(高清版)GBT 3480.3-2021 直齒輪和斜齒輪承載能力計(jì)算 第3部分：輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算

部分代替GB/T3480—1997直齒輪和斜齒輪承載能力計(jì)算第3部分：輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算Part3:Calculationoftoothbendingstrength國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T3480.3—2021/ISO63 V 12規(guī)范性引用文件 1 2 23.2符號(hào)和縮略語(yǔ) 2 7 75.1總述 75.2彎曲強(qiáng)度安全系數(shù)(防止輪齒斷齒)Sp 7 85.3.1總述 8 8 8 9 9 95.4.3許用齒根彎曲應(yīng)力oFp:方法B 6齒廓系數(shù)Yp 6.1總述 6.2齒廓系數(shù)Yp的計(jì)算：方法B 彎曲力臂hFe 7應(yīng)力修正系數(shù)Ys 7.1基本用法 7.2應(yīng)力修正系數(shù)Ys(方法B) 7.3齒根有臺(tái)階的齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) 7.4與試驗(yàn)齒輪尺寸相關(guān)的應(yīng)力修正系數(shù)Ysr 208螺旋角系數(shù)Yg 20Ⅱ8.1總述 8.2圖解值 8.3解析值 9輪緣厚度系數(shù)Yg 21 9.2圖解值 9.3解析值 21 2210齒高系數(shù)Ypr 10.3解析值 23 23 12彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)YNr 23 2312.3壽命系數(shù)Ynr:方法B 2412.3.1總述 12.3.2圖解值 12.3.3解析值 13齒根圓角敏感系數(shù)Y?r和相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)YocT 13.1基本定義 13.2各種齒根圓角敏感系數(shù)的定義 25 2513.3方法B的相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù) 13.3.1圖解值 13.3.2解析值 14齒根表面狀況系數(shù)Yr、Ykr和相對(duì)齒根表面狀況系 14.2表面狀況系數(shù)和相對(duì)表面狀況系數(shù) 14.3相對(duì)表面狀況系數(shù)YRret:方法B 14.3.1圖解值 ⅢGB/T3480.3—2021/ISO6314.3.2解析值 15尺寸系數(shù)Yx 15.3方法B的尺寸系數(shù)Yx 15.3.2耐久性極限和靜強(qiáng)度下的圖解值 15.3.3解析值 附錄A(規(guī)范性附錄)許用齒根彎曲應(yīng)力σF——分別通過(guò)缺口試樣或平滑試樣取得 36附錄B(資料性附錄)平均應(yīng)力影響系數(shù)Ym的參考值 附錄C(資料性附錄)確定直齒輪法向載荷的推導(dǎo)公式 45附錄NA(資料性附錄)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照 47VGB/T3480.3—2021/ISO633-—第2部分：齒面接觸強(qiáng)度(點(diǎn)蝕)計(jì)算；本部分為GB/T3480的第3部分。——增加了均載系數(shù)Ky[見(jiàn)式(3)];本部分使用翻譯法等同采用ISO6336-3:2019《直齒輪和斜齒輪承載能力計(jì)算第3部分：齒輪彎——GB/T3480.1—2019直齒輪和斜齒輪承載能力計(jì)算第1部分：基本原理、概述及通用影響——GB/T3480.5—2008直齒輪和斜齒輪承載能力計(jì)算第5部分：材料的強(qiáng)度和質(zhì)量V29部分的內(nèi)容主要涉及潤(rùn)滑條件下齒面接觸的摩擦性能；第30部分至第39部分的內(nèi)容是算例。技術(shù)報(bào)告√√√√√√第20部分：膠合承載能力計(jì)算(也適用于斜齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪)閃溫法(代替ISO/TR13898-1)√第21部分：膠合承載能力計(jì)算(也適用于斜齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪)積分法(代替ISO/TR13898-2)√第22部分：微點(diǎn)蝕承載能力計(jì)算(代替ISO/TR15144-1)√第30部分：ISO6336第1、2、3、5部分應(yīng)用算例√第31部分：微點(diǎn)蝕承載能力計(jì)算算例(代替ISO/TR15144-2)√側(cè)的圓角。