1、CB* 全国船舶标准化技术委员会专业标准1987 - 02 -01发布CB* 3299-87 船舶渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法1987 - 12-01实施全国船舶标准化技术委员会批准全国船舶标准化技术委员会专业标准船舶渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法CB* 3299-87 分类号：u48 本标准适用于船舶主传动制制内、外瞄合渐开线直齿、斜齿和人字齿圆柱齿轮传动。船舶其他传动齿轮也可参照使用。本标准包恬由面接触强度和轮齿弯曲强度两种校核计算方法。1 总则及通用系数1. 1 有关标准本标准是根据GB3480-83渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法的基本方法制订的。本标准所用的齿形应符合GB1356一7
2、8渐开线圆柱齿轮基准齿形的规定。本标准相对应的白轮精度标准为JB179-83渐开线圆柱齿轮精度。1. 2 文字符号本标准中的一般常用文字符号见表l。表1常用文字符号符亏 名你意义单a 中心距、标准齿轮和高度变位齿轮的中心距m町1a 角度变位齿轮的中心距mm b 自宽口1口1bcal 计算齿宽m自1bs 人字齿轮由宽的一半口1口1c 节点，系数c. 齿顶修缘量（沿由廓法线方向计量m Cay 由跑合产生的白顶修缘量】C, 咄合刚度N / mm ”m c 单对齿刚度N / mmm d 直径口11d1、dz小轮、大轮的分度圆直径mm d11、da2小轮、大轮的齿顶圆直径m口1dbl、db2小轮、大轮的
3、基圆直径口1口1d川、d2小轮、大轮的的根圆直径mm E 弹性模量（扬民模量）N / mm 2 位全国船舶标准化技术委员会1987- 02 -01发布1987 - 12 -01实施CB* 3299-87 续表1符可t=J 名称意义单位F, 端面内分度圆周k的名义切向力N F4 齿向公芫m F 4x 初始喝合齿向误差 m F 81 跑合后的暗合囱向误差m f r 由形生、差口口1f pb 基节极限偏差m HB 布氏硬度HRC 洛氏硬度Hv1 F = 9. 8 N时的维氏硬度HV1 0 F = 98.lN时的维氏硬度h 齿高口1口1h a 囱顶高m口1h Fe 载荷作用于单对齿咄合区上界点时的弯曲
4、力臂凹lffih ao 刀具基本的廓囱顶高m町1KA 使用系数K Fa 弯曲强度计算的齿间载荷分配系数K F8 弯曲强度计算的齿向载荷分布系数K Ha 接触强度计算的齿间载荷分配系数KH 8 接触强度计算的齿向载荷分布系数K v 动载系数L 长度盯1町1m 模数，当量质量mm ; j( g/ m m mn 法向模数m口1m r e d 诱导质量kg / mm m1 端面模数m1 N l脑界转速比1指数NL 应力循环次数n1、ni小轮、大轮的转速min 1 ne 1 小轮的临界转速min 1 p 功率飞飞NP bn 法向基节n mPb 1 端面基节mm CB* 3299-87 续表1d 符亏F写
5、名称意义单位q 辅助系数单位囱宽柔度m.mm / N q. 茵根圆角参数Ra 粗糙度算术ji均值m R. 平均粗糙度m r 字，径，分度圃半径口imSF 弯曲强度的计算安全系数S Fmi n 弯曲强度的最小安全系数SH 接触强度的计算安全系数SHm i n 接触强度的最小安全系数s 齿厚s尺寸1口1SFn 危险截面上的弦自厚m自1T1、Tz小轮、大轮的名义转距Nm 齿数比 = Z2 / Z1 l lJ 线速度F分度圆圆周速度m / s x I、X2小轮、大轮的法向变位系数YF 载荷作用于单对由咽合区上界点时的齿形系数Y FS 载荷作用于自顶时的复合齿形系数Y NT 弯曲弘度计算的寿命系数Y R
