齿间载荷分配系数KHα、KFα

齿间载荷分配系数K_Hα、K_Fα

齿间载荷分配系数是考虑同时啮合的各对轮齿间载荷分配不均匀影响的系数。影响齿间载荷分配系数的主要因素有：受载后轮齿变形；轮齿制造误差，特别是基节偏差；齿廓修形；跑合效果等

应优先采用经精密实测或对所有影响因素精确分析得到的齿间载荷分配系数。一般情况下，可按下述方法确定

①一般方法　K_Hα、K_Fα按表1中的公式计算

②简化方法　简化方法适用于满足下列条件的工业齿轮传动和类似的齿轮传动：钢制的基本齿廓符合GB/T 1356的外啮合和内啮合齿轮；直齿轮和β≤30°的斜齿轮；单位齿宽载荷F_tH/b≥350N/mm(当F_tH/b≥350N/mm时，计算结果偏于安全；当F_tH/b＜350N/mm时，因K_Hα、K_Fα的实际值较表值大，计算结果偏于不安全)

K_Hα可按表3查取

表1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　K_Hα、K_Fα计算公式

项目

公式或说明

齿间载荷分配系数K_Hα^①

当总重合度ε_γ≤2

当总重合度ε_γ＞2

若K_Hα＜1.0，则取K_Hα＝1.0

若K_Fα＜1.0，则取K_Fα＝1.0

啮合刚度c_γ

见表轮齿刚度

基节极限偏差f_pb

通常以大轮的基节极限偏差计算；当有适宜的修缘时，按此值的一半计算

计算K_Hα时的切向力F_tH

F_tH＝F_tK_AK_VK_Hβ，各符号见表名义切向力F_t、表使用系数K_A、表动载系数K_V、表螺旋线载荷分布系数K_Hβ

总重合度ε_γ

ε_γ＝ε_α+ε_β

端面重合度ε_α

纵向重合度ε_β

齿廓跑合量y_α

见表2

重合度系数Z_ε

见表重合度系数Z_ε

弯曲强度计算的重合度系数Y_ε

见表弯曲强度计算的重合度系数Y_ε

① 对于斜齿轮，如计算得到的K_Hα值过大，则应调整设计参数，使得K_Hα及K_Fα不大于ε_α。同时，公式K_Hα、K_Fα仅适用于齿轮基节偏差在圆周方向呈正常分布的情况。

表2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　齿廓跑合量y_α

齿轮材料

齿廓跑合量y_α/μm

限制条件

结构钢、调质钢、珠光体和贝氏体球墨铸铁

铸铁、素体球墨铸铁

y_α＝0.275f_pb

υ＞10m/s时，y_α≤11μm，f_pb≤40μm；

5＜υ≤10m/s时，y_α≤22μm，f_pb≤80μm；

υ≤5m/s时，y_α无限制

渗碳淬火钢或氮化钢、氮碳共渗钢

y_α＝0.075f_pb

y_α≤3μm

注：1.f_pb—齿轮基节极限偏差，μm；σ_Hlim—齿轮接触疲劳极限，N/mm2，见表试验齿轮的接触疲劳极限σ_Hlim。

2.当大、小齿轮的材料和热处理不同时，其齿廓跑合量可取为相应两种材料齿轮副跑合量的算术平均值。

表3　　　　　　　　　　　　　　　　　　齿间载荷分配系数K_Hα，K_Fα

K_AF_t/b

≥100N/mm

＜100N/mm

精度等级

11～12

5级及更低

硬齿面

直齿轮

K_Hα

1.0

1.1

1.2

K_Fα

1/Y_ε≥1.2

硬齿面

斜齿轮

K_Hα

1.0

1.1

1.2

1.4

ε_α/cos²β_b≥1.4

K_Fα

非硬齿面

直齿轮

K_Hα

1.0

1.1

1.2

K_Fα

1/Y_ε≥1.2

非硬齿面

斜齿轮

K_Hα

1.0

1.1

1.2

1.4

ε_α/cos²β_b≥1.4

K_Fα

注：1.经修形的6级精度硬齿面斜齿轮，取K_Hα＝K_Fα＝1。

2.表右部第5，8行若计算K_Fα＞ε_γε_αY_ε，则取K_Fα＝ε_γε_αY_ε。

3.Z_ε见表重合度系数Z_ε，Y_ε见表弯曲强度计算的重合度系数Y_ε。

4.硬齿面和软齿面相啮合的齿轮副，齿间载荷分配系数取平均值。

5.小齿轮和大齿轮精度等级不同时，则按精度等级较低的取值。

6.本表也可以用于灰铸铁和球墨铸铁齿轮的计算。