3.5  名义切向力F_t

一般齿轮传动的名义切向力由齿轮传递的名义功率或转矩确定。名义切向力作用于端面内并切于分度圆，可按下式计算：

F_t =                         （12）

式中：F_t—名义切向力，N；

d—齿轮分度圆直径，mm；

T—名义转矩，N.m。

当传递的名义功率P以KW计时，

T = 9549·                       （13）

当传递的名义功率P以PS计时，

T=7024·                       （14）

n—齿轮转速，r/min。

3.6  修正载荷系数

1、使用系数K_A

使用系数K_A是考虑由于齿轮啮合外部因索引起附加动载荷影响的系数。这种外部附加动载荷 取决于原动机和从动机的特性、轴和联轴器系统的质量和刚度以及运行状态。取值如下表：

表1  使用系数K_A

原动机工作特性	工作机工作特性
	均匀平稳	轻微冲击	中等冲击	严重冲击
均匀平稳	1.00	1.25	1.50	1.75
轻微冲击	1.10	1.35	1.60	1.82
中等冲击	1.25	1.50	1.75	2.0
严重冲击	1.50	1.75	2.0	2.25或更大
注：1对于增速传动，根据经验建议取上表值的1.1倍。 2当外部机械与齿轮装置之不理之间挠性联接时，通常KA值可适当减小。

2、动载系数K_V

动载系数K_V是考虑齿轮制造精度、运转速度对轮齿内部附加动载荷影响的系数，定义为：

K_V = 

a、高精度齿轮

传动精度系数C<5的高精度齿轮，在良好的安装和对中精度以及合适的润滑条件下，K_V的值取1.1。

b、其他齿轮

其他齿轮的符合下述条件时，K_V值可由式（22）计算。适用的重要依据是：

（1）法向模数m_n=1.25～50mm

（2）齿数z=6至120（当m_n>8.33mm时，用取代1200）

（3）传动精度系数C=6～12，C的计算见式（25）

（4）齿轮节线速度V不超过V_maX

式（15）中：

A=50+56（1.0-B）                       （17）

B=0.25（C-0.5）^0.667                       （18）

C=-0.50481n（z）-1.1441n（m_n）+2.8521n（f_pt）+0.32                  （19）

式（19）计算的C值应作圆整，C=6～12；

Z——大、小轮中计算得C值大者的齿数；

m_n——法向模数的值；

f_pt——大、小轮中最大的单个齿距偏差的值。

3、齿向载荷分布系数K_Hβ，K_Fβ

a、K_Hβ的定义

齿向载荷分布系数KHβ是考虑沿齿宽方向载荷分布不均匀对齿面接触应力影响的系数，其定义为：

式中：W_max——单位齿宽最大载荷，N/mm；

W_m——单位齿宽平均载荷，N/mm；

F_m——圆上平均计算切向力，N。F_m=F_tK_AK_V

式中：b——齿宽，mm。对人字齿轮或双斜齿轮，应取两个斜齿轮宽度之和。

b、K_Fβ的计算公式

齿向载荷分布系数K_Fβ是考虑沿齿宽载荷分布对齿根弯曲应力的影响。对于所有的实际应用范围，K_Fβ可按下式计算：

K_Fβ=（K_Hβ）^N                       （22）

式中：K_Hβ接触强度计算的齿向虎荷分布系数

N——幂指数。

其中：b——齿宽，mm。对人字齿或及双斜齿齿轮，用单个斜齿轮的函宽；

h——齿高，mm。

b/h应取大小齿轮中的小值。

4、齿间载荷分配系数K_Ha、K_Fa

齿间载荷分配系数是考虑同时啮合的各对轮齿间载荷分配不均匀影响的系数。齿间载荷分配系数按下式确定。

当总重合度εr≤2时

3.7  修正计算应力的系数

1、计算接触应力的系数

a、节点区域系数Z_H

节点区域系数Z_H是考虑节点处齿廓曲率对接触应力的影响，并将分度圆上切向力折算为节圆上法向力的系数。Z_H数值可由式（26）计算得出。

b、弹性系数Z_E

弹性系数Z_E是用以考虑霉烂弹性模量E和泊桑比v对赫兹应力的影响。其数值可按实际材料弹性模量E和泊桑比v由式（30）计算得出。

c、重合度系数Z_ε

重合度系数Z_ε是用以考虑重合度对单位齿宽载荷的影响。Z_ε可由式（33）、（34）、（35）计算得出。
直齿轮：

斜齿轮：

ε_a计算式中，符号“±”和“+”，上面的用于外啮合传动，下面的用于内啮合传动；

ε_β计算式中，当大小齿轮的齿宽b不一样时，采用其中较小值。对人字齿，b=2b_B，b_B为单个斜齿宽度。

d、螺旋角系数Z_β

螺旋角系数Z_β是考虑螺旋角造成的接触线倾斜对接触应力影响的系数。Z_β数值可由式（38）计算。

Z_β=                     （38）

e、单对齿啮合系数Z_B、Z_D

Z_B是把节点处的接触应力折算到小轮单对齿啮合区内界点处的接触应力的系数；Z_D则是把节点处的接触应力折算到大轮单对齿啮合区内界点处的接触应力的系数。Z_B和Z_D可由下述的计算得到：

端面重合度ε_a<2的外啮合齿轮

式中d_a1(d_a2）、d_b1(d_b2）、Z₁(Z₂）分别为小轮（大轮）的齿顶圆，基圆直径和齿数；α_t为端面分度圆啮合角，见式（29)，ε_α为端面重合度，见式（36）。

直齿轮：

当M₁>1时，Z_a=M₁；当M₁≤1时，Z_B=l。

当M₂>1时，Z_D=M₂；当M₂≤l时，Z_D=1。

斜齿轮：

当纵向重合度ε_β≥1.0时，Z_B=1,Z_D=1。

当纵向重合度ε_β＜1.0,Z_B，Z_D由式（41)，式（42）确定。

Z_B=M₁-ε_β（M₂-1）                     (4l)

当Z_B<1时，取Z_B=l

当Z_D<1时，取Z_D=1

Z_D=M₂-ε_β（M₂-1）                     (42)

对内啮合齿轮，取Z_B=1,Z_D=1。

2、计算弯曲应力的系数

a、齿形系数Y_F和应力修正系数Y_s

断形系数是用以考虑齿形对名义弯曲应力的影响，以过齿廓根部左右两过渡曲线与30°切线相切点的截面作为危险截面进行计算。

应力修正系数是将名义弯曲应力换算成齿根局部应力的系数。它考虑了齿根过渡曲线处的应力集中效应，以及弯曲应力以外的其他应力对齿根应力的影响。应力修正系数不仅取决于齿根过渡曲线的曲率，还和载荷作用点的位置有关。

b、弯曲强度计算的重合度系数Y_ε

重合度系数Y_ε是将载荷由齿顶转换到单对齿啮合区外界点的系数。

Y_ε的计算见下式：

Y_ε=0.25+                     （43）

式中一当量齿轮的端面重合度。

=/cos²β_b                     （44）

c、弯曲强度计算的螺旋角系数Y_β

螺旋角系数Y_β是考虑螺旋角造成的接触线倾斜对齿根应力产生影响的系数。其数值可以通过式（45）和（46）计算。

上式中，当ε_β>1，取ε_β=1，当Y_β>0.75，取Y_β=0.75；当β>30°时，取β=30°。

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