6、re!T 相对齿根表面状况系数Ys 载荷作用于t告，对自啃合区上界点时的应力修正系数f ST 试验齿轮的应力修正系数Yx 弯曲强度计算的尺寸系数r, 弯曲强度计算的螺旋角系数Y & rel T 相对齿根圃角敏感系数Y. 自廓跑合量 m y 6 齿向跑合量m Ze 下界点系数Ze 弹性系数A声言了ZH 节点区域系数Zt 润滑剂系数ZN 接触强度计算的寿命系数3 CB* 3299-87 续表1符亏0 名称意ZR 粗糙度系数Zv 速度系数Zw 白面工作硬化系数Zx 接触强度计算的尺寸系数z 接触强度计算的螺旋角系数z . 接触强度计算的重合度系数Z、Z1小轮、大轮的囱数Zn1,Zn1 斜齿轮的小轮、
7、大轮的当量囱数a. 法向分度圆压力角a, 端面分度圆压力角a 端面咄合角p 分度圆螺旋角Pb 基圃螺旋角ea 端面重合度4 纵向重合度 , 总重合度t、z小轮、大轮的转动惯量y 润滑油运动粘度泊桑比p 密度曲率半径Pao 基本齿条囱顶圆角半径Pr ed 当1量半径c 节点处曲率半径ab 抗拉伸强度F 计算白根应力0 Fo 计算齿根应力基本值F p 许用齿根应力Fl i m 试验齿轮的弯曲疲劳极限H 计算接触应力HO 计算接触应力基本值H p 许用接触应力O H i i m 试验囱轮的接触疲劳极限1. 3图表、公式和常数的适用范围1. 3. 1 寿命义单位, rad 。，rad。，rad。，ra
8、d。，radkg mm 1 mm 1 / s kg / mm3 m口1口1m口1口1口1mN / mm1 N / mm 2 N / mm 1 N / mm1 N / mm 2 N / mm 2 N / mm2 N / mm1 N / mm1 CB* 3299-87 本标准按船用主传动圆柱囱轮的实际使用工况或通常使用的工况对自轮的持久寿命强度进行计算持久寿命通常指囱面接触应力循环次数NL 5 X 107次，轮的弯曲应力循环数NL 3io次。这时取接触强度计算的寿命系数ZN = 1，弯曲强度计算的寿命系数fNT= 1。如果使用期间出现很大的短期超载，则齿轮的接触强度和弯曲强度还应按GB3480-8
9、3中第3.20条作静强度计算。1. 3. 2结构每个齿轮必须布置在轴承之间（与K时，KF6有关）。1. 3. 3 速度范围线速度。1 m Is （因速度与磨损有关，当圆周速度低于1m/s时，由轮的承载能力主要受许用齿面磨损和冷胶合的限制）。1. 3. 4 的轮精度齿轮精度等级应不低于JB17983的7级精度。1. 3. 5 茵根圆角表面粗糙度齿根圆角表面的平均粗糙度Rz 2的高精齿轮区度斜囱轮可在此区工作过1. IS + K v !N=l I日K v(N= l 5 ) 计算渡0. 35 K V(N=l,S）楼式(13)区(1.5 - N ) (12) 计算N l.S 绝大多数透平K V二CVJ
10、 B p + c V6 Bf + c VT ( 1 ）可能在.v= 2 坦齿轮及其他高. ( 13) 或3时出现共振，但速齿轮在此区影响不大。If自工作( 2）当轴一由轮系统的横向振动固有频界率与运行的崎合频率接近或相等时实际区动载与按式（13）计算所得值可相差100%，应避免此情况表3中各式均将每一囱轮副按单级传动处理，略去多级传动时其他各级的影响，非刚性联接的同轴内轮可以这样简化，否则应按GB3480-83表3.32中的第二类型情况处理。表3各式中tBp一一考虑基节偏差对动载荷影响的无量纲参数，莫值按式(14）计算：10 Bp = C/p恒(fF1KA b . ( 14) Br一一考虑齿形
11、误差对均载荷影响的尤量纲参数，其值按式（15）计算tBr = C fr er. ( 15) F1KA b Bk 二考虑轮齿修缘对动载荷影响的无量纲参数，其值按式（16）计算：Bk = I 1 手告（对于内轮精度低于5屿，应取Bk= 1 ) ( 16) I b I CB* 3299-87 式(14）、（15）、(16）中：b一一一对齿轮的较小齿宽，mm; c一一单对齿刚度，N/mm 川，见1.12.1条；c.齿顶修缘量，沿齿廓法线方向计量，m，对无修缘齿轮，可用跑合产生的齿顶修缘量Cay值代替。Cay可接下列公式计算。当大、小轮材料相同时：1 / Ou1;m、二二一二二二二一18.45)2+1.
