本文件描述了外啮合直齿和斜齿圆柱齿轮的齿面断裂承载能力的计算方法。 本文件不作为齿轮箱设计和认证过程中的评级方法使用。

ICS 21.200
CCS J 17
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z3480.4—2024/ISO/TS6336-4:2019直齿轮和斜齿轮承载能力计算
第4部分：齿面断裂承载能力计算Calculation of load capacity of spur and helical gears-Part 4: Calculation of tooth flank fracture load capacity(ISO/TS6336-4:2019,IDT)
2024-04-25发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-11-01实施
规范性引用文件
术语、定义、符号和缩略语
术语和定义
符号和缩略语bzxZ.net
局部接触点CP和材料深度（y)的定义3.3
齿面断裂的定义
基本公式
最大材料暴露值（AFF.max）
5.3局部材料暴露值[AFF.cp（y)］6局部等效应力［ef.cp（y）］
不考虑残余应力的局部等效应力[elf.L.cp（y)]6.2
6.3准稳态残余应力[teff.Rs（y)］次
残余应力对局部等效应力的影响[△tf.L.RS.cp（y)].6.4
7局部材料剪切强度［tper.cp（y)］7.1
硬度转换系数（K..per）
材料系数（K，
硬度梯度曲线[HV（y)]
GB/Z3480.4—2024/ISO/TS6336-4:201918
附录A（资料性）不考虑残余应力的局部等效应力[teff.L.cp（y）的计算参考文献
GB/Z3480.4—2024/ISO/TS6336-4:2019本文件按照GB/T（Z）1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T（Z）3480《直齿轮和斜齿轮承载能力计算》的第4部分。GB/T（Z）3480已经发布了以下部分：
第1部分：基本原理、概述及通用影响系数；第2部分：齿面接触强度（点蚀）计算；第3部分：轮齿弯曲强度计算；
第4部分：齿面断裂承载能力计算；第5部分：材料的强度和质量；
第6部分：变载荷条件下的使用寿命计算；一第22部分：微点蚀承载能力计算。本文件等同采用ISO/TS6336-4：2019《直齿轮和斜齿轮承载能力计算第4部分：齿面断裂承载能力计算》，文件类型由ISO的技术规范调整为我国的国家标准化指导性技术文件。本文件做了下列最小限度的编辑性改动：表2增加了符号Url.cp和Ur2.cp；增加了图5～图7和部分公式在文中的提及；6.2.4.2.4.3的列项增加了引导语。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国齿轮标准化技术委员会（SAC/TC52)提出并归口。本文件起草单位：郑州机械研究所有限公司、江苏汇智高端工程机械创新中心有限公司、郑机所（郑州）传动科技有限公司、温岭市明华齿轮有限公司、西北工业大学、南京高速齿轮制造有限公司、重庆大学、陕西法士特齿轮有限责任公司、重庆齿轮箱有限责任公司、金华市新华齿轮有限公司、河南科技大学、贵州群建精密机械有限公司、浙江双环传动机械股份有限公司、太原理工大学、广东金力智能传动技术股份有限公司、重庆永达精密机械有限公司、浙江贝托传动科技有限公司、重庆南雁实业集团龙剑机械制造有限公司、重庆速腾机械制造有限公司。本文件主要起草人：王志刚、曹志刚、朱浩月、裴帮、颜玲明、闫耀龙、李海霞、何爱民、范瑞丽、张园园、李纪强、冯健、李水土、龙见炳、蒋闯、郭情情、吴南、卢泽华、唐恒、郑鸿宇、何本益、周志强、唐义祥、魏冰阳、熊永强、王春梅、吴吉展、刘怀举、郭辉、管洪杰、赵家栋、张瑞亮、刘禾禾、王笑一、窦小鹏、段含辉、屠科慧、黎冬阳、何剑、杨小虎、陶先宇。Ⅲ
GB/Z3480.4—2024/IS0/TS6336-4:2019引言
