附錄A

最小安全系數參考值^15]

使用要求	最 小 安 全 系 數
	SFmin	SHmin
高可靠度	2.00	1.50～1.60
較可靠度	1.60	1.25～1.30
一般可靠度	1.25	1.00～1.10
低可靠度	1.00	0.85
注 1 在經過使用使用驗證或對材料強度、載荷工況及制造精度擁有較準確的數據時，可取表中SFmin下限值。 2 一般齒輪傳動不推薦采用低可靠度的安全系數值。 3 采用低可靠度的接觸安全數值時，可能在點蝕前先出現齒面塑性變形。

15]附錄A表中各S_Fmin推薦值是根據ISO6336：1996規定S_Fmin=1.25，經理論分析論證并參考權威的經驗數據確定的。

附錄B

（提示的附錄）

在變動載荷下工作的齒輪強度核算^16] （16]等效采用ISO/DTR10495：1995。）

B1 有載荷圖譜的強度計算

當齒輪在變動載荷下工作且有載荷圖譜（示意圖見圖B1）可用時，應按Palmgreen-Miner定則核算其不同載荷水平下的應力及其疲勞累積損傷計算的強度安全系數。上述定則假定：齒輪在一系列不同的重復應力水平下工作所造成的疲勞累積損傷度，等于每一個應力水平的應力循環次數與材料應力-循環次數特性線（S-N曲線）上該應力水平對應的循環次數的比值之和（參見式（B2））。為了偏于安全，這里所謂的每一應力水平應取每一應力水平區間中的最大應力值。例如，在第i級應力水平下工作的循環次數為N_Li，該應力水平所對應的S-N曲線上的應力循環次數為N_i,i=1,2,3,…,則有

式中：U_i——在第i級應力水平下的疲勞損傷度；

　　　Ｕ——齒輪疲勞累積損傷度。

　　　為保證齒輪強度安全系數Ｓ≥1.0，則需有

Ｕ≤1.0…………………………………………………………(B3)

各應力水平區間的接觸應力σ_HL和彎曲應力σ_FL分別按式（B4）、(B5)計算，大、小輪應分別計算。

式中：T_L——應力水平區間內最大的小輪轉矩，N·m;

      d₁——小輪分度圓直徑，mm;

      b——工作齒寬，mm;

      Z_BD——單對齒嚙合系數Z_B與Z_D中之大值者，按5.1.5規定取值。

K_VL,K_HβL,K_FβL,K_HaL,K_FaL是指在T_L載荷下的K_V,K_Hβ,K_Fβ,K_Ha,K_Fa值。各系數K及Y的定義見本標準正文第2章。

     在計算各應力水平的σ_HL和σ_FL時，應取使用系數K_A=1.0。

在S-N曲線上有

式中：σ_1n, σ_2n——S-N曲線上點1、點2處的應力，N/mm²;

