GB/Z6413的本部分规定了圆柱齿轮、锥齿轮、锥双曲面齿轮胶合承载能力计算的积分温度法。 GB/Z 6413.2-2003 圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮 胶合承载能力计算方法 第2部分：积分温度法 GB/Z6413.2-2003 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS21.200
中华人民共和国国家标准
GB/Z6413.2—2003/IS0/TR13989-2:2000代替GB/T 6413—1986,GB/T11367-—1989圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法
第2部分：积分温度法
Calculation of scuffing load capacity of cylindrical, bevel and hypoid gears-Part 2 : Integral temperature method(ISO/TR 13989-2:2000,IDT)
2003-11-25发布
中华人民共和国
国家质量监督检验检疫总局
2004-06-01实施
GB/Z6413.2—2003/IS0/TR13989-2:2000GB/Z6413一2003《圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法》分为两部分：第1部分：闪温法；
第2部分：积分温度法。
本部分为GB/Z6413一2003的第2部分，对应于ISO/TR13989：2000《圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法第2部分：积分温度法》（英文版）。本部分等同采用ISO/TR13989-2:2000。为方便使用，本部分作了下列编辑性修改：-按照汉语习惯对一些编排格式进行修改；一用小数点‘，代替作为小数点的逗号“，”；删除了ISO/TR13989-2的前言和引言。GB/Z6413—2003共分两部分。下面列出这两部分对应的ISO/TR以及将代替的国家标准第1部分：闪温法（对应ISO/TR13989第1部分）；第2部分：积分温度法（对应ISO/TR13989第2部分，代替：GB/T6413—1986、GB/T 11367—1989)。
本部分的附录A、附录B为资料性附录。本部分由全国齿轮标准化技术委员会归口。本部分起草单位：郑州机械研究所。本部分主要起草人：杨星原、张元国、王长路、王琦、陈爱闽。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：-GB/T6413—1986;
-GB/T 11367—1989。
G/Z6413.2—2003/S0/TR13989-2:2000引言
多年来，对于圆柱齿轮，锥齿轮和准双用齿轮胶合承载能力计算，国际上一直并存两种计算方法，即闪温法和积分温度法。
2000年IS0以IS0/TR(IS0/1R13989-1，2)的形式将两种计算法筒时发布。闪温法是基于沿啮合线的接触温度变化，积分温度法是基于沿啮合线的接触温度的加权均值。GB/Z6413的本部分（积分温度法）与GB/z6413.1（闪温法）对齿轮胶合危险性的评价结果大致相同。这两种方法相比较，积分温度法对存在局部温度峰值的情况不太缴慰。在齿轮装置中，局部温度峰值通常存在于重合度较小或在基圆附近接触或其他有敏感的几何参数的情况下。1范围
GB/Z6413.2—2003/IS0/TR13989-2:2000圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法
第2部分：积分温度法
GB/Z6413的本部分规短了圆柱齿轮、锥齿轮、准双曲面齿轮胶合承载能力计算的积分温度法。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/Z6413本部分的引用而构成为本部分的条款，凡是注日期引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T1356-2001通用机械和重型机械用圆柱齿轮标准基本齿条齿摩（idtISO53：1998）GB/T 3374--1992 齿轮基本术语(neq ISO/R 1122-1:1983)GB/T3480-1997渐开线圆柱齿轮承载力计算方法（eqvISO6336-1--6336-3:1996）GB/T10062.1--2003链齿轮承载能力计算方法第1部分：概述和通用影响系数（1SO10300-1.2001.IDT)
GB/T 10095, 1--2001
渐开线圆柱齿轮精度第1部分：轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值(idt ISO 1328-1:1997)
3术语、定义、代号和单位
3.1术语和定义
根据GB/Z6413本部分的用途，使用GB/T3374中给出的术语与定义。3.2代号和单位
表1中给出了GB/Z6413本部分所使用的代号。表1代号与单位
中心距
当量圆柱齿轮的当量中心距
齿宽，取小轮或大轮的较小值
胶合有效齿宽
单位体积的比热容量
单对齿刚度
腾合刚度
分度圆直径
有效项圆直径
项圆直径
基直径
N/(mm2?K)
N/(marn*μm)
N/(m-μm)
GB/T 10062. 1
式（46)
GB/T3480
GB/T3480
式(69)
式(70)
GB/Z 6413.2---2003/ISO/TR 13989-2 :2000号
Ch.Ca,Cah
齿宽中点直径
当量交错轴斜齿轮的分度圆直径当量圆柱齿轮的分度圆直径
当量圆柱齿轮的预圆直径
当量圆柱齿轮的基圆直径
小轮，大轮啮合线的啮出部分
小轮，大轮啮合线的啮人部分
滑动系数
雄双曲面齿轮齿宽中点的齿顶高模数
