b——齒寬，mm；
Ft——名義切向力，N，見GB 3480-83《漸開線圓柱齒輪承載能力計算方法》第3.1條；
KA——使用系數(shù)，見GB 3480-83第3.2條；
KBβ——膠合承載能力計算的齒向載荷分布系數(shù)，取KBβ=KHβ，見GB3480-83第3.4條；
KBα——膠合承載能力計算的齒間載荷分配系數(shù)，KBα=KHα，見GB3480-83第3.5條；
KBγ——螺旋線系數(shù)，見3.2條。
3.2 螺旋線系數(shù)KBγ
螺旋線系數(shù)KBγ是考慮到當(dāng)總重合度εγ增大時發(fā)生膠合的趨向增大而引入的修正系數(shù)。其值由試驗(yàn)得出，可按根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)所繪制的圖2 查取。
為便于計算機(jī)計算，圖2 中的曲線可近似用下述公式表示：
ωt——單位齒寬載荷，N / mm ，見3.1 條；
Ra——沿齒廓方向的齒面輪廓算術(shù)平均偏差，μm，此處取兩輪的平均值；
Ra=0.5(R1a+Ra2)………………………………（15）
ηM——潤滑油在本體溫度下的動力粘度，mPa·s，可近似取為工作油溫下的動力粘度；*
uΣ——兩輪在嚙合點(diǎn)處沿齒廓切線方向速度之和，m/s，在節(jié)點(diǎn)處取值為：
*如要精確計算，可采用迭代方法進(jìn)行計算。
uΣ=2usinαt′…………………………（16）
u——節(jié)圓圓周速度，m/s；
αt′——端面嚙合角，（。）；
ρred——兩齒廓在嚙合點(diǎn)處的綜合曲率半徑，mm，在節(jié)點(diǎn)處取值為：
u——齒數(shù)比，u=z2/z1≥1，式（17）中的“+”號用于外嚙合，“一”號用于內(nèi)嚙合；
βb ——基圓螺旋角，(°）。
3.4 熱閃系數(shù)XM
熱閃系數(shù)XM是考慮材料特性（彈性模量E、泊松比v、熱接觸系數(shù)BM）和兩輪在嚙合點(diǎn)處沿齒廓切線方向速度鑄vρ1、vρ2之影響的系數(shù)。*
對馬氏體鋼，導(dǎo)熱系數(shù)λM在41～52N/（K·s）范圍之間，密度容C約為4.78×10 2J/(kg·K)，密度ρ約為7.8×103kg/m3,其熱接觸系數(shù)的平均值為：
BM=13.6N/(mm·s0.5·K)………………………………（21）
對于常用的鋼制齒輪副，E=206000N/mm2，v=0.3, BM=13.6N/(mm·s0.5·K) 其熱閃系數(shù)可取為：
XM=50K·N-0.75·S0.5·m-0.5·mm…………………………（22）
3.5 小輪齒頂幾何系數(shù)XBE
幾何系數(shù)XBE是考慮小輪齒頂E點(diǎn)處的幾何參數(shù)對赫茲應(yīng)力和滑動速度影響的系數(shù)。
da1——小輪頂圓直徑，mm；
·本方法中可近似按節(jié)點(diǎn)處理，此時公式（18）中的v
ρ1、v
ρ2因?yàn)橄嗟裙士上ァ?/DIV>
db1——小輪基圓直徑，mm；
αt′——端面面嚙合角，（°）。
3.6嚙入沖擊系數(shù)XQ
嚙入沖擊系數(shù)XQ是考慮滑動速度較大的從動輪齒頂嚙入沖擊載荷之影響的系數(shù)，按表2 取值。
表2 嚙入沖擊系數(shù)XQ
|
驅(qū)動方式 |
齒頂重合度ε |
XQ |
|
小輪驅(qū)動大輪 |
ε2≥1.5ε1 |
0.6 |
|
ε2＜1.5ε1 |
1 |
|
大輪驅(qū)動小輪 |
ε1＜1.5ε2 |
1 |
|
ε1≥1.5ε2 |
0.6 |
表中：ε1——小輪齒頂重合度；
3.7齒頂修緣系數(shù)Xca
齒頂修緣系數(shù)Xca是用以考慮齒頂修緣（或修根）對膠合的影響系數(shù)，由圖3 查取。
|
驅(qū)動方式 |
齒頂重合度ε |
條件 |
Ca |
|
小輪驅(qū)動大輪 |
ε1＞1.5ε2 |
Ca1≤Ceff |
Ca1 |
|
Ca1＞Ceff |
Ceff |
|
ε1≤1.5ε2 |
Ca2≤Ceff |
Ca2 |
|
Ca2＞Ceff |
Ceff |
|
大輪驅(qū)動小輪 |
ε2≤1.5ε1 |
Ca1≤Ceff |
Ca1 |
|
Ca1＞Ceff |
Ceff |
|
ε1＞1.5ε1 |
Ca2≤Ceff |
Ca2 |
|
Ca2＞Ceff |
Ceff |
表中：ε1、ε2——小輪、大輪的齒頂重合度，由公式（25）及（26）確定；
Ca1、Ca2——小輪、大輪的實(shí)際齒頂修緣量（法向值），μm，當(dāng)相嚙合的輪齒有修根時，應(yīng)取修緣量與修根量之和；
Ceff——有效修緣量，μm，指恰好能補(bǔ)償輪齒彈性變形所需要的修緣量，可按下式估算：
Ft——名義切向力，N，見GB3480-83第3.1條；
KA——使用系數(shù)，見GB3480-83第3.2條；
