8齒向載荷系數(shù)KHβ、KFβ
8.1概述
8.1.1齒向載荷系數(shù)KHβ、KFβ修正強(qiáng)度計(jì)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(yīng)力與平均齒根應(yīng)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(diǎn)、齒距精度；
——在安裝中齒輪的對(duì)中度
——由齒輪內(nèi)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(chǔ)彈性變形；
——軸承公差
——齒面赫茲接觸變形
——由于運(yùn)行溫度產(chǎn)生的熱膨脹與熱變形（特別對(duì)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(yùn)行速度產(chǎn)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(chǔ)變形與輪齒變形也要改變、進(jìn)而影響到輪齒接觸的位置、大小與形狀。
對(duì)于運(yùn)行轉(zhuǎn)矩變化的情況，在滿載下應(yīng)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(diǎn)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(shù)（例如：在使用中齒根應(yīng)力的測量）都要全面的分析。然而由于其成本高，在實(shí)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(shù)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(diǎn)接觸）用一橢圓代替矩形接觸區(qū)，橢圓的長軸等于齒寬b，其短軸等于相應(yīng)的當(dāng)量圓柱齒輪端面嚙合線的長度。在載荷分布的計(jì)算中，這個(gè)系數(shù)取1.5（這個(gè)值僅適用于附錄C規(guī)定的具有良好接觸斑點(diǎn)的錐齒輪副）。
變形的影響與軸承布置的影響，用裝配系數(shù)KHβ-be來考慮。KHβ-be的值見表3
表3 裝配系數(shù)KHβ-be
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接觸斑點(diǎn)檢驗(yàn) |
小齒輪與大齒輪的裝配條件 |
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檢查接觸斑點(diǎn) |
沒有任何齒輪是懸臂裝配 |
一個(gè)齒輪是懸臂裝配 |
兩個(gè)齒輪件都是懸臂裝配 |
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滿載下對(duì)每套齒輪在箱體中檢查 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
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輕載下對(duì)每套齒輪檢查 |
1.05 |
1.10 |
1.25 |
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用標(biāo)準(zhǔn)齒輪裝置檢查，估算滿載下的接觸斑點(diǎn) |
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(diǎn)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(yàn)證實(shí)。 |
注意：觀察到接觸斑點(diǎn)是各個(gè)位置輪齒嚙合接觸的累積圖形。僅當(dāng)在齒輪一整轉(zhuǎn)中接觸斑點(diǎn)的偏移是小的（偏向小端或偏向大端），上述計(jì)算式才有效。特別對(duì)于用研磨法精加工的齒輪，單對(duì)齒接觸斑點(diǎn)的偏移是很明顯的。
為補(bǔ)償在滿載下有效齒寬be小于齒寬b的85％，齒向載荷系數(shù)要修正，則齒向載荷系數(shù)KHβ-C為：
對(duì)于be≥0.85b
KHβ-C=1.5KHβ-be……………………………………………………(29)
對(duì)于be＜0.85b
上述公式對(duì)非鼓形齒不適用。
8.4.2齒向載荷分布系數(shù)KFβ-C
KFβ是考慮沿齒寬載荷分布對(duì)輪齒根部應(yīng)力的影響。
式中：KHβ見8.4.1；KFO見8.4.3。
8.4.3.1計(jì)算公式
齒長方向曲率系數(shù)的計(jì)算公式：
對(duì)弧齒錐齒輪
式中：
rco——刀具半徑，單位為毫米（mm）；
Rm——中點(diǎn)錐距，單位為毫米（mm）
式中：
βm——中點(diǎn)螺旋角
如果KFO的計(jì)算值大于1.15，取KFO=1.15；如果KFO的計(jì)算值小于1.0，則取KFO=1.0。
對(duì)直齒錐齒輪和零度齒錐齒輪
KFO=1.0…………………………………………………（34）
