附录A

最小安全系数参考值^15]

使用要求	最 小 安 全 系 数
	SFmin	SHmin
高可靠度	2.00	1.50～1.60
较可靠度	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
注 1 在经过使用使用验证或对材料强度、载荷工况及制造精度拥有较准确的数据时，可取表中SFmin下限值。 2 一般齿轮传动不推荐采用低可靠度的安全系数值。 3 采用低可靠度的接触安全数值时，可能在点蚀前先出现齿面塑性变形。

15]附录A表中各S_Fmin推荐值是根据ISO6336：1996规定S_Fmin=1.25，经理论分析论证并参考权威的经验数据确定的。

附录B

（提示的附录）

在变动载荷下工作的齿轮强度核算^16] （16]等效采用ISO/DTR10495：1995。）

B1 有载荷图谱的强度计算

当齿轮在变动载荷下工作且有载荷图谱（示意图见图B1）可用时，应按Palmgreen-Miner定则核算其不同载荷水平下的应力及其疲劳累积损伤计算的强度安全系数。上述定则假定：齿轮在一系列不同的重复应力水平下工作所造成的疲劳累积损伤度，等于每一个应力水平的应力循环次数与材料应力-循环次数特性线（S-N曲线）上该应力水平对应的循环次数的比值之和（参见式（B2））。为了偏于安全，这里所谓的每一应力水平应取每一应力水平区间中的最大应力值。例如，在第i级应力水平下工作的循环次数为N_Li，该应力水平所对应的S-N曲线上的应力循环次数为N_i,i=1,2,3,…,则有

式中：U_i——在第i级应力水平下的疲劳损伤度；

　　　Ｕ——齿轮疲劳累积损伤度。

　　　为保证齿轮强度安全系数Ｓ≥1.0，则需有

Ｕ≤1.0…………………………………………………………(B3)

各应力水平区间的接触应力σ_HL和弯曲应力σ_FL分别按式（B4）、(B5)计算，大、小轮应分别计算。

式中：T_L——应力水平区间内最大的小轮转矩，N·m;

      d₁——小轮分度圆直径，mm;

      b——工作齿宽，mm;

      Z_BD——单对齿啮合系数Z_B与Z_D中之大值者，按5.1.5规定取值。

K_VL,K_HβL,K_FβL,K_HaL,K_FaL是指在T_L载荷下的K_V,K_Hβ,K_Fβ,K_Ha,K_Fa值。各系数K及Y的定义见本标准正文第2章。

     在计算各应力水平的σ_HL和σ_FL时，应取使用系数K_A=1.0。

在S-N曲线上有

式中：σ_1n, σ_2n——S-N曲线上点1、点2处的应力，N/mm²;

          N₁,N₂——S-N曲线上点1、点2处的应力循环次数；

             e——材料指数。

P_i值见表B1。

因此，在变动载荷工况下且有工作载荷谱可用时，齿轮的强度安全系数S可按下式计算：

亦即

为保证齿轮安全工作，需要足本标准（正文）的式（2）式（10），即

                               S_H≥S_Hmin

和                             S_F≥S_Fmin

式中S_Hmin和S_Fmin分别是接触强度和弯曲强度的最小安全系数值，参见附录A。

表B1 材料疲劳曲线指数p_i

计算类别	材料及其热处理		工作循环次数NL	pi
接触强度	结构钢；调质钢； 球墨铸铁（珠光体、贝氏体）； 珠光体可锻铸铁； 渗碳淬火的渗碳钢； 感应淬火或火焰淬火的钢、球墨铸铁	允许有一定点蚀时	6×105＜NL≤107	6.77
			107＜NL≤109	8.78
			109＜NL≤1010	7.08
		不允许出现点蚀	105＜NL≤5×107	6.61
			5×107＜NL≤107	16.30
	灰铸铁、球墨铸铁（铁素体）； 渗氮处理的渗氮钢、调质钢、渗碳钢		105＜NL≤2×106	5.71
			2×106＜NL≤1010	26.20
	氮碳共渗的渗氮钢、渗碳钢		105＜NL≤2×106	15.72
			2×106＜NL≤1010	26.20
弯曲强度	球墨铸铁（珠光体、贝氏体）； 珠光体可锻铸铁；调质钢；		104＜NL≤3×106	6.23
			3×106＜NL≤1010	49.91
	渗碳淬火的渗碳钢；火焰淬火、全齿廓感应 淬火的钢、球墨铸铁		103＜NL≤3×106	8.74
			3×106＜NL≤1010	49.91
	灰铸铁、球墨铸铁（铁素体）；结构钢； 渗氮处理的渗氮钢、调质钢、渗碳钢		103＜NL≤3×106	17.03
			3×106＜NL≤1010	49.91
	氮碳共渗的渗氮钢、渗碳钢		103＜NL≤3×106	84.00
			3×106＜NL≤1010	49.91

B2 无载荷图谱时的强度核算

在变动载荷下工作的齿轮又缺乏载荷图谱可用时，可近似地用常规的方法即用名义载荷乘以使用系数KA来确定计算载荷。当无合适的数值可用时，使用系数KA可参考本标准第6章表3确定。这样，就将变动载荷工况转化为变动载荷工况来处理，并按本标准正文中各章的有关公式核算齿轮强度。

附录C

轮缘系数Y_B^17]

C1 概述

计算分析表明，当齿轮的轮缘厚度S_R相对地小于轮齿全齿高h_t时（S_R及h_t意义见C1），轮齿的齿根弯曲应力将明显增大。光弹实验和有限元分析均指出：当轮缘齿高比m_B=S_R/h_t≥2.0时，m_B对齿根弯曲应力没有影响。在m_B=1.0～2.0区间，齿根弯曲应力开始增大。图C1是经分析归纳得出轮缘系数Y_B与轮缘高比m_B的关系曲线，它由以m_B=1.0和1.56为折点的三段直线组成。

需指出，轮缘系数Y_B没有考虑加工台阶、缺口、箍环、键槽等结构影响对齿根弯曲应力的影响。

C2 轮缘系数Y_B

在薄轮缘齿轮根应力基本值计算时，应增加一项轮缘系数Y_B，用以考虑轮缘齿高比m_B对齿根弯曲应力的影响。即对用方法一[见4.2.2a]计算σ_F0时，本标准中式（12）应改写成

或采用方法二[见4.2.2a]计算σ_F0时，公式（13）应改写成

式中：σ_F0——齿根应力基本值，N/mm²;

        b——齿轮宽度，mm;

       m_n——齿轮模数，mm;

YF,YFa——弯曲强度计算方法一及方法二的齿形系数，见7.2.1;

YS, YSa——弯曲强度计算方法一及方法二的应力修正系数，见7.2.2;

Y_β——弯曲强度计算的螺旋角系数，见7.2.4;

Y_ε——弯曲强度计算的重合度系数，见7.2.3。

轮缘系数Y_B可按式（C3）～（C5）计算或由图C1查取。

当m_B＜1.0时，

当1.0≤m_B＜1.56时，

当m_B≥1.56时，

              Y_B=1.0……………………………………………(C5)

图C1 轮缘系数  Y_B

采用说明：

17]ISO 6336中弯曲应力计算未给出S_R≤3.5m_n时的公式。此附录等效采用AGMA2010-C95中的处理方法并根据ISO限用条件拟合了当1.0≤m_B＜1.56的Y_B公式。