          N₁,N₂——S-N曲線上點1、點2處的應力循環次數；

             e——材料指數。

P_i值見表B1。

因此，在變動載荷工況下且有工作載荷譜可用時，齒輪的強度安全系數S可按下式計算：

亦即

為保證齒輪安全工作，需要足本標準（正文）的式（2）式（10），即

                               S_H≥S_Hmin

和                             S_F≥S_Fmin

式中S_Hmin和S_Fmin分別是接觸強度和彎曲強度的最小安全系數值，參見附錄A。

表B1 材料疲勞曲線指數p_i

計算類別	材料及其熱處理		工作循環次數NL	pi
接觸強度	結構鋼；調質鋼； 球墨鑄鐵（珠光體、貝氏體）； 珠光體可鍛鑄鐵； 滲碳淬火的滲碳鋼； 感應淬火或火焰淬火的鋼、球墨鑄鐵	允許有一定點蝕時	6×105＜NL≤107	6.77
			107＜NL≤109	8.78
			109＜NL≤1010	7.08
		不允許出現點蝕	105＜NL≤5×107	6.61
			5×107＜NL≤107	16.30
	灰鑄鐵、球墨鑄鐵（鐵素體）； 滲氮處理的滲氮鋼、調質鋼、滲碳鋼		105＜NL≤2×106	5.71
			2×106＜NL≤1010	26.20
	氮碳共滲的滲氮鋼、滲碳鋼		105＜NL≤2×106	15.72
			2×106＜NL≤1010	26.20
彎曲強度	球墨鑄鐵（珠光體、貝氏體）； 珠光體可鍛鑄鐵；調質鋼；		104＜NL≤3×106	6.23
			3×106＜NL≤1010	49.91
	滲碳淬火的滲碳鋼；火焰淬火、全齒廓感應 淬火的鋼、球墨鑄鐵		103＜NL≤3×106	8.74
			3×106＜NL≤1010	49.91
	灰鑄鐵、球墨鑄鐵（鐵素體）；結構鋼； 滲氮處理的滲氮鋼、調質鋼、滲碳鋼		103＜NL≤3×106	17.03
			3×106＜NL≤1010	49.91
	氮碳共滲的滲氮鋼、滲碳鋼		103＜NL≤3×106	84.00
			3×106＜NL≤1010	49.91

B2 無載荷圖譜時的強度核算

在變動載荷下工作的齒輪又缺乏載荷圖譜可用時，可近似地用常規的方法即用名義載荷乘以使用系數KA來確定計算載荷。當無合適的數值可用時，使用系數KA可參考本標準第6章表3確定。這樣，就將變動載荷工況轉化為變動載荷工況來處理，并按本標準正文中各章的有關公式核算齒輪強度。

附錄C

輪緣系數Y_B^17]

C1 概述

計算分析表明，當齒輪的輪緣厚度S_R相對地小于輪齒全齒高h_t時（S_R及h_t意義見C1），輪齒的齒根彎曲應力將明顯增大。光彈實驗和有限元分析均指出：當輪緣齒高比m_B=S_R/h_t≥2.0時，m_B對齒根彎曲應力沒有影響。在m_B=1.0～2.0區間，齒根彎曲應力開始增大。圖C1是經分析歸納得出輪緣系數Y_B與輪緣高比m_B的關系曲線，它由以m_B=1.0和1.56為折點的三段直線組成。

需指出，輪緣系數Y_B沒有考慮加工臺階、缺口、箍環、鍵槽等結構影響對齒根彎曲應力的影響。

C2 輪緣系數Y_B

在薄輪緣齒輪根應力基本值計算時，應增加一項輪緣系數Y_B，用以考慮輪緣齒高比m_B對齒根彎曲應力的影響。即對用方法一[見4.2.2a]計算σ_F0時，本標準中式（12）應改寫成

或采用方法二[見4.2.2a]計算σ_F0時，公式（13）應改寫成

式中：σ_F0——齒根應力基本值，N/mm²;

        b——齒輪寬度，mm;

       m_n——齒輪模數，mm;

YF,YFa——彎曲強度計算方法一及方法二的齒形系數，見7.2.1;

YS, YSa——彎曲強度計算方法一及方法二的應力修正系數，見7.2.2;

Y_β——彎曲強度計算的螺旋角系數，見7.2.4;

Y_ε——彎曲強度計算的重合度系數，見7.2.3。

輪緣系數Y_B可按式（C3）～（C5）計算或由圖C1查取。

當m_B＜1.0時，

當1.0≤m_B＜1.56時，

當m_B≥1.56時，

              Y_B=1.0……………………………………………(C5)

圖C1 輪緣系數  Y_B

采用說明：

17]ISO 6336中彎曲應力計算未給出S_R≤3.5m_n時的公式。此附錄等效采用AGMA2010-C95中的處理方法并根據ISO限用條件擬合了當1.0≤m_B＜1.56的Y_B公式。