3有关参数和系数
3.1单位齿宽载荷ωt
单位齿宽载荷ωt由下式计算：
b——齿宽，mm；
Ft——名义切向力，N，见GB 3480-83《渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法》第3.1条；
KA——使用系数，见GB 3480-83第3.2条；
KBβ——胶合承载能力计算的齿向载荷分布系数，取KBβ=KHβ，见GB3480-83第3.4条；
KBα——胶合承载能力计算的齿间载荷分配系数，KBα=KHα，见GB3480-83第3.5条；
KBγ——螺旋线系数，见3.2条。
3.2 螺旋线系数KBγ
螺旋线系数KBγ是考虑到当总重合度εγ增大时发生胶合的趋向增大而引入的修正系数。其值由试验得出，可按根据试验数据所绘制的图2 查取。
为便于计算机计算，图2 中的曲线可近似用下述公式表示：
3.3 平均摩擦系数μm
平均摩擦系数μm是指齿廓各啮合点处的摩擦系数的平均值。可近似用节点处的摩擦系数。
ωt——单位齿宽载荷，N / mm ，见3.1 条；
Ra——沿齿廓方向的齿面轮廓算术平均偏差，μm，此处取两轮的平均值；
Ra=0.5(R1a+Ra2)………………………………（15）
ηM——润滑油在本体温度下的动力粘度，mPa·s，可近似取为工作油温下的动力粘度；*
uΣ——两轮在啮合点处沿齿廓切线方向速度之和，m/s，在节点处取值为：
*如要精确计算，可采用迭代方法进行计算。
uΣ=2usinαt′…………………………（16）
u——节圆圆周速度，m/s；
αt′——端面啮合角，（。）；
ρred——两齿廓在啮合点处的综合曲率半径，mm，在节点处取值为：
u——齿数比，u=z2/z1≥1，式（17）中的“+”号用于外啮合，“一”号用于内啮合；
βb ——基圆螺旋角，(°）。
3.4 热闪系数XM
热闪系数XM是考虑材料特性（弹性模量E、泊松比v、热接触系数BM）和两轮在啮合点处沿齿廓切线方向速度铸vρ1、vρ2之影响的系数。*
当大、小轮的弹性模量、泊松比、热接触系数相同时，公式（18）即可简化成下式：
对马氏体钢，导热系数λM在41～52N/（K·s）范围之间，密度容C约为4.78×10 2J/(kg·K)，密度ρ约为7.8×103kg/m3,其热接触系数的平均值为：
BM=13.6N/(mm·s0.5·K)………………………………（21）
对于常用的钢制齿轮副，E=206000N/mm2，v=0.3, BM=13.6N/(mm·s0.5·K) 其热闪系数可取为：
XM=50K·N-0.75·S0.5·m-0.5·mm…………………………（22）
3.5 小轮齿顶几何系数XBE
几何系数XBE是考虑小轮齿顶E点处的几何参数对赫兹应力和滑动速度影响的系数。
式中：上排符号用于外啮合，下排符号用于内啮合；
u——齿数比；
гE——小轮齿顶E 点的无量纲参数；
da1——小轮顶圆直径，mm；
·本方法中可近似按节点处理，此时公式（18）中的vρ1、vρ2因为相等故可消去。
db1——小轮基圆直径，mm；
αt′——端面面啮合角，（°）。
3.6啮入冲击系数XQ
啮入冲击系数XQ是考虑滑动速度较大的从动轮齿顶啮入冲击载荷之影响的系数，按表2 取值。
表2 啮入冲击系数XQ
|
驱动方式 |
齿顶重合度ε |
XQ |
|
小轮驱动大轮 |
ε2≥1.5ε1 |
0.6 |
|
ε2＜1.5ε1 |
1 |
|
大轮驱动小轮 |
ε1＜1.5ε2 |
1 |
|
ε1≥1.5ε2 |
0.6 |
表中：ε1——小轮齿顶重合度；
3.7齿顶修缘系数Xca
齿顶修缘系数Xca是用以考虑齿顶修缘（或修根）对胶合的影响系数，由图3 查取。
|
驱动方式 |
齿顶重合度ε |
条件 |
Ca |
|
小轮驱动大轮 |
ε1＞1.5ε2 |
Ca1≤Ceff |
Ca1 |
|
Ca1＞Ceff |
Ceff |
|
ε1≤1.5ε2 |
Ca2≤Ceff |
Ca2 |
|
Ca2＞Ceff |
Ceff |
|
大轮驱动小轮 |
ε2≤1.5ε1 |
Ca1≤Ceff |
Ca1 |
|
Ca1＞Ceff |
Ceff |
|
ε1＞1.5ε1 |
Ca2≤Ceff |
Ca2 |
|
