【国家标准(GB)】 齿轮弯曲疲劳强度试验方法

UDC 621. 833. 01
中华人民共和国国家标准
GB/T14230—93
齿轮弯曲疲劳强度试验方法
Standard of test methed for bendingload capacity of gears
1993-03-04发布
国家技术监督局
1993-12-01实施
中华人民共和国国家标准
齿轮弯曲疲劳强度试验方法
Standard af test methed fnr hendingJoad capacity of gears
1主题内容与适用范围
/14230-93
本标准规定了测定新开法当齿圖杜齿轮轮齿年也游劳强度的试将方法，以增实内益会曲手载能方所需的基铝数据。
一标社质用丁钢，效制盗的益开线直齿两样齿软在载世作用下范成输齿实由整劳头效的试验，共会同改轮的弯内症劳度试验可委照使用2引用标准
B1356新开载剧注齿轮基本齿率
G3480满乃线哟步轮乐载能力计第大法GB8539
齿轮材料及热处理质项粒验的-般现定B1095
渐开线网车内轮精
2BJ17CC3工业出润游油选用方法3主要代号
本标准中丰费代号，察文及单位见会工。表1
威布尔分布函数的尺度态数
S-N业数力烟培数
嵌止的V曲想方受带数
动试险教有用点的直
冰动式照救药作出点
球动试险费指退大位
珠动验获而最小位
案而内分度周上的名义切向力
国技术监好月1993-03-04批准
1993-12-01实施
GB/T 14230-93
续表：
效商作用于点的曲力性
饮荷作于监对齿暗区二界点时的可力者或行东分布两效的形状数
使用系效
李其疫旁计第的间党得分配系败弯疫劳计首的世向我商分配丢题动载系
齿疮漠数
S-N当我方包指数
恢正后的曲线方考指数
根压力不基效
齿排压九不次效
试验点总数
法试验吴具路齿筑
苹花力作用点的向径
夜现不下座十点高度
武险有题州点时的失激试验点效相环特性系致
载代作用点处的步厚半用
上界点处的齿厚半布
实测试验齿轮将缺入矩平均位
实湿试的步轮箱整出转矩平的值实测试验步轮摘缩人转起最大件格更位系数
载有作用于单对齿略心区,上界点时的步形养数:
4试验方法
CB/T14230--93
染表！
获荷作用时齿形军效
对齿表状心数
载性用于些对齿合区上界点式的位方正系题教荷作用产正时的应力快正系激齿轮的应为账正系数
计算亨曲张度的尺寸系数
相对世报西惠
计算高蓝湿皮的辉统角乐数
收作用点处的力角
上界点然的乐力角
单对齿啮合区上界点处的荷作用角举荷作用点处的费商作片角
试验齿轮粘效率
对致互函分布最数母体对数平均值止态分布西数母体单时位
抗拉强度
试粒齿轮力免费标准bzxz.net
情环特性系数时的也根应力
GK34Bn的试验齿轮弯曲劳极限
对激正态分右面数母体对数标准差正态分布西些伊体标潮差
(e),ral
(),tad
码齿轮弯曲疲劳强应果用凶轮台架运转试验（愉称\A试验法”)，也可采用齿艳轮齿脉动加载试验（简称\B试验法\）.当A试酸法与B试验法结果不同时+以A试学法绩果为准。4.1A试验违
将试验齿轮到安装在达轮试验机上进行负荷运转试验·真至轮齿出现李庭劳失效或齿据应力径环次数达到规定的循环基数入。而未失效时（以下简称“越出\），试验效止并获得轮盘在试验应力下的3
GB/T1423093
