UDC 621.833.001.2 GB J 17 中华人民共和国国家标准 GB 10063--88 通用机械渐开线圆柱齿轮 承载能力简化计算方法 Simplified methods for the calculation of load capacity of involute cylindrical gears for general machines 1988-12-10发布 1989-07-01实施 国家技术监督局发布 次 目 主题内容与适用范围 (1) 1.1’主题内容 (1) 1.2适用范围· ..(1) 2引用标准· .(1) 主要代号、术语、单位… ..(1) 载荷及共用系数 .(3) 4.1 切向力、转矩、功率· (3) 4.2 使用系数KA· ...(3) 4.3 动载系数K， (5) 齿面接触强度计算 (5) 5 5.1 基本计算式 *-( 5 ) 5.2 系数CH1 (5) 5.3 系数 CH2 .(5) 5.4 系数CH3* .(7) 5.5 系数CH4 -·(12) 5.6 试验齿轮的接触疲劳极限OHlim . (13) 5.7 齿面工作硬化系数Zw (91) . 5.8 接触强度计算的尺寸系数Zx (16) 5.9 接触强度计算的寿命系数ZNT.. .. (17) 5.10 弹性系数Ze ..(17) 5.11 接触疲劳强度的最小安全系数SHmix (18) 6齿根弯曲强度计算 ...(18) 6.1 基本计算式 ...(18) 6.2 系数CF ..(18) 6.3 系数CF2 . (18) 6.4 系数CFs (19) 6.5 系数CF (19) 6.6 齿轮材料的弯曲疲劳强度基本值GFE ...(20) 6.7 齿根弯曲强度计算的寿命系数YNT -(23) 6.8 复合齿形系数YFs. (23) 6.9 齿根弯曲强度的最小安全系数SFmin (23) 附录A 当量载荷的确定（参考件）· (28) 附录B 齿轮的设计公式（参考件） (29) 中华人民共和国国家标准 UDC 621.833 通用机械渐开线圆柱齿轮承载能力 .001.2 GB10063---88 简化计算方法 Simplified methods for the calculation of load capacity of involute cylindrical gears for general machines 1主题内容与适用范围 1.1主题内容 本标准是以GB3480为依据，针对通用机械齿轮的特点，而制订的。 本标准规定了通用机械渐开线圆柱齿轮齿面接触强度和齿根弯曲强度两种简化校核计算方法。 1.2适用范围 本标准适用于钢、铸铁制造的，基本齿廓符合GB1356的内外啮合直齿、斜齿和人字齿渐开线圆 柱齿轮传动。 1.2.1速度 本标准适用于齿轮转速n3600r/min，分度圆圆周速度1m/s35m/s，速度处于亚临界区 的齿轮。 1.2.2载荷 本标准适用于载荷KAFt/b≥100N/mm的齿轮。 1.2.3精度 本标准适用于GB10095的5、6、？、8、9级精度的齿轮。 1.2.4重合度 本标准适用于1.28n1.9的齿轮。 2引用标准 GB1356渐开线圆柱齿轮基准齿廓 GB3480渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法 GB 8539 齿轮材料及热处理质量检验的-般规定 GB 10095 渐开线圆柱齿轮精度 3主要代号、术语、单位 a 中心距 mm b 齿宽 rm d 分度圆直径 mm di、d2 小轮、大轮的分度圆直径 mm Ft 端面内分度圆上的名义切向力 N Fteq 端面内分度圆上的当量切向力 N HB 布氏硬度 HRC: 洛氏硬度 国家技术监督局1988-12~10批准 1989-07-01实施 1 GB10063-88 HV 1 F=9.8N时的维氏硬度 HV10 F=98.1N时的维氏硬度 ha 齿顶高 mm hao 刀具基本齿廓的齿顶高 mm KA 使用系数 KFα 弯曲强度计算的齿间载荷分配系数 KFβ 弯曲强度计算的齿向载荷分布系数 K Ha 接触强度计算的齿间载荷分配系数 K 接触强度计算的齿向载荷分布系数 Kv 动载系数 mm mn 法向模数 N. 