接触强度计算的寿命系数ZNT

寿命系数ZNT是考虑齿轮寿命小于或大于持久寿命条件循环次数Nc(见下图),其可承受的接触应力值与其相应的条件循环次数Nc时疲劳极限应力的比例的系数

接触强度的寿命系数ZNT

当齿轮在定载荷工况工作时,应力循环次数NL为齿轮设计寿命期内单侧齿面的啮合次数;双向工作时,按啮合次数较多的一侧计算。当齿轮在变载荷工况下工作并有载荷图谱可用时,应按在变动载荷下工作的齿轮强度核算的方法核算其强度安全系数;对于缺乏工作载荷图谱的非恒定载荷齿轮,可近似地按名义载荷乘以使用系数KA来核算其强度

条件循环次数Nc是齿轮材料S-N(即应力-循环次数)曲线上一个特征拐点的循环次数,并取该点处的寿命系数为1.0,相应的S-N曲线上的应力称为疲劳极限应力

接触强度计算的寿命系数ZNT应根据实际齿轮实验或经验统计数据得出S-N曲线求得,它与一对相啮合齿轮的材料、热处理、直径、模数、齿面粗糙度、节线速度及使用的润滑剂有关。当直接采用S-N曲线确定和S-N曲线实验条件完全相同的齿轮寿命系数ZNT时,应将有关的影响系数ZRZvZLZWZx的值均取为1.0

当无合适的上述实验或经验数据可用时,ZNT可由下表的公式计算或由上图查取

接触强度的寿命系数ZNT

材料及热处理

静强度最大

循环次数

N0

持久寿命条

件循环次数

Nc

应力循环次数

NL

ZNT计算公式

结构钢

 

 

 

 

调质钢

 

 

 

 

 

 

 

球墨铸铁(珠光体、贝氏体)球光体可锻铸铁渗碳淬火的渗碳钢感应淬火或火焰淬火的钢和球墨铸铁

N06×105

Nc109

NL6×105

ZNT1.6

6×105NL107

107NL109

109NL1010

N0105

Nc5×107

NL105

ZNT1.6

105NL5×107

5×107NL1010

灰铸铁、球墨铸铁(铁素体)渗氮处理的渗氮钢、调质钢、渗碳钢

Nc2×106

NL105

ZNT1.3

105NL2×106

2×106NL1010

氮碳共渗的调质钢、渗碳钢

NL105

ZNT1.1

105NL2×106

2×106NL1010

注:当优选材料、制造工艺和润滑剂,并经生产实践验证时,这几个式子可取ZNT1.0