gbt 3480-1997 渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法

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1、前言本标准等效采用国际标准渐开线圆柱直齿轮和斜齿轮承载能力计算用以代替年发布的国家标准和相比本标准主要在下列几个方面作了修改强调弯曲强度的重要性并在附录给出了较大的最小弯曲强度安全系数参考值同时对最小接触强度安全系数给出了参考的取值范围并在附录给出了在变动载荷下工作的齿轮强度核算方法在附录中给出了薄轮缘齿轮弯曲应力计算的参考方法齿向载荷分布系数仍采用方法但对个别系数经分析后作了订正并对中的非对称布置和悬臂支承布置的简化公式作局部改进撤销了级精度的简化公式在材料接触及弯曲疲劳极限一节中用四条取值线代替的方框图并根据十

2、年来国产材料试验结果强调了选取材料弯曲疲劳极限时应注意事项在编写格式上明确地将系数分成修正载荷修正计算应力和修正许用应力三大部分将中的第章内容分解为四章同时把静强度核算单列成章对于一些个别系数数据公式和图表按也作了相应修改先前本标准在送审和报批两稿中已对版本中一些明显的不妥之处作出相应订正后又按年月颁布的正式标准版本校订结果证明了所作订正的正确性本标准首次发布于年修订后本标准自年月日起实施同时代替本标准附录是标准的附录附录和附录是提示的附录本标准由中华人民共和国机械工业部提出本标准由全国齿轮标准化技术委员会归口本标

3、准由机械工业部郑州机械研究所负责起草哈尔滨工业大学东北大学北京科技大学中国矿业大学北京研究生部东方汽轮机厂南京高速齿轮箱厂和福州市能源利用研究所参加起草本标准主要起草人唐定国鄂中凯朱孝禄刘忠明李钊刚袁和相池叔航高红梅陈谌闻孟惠荣张元国陈良玉卢霞中华人民共和国国家标准渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法代替范围本标准适用于钢铸铁制造的基本齿廓符合的内外啮合直齿斜齿和人字齿双斜齿圆柱齿轮传动基本齿廓与相类似但个别齿形参数值略有差异的齿轮亦可参照本标准计算其承载能力本标准包括齿面接触强度和轮齿弯曲强度两种校核计算方法本标准规定

4、相对应的齿轮精度标准为对于采用其他精度标准的齿轮当采用本标准的简化方法计算有关载荷系数时应折算成规定标准的相应精度等级本标准是各部门和行业制定齿轮承载能力计算标准和规范的基础引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性渐开线圆柱齿轮基本齿廓齿轮基本术语齿轮材料热处理质量检验的一般规定渐开线圆柱齿轮精度概述可靠性与安全系数不同的使用场合对齿轮有不同的可靠度要求齿轮工作的可靠性要求是根据其重要程度工作要

5、求和维修难易等方面的因素综合考虑决定的一般可分为下述几类情况低可靠度要求齿轮设计寿命不长对可靠度要求不高的易于更换的不重要齿轮或齿轮设计寿命虽不短但对可靠性要求不高这类齿轮可靠度可取为一般可靠度要求通用齿轮和多数的工业应用齿轮其设计寿命和可靠性均有一定要求这类齿轮工作可靠度一般不大于较高可靠度要求要求长期连续运转和较长的维修间隔或设计寿命虽不很长但可靠性要求较高的高参数齿轮一旦失效可能造成较严重的经济损失或安全事故其可靠度要求高达高可靠度要求特殊工作条件下要求可靠度很高的齿轮其可靠度要求甚至高达以上目前可靠性理论虽

6、已开始用于一些机械设计且已表明只用强度安全系数并不能完全反映可靠性水平但是在齿轮设计中将各参数作为随机变量处理尚缺乏足够数据所以本标准仍将设计参数作为确定值处理仍然用强度安全系数或许用应力作为判据而通过选取适当的安全系数来近似控制传动装国家技术监督局发布实施置的工作可靠度要求考虑到计算结果和实际情况有一定偏差为保证所要求的可靠性必须使计算允许的承载能力有必要的安全裕量显然所取的原始数据越准确计算方法越精确计算结果与实际情况偏差就越小所需的安全裕量就可以越小经济性和可靠性就更加统一具体选择安全系数时需注意以下几点本标

7、准所推荐的齿轮材料疲劳极限见是在失效概率为时得到的可靠度要求高时安全系数应取大些反之则可取小些一般情况下弯曲安全系数应大于接触安全系数同时断齿比点蚀的后果更为严重也要求弯曲强度的安全裕量应大于接触强度安全裕量不同的设计方法推荐的最小安全系数不尽相同设计者应根据实际使用经验或适合的资料选定如无可用资料时可参考附录标准的附录选取对特定工作条件下可靠度要求较高的齿轮安全系数取值设计者应作详细分析并且通常应由设计制造部门与用户商定主要代号本标准的主要代号及其意义和单位见表表主要代号代号意义单位中心距标准齿轮及高度变位齿轮的

8、中心距角度变位齿轮的中心距齿宽计算齿宽节点系数齿顶修缘量由跑合产生的齿顶修缘量轮齿单位齿宽总刚度平均值啮合刚度一对轮齿的单位齿宽的最大刚度单对齿刚度直径小轮大轮的分度圆直径小轮大轮的齿顶圆直径小轮大轮的基圆直径小轮大轮的齿根圆直径弹性模量杨氏模量辅助量法面内基圆周上的名义切向力端面内基圆周上的名义切向力端面内分度圆周上的名义切向力齿向公差初始啮合齿向误差跑合