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GB／T 3480.3-2021 直齿轮和斜齿轮承载能力计算 第3部分：轮齿弯曲强度计算.pdf简介：

GB/T 3480.3-2021 是中国国家标准，全称为《齿轮传动 齿轮承载能力计算 第3部分：轮齿弯曲强度计算》。这个标准规定了如何计算直齿轮和斜齿轮在弯曲载荷下的承载能力，是齿轮设计和制造的重要参考依据。它考虑了齿轮材料的性质、齿轮的几何参数、齿形、齿面硬度等因素，给出了一套科学的方法来评估齿轮在实际工作中的疲劳强度，以保证齿轮在正常运行下不会因为过高的弯曲应力而失效。这个标准适用于工业齿轮的设计、制造和检验，对提升齿轮的可靠性和寿命具有重要意义。

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5.4中的说明在原则上也适用于确定这些系数

方法A的齿根应力极限是通过试验计算齿轮或试验与其相当接近的试验齿轮来确定。采用此法 寸，相对表面状况系数等于或近似等于1.0。为了确定与试验齿轮相关的材料的表面状况系数，需要进 行更加仔细的分析，

um是一个有代表性的平均值DB11∕T 316-2015 地下管线探测技术规程，因此通常计算齿轮的耐久性极限的YRrelT值基本接近1.0。对于静 计算的YRmT也可取其等于1.0。

14.3相对表面状况系数YrmlT：方法B

14.3.2.2静强度下的Y.

尺寸系数Yx被用来考虑齿轮轮齿尺寸大小对 的影响：材料组织中薄弱点的可能分布、应 梯度（按照材料强度理论，随尺寸的增加而减小）；材料的质量（由锻件的大小和锻造的有效性决定)以 缺陷表现等。 下列因素对Yx有显著影响： a）材料及其纯净度、化学成分、锻造工艺： b 热处理方式、淬硬深度及均匀性； c）模数。硬齿面齿轮的模数与淬硬层深度和轮齿尺寸有关（心部支撑效果）。 大小齿轮的尺寸系数Y应分别确定

15.2方法A的尺寸系数Y

[5.3方法B的尺寸系数Y

热处理专业人员的实践经验而确定的

15.3.2耐久性极限和静强度下的图解值

Yx值可根据齿轮模数、材料及其热处理由图17

15.3.3.2静强度下的尺寸系数Y

B.3.2静强度下的尺寸系

Yx=1.0。 15.3.3.3有限寿命下的尺寸系数Yx Yx可根据15.3.3.1和15.3.3.2得到的耐久性极限下和静强度下的两个尺寸系数值，在中间用线性 雷值方法求得。这个过程已包含在了5.4.4的方法中。因此，如果已经根据5.4.4计算得到了高周疲劳 寿命下的许用应力，那么附加插值法求Yx则不适用

齿根弯曲应力6的方法原理、条件假设和应

许用齿根弯曲应力6品 一分别通过缺口试样或平滑试样取得

A.2许用齿根弯曲应力G:B.法

A.2.1静强度和耐久性极限的G

klim 缺口试样弯曲应力的名义值，这是与其几何尺寸、材料、热处理和表面状况相关的弯曲 应力极限（参见以下的推荐）； Ysk 对应于缺口试样的应力修正系数； YNk 对应于缺口试样的齿根弯曲强度寿命系数，它用于考虑有限载荷循环次数下更高的承 载能力； 相对齿根圆角敏感系数，它是计算齿轮齿根圆角敏感系数与缺口试样的敏感系数的比 值（见A.7），它考虑到了材料对缺口的敏感程度； 相对粗糙度系数，它是计算齿轮齿根圆角粗糙度系数与缺口试样粗糙度系数的比值（见 A.7），它还考虑到了齿根相对表面粗糙度系数的影响。 对于のklim，应考虑由于制造条件不同所引起的计算齿轮与试样之间的热处理后材料性能的不同， 样与计算齿轮的应力作用截面的差异

其他有关的符号在5.4.3中给出了定义。 缺口试样的修正系数值（oklim、Ysk和Y）应通过试验或查阅文献资料来确定（见A.5）。klim和所 有相应的修正系数应基于缺口试样的静强度和耐久性极限进行评定。 影响系数应按照5.4.3给出的方法确定

A.2.2有限寿命的Gm

0Ep值应按5.4.4给出的方法确定

A.3许用齿根弯曲应力G:B，法

plim 平滑试样弯曲应力的名义值，这是与其几何尺寸、材料和热处理相关的弯曲应力极限（参 见以下的推荐）； 对应于平滑试样的齿根弯曲强度的寿命系数，用于考虑有限循环数下更高的承载能力： Y 相对于平滑试样的计算齿轮齿根圆角敏感系数，考虑了材料对缺口的敏感性； YR 齿轮相对于平滑试样的表面状况系数，和平滑试样有关，考虑了相对表面粗糙度系数的 影响。 对于klim，需要考虑因制造条件不同而引起的试样与齿轮之间的热处理后材料特性的差异。 其他有关术语和符号在5.4.3给出了定义。 对于平滑试样，のplim和YNp的评定应通过试验或查阅文献资料来确定（见A.5）。plim和所有相应的 修正系数应基于试样的静强度和耐久性极限进行评定。 这些影响系数应该根据5.4.3和5.4.4的方法确定