应力循环次数 Neq 当量应力循环次数 No 材料疲劳破坏最少应力循环次数 Nα 应力循环基数 ny、n2 小轮、大轮转速 r/min 名义功率 kw Pey 当量功率 kw PFP 弯曲强度计算的许用功率 kw PH 接触强度计算的许用功率 kw qs 齿根圆角参数 Ra 轮廓算术半均偏差 μm Rz 微观不平度十点高度 μm SFmin 弯曲强度计算的最小安全系数 SHmit 接触强度计算的最小安全系数 T 名义转矩 N.m TI、T2 小轮、大轮的名义转矩 N.m Teq 当量转矩 N.m u 齿数比，=22/211 线速度，分度圆周速度 m/ s α1、2 小轮、大轮的法向变位系数 YFa 力作用于齿顶时的齿形系数 Yfs 力作用于齿顶时的复合齿形系数 Ysa 力作用于齿预时的应力修正系数 YNT 弯曲强度计算的寿命系数 YRreIT 相对齿根表面状况系数 YsT 试验齿轮的应力修正系数 Yx 弯曲强度计算的尺寸系数 Yp 弯曲强度计算的螺旋角系数 YoreiT 相对齿根圆角敏感系数 Y. 弯曲强度计算的重合度系数 Z. e /N/ mm² 弹性系数 ZH 节点区域系数 Z. 润滑油系数 2 SAG GB10063 --- 88 ZNT 接触强度计算的寿命系数 ZR 粗糙度系数 z. 速度系数 Zw 齿面工作硬化系数 Zx 接触强度计算的尺寸系数 Zp 接触强度计算的螺旋角系数 Ze 接触强度计算的重合度系数 2 齿数 21、 22 小轮、大轮的齿数 Zv 当量齿数 αn 法向分度圆压力角 () β 分度圆螺旋角 () εα 端面重合度 an 法向重合度 d3 纵向重合度 V40、 V50 40℃、50℃时润滑油运动粘度 mm" /s 泊松比 pao 基本齿廓齿顶圆角半径 mm pf 齿根圆角半径 mm OFE 齿轮材料的弯曲疲劳强度基本值 N/ mm? OFP 许用齿根应力 N/ mm² UF lin 试验齿轮的弯曲疲劳极限 N/ mm² OHlim 试验齿轮的接触疲劳极限 N/mm² CHP 许用接触应力 N/ mm? 角速度 rad/s 载荷及共用系数 4.1切向力、V转矩、功率 4.1.1 名义值 2000T 1 000P Ft (1) d Ftd 1 000 p 9549P T: .(2) 2 000 n Ftu Tw Tn P: (3) 1 000 1000 9 549 4.1.2当量载荷 当量载荷（当量切向力Fteq、当量转矩Teq或当量功率Peq）是指与载荷图谱具有相同作用效果 的恒定载荷，也就是在当量载荷的作用下，与按载荷图谱加载，齿轮具有同样的寿命和可靠度。 Fteq= KAFt .(4) Teq-KAT (5) Pe=KAP (6) 当已知载荷图谱时，当量载荷的计算详见附录A（参考件）。当仅知名义载荷时，当量载荷可按 式（4）、（5）、（6）计算，式中使用系数KA按4.2条确定。 4.2＇使用系数KA 3 GB10063---88 使用系数KA是考虑由于啮合外部因素引起的动力过载影响的系数。这种过载取决于原动机和工 作机的特性、质量比、联轴器类型以及运行状态。 当以实测或分析方法确定齿轮的当量载荷时，取KA=1。当上述方法不能实现时，可参考表1查 取KA。 表1使用系数KA 工作 机 1. 作特性 原动机工作特性 均匀平稳 轻微振动 中等振动 强烈振动 均匀平稳 1.00 1.25 1.50 1.75 轻微振动 1.10 1.35 1.60 1.85 中等振动 1.25 1.56 1.75 2.0 强烈振动 1.50 1.75 2.0 2.25 注：①表中数值仅适用于在非共振速度区运转的齿轮装置。对于在重载运转，启动力矩大，间歇运行以及有反复 振动载荷等情况，就需要校核静强度和有限寿命强度。 ②对于增速传动，根据经验建议取上表值的1.1倍。 ③当外部机械与齿轮装置之间有挠性联接时，通常KA值可适当减小。 表.1中原动机的工作特性可参考表2。工作机的工作特性可参考表3。 表2原动机工作特性示例 工作特性 原 动 机 均勾平稳 电动机（例如直流电动机）、均匀运转的蒸汽轮机、燃汽轮机（小的，启动力矩很小） 轻微报动 蒸汽轮机、燃汽轮机、液压装置、电动机（经常启动，启动扭矩较大） 中等振动 多缸内燃机 强烈振动 单缸内燃机 表3工作机工作特性示例 工作特性 作 机 发电机、均匀传送的带式运输机或板式运输机、螺旋输送机、轻型升降机、包装 均匀平稳 机、机床进刀传动装置、通风机、轻型离心机、离心泵、轻质液体拌和机或均匀密 度材料拌和机、剪切机，冲压机1）、回转齿轮传动装置、往复移动齿轮装置2) 不均勾传动（例如包装件）的带式运输机或板式运输机、机床的主驱动装置、重型 升降机、起重机中回转齿轮装置、工业与矿用风机、重型离心机、离心泵、稠粘液 轻微动 体或变密度材料的拌和机、多缸活塞泵、给水泵、挤压机（普通型）、压延机、转 炉、轧机3）（连续锌条、铝条以及线材和棒料轧机） 中等振动 橡胶挤压机、橡胶和塑料作间断工作的拌和机、球磨机（轻型）、木工机械（锯 挖捆机（铲斗传动装置、多斗传动装置、筛分传动装置、动力铲）、球磨机（重 强烈振动 型）、橡胶揉合机、破碎机（石料，矿石）、重型给水泵、旋转式钻探装置、压砖 、压坏机、轮碾机 注：1）额定转矩最大切削、压制、冲