7齒形系數(shù)Y_Fa和應(yīng)力修正系數(shù)Y_sa——B1法

7.1概述

齒形系數(shù)Y_Fa是考慮作用在齒頂時(shí)齒形對(duì)齒根名義彎曲應(yīng)力的影響，大小齒輪的齒形系數(shù)要分別計(jì)算。

注：齒輪的齒頂和齒根修緣時(shí)，實(shí)際的彎曲力臂稍減小，上面的計(jì)算偏于安全。

一般錐齒輪是嚙合線為“8”字形的齒廓，并進(jìn)行齒頂和齒根修緣，雖然與漸開(kāi)線齒廓有些偏差，由于齒根修緣使彎矩力臂稍減小，所以在計(jì)算齒形系數(shù)時(shí)可以忽略上述的偏差。

把當(dāng)量圓柱齒輪齒廓齒根外30°切點(diǎn)間的距離作為危險(xiǎn)截面弦齒厚（見(jiàn)圖1）。

本部分的Y_Fa和Y_sa是按沒(méi)有公差的名義齒輪計(jì)算的，由開(kāi)輪齒側(cè)隙使齒厚稍微減小，在承載能力計(jì)算時(shí)可以忽略。但是，當(dāng)齒厚減薄量Asne＞0.05m_mn時(shí)應(yīng)考慮尺寸的減小。

圖1當(dāng)量圓柱齒輪的齒根危險(xiǎn)截面弦齒厚S_Fn，載荷作用于齒頂時(shí)的彎曲力臂h_Fa

7.2展成法加工齒輪的齒形系數(shù)Y_Fa

7.2.1概述

式（9）用于在法截面內(nèi)有或沒(méi)有齒廓變位的當(dāng)量圓柱齒輪，變位并滿足下列假設(shè)條件：

a)30°切線切點(diǎn)位于用有齒頂圓角半徑的刀具展成的齒根曲線上；

b)加工用的刀具帶有一定的齒頂圓角半徑（ρ_a0≠0）。

式中代號(hào)意義見(jiàn)圖1，關(guān)于輪齒的名義載荷和齒形系數(shù)的敘述見(jiàn)GB/T3480。

7.2.2輔助量

為了計(jì)算齒根危險(xiǎn)截面弦齒厚S_Fn和彎曲力臂h_Fa，首先要確定輔助值E、G、H和θ:

7.2.3齒根危險(xiǎn)截面弦齒厚S_Fn

7.2.4危險(xiǎn)截面處齒根圓角半徑ρ_F

在法截面內(nèi)，當(dāng)量圓柱齒輪參數(shù)見(jiàn)GB/T10062.1的附錄A。刀具輪齒基本齒條齒廓的尺寸見(jiàn)本部分的圖2。對(duì)于刀具基本齒廓為的齒輪，其齒形系數(shù)可從圖3查得。其他的刀具基本齒廓參數(shù)見(jiàn)GB/T3480。

對(duì)于展成錐齒輪的復(fù)合齒形系數(shù)Y_FS=Y_Fa Y_sa見(jiàn)圖4～圖6。

圖2刀具基本齒條齒廓尺寸

7.3成形法加工的齒輪的齒形系數(shù)Y_Fa

有的鼓形齒輪右用成形法切削加工（特別在大的齒數(shù)比時(shí)），所測(cè)齒輪齒槽齒廓和刀具齒廓（齒條刀具齒廓）一致，鼓形齒輪的齒形系數(shù)可直接按刀具齒廓確定。

危險(xiǎn)截面弦齒厚：

s_Fn2=πm_mn-2E-2ρ_a02cos30°…………………………（20）

式中E按式（10）計(jì)算。

在30°切線切點(diǎn)處的曲率半徑：

ρ_F2=ρ_a02……………………（21）

彎曲力臂：

齒形系數(shù)按式（9）計(jì)算，并取α_Fan=α_n:

在大輪齒數(shù)比u＞3時(shí)，與其相嚙合的小錐齒輪是用展成法加工的，小錐齒輪的齒形系數(shù)可近似地按7.2的方法計(jì)算。

7.4應(yīng)力修正系數(shù)Y_sa

應(yīng)力修正系數(shù)Y_sa­是把名義彎曲應(yīng)力轉(zhuǎn)換成齒根應(yīng)力基本值的系數(shù)。它考慮了齒根過(guò)渡曲線處的應(yīng)力集中的效應(yīng)，以及彎曲應(yīng)力以外的其他應(yīng)力對(duì)齒根應(yīng)力的影響（進(jìn)一步的說(shuō)明見(jiàn)GB/T3480）。

式中：

S_Fn——分別按式（14）或式（20）計(jì)算；

h_Fa——分別按式（19）或式（22）計(jì)算；

ρ_F——分別按式（15）或式（21）計(jì)算。

式（24）的有效范圍是1≤q_s＜8。

對(duì)于刀具基本齒廓為α_n=20°、h_a0/m_mn=1.25、ρ_a0/m_mn=0.25、x_sm=0的齒輪，應(yīng)力修正系數(shù)Y_sa可從圖7查得。關(guān)于磨削臺(tái)階的影響見(jiàn)GB/T3480。

圖7載荷作用在齒頂時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)Y_sa