量檢測等。02材料與熱處理工藝的匹配設(shè)計方法與案例12HRC58-62,心部硬度HRC30-45,滿足重載傳動需求。標(biāo)準(zhǔn)通過典型案例說明匹配設(shè)計的思路,指導(dǎo)設(shè)計人員根據(jù)部件功能、性能要求,選擇最優(yōu)的材料與熱處理工藝組合,提升傳動系統(tǒng)的可靠性與使用壽命。3材料與熱處理工藝的匹配需結(jié)合設(shè)計要求,形成“材料選型-工藝設(shè)計-性能驗(yàn)證”的閉環(huán)。例如,20CrMnTi齒輪采用滲碳淬火工藝,可使齒面硬度達(dá)到、制造與裝配精度控制:標(biāo)準(zhǔn)對加工公差、裝配間隙的要求如何落地?智能化制造時代如何實(shí)現(xiàn)精度達(dá)標(biāo)?齒輪加工的公差等級標(biāo)準(zhǔn)與精度控制要點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)明確了行星齒輪、太陽輪、內(nèi)齒圈的加工公差等級要求,推薦采用GB/T10095中的6-8級精度。關(guān)鍵公差包括齒距累積公差、齒廓公差、螺旋線公差等,需通過高精度加工設(shè)備(如數(shù)控磨齒機(jī))與嚴(yán)格的過程控制實(shí)現(xiàn)。加工中需控制刀具精度、加工溫度、切削參數(shù),避免因加工誤差導(dǎo)致的嚙合不良,確保齒輪傳動的平穩(wěn)性。(二)行星架、軸類部件的加工精度要求與實(shí)現(xiàn)路徑行星架加工需保證行星軸安裝孔的位置度、平行度公差,推薦采用數(shù)控加工中心進(jìn)行一體化加工,提升孔系精度;軸類部件需控制圓柱度、圓跳動、同軸度等公差,通過車削、磨削等多工序加工實(shí)現(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各加工工序的公差分配原則,要求通過工序能力驗(yàn)證確保加工精度的穩(wěn)定性,避免累積誤差超出允許范圍。12(三)裝配間隙的設(shè)計規(guī)范與調(diào)整方法1裝配間隙包括齒輪嚙合間隙、軸承間隙、行星架與其他部件的配合間隙等。標(biāo)準(zhǔn)明確了各類間隙的合理范圍,嚙合間隙需根據(jù)模數(shù)、中心距及工作溫度調(diào)整,確保潤滑充足且無沖擊;軸承間隙需匹配轉(zhuǎn)速與載荷,避免間隙過大導(dǎo)致振動或過小導(dǎo)致發(fā)熱。裝配中可通過墊片調(diào)整、齒面修形等方法優(yōu)化間隙,確保各部件運(yùn)動協(xié)調(diào)。2智能化制造與標(biāo)準(zhǔn)精度要求的協(xié)同實(shí)現(xiàn)1智能化制造時代,通過引入數(shù)控加工、機(jī)器人裝配、在線檢測等技術(shù),可精準(zhǔn)落地標(biāo)準(zhǔn)的精度要求。利用數(shù)字化孿生技術(shù)模擬加工與裝配過程,提前預(yù)判誤差來源;通過在線檢測設(shè)備實(shí)時監(jiān)控加工精度,及時調(diào)整工藝參數(shù);采用機(jī)器人裝配提升裝配一致性,減少人為誤差。標(biāo)準(zhǔn)為智能化制造提供了明確的精度基準(zhǔn),推動制造過程與標(biāo)準(zhǔn)要求的深度協(xié)同。2、工況適配與優(yōu)化設(shè)計:不同工況下如何依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整設(shè)計方案?節(jié)能降本目標(biāo)下優(yōu)化設(shè)計的關(guān)鍵路徑是什么?高速輕載工況的設(shè)計調(diào)整與標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用要點(diǎn)高速輕載工況(如高速電機(jī)傳動)的核心需求是降低噪聲、減少磨損。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn),需優(yōu)化齒輪參數(shù)(如采用小模數(shù)、多齒數(shù))提升嚙合平穩(wěn)性;選擇高精度軸承降低旋轉(zhuǎn)阻力;采用輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計減少慣性力。