12、5 . ( 17) 18飞97J 当大、小轮材料不同时：Cay=0.5(Cayl +Cay2 ) (18) 式扎的中Cari、Cay2应分别按式（17）计算。式(14）中：fPbeff一一有效基节偏差，m（与基节跑合量fp有关），其值按式(19）计算：/pbeff = /pb - y p . ( 19) 式（15）中：rerr一有效的形误差，m（与齿形跑合量Yr有关）；其值按式（20）计算；/rerr =fr - Yr . ( 20) 式（19）、（20）中：YP、Yr如无可靠数据，可近似取Yp=Yr=Y./pb、fr值通常接大齿轮查取。表3各式巾：“一一考虑基节偏差的影响系数；Cv2一一考虑
13、芮形误差的影响系数；CvJ一一考虑、啃合刚度周期变化的影响系数；c ,4一一考虑咱合刚度周期性变化引起齿轮副扭转共振的影响系数pCvs一一考虑在超临界速度区内基节偏差的影响系数；Cv6一二考虑在坦临界速度区内齿形误差的影响系数；Cv1一一考虑实际齿轮在超临界速度区内最大夕阳载荷与理想精密齿轮的最大载荷的关系系数。t 述Cv1Cv1的值可按表4中相应的公式计算。表4Cv系数总舌A系数b之；度1 2 Cv6 o. 47 0.12 e, - 1.74 . ( 26) l 2.5 1. 0 )a =0.075/pblOm/s时F6400 Ya义m ( 30) UHi im 当5m / s 1时：如II
14、 b = 0. 5 + F .6Y吃 ( 34) 丁/TJ 创LU仇一（一仇27飞白，“MH K F问。豆whF一俨同un + 式（32）（35）中：bcal一一一计算齿宽（见图3)I c, 一齿口齿合刚度（见1.12. 2款），Wm一一单位齿宽平均载荷，N/mm，其值由式（36）计算：F1 KAKv . (36) b 式中tF.一一名义切向力，N（见1.5条）I KA一一使用系数（见1.8条，Kv一一动载系数（见1.9条）。式（32）（36）中：b一一齿宽，mm。对人字齿轮或双斜齿轮应取两个齿宽之和pF.ar一一跑合后的瞄合由向误差，”m，其值由式（37）计算：F.ar = F.ax -y
15、. (37) 式中：Y，一一齿向跑合量（见1.10.5款）I F.ax一一切始喝合齿向误差，阳，其值由式（38）计算：F.ax = I /sh+ A/ma |. (38) 13 CB* 3299-87 式中：sh一一综合变形产生的瞄合自向误差分量，m（见1.10.3款） /ma加工、安装误差产生的啃合齿向误差分量，m（见1.10.4款） ，一一补偿系数，按表5选取。结构或设计条件高精度并经精细安装调整的的轮齿端修薄可确定sh与ma互相补偿时一般情况1.10.2 KF的计算式表5补偿系数A). 0.7 - 1 齿向载荷分布系数KFtJ是考虑沿齿宽载荷分布不均匀对弯曲强度影响的系数。KF/J可按式
16、（39) 计算？式中：式中zb一一一齿宽，mm1 h一一齿高，mm。KFtJ= (KHp)N . ( 39) N一（b份2- 1 + ( b/ h) + ( b/ h) 2 . ( 40) 1. 10 .3 综合变形产生的瞄合齿向误差sh咄合齿向误差sh是齿轮在载荷作用下，轮体和轴的弯曲及扭转变形引起的自由合齿向误差分量。/sh可按式（41)计算：J h = Wm fs ho . (41) 式（41)中zWm按式（42）计算tWm = Ft KA 1K V / b . ( 42) 对于人宇齿轮的情况，除图4中的d栏外，式（42）中Fi为两个斜齿轮切向力的总和，而b则取为单个斜齿的宽度。式（41
17、)中sho一一单位载荷（Wm=lN/mm）作用下的相对变形，可按表6的公式计算。表6/sh。的计算公式m mm/N 结构形式计算公式直无齿向修形/soo = ( 31 r + 5 ) X 10-3 ( 43) 囱齿向修形f,tw: = 5 10-J ( 44) 轮齿端修薄fstw: = ( 23 r + 5 ) x 10 . ( 45) 斜无齿向修形f时，。(36r + 13) x 10-3 ( 46) 囱齿向修形/sh。13 x 10-J ( 47) 轮齿端修薄/soo (27r+ 13) 10-J . ( 48) 14 CB* 3299-87 d 表6式中r为小齿轮结构布局系数，可根据结构