由于在這種情況下，輪緣本身可能會(huì)發(fā)生疲勞斷裂，因此有必要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的研究。見(jiàn)第1章。1GB/T3374.1—2010齒輪術(shù)語(yǔ)和定義第1部分：幾何學(xué)定義(ISO1122-1:1998,IDT)GB/T3505—2009產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)表面結(jié)構(gòu)輪廓法術(shù)語(yǔ)、定義及表面GB/T10610—2009產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)表面結(jié)構(gòu)輪廓法評(píng)定表面結(jié)構(gòu)的規(guī)則和方tionofloadcapacityofspurandhelicalgears—Part1:Basicprinciples,introductcapacityofspurandhelicalgears—Part5:Stren2GB/T3480.3—2021/ISO633—-——IEC/GB/T3374.1—2010、ISO6336-1和表2中給出的縮略語(yǔ)和符號(hào)適用于本文件。球墨鑄鐵牌號(hào)(珠光體型、貝氏體型、鐵素體型)黑心可鍛鑄鐵牌號(hào)(珠光體型)M點(diǎn)正火碳鋼牌號(hào)(on<800N/mm2)V整體硬化鍛鋼、碳鋼或合金鋼牌號(hào)(op≥800N/mm2)XYb齒寬人字齒單個(gè)螺旋線(xiàn)的齒寬d直徑(無(wú)下標(biāo)時(shí)指分度圓直徑“)齒頂圓直徑“當(dāng)量齒輪齒頂圓直徑當(dāng)量齒輪基圓直徑刀具基圓直徑當(dāng)量齒輪單對(duì)齒嚙合區(qū)外界點(diǎn)直徑3GB/T3480.3—2021/ISO633表2(續(xù))當(dāng)量齒輪分度圓直徑刀具分度圓直徑E(名義)載荷(垂直于接觸線(xiàn)或垂直于作用面)NN嚙合平面(發(fā)生面)內(nèi)的名義端面載荷NFNNGH圓柱齒輪基本齒條齒頂高齒根應(yīng)力計(jì)算中載荷作用于單對(duì)齒嚙合區(qū)外界點(diǎn)時(shí)的彎曲力臂圓柱齒輪基本齒條齒根高(應(yīng)按照GB/T1356—2001的規(guī)定)hK點(diǎn)M與節(jié)圓接觸點(diǎn)的距離LMq4GB/T3480.3—2021/ISO6336-3:2表2(續(xù))R(評(píng)定齒廓的)平均最大高度粗糙度值(應(yīng)按GB/T3505—2009和GB/T10610—2009的規(guī)定)試驗(yàn)齒輪齒根圓角的最大高度粗糙度值(見(jiàn)ISO/TR10064-4)r刀具齒頂半徑刀具基圓半徑刀尖中心半徑刀具加工節(jié)圓半徑STT齒廓系數(shù)，考慮載荷作用于單對(duì)齒嚙合區(qū)外界點(diǎn)時(shí)對(duì)名義齒平均應(yīng)力影響系數(shù)(見(jiàn)附錄B)M點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)值5GB/T3480.3—2021/ISO633表2(續(xù))齒根表面狀況系數(shù)(與光滑試樣有關(guān))相對(duì)表面狀況系數(shù)，計(jì)算齒輪齒根表面狀況系數(shù)除以試驗(yàn)齒輪表面狀況系數(shù)的應(yīng)力修正系數(shù)，將荷載作用于單對(duì)齒嚙合區(qū)外界點(diǎn)的名義齒根應(yīng)力轉(zhuǎn)換為局部齒根應(yīng)力的Y計(jì)算齒輪的缺口敏感系數(shù)(相對(duì)于光滑試樣)Y缺口試樣的缺口敏感系數(shù)(相對(duì)于光滑試樣)試驗(yàn)齒輪的缺口敏感系數(shù)(相對(duì)于光滑試樣)YorelT試驗(yàn)齒輪的相對(duì)缺口敏感系數(shù)，計(jì)算齒輪的缺口敏感系數(shù)除以試驗(yàn)齒輪的缺口敏感系數(shù)的商，Yarelr=Y?/Yry或rad'yz齒數(shù)“n齒廓壓力角，當(dāng)量齒輪單對(duì)齒嚙合外界點(diǎn)處的壓力角載荷作用角，與當(dāng)量齒輪單對(duì)齒嚙合區(qū)外界M點(diǎn)處半徑的端面壓力角法向壓力角節(jié)圓壓力角制齒時(shí)的工作壓力角6GB/T3480.3—2021/ISO6336-3:2019表2(續(xù))圓柱齒輪基本齒條端面壓力角基圓螺旋角0Y輔助角當(dāng)量齒輪輔助角8E當(dāng)量齒輪的端面重合度0切角λ刀尖圓角圓柱齒輪基本齒條的齒根圓角半徑'pσ法向應(yīng)力許用齒根彎曲應(yīng)力靜強(qiáng)度下的許用齒根應(yīng)力耐久性極限下的許用齒根應(yīng)力屈服強(qiáng)度7表2(續(xù))塑性應(yīng)變0.2%時(shí)的屈服強(qiáng)度Xψ輔助角或rad輔助角計(jì)算直徑都為負(fù)值。