“人老命效据，当试验坐轻验过程均无5常时，通常将滚数培称为\式验点\4.2B试验法
化脉动痣劳试验机上利用“的文其，试减齿轮的轮达进行球动加载，有至轮内口现背成凝劳失数或越出，式验终上并荐得轮齿代试验应力下的一个寿命数据，试密中，脉动我荐仅能划在试验轮退试验齿轮小作啮会运转。所选收的试验轮齿，与阳过载荷的轮齿（包活支承齿）全少性回一个轮长，每个试适齿轻可得蒂十试验点：
4.3试验点的组合
根据不同的试验日的，按下死不同的试验点组会测定试验轮弯曲疲萨特止曲线及考曲疲节极陷屈力，
1.3.1常规成组法
节现成组法月于测定试验内验的可靠度-成力-专命出线！即SN由线求出试验巡轻的曲购旁被限应力。
战验时收1～个应方线，每个应力级不下个试验点（不包据越出点。最商应小级中的各试验点时空回享力衡坏达数不少十0.5×10，量高应月继与然高应力能的产力可需为总试愉声力范用的40%5%，随若度力的陈低，成力间陷逐渐减小。最低应方级中至少右：个试验点趋出4.3.2少试验点组合法
少试验点组合决通常用于测是S-N线成仅测定慢限应力，试险时试的点总数为7~1币个，到定S-曲线对,应力链为10个每个应级收-1今试验点。测定极限应力时，可果升许法。采用正交法做对比试验时，势个双比因大应至少有3个试验点，5试整杀件及试验齿轮
51齿轮弯曲费强安试验应下变虹定的试验案什试验内轮进行（对比试验均研定对实除外此研定试验坛轮的湾由极限应力au5.1.1试验素件
5.1.1.1功率所封闭式试肾机
采用A试验法测定轮齿弯曲疫劳强度时：应快用功率流封闭式结构的试验机：试验机的梭验见照录A（补充件）：试验机中心距一般为9~152m试验齿轮落绒速为8~1m/%试验机的精度应不低于试将齿轮所要求的循度，并应具有以下基本功能断出时自动停机
b：有保证齿轮良好润滑的循环喷油系统：有润滑油盟度控制装置，回洲温度应控制在品以下，山女循环次录装翼，共记录读差不大十十0，上%。5.1.1.2动赛劳试验机
来用B试验法测定齿轮弯曲瘦劳强成时·应便用脉动瘦劳试脸机，并表试验要求及计验齿轮垫设计来具。试验机的主要技术生能资定见求B（补充件），爽具的设计及技术要求民阴录心补充件！。
5.1.1.3润滑油
按2BJ17003进行润册油的选择和保并，一般情视下，试验机逆续逗情一个月，应逆行润对油的哪样检查。
5.1.2试验齿轮
5.1.2.1试验齿轮的参数及精度
试验卡轮的模致=3~5mm，期饿角β=0*盘宽6=10~50mm，应力修正系数Y=2.D，齿报4
GB/T14230—93
网角参数,2.5,齿银三角扫随,1μm,销度G1C95的2~7缓退率端与齿根函证线必须卡测过，检变试验轮情度并记录其实换教值。检创全部试验学的表面硬，市偏关别除六个格的试验传轮。同一组的试验卡轮，共加工设餐及划工工艺，学须相同。5.1.2.2试验齿的材料及热处理
试验齿轮的材料必经有正式技术文件、其内穿包括：材料牌号、冶炼方法，化学成分，熟处理紫态，晶粒度、机域性能、金相组统和非金减夹杂物等、各项指标均应符合GB3539常规格验的规定。有系件时应对试验齿轮材料进行光检测。5.2步轮弯曲婉劳强虑试验当可在试龄条件和试熔齿轮整数与产品齿轮工况和参数·致或料近的条代下进行。
6弯曲病劳失效判据
试中，芳启现下列情说之-时，均应判为每曲失效：8轮齿齿根出现可见波劳裂效：
b，：载荷或频益下降5%~10%：
c.沿齿根断齿.
