| 3有關參數(shù)和系數(shù) 3.1單位齒寬載荷ωt 單位齒寬載荷ωt由下式計算： b——齒寬，mm； Ft——名義切向力，N，見GB 3480-83《漸開線圓柱齒輪承載能力計算方法》第3.1條； KA——使用系數(shù)，見GB 3480-83第3.2條； KBβ——膠合承載能力計算的齒向載荷分布系數(shù)，取KBβ=KHβ，見GB3480-83第3.4條； KBα——膠合承載能力計算的齒間載荷分配系數(shù)，KBα=KHα，見GB3480-83第3.5條； KBγ——螺旋線系數(shù)，見3.2條。 3.2 螺旋線系數(shù)KBγ 螺旋線系數(shù)KBγ是考慮到當總重合度εγ增大時發(fā)生膠合的趨向增大而引入的修正系數(shù)。其值由試驗得出，可按根據(jù)試驗數(shù)據(jù)所繪制的圖2 查取。 為便于計算機計算，圖2 中的曲線可近似用下述公式表示： 3.3 平均摩擦系數(shù)μm 平均摩擦系數(shù)μm是指齒廓各嚙合點處的摩擦系數(shù)的平均值。可近似用節(jié)點處的摩擦系數(shù)。 ωt——單位齒寬載荷，N / mm ，見3.1 條； Ra——沿齒廓方向的齒面輪廓算術平均偏差，μm，此處取兩輪的平均值； Ra=0.5(R1a+Ra2)………………………………（15） ηM——潤滑油在本體溫度下的動力粘度，mPa·s，可近似取為工作油溫下的動力粘度；* uΣ——兩輪在嚙合點處沿齒廓切線方向速度之和，m/s，在節(jié)點處取值為： *如要精確計算，可采用迭代方法進行計算。 uΣ=2usinαt′…………………………（16） u——節(jié)圓圓周速度，m/s； αt′——端面嚙合角，（。）； ρred——兩齒廓在嚙合點處的綜合曲率半徑，mm，在節(jié)點處取值為： u——齒數(shù)比，u=z2/z1≥1，式（17）中的“+”號用于外嚙合，“一”號用于內(nèi)嚙合； βb ——基圓螺旋角，(°）。 3.4 熱閃系數(shù)XM 熱閃系數(shù)XM是考慮材料特性（彈性模量E、泊松比v、熱接觸系數(shù)BM）和兩輪在嚙合點處沿齒廓切線方向速度鑄vρ1、vρ2之影響的系數(shù)。* 當大、小輪的彈性模量、泊松比、熱接觸系數(shù)相同時，公式（18）即可簡化成下式： 式中，熱接觸系數(shù)BM為： 對馬氏體鋼，導熱系數(shù)λM在41～52N/（K·s）范圍之間，密度容C約為4.78×10 2J/(kg·K)，密度ρ約為7.8×103kg/m3,其熱接觸系數(shù)的平均值為： BM=13.6N/(mm·s0.5·K)………………………………（21） 對于常用的鋼制齒輪副，E=206000N/mm2，v=0.3, BM=13.6N/(mm·s0.5·K) 其熱閃系數(shù)可取為： XM=50K·N-0.75·S0.5·m-0.5·mm…………………………（22） 3.5 小輪齒頂幾何系數(shù)XBE 幾何系數(shù)XBE是考慮小輪齒頂E點處的幾何參數(shù)對赫茲應力和滑動速度影響的系數(shù)。 式中：上排符號用于外嚙合，下排符號用于內(nèi)嚙合； u——齒數(shù)比； гE——小輪齒頂E 點的無量綱參數(shù)； da1——小輪頂圓直徑，mm； ·本方法中可近似按節(jié)點處理，此時公式（18）中的vρ1、vρ2因為相等故可消去。 db1——小輪基圓直徑，mm； αt′——端面面嚙合角，（°）。 3.6嚙入沖擊系數(shù)XQ 嚙入沖擊系數(shù)XQ是考慮滑動速度較大的從動輪齒頂嚙入沖擊載荷之影響的系數(shù)，按表2 取值。 表2 嚙入沖擊系數(shù)XQ 驅(qū)動方式 | 齒頂重合度ε | XQ | 小輪驅(qū)動大輪 | ε2≥1.5ε1 | 0.6 | ε2＜1.5ε1 | 1 | 大輪驅(qū)動小輪 | ε1＜1.5ε2 | 1 | ε1≥1.5ε2 | 0.6 |
表中：ε1——小輪齒頂重合度； ε2——大輪齒頂重合度； 3.7齒頂修緣系數(shù)Xca 齒頂修緣系數(shù)Xca是用以考慮齒頂修緣（或修根）對膠合的影響系數(shù)，由圖3 查取。 驅(qū)動方式 | 齒頂重合度ε | 條件 | Ca | 小輪驅(qū)動大輪 | ε1＞1.5ε2 | Ca1≤Ceff | Ca1 | Ca1＞Ceff | Ceff | ε1≤1.5ε2 | Ca2≤Ceff | Ca2 | Ca2＞Ceff | Ceff | 大輪驅(qū)動小輪 | ε2≤1.5ε1 | Ca1≤Ceff | Ca1 | Ca1＞Ceff | Ceff | ε1＞1.5ε1 | Ca2≤Ceff | Ca2 | Ca2＞Ceff | Ceff |