Cγ——嚙合剛度，N/（mm·μm)，見GB3480-83第3.6條，直齒輪用單對齒剛度c′代替Cγ；
b——齒寬，mm；
εα——端面重合度。
3.8 重合度系數(shù)Xε
重合度系數(shù)Xε是將假定載荷全部作用于小輪齒頂時的局部瞬時溫升θflaE折算成沿沿嚙合線的積分平均溫升θflaint的系數(shù)。
Xε按（29）式或（30）式、（31）式確定。
當(dāng)齒頂重合度ε1和ε2均小于l時（節(jié)點(diǎn)在單對齒嚙合區(qū)）:
當(dāng)小齒輪齒頂重合度ε1≥1時（節(jié)點(diǎn)在雙對齒嚙合區(qū)）：
當(dāng)大齒輪齒頂重合度ε1≥1時（節(jié)點(diǎn)在雙對齒嚙合區(qū)）：
上述公式是在假定載荷及溫度沿嚙合線呈線性分布等前提下建立的（如圖1所示），這是一種近似處理。
3.9材料焊合系數(shù)Xw
材料焊合系數(shù)Xw是考慮設(shè)計齒輪與試驗(yàn)齒輪的材料及表面處理不同而引入的修正系數(shù)，它是一個相對的比值，由不同材料及表面處理的試驗(yàn)齒輪與標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)齒輪進(jìn)行對比試驗(yàn)得出。其值由表4查取。
表4 材料焊合系數(shù)Xw
|
材料及表面處理 |
XW |
|
奧氏體鋼（不銹鋼） |
0.45 |
|
滲碳淬硬鋼 |
殘余奧氏體含量高于正常值 |
0.85 |
|
殘余奧氏體含量正常（約20%左右） |
1.00 |
|
殘余奧氏體含量低于正常值 |
1.15 |
|
表面氮化鋼 |
1.50 |
|
表面磷化鋼 |
1.25 |
|
表面鍍鋼 |
1.50 |
|
其它情況（如調(diào)質(zhì)鋼） |
1.00 |
3.10 試驗(yàn)齒輪的本體溫度θMT和積分平均溫升θflaintT
試驗(yàn)齒輪的本體溫度θMT和積分平均溫升θflaintT是根據(jù)齒輪試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，用公式（4）和公式(6）計算得出的。
當(dāng)油品的承載能力是按照SY2619-84《潤滑劑承載能力測定法》的FZG(A/8.3/90）試驗(yàn)得出時，則θMT和θflaintT與載荷的關(guān)系曲線如圖4所示。此時，θMT和θflaintT的值可根據(jù)設(shè)計齒輪所選用潤滑油的粘度v40和FZG膠合載荷級由圖4查取。
潤滑油的FZG膠合載荷級作為油品的性能指標(biāo)，由油品的生產(chǎn)廠家提供。為便于計算機(jī)計算，圖4中的曲線可近似用下述公式表示：
式中：T1T—— FZG膠合載荷級相應(yīng)的試驗(yàn)齒輪小輪扭矩，N·m，見圖4。
v40——潤滑油在40℃時的名義運(yùn)動粘度，mm2/s。
附錄A
膠合承載能力勤安全系數(shù)SBmin
（參考件）
|
計算依據(jù)或使用要求 |
SBmin |
備注 |
|
依據(jù)尖峰載荷計算時（如剪床、沖床） |
1.5 |
|
|
依據(jù)名義載荷計算時（如工業(yè)汽輪機(jī)） |
1.5～1.8 |
有實(shí)測載荷譜為依據(jù)精確確定
KA時，可取為1.5 |
|
高可靠性要求（如飛機(jī)、汽輪機(jī)） |
2～2.5 |
有實(shí)測載荷譜為依據(jù)精確KA
時可取為1.8 |
注：給逐級加載跑合時取小值，不經(jīng)跑合者取大值。
附錄B
常用油品的FZG膠合載荷級
（參考件）
|
油類 |
機(jī)械油
液壓油 |
汽輪
機(jī)油 |
工業(yè)用
齒輪油 |
軋鋼
機(jī)油 |
汽缸油 |
柴油
機(jī)油 |
航空用
齒輪油 |
準(zhǔn)雙曲面
齒輪油 |
|
FZG
膠合
載荷
級 |
礦物油 |
2～4 |
3～5 |
5～7 |
6～8 |
6～8 |
6～8 |
5～8 |
|
|
加極壓抗磨
添加劑礦物油 |
5～8 |
6～9 |
中極壓＞9
＞11 |
|
|
|
|
＞12 |
|
高性能合成油 |
9～11 |
10～12 |
＞12 |
|
|
|
8～11 |
|
注：油品的膠合載荷級隨原油產(chǎn)地、生產(chǎn)廠家的不同而有所不同，應(yīng)以油品生產(chǎn)廠家提供的指標(biāo)為準(zhǔn)；重要場合應(yīng)經(jīng)專門試驗(yàn)確定。
附加說明：
本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國機(jī)械工業(yè)部提出，由機(jī)械工業(yè)部鄭州機(jī)械研究所負(fù)責(zé)起草。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人馬先貴、王永潔、華東耘、劉筱安、李慶遠(yuǎn)、張長豪、余夢生、孟惠榮、閻長新、龔溎義、蔣民。