GB/T（Z）3480《直齿轮和斜齿轮承载能力计算》在我国齿轮行业有着广泛的应用，这些标准完善了我国渐开线圆柱齿轮承载能力的计算体系，有助于我国的齿轮产品充分地与国际接轨，GB/T（Z）3480主要规定了渐开线圆柱直齿轮和斜齿轮承载能力的计算。为方便读者使用，拟将标准分为11个部分进行编写，各部分内容相互关联又各自独立，共同构成相对完整的计算框架。依据研究对象和计算方法的不同，GB/T（Z）3480拟由11个部分构成。第1部分：基本原理、概述及通用影响系数。目的在于确立渐开线圆柱直齿轮和斜齿轮承载能力计算的基本原理，给出通用影响系数和部分修正系数的取值。第2部分：齿面接触强度（点蚀）计算。目的在于给出基于赫兹接触理论的齿面接触强度（点蚀）的计算方法和部分修正系数的取值。第3部分：轮齿弯曲强度计算。目的在于给出基于悬臂梁理论的齿面弯曲强度的计算方法和部分修正系数的取值。
第4部分：齿面断裂承载能力计算。目的在于描述一种近年来研发的评估齿面断裂风险的方法。
第5部分：材料的强度和质量。目的在于给出不同材料质量等级的技术要求、影响齿轮齿面接触强度极限和齿根弯曲强度极限的主要因素及许用值。第6部分：变载荷条件下的使用寿命计算。目的在于给出变载荷条件下通过Palmgren-Miner法则计算变载荷的当量值的计算方法。第20部分：胶合承载能力计算闪温法。目的在于描述啮合齿面最大接触温度以及接触温度沿接触路径的变化。
第21部分：胶合承载能力计算积温法。目的在于描述啮合齿面沿接触路径的接触温度加权平均值。
第22部分：微点蚀承载能力计算。目的在于描述特定润滑油在齿轮接触区的最小油膜厚度模型，以此评价齿轮抗微点蚀的能力。第30部分：应用GB/T3480第1、2、3、5部分的计算实例。目的在于提供基于GB/T3480.1、GB/T3480.2、GB/T3480.3和GB/T3480.5系列标准的可参考的算例。一第31部分：微点蚀承载能力的计算实例。目的在于提供基于GB/Z3480.22的可参考的算例。各部分名称及采用ISO对应关系见表1。表1GB/T3480系列的各个部分（截至本文件出版日期的状态）ISO文件类型
直齿轮和斜齿轮承载能力计算
第1部分：基本原理、概述及通用影响系数第2部分：齿面接触强度（点蚀)计算第3部分：轮齿弯曲强度计算
第4部分：齿面断裂承载能力计算IN
ISO/TS
ISO/TR
转化为我国标准化
文件类型
GB/Z3480.4—2024/ISO/TS6336-4:2019表1
GB/T3480系列的各个部分（截至本文件出版日期的状态）（续）ISO文件类型
直齿轮和斜齿轮承载能力计算
第5部分：材料的强度和质量
第6部分：变载荷条件下的使用寿命计算第20部分：胶合承载能力计算
闪温法
（部分代替：GB/Z6413.1—2003）第21部分：胶合承载能力计算
（部分代替：GB/Z6413.2—2003）积温法
第22部分：微点蚀承载能力计算第30部分：应用ISO6336第1、2、3、5部分的计算实例第31部分：微点蚀承载能力的计算实例注：“”表示已经出版，“×”表示还未出版、ISO/TS
ISO/TR
转化为我国标准化
文件类型
1范围
GB/Z3480.4—2024/ISO/TS6336-4:2019直齿轮和斜齿轮承载能力计算
第4部分：齿面断裂承载能力计算本文件描述了外啮合直齿和斜齿圆柱齿轮的齿面断裂承载能力的计算方法。本文件不作为齿轮箱设计和认证过程中的评级方法使用，本文件中的公式适用于齿廓符合ISO53的主动和从动圆柱齿轮，也适用于实际端面重合度（ε。）小于2.5的与其他齿条共轭的圆柱齿轮。本方法用于渗碳率火齿轮15已获验证，本文件给出的公式适用于满足以下条件的渗碳淬火齿轮：——赫兹应力：500N/mm≤p≤3000N/mm2；法向相对曲率半径：5mm≤pred≤150mm；在成品状态下，550HV处的表面硬化层深度：0.3mm≤CHD≤4.5mm。本文件不适用于非齿面断裂类型的轮齿损伤评估。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO1122-1齿轮术语和定义第1部分：几何学定义（Vocabularyofgearterms—Part1：Definitionsrelatedtogeometry）
