齒輪接觸疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)方法

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1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案齒輪接觸疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)方法(GB/T14229-93)??1主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定漸開線圓柱齒輪接觸疲勞強(qiáng)度的試驗(yàn)方法,以確定齒輪接觸承載能力所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于鋼、鑄鐵制造的漸開線圓柱齒輪由齒面點(diǎn)蝕損傷而失效的試驗(yàn)。其它金屬齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)可參照使用。4試驗(yàn)方法確定齒輪接觸疲勞強(qiáng)度應(yīng)在齒輪試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)齒輪的負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)。當(dāng)齒面出現(xiàn)接觸疲勞失效或齒面應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到規(guī)定的循環(huán)基數(shù)N。而未失效時(shí)(以下簡(jiǎn)稱“越出”),試驗(yàn)終止并獲得齒面在試驗(yàn)應(yīng)力下的一個(gè)壽命數(shù)據(jù)。當(dāng)試

2、驗(yàn)齒輪及試驗(yàn)過程均無(wú)異常時(shí),通常將該數(shù)據(jù)稱為?“試驗(yàn)點(diǎn)”。根據(jù)不同的試驗(yàn)?zāi)康?,選擇小列不同的試驗(yàn)點(diǎn)的組合,經(jīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理,確定試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞特性曲線及接觸疲勞極限應(yīng)力。4.1常規(guī)成組法常規(guī)成組法用于測(cè)定試驗(yàn)齒輪的可靠度-應(yīng)力-壽命曲線(即R-S-N曲線),求出試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力。試驗(yàn)時(shí)取4~5個(gè)應(yīng)力級(jí),每個(gè)應(yīng)力級(jí)不少于5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)(不包括越出點(diǎn))。最高應(yīng)力有中的各試驗(yàn)點(diǎn)的齒面應(yīng)力循環(huán)次數(shù)不少于1×106。最高應(yīng)力級(jí)與次高應(yīng)力級(jí)的應(yīng)力間隔為總試驗(yàn)應(yīng)力范圍的40%~50%,隨著應(yīng)力的降低,應(yīng)

3、力間隔逐漸減少。最低應(yīng)力級(jí)至少有一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)越出。4.2少試驗(yàn)點(diǎn)組合法少試驗(yàn)點(diǎn)組合法通常用于測(cè)定S-N曲線或僅測(cè)定極限應(yīng)力。試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)點(diǎn)總數(shù)為7~16個(gè)。測(cè)定S-N曲線時(shí),應(yīng)力級(jí)為4~10個(gè),每個(gè)應(yīng)力級(jí)取1~4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)。測(cè)定極限應(yīng)力時(shí)可采用升降法。采用正交法進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)時(shí),每個(gè)對(duì)比因素至少有3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)。5試驗(yàn)條件及試驗(yàn)齒輪5.1齒輪接觸疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)按下述規(guī)定的試驗(yàn)條件和試驗(yàn)齒輪進(jìn)行(對(duì)比試驗(yàn)的研究對(duì)象除外),上此可確定試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力σHlim。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案5.1.1試驗(yàn)條件5.1.1.

4、1試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)應(yīng)使用功率流封閉式結(jié)構(gòu)的齒輪試驗(yàn)機(jī),試驗(yàn)機(jī)的性能校核見表A(補(bǔ)充件)。試驗(yàn)機(jī)的中心距一般為90~150mm,試驗(yàn)齒輪線速度為8~16m/s。試驗(yàn)機(jī)的精度應(yīng)不低于試驗(yàn)齒輪所要求的精度,試驗(yàn)機(jī)應(yīng)具有以下基本功能:a.齒輪斷齒時(shí)自動(dòng)停機(jī);b.有保證齒輪良好潤(rùn)滑的循環(huán)噴油潤(rùn)滑系統(tǒng);c.有潤(rùn)滑油油墨度控制裝置,回油溫度控制在60℃以下;d.有循環(huán)次數(shù)記錄裝置,其記錄誤差不大于±0.1%。5.1.1.2潤(rùn)滑油按ZBJ17003進(jìn)行潤(rùn)滑油的選擇的保養(yǎng)。一般情況下試驗(yàn)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)三個(gè)月應(yīng)進(jìn)行潤(rùn)滑油的取樣檢查。