7试验步骤
7.1试验前准备
7.1.1按5.=条规定试验条件时成按录A夜附录1的规定不卡轮试整机的性能选权验。7.1.2待试验齿轮后巨测查齿根过被区弧不得有加工.刀痕或具它形式的授怖，并对试峻齿轮及轮齿进行缩号。
7.1.3试验齿轮按试验机的规定或夹息的设计要求述行安装，7.2预备性试验
所各性试验是为了确定试验的成力级，一般可通过测定一条3-V曲线来估计瘦劳区的载荐范围改极限应力.井根据第4.3.1杀的要求确定应力级，7.3试验过程的监控
按所需应可源点进行加载试验。试验期间要经常检查试验设备，凹现异常应及时排除，准确记录试验点的失效筛环样命，年个试投点均应有完整的试整记录，记表表见附或E（考件）。保阐试验断轮及断出·以备进行失效分析，7.4补充试验点
同-应力级的试验点做完后应进行分布检“死附录门<扑允件），若分布函数的线性相关系数不能满量小俏要求时，需外充试临点，7.5失处分析
8试验齿轮齿根应力计算
8. 1 A 试鉴法
A试验法，其试验齿轮的伤根应力按式(1)计算：W.-E.KA-Rv,K.k-Y..Y.+Y
b+m.YST+YTYRd-Yx
式代号的意文及取值见，GB3480第2.2.2~2.2.3条。8.2B试验法
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首先确定裁荷作月点E的准确位，其方法见附录C（充件），试验西轮的齿根应力应根据已确的E点笠，按式()计算：
F.·Yer·Y
bh.t-Ysr·Yan·Ysmt+Y
或中：YFE—一载低作用下E点时的齿形系数：YsE
一载有作用于F点时的应力修正系数！其余少号游意义及取值均按GB348U第2.2.2～2.2.3茶：Yrr拨GB348U给出的公式让其，各式中的F分用E、、=代人流：公式(1>和<2)计算的有担李曲座力P将试来出及试验齿验转快以G1S0所要表的标准状态(23
B3计算抢齿弯由萨强虑呼，齿应仍按（1)式或(2)式计算，但此时应取YrT=1.CY一1.0Y则百GB3130表2所列公式计算或通过实测得到。结构钢和调质解，球里铸铁，瑞光注可锻铸铁，当（其它材判V≤1\时，其应力可规为静应力，
8.4由丁试验机的限制.H试验法中，循环持性系数·Fm/F.应将实际根应力换算为rF=心时的脉动循还齿根应力av,N/mm*，换算公式为：(1 -r,)
4+ J50
武中：一
一抗在票质.N/mtm
循环特性系数，在试酸期间一常整数且≤.959试驼数拥的统计处理
9.1当试酸点总数火的应力级无糖出点对，共种命值的排序少N... N.,. . N. .NL
当试验点总数为，的应力级有越出点，日失效的式验点数为，时，其对命值的排序为，Nu Nw. N $ N
则对于案一寿命值N的寿命经验分布函数镇为：FCV>u
式中；一
一试验点总款
试验点按寿前再小到大排到的序号，当无越出点时[=卫,当有超出点时/=，3)
9.2B试验法ft，若采用取齿如载形式·其失效间序用平与顺下法计兑，当对F对轻齿加载时，有个齿失效(r多P)。取月=2P,寿命经验分布密数值应按下式计算：F(N>
茂中：
试验轮齿总数=2
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4. — 0. 2
n - li, 4
试验点按寿命恒也小判人排列的平均顺厅4
A = A- +-+I-A. ,
#+a-22
失效试些点单独排列的顺序=
9.3在未试验齿轮的寿命分布孟数时，-般采用正态分布，对数王态分布或二参数成布示分布进行分布检验，确定分存炎型，二种分布两数分别为P(N)-M-M
F(N) = @j InN - Ayi
F(ND)=1-ex[-{i]
式中，N.一长振应力循天次数：“——正象分作两数母体平均值，—·正念分作丽数母体标准差
产一对数正态分你函数体对数平为信α.nN——·对数正态分作函数体对数标准差！威布尔分在函数的尺度孕数
上一—威布尔分们函数的形状参数。9.4分准函数曲载的报合及R-S-N曲线意数的确定见附录1补充件）。10
试险报告
式验报告应包括：
试验片的放要求
武验方法+
试验条件及试验世轮：
试验原始数据；
试验教抛的处理练果；
损伤分析；
试验单位、按人、审核人月期。（9)
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附录A
