8齒向載荷系數KHβ、KFβ
8.1概述
8.1.1齒向載荷系數KHβ、KFβ修正強度計算式，反映載荷沿齒寬分布的均勻性。
8.1.2 KHβ定義為每單位齒寬的最大載荷與單位齒寬的平均載荷比。
8.1.3 KFβ定義為最大齒根應力與平均齒根應力之比。
8.1.4載荷不均勻分布的大小受下列因素影響：
——齒輪制造精度、輪齒接觸斑點、齒距精度；
——在安裝中齒輪的對中度
——由齒輪內部載荷或外部載荷引起的輪齒、軸、軸承、箱體、支撐箱體的基礎彈性變形；
——軸承公差
——齒面赫茲接觸變形
——由于運行溫度產生的熱膨脹與熱變形（特別對于箱體與齒輪軸、軸承的材料不同的齒輪裝置特別重要）；
——由于運行速度產生的離心變形。
8.1.5錐齒輪的幾何特征是沿著齒寬方向變化的。切向載荷的軸向分量與徑向分量是隨輪齒接觸位置而變化的。同樣齒輪箱的安裝基礎變形與輪齒變形也要改變、進而影響到輪齒接觸的位置、大小與形狀。
對于運行轉矩變化的情況，在滿載下應期望有“理想”的接觸，在中間載荷下，可接受滿意的接觸。
GB/T10062不適用于接觸斑點不良的錐齒輪（見5.4.8與附錄C）。
8.2 A法
為按A法精確確定載荷沿齒寬的分布，所有影響系數（例如：在使用中齒根應力的測量）都要全面的分析。然而由于其成本高，在實踐中這種分析方法受到限制。
8.3 B法
錐齒輪的B法的方案還在研究中。
8.4 C法
8.4.1齒向載荷分布系數KHβ-C
在錐齒輪中，齒向載荷分布主要受到鼓形齒與使用中變形的影響。為考慮鼓形效果（點接觸）用一橢圓代替矩形接觸區，橢圓的長軸等于齒寬b，其短軸等于相應的當量圓柱齒輪端面嚙合線的長度。在載荷分布的計算中，這個系數取1.5（這個值僅適用于附錄C規定的具有良好接觸斑點的錐齒輪副）。
變形的影響與軸承布置的影響，用裝配系數KHβ-be來考慮。KHβ-be的值見表3
表3 裝配系數KHβ-be
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接觸斑點檢驗 |
小齒輪與大齒輪的裝配條件 |
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檢查接觸斑點 |
沒有任何齒輪是懸臂裝配 |
一個齒輪是懸臂裝配 |
兩個齒輪件都是懸臂裝配 |
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滿載下對每套齒輪在箱體中檢查 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
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輕載下對每套齒輪檢查 |
1.05 |
1.10 |
1.25 |
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用標準齒輪裝置檢查，估算滿載下的接觸斑點 |
1.20 |
1.32 |
1.50 |
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注：在最大的工作載荷下并在良好的接觸斑點條件下檢查，最大的工作載荷由裝配條件下齒輪的變形試驗證實。 |
注意：觀察到接觸斑點是各個位置輪齒嚙合接觸的累積圖形。僅當在齒輪一整轉中接觸斑點的偏移是小的（偏向小端或偏向大端），上述計算式才有效。特別對于用研磨法精加工的齒輪，單對齒接觸斑點的偏移是很明顯的。
為補償在滿載下有效齒寬be小于齒寬b的85％，齒向載荷系數要修正，則齒向載荷系數KHβ-C為：
對于be≥0.85b
KHβ-C=1.5KHβ-be……………………………………………………(29)
對于be＜0.85b
上述公式對非鼓形齒不適用。
8.4.2齒向載荷分布系數KFβ-C
KFβ是考慮沿齒寬載荷分布對輪齒根部應力的影響。
式中：KHβ見8.4.1；KFO見8.4.3。
8.4.3.1計算公式
齒長方向曲率系數的計算公式：
對弧齒錐齒輪
式中：
rco——刀具半徑，單位為毫米（mm）；
Rm——中點錐距，單位為毫米（mm）
式中：
βm——中點螺旋角
如果KFO的計算值大于1.15，取KFO=1.15；如果KFO的計算值小于1.0，則取KFO=1.0。
對直齒錐齒輪和零度齒錐齒輪
KFO=1.0…………………………………………………（34）
