13寿命系数YNT
13.1概述
寿命系数YNT是有限寿命(应力循环次数有限)时所允许比较高的弯曲应力与在3×106循次数的弯曲疲劳极限应力的比值。
对YNT的主要影响因素有;
——材料和热处理(见GB/T8539);
——载荷的循环次数(使用寿命)NL;
——失效判据;
——要求的运转平稳性;
——齿轮材料的纯度;
——材料的塑性的断裂韧性;
——残余应力。
GB/T10062规定,应力循环次数NL的定义为在载荷作用下轮齿啮合的次数。材料的弯曲疲劳极限是按轮齿加载循环次3×106建立的,可靠度99%。
超过3×106循环次数,经验证明可取YNT=1。
当YNT=1时,应考虑采用最佳的材质和制造工艺。
13.2A法(YNT-A)
S-N或损伤曲线是从实际齿轮在有限寿命下得到的曲线。在这种情况下,YδrelT、YRrelT和YX系数实际上已包括在S-N/损伤曲线中,所以在计算用齿根应力时,可取YNT-A=1。
13.3B法(YNT-B)
13.3.1概述
这个方法是用标准试验齿轮的寿命系数YNT评估齿轮在有限寿命时的许用齿根应力和可靠性。YNT中没有包含YδrelT、YRrelT和YX的影响,因此在有限寿命时要考虑这些系数修正的影响(见GB/T3480)。
13.3.2曲线图
对于表强度和疲劳强度,YNT值是材料和热处理的函数,YNT可从图11查得;其值是根据大量试验得到的,其判据是:对于表面硬化钢和渗氮硬化钢是产生损伤或初始裂纹;对于结构钢和调质钢是达到屈服极限。
图11寿命系数YNT(标准试验齿轮)
13.3.3计算法
对于静强度和疲劳强度的寿命系数可从表3查得,对于有限寿命的YNT在疲劳强度极限和静强度极限之间插值确定(YNT的插值计算见GB/T3480)。
注:对于循环次数≤103,应避免应力水平高于允许值,否则轮齿材料会超过弹性极限。
表3静强度和疲劳强度的寿命系数YNT
材料 |
应力循环次数NL |
寿命系数YNT |
V |
NL≤104,静强度 |
2.5 |
GGG(perl.,bai.) |
NL=3×106,疲劳强度 |
1.0 |
GTS(perl.) |
NL=1010疲劳强度
优选材料、制造工艺,并经生产实践验证 |
0.85
1.0 |
Eh,IF(齿根) |
NL≤103,静强度 |
2.5 |
NL=3×106,疲劳强度 |
1.0 |
NL=1010疲劳强度
优选材料、制造工艺,并经生产实践验证 |
0.85
1.0 |
St |
NL≤103,静强度 |
1.6 |
NTV(nitr.) |
NL=3×106,疲劳强度 |
1.0 |
GG,GGG(ferr.) |
NL=1010疲劳强度
优选材料、制造工艺,并经生产实践验证 |
0.85
1.0 |
NV(nitrocar.) |
NL≤103,静强度 |
1.1 |
NL=3×106,疲劳强度 |
1.0 |
NL=1010疲劳强度
优选材料、制造工艺,并经生产实践验证 |
0.85
1.0 |