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      漸開線圓柱齒輪承載能力計算方法附錄(GB/T3480-1997) 
        詳細(xì)介紹:
      發(fā)布時間:2007-6-2 16:56:57 
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      附錄A
      最小安全系數(shù)參考值15]
      使用要求
      最 小 安 全 系 數(shù)
      SFmin
      SHmin
      高可靠度
      2.00
      1.50~1.60
      較可靠度
      1.60
      1.25~1.30
      一般可靠度
      1.25
      1.00~1.10
      低可靠度
      1.00
      0.85
      1 在經(jīng)過使用使用驗證或?qū)Σ牧蠌姸、載荷工況及制造精度擁有較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)時,可取表中SFmin下限值。
      2 一般齒輪傳動不推薦采用低可靠度的安全系數(shù)值。
      3 采用低可靠度的接觸安全數(shù)值時,可能在點蝕前先出現(xiàn)齒面塑性變形。
      15]附錄A表中各SFmin推薦值是根據(jù)ISO6336:1996規(guī)定SFmin=1.25,經(jīng)理論分析論證并參考權(quán)威的經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定的。
      附錄B
      (提示的附錄)
      在變動載荷下工作的齒輪強度核算16] (16]等效采用ISO/DTR10495:1995。)
      B1 有載荷圖譜的強度計算
      當(dāng)齒輪在變動載荷下工作且有載荷圖譜(示意圖見圖B1)可用時,應(yīng)按Palmgreen-Miner定則核算其不同載荷水平下的應(yīng)力及其疲勞累積損傷計算的強度安全系數(shù)。上述定則假定:齒輪在一系列不同的重復(fù)應(yīng)力水平下工作所造成的疲勞累積損傷度,等于每一個應(yīng)力水平的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)與材料應(yīng)力-循環(huán)次數(shù)特性線(S-N曲線)上該應(yīng)力水平對應(yīng)的循環(huán)次數(shù)的比值之和(參見式(B2))。為了偏于安全,這里所謂的每一應(yīng)力水平應(yīng)取每一應(yīng)力水平區(qū)間中的最大應(yīng)力值。例如,在第i級應(yīng)力水平下工作的循環(huán)次數(shù)為NLi,該應(yīng)力水平所對應(yīng)的S-N曲線上的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為Ni,i=1,2,3,…,則有
      式中:Ui——在第i級應(yīng)力水平下的疲勞損傷度;
        。铡X輪疲勞累積損傷度。
         為保證齒輪強度安全系數(shù)S≥1.0,則需有
      U≤1.0…………………………………………………………(B3)
      各應(yīng)力水平區(qū)間的接觸應(yīng)力σHL和彎曲應(yīng)力σFL分別按式(B4)、(B5)計算,大、小輪應(yīng)分別計算。
      漸開線圓柱齒輪承載能力計算方法附錄
      式中:TL——應(yīng)力水平區(qū)間內(nèi)最大的小輪轉(zhuǎn)矩,N·m;
            d1——小輪分度圓直徑,mm;
            b——工作齒寬,mm;
            ZBD——單對齒嚙合系數(shù)ZB與ZD中之大值者,按5.1.5規(guī)定取值。
      KVL,KHβL,KFβL,KHaL,KFaL是指在TL載荷下的KV,KHβ,KFβ,KHa,KFa值。各系數(shù)K及Y的定義見本標(biāo)準(zhǔn)正文第2章。
           在計算各應(yīng)力水平的σHL和σFL時,應(yīng)取使用系數(shù)KA=1.0。
      在S-N曲線上有
      式中:σ1n, σ2n——S-N曲線上點1、點2處的應(yīng)力,N/mm2;
                N1,N2——S-N曲線上點1、點2處的應(yīng)力循環(huán)次數(shù);
                   e——材料指數(shù)。
      Pi值見表B1。
      因此,在變動載荷工況下且有工作載荷譜可用時,齒輪的強度安全系數(shù)S可按下式計算:
      亦即
      為保證齒輪安全工作,需要足本標(biāo)準(zhǔn)(正文)的式(2)式(10),即
                                     SH≥SHmin
      和                             SF≥SFmin
      式中SHmin和SFmin分別是接觸強度和彎曲強度的最小安全系數(shù)值,參見附錄A。
      表B1 材料疲勞曲線指數(shù)pi
      計算類別
      材料及其熱處理
      工作循環(huán)次數(shù)NL
      pi
