1、中华人民共和国国家标准锥齿轮胶合承载能力计算方法Methods for the calculation of scuffing load capacity for bevel gears 1 主题内事与适用范围本标准规定了锥齿轮扰胶合能力的计算准则。本标准适用于铜制的直齿、斜齿和弧齿锥齿轮（包括零度齿锥齿轮）传动。GB 11367-89 本标准i适用于由齿酣载荷和滑动速度引起前面高温而导致润滑油膜破裂所造成的胶合损伤（热股合）。2 引用棉准GB 10062 88 锥齿轮承截能力计算方法SY 2691:84 润滑剂承载能力制定法3 可靠性与安全系数在设计齿轮时，不同的使用场合，对齿轮有着不同的可
2、靠性要求。齿轮工作的可靠性要求是根据其重要程度、工作要求和维修难易等因素锦合考虑决定的。目前，可靠性理论巳开始用于机械设计，并且表明只用安全系数并不完全反映可靠性水平。但是将各设计参数作为随机变量处理，尚缺乏必要资料。因此本标准还是将设计参数作为确定值处理，仍然用安全系数或齿丽温度作为判据，而在选取安全系数时，考虑了可靠性要求。当产品的可靠性要要求高时（例如航空齿轮），安全系数服取大一哩，反之应取小一些。此外，在选取安全系数时，还应帮虑计算的可靠性，当计算所用的原始参数和附加变量（如载荷情况、制造误差、材料及其表酣处理质量和性能、润滑条件等）愈可靠，则安全系数可取得小一些，反之则应取得大一些。
3、安全系数的确定应根据用户要求或由设计制造部门与用户协商确定。4 主要代号本标准中主要参数的代号、意义及单位见表L表1主要代号、意义及单位代号童义单位av 当撤回校齿轮中心距mm b副接触强度计算的有效齿宽b,s 脏合承载能力计算的有效齿宽口1mC 轮齿单位齿宽总刚Il平均值（哺合刚If)N/(mm m) c 一对轮齿单位齿宽的最大刚度（单对齿刚度）N/(mm m) 国司E技术监督局1989-006批准1990-01-01 ;ft施GB 113 67- 89 续表l代号意义单位c, 商顶修缘最m C, 有效修缘最m d1、d,2小轮、大轮大端分度回直径dm1、dm2小轮、大轮齿宽中点分度回直径d
4、vl ,dv2 小轮、大轮的当最圆柱齿轮分度回1i径d,.1、d,.z小轮、大轮的当量回校齿轮齿顶困直径mm d四川、dvan2小轮、大轮的当最圆柱齿轮法截面齿顶困直径dvbl、dvh2小轮、大轮的当最圆柱齿轮基圆直径dvbnl ,dhn2 小轮、大轮的当最圆柱齿轮法截面基因直径dvn1、dvn2小轮、大轮的当最圆柱齿轮法截面分度圆直径E 弹性模最Emi 综合弹性模量N/mm2 Fm, 齿宽中点分度困上的名义切向力N g,. 当量圆柱齿轮端困啃合线长度口1盯1KA 使用系数KB白胶合承载能力计算的齿间载荷分配系数K即胶合承载能力计算的齿向载荷分布系数Ks 螺旋线系数R. 轮廓算术平均偏差m S
5、B 胶合承载能力的计算安全系数sllmin 胶合承载能力的最小安全系数u 齿数比Uv 当量圆柱齿轮齿数比Vmt 齿宽中点分度圆圆周速度V-g; 两轮在啃合点处沿齿廓切线方向速度之和m/s Wm, 单位齿宽载荷N/mm XBE 小轮齿顶五点的几何系数Xe. 齿顶修缘系数XM 热闪系数KNO肉is,80.s,mo.smm XQ 啃入冲击系数Xs 润滑系数Xw 材料焊合系数X呻压力角系数x. 重合度系数GB 113 6 7 8 9 镇表1代意义单位Z1、Zz小轮、大轮齿数Zv1、Zvz小轮、大轮当最困柱窗轮端丽的数Zvn！、Zvn2小轮、大轮当最圆柱齿轮法截丽齿数n 法向齿形角（。）叫当最困性齿轮端
