HB Z 89.4-1985 航空锥齿轮.胶合承载能力计算.pdf

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1、中华人民共和国航空工业部部标准1985-06-07发布HB/Z89.4-85 指导性技术文件航空锥齿轮胶合承载能力计算1985-10-01实施中华人民共和国航室工业部批准目录、，、BJ、.，、EJ、，、，、，1111122 。u升温LJe 瞬的点E 顶齿轮齿桂圆则.量准Lm当围度r川点范温.。中用分式度升轮公温温、适积言本体匀Aq引12基本平1嘈lt-an-indnoan唱4.2 重合度系数X. ( 6 ) 4.3 冲击系数Xo，角度系数X.,. .,.,. . . ( 7 ) 4.4 齿顶修形系数Xt:.11. . .,.( 8 ) 5 胶合温度s川 .,. . . . . . . . .

2、. . . . . . . . . . .( 8 ) 中华人民共和国航空工业部部标准HB/Z89.4-85 航空锥齿轮胶合承载能力计算代替1 引曹1. 1 适用?在围本标准提供锥齿轮热胶合*承载能力计算方洁，采用积分温度法。本标准适用于航空用钢制硬齿面直齿和弧齿锥齿轮(包括零度锥齿轮的齿丽胶合承载能力计算。对于偏置轴(准双曲线锥齿轮副不适用。1.2 积分温度准则一对轮齿在咱合过程中，由于载荷、几何和运动参数在变化，齿面上各点的瞬时温升因而不同。将齿面上各接触点瞬时温升沿啃合线的平均值乘以加权数后，再与齿轮本体温度相加，则得齿商平均坦白升，即积分温度。当积分温度超过某一11简界值时，齿面就要发生

3、胶合破坏。2 基本公式胶合的危险性由积分温度。n(与胶合温度Sinl比较来评定，可用下式表达zin( =.: llM + Cz与叫=如Cz!r11;111 ;. Sin_ . . ( 1 ) S引1lt ID j 11 式中，-3M一一本体温度，CC (见第3章)f -3fll一一齿面接触点瞬时温升，。CFg，川一一当量圆柱齿轮嘀合线长度，mm , dx一一微元暗含线长度，C2一一加权数，考虑们与r l.ini对胶合破坏所产生的影响不同而引入的系数，由实验得C2.=1.5，由f1 i :n t一一沿峭合线的平均温升，Oc (见第4章hSilll-一股合温度，Oc (见第5章)J SSinl皿川

4、一一胶合承载能力计算的最小安全系数(见HB/Z89.1-85附录C) (l S 本体温腿骨M本体温度8，是指，运转中的齿轮、润滑油等的系统处于热平衡状态下，轮齿进入啃合前的齿面温度，可按下式近似计算s 热胶台通常是由于咄合处局部过热导致两接触tJJiW金属融焊而粘在言。航空Z业部1985-06-07发布1985-10-01实施1 HBfZ89.4-85 M = (击。;，+C ,Jflaint )XS 式中t九一一润滑油温度，OC , 对j由浴润滑，取油池温度F对喷油润滑，取进j由温度zC，一一考虑摩擦热的一部分传导给轮体，使轮体温度升高的系数，根据试验，取其平均值为C，=O.7;Xs一一润滑

5、系数，考虑il浴润滑比喷油润滑有较好的导热性，对j由j谷润滑，取Xs:1.0;对喷油润滑，取Xs= 1.2。. ( 2 ) 由经验得z平均温升r, a int 平均温升f1. iot是齿面接触点瞬时温升沿咱合线的平均值，并考虑响入冲击和齿顶穆形对平均温升的影响，其表达式如下z4 6Cl.int= -B- flaE Xr _. . .,.,. .It.,t.t.,( 3 ) .阴-.,XoXc 式中z由r1. E一一小轮当量圆柱齿轮齿顶E点的瞬时温升，X.一一重合度系数(见4.2条), Xo一一冲击系数见4.3条)I Xc.-齿顶修形系数见4.4条)。.1 小轮当量圆柱齿蛤齿顶E点的瞬时温升f1

6、. E 小轮中点当量厕柱齿轮齿顶E点的瞬时温升r1. 是假设载荷全部作用于该点时(eVa= 1)的瞬时温升，由下式计算toc (见4.1条)J . ( 4 ) t官rO.75_.0. 由f1. r. :=11 XM XflE Xn -YYHE toJf a . - -VEt=bl, z n132 ( 5 ) 19098 而式中:Ym t一一-中点分度圆上的切向速度，mf S J B一一沿响合线的平均摩擦系数见4.1.2款)J XM一一温升系数，钢对钢时取XM=50.0K.N-O，7日.SO5m-O罚mmJ XDI一一小轮齿顶E点的几何系数(见4.1.3款)J XR一一角度系数见4.3条)J W