5、5.1.2試驗(yàn)齒輪試驗(yàn)齒輪模數(shù)的選擇應(yīng)保證在試驗(yàn)中不出現(xiàn)彎曲疲勞斷齒,通常取m=3~8mm。螺旋角β=0°,齒數(shù)比u=1.2~1.5(小齒輪為主動(dòng)輪),試驗(yàn)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(jí),基本齒廓應(yīng)符合GB1356的規(guī)定。試驗(yàn)齒輪的材料、熱處理及加工檢測(cè)見附錄B(補(bǔ)充件)。5.2齒輪接觸疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)也可在試驗(yàn)條件和試驗(yàn)齒輪參數(shù)與產(chǎn)品齒輪工況和參數(shù)一致或相近的條件下進(jìn)行。6接觸疲勞失效判據(jù)6.1失效判別方法齒輪接觸疲勞強(qiáng)度

6、試驗(yàn)是以齒面點(diǎn)蝕損傷程度作為接觸疲勞失效的判據(jù)。判別方法有以下兩種:a.單齒點(diǎn)蝕面積率RS=AS/ASW…………………………(1)式中:RS——單齒點(diǎn)蝕面積率,%;精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案AS——試驗(yàn)齒輪單個(gè)齒面上點(diǎn)蝕面積之和,mm2;ASW——試驗(yàn)齒輪單個(gè)齒面的工作表面積,mm2。b.齒輪副點(diǎn)蝕面積率RT=A1T/A1TW+A2T/A2TW…………………………(2)式中:RT——齒輪副點(diǎn)蝕面積率,%;A1T——試驗(yàn)齒輪副主動(dòng)輪全部點(diǎn)蝕面積之和,mm2;A2T——試驗(yàn)齒輪副被動(dòng)輪全部點(diǎn)蝕面積之和,mm2;

7、A1TW——試驗(yàn)齒輪副主動(dòng)輪各齒工作表面積之和,mm2;A2TW——試驗(yàn)齒輪副被動(dòng)輪各齒工作表面積之和,mm2.6.2失效判別準(zhǔn)則6.2.1非表面硬化齒輪,點(diǎn)蝕一般總是在所有齒面上出現(xiàn)。當(dāng)試驗(yàn)齒輪副的硬度相等或相近時(shí),它們的點(diǎn)蝕損傷極限為:RT=2%…………………………(3)當(dāng)試驗(yàn)齒輪齒輪副點(diǎn)蝕面積率達(dá)到式(3)的點(diǎn)蝕損傷極限時(shí),即判定該齒面失效。6.2.2表面硬化齒輪,包括滲碳、滲氮、碳氮共滲、火焰或感應(yīng)淬火的齒輪,點(diǎn)蝕一般在少數(shù)齒上出現(xiàn)。它們的點(diǎn)蝕損傷極限為:RS=4%………………………………(4)

8、或RT=0.5%…………………………(5)當(dāng)試驗(yàn)齒輪點(diǎn)蝕面積率達(dá)到式(4)或式(5)的點(diǎn)蝕損傷極限時(shí),即判定該齒面失效。6.2.3非表面硬化的試驗(yàn)齒輪循環(huán)基數(shù)N0=5×107。表面硬化的試驗(yàn)齒輪循環(huán)基數(shù)N0≥5×107。當(dāng)齒面應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到循環(huán)基數(shù)N0,而齒面點(diǎn)蝕損傷速度未達(dá)到點(diǎn)蝕損傷極限時(shí),試驗(yàn)停止,判定該試驗(yàn)點(diǎn)越出。精彩文檔

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