18、布局从图4选取系数K值，然后按表7中相应的各式计算。I 1字号| 系数KI 图例rl fi1 1 a/z lOm /s时3Y, 一一12一”8植0一mo_, Hlim 5 m!s 2时/2(e,-1) C,(fpb-ya) KHa=KFa=0.9+0.4 ./ e .,. :v :v :v , . ( 57) 按式（56）或（57)计算时z若K.加芒争产，则取KH= y . (58) e ,z a e.z,2 若KHae，员IJ取KFa:6;:予了一若KFa lOON /mm肘，可认为C与载荷无关。对于基本由廓符合GB1356-78，由圈和轮幅刚度较大的外瞄合刚性齿轮，单对齿刚度可按下列公式近
19、似计算。17 CB* 3299-87 c:h 上.( 61) q 式中：q一一单位齿宽柔度，rnrn rn /N; 当XIx2，一0.5SHm闹。2.2基本公式2. 2. 1 计算接触应力句齿轮节圈处的计算接触应力H按式（66）计算：HHO厅-:JG.K HP K Ha . ( 66) 式中：KA一一使用系数（见1.8条）I Kv一一动载系数（见1.9条）I KHJ一接触强度计算的自向载荷分布系数（见1.10.2款）I KHa一一接触强度计算的齿间载荷分配系数（见1.11条）$m一一一计算接触应力基本值，N/mm2,气Fiu 1 Ho= ZHZsZEZ, Z J亏一一一（67) ， u 式中：
20、Fi一一“端困分度圆上切向力，N，见1.5条$b一一工作曲宽，mm，指一对齿轮中的较小齿宽；的一一小齿轮分度圆直径，mms U一一由数比，u吾与LI ZH一一节点区域系数见2.3.1款）; Ze下界点系数见2.3.2款）J ZE弹性系数，斤茂;-2（见2.3.3款）; z.重合度系数（见2.3.4款）J z，一一螺旋角系数（见2.3.5款。式（67）中“”号用于外咱合的轮，“”号用于内瞄合齿轮。2.2.2 许用接触应力HP许用接触应力对大、小齿轮应分别按式（68）计算OHP 孚！.ZLZvZRZwZx . ( 68) .lHmin 式中：OHJim一一试验白轮的接触疲劳极限，N/ mm2 （见
21、2.3.6款），19 CB* 3299-87 SHmin一接触强度的最小安全系数（见1.6条）I Zt一一润滑剂系数（见2.3. 7. lJ.00) ; Zv一一速度系数（见2.3.7.2项）$ZR一一粗糙度系数见2.3.7.3项），Zw一一工作硬化系数（见2.3.8款）I Zx一一接触强度计算的尺寸系数，考虑到船用齿轮要求较高，选材、加工、热处理和硬化层深度的选择都力求合理，所以本标准中取Zx二10 2.2.3 计算安全系数SHSH Hlim ZtZvZRZw Zx 一二HO /KA KV K H f( Ha . ( 69) 式中各符号的说明见2.2.1款和2.2.2款。2.3再关系数2.
22、3. 1 节点区域系数ZH节点区域系数ZH，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换算为节圆k法向力的系数。ZH值按式(70）计算。ZH=fl叫叫：cosai s1na; . ( 70) 式中：01一端面分度圆压力角，其值按式（71)计算。a1 = arctan （悲壮）. (71) fl b一一基圆螺旋角，其值按式（72）计算。fl b = arctan ( tan/l casa 1 ) . (72) a；一一端面口齿合角，其值按式（73）计算。inva; - inva 2 (xi土XI) - rnv + Z2 Z1 tana1 . ( 73) . 式中“”号用于外咄合齿轮
23、，“”号用于内暗合齿轮，对于具有法面齿形角On为20。的内外咄合齿轮ZH值也可由图6查取。20 2.9 z. 8 2. 7 2.6 z.5 2.4 z. 2 z.o L.9 L.8 I l. 7 1.6 CB* 3299-87 1.5一I I I I i I I 0 5 10 LS。2025 30。3540 45 图6lln = 20齿轮的区域系数ZH2.3.2下界点系数Zs下界点系数Zs，是将节点C咄合时的接触应力换算为小由轮单对齿瞄合区下界点B处咄合时的接触应力的系数。从齿轮的咄合过程可见，在有效瞄合线范围内，考虑到当量曲率的变化和载荷分配的综合影响，以小齿轮单对囱咱合区下界点B处的赫蕴应