Ca2＞Ceff |
Ceff |
表中：ε1、ε2——小轮、大轮的齿顶重合度，由公式（25）及（26）确定；
Ca1、Ca2——小轮、大轮的实际齿顶修缘量（法向值），μm，当相啮合的轮齿有修根时，应取修缘量与修根量之和；
Ceff——有效修缘量，μm，指恰好能补偿轮齿弹性变形所需要的修缘量，可按下式估算：
Ft——名义切向力，N，见GB3480-83第3.1条；
KA——使用系数，见GB3480-83第3.2条；
Cγ——啮合刚度，N/（mm·μm)，见GB3480-83第3.6条，直齿轮用单对齿刚度c′代替Cγ；
b——齿宽，mm；
εα——端面重合度。
3.8 重合度系数Xε
重合度系数Xε是将假定载荷全部作用于小轮齿顶时的局部瞬时温升θflaE折算成沿沿啮合线的积分平均温升θflaint的系数。
Xε按（29）式或（30）式、（31）式确定。
当齿顶重合度ε1和ε2均小于l时（节点在单对齿啮合区）:
当小齿轮齿顶重合度ε1≥1时（节点在双对齿啮合区）：
当大齿轮齿顶重合度ε1≥1时（节点在双对齿啮合区）：
上述公式是在假定载荷及温度沿啮合线呈线性分布等前提下建立的（如图1所示），这是一种近似处理。
3.9材料焊合系数Xw
材料焊合系数Xw是考虑设计齿轮与试验齿轮的材料及表面处理不同而引入的修正系数，它是一个相对的比值，由不同材料及表面处理的试验齿轮与标准试验齿轮进行对比试验得出。其值由表4查取。
表4 材料焊合系数Xw
|
材料及表面处理 |
XW |
|
奥氏体钢（不锈钢） |
0.45 |
|
渗碳淬硬钢 |
残余奥氏体含量高于正常值 |
0.85 |
|
残余奥氏体含量正常（约20%左右） |
1.00 |
|
残余奥氏体含量低于正常值 |
1.15 |
|
表面氮化钢 |
1.50 |
|
表面磷化钢 |
1.25 |
|
表面镀钢 |
1.50 |
|
其它情况（如调质钢） |
1.00 |
3.10 试验齿轮的本体温度θMT和积分平均温升θflaintT
试验齿轮的本体温度θMT和积分平均温升θflaintT是根据齿轮试验的数据，用公式（4）和公式(6）计算得出的。
当油品的承载能力是按照SY2619-84《润滑剂承载能力测定法》的FZG(A/8.3/90）试验得出时，则θMT和θflaintT与载荷的关系曲线如图4所示。此时，θMT和θflaintT的值可根据设计齿轮所选用润滑油的粘度v40和FZG胶合载荷级由图4查取。
润滑油的FZG胶合载荷级作为油品的性能指标，由油品的生产厂家提供。为便于计算机计算，图4中的曲线可近似用下述公式表示：
式中：T1T—— FZG胶合载荷级相应的试验齿轮小轮扭矩，N·m，见图4。
v40——润滑油在40℃时的名义运动粘度，mm2/s。
附录A
胶合承载能力勤安全系数SBmin
（参考件）
|
计算依据或使用要求 |
SBmin |
备注 |
|
依据尖峰载荷计算时（如剪床、冲床） |
1.5 |
|
|
依据名义载荷计算时（如工业汽轮机） |
1.5～1.8 |
有实测载荷谱为依据精确确定
KA时，可取为1.5 |
|
高可靠性要求（如飞机、汽轮机） |
2～2.5 |
有实测载荷谱为依据精确KA
时可取为1.8 |
注：给逐级加载跑合时取小值，不经跑合者取大值。
附录B
常用油品的FZG胶合载荷级
（参考件）
|
油类 |
机械油
液压油 |
汽轮
机油 |
工业用
齿轮油 |
轧钢
机油 |
汽缸油 |
柴油
机油 |
航空用
齿轮油 |
准双曲面
齿轮油 |
|
FZG
胶合
载荷
级 |
矿物油 |
2～4 |
3～5 |
5～7 |
6～8 |
6～8 |
6～8 |
5～8 |
|
|
加极压抗磨
添加剂矿物油 |
5～8 |
6～9 |
中极压＞9
＞11 |
|
|
|
|
＞12 |
|
高性能合成油 |
9～11 |
10～12 |
＞12 |
|
|
|
8～11 |
|
注：油品的胶合载荷级随原油产地、生产厂家的不同而有所不同，应以油品生产厂家提供的指标为准；重要场合应经专门试验确定。
附加说明：
本标准由中华人民共和国机械工业部提出，由机械工业部郑州机械研究所负责起草。
本标准主要起草人马先贵、王永洁、华东耘、刘筱安、李庆远、张长豪、余梦生、孟惠荣、阎长新、龚溎义、蒋民。
