1范围
1.1范围
本标准规定了通过单对齿轮副传递总转矩的高速渐开线圆柱齿轮的齿面接触强度(点蚀)和轮齿弯曲强度的计算方法。
渐开线圆柱齿轮轮齿的胶合在载能力计算不包括在本标准中。齿轮胶合承载能力按GB/T6413计算。
1.2应用领域
本标准适用于:
a)齿轮类型
——内、外啮合的渐开线直齿、斜齿和双斜齿轮;
——对双斜齿轮,假定总的切向力平均分配在两边的斜齿上。如果不是这种情况,例如有外部轴向力作用时,就必须把两边的斜齿按两个平行的单个斜齿轮来考虑;
——多分支传动的行星和其他齿轮系。
b)速度范围
——小轮转速n1≥3000r/min(两极电机在50Hz电流下的同步转速)。也适用于特殊要求的低速高精度齿轮。
——当节圆线速度 <1m/s时,齿轮承载能力常受到磨损的限制。
c)齿轮精度
GB/T10095规定的5级或更高精度等级(影响KV、KHβ、KHα、KFα)。
d)当量直齿轮副端面重合度范围
1.2<εαn<2.5(影响c′、cγ、KV、KHβ、KFβ、KHα和Yε)。
e)螺旋角范围
β小于或等于30°(影响cγ、KV和KHβ)
f)基本齿条
不限制1),但受d)的限制。
1.3设计
当齿坯、轴和轮毂连结配合、轴、轴承、箱体、螺纹联结、地基和联轴器等都满足精度、承载能力与刚度(这是齿轮承载能力计算的基础)的要求时,本标准才可应用。
a)轮轴
本标准适用于对称安装在轴承之间的轴齿轮或带轴孔的小齿轮。假定带轴孔的小齿轮安装在实心轴或di/dsh<0.5的空心轴上(影响KHβ)。
b)轮坯、轮缘
本标准适用于齿根以下的轮缘厚度SR>3.5mn的内、外齿轮。
c)材料
本标准适用于钢质材料(影响ZE、c′、cγ、ZW、KV、KHβ)包括调质、渗碳硬化和渗氮硬化钢(影响Yα、Yβ、ZL、ZX、σHlim、σFE、YE)。对于其他材料的有关资料见GB/T3480和GB/T8539。
d)润滑
本计算方法在符合下列条件时有效:在齿轮的整个运转期间采用喷测润滑,并使用齿轮的设计者和制造者同意的润滑油。且喷油润滑的油温和喷油流量应确保温度不超过计算目的所要求的温度(影响ZL、ZV和ZR)。
1.4安全系数
安全系数值的选择应基于所用数据的可靠度和失效造成的所果。
考虑的重要因素如下:
a)材料疲劳极限是在失效概率为1%时得到的;
b)在制造的全过程中所规定的质量与质量控制的有效性;
c)工作载荷和外部条件描述的精确度;
d)通常认为断齿比点蚀造成的危害更大,若确属这种情况,那么,SF值的选取比SH值的选取更重要。
建议最小安全系数选取应由用户和制造者协商一致。
1.5输入数据
a)齿轮参数
a1、z1、z2、mn、d1、da1、da22)(当齿顶倒棱或倒圆时,用dN2代替da2,dN2为可用齿廓上限所在圆的直径。)、b、x1、x2、αn、β、εα、εβ、(GB/T 1357);齿部相对于轴承的位置。
b)刀具基本齿条齿廓
hao、ρao。
c)设计和制造参数
材料、材料硬度、热处理过程,材料的质量等级,齿轮的精度等级、轴承跨距l,齿轮的尺寸参数,大、小轮的转动惯量,当采用修形时的齿向修形(鼓形、齿端修薄)。
d)功率参数
P或T或Ft、n1、v1,原动机和工作机的情况。
必要的几何参数可根据有关标准计算。
2引用标准
下列标准所包含的条文,通过要本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效,所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T1356-2001 通用机械和重型机械用圆柱齿轮 标准基本齿条齿廓
GB/T1357-1988渐开线圆柱齿轮 模数
GB/T3374-1992 渐开基本术语
GB/T3480-1997渐开线圆柱齿轮 承载能力计算方法
GB/T8539-200 齿轮材料及热处理质量检验的一般规定
GB/T10095-2001 渐开线圆柱齿轮 精度