24、力为最大，节点C处次之，对小齿轮齿数较多（如Z120），的面曲率半径变化不大的一般情况来说，C点的赫兹应力与B点的赫兹应力相比，相差甚微。但当小囱轮齿数较少（女日Z1 0的直齿轮Zs= 11 对Is1时，式(76）（78）中zBa端面重合度，其值按式（79）或式（80）计算。（./d仁石）平asi叫m , cosa. . ( 79) 或a（tana.1-tanai1 ）扣tanaa2-ta川. ( 80) 式中符号“土”和“王”F上面的符号用于外暗含齿轮，下面的符号用于内暗合齿轮。式（77)和（78）中z6，一一纵向重合度，其值按式（81)计算22 CB* 3299_;.17 e.一主2坦L-
25、 -. mn . ( 81) 当大小齿轮的齿宽不同时，采用其中较小者。2.3.5螺旋角系数z螺旋角系数z，是考虑螺旋角F造成的接触线倾斜对接触应力产生影响的系数，其值可按式（82)计算zz, =vcos/J . (82) 2.S.6试验囱轮的接触疲劳极眼句lim接触疲劳栅民HIi m，是指给定材料的囱轮经长期持续的重复载荷作用后（通常不少于5107次），由面保持不破坏时的极限应力。其主要影响因素有z材料成分，机械性能，热处理及硬化层深度，硬度，结构（锻、轧、铸），残余应力，材料的纯度和缺陷等。Hli m可由齿轮的负荷运转试验成使用经验的统计数据得出，此时需阐明线速度，润滑油粘度，表面粗糙度、材
26、料组织等变化对许用应力的影响所引起的误差。无上述资料时，可参考图8至图10根据材料和齿面硬度查取H!im值。取用疲劳极限区域图上限值时，必须特别注意材料的选用（质量、成分的选择，材料的试验、良好的热处理并根据材料的性能、热处理和相应的测试结果进行合理设计。如不具备上述各项条件，应按具体情况取用区域图的中间值或下限值。图中的Hlim值，是试验齿轮在持久寿命期内失效概率为1%时的齿面接触疲劳极限应力。其余的试验条件为，齿面平均粗糙度Rz为3 m ( Z 1t = 1 ) J节点线速度D为lOm/s(Zv = 1 )J矿物油润滑，其粘度y为100mm2/s（L = 1）。2.3.7润滑袖膜影响系数Z
27、L,Zv, Z1t 咄合齿轮齿面间的润滑油膜状况影响着齿丽的承载能力。影响茵面润滑油膜状况与试验茵轮的条件相比）的主要因素杳润滑油粘度、线速度和齿面粗糙度。用系数ZL,Zv, Z1t分别给予考虑。2.3.7. 1 润滑剂系数ZL润滑剂系数ZL，是考虑润滑剂的粘度对接触强度极限影响的系数，其值可按式（83）计算。4 ( 1. 0 - C zL 4 ( 1. 0 - C ZL) ZL:; CZL + L I. 80 - 134 ( 1. 2 一）2(1.2一）2JI 50 y 40 式中zY5o一一在50时润滑油的名义运动粘度，mm2 / s1 . (83) Yo“一一在40时润滑油的名义运动粘度
28、，mm2/ s1 CZL一一系数，按式（84）计算。m一850CZL = 0. 83 + m 0.08 . (84) 350 在850N/mm2Htim 1200N /mm z时以1200N/mm2计。式（83）、(84）适用于矿物油（加或不加EP添加剂），应用某些具有较小摩擦系数的合成抽时，对于渗碳钢齿轮应乘以1.1，对于调质钢齿轮应乘以1.4。23 . . . . 1600 . 1500 . HOO . 1300 . 1200. . . 1100 . . 1000 = . 900 . . . . 800 400 24 CB* 3299-87 (N/mm) 合金钢I碳悴火/ v v / ，
