8齿向载荷系数KHβ、KFβ
8.1概述
8.1.1齿向载荷系数KHβ、KFβ修正强度计算式，反映载荷沿齿宽分布的均匀性。
8.1.2 KHβ定义为每单位齿宽的最大载荷与单位齿宽的平均载荷比。
8.1.3 KFβ定义为最大齿根应力与平均齿根应力之比。
8.1.4载荷不均匀分布的大小受下列因素影响：
——齿轮制造精度、轮齿接触斑点、齿距精度；
——在安装中齿轮的对中度
——由齿轮内部载荷或外部载荷引起的轮齿、轴、轴承、箱体、支撑箱体的基础弹性变形；
——轴承公差
——齿面赫兹接触变形
——由于运行温度产生的热膨胀与热变形（特别对于箱体与齿轮轴、轴承的材料不同的齿轮装置特别重要）；
——由于运行速度产生的离心变形。
8.1.5锥齿轮的几何特征是沿着齿宽方向变化的。切向载荷的轴向分量与径向分量是随轮齿接触位置而变化的。同样齿轮箱的安装基础变形与轮齿变形也要改变、进而影响到轮齿接触的位置、大小与形状。
对于运行转矩变化的情况，在满载下应期望有“理想”的接触，在中间载荷下，可接受满意的接触。
GB/T10062不适用于接触斑点不良的锥齿轮（见5.4.8与附录C）。
8.2 A法
为按A法精确确定载荷沿齿宽的分布，所有影响系数（例如：在使用中齿根应力的测量）都要全面的分析。然而由于其成本高，在实践中这种分析方法受到限制。
8.3 B法
锥齿轮的B法的方案还在研究中。
8.4 C法
8.4.1齿向载荷分布系数KHβ-C
在锥齿轮中，齿向载荷分布主要受到鼓形齿与使用中变形的影响。为考虑鼓形效果（点接触）用一椭圆代替矩形接触区，椭圆的长轴等于齿宽b，其短轴等于相应的当量圆柱齿轮端面啮合线的长度。在载荷分布的计算中，这个系数取1.5（这个值仅适用于附录C规定的具有良好接触斑点的锥齿轮副）。
变形的影响与轴承布置的影响，用装配系数KHβ-be来考虑。KHβ-be的值见表3
表3 装配系数KHβ-be
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接触斑点检验 |
小齿轮与大齿轮的装配条件 |
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检查接触斑点 |
没有任何齿轮是悬臂装配 |
一个齿轮是悬臂装配 |
两个齿轮件都是悬臂装配 |
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满载下对每套齿轮在箱体中检查 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
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轻载下对每套齿轮检查 |
1.05 |
1.10 |
1.25 |
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用标准齿轮装置检查，估算满载下的接触斑点 |
1.20 |
1.32 |
1.50 |
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注：在最大的工作载荷下并在良好的接触斑点条件下检查，最大的工作载荷由装配条件下齿轮的变形试验证实。 |
注意：观察到接触斑点是各个位置轮齿啮合接触的累积图形。仅当在齿轮一整转中接触斑点的偏移是小的（偏向小端或偏向大端），上述计算式才有效。特别对于用研磨法精加工的齿轮，单对齿接触斑点的偏移是很明显的。
为补偿在满载下有效齿宽be小于齿宽b的85％，齿向载荷系数要修正，则齿向载荷系数KHβ-C为：
对于be≥0.85b
KHβ-C=1.5KHβ-be……………………………………………………(29)
对于be＜0.85b
上述公式对非鼓形齿不适用。
8.4.2齿向载荷分布系数KFβ-C
KFβ是考虑沿齿宽载荷分布对轮齿根部应力的影响。
式中：KHβ见8.4.1；KFO见8.4.3。
8.4.3.1计算公式
齿长方向曲率系数的计算公式：
对弧齿锥齿轮
式中：
rco——刀具半径，单位为毫米（mm）；
Rm——中点锥距，单位为毫米（mm）
式中：
βm——中点螺旋角
如果KFO的计算值大于1.15，取KFO=1.15；如果KFO的计算值小于1.0，则取KFO=1.0。
对直齿锥齿轮和零度齿锥齿轮
KFO=1.0…………………………………………………（34）