功率流闭式齿轮试验机的校略
41按试验就的疫术指标逆行检验。42烫定试验齿轮帮的输入输出转矩,并接式（A1)计算试验齿轮猎拍欲准：T
式中，-前人教知的均位.·m：
T，输出转矩的平均值N·；
试验齿抢酬的齿效比。
试验轮的使用票数为：
式中：T，愉人转柜的缺大值N·m在试临载荷范国内，值不人卡1.08(AI)
A3对于静态引载的试验机，还应通母运转迁程中内卸载情沉·试验机在母高试验载荷级一连续运转，址和记求愉人转矩T，随时间动我的哨近，当下的闯微些均该载研的5必时测实终止，绘业载新随时训变化的间载曲线。在试验过程中，可超拟卸载我确定重新较的时附，使知载不大于试验所加较向均2
A4转新测量设器测量误差不大于十1兴。A5准确标定施加载荷，其设差不大于规实致荷的工25.附录
脉动疲劳试验机主要技术性能及测定（补充件）
H1试矶应具有静、动载荷，切载频率和循环次数的恩示或记录装宜。验机的静态载误整不大于上，读查载误差不大于士%3年谢试险前必须对试验机的额率，升数器及载营稳定度进行测试，并有标定记录！叫组试验之前必氛对试机进行萨态载相标定，试验机的静态英尚标定，应使用经计虽部门定期校验合格的测力计并按此测力计给出的标难方法进行标定。C1试验夹其的要求
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附录心
试验志具的独术要求
（补充件）
1试验安具感月有足够范度并能而百地支承试验齿艳。C1.2实其必须保证载营作果在轮齿接近当项的齿前上·并能确定较荷作用点的准确位登。3变其的安装必领保证能而在轮齿上的载微作用线与试些轮的刚相切夹其的究装必氮保证输沿有均句分布。C1.4
C1.5如采用双必划或形式，央具的安装必须保证两受力世的载荷均菌：其谢量偿村对误整不大于5
C2试验夹具的设计
C2.1齿轮李由脉动试验中，无论式验关具是采用单齿圳我形式（见图C1)，还是双齿列裁形式见图2>部应台C1的现定。
图单必加裁形式
C2.2确意载商力的性用点
图双齿载形式
C2.2.【对尊齿加载彩式.应逆十界点正作为载荷作用点则从E点到齿轮心的向径R收E点的压力角n.就痛定了：根蹭上点公法线长度W，确定支承齿药支承件高度11好周心3GB/T14230—93
图（单步加藏光是尺小关系图
式中，W-过E点的公法线长度，mm：，—-试验邀举中心线高度·m
h-(W-h,)
：…一载荷力作用点E到试融齿轮中心的垂直高度.mmh, = R=- sinke
式中：R—E点到试腔齿轮中心的尚空，mmEag
—F点的层力角.(\>、uC.：
C2.2.2对于效齿加载形式，一且齿轮几何参数一定，训跨卡数“及点的位都是确定的，（见C)
其计算方法如下：
a.E点所在医的直径
d = d:
式中，dh
基西自径，mm
b。去点的服力角明按下式计算
一试验齿轮齿数：
式中：2-
试验齿轮的变位系数，
分度原压力角，\)d；
离齿数由下式计算：
式中：
(2 2n 1) -
— 21,
将齿数，按四含五人敢些
一齿玩压角，\rad
- 4rlana) + 2inv
根据点疗置确定土床头尺寸工上头内概距离)、I(上压头内削高)。C2.3设计卖具时应使上压头宽度人十齿完，乐决融度应为60+64HRC，10
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图C4府四数与载荷力作用点的几何关系及齿轮与光具上压头尺女几何关系图附录
R-S-N曲些数的确定
（补充件）
I1寿命分布函数的拟合与检临
本标准推荐案用最小二乘快进行表命分布的拟合优度检验，其具体步骤为，a()()),()计F)
芒接正态分拟合时，则拟合公式为P-1(F(N,))
孝接对数正态分布拟合时、拟合公式为：@-(F(N,)):
(InN,—\an)
若按参数威布尔分布拟会时,则拟合公式为：Inin i-hNs k(dnNt In)
b分行函数的线专相关案整应满足线性相关系数量小值的要求。(D
当线性相关案数最小值同时满足两部以上分布时，应优光选用线灶相关系数绝对值较大的分布；C.确定同一组R-S-N曲线的各应力缴必选取同一类弹分布，D2R-S-N曲线格数的赚定
D2.1按确定的寿分函数计算不同可乖度R的寿命值11
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