29、、 V 民调质钢火焰或感应摔火45 50 55 60 . 500 600 700 图8表面硬化钢的齿面接触疲劳极限s; 800 HRC HVl CB* 32”一87Hllm(N/mm) 1500 900 氯化钢经气体氟化飞锢钢除外 . 民飞 . 1 6纷: 恒锢 、队卜、|/ 调!lit钢液体或气体氟化“ |/ 队、调质.钢氟化.JI ./ 吁：40 50 55 60 65 . ,. . . . ”. , 图9氮化钢的齿面接触疲劳极限Hllm(N/1hm。800 HRC HVI 1400 1300 1200 1100 1000 00 AHV A . 。1 200N /mm2时，以1200N/m
30、 m2计。2.3.7.8 桓糙度系数ZR粗糙度系数ZR是考虑轮齿工作面的粗糙度对接触按劳极限影响的系数。其值可按式（87)计算。ZR二立一）CZR l 200N /m ll 2时，以1200N/mm2计。式中：Rz100一一相对平均粗糙度（相对于a=lOOmm的试验齿轮，其值按式（89）计算。Rz1 oo 飞Rz2, ；宇. ( 89) 式中：Rz1, Rz2一小齿轮和大齿轮的齿面平均粗糙度，”m。如事先跑合，贝URz1,Rz2应为跑合后的数值Fa一幅中心距，mmo 2.8.8 工作费住系数Zw工作硬化系数Zw是用以考虑经光整加工的硬的面小齿轮与调质大齿轮瞄合时，因工作硬化作用，大齿轮齿面承载
31、能力可以提高的系数，如无试验或经捻数据时，Zw擅可按式（90）计算。HB-1300 Zw=l.2品，.( 90) 1700 此式适用于小的轮齿面粗糙度的算术平均值RaSFmin大、小齿轮的齿面平均粗糙度是测得其上若干个白面的租糙度峰值的平均值。若粗糙度以Ra值给出（R. = CLA值AA值，则可近出取Rz帽6Rao 26 CB* 3299-87 3.2基本公式3. 2. 1 计算齿根应力F计算齿根应力按式（91)确定，大小齿轮应分别计算。F FO KA KV K F 6 K Fa . (91) 式中：KA一使用系数（见1.8条hKv 一一运载系数（见1.9条hKF6一一弯曲强度计算的齿向载荷分
32、布系数（见1.10.2)I KFa一一弯曲强度计算的齿间载荷分配系数（见1.11条，。FO一一齿根应力基本值，对大、小齿轮应分别确定。本标准提供两种计算齿根应力基本值FO的方法。精确计算法。以载荷作用于单对齿瞄合区上界点为基础计算FO。对于270）。序号名称代号1 上界点处直径d.2 2 标准顶隙c 30 图13影响内齿轮齿形系数YF的各个因素表10内齿轮齿形系数YF的有关公式计算公式2川Ea1)+/c午；（斗仆（午2hao2-ha1 公式号备注详见图13(113) h.02一一怕自刀的囱顶高(114) ha I一一外囱轮齿顶高CB* 3299-87 续表10、飞吗？序号名称代号计算公式公式号
33、备注由根过渡曲线Pr 2 c Pao2一插齿刀齿顶圆3 曲王和半径Pri=Pao2= 2 cosan tan （霄4-a一2” ) ( 115) 角半径弯曲力臂与模d + 2 haoz d.z 一d.z - d2tanan) 数之比hFc2 2 m n 4 2 mn 4 ( 116) mn tanan -f.2 一2mn 危险截面齿厚2 （，一tanan(hao2-Pao2、）+ Pao2 - Pro 与模散之比S Fn2 4 mn mn cosan 5 ( 117) mn v3Pao2 mn 齿形系数6 （一h二mFn 2 ) 6 YF （m）2 ( 118) 注2表中公式是按非变位齿轮建立
34、的。对于变位齿轮，可对表中公式作如下处理后进行近似计算2即仍取标准齿顶高（ha1=ha1飞机hao2=hao户.m.），式（116）末尾加（一乓）一项。cosan 3.3.2 应力修正系数Ys应力修正系数Ys用于载荷作用于单对齿咄合区上界点时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。对于齿形角an=20。的齿轮，Ys可按式（119）计算。对于其他茵形角的齿轮，则求出的值为近似值。Ys= (1.2+0.13L)q,70，内齿轮法向变位系数X1= 0，插齿刀变位系数Xo2 = 0计算的。4.2 4. 06 4.0 3.8