注：GB/T3374.1一2010齿轮术语和定义第1部分：几何学定义（ISO1122-1：1998，IDT）ISO1328-1圆柱齿轮ISO齿面公差分级制第1部分：齿面偏差的定义和允许值（Cylindricalgears-ISO system of flank tolerance classification-Part l: Definitions and allowable values of deviations relevant to flanks of gear teeth)注：GB/T10095.12022圆柱齿轮ISO齿面公差分级制第1部分：齿面偏差的定义和允许值（ISO1328-1：2013，IDT)
ISO6336-1直齿轮和斜齿轮承载能力计算第1部分：基本原理、概述及通用影响系数（Calculation of load capacity of spurandhelical gears-Partl:Basicprinciples,introduction andgeneral influencefactors
注：GB/T3480.1一2019直齿轮和斜齿轮承载能力计算第1部分：基本原理、概述及通用影响系数（ISO63361:2006，IDT）
ISO6336-2直齿轮和斜齿轮承载能力计算第2部分：齿面接触强度（点蚀）计算[Calculationofload capacity of spur and helical gears—Part 2: Calculation of surface durability (pitting)注：GB/T3480.2—2021直齿轮和斜齿轮承载能力计算第2部分：齿面接触强度（点蚀）计算（ISO6336-2：2019，IDT)
ISO21771齿轮渐开线圆柱齿轮和齿轮副概念和几何学（Gears一Cylindricalinvolutegearsand gear pairsConcepts and geometry)1
GB/Z3480.4—2024/IS0/TS6336-4:20193
术语、定义、符号和缩略语
术语和定义
ISO1122-1、ISO6336-1和ISO6336-2界定的术语和定义适用于本文件。符号和缩略语
表2中的符号和缩略语适用于本文件。单位的转换已经包含在给定的公式中表2
AF.cp(y)）
HVeore
HV surfae
符号、缩略语和单位
公差等级应符合ISO1328-1中的要求关注接触点处的局部材料暴露值最大材料暴露值
接触点CP处的坐标齿宽
赫兹接触半宽
接触点CP处的赫兹接触半宽
辅助常数
材料暴露值校准系数
在550HV处的表面硬化层深度
关注的局部接触点CP(所有带有CP下标的参数都被定义为局部的值）小齿轮齿顶圆直径
大齿轮齿顶圆直径
小齿轮基圆直径
大齿轮基圆直径
小齿轮接触点CP处的直径
大齿轮接触点CP处的直径
复合弹性模量
小齿轮的弹性模量
大齿轮的弹性模量
有效齿廊的终点（小齿轮主动：啮合点E；大齿轮主动：啮合点A）分度圆上每次啮合处的(名义)端面切向载荷啮合线上的参数（A点到局部接触点CP之间的距离）啮合线长度
心部硬度
表面硬度
Kimeril
Aefl.Rs.cp(y)
Pred.t.cp
使用系数
齿间载荷分配系数
螺旋线载荷分布系数
材料系数
动载系数
均载系数
硬度转换系数
GB/Z3480.4—2024/ISO/TS6336-4:2019符号、缩略语和单位（续）
包括载荷系数K在内的赫兹接触应力接触点CP处的局部赫兹接触应力端面基圆齿距
名义赫兹接触应力
齿轮材料的抗拉强度（见ISO6336-5）接触点半径
有效齿廊的起始点（小齿轮主动，啮合点A；大齿轮主动，啮合点E)剪切应力强度假设
在作用线上对应于B和D中点直径处的端面弦齿厚小齿轮接触点CP处的局部径向速度大齿轮接触点CP处的局部径向速度局部支撑系数
局部载荷分担系数
材料深度[所有基于y或(y)的参数都定义为局部值」HV(y）=HVeore处的y坐标
最大硬度的y坐标
弹性系数
残余应力对局部等效应力的影响端面压力角
工作压力角
基圆螺旋角
端面重合度
轴向重合度
小齿轮上的局部端面曲率半径
大齿轮上的局部端面曲率半径
局部法向相对曲率半径
接触点CP上的局部端面相对曲率半径单位
(N/mm\)0.5
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