4齒輪斷齒和安全系數(shù)在ISO6336-1:2019的4.1.11中可以找到有關(guān)選擇最小安全系數(shù)的概述，建議供需雙方應(yīng)就其最GB/T3480的本部分不適用于循環(huán)次數(shù)小于103時(shí)的應(yīng)力水平，因?yàn)樵摲秶鷥?nèi)的應(yīng)力可能超過(guò)了5.2彎曲強(qiáng)度安全系數(shù)(防止輪齒斷齒)SF小齒輪和大齒輪的Sp分別計(jì)算：注：根據(jù)本條款確定的安全系數(shù)與可傳遞轉(zhuǎn)矩有關(guān)。85.35.3彎曲應(yīng)力計(jì)算值σOF=σrKAKyKyKrgKFa (3)況下(例如過(guò)盈配合),即應(yīng)力比R=0條件下，在齒根處產(chǎn)生的最大局部主應(yīng)力[見(jiàn)式(4)];Ky——均載系數(shù)(見(jiàn)ISO6336-1),考慮多路徑傳動(dòng)輪系中總切向載荷分布不均的系數(shù)；Ky——?jiǎng)虞d系數(shù)(見(jiàn)ISO6336-1),考慮到內(nèi)部動(dòng)態(tài)效應(yīng)使載荷增加的系數(shù)；KF?！獜澢鷱?qiáng)度計(jì)算的齒間載荷分配系數(shù)(見(jiàn)ISO6336-1),考慮因齒 (4)F+——分度圓上的名義端面切向載荷(見(jiàn)ISO6336-1適用內(nèi)容);注：在所有情況下，甚至當(dāng)εa>2,需將總的切向載荷作為F,選擇載荷作用于分度圓上的理由見(jiàn)附錄C。ISO6336-1:2019的4.2給出了F,的定義及關(guān)于雙斜齒輪特性的論述。9GB/T3480.3—2021/ISO6336-3:2b——齒寬(人字齒輪b=2bp);Yp——齒廓系數(shù)(見(jiàn)第6章),考慮到載荷作用于單對(duì)齒嚙合區(qū)外界點(diǎn)時(shí)齒廓對(duì)名義齒根應(yīng)力的Ys——應(yīng)力修正系數(shù)(見(jiàn)第7章),考慮到當(dāng)載荷作用于單對(duì)齒嚙合區(qū)外界點(diǎn)時(shí)的名義彎曲應(yīng)力a)齒根截面的變化引起的應(yīng)力增大；b)在齒根危險(xiǎn)截面處真實(shí)應(yīng)力狀態(tài)的計(jì)算，要比現(xiàn)在所用的簡(jiǎn)單受力狀態(tài)計(jì)算復(fù)雜Yp——螺旋角系數(shù)(見(jiàn)第8章),用于補(bǔ)償由于接觸線(xiàn)的傾斜而導(dǎo)致的斜齒輪齒根處的彎矩強(qiáng)度YB——輪緣厚度系數(shù)，是調(diào)節(jié)薄輪緣齒輪彎曲應(yīng)力計(jì)算值Ypr——齒高系數(shù)，是用來(lái)調(diào)節(jié)重合度范圍在2≤em≤2.5的高精度齒輪彎曲應(yīng)力計(jì)算值的修正系數(shù)(見(jiàn)第10章)。齒根極限應(yīng)力值最好通過(guò)齒輪試樣測(cè)試得到(見(jiàn)第11章),這樣試驗(yàn)結(jié)果就包含了齒輪試樣的幾何方法A通過(guò)相關(guān)的影響系數(shù)如相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)YareT,相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)YRreT和尺寸系數(shù)Yx進(jìn)當(dāng)彎曲強(qiáng)度值可由齒輪試驗(yàn)、特殊試驗(yàn)，或ISO6336-5(當(dāng)材料相似時(shí))得到時(shí)，推薦采用方法B進(jìn)行適當(dāng)準(zhǔn)確的齒輪強(qiáng)度計(jì)算。5.4.3許用齒根彎曲應(yīng)力σpp:方法B根據(jù)和中給定的條件，式(5)用于計(jì)算齒輪許用齒根彎曲應(yīng)力。