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GB／T 3480.5-2021 直齿轮和斜齿轮承载能力计算 第5部分：材料的强度和质量.pdf简介：

GB/T 3480.5-2021是中国国家标准，全称为《齿轮传动设计规范 第5部分：承载能力计算—材料的强度和质量》。该标准主要针对直齿轮和斜齿轮在齿轮传动中的承载能力计算，规定了如何根据齿轮材料的强度特性（如屈服强度、极限强度等）以及材料的质量特性（如密度、弹性模量等）来进行齿轮的设计和评估。它详细阐述了如何考虑材料性能对齿轮疲劳寿命、强度和重量等方面的影响，以确保齿轮在实际工作条件下具有足够的安全性和可靠性。

该标准适用于机械工程、汽车制造、航空航天等领域中齿轮的设计与制造，有助于提高齿轮设计的精确性和效率，减少因材料强度不足或设计不当导致的故障和损坏。

GB／T 3480.5-2021 直齿轮和斜齿轮承载能力计算 第5部分：材料的强度和质量.pdf部分内容预览：

表4非表面硬化调质铸钢（见图7和图8）

表5渗碳火锻钢（锻造或轧制）（见图9和图10）

表5渗碳火锻钢（锻造或车制）（见图9和图10）（续）

注：本文件对碳氮共渗钢未作规定，见6.6和6.7。

T∕CGAS 008-2020 燃气用不锈钢集成管道技术规程）半连续网状碳化物.ML

c）弥散分布碳化物.ML、MO和ME级允许

c）弥散分布碳化物.ML、MO和ME级允许

轮表层碳化物检验图谱（5%硝酸酒精溶液腐蚀）

火焰或感应淬火锻钢和铸钢（见图11和图12）

表6火焰或感应淬火锻钢和铸钢（见图11和图12）（续）

首选炉内回火，提示：免回火或感应回火存在一定风险。 为了得到稳定的硬化效果，硬度分布、硬化层深、设备参数及工艺方法应该建档，并定时检查。另外用1个与工 件形状及材料相同的代表性试样来修正工艺。设备及工艺参数应足以保证硬化效果的良好复现性，硬化层应 布满全齿宽和齿廊，包括双侧齿面、双侧齿根和齿根拐角。 任何级别成品齿轮的轮齿部位都不能存在裂纹、破损、疤痕及皱皮。探伤磁痕每25mm齿宽最多只能1个，每 个齿面不能超过5个；工作齿高1/2的以下部分不准许存在磁痕；对于超标缺陷，在不影响齿轮完整性并征得 用户同意情况下可以去除

图21套圈式加热及淬火示意图

推荐两种试样形式： a 过程控制试棒：可以是任何合金材料和形状，用于检测热处理工艺的稳定性，其显微组织并不 代表产品齿轮的显微组织，但可根据实际经验来推断产品齿轮的状态，这种推断应存档备查。 b） 代表性试棒：主要考虑能反映产品齿轮的冷却速度，试样心部硬度和显微组织应接近表5中第 8项、第11项规定的指标，其推荐尺寸为： 1）最小直径：3倍模数； 2）最小长度：6倍模数。 试样尺寸和（或）形状的改变应征得用户同意。 如果已掌握试样与工件的关系，也可采用某种固定尺寸的试样。 ，但不一定取自同一炉号

机械清理主要是去除热处理后的残渣或涂层。常选用铸钢丸、钢丝切丸、氧化铝石英砂、河砂或玻 离珠等清理介质。清理工件表面还可对残余应力产生影响，其中铸钢丸、钢丝切丸的作用更大。残余应 力的变化会影响到弯曲强度及后续加工。图10中MQ弯曲强度就是在进行了适当的机械清理后测得 的，而非热处理工艺的单一作用结果。 清理抛丸后还可进行切削加工、热处理或压装等工序，但有可能改变残余压应力以及弯曲疲劳 强度。

