13壽命系數(shù)YNT
13.1概述
壽命系數(shù)YNT是有限壽命(應力循環(huán)次數(shù)有限)時所允許比較高的彎曲應力與在3×106循次數(shù)的彎曲疲勞極限應力的比值。
對YNT的主要影響因素有;
——材料和熱處理(見GB/T8539);
——載荷的循環(huán)次數(shù)(使用壽命)NL;
——失效判據(jù);
——要求的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性;
——齒輪材料的純度;
——材料的塑性的斷裂韌性;
——殘余應力。
GB/T10062規(guī)定,應力循環(huán)次數(shù)NL的定義為在載荷作用下輪齒嚙合的次數(shù)。材料的彎曲疲勞極限是按輪齒加載循環(huán)次3×106建立的,可靠度99%。
超過3×106循環(huán)次數(shù),經(jīng)驗證明可取YNT=1。
當YNT=1時,應考慮采用最佳的材質(zhì)和制造工藝。
13.2A法(YNT-A)
S-N或損傷曲線是從實際齒輪在有限壽命下得到的曲線。在這種情況下,YδrelT、YRrelT和YX系數(shù)實際上已包括在S-N/損傷曲線中,所以在計算用齒根應力時,可取YNT-A=1。
13.3B法(YNT-B)
13.3.1概述
這個方法是用標準試驗齒輪的壽命系數(shù)YNT評估齒輪在有限壽命時的許用齒根應力和可靠性。YNT中沒有包含YδrelT、YRrelT和YX的影響,因此在有限壽命時要考慮這些系數(shù)修正的影響(見GB/T3480)。
13.3.2曲線圖
對于表強度和疲勞強度,YNT值是材料和熱處理的函數(shù),YNT可從圖11查得;其值是根據(jù)大量試驗得到的,其判據(jù)是:對于表面硬化鋼和滲氮硬化鋼是產(chǎn)生損傷或初始裂紋;對于結構鋼和調(diào)質(zhì)鋼是達到屈服極限。
圖11壽命系數(shù)YNT(標準試驗齒輪)
13.3.3計算法
對于靜強度和疲勞強度的壽命系數(shù)可從表3查得,對于有限壽命的YNT在疲勞強度極限和靜強度極限之間插值確定(YNT的插值計算見GB/T3480)。
注:對于循環(huán)次數(shù)≤103,應避免應力水平高于允許值,否則輪齒材料會超過彈性極限。
表3靜強度和疲勞強度的壽命系數(shù)YNT
材料 |
應力循環(huán)次數(shù)NL |
壽命系數(shù)YNT |
V |
NL≤104,靜強度 |
2.5 |
GGG(perl.,bai.) |
NL=3×106,疲勞強度 |
1.0 |
GTS(perl.) |
NL=1010疲勞強度
優(yōu)選材料、制造工藝,并經(jīng)生產(chǎn)實踐驗證 |
0.85
1.0 |
Eh,IF(齒根) |
NL≤103,靜強度 |
2.5 |
NL=3×106,疲勞強度 |
1.0 |
NL=1010疲勞強度
優(yōu)選材料、制造工藝,并經(jīng)生產(chǎn)實踐驗證 |
0.85
1.0 |
St |
NL≤103,靜強度 |
1.6 |
NTV(nitr.) |
NL=3×106,疲勞強度 |
1.0 |
GG,GGG(ferr.) |
NL=1010疲勞強度
優(yōu)選材料、制造工藝,并經(jīng)生產(chǎn)實踐驗證 |
0.85
1.0 |
NV(nitrocar.) |
NL≤103,靜強度 |
1.1 |
NL=3×106,疲勞強度 |
1.0 |
NL=1010疲勞強度
優(yōu)選材料、制造工藝,并經(jīng)生產(chǎn)實踐驗證 |
0.85
1.0 |