ISO 6336-6附录A翻译
附录A
(规范性)
根据使用等效扭矩Teq的给定载荷谱确定应用系数KA
A.1目的
以下计算方法适用于齿轮设计阶段的首次估算,其中齿轮传动的几何数据不是固定的。此计算仅适用于齿根破损和点蚀损坏。如果该方法用于确定其他故障模式的应用系数,则应由买方和齿轮箱制造商商定。
小齿轮和车轮的齿根破损和抗点蚀性应用系数KA应分别确定。这四个值中的最高值应用于符合IS0 6336系列的齿轮额定值。
A.2应用系数,KA
应用系数KA定义为等效扭矩和标称扭矩之间的比率:
等效扭矩可根据公式(a.2)进行简化计算。通常,建议根据A.3中所述的方法计算Teq。作为一种简化,可以使用公式(a.2),但它可能有不安全的一面,尤其是在发生大量荷载循环的情况下。因此,在所有情况下,建议使用A.3中描述的方法。
IS0 6336系列使用的S-N曲线的斜率决定了公式(A.2)中使用的料仓数量可能限于达到耐久极限荷载循环次数NLref的料仓,见A,3,3。
A.3等效扭矩的测定,Teq
A.3.1总则
对于该程序,应已知参考点处的荷载谱、S-N曲线斜率p和耐久极限荷载循环次数NLref。
A 3.2基础
以下方法适用于通过忽略应力低于某个应力极限时发生的所有损伤来简化S-N曲线的设计情况。这是基于这样一个事实,即在设计可用之前,有关齿轮的应力的耐久极限位置是未知的,但该耐久极限的循环位置不会随着齿轮设计的改变而改变。
根据本附录计算KA时,参考容许应力水平SREE可能低于考虑的料仓。如果在齿轮设计过程的后期,其表明在参考容许应力水平SREE以上存在大量未经考虑的载荷循环,则需要根据本标准的主要部分进行进一步的详细计算。此外,可以用新料仓j中的扭矩Tj替换料仓i中的扭矩Ti,以便扭矩Ti造成的损坏与扭矩Tj造成的损坏相同。这如图A.1所示,可以用公式(A.3)表示。
A.3.3计算程序
荷载箱应表示为(Ti,ni),并按扭矩降序编号,其中T1为最高扭矩。那么,扭矩T1下的循环次数n1在较低扭矩T2下对较大循环次数neq,1的损伤方面是等效的,其中,根据公式(A,3):
当n2c=n2+neq,1时,可使用单个料仓(T2,n2c)替换料仓1和2,见图A.2。
同样,扭矩T2下的循环n2c相当于扭矩T3下的循环neq,2,其中(A.5)
当n3c=n3+neq,2时,仓1、2和3可由单个仓(T3、n3c)代替。
当neq,i达到耐久极限NL ref的负载循环数时,应停止该程序。一旦达到耐久极限,确保没有忽略超过耐久极限的大量负载循环。如果是,则需要根据本标准的主要部分进行进一步的详细计算。
所需的等效扭矩Teq现在介于2个限值之间:
可以通过对数基础上的线性插值找到。
斜率指数p和耐久极限载荷循环次数NL ref是材料、热处理和损伤机制的函数。公式(A.2)、(A.4)和(A.5)中使用的值如表A.1所示。
表A.1-S-N曲线的指数p和耐久极限的荷载循环次数,NL ref
A.4例子
图A.3中显示了一个示例,相应的表A.2。在表的最右边列中,显示了指示何时达到耐久极限的开关。在此示例中,应用系数KA在1.08和1.21之间。从第3行的nie值非常接近耐久极限这一事实来看,插值将给出KA=1.201。
重要的是要注意,在进行齿轮设计时,KA值只能在使用相同标称扭矩(950 KN m)的情况下使用,并且寿命系数应与使用的耐久极限载荷循环数(50 x 10^6)相匹配。
表A.2——根据荷载谱计算KA的示例
累积损伤/KA的计算
注1:对点蚀(不允许点蚀)进行计算,证明指数p的值是正确的。
注2:如果总循环次数小于或等于50,0 x 10^6,则最右侧列中的开关等于0。
注3:每行nia以上行的当量通过公式A.5计算。
5000万次负载循环的等效扭矩Teq在料仓3和4的两端之间,通过使用对数插值获得,如下所示:
对数插值的斜率指数由下式给出:
因此,应用系数计算如下:
注:在该计算中,在计算KA时,忽略标称扭矩Tn和Teq-5000万之间的所有负载水平。