喷丸是用小尺寸丸粒轰击工件表面的冷作工艺，可在工件表面形成高幅值残余压应力薄层。喷丸 的典型应用将在6.7.2和6.7.3中讨论，这里的喷丸与6.6中的机械清理不能混为一谈。 喷丸工艺应可控，宜基于SAEAMS2430[7]，SAEAMS2432[8]或SAEJ22419的规定进行最低程 度的控制。如果喷丸后没有精加工工序，应对磨削表面采取保护措施，避免喷丸损伤，

喷丸产生的残余压应力可以改善齿轮齿根的弯曲疲劳强度。对于渗碳淬火齿轮，喷丸对弯曲疲劳 强度的提高幅度如下： 对ML级，提高弯曲疲劳极限FE作用不大； 一对MQ级，可使弯曲疲劳极限FE提高10%左右； 一对ME级，可使弯曲疲劳极限FE提高5%左右。 由于喷丸增加了齿面粗糙度，因而会削弱齿面的接触疲劳强度（抗点蚀能力）。因此，需通过齿面精 整来达到规定的表面粗糙度和纹理要求。 喷丸后可进行切削加工、热处理或压装等工序，但可能会改变残余压应力以及弯曲疲劳强度

在征得需方同意的情况下，喷丸可以作为渗碳萍火齿轮的残余奥氏体、晶间氧化IGO及磨削烧伤 等缺陷的返修、补救工艺，如表5所示。如果已磨削表面被喷丸，就应该评估因丸粒打击引起齿面粗糙 度和硬度的变化，以及大、小齿轮表面粗糙度和硬度梯度差异。可以通过精整来达到齿面粗糙度、纹理 及精度要求。

3480.52021/ISO633

本附录介绍了调质（率火加回火)齿轮近似的最大控制截面尺寸，以及影响最大控制截面尺寸的因 素。图示说明了确定最大控制截面尺寸的方法，以及部分低合金钢件推荐的最大控制截面尺寸。 工件的控制截面是指在淬火过程中有工件力学性能（硬度）要求的区域内对冷却速度有决定性影响 的截面。某种钢材的最大控制截面尺寸主要取决于其淬透性，规定硬度、要求硬化层深及淬、回火温度 等因素。 图A.1表示几种热处理后切齿的淬火齿坏控制截面，

控制截面，50mm壁厚（若内孔直径小子 内孔长度的20%，则以外径为准)

D）控制截面.50mm齿宽

d）控制截面，50mm齿圈厚度

d）控制截面.50mm齿圈厚度

标准下载网图A.1控制裁面尺寸示例

当为了合理选材和（或)规定硬度而考患控制截面尺寸时，无需考正常的粗加工余量，而其他加工 余量（如为了减小热处理变形而留余量）则应考虑。 图A.2表示油淬（淬火烈度H=0.5）及回火的两种低合金钢的推荐最大控制截面尺寸，主要考虑 硬度要求范围、淬火前的正常加工余量以及为得到最低齿根硬度而采取的最低480℃回火温度

229 0 200 300 400 500 X 标引序号说明： HBW 最小布氏硬度； X 推荐控制截面尺寸； Y 布氏硬度压痕直径，单位为毫米（mm）； J50 mm=44HRC的 SI E4340H 钢; 2 J18 mm=40HRC的SI E4140H钢 注：如果有热处理试验数据相佐证，也可以采用高于上述推荐值的最大控制截面尺寸。 为达到硬度规定值，可要求不低于480℃回火温度 某些特殊齿轮可以要求更高的硬度范围，例如375HBW～415HBW，388HBW～421HBW及401HBW 444HBW，但由于加工性变差而导致成本上升，应予以考虑。

图A.2两种0.40%C合金钢的控制截面尺寸

附录B （资料性） 心部硬度系数 心部硬度系数Uc的曲线见图19，其中每条曲线相关系

附录B （资料性） 心部硬度系数

（资料性） 心部硬度系数 心部硬度系数U的曲线见图 每条曲线相关系数 和d的值见表B.1，

表B.1图19中Uc曲线系数值

DG∕TJ 08-401-2016 公共厕所规划和设计标准图19中U.曲线系数价