GB∕T 3480.3-2021 直齒輪和斜齒輪承載能力計算 第3部分：輪齒彎曲強度計算

ICS21200

J17.

中華人民共和國國家標(biāo)準

GB/T34803—2021/633632019

.部分I代S替O-:

GB/T3480—1997

直齒輪和斜齒輪承載能力計算

第3部分輪齒彎曲強度計算

:

Calculationofloadcapacityofspurandhelicalgears—

Part3Calculationoftoothbendinstrenth

:gg

(ISO6336-3:2019,IDT)

2021-04-30發(fā)布2021-11-01實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標(biāo)準化管理委員會

GB/T34803—2021/ISO6336-32019

.:

目次

前言

…………………………Ⅴ

引言

…………………………Ⅵ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術(shù)語定義符號和縮略語

3、、………………2

術(shù)語和定義

3.1…………………………2

符號和縮略語

3.2………………………2

齒輪斷齒和安全系數(shù)

4……………………7

基本公式

5…………………7

總述

5.1…………………7

彎曲強度安全系數(shù)防止輪齒斷齒S

5.2()F……………7

彎曲應(yīng)力計算值σ

5.3F…………………8

總述

5.3.1……………8

方法

5.3.2A…………………………8

方法

5.3.3B…………………………8

許用齒根彎曲應(yīng)力σ

5.4FP………………9

總述

5.4.1……………9

確定許用齒根彎曲應(yīng)力σ的方法的原理條件假設(shè)和應(yīng)用

5.4.2FP、………………9

許用齒根彎曲應(yīng)力σ方法

5.4.3FP:B………………10

有限壽命和高周疲勞壽命下的許用齒根彎曲應(yīng)力σ方法

5.4.4FP:B……………10

齒廓系數(shù)Y

6F……………11

總述

6.1…………………11

齒廓系數(shù)Y的計算方法

6.2F:B……………………12

總述

6.2.1……………12

當(dāng)量齒輪的參數(shù)

6.2.2………………14

用滾刀生成的外齒輪的危險截面處的法向弦長S齒根圓角半徑ρ彎曲力臂h

6.2.3Fn、F、Fe……14

用插齒刀生成的外齒輪的危險截面處的法向弦長S齒根圓角半徑ρ

6.2.4Fn、F、

彎曲力臂h

Fe…………………15

用插齒刀生成的內(nèi)齒輪的危險截面處的法向弦長S齒根圓角半徑ρ

6.2.5Fn、F、

彎曲力臂h

Fe…………………18

應(yīng)力修正系數(shù)Y

7S………………………18

基本用法

7.1……………18

應(yīng)力修正系數(shù)Y方法

7.2S(B)………………………19

齒根有臺階的齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)

7.3………………19

與試驗齒輪尺寸相關(guān)的應(yīng)力修正系數(shù)Y

7.4ST………20

螺旋角系數(shù)Y

8β…………………………20

Ⅰ

GB/T34803—2021/ISO6336-32019

.:

總述

8.1…………………20

圖解值

8.2………………20

解析值

8.3………………20

輪緣厚度系數(shù)Y

9B………………………21

總述

9.1…………………21

圖解值

9.2………………21

解析值

9.3………………21

外齒輪

9.3.1…………………………21

內(nèi)齒輪

9.3.2…………………………22

齒高系數(shù)Y

10DT…………………………22

總述

10.1………………22

圖解值

10.2……………22

解析值

10.3……………22

彎曲耐久性極限

11………………………23

總述

11.1………………23

方法得到的耐久性極限

11.2A………………………23

方法得到的相關(guān)σ和σ值的耐久性極限

11.3BFlimFE………………23

彎曲強度壽命系數(shù)Y

12NT………………23

總述

12.1………………23

壽命系數(shù)Y方法

12.2NT:A……………23

壽命系數(shù)Y方法

12.3NT:B……………24

總述

12.3.1…………………………24

圖解值

12.3.2………………………24

解析值

12.3.3………………………24

齒根圓角敏感系數(shù)Y和相對齒根圓角敏感系數(shù)Y

13δTδrelT……………25

基本定義

13.1…………………………25

各種齒根圓角敏感系數(shù)的定義

13.2…………………25

總述

13.2.1…………………………25

方法

13.2.2A………………………25

方法

13.2.3B………………………25

方法的相對齒根圓角敏感系數(shù)Y

13.3BδrelT………26

圖解值

13.3.1………………………26

解析值

13.3.2………………………29

齒根表面狀況系數(shù)YY和相對齒根表面狀況系數(shù)Y

14R、RTRrelT………31

表面狀況的影響

14.1…………………31

表面狀況系數(shù)和相對表面狀況系數(shù)

14.2……………31

總述

14.2.1…………………………31

方法

14.2.2A………………………31

方法

14.2.3B………………………31

相對表面狀況系數(shù)Y方法

14.3RrelT:B………………31

圖解值

14.3.1………………………31

Ⅱ

GB/T34803—2021/ISO6336-32019

.:

解析值

14.3.2………………………32

尺寸系數(shù)Y

15X…………………………33

總述

15.1………………33

方法的尺寸系數(shù)Y

15.2AX…………33

方法的尺寸系數(shù)Y

15.3BX…………33

總述

15.3.1…………………………33

耐久性極限和靜強度下的圖解值

15.3.2…………33

解析值

15.3.3………………………34

附錄規(guī)范性附錄許用齒根彎曲應(yīng)力σ分別通過缺口試樣或平滑試樣取得

A()FP———…………36

附錄資料性附錄平均應(yīng)力影響系數(shù)Y的參考值

B()M……………43

附錄資料性附錄確定直齒輪法向載荷的推導(dǎo)公式

C()……………45

附錄資料性附錄相關(guān)國家標(biāo)準國際標(biāo)準對照

NA()、………………46

參考文獻

……………………47

Ⅲ

GB/T34803—2021/ISO6336-32019

.:

前言

直齒輪和斜齒輪承載能力計算分為下列部分

GB/T3480《》5:

第部分基本原理概述及通用影響系數(shù)

———1:、;

第部分齒面接觸強度點蝕計算

———2:();

第部分輪齒彎曲強度計算

———3:;

第部分材料的強度和質(zhì)量

———5:;

第部分變載荷條件下的使用壽命計算

———6:。

本部分為的第部分

GB/T34803。

本部分按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

本部分代替漸開線圓柱齒輪承載能力計算方法中的部分內(nèi)容

GB/T3480—1997《》。

本部分和相比主要技術(shù)變化如下

GB/T3480—1997,:

本部分采用僅規(guī)定輪齒彎曲強度計算而不涉及所規(guī)定的基本

———ISO6336-3:2019,,ISO6336-1

原理概述及通用影響系數(shù)和所規(guī)定的齒面接觸強度點蝕計算

、ISO6336-2();

修改了一些名詞如齒向改為螺旋線齒形改為齒廓縱向改為軸向等

———,“”“”,“”“”,“”“”;

增加了均載系數(shù)K見式

———γ[(3)];

修改了與彎曲疲勞強度相關(guān)的螺旋角系數(shù)Y計算式見式

———β[(66)];

正文結(jié)構(gòu)和附錄內(nèi)容有很大調(diào)整

———。

本部分使用翻譯法等同采用直齒輪和斜齒輪承載能力計算第部分齒輪彎

ISO6336-3:2019《3:

曲強度計算

》。

與本部分中規(guī)范性引用的國際文件有一致性對應(yīng)關(guān)系的我國文件如下

:

直齒輪和斜齒輪承載能力計算第部分基本原理概述及通用影響

———GB/T3480.1—20191:、

系數(shù)

(ISO6336-1:2006,IDT);

直齒輪和斜齒輪承載能力計算第部分材料的強度和質(zhì)量

———GB/T3480.5—20085:

(ISO6336-5:2003,IDT)。

本部分還做了下列編輯性修改

:

將表中的χ*改為χ*

———ISO6336-3:20192“K”“k”;

刪除式的符號σ的解釋

———ISO6336-3:2019(3)FP;

將式中的σ改為σ

———ISO6336-3:2019(A.2)“Plim”“plim”。

增加了資料性附錄

———NA。

本部分由全國齒輪標(biāo)準化技術(shù)委員會提出并歸口

(SAC/TC52)。

本部分起草單位鄭州中機軌道交通裝備科技有限公司中機生產(chǎn)力促進中心鄭州機械研究所有

:、、

限公司西安法士特汽車傳動有限公司湖南大學(xué)鄭州江宇機械有限公司山東華成中德傳動設(shè)備有限

、、、、

公司蘇州綠控傳動科技股份有限公司鄭州高端裝備與信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司江蘇中工高端

、、、

裝備研究院有限公司

。

本部分主要起草人劉忠明王偉王志剛封楠李海霞劉義周長江丁煒鞠國強李金峰楊海華

:、、、、、、、、、、、

孫毅博王盈穎范瑞麗管洪杰張坤張敬彩王長路侯圣文鄭明曹敬煜張元國王從福丁軍

、、、、、、、、、、、、、

李峰

。

本部分所代替標(biāo)準的歷次版本發(fā)布情況為

:

———GB/T3480—1983、GB/T3480—1997。

Ⅴ

GB/T34803—2021/ISO6336-32019

.:

引言

所有部分是由總標(biāo)題為直齒輪和斜齒輪承載能力計算的標(biāo)準技術(shù)規(guī)范

ISO6336()“”(GB)、(TS)

和技術(shù)報告所構(gòu)成見表其中

(TR),1。:

標(biāo)準提供了基于廣泛接受并經(jīng)過驗證的計算方法

———;

技術(shù)規(guī)范提供了仍需進一步發(fā)展的計算方法

———;