      接觸強度
      結(jié)構(gòu)鋼;調(diào)質(zhì)鋼;
      球墨鑄鐵(珠光體、貝氏體);
      珠光體可鍛鑄鐵;
      滲碳淬火的滲碳鋼;
      感應(yīng)淬火或火焰淬火的鋼、球墨鑄鐵
      允許有一定點蝕時
      6×105<NL≤107
      6.77
      107<NL≤109
      8.78
      109<NL≤1010
      7.08
      不允許出現(xiàn)點蝕
      105<NL≤5×107
      6.61
      5×107<NL≤107
      16.30
      灰鑄鐵、球墨鑄鐵(鐵素體);
      滲氮處理的滲氮鋼、調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼
      105<NL≤2×106
      5.71
      2×106<NL≤1010
      26.20
      氮碳共滲的滲氮鋼、滲碳鋼
      105<NL≤2×106
      15.72
      2×106<NL≤1010
      26.20
      彎曲強度
      球墨鑄鐵(珠光體、貝氏體);
      珠光體可鍛鑄鐵;調(diào)質(zhì)鋼;
      104<NL≤3×106
      6.23
      3×106<NL≤1010
      49.91
      滲碳淬火的滲碳鋼;火焰淬火、全齒廓感應(yīng)
      淬火的鋼、球墨鑄鐵
      103<NL≤3×106
      8.74
      3×106<NL≤1010
      49.91
      灰鑄鐵、球墨鑄鐵(鐵素體);結(jié)構(gòu)鋼;
      滲氮處理的滲氮鋼、調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼
      103<NL≤3×106
      17.03
      3×106<NL≤1010
      49.91
      氮碳共滲的滲氮鋼、滲碳鋼
      103<NL≤3×106
      84.00
      3×106<NL≤1010
      49.91
      B2 無載荷圖譜時的強度核算
      在變動載荷下工作的齒輪又缺乏載荷圖譜可用時,可近似地用常規(guī)的方法即用名義載荷乘以使用系數(shù)KA來確定計算載荷。當(dāng)無合適的數(shù)值可用時,使用系數(shù)KA可參考本標(biāo)準(zhǔn)第6章表3確定。這樣,就將變動載荷工況轉(zhuǎn)化為變動載荷工況來處理,并按本標(biāo)準(zhǔn)正文中各章的有關(guān)公式核算齒輪強度。
      附錄C
      輪緣系數(shù)YB17]
      C1 概述
      計算分析表明,當(dāng)齒輪的輪緣厚度SR相對地小于輪齒全齒高ht時(SR及ht意義見C1),輪齒的齒根彎曲應(yīng)力將明顯增大。光彈實驗和有限元分析均指出:當(dāng)輪緣齒高比mB=SR/ht≥2.0時,mB對齒根彎曲應(yīng)力沒有影響。在mB=1.0~2.0區(qū)間,齒根彎曲應(yīng)力開始增大。圖C1是經(jīng)分析歸納得出輪緣系數(shù)YB與輪緣高比mB的關(guān)系曲線,它由以mB=1.0和1.56為折點的三段直線組成。
      需指出,輪緣系數(shù)YB沒有考慮加工臺階、缺口、箍環(huán)、鍵槽等結(jié)構(gòu)影響對齒根彎曲應(yīng)力的影響。
      C2 輪緣系數(shù)YB
      在薄輪緣齒輪根應(yīng)力基本值計算時,應(yīng)增加一項輪緣系數(shù)YB,用以考慮輪緣齒高比mB對齒根彎曲應(yīng)力的影響。即對用方法一[見4.2.2a]計算σF0時,本標(biāo)準(zhǔn)中式(12)應(yīng)改寫成
      或采用方法二[見4.2.2a]計算σF0時,公式(13)應(yīng)改寫成
      式中:σF0——齒根應(yīng)力基本值,N/mm2;
              b——齒輪寬度,mm;
             mn——齒輪模數(shù),mm;
      YF,YFa——彎曲強度計算方法一及方法二的齒形系數(shù),見7.2.1;
      YS, YSa——彎曲強度計算方法一及方法二的應(yīng)力修正系數(shù),見7.2.2;
      Yβ——彎曲強度計算的螺旋角系數(shù),見7.2.4;
      Yε——彎曲強度計算的重合度系數(shù),見7.2.3。
      輪緣系數(shù)YB可按式(C3)~(C5)計算或由圖C1查取。
      當(dāng)mB<1.0時,
      當(dāng)1.0≤mB<1.56時,
      當(dāng)mB≥1.56時,
                    YB=1.0……………………………………………(C5)
      漸開線圓柱齒輪承載能力計算方法附錄
      圖C1 輪緣系數(shù)  YB
      采用說明:
      17]ISO 6336中彎曲應(yīng)力計算未給出SR≤3.5mn時的公式。此附錄等效采用AGMA2010-C95中的處理方法并根據(jù)ISO限用條件擬合了當(dāng)1.0≤mB<1.56的YB公式。
       
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