A.4弯曲强度的安全系数（轮齿折断的安全性)S

本方法采用5.2描述的方法，根据A.2计算的FG。

这些值的信息可参见A.1.1和A.1.2。弯曲应力的名义值αklim和plim由带缺口或平滑试样的脉动 加载弯曲试验获得.也可在文献中找到。

A.6缺口敏感系数Y和相对缺口敏感系数Y

在13.1中所做的说明可用于缺口试样断裂的Ya，也可用于相对敏感系数，它关系到计算齿轮对于 缺口试样的敏感性（Yak）

A.6.2缺口敏感系数的确定

A.6.2.2 B 法

A.6.3相对缺口敏感系数Yaml:Bk法

A.6.3.1.1耐久性极限下的Ys

计算齿轮的Y和缺口试样的Ya是从图14中Q（齿轮），qk（试样）和相应的材料的函数关系得到

A.6.3.1.2静强度下的Ysml

Yarelk=Y Ya

计算齿轮的Y。和缺口试样的Y是从图15中Ys（齿轮）、Ys（试样）和相应的材料的函数关系 根据式（A.3)得到静强度的Y：relk。缺口试样的应力修正系数Ys的值（与缺口的形状系数有关 文献资料中获取

A.6.3.2.1耐久性极限下的Y.

Y.可根据式（A.4)和表4所给数值计算

A.6.3.2.2静强度下的Yal

Y可按A.6.4.2.2计算。Yk可用式（A.5）～ 式（A.9）计算，与图15中曲线是一致的，替换式（A 的两个值可以得到Yarelk。 a）对于具有确定屈服点的 St:

A.7表面状况系数Y和相对表面状况系

表面状况系数Y和相对表面状况系数Ykml

表面状况系数Y考虑了齿根表面形貌对齿根应力的影响。这与齿根圆角表面粗糙度和材料有关 参见14.1的注）。对于缺口处较粗糙的试样来讲，其静强度下的表面状况系数Yrk与动态应力的Yrk 是不同的。这些系数都要与平滑试样进行对比。相对表面状况系数YRrl表现了计算齿轮表面状况系 数与粗糙缺口试样表面状况系数的关系，

A.7.2表面状况系数和相对表面状况系数的确定

A.7.2.1 B,法

根据B法，材料强度值是由带缺口，粗糙试样试验得来的，缺口试样的Rz和q值越趋近所考虑 奇轮的这些值，YR叫的值就越趋近趋于1.0。

A.7.2.2B. 法

在B法中，材料强度值是通过试验平滑试样确定的。在此情况，计算中使用绝对表面状况系数 R是必须的。因为齿根圆角中粗糙度构成了“缺口中的小缺口”，YR的影响被降低（参见14.1的 主）。

这里YRo是平滑试样的表面状况系数。 当Ys定为等于2.0时，可以获得一个近似平均值。图A.1是用此值绘制的，

A.7.3相对表面状况系数YRmlk:B.法

DG∕TJ 08-2058-2017 生态公益林建设技术规程附录B （资料性附录） 平均应力影响系数Y的参考值

平均应力影响系数YM可计算如下

R一一应力比； M考虑了平均应力对疲劳（或静)强度幅值的影响，并被定义为平均应力增加后疲劳强度幅值 的降低量除以平均应力的增加值（表B.1中列出数值可用于M，参见以下证明）。 可简化为，对于以同样的载荷施加于前齿面和后齿面的设计，R可假定等于一1.2。对于以显著不 同的载荷施加在前后齿面上，R可如下式设定

FRlow一较低载荷齿面单位齿宽的载荷； FRhigh一一较高载荷齿面单位齿宽的载荷。 除表面硬化的情况外，表中所列的疲劳极限下的M与齿根圆角形状无关。原则上，M值与静态缺 口敏感系数有关（大约间接地和Y。有关），但对表面硬化的齿轮来说变动量较大，例如平滑的半圆弧和 磨削的圆角之间的情况会明显不同。

表B.1平均应力比M

B.3加载方向周期变化的齿轮

对于以全载荷周期性作用在两个齿面的硬齿面齿轮，YM可以按照换向齿轮（R三1)的情形计算， 可按疲劳极限选取。当方向变化的次数超过100和载荷循环总数超过3X10°时，这个简化方法是 的。

GB∕T 13477.19-2017 建筑密封材料试验方法 第19部分：质量与体积变化的测定B/T3480本部分涉及的国家标准、国际标准对照