式中：OFlim——由試驗(yàn)齒輪得出的彎曲疲勞極限(見(jiàn)ISO6336-5),該極限值與材料、熱處理和試驗(yàn)齒輪齒根圓角的表面粗糙度有關(guān)；OFE——齒輪材料的彎曲疲勞極限，假設(shè)材料(包括熱處理)是在全彈性狀態(tài)下，無(wú)缺口試樣的基Ysr———應(yīng)力修正系數(shù)，與試驗(yàn)齒輪的尺寸有關(guān)(見(jiàn)7.4);YNT——齒根應(yīng)力壽命系數(shù)，與試驗(yàn)齒輪的尺寸有關(guān)(見(jiàn)第12章),考慮了對(duì)應(yīng)有限循環(huán)次數(shù)的高承載能力；SFmin——齒根應(yīng)力的最小安全系數(shù)(見(jiàn)第4章和5.2);Y?reT——相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)，它是計(jì)算齒輪的齒根圓角敏感系數(shù)與試驗(yàn)齒輪的齒根圓角敏感系數(shù)的比值(見(jiàn)第13章),用以考慮齒輪材料缺口敏感性的影響；YRreT——相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)，是計(jì)算齒輪的齒根圓角表面狀況系數(shù)與試驗(yàn)齒輪的齒根圓角表面狀況系數(shù)的比值(見(jiàn)第14章),用以考慮齒根圓角表面粗糙度的影響；Yx———尺寸系數(shù)(見(jiàn)第15章),用以考慮齒輪尺寸對(duì)于輪齒彎曲強(qiáng)度的影響。許用齒根彎曲應(yīng)力(耐久性極限)許用齒根彎曲應(yīng)力(耐久性極限)OFPre由式(5)計(jì)算得出，計(jì)算時(shí)取YNr=1。并且修正系數(shù)OFlim許用齒根彎曲應(yīng)力(靜強(qiáng)度)SFmn根據(jù)指定的方法B(靜強(qiáng)度試驗(yàn))確定。5.4.4有限壽命和高周疲勞壽命下的許用齒根彎曲應(yīng)力σrp:方法B對(duì)于給定的載荷循環(huán)次數(shù)NL的σrp可采用圖解法或在對(duì)數(shù)—對(duì)數(shù)坐標(biāo)下的S-N曲線(xiàn)上用線(xiàn)性插12章。按5.4.3中公式計(jì)算耐久性極限值對(duì)應(yīng)的σFPre和靜強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)的OFPsta,并依據(jù)壽命系數(shù)YNr繪制S-N曲線(xiàn)，如圖1所示?？蓮膱D中得到載荷循環(huán)次數(shù)NL對(duì)應(yīng)的OFP。X——應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N?(log);1——靜強(qiáng)度；2——有限壽命；3——高周疲勞壽命。給定應(yīng)力循環(huán)次數(shù)下的許用齒根彎曲應(yīng)力σFP。圖1按方法B用圖解法確定有限壽命的許用齒根彎曲應(yīng)力 (6) (7)b)對(duì)于IF、Eh、NT(nitr.)、NV(nitr.)、NV(nitrocar.)、GGG(ferr.)或GG,在圖11所示的有限壽6齒廓系數(shù)Yp齒廓系數(shù)YF是用以考慮齒廓形狀對(duì)名義彎曲應(yīng)力影響的系數(shù)。附錄C解釋了齒廓系數(shù)的由來(lái)。GB/T3480.3—2021/ISO6336-3:2019兩側(cè)過(guò)渡曲線(xiàn)與60°切線(xiàn)相切點(diǎn)的截面作為危險(xiǎn)截面進(jìn)行計(jì)算(見(jiàn)圖3和圖4)。本部分的公式適用于挖根型和普通型的所有基本齒條齒廓(見(jiàn)圖2),但需要滿(mǎn)足下列條件：b)齒輪的基本齒條輪廓應(yīng)有一定大小的齒根圓角，即pm以上說(shuō)明應(yīng)用于直齒輪和斜齒輪。Yp值的確定適用于斜齒輪的當(dāng)量齒輪；當(dāng)量齒數(shù)z?？捎梦ｋU(xiǎn)截面處的法向弦長(zhǎng)spn和當(dāng)載荷作用在單齒嚙合區(qū)外界點(diǎn)時(shí)彎曲力臂hre的確定方法如圖3和圖4所示。基圓。圖3方法B危險(xiǎn)截面處的法向弦長(zhǎng)的確定(外齒輪)基圓。圖4方法B危險(xiǎn)截面處的法向弦長(zhǎng)的確定(內(nèi)齒輪)下式中符號(hào)定義見(jiàn)圖3和圖4:為計(jì)算hFe、sE和αFe的精確值，首先應(yīng)得到相對(duì)精確的0值，通常按照式(29)進(jìn)行5次迭代。不推薦用圖解法確定YF。系數(shù)f.考慮了齒間載荷分配的影響，為當(dāng)量齒輪端面重合度eam≥2.0的齒輪提供更精確的結(jié)果。大螺旋角、大重合度或者同時(shí)具備的齒輪，會(huì)導(dǎo)致其計(jì)算的重合度ea≥2.0。對(duì)于重合度eam≤2.0的直齒輪，按式(10),系數(shù)f.等于1;對(duì)于軸向重合度ep≥1的斜齒輪，按GB/T3480.3—2021/ISO式(14)計(jì)算；式(12)和式(13)使f.在式(10)和式(14)之間為連續(xù)函數(shù)。 (12) (20) 齒數(shù)z對(duì)外齒輪為正和對(duì)內(nèi)齒輪為負(fù)。 (24) 其中，spr=pr—q(見(jiàn)圖2);spr=0(齒輪沒(méi)有挖根時(shí))。2)如果齒頂?shù)箞A或倒棱，應(yīng)在計(jì)算中用“有效齒頂圓直徑”dna代替“齒頂圓直徑”da。 (27) (28) (29) (30)b)齒根圓角半徑pp(見(jiàn)圖3和圖4) (31)c)彎曲力臂hFe (32)已知幾何量(見(jiàn)圖5)為：——當(dāng)量齒數(shù)z0 (33) (34) (35) (36)——加工中心距a? (37)——加工齒數(shù)比u? (38) (39)rbo=0.5mn·20v·cOSαn (40)b)齒輪毛坯插齒刀上的各幾何參數(shù)見(jiàn)圖6:圖6插齒刀各參數(shù)量——半徑rm,刀尖圓角中心的半徑rM=rao—Pa0 (41) (42) 半徑rM的端面壓力角αM (43)———M點(diǎn)處的半厚角△α (44)M點(diǎn)坐標(biāo)：XM=rM·sin(△α);YM=rM·cos(△α) (45)通過(guò)式(48)～式(51)的迭代，確定輔助角ψ(一般情況，迭代兩次就夠了): (46)初始值： (47) (48) (49)GB/T3480.3—2021/ISO6336 (50) (51)M點(diǎn)到節(jié)圓接觸點(diǎn)的距離K: (52) (53)△h′=YM—rwo·cOsw (54) (55) (56)X=rw·sin(ψ-θ)一(K+pa)·cosθ (57)Y=rw·cos(ψ-0)一(K+pao)·sin0 (58) (59)——齒根圓角半徑pp (60)彎曲力臂hFe: (61)7應(yīng)力修正系數(shù)Y?應(yīng)力修正系數(shù)Y,是將名義彎曲應(yīng)力換算成齒根b)在齒根危險(xiǎn)截面處，其實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)要遠(yuǎn)比所采用的簡(jiǎn)化計(jì)算模型復(fù)雜得多。有證據(jù)表明，Y,是載荷作用于單對(duì)齒嚙合區(qū)外界點(diǎn)時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)(方法B)。見(jiàn)5.3方法B的原理、條件假7.2應(yīng)力修正系數(shù)Ys(方法B)應(yīng)力修正系數(shù)按式(62)計(jì)算，其適用范圍為1≤q?<8,參數(shù)定義見(jiàn)圖3和圖4。 (62)Ys不宜用圖解法確定?？拷X根危險(xiǎn)截面的磨削臺(tái)階將使齒根的應(yīng)力集中增加，因此其應(yīng)力集中系數(shù)也要相應(yīng)地增大。8螺旋角系數(shù)Yp8.2圖解值Yp作為螺旋角β和軸向重合度ep的函數(shù)可由圖8查出。Y1Y111圖8螺旋角系數(shù)Yp8.3解析值Yp可用式(66)計(jì)算。該式與圖8中的曲線(xiàn)一致。 (66)9輪緣厚度系數(shù)YB9.1總述Ys可用式(68)～式(69)計(jì)算。它與圖9中曲線(xiàn)是一致的。 (68)b)如果sr/h?>0.5和sr/h?<1.2,則 (69)GB/T3480.3—2Ys可用式(70)～式(71)計(jì)算，它是與圖9a)如果sk/mn≥3.5,則 (70)b)如果3.5>sk/mn>1.75,則 (71)c)應(yīng)當(dāng)避免sr/m,≤1.75的情況出現(xiàn)。10齒高系數(shù)Ypr對(duì)于高精度齒輪(ISO公差等級(jí)≤4),如果其重合度為2≤em<2.5,并進(jìn)行齒廓修形使載荷沿嚙合YY1圖10齒高系數(shù)YprYpr可用式(72)～式(74)計(jì)算。它們與圖10中曲線(xiàn)是一致的。a)如果∈an≤2.05或ISO精度公差等級(jí)>4,EamGB/T3480.3—2021/ISO63Ypr=1.0 Ypr=—0.666ean+2.366 (73)Ypr=0.711.2方法A得到的耐久性極限彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)Ynr用于考慮當(dāng)有限壽命時(shí)允許較高的齒根應(yīng)力，此時(shí)其壽命(載荷循環(huán)次數(shù))b)載荷循環(huán)次數(shù)(工作壽命)NL;e)齒輪材料的純度；極限設(shè)定條件為輪齒在99%可靠性要求下帶載循環(huán)次數(shù)達(dá)到3×106。對(duì)于方法A,要通過(guò)對(duì)實(shí)際的齒輪試件進(jìn)行試驗(yàn)來(lái)得到齒輪有限壽命階段的S-N曲線(xiàn)或損傷曲12.3壽命系數(shù)Yn:方法B對(duì)于方法B,借助標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)齒輪的壽命系數(shù)YN來(lái)計(jì)算有限壽命或可靠度下齒輪的許用應(yīng)力(見(jiàn)YNr的數(shù)值可從圖11(靜強(qiáng)度和耐久性極限)材料和熱處理的函數(shù)曲線(xiàn)中得到。