6.4齒間載荷分配系數(shù)KHa,KFa
齒間載荷分配系數(shù)是考慮同時嚙合的各對輪齒間載荷分配不均勻影響的系數(shù)。齒間載荷分配系數(shù)的定義為：在無任何動載荷的情況下，一對齒輪在嚙合區(qū)內(nèi)輪齒上的最大載荷與相同的一對精確齒輪輪齒的相應(yīng)最大載荷之比。
影響齒間載荷分配系數(shù)的主要因素有：
a) 受載后輪齒變形；
b) 輪齒制造誤差，特別是基節(jié)偏差；
c) 齒廓修形；
d) 跑合效果。
齒間載荷分配系數(shù)如能通過精密實測或?qū)λ杏绊懸蛩氐木_分析得到，則應(yīng)優(yōu)先采用；但此時應(yīng)對其測量或分析方法的精度和可靠性進行論證。在一般情況下，可按下述方法確定KHa,KFa。
6.4.1一般方法
齒間載荷分配系數(shù)一般可按下式確定：
當總重合度εy≤2時
當總重合度εy＞2時
按式（141）或（142）計算時
但對于斜齒輪，如計算得的KHa值過大，則應(yīng)調(diào)整設(shè)計參數(shù)，使得KHa及KFa不大于εao同時，式（141）和（142）僅適用于齒輪基節(jié)偏差在圓周方向呈正常分布的情況。
上述各式中：εγ——總重合度；
εγ=εa+εβ……………………………………….(143)
cγ——嚙合剛度，見6.5；
fpb——基節(jié)極限偏差，通常以大輪的基節(jié)極限偏差計算；當有適宜的修緣時，按此值的一半計算；
Ya——齒廓跑合量，見6.4.3；
Zε,Yε——接觸強度和彎曲強度的重合度系數(shù)，分別見7.1.3和7.2.3；
FtH=FtKAKVKHβ………………………………………(144)
FtH——計算FHa時的切向力，N；
Ft，KA，KV，KHβ——見第5章6.1-6.3。
6.4.2簡化方法
簡化方法是基于一般計算方法經(jīng)簡化得出的，適用于滿足下列條件的工業(yè)齒輪傳動和類似的齒輪傳動。
a）鋼制的外嚙合和內(nèi)嚙合齒輪；
b）基本齒廓符合GB 1356；
c）直齒輪和β≤30°的斜齒輪；
d）單位齒寬載荷FtH/b≥350N/mm.
應(yīng)當指出，當FtH/b≥350N/mm時，計算結(jié)果偏于安全，當FtH/b＜350N/mm時，因為KHa,KFa的實際值較表值大，計算結(jié)果偏于不安全。
如果是硬齒面和軟齒面相嚙合的齒輪副，齒間載荷分配系數(shù)取平均值。
如果小齒輪和大齒輪精度等級不同時，則按精度等級較低的取值。
表16的載荷分配系數(shù)也可以用于灰鑄鐵和球墨鑄鐵齒輪的計算。
表16 齒間載荷分配系數(shù)KHa,，KFa
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KAFt/b |
≥100N/mm |
＜100N/mm |
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精度等級Ⅱ組 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11～12 |
5級及更低 |
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硬齒面
直齒輪 |
KHa, |
1.0 |
1.1 |
1.2 |
1/Z2ε≥1.2 |
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KFa |
1/Yε≥1.2 |
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硬齒面
斜齒輪 |
KHa, |
1.0 |
1.1 |
1.2 |
1.4 |
εa/cos2βb≥1.4 |
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KFa |
|
非硬齒面
直齒輪 |
KHa, |
1.0 |
1.1 |
1.2 |
1/Z2ε≥1.2 |
|
KFa |
1/Yε≥1.2 |
|
非硬齒面
斜齒輪 |
KHa, |
1.0 |
1.1 |
1.2 |
1.4 |
εa/cos2βb≥1.4 |
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KFa |
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注
1 經(jīng)修形的6級精度硬齒面斜齒輪，取KHa,= KFa =1。
2 表右部第5，8行若計算KFa＞εγ/εαYε，則取KFa=εγ/εαYε。
3 Zε，Yε分別見7.1.3和7.2.3。 |
6.4.3 齒廓跑合量ya。
齒廓跑合量是在齒輪運轉(zhuǎn)初期，由于跑合使初始基節(jié)極限偏差減小的量；其值沿齒廓法線方向計量。
ya可按表17中的公式近似計算。
表17 齒廓跑合量yα
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齒輪材料 |
齒廓跑合量ya/μm |
限制條件 |
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結(jié)構(gòu)鋼、調(diào)質(zhì)鋼、珠
光體和貝氏體球墨鑄鐵 |
yα=(160/σHlim)fpb (145) |
υ＞10m/s 時，
yα≤(6400/σHlim)μm,fpb≤40μm
5＜υ≤10m/s 時，
yα≤(6400/σHlim)μm,fpb≤80μm
υ≤5m/s 時, ya無限 |
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鐵、素體球墨鑄鐵 |
yα=0.275fpb (146) |
υ＞10m/s 時, υ≤11μm, fpb≤40μm；
5＜υ≤10m/s 時，ya≤22μm, fpb≤80μm
υ≤10m/s 時，yα無限制 |
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滲碳淬火鋼或氮化鋼、氮碳共滲鋼 |
yα=0.075fpb (147) |
yα≤3μm |
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注
1 fpb——齒輪基節(jié)極限偏差，μm；σHlim——齒輪接觸疲勞極限，N/mm2,見圖8.1.2。
2 當大、小齒輪的材料和熱處理不同時，其齒廓跑合量可取為相應(yīng)兩種材料齒輪副跑合量的算術(shù)平均值。 |
