8.2 寿命系数ZNT,YNT
寿命系数ZNT和YNT分别考虑齿轮寿命小于或大于持久寿命条件循环次数Nc时(见图27、图28),其可承受的接触应力和弯曲应力值与其相应的条件循环次数Nc时疲劳极限应力的比例的系数。
当齿轮在定载荷工况工作时,应力循环次数NL为齿轮设计寿命期内单侧齿面的啮合次数;双向工作时,按啮合次数较多的一侧计算。当齿轮在变载荷工况下工作并有载荷图谱可用时,应按附录B(提示的附录)中方法核算其强度安全系数;对于缺乏工作载荷图谱的非恒定载荷齿轮,可近似地按名义载荷乘以使用系数KA来核算其强度。
条件循环次数Nc是齿轮材料S-N(即应力-循环次数)曲线上一个特征拐点的循环次数,并取该点处的寿命系数为1.0,相应的S-N曲线上的应力称为疲劳极限应力。
8.2.1 接触强度计算的寿命系数ZNT
接触强度计算的寿命系数ZNT应根据实际齿轮实验或经验统计数据得出S-N曲线求得,它与一对相啮合齿轮的材料、热处理、直径、模数、齿面粗糙度、节线速度及使用的润滑剂明关。当直接采用S-N曲线确定和S-N曲线实验条件完全相同的齿轮寿命系数ZNT时,应取有关的影响系数ZR、ZV、ZL、ZW、ZX的值均为1.0。
当无合适的上述实验或经验数据可用时,ZNT可由表25中的公式计算得出,也可由图27查取。
8.2.2弯曲强度和寿命系数YNT
弯曲强度和寿命系数YNT应根据实际齿轮实验或经验统计数据得出的S-N曲线求得,它与材料、热处理、载荷平稳程度、轮齿尺寸及残余应力有关。当直接采用S-N曲线确定和S-N曲线实验条件完全相同的齿轮寿命系数YNT时,应取系数YδrelT,YRrelT,Yx的值为1.0。
当无合适的上述实验或经验数据可用时,YNT可用表26中的公式计算得出,也可由图28查取。
采用说明:
12]ISO文体中图23b的1)与2)图样颠倒,已订正。
采用说明:
13]图27、28中灰铸铁在ISO6336:1996文本里误为可锻铸铁,已订正。
表25 接触强度的寿命系数ZNT
材料及热处理 |
静强度最大
循环次数N0 |
持久寿命条
件循环次数NC |
应力循环
次数NL |
ZNT计算公式 |
结构钢
调质钢
球墨铸铁(珠光体、贝氏体)球光体可锻铸铁;渗碳淬火
的碳钢;感应淬火或火焰淬火的钢和球墨铸铁 |
允
许
有
一
定
点
蚀 |
N0=6×105 |
NC=109 |
NL≤6×105
6×105<NL≤107
107<NL≤109
109<NL≤1010 |
|
不
允
许
点蚀 |
N0=105 |
NC=5×107 |
NL≤105
105<NL≤5≤107
5×107<NL≤1010 |
ZNT=1.6
|
灰铸铁、球墨铸铁(铁素体)
;渗氮处理的渗氮钢、调质钢、
渗碳钢 |
NC=2×106 |
NL≤105
105<NL≤2×106
2×106<NL≤1010 |
|
氮碳共渗的调质钢、渗碳钢 |
NL≤105
105<NL≤2×106
2×106<NL≤1010 |
|
注:当优选材料、制造工艺和润滑剂,并经生产实践验证时,式(218),(220),(222)和(224)可取ZNT=1.0 |
表26 弯曲强度的寿命系数YNT