圖中給出了經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)得到的表面硬化鋼和滲氮硬化鋼的典型損傷或裂紋發(fā)生曲線(xiàn)，對(duì)于結(jié)構(gòu)鋼和調(diào)質(zhì)鋼，曲線(xiàn)中代表的是屈服應(yīng)力。圖11標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)齒輪的壽命系數(shù)YNr靜強(qiáng)度和耐久性極限YNr值可從表3得到。St、V、GGG(perl.bai.)、GN?≤10?,靜強(qiáng)度0.85到1.0?N?≤103,靜強(qiáng)度0.85到1.0"GG、GGG(ferr.)、NT、NV(N≤103,靜強(qiáng)度NI≤103,靜強(qiáng)度0.85到1.0?工況苛刻時(shí)YNr要取較小的值，這樣斷齒的概率會(huì)大大減少。其中，0.85到1.0之間動(dòng)。若具有最佳的潤(rùn)滑、材料、制造和經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可取1.0。13.2.2方法A附近。這是因?yàn)閝sr=2.5位于在一般所設(shè)計(jì)齒輪的中間范圍。與試驗(yàn)齒輪相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)Y1NT,NV對(duì)圓角完全不敏感；珠光體結(jié)構(gòu)逐步增大；注1:σ的單位為N/mm2;注2:此圖基于符合VDI22268的扁鋼彎曲測(cè)試。圖12耐久性極限下的相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)Y?reTYarelr可以根據(jù)應(yīng)力修正系數(shù)Ys以及所用材料在圖13中查到。圖中每種材料的曲線(xiàn)都是由圖15派生出來(lái)的，是用與每個(gè)Ys和對(duì)應(yīng)的Y?(絕對(duì)敏感系數(shù))減去與Ysr=2.0(試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù))的相應(yīng)材料的Y?r值得到的。對(duì)任何計(jì)算的齒輪，Ys都能用式(62)計(jì)算得到。Y14NT,NVX說(shuō)明：圖13靜強(qiáng)度下的相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)Y?reTYY}oN4S1NT.NVY——耐久性極限的敏感系數(shù)Y?。珠光體結(jié)構(gòu)逐步增大；4齒根有效硬化層。圖14耐久性極限齒根圓角敏感系數(shù)Y?GB/T3480.3—2021Y32NT,NV1X43X——應(yīng)力修正系數(shù)Ys;Y——靜強(qiáng)度下的敏感系數(shù)Y?。對(duì)圓角完全不敏感；b對(duì)圓角完全敏感；珠光體結(jié)構(gòu)逐步增大；圖15靜強(qiáng)度下的齒根圓角敏感系數(shù)Y?耐久性極限下的相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)Y?reTY?relT可用式(75)計(jì)算。該式與圖12中的曲線(xiàn)一致。材料滑移層厚度p′可根據(jù)表4按材料查取。相關(guān)的應(yīng)力梯度可用式(76)4)計(jì)算：X*=Xp(1+2qs) (76)式中：Xp=1/5 (77)對(duì)于試驗(yàn)齒輪，X*值可類(lèi)似地用q?=qsT=2.5代入式(76)求得。4)由模數(shù)m=5mm導(dǎo)出，尺寸的影響由尺寸系數(shù)Yx考表4不同材料的滑移厚度p'123456V、GTS、GGG(perl.bai.);σs=507V、GTS、GGG(perl.bai.);σ,=608V、GTS、GGG(perl,bai.);0o.2=809V、GTS、GGG(perl.bai.);σo.2=100對(duì)于同類(lèi)型的材料，p'的給定值可由σB、o?；颚襬.2插值得。靜強(qiáng)度下的相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)Y?reTY?relT可用式(78)～式(83)計(jì)算，這些公式與圖13中的曲線(xiàn)一致。a)對(duì)于有確定屈服點(diǎn)的St:b)對(duì)于具有平穩(wěn)增加的延伸曲線(xiàn)，以0.2%塑性應(yīng)變作為條件的St、V和GGG(perl.,bai.):這些值僅在局部應(yīng)力不超過(guò)屈服點(diǎn)時(shí)有效。