同時,加強(qiáng)潤滑系統(tǒng)設(shè)計,選用低黏度潤滑油降低攪油損耗,確保設(shè)計方案符合標(biāo)準(zhǔn)對高速工況的性能要求。12(二)低速重載工況的設(shè)計強(qiáng)化與參數(shù)優(yōu)化策略01低速重載工況(如礦山機(jī)械傳動)需重點(diǎn)提升強(qiáng)度與可靠性。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)增大齒輪模數(shù)、優(yōu)化齒寬,提升承載能力;采用滲碳淬火等強(qiáng)韌化處理工藝;加強(qiáng)行星架、軸類部件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。參數(shù)優(yōu)化需注重載荷分布均勻性,通過增加行星輪數(shù)量、優(yōu)化齒廓修形,降低局部應(yīng)力集中,確保設(shè)計方案滿足標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)度校核要求。02(三)變工況條件下的自適應(yīng)設(shè)計方法與標(biāo)準(zhǔn)遵循變工況(如工程機(jī)械傳動)要求設(shè)計方案具備良好的適應(yīng)性。標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)設(shè)計人員采用模塊化結(jié)構(gòu),便于根據(jù)工況變化調(diào)整傳動參數(shù);通過設(shè)置緩沖裝置、優(yōu)化潤滑控制策略,適應(yīng)載荷與轉(zhuǎn)速的波動。同時,需進(jìn)行多工況下的強(qiáng)度校核與壽命預(yù)測,確保在不同工況組合下,傳動系統(tǒng)均能滿足標(biāo)準(zhǔn)的性能指標(biāo)。12節(jié)能降本目標(biāo)下的設(shè)計優(yōu)化關(guān)鍵路徑與案例節(jié)能降本的核心路徑是在滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下,實(shí)現(xiàn)輕量化、高效率設(shè)計。通過拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)優(yōu)化部件結(jié)構(gòu),減少材料消耗;優(yōu)化傳動參數(shù)提升傳動效率,降低能量損耗;采用通用化、系列化設(shè)計降低研發(fā)與制造成本。例如,某風(fēng)電行星齒輪箱通過標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)的參數(shù)優(yōu)化與結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計,實(shí)現(xiàn)了能耗降低5%、成本下降8%的目標(biāo),驗(yàn)證了優(yōu)化路徑的有效性。、常見設(shè)計疑點(diǎn)解析:GB/T33923-2017實(shí)施中的高頻疑問有哪些?專家給出的實(shí)操解決方案是什么?傳動比計算中的常見誤區(qū)與專家糾正方案01高頻疑問包括多級行星傳動比計算時的載荷分配偏差、周轉(zhuǎn)輪系傳動比符號判斷錯誤等。專家指出,計算多級傳動比需考慮各行星輪的載荷均勻性,采用扭矩分配系數(shù)修正;傳動比符號判斷應(yīng)嚴(yán)格遵循運(yùn)動學(xué)原理,通過畫轉(zhuǎn)向圖輔助分析。標(biāo)準(zhǔn)附錄提供了詳細(xì)的計算示例,實(shí)操中可結(jié)合示例進(jìn)行驗(yàn)證,避免計算錯誤。02(二)強(qiáng)度校核中參數(shù)選取的困惑與精準(zhǔn)確定方法01設(shè)計人員常困惑于工況系數(shù)、動載系數(shù)的取值的問題。專家建議,工況系數(shù)需根據(jù)實(shí)際工作載荷的平穩(wěn)性、沖擊程度確定,參考標(biāo)準(zhǔn)中的工況分類表;動載系數(shù)需結(jié)合轉(zhuǎn)速、精度等級、剛度特性綜合選取,必要時通過動力學(xué)仿真計算。同時,強(qiáng)調(diào)許用應(yīng)力的選

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