6、丽压力角（。）自m街宽中点分度圆螺旋角当最厕校齿轮慕厕螺旋角（。）(Jvb v1 小轮当撤回校齿轮齿顶震台度SBmin .,. ( 2 ) Ss一一一股合承载能力的计算安全系数，见5.4条；Ssmin一一股合承载能力的最小安全系数，选取原则见第3章，无可用资料时，可参照附录Aj是取。5.2积分温度。int积分翻度。mt按下式计算确定：。int口。M十C28flaint式中：C2一一加权数，是考虑积分平均温升。H川和本体温度。M对胶合损伤的影响程度不同而引入的系数。由试验得出，通常近似取为：C2 = 1. 5 fM本体翻度，见5.2. 1条；en.川积分平均温升，见5.2.2条。5. 2. 1
7、本体温度。M本体祖度。M是指即将进入啃合时的齿回蹦度。；本体活1度。M可用任何适宜的精确方法（如热网络法、精确测量等）来确定。用下述近似方法亦可保证必要的计算精度。M= (f叫C1f)flaint)Xs ( 4 ) 式中：()oil工作油温，；Ci系数，根据试验结果取其平均值为：C1=0.7; en.int一积分平均温升，见5.2. 2条；Xs一一润滑系数，是考虑润滑方式对传热的影响，由试验得出：油浴润滑时：Xs=l.O;啧油润滑时：Xs=l.Zo 5. 2. 2 积分平均温升en.int积分平均温升。flaint是指齿面各啃合点瞬时植升。fla措峭合绒的积分平均值，即：I g ea.dg 。
8、flaint口土一( 5 ) g 式中：g睛一一当量圆柱齿轮端困峭合线民度，mmo在本方法中，积分平均温升。flaint可按F述简化的公式计算。flamt= 8naEX ( 6 ) w，.s 1 。flaE乙：，XMXsEX咱一一一一一一町. ( 7 ) 咽a25XQXc. GB 11367-8 9 式中：811X一重合度系数，见6.9条；m一一平均靡擦系数，见6.3条；XM一一热闪系数，K.N-o.1s. 80.s m川mm，见6.4条；XsE 小轮当量圆柱齿轮齿顶E点的几何系数，见6.5条；Wm, 单位齿宽载荷，N/mm，见6.1条；Vmt 齿宽中点分度圆圆周速度，m/s;仇一一当量圆柱齿
9、轮（齿宽中点处）中心距，mm;XQ 响人冲击系数，见6.6条；Xe.一一齿顶修镰系数，见6.7条；x.一一压力角系数，见6.8条o5.3 胶合温度（Sir胶合泪度8si旧是指齿面出现胶合失妓时的极限积分温度，通常是根据试验结果得出的；试验证明，X才一种“油叩材料，组合，8sint为常数不随i孟转条件改变。脏合租肢。Sint按下式计算：(Sint = (MT + C 2 X W(JflaintT 式中：巳一一加校数，见公式（3）说明；Xw一一材料焊合系数，见6.10条；(MT, On川T试瞌齿轮的本体温度和积分平均植升，见6.11条。5.4 安全系数Ss. ( 8 ) 股合承就能力的计算安全系数
10、S且是胶合泪度与相分温度的比值，用以反映齿轮抗股合能力的安全裕度。s O队时- B瓦：. ( 9 ) 6 有关撒制系擞6. 1 单位齿宽载荷Wm,单位齿宽载荷Wm，由下式计算：F W mt= KAKKBd.（ 10 ) 式中：beB一一股合承载能力计算的有效齿宽，取b.s=b仙beH见GB10062; 齿宽中点分度回上的名义切向力，N，见GB10062第7.1条；KA使用系数，见GB10062第7.2条pK一一股合承载能力计算的前向载荷分布系数，取KKHKH见GB10062第7.4条；Ks.胶合承载能力计算的齿向载荷分配系数，取K二KH.,KHa见GB10062第7.5条；Ks螺脏绒系数，见6