c)對(duì)于以產(chǎn)生初始裂紋時(shí)的應(yīng)力為極限應(yīng)力的滲碳處理的Eh、IF(root):YarelT=0.44Ys+0.12 (80)d)對(duì)于以產(chǎn)生初始裂紋時(shí)的應(yīng)力為極限應(yīng)力的NT、NV: (81)e)對(duì)于以產(chǎn)生初始裂紋時(shí)應(yīng)力為極限應(yīng)力的GTS:YareT=0.075Ys+0.85 (82)f)對(duì)于取斷裂極限為極限應(yīng)力的GG、GGG(ferr.):Y?relT=1.0…………GB/T3480.3—2021/ISO6336-3:2齒根表面狀況系數(shù)Yr,考慮了齒廓根部的表面狀況對(duì)齒根應(yīng)力的影響。這些影響取決于材料和齒根過(guò)渡圓角處的表面粗糙度(見(jiàn)以下的注)。靜應(yīng)力狀態(tài)下的Yr與動(dòng)態(tài)應(yīng)力下不同。這點(diǎn)也適用于試驗(yàn)齒輪的表面狀況系數(shù)YRr。這些系數(shù)是通過(guò)與扁平、光滑試樣相比較取得的。相對(duì)齒根表面狀況系當(dāng)齒根圓角經(jīng)噴丸和(或)成形較好時(shí)，YRrer可取一個(gè)稍大于圖示的值。當(dāng)晶界氧化或化學(xué)作用存在14.2.2方法A方法A的齒根應(yīng)力極限是通過(guò)試驗(yàn)計(jì)算齒輪或試驗(yàn)與其相當(dāng)接近的試驗(yàn)齒輪來(lái)確定。采用此法14.2.3方法B方法B中提供的材料強(qiáng)度值，是通過(guò)對(duì)Rzr=10μm的試驗(yàn)齒輪的試驗(yàn)結(jié)果得到的。由于Rzr=YRrelT可根據(jù)Rz和所用材料在圖16中得到。Rz即為所計(jì)算齒輪的齒根圓角表面中的峰-谷粗糙GB/T3480.3—2YY1圖16相對(duì)表面狀況YRrelTYRrer可用式(84)～式(90)計(jì)算。這些公式是與圖16中的曲線(xiàn)一致的。a)Rz<1μm的耐久性極限 (84)——對(duì)于St:YRrelT=1.07 (85)YRrelT=1.025YRrelT=1.674—0.529(Rz+1)0.1 (87)YYrelT=5.306—4.203(Rz+1)0.01 (88)YRrelT=4.299—3.259(Rz (89)GB/T3480.3—2021/ISO6336-3:215尺寸系數(shù)Yxc)模數(shù)。硬齒面齒輪的模數(shù)與淬硬大小齒輪的尺寸系數(shù)Yx應(yīng)分別確定。15.2方法A的尺寸系數(shù)Yx和對(duì)應(yīng)熱處理工藝的一系列不同尺寸的齒輪進(jìn)行的測(cè)試。在ISO6336-1:2019的4.1.16中已給出有關(guān)15.3方法B的尺寸系數(shù)Yx方法B的Yx值是在齒輪試驗(yàn)和不同尺寸試樣的彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，并考慮到現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定Y10Y——尺寸系數(shù)Yx。b耐久性極限；“齒根有效硬化層。St、V、GGG(perl.,bai)、G所有材料的靜態(tài)應(yīng)力GB/T3480.3—2021/ISO6336-3:2許用齒根彎曲應(yīng)力可以通過(guò)對(duì)帶缺口的條狀試樣進(jìn)行脈沖疲勞試驗(yàn)得到的彎曲應(yīng)力的名義值齒根表面狀況系數(shù)Yr和尺寸系數(shù)Yx。A.2.1靜強(qiáng)度和耐久性極限的σpYsk-—對(duì)應(yīng)于缺口試樣的應(yīng)力修正系數(shù)；YNk——對(duì)應(yīng)于缺口試樣的齒根彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)，它用于考慮有限載荷循環(huán)次數(shù)下更高的承YNp——對(duì)應(yīng)于平滑試樣的齒根彎曲強(qiáng)度的壽命系數(shù)，用于考慮有限循環(huán)數(shù)下更高的承載能力；YR——齒輪相對(duì)于平滑試樣的表面狀況系數(shù)，和平滑試樣有關(guān)，考慮了相對(duì)表面粗糙度系數(shù)的這些影響系數(shù)應(yīng)該根據(jù)5.4.3和5.4.4的方法確定。A.4彎曲強(qiáng)度的安全系數(shù)(輪齒折斷的安全性)S,A.4.1方法BA.4.2方法BpA.6.2.1Bk法A.耐久性極限下的Y?r計(jì)算齒輪的Y。和缺口試樣的Yak是從圖14中qs(齒輪),qsk(試樣)和相應(yīng)的材料的函數(shù)關(guān)系得到計(jì)算齒輪的Y。