技術(shù)報告提供了有效數(shù)據(jù)如算例

———,。

系列第部分至第部分的內(nèi)容涵蓋齒輪承載能力計算時的疲勞分析第部分至第

ISO6336119;20

部分的內(nèi)容主要涉及潤滑條件下齒面接觸的摩擦性能第部分至第部分的內(nèi)容是算例

29;3039。

系列未來可以增加新的部分對某些標(biāo)準使用者反映的情況進行說明

ISO6336。

根據(jù)系列標(biāo)準見表進行規(guī)范的計算僅可用于標(biāo)準中規(guī)定的零件不可用于特殊零

ISO6336(1),

件當(dāng)需要進一步計算時需要指明系列的相關(guān)章條或部分當(dāng)使用技術(shù)規(guī)范作為特殊設(shè)計

。,ISO6336。

的驗收標(biāo)準時需要提前得到制造商和買方的同意

,。

表1ISO6336系列截至本部分出版前的狀態(tài)

()

直齒輪和斜齒輪承載能力計算標(biāo)準技術(shù)規(guī)范技術(shù)報告

第部分基本原理概述及通用影響系數(shù)

1:、√

第部分齒面接觸強度點蝕計算

2:()√

第部分輪齒彎曲強度計算

3:√

第部分齒面斷裂承載能力計算

4:√

第部分材料的強度和質(zhì)量

5:√

第部分變載荷條件下的使用壽命計算

6:√

第部分膠合承載能力計算也適用于斜齒輪和準雙曲面齒輪

20:()

閃溫法代替√

(ISO/TR13898-1)

第部分膠合承載能力計算也適用于斜齒輪和準雙曲面齒輪

21:()

積分法代替√

(ISO/TR13898-2)

第部分微點蝕承載能力計算代替

22:(ISO/TR15144-1)√

第部分第部分應(yīng)用算例

30:ISO63361、2、3、5√

第部分微點蝕承載能力計算算例代替

31:(ISO/TR15144-2)√

齒輪齒根處沿齒高方向的最大拉應(yīng)力不應(yīng)超過材料許用彎曲應(yīng)力這是判定輪齒彎曲強度的

(),

基礎(chǔ)這種拉應(yīng)力發(fā)生在工作齒側(cè)的拉伸圓角處若載荷引發(fā)裂紋通常會首先出現(xiàn)在產(chǎn)生壓應(yīng)

?！啊?。,

力的圓角內(nèi)即非工作齒側(cè)的壓縮圓角內(nèi)當(dāng)加載方向為單向且為一般齒廓時這種受壓裂紋很

,“”。,

少擴展而引起齒輪失效而源于拉伸圓角處的初始裂紋最有可能發(fā)生裂紋擴展最終引起齒輪

。,,

失效

。

在齒輪運轉(zhuǎn)過程中輪齒承受雙向載荷如惰輪時可承受的載荷小于其可承受的單向載荷在

,(“”),。

這種情況下整個應(yīng)力變化范圍是加載齒側(cè)齒根圓角的拉應(yīng)力的兩倍以上在確定其許用應(yīng)力時應(yīng)考慮

,,

Ⅵ

GB/T34803—2021/ISO6336-32019

.:

到這一點見

(ISO6336-5)。

當(dāng)齒輪輪緣較薄齒根處的厚度變窄尤其是對于某些內(nèi)齒輪時初始裂紋通常會出現(xiàn)在壓縮

,(),

側(cè)的圓角由于在這種情況下輪緣本身可能會發(fā)生疲勞斷裂因此有必要進行專門的研究

。,,。

見第章

1。

幾種計算臨界齒根應(yīng)力和評估相關(guān)影響系數(shù)的方法已有說明見

,ISO6336-1。

Ⅶ

GB/T34803—2021/ISO6336-32019

.:

直齒輪和斜齒輪承載能力計算

第3部分輪齒彎曲強度計算

:

重要提示———使用GB/T3480本部分的用戶應(yīng)注意當(dāng)采用本部分的方法對大螺旋角β30°和

,(>)

大法向壓力角αn25°的齒輪進行計算時計算結(jié)果需要憑經(jīng)驗確認如方法A

(>),,。

1范圍

的本部分規(guī)定了具有一定輪緣厚度外齒Sh和內(nèi)齒Sm的漸開線

GB/T3480(R>0.5tR>1.75n)

圓柱內(nèi)外直齒輪和斜齒輪的彎曲應(yīng)力計算的基本公式本部分考慮了所有由齒輪傳遞的載荷所引起

、。

的能夠定量評估的影響齒根應(yīng)力的因素在實際中內(nèi)齒輪可能會產(chǎn)生不同于齒輪彎曲疲勞的失效形

、。,

式如裂紋從齒根圓開始沿徑向向外擴展本部分的計算結(jié)果不能確保對非彎曲疲勞失效形式具有足

,。

夠的安全性評估