中华人民共和国国家标准齿轮弯曲疲劳强度试验方法主题内容与适用范围本标准规定了测定渐开线直齿圆柱齿轮轮齿弯曲疲劳强度的试验方法以确定齿轮弯曲承载能力所需的基础数据本标准适用于钢铸铁制造的渐开线直齿圆柱齿轮在载荷作用下造成轮齿弯曲疲劳失效的试验其它金属齿轮的弯曲疲劳强度试验可参照使用引用标准渐开线圆柱齿轮基本齿廓渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法齿轮材料及热处理质量检验的一般规定渐开线圆柱齿轮精度工业齿轮润滑油选用方法主要代号本标准中主要代号意义及单位见表表代号意义单位齿宽威布尔分布函数的尺度参数曲线方程常数修正后的曲线方程常数脉动试验载荷作用点的直径脉动试验载荷作用点脉动试验载荷最大值脉动试验载荷最小值端面内分度圆周上的名义切向力国家技术监督局批准实施 续表代号意义单位载荷作用于点的弯曲力臂载荷作用于单对齿啮合区上界点时的弯曲力臂威布尔分布函数的形状参数使用系数弯曲疲劳计算的齿间载荷分配系数弯曲疲劳计算的齿向载荷分配系数动载系数齿轮模数曲线方程指数修正后的曲线方程指数齿根应力循环基数齿根应力循环次数试验点总数法试验夹具跨齿数可靠度载荷力作用点的向径微观不平度十点高度试验有越出点时的失效试验点数循环特性系数载荷作用点处的齿厚半角上界点处的齿厚半角应力实测试验齿轮箱输入转矩平均值实测试验齿轮箱输出转矩平均值实测试验齿轮箱输入转矩最大值径向变位系数载荷作用于单对齿啮合区上界点时的齿形系数 续表代号意义单位载荷作用于点时齿形系数相对齿根表面状况系数载荷作用于单对齿啮合区上界点时的应力修正系数点时的应力修正系数载荷作用于齿轮的应力修正系数计算弯曲强度的尺寸系数相对齿根圆角敏感系数计算弯曲强度的螺旋角系数齿数载荷作用点处的压力角上界点处的压力角单对齿啮合区上界点处的载荷作用角载荷作用点处的载荷作用角螺旋角试验齿轮箱效率对数正态分布函数母体对数平均值正态分布函数母体平均值抗拉强度试验齿轮齿根应力循环特性系数时的齿根应力的试验齿轮弯曲疲劳极限对数正态分布函数母体对数标准差正态分布函数母体标准差试验方法确定齿轮弯曲疲劳强度应采用齿轮台架运转试验简称 试验法 也可采用齿轮轮齿脉动加载试验简称试验法当试验法与试验法结果不同时以试验法结果为准试验法将试验齿轮副安装在齿轮试验机上进行负荷运转试验直至轮齿出现弯曲疲劳失效或齿根应力循环次数达到规定的循环基数 而未失效时以下简称越出 试验终止并获得轮齿在试验应力下的 一个寿命数据当试验齿轮及试验过程均无异常时通常将该数据称为试验点试验法在脉动疲劳试验机上利用专门的夹具对试验齿轮的轮齿进行脉动加载直至轮齿出现弯曲疲劳失效或越出试验终止并获得轮齿在试验应力下的一个寿命数据试验中脉动载荷仅施加在试验轮齿上试验齿轮不作啮合运转所选取的试验轮齿与加过载荷的轮齿包括支承齿至少应间隔一个轮齿每个试验齿轮可得若干试验点试验点的组合根据不同的试验目的按下列不同的试验点组合测定试验齿轮弯曲疲劳特性曲线及弯曲疲劳极限应力常规成组法常规成组法用于测定试验齿验的可靠度应力寿命曲线即劳极限应力试验时取点的弯曲应力循环次数不少于曲线求出试验齿轮的弯曲疲个应力级每个应力级不少于个试验点不包括越出点最高应力级中的各试验最高应力级与次高应力级的应力间隔为总试验应力范围的随着应力的降低应力间隔逐渐减小最低应力级中至少有一个试验点越出少试验点组合法少试验点组合法通常用于测定曲线或仅测定极限应力试验时试验点总数为个测定曲线时应力级为个每个应力级取 个试验点测定极限应力时可采用升降法采用正交法做对比试验时每个对比因素应至少有个试验点试验条件及试验齿轮齿轮弯曲疲劳强度试验应按下述规定的试验条件和试验齿轮进行对比试验的研究对象除外由此可确定试验齿轮的弯曲极限应力试验条件功率流封闭式试验机采用试验法测定轮齿弯曲疲劳强度时应使用功率流封闭式结构的试验机试验机的校验见附录补充件试验机中心距一般为试验齿轮的线速度为试验机的精度应不低于试验齿轮所要求的精度并应具有以下基本功能断齿时自动停机有保证齿轮良好润滑的循环喷油系统有润滑油温度控制装置回油温度应控制在有循环次数记录装置其记录误差不大于脉动疲劳试验机以下采用试验法测定齿轮弯曲疲劳强度时应使用脉动疲劳试验机并根据试验要求及试验齿轮参数设计夹具试验机的主要技术性能及测定见附录 补充件夹具的设计及技术要求见附录补充件润滑油按进行润滑油的选择和保养一般情况下试验机连续运转三个月应进行润滑油的取样检查试验齿轮试验齿轮的参数及精度试验齿轮的模数螺旋角齿宽应力修正系数齿根 圆角参数齿根圆角粗糙度精度为的级齿廓线与齿根圆弧线必须是圆滑过渡检查试验齿轮精度并记录其实测数值检测全部试验齿轮的表面硬度基节偏差并剔除不合格的试验齿轮同一组的试验齿轮其加工设备及加工工艺必须相同试验齿轮的材料及热处理试验齿轮的材料必须有正式技术文件其内容包括材料牌号冶炼方法化学成分热处理状态晶粒度机械性能金相组织和非金属夹杂物等各项指标均应符合应对试验齿轮材料进行无损检测常规检验的规定有条件时齿轮弯曲疲劳强度试验也可在试验条件和试验齿轮参数与产品齿轮工况和参数一致或相近的条件下进行弯曲疲劳失效判据试验中若出现下列情况之一时均应判为弯曲失效轮齿齿根出现可见疲劳裂纹载荷或频率下降沿齿根断齿试验步骤试验前准备按条规定试验条件时应按附录清洗试验齿轮后目测检查齿根过渡圆弧不得有加工刀痕或其它形式的损伤并对试验齿轮及轮齿进行编号或附录的规定对齿轮试验机的性能进行校验试验齿轮按试验机的规定或夹具的设计要求进