和缺口試樣的Yk是從圖15中Ys(齒輪)、Ysk(試樣)和相應(yīng)的材料的函數(shù)關(guān)系得到，根據(jù)式(A.3)得到靜強(qiáng)度的Yrelk。缺口試樣的應(yīng)力修正系數(shù)Ys的值(與缺口的形狀系數(shù)有關(guān))可Y?relk可根據(jù)式(A.4)和表4所給數(shù)值計(jì)算：a)對(duì)于具有確定屈服點(diǎn)的St:b)對(duì)于具有平穩(wěn)增長(zhǎng)延伸曲線(xiàn)和0.2%塑性應(yīng)變的St、V和GGG(perl.,bai):c)對(duì)于應(yīng)力達(dá)到裂紋萌生狀態(tài)的Eh和IF(root):d)對(duì)于應(yīng)力達(dá)到裂紋萌生狀態(tài)的NT和NV:Yk=0.27Ysk+0.72e)對(duì)于應(yīng)力達(dá)到斷裂極限的GG和GGG(ferr.):Yak=1.0…………(A.9)A.6.4.1圖解值A(chǔ).耐久性極限下的Y?Y。可從圖14和所考慮齒輪的材料中獲得。A.靜強(qiáng)度下的Y?Y?？蓮膱D15中作為Ys、應(yīng)力修正系數(shù)和計(jì)算齒輪材料的函數(shù)獲得。A.6.4.2解析值A(chǔ).耐久性極限下的Y?Y?可根據(jù)式(A.10)和表4中提供的數(shù)值計(jì)算：A.靜強(qiáng)度下的Y?當(dāng)材料處于完全塑性狀態(tài)時(shí)，靜態(tài)敏感系數(shù)的最大可能值等于應(yīng)力修正系數(shù)Ys的值。a)對(duì)于具有確定屈服點(diǎn)的St:b)對(duì)于具有平穩(wěn)增長(zhǎng)延伸曲線(xiàn)和0.2%塑性應(yīng)變的St、V和GGG(perl.,bai):c)對(duì)于應(yīng)力達(dá)到裂紋萌生狀態(tài)的Eh和IF(root):Y。=0.77Ys+0.22d)對(duì)于應(yīng)力達(dá)到裂紋萌生狀態(tài)的NT和NV:e)對(duì)于應(yīng)力達(dá)到斷裂極限的GG和GGG(ferr.):GB/T3480.3—2021/ISO表面狀況系數(shù)Ykk考慮了齒根表面形貌對(duì)齒根應(yīng)力的影響。這與齒根圓角表面粗糙度和材料有關(guān)(參見(jiàn)14.1的注)。對(duì)于缺口處較粗糙的試樣來(lái)講，其靜強(qiáng)度下的表面狀況系數(shù)Yk與動(dòng)態(tài)應(yīng)力的YRk是不同的。這些系數(shù)都要與平滑試樣進(jìn)行對(duì)比。相對(duì)表面狀況A.7.2表面狀況系數(shù)和相對(duì)表面狀況系數(shù)的確定在B。法中，材料強(qiáng)度值是通過(guò)試驗(yàn)平滑試樣確定的。在此情況，計(jì)算中使用絕對(duì)表面狀況系數(shù)Yr是必須的。因?yàn)辇X根圓角中粗糙度構(gòu)成了“缺口中的小缺口”,Yr的影響被降低(參見(jiàn)14.1的由圖A.1得到的計(jì)算齒輪的Yr和缺口試樣的YRk,是與以下兩者有函數(shù)關(guān)系：a)輪齒根部的峰-谷粗糙度Rz或缺口的Rzk;YY1圖A.1表面狀況系數(shù)Yr和YRk(相對(duì)平滑試樣)根據(jù)A.中的規(guī)定取得Yr并利用式(A.18)～式(A.21)取得YRk,它們與圖A.1中曲線(xiàn)是一致的。這些值要帶入式(A.17)。A.靜強(qiáng)度(一般說(shuō)來(lái))和耐久性極限下的Yrrek(在Rzk<1μm范圍)YRk=1.490—0.471(Rzk+1)0.1…………(A.b)對(duì)于St:YRk=4.924—3.90(Rzk+1)0.01…………(A.20)YRk=4.161—3.155(Rzk+1)0.005A.7.4表面狀況系數(shù)Yp:Bp法耐久性極限和靜強(qiáng)度的Yr是通過(guò)圖A.1中與計(jì)算齒輪齒根圓角的峰-谷粗糙度Rz和材料的函數(shù)關(guān)系取得。有限壽命的Yr的求解，原則上是按照A.7.4.2中提供的方法。A.7.4.2解析值Yk可使用式(A.22)～式(A.25)計(jì)算，它們是與圖A.1中曲線(xiàn)一致的。GB/T3480.3—2021/ISO6336-3:2019A.靜強(qiáng)度(一般說(shuō)來(lái))和耐久性極限下的Yr=1.490—0.471(Rz+1)0平均應(yīng)力影響系數(shù)Ym的參考值Ym定義為具有應(yīng)力比R≠0的疲勞(或靜)強(qiáng)度和由式(5)計(jì)算的R=0的疲勞(或靜)強(qiáng)度之間的Ym僅用于評(píng)定正(拉)應(yīng)力的計(jì)算方法，因此它適合于對(duì)比計(jì)算應(yīng)力(正值)和許用應(yīng)力乘以Ym。下面方法可應(yīng)用于應(yīng)力比在1>R>0。B.2惰輪和行星齒輪M——考慮了