中华人民共和国国家标准
GB/T13799-92
双圆弧圆柱齿轮承载能力计算方法
Methodsofthecalculationfor loadcapacityofcylindricalgearwithdouble-circular-arc toothprofile
国家技术监督局 发布
中华人民共和国国家标准
双圆弧圆柱齿轮承载能力计算方法
GB/T 13799-92
Methods of the calculation for load capacity ofcylindrical gear with double-circular-are tooth profile
1主题内容与适用范圈
本标准规定了双圆弧圆柱齿轮齿面接触强度和轮齿弯曲强度的计算方法. 本标准适用于经正火、调质或氮化处理的钢制齿轮和球墨铸铁齿轮.双圆弧圆柱齿轮基本齿廓应符合GB12759的规定.相应的齿轮精度标准符合JB4021的规定.
2引用标准
GB12759一91双圆弧圆柱齿轮基本齿廊 GB3480-83渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法JB4021-85圆弧圆柱齿轮精度
3主要代号
本标准的主要代号及其意义和单位见表1.
表1主要代号
代母 意 单位齿宽人字齿轮的单侧齿宽 mmd 小齿轮的分度图直径 mmE、E: 小轮、大轮的弹性模量 N/mm²E 诱导弹性模量 N/mm*HBS 布氏硬度HRC HV1 F=9.8N时的维氏硬度 洛氏硬度KA Kv 使用系数 动载系数K 接触查间载荷分配系数Ka Kn. 接触强度计算的接触造内载荷分布系数 弯曲强度计算的接触迹内载荷分布系数Ks 接触迹系数L 齿端修薄长度(接齿宽方向度量) mm
续表1
代号 8 文 单位N N. 应力循环次数 当量应力循环次数小齿轮的转速 r/minM 法向模数 mmP 小齿轮的名文功率 kWPx 轴向齿距 mm5 接触强度的计算安全系数Sms s 接触强度的最小安全系数 弯命强度的计算安全系数Sr 奇曲强度的最小安全系数S 齿端修薄量 mmT 小齿轮的名义转矩 N mm齿数比w=Z/Zv. v 圆周速度 相对滚动速度 m/s m/sY 弯曲强度计算的弹性系数 (N/mm²)Y 齿端系数Y 齿形系数ys Y. 弯曲强度计算的齿数比系数 弯曲强度计算的寿命系数Y 弯曲强度计算的螺旋角系数Y. 尺寸系数z. 接触强度计算的弹性系数 接触弧长系数 (N/mm*)2 润滑剂系数Zs 接融强度计算的寿命系数Z. zv 速度系数 接强度计算的齿数比系数Z 接触强度计算的螺旋角系数小轮、大轮的当量世数 小轮、大轮的齿数yy 计算接触应力 N/mm试验齿轮的接触疲劳极限 N/mm试验齿轮的弯曲劳极限 计算齿根应力 N/mm?螺旋角 N/mm (°).rad向重合度,c=bin3/mm,4=μ△纵向重合度的整数部分
续表1
代号 意 义 单位纵向重合度的尾数部分 小轮、大轮的治桑比在40C时润滑油的名又运动粘度 mm²/s(eSt)F
4基本计算公式
4.1齿面接触强度计算
4.1.1强度条件
计算接触应力应不大于许用接触应力,即:
式中:0g-计算接缴应力.N/mm²,见4.1.2条;
--许用接触应力.N/mm²,见4.1.3条:
或接触强度的计算安全系数S应不小于接触强度的最小安全系数S,即:
式中:S-接触强度的计算安全系数,见4.1.4条;
接触强度的最小安全系数,见附录C(参考件)
4.1.2计算接触应力
(3)
2式中:T--小齿轮的名义转矩,Nmm,见5.1条,对于人字齿轮7,为0.5倍的名义转矩,μ和K
按单侧齿宽计算;使用系数,见5.2条;K、-动载系数,见5.3条;K K 接触迹间载荷分配系数,见5.4条; 接触强度计算的接触迹内载荷分布系数,见5.5条:A 纵向重合度整数部分:K 接触迹系数,见5.6条:Zt 接触强度计算的弹性系数,(N/mm²)"见5.7条;Z. Z 接触强度计算的螺旋角系数,见5.9条: 接触强度计算的齿数比系数,见5.8条;Z 接触弧长系数,见5.10条:-小齿轮齿数;m,--法向模数.mm.公式(3)转换为名义转矩T;的表达式见附录B(补充件).
4.1.3许用接触应力
许用接触应力对于大、小齿轮应分别计算.
*****( 4 )
式中:dmn--试验齿轮的接触疲劳极限,N/mm²,见5.13条;
接触强度计算的寿命系数,见5.14条:
Z.--润滑剂系数,见5.15条;
Z--速度系数,见5.16条.
4.1.4接触强度的计算安全系数S
4.2轮齿弯曲强度计算
4.2.1强度条件
计算齿根应力应不大于许用齿根应力,即:
或弯曲强度的计算安全系数S,应不小于弯曲强度的最小安全系数Sm,即:
式中:0一计算齿根应力,N/mm,见4.2.2条;
dpp--许用齿根应力,N/mm,见4.2.3条;
Smn-弯曲强度的最小安全系数,见附录C.
4.2.2计算齿根应力o
计算齿根应力对于大、小齿轮应分别计算.
式中:Kn--弯曲强度计算的接触迹内载荷分布系数,见5.5条;
Y--弯曲强度计算的弹性系数,(N/mm),见5.7条;
Y.-弯曲强度计算的齿数比系数,见5.8条;
Y-一弯曲强度计算的螺旋角系数,见5.9条;
Y-齿形系数,对于大、小齿轮应分别确定,见5.11条:
T、K、Kv、K、A、K、2和m的意义同式(3)的说明,
公式(8)转换为名义转矩T:的表达式见附录B.
4.2.3许用齿根应力m
许用齿根应力对于大、小齿轮应分别计算.
式中:a 试验齿轮的弯曲疲劳极限,N/mm²,见5.13条;
Y~弯曲强度计算的寿命系数,见5.14条:
Y.-尺寸系数,见5.17条.
4.2.4弯曲强度的计算安全系数S
5载荷、有关系数和症劳极限
5.1小齿轮的名义转矩T
式中:P一小齿轮传递的名义功率,kW:
n--小齿轮的转速,r/min.
(S)
(6)
(7 )
(10)