7、Bmt一一单位齿宽上的圆周力，N/mm (见4.1.1款hdm l Z一一小轮、大轮的中点分度圆直径，n l 2一一小轮、犬轮的转速，r /mins ilv一申点当量圆柱齿轮的假想中心距，盯1口1;m m 2 HBZ 88.4-85 4.1.1 单位齿宽上的圆周力WBIDI胶合承载能力计算的单位齿宽上的圆周力按下式计算zWBml;:;: -KA KBO KBu KlI y . ( 6 ) .H 式中:Fmt一一申点分度圆名义切向力，N (见HB/Z89.1-85), h.H一一有效齿宽mm，一般取b.H O.85b, KA-.-使用系数见HB/Z89.1-85)J KBI1一一胶合承载能力计算

8、的齿间载荷分配系数见HB/Z89.卜85), KB 。一一胶合承载能力计算的齿向载荷分布系数见HB/Z89.1-85 ) J KBy-一胶合承载能力计算的螺旋线载荷分布系数(见HB/Z89.1-85)。.1.2 沿瞄合线的平均摩擦系数阳平均摩擦系数阳是咱合线上各，帘的摩擦系数的平均值，可取节点的摩擦系数作为近似值。代人节点值VrC、rr;:de盾计算式如下，/飞。.2( F11. 1 KA K B KB .1.BOE B;: 0.0451一一一-一|iiD 0 B XR ( 7 ) cosI b.u VrCr 11:。古巴。I() -:把巾叶的c1 I (j .:) 士1.0时，式(19)取第

9、一下标，当eV011. 0时，武(19)取第二下标.6 HB/Z81.4-85 = zi( !Va一一当量圆柱齿轮端面重合度，(tr) - 1 -t川)(20evo =. 01 +川2(21 ) 4.3 冲击系数Xo，角度系数X自冲击系数Xo是考虑轮齿顶部高滑动区晌入冲击对平均泪升的影响系数，其值可按表2查取。载荷1 。A B C D E咐合线: )拍附合线载荷分布温度。M)nil 咱合温度分布、，FA 曰，E且-all阳二OVM -cb ，l飞n hHU A B C D E 咐合线b )啃介温度分布和积分温度因3载荷和温度分布(示意)图 , HB/za.4-a!-表2驱动方式i 小轮、犬轮齿

10、顶重合度比较Xo e，zZ主1.5.eaI 0.6 小轮驱动大轮f!va2 0 , Ca句C.ff=主旦旦KA_.( 25 ) b.R C 式中IC一一单对齿刚度，C=14N/(mmm) J C.，一一响合刚度，C:.: 20N/ ( mmm) J C.ff一一在给定载荷下轮齿弹性变形刚好得到补偿时的有效齿顶修形量，满载时用式( 24 )、式(25 )计算，Fht一-中点分度圆端商法向力，N , Fhm, = !t_ . . ( 26) cost 对于齿面接触区符合正常要求的锥齿轮，取C.Z C.rr。不符合上述条件者，取x.= 1.0。5 肢合温度札1川肢合温度札川是齿轮抗胶合的极限温度，用

11、标准试验齿轮在CL-I00齿轮试验机上进行试8 HejZ8&.4-8S 验，并按式(1 )计算得出。许多试验表明，对一种ilh一材料的组合，胶合温度t.int为常数，而与运转条件无关。如所设计齿轮的材料和热处理与试验齿轮不同，其胶合温度应按下式修正z:5!1 = MT + Cz Xw r l intT . . .( 27 ) 式中1lMT一一试验齿轮的本体温度，C J tCl.intT-一试验齿轮沿嘀合线的平均温升，oCJ Xw一一金相结构系数，考虑所设计齿轮的材料和热处理与试验齿轮不同而引入的修主系数，由表3查取。 2.0 1.8 1.4 1.2 1. 0 0.5 -一-L一一_l一-图4齿

12、顶修形系数xc.E vama 1. 2 9 b幅IZaJ.4表3材料与热处理Xw 奥民体含量高于正常值0.85 表面硬化钢奥氏体含量正常含量20-30%) i 1.00 奥民体含量低于正常值1.1S 表面镀铜的钢I 1.15 氮化钢I 1.5 磷化钢i IA 泣IHBs022-77中残余奥氏体标准圈1、图2、图、8和图4的战余奥氏体含量分别为19.4%币21二S每. 23.9%和28.0%0 对不同的航空润滑油，由试验得出的1(T和li:idlT值见表4 表4试验齿轮12Cr2Ni4A表面掺辙HRC二?;60残余奥氏体宵量符合H.5022-7.7图1、图2租图3，碳化物等级符合HB5022-77图1、图2、图S和图4。表面粗糙度Ra=O.3-0.7m，齿轮精度等级5-DcHBO-92-76 Xw = 1.0 附加说明，本标准由航空工业部三。一所提出。本标准由南京航空学院、六O六所负责起草。本标准主要起草人s潘升材、吴林丰、王一鸣。10 !润滑油牌号HH-20 4109 4104 4051 4050 bdm|ofIA 136.0 48.1 142.0 52.9 136.7 49.6 191.6 96. 6 164. 3 70. 5