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如何確定滾齒設備的齒輪接觸疲勞強度

2021-04-13 09:31:08
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確定齒輪接觸疲勞強度應在齒輪試驗機上進行試驗齒輪的負荷運轉試驗。當齒面出現接觸疲勞失效或齒面應力循環次數達到規定的循環基數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力下的一個壽命數據。當試驗齒輪及試驗過程均無異常時，通常將該數據稱為“試驗點”。根據不同的試驗目的，選擇小列不同的試驗點的組合，經試驗數據的統計處理，確定試驗齒輪的接觸疲勞特性曲線及接觸疲勞值應力。

（1）常規成組法

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

試驗時取4～5個應力級，每個應力級不少于5個試驗點（不包括越出點）。高應力有中的各試驗點的齒面應力循環次數不少于1×106。高應力級與次高應力級的應力間隔為總試驗應力范圍的40%～50%，隨著應力的降低，應力間隔逐漸減少。低應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曲線或僅測定應力。

試驗時試驗點總數為7～16個。測定S-N曲線時，應力級為4～10個，每個應力級取1～4個試驗點。

測定應力時可采用升降法。

采用正交法進行對比試驗時，每個對比因素至少有3個試驗點。

試驗條件及試驗齒輪

（1）齒輪接觸疲勞強度試驗按下述規定的試驗條件和試驗齒輪進行（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力。


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1、試驗條件

A、試驗機

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

a.齒輪斷齒時自動停機；

b.有保證齒輪良好潤滑的循環噴油潤滑系統；

c.有潤滑油油墨度控制裝置，回油溫度控制在60℃以下；

d.有循環次數記錄裝置，其記錄誤差不大于±0.1%。

5.1.1.2潤滑油

按ZB J17 003進行潤滑油的選擇的保養。一般情況下試驗機連續運轉三個月應進行潤滑油的取樣檢查。

B、試驗齒輪

試驗齒輪模數的選擇應保證在試驗中不出現彎曲疲勞斷齒，通常取m=3～8mm。螺旋角β=0°,齒數比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，基本齒廓應符合GB1356的規定。

試驗齒輪的材料、熱處理及加工檢測見附錄B（補充件）。

2、齒輪接觸疲勞強度試驗也可在試驗條件和試驗齒輪參數與產品齒輪工況和參數一致或相近的條件下進行。


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