如何確定滾齒設(shè)備的齒輪接觸疲勞強(qiáng)度

2021-04-13 09:31:08

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確定齒輪接觸疲勞強(qiáng)度應(yīng)在齒輪試驗機(jī)上進(jìn)行試驗齒輪的負(fù)荷運轉(zhuǎn)試驗。當(dāng)齒面出現(xiàn)接觸疲勞失效或齒面應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到規(guī)定的循環(huán)基數(shù)N。而未失效時（以下簡稱“越出”），試驗終止并獲得齒面在試驗應(yīng)力下的一個壽命數(shù)據(jù)。當(dāng)試驗齒輪及試驗過程均無異常時，通常將該數(shù)據(jù)稱為“試驗點”。根據(jù)不同的試驗?zāi)康?，選擇小列不同的試驗點的組合，經(jīng)試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理，確定試驗齒輪的接觸疲勞特性曲線及接觸疲勞值應(yīng)力。

（1）常規(guī)成組法

滾齒設(shè)備常規(guī)成組法用于測定試驗齒輪的可靠度-應(yīng)力-壽命曲線（即R-S-N曲線），求出試驗齒輪的接觸疲勞值應(yīng)力。

試驗時取4～5個應(yīng)力級，每個應(yīng)力級不少于5個試驗點（不包括越出點）。高應(yīng)力有中的各試驗點的齒面應(yīng)力循環(huán)次數(shù)不少于1×106。高應(yīng)力級與次高應(yīng)力級的應(yīng)力間隔為總試驗應(yīng)力范圍的40%～50%，隨著應(yīng)力的降低，應(yīng)力間隔逐漸減少。低應(yīng)力級至少有一個試驗點越出。

（2）少試驗點組合法

少試驗點組合法通常用于測定S-N曲線或僅測定應(yīng)力。

試驗時試驗點總數(shù)為7～16個。測定S-N曲線時，應(yīng)力級為4～10個，每個應(yīng)力級取1～4個試驗點。

測定應(yīng)力時可采用升降法。

采用正交法進(jìn)行對比試驗時，每個對比因素至少有3個試驗點。

試驗條件及試驗齒輪

（1）齒輪接觸疲勞強(qiáng)度試驗按下述規(guī)定的試驗條件和試驗齒輪進(jìn)行（對比試驗的研究對象除外），上此可確定試驗齒輪的接觸疲勞值應(yīng)力。

滾齒設(shè)備

1、試驗條件

A、試驗機(jī)

試驗應(yīng)使用功率流封閉式結(jié)構(gòu)的齒輪試驗機(jī)，試驗機(jī)的性能校核見表A（補(bǔ)充件）。試驗機(jī)的中心距一般為90～150mm，試驗齒輪線速度為8～16m/s。試驗機(jī)的精度應(yīng)不低于試驗齒輪所要求的精度，試驗機(jī)應(yīng)具有以下基本功能：

a.齒輪斷齒時自動停機(jī)；

b.有保證齒輪良好潤滑的循環(huán)噴油潤滑系統(tǒng)；

c.有潤滑油油墨度控制裝置，回油溫度控制在60℃以下；

d.有循環(huán)次數(shù)記錄裝置，其記錄誤差不大于±0.1%。

5.1.1.2潤滑油

按ZB J17 003進(jìn)行潤滑油的選擇的保養(yǎng)。一般情況下試驗機(jī)連續(xù)運轉(zhuǎn)三個月應(yīng)進(jìn)行潤滑油的取樣檢查。

B、試驗齒輪

試驗齒輪模數(shù)的選擇應(yīng)保證在試驗中不出現(xiàn)彎曲疲勞斷齒，通常取m=3～8mm。螺旋角β=0°,齒數(shù)比u=1.2～1.5(小齒輪為主動輪)，試驗齒輪副材料相同，工作齒寬b＞0.05a（中心距，mm），表面粗糙度RZ=2～5μm，精度為GB10095的4～6級，基本齒廓應(yīng)符合GB1356的規(guī)定。

試驗齒輪的材料、熱處理及加工檢測見附錄B（補(bǔ)充件）。

2、齒輪接觸疲勞強(qiáng)度試驗也可在試驗條件和試驗齒輪參數(shù)與產(chǎn)品齒輪工況和參數(shù)一致或相近的條件下進(jìn)行。