表中：ε1、ε2——小輪、大輪的齒頂重合度，由公式（25）及（26）確定； Ca1、Ca2——小輪、大輪的實際齒頂修緣量（法向值），μm，當相嚙合的輪齒有修根時，應取修緣量與修根量之和； Ceff——有效修緣量，μm，指恰好能補償輪齒彈性變形所需要的修緣量，可按下式估算： Ft——名義切向力，N，見GB3480-83第3.1條； KA——使用系數(shù)，見GB3480-83第3.2條； Cγ——嚙合剛度，N/（mm·μm)，見GB3480-83第3.6條，直齒輪用單對齒剛度c′代替Cγ； b——齒寬，mm； εα——端面重合度。 3.8 重合度系數(shù)Xε 重合度系數(shù)Xε是將假定載荷全部作用于小輪齒頂時的局部瞬時溫升θflaE折算成沿沿嚙合線的積分平均溫升θflaint的系數(shù)。 Xε按（29）式或（30）式、（31）式確定。 當齒頂重合度ε1和ε2均小于l時（節(jié)點在單對齒嚙合區(qū)）: 當小齒輪齒頂重合度ε1≥1時（節(jié)點在雙對齒嚙合區(qū)）： 當大齒輪齒頂重合度ε1≥1時（節(jié)點在雙對齒嚙合區(qū)）： 上述公式是在假定載荷及溫度沿嚙合線呈線性分布等前提下建立的（如圖1所示），這是一種近似處理。 3.9材料焊合系數(shù)Xw 材料焊合系數(shù)Xw是考慮設計齒輪與試驗齒輪的材料及表面處理不同而引入的修正系數(shù)，它是一個相對的比值，由不同材料及表面處理的試驗齒輪與標準試驗齒輪進行對比試驗得出。其值由表4查取。 表4 材料焊合系數(shù)Xw | 材料及表面處理 | XW | | 奧氏體鋼（不銹鋼） | 0.45 | 滲碳淬硬鋼 | 殘余奧氏體含量高于正常值 | 0.85 | | 殘余奧氏體含量正常（約20%左右） | 1.00 | | 殘余奧氏體含量低于正常值 | 1.15 | | 表面氮化鋼 | 1.50 | | 表面磷化鋼 | 1.25 | | 表面鍍鋼 | 1.50 | | 其它情況（如調(diào)質(zhì)鋼） | 1.00 |
3.10 試驗齒輪的本體溫度θMT和積分平均溫升θflaintT 試驗齒輪的本體溫度θMT和積分平均溫升θflaintT是根據(jù)齒輪試驗的數(shù)據(jù)，用公式（4）和公式(6）計算得出的。 當油品的承載能力是按照SY2619-84《潤滑劑承載能力測定法》的FZG(A/8.3/90）試驗得出時，則θMT和θflaintT與載荷的關系曲線如圖4所示。此時，θMT和θflaintT的值可根據(jù)設計齒輪所選用潤滑油的粘度v40和FZG膠合載荷級由圖4查取。 潤滑油的FZG膠合載荷級作為油品的性能指標，由油品的生產(chǎn)廠家提供。為便于計算機計算，圖4中的曲線可近似用下述公式表示： 式中：T1T—— FZG膠合載荷級相應的試驗齒輪小輪扭矩，N·m，見圖4。 v40——潤滑油在40℃時的名義運動粘度，mm2/s。 附錄A 膠合承載能力勤安全系數(shù)SBmin （參考件） 計算依據(jù)或使用要求 | SBmin | 備注 | 依據(jù)尖峰載荷計算時（如剪床、沖床） | 1.5 | | 依據(jù)名義載荷計算時（如工業(yè)汽輪機） | 1.5～1.8 | 有實測載荷譜為依據(jù)精確確定 KA時，可取為1.5 | 高可靠性要求（如飛機、汽輪機） | 2～2.5 | 有實測載荷譜為依據(jù)精確KA 時可取為1.8 |
注：給逐級加載跑合時取小值，不經(jīng)跑合者取大值。 附錄B 常用油品的FZG膠合載荷級 （參考件） 油類 | 機械油 液壓油 | 汽輪 機油 | 工業(yè)用 齒輪油 | 軋鋼 機油 | 汽缸油 | 柴油 機油 | 航空用 齒輪油 | 準雙曲面 齒輪油 | FZG 膠合 載荷 級 | 礦物油 | 2～4 | 3～5 | 5～7 | 6～8 | 6～8 | 6～8 | 5～8 | | 加極壓抗磨 添加劑礦物油 | 5～8 | 6～9 | 中極壓＞9 ＞11 | | | | | ＞12 | 高性能合成油 | 9～11 | 10～12 | ＞12 | | | | 8～11 | |
注：油品的膠合載荷級隨原油產(chǎn)地、生產(chǎn)廠家的不同而有所不同，應以油品生產(chǎn)廠家提供的指標為準；重要場合應經(jīng)專門試驗確定。 附加說明： 本標準由中華人民共和國機械工業(yè)部提出，由機械工業(yè)部鄭州機械研究所負責起草。 本標準主要起草人馬先貴、王永潔、華東耘、劉筱安、李慶遠、張長豪、余夢生、孟惠榮、閻長新、龔溎義、蔣民。 |
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