35、 3.6 3.4 图14复合齿形系数YFS（外齿轮）。n=20 ; h&/mn = 1 I hao/mn= 1.25；ao/mn=0.38 32 CB* 3299-87 ! 当飞也t| 。.4.一06 0 O. I - O. 2 - 0. :J - Q, 51 - 。，j-x 飞I1 0 . 2 . 飞飞飞 飞 飞o. 3 飞 、飞飞h飞飞 、 、飞飞飞飞、0.4 f 飞飞飞 飞、飞、民飞队、队、飞飞飞。.5 飞、 问内、h 飞；又飞.f.i飞、喝、巴、间、电、阳、F飞飞.吨F.,. h崎. . 、x 00 0.6 国画，Pl r:; 四巳dvap , LF4 .8 7 6 . ? .1 吉1
36、4.3 30 40 50 60 100 200 v 400 图16复合齿形系数fps（外齿轮Gn = 20 J ha/mn = 1 J hao / mn = 1.如Pro/mn;: 0. 05 33 CB* 3299-87 3.3.4 重合度系数Y,重合度系数y，是将载荷由囱顶转换到单对齿啃合区上界点的系数，对于Ean30。时，按/3= 30。计算。3.3.6 试验齿轮的弯曲疲劳极限Flim. ( 12 5) Fl i m是指某种材料的齿轮，经长期运行，轮齿受重复应力作用后（至少3106次），齿根保持不破坏时的极限应力。其主要影响因素有2材料成分，机械性能，热处理及硬化层深度，硬度梯度，结构（
37、锻轧、铸），残余应力，材料纯度及缺陷等。fl i m值可由脉动试验或齿轮负荷运转试验，或由使用经验的统计数据得出。此时应阐明模数、齿根圆角、齿根表面粗糙度等变化时对许用应力的影响所引起的误差。无上述数据时可参考图17到图19根据材料和齿面硬度查取fli m。应当特别注意材料的选择、质量、材料试验及严格的热处理工艺和检验当按照材料性能、热处理和工艺过程进行合理设计时，可取上限，一般取下限。此外，图中的。fli m值，适用于硬化层深度加工后的）oo.15mn的硬化齿轮和0 = o. 4 0.6m m的气体氮化齿轮。当气体氮化后的齿面硬度Hv 750时，或不能保证浅处的硬度大于深度的硬度时，或j卒硬
38、由轮的齿廓硬化区起点距危险截面过近时，以及齿根表面状况不良时（如加工缺陷、脱碳、氧化、回火裂放等，其fli m值应适当降低，对于受对称双向载荷的齿轮，（如中间轮、行星轮，应将图中查得的Fli m值乘以0.7。对于双向运转工作的齿轮，根据正反载荷、转速情况，其Fli m值所乘的系数可稍大于0.7。圈中Op1i m值是试验齿轮在持久寿命期内失败概率为1%时的齿根弯曲疲劳极限，是通过齿轮运转试验或脉动试验得到的。其余试验条件为：模数m为3Smm，螺旋角P为00，应力修正系数YsT为2.0，齿根圆角参数q.为2.5，齿根圆角表面平均粗糙度Rz为1。”m，线速度D为lOmIs , 齿宽b为1050mm，
39、基本齿廓按GB1356一78，高精度，轮齿受单向弯曲。在上述条件下，试验结果会聚在标准状态中。此时KA=Kv=KF/l=KFa=Yue1T=fx= 1 34 Fllm(N/mm1) 图17表面硬化钢的齿根弯曲持久极限创氮化钢经气体氯化、 队、调质钢经液体或气体氟化 500 , I 飞400 -, . 圃”F., ,” -一圃，. 300 飞调质钢和海碳钢氟化200 35 40 45 55 100 300 400 500 600 700 图18氮化钢的齿根弯曲持久极限 Fllm(N/mm) 500 400 300 200 200 300 图19调质钢的齿根弯曲持久极限6 5 800 400日Vl
40、OHRC 900 HV l 35 CB* 3299-87 .3.7 相对齿根圆角敏感系数Y8 rel T Y are1T为计算齿轮的齿根圆角敏感系数与试验齿轮的齿根圆角敏感系数的比值。用以考虑材料、齿根圆角参数等对计算轮齿疲劳极限的影响。当圃角参数在下列范围时z1、q. 5）时，使材料强度降低的效应，主要影响因素为材料、硬度和结构尺寸。在持久寿命计算中tmn30时，Yx= 0. 85 对于表面硬化或氮化齿轮：当s25时，Yx= 0. 8 附加说明：. 126) . (127) (128) (129) 本标准由全国船舶标准化技术委员会船用柴油机分委员会提出，由中国船舶工业总公司七一研究所归口。本标准由七一一研究所负责起草。本标准主要起草人施永安、於燕蒜、王肃。