11、.2条。6.2 螺旋绒系数Ks1螺旋线系数Ks1是考虑到当总慧合度e.增大时发生股命的脑向增大而引人的修正系数。其值由试验得出，可根据试验数据所给制的阁l查取。因1中的曲线可近似用下列公式表示：GB 11367-89 Ev三三2时：2 3.5时：Ksr KBz l（川）l十0.2 J （阳2)(5.( 12 ) KB罗二：1.3 . ( 13 ) Ka 1.25 / 旧F/ / / / !. 35 1.30 1.20 户hdwnuvwhu内呻ulloJ l lll 1. 0 1.5 2. u 2. 5 3. 0 3. 5 4.0 吨因1螺旋绒系数KBr6.3 平均摩擦系数平均摩擦系数/Lm是指
12、愤廓各啃合点处摩擦系数的平均值，可近似取节点处的摩擦系数。凡一O.0451 F m50m/s，则取Vm1=50m/s; 时当最圆柱齿轮端商服力角；Pred一两齿廓也啃合点处的综合曲事半径，mm，在E节点处取值为：Pred Uv smvt av c忑瓦. ( 18 ) Uv一一当最圆柱齿轮齿数比；卢vb一一当量圆柱齿轮基因螺旋角（。）0 6.4 热闪系数XMGB 11367-8 9 热闪系数XM是考虑材料特性（弹性模量扎泊松比、热接触系数M）和两轮在啃合点处沿齿廓切线方向速度Vp1、Vp2之影响的系数。X一2 r25 Vj5十吨5M - L 1 -u 1 l一叶JBM1Vi5 M川i5 ( 19
13、 ) 一千一E1 Ez 当大、小轮的弹性模最、？自松比、热接触系数相同时，公式(19）即可简化成F式：X Eo.2s M川9、o? 1. 5Evz C,1C,fj L口elf 小轮驱动大轮C哇哇三c,ffC,z Ev1 i二1.5E:v2 C.2C,ff c,fj C,1C.H c,jf 大轮驱动小轮C,2岳王c,fjC,2 v2 1. 5E:v1 （了叫C.!Ic,f 表中：C.1,C.2小轮、大轮的实际修缘量（法向值），m，当相啃合的轮齿有（磨棍时，应取为修缘量与修根量之和oc.lf有效修缘量，m，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：当卢m= 0 a才c.H = KA F
14、 mt! (b.s c cos矶，）. ( 30 ) 当卢m 0时，C,ff = KA F mt/ (beB Cr COSJ . ( 31 ) 式中：Fm一一前宽中点分皮圃上的名义切向力，N;KA使用系数；b.s一股合承载能力计算的布放齿宽，mm,b,s=b.H; c单对齿刚腔，c=l4N/Cmm m); c一一啃合刚度，“20N/(mm m); 不满足上述条件时，取Xc.=l.o. 6.8 压力角系数X.p压力角系数X.p是用以考虑压力角和螺旋角对积分温度影响的系数，对于非变位和军费位锥齿轮传动，可攒下式计算：X.o 1. 22(sin5 .a 曰：h（32 ) 叩（cos.，）0.756.9 章含度系数x,重合度系数x.是将假定载荷全部作用于小轮齿顶时的局部瞬时嗣升。flaE折算成活峭合绒的积分平均植升。flaint的系数。x，按（33）（38）式确定。当v1时，x, = z6:川2) ( 33 ) 当l.12 矿物汹全极压11商性能9 11 合成汹10 12 12 8 11 注：油品的胶合载荷级随j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；熏要场合服级专门试验确定。附加说明：本标准由中华人民共和国机械电子工业部提出。本标准由那州机械研究所归口并负责起草。本标准起草人玉寿楠、刘极安、张元国、阎长新、蒋民、糯升材。