谁双曲面齿轮齿宽中点的法向模数当量交错轴斜齿轮的法向模数
相磁齿轮数
法向基圆齿距
齿数比
当量圆柱齿轮的齿数比
分度圆线速度
催双曲面齿轮的小轮，大轮的切线速度小轮齿项最大滑动速度
节点滑动速度
滑动速度
滑动速度
滑动速度
表1(续）
锥齿轮齿宽中点在分度圆锥上的切线速度节点切线速度的和
切线速度
切线速度
单位轮齿载荷，胶合
当量圆柱齿轮的齿数
热噬系数
加权系数
名义齿顶修缘量
有效齿顶修缘童
弹性模数（杨氏模数）
N/(mm + S? + K)
式(（68)
GB/T 10062. 1
GB/T 10062. 1
GB/T 10062.1
武(90)(91)
武（90)、式(91)
武(62)
武（73)
武(74)
GB/T10062.1
载(77),式(78)
武(83)
武(82)
武(84),式(85)
式(87)
式(2)（47)式(81)
武(79)
武(80)
武(4)
GB/T 10062. 1
式(12)
武（37)、式（38)、式（49)
表1(续）
在齿宽中点的分度圆锥上名义切向载荷法向轮齿载荷
分度圆上的名义切向载荷
使用系数
动载系数
胶合承载能力计算的齿间载荷分配系数胶合承载能力计算的齿向载荷分布系数胶合承载能力计算的螺旋线载荷分布系数支承系数
接触强度计算的齿间载荷分配系数接触强度计算的齿向载荷分布系数支承系数
接触参数
算术平均粗糙度
胶合承载能力计算的安全系数
胶合承载能力计算的最小安全系数小轮的转矩
试验小轮的胶合转矩
小轮齿顶几何系数
跑合系数
齿顶修缘系数
双曲面齿轮的几何系数
润滑剂系数
热闪系数
啮人系数
粗糙度系数
润滑方式系数
实际齿轮材料的焊合系数
试验齿轮的焊合系数
相对焊合系数
啮合系数
压力角系数
重合度系数
GB/Z 6413.22003/IS0/TR 13989-2:2000单位
式(51)
GB/T 3480,GB/T 10062. 1
GB/T 3480,GB/T 10062. 1
6. 2. 4,GB/T 3480,
GB/T 10062. 1
GB/T 3480:
GB/T 10062. 1,6. 2. 4
式（52），式（53)
式(5),6.2.4,6.3.5
GB/T 3480,GB/T 10062. 1
GB/T 3480,GB/T 10062. 1
GB/T10062.1
式(55)
式(6)
式(14)
式(96)
式（22)
式(8)
式(32)
式(54)
式(9)
式（25）、式（26）、式（27）式(7)
式(102)
式(21)
式(13)、式(48)
式(39)～式（44）
GB/Z 6413.2—2003/IS0/TR 13989-2:2000代
Pratne
压力角
双曲面齿轮齿宽中点的法面压力角法面压力角
交错轴斜齿轮的法面压力角
交错轴斜齿轮的端面压力角
端面压力角
端面啮合角
当量圆柱齿轮的端面压力角
任意角
螺旋角
基圆螺旋角
表1(续）
双曲面齿轮齿宽中点在分度圆锥上的螺旋角当量交错轴斜齿轮的螺旋角
分度圆锥角
啮出重合度
啮人重合度
当量交错轴斜齿轮法截面内重合度小轮齿项高童合度
大轮齿顶高重合度
重合度
当量圆柱齿轮的端面重合度
当量圆柱小轮的齿顶重合度
当量圆柱大轮的齿顶重合度
赫兹辅助系数
平均摩擦因数
油温下的动力黏度
热导率
泊松比
40℃时油的运动黏度
小轮、大轮齿璜处曲率半径
节点处在法截面相对曲率半径
节点处在法截面内的曲率半径
节点处相对曲率半径
赫兹辅助蔡数
N/(sK)
mm\/s;cSt
式(63)
式(66)
GB/T 10062. 1
式（67)、式（71)
式(63)
武(86)
式（28)、武（29）
式（28）、式（29)
式（92)、式（93)
式(30)
式(31)
式(45)
GB/T 10062. 1
GB/T 10062. 1
GB/T 10062. 1
图7、式（57）、式（59）
式(1)、式(1a)
式（23)、式（24)
武(76)
式(75)
式(3)
图7、式（58)、式（60）
@ainth
下标：
赫兹辅助角
忽视载荷分配时小轮齿顶的闪温平均闪溢
双曲圃齿轮平均闪温
积分溢度
许用积分温度
胶合积分温度（容许积分温度）试验齿轮的平均闪温
油池或喷油温度
本体温度
试验本体温度
当量交错轴斜齿轮轴交角
当量交错轴斜断轮交错角
跑合等级
啮合线上的参数
小轮；
2---大轮
当量齿轮项圆直径：
b-当量齿轮的基圆;
锥齿轮或准双曲面齿轮的达宽中点：法截面；
当量交错轴斜齿轮；
?切线方向：
一试验齿轮。
应用范圈
表1(续）
GB/Z6413.2--2003/1SO/TR13989-2:2000单位
式(56)～式(60)
式(19)
式(18)
式(50)
式(17)
式(16)
式(94)
式（96）式（99）式（101)
式（20）
式（95）、式（98）、式（100)式(72)
式(65)
式(（65)
式(10)
本计算方法基于齿轮在低于80m/s的节线速度下运行的台架试验结果。这些公式可用于较高速度运行的齿轮，但随速度的增加也提高了不确定性，该不确定性在速度超过试验条件的范围时，与本体温度、摩擦系数、许用温度的测定有关。4.1胶合损伤
胶合损伤一旦发生，会随着功率损失、动载荷、噪声和磨损的增加，导致轮齿表面严重的破环。如果运行条件的恶劣程度不改善，还会引起轮齿的折断。在由于瞬时过载而引起的胶合中，随着载荷的迅速降低，也即载荷的重新分配，则齿面在某种程度上可自行修复。即使此，残留的损伤将继续成为增加功率损失、动载荷以及噪声的一个起因。在大多数情况下，使用具有增强EP（极压）性能的润滑油能提高齿轮抗胶合能力。然而，重要的点是要意识到使用EP油的一一些不足之处：使铜魔蚀、弹性材料的脆化，以及缺乏全球通用性等。进行最佳润滑油的选择时，应考虑这些不利因素，在满足最低添加量的情况下，添加剂的用量应尽可能地少。5
GB/Z 6413.2--2003/ISO/TR 13989-2:2000由于各种参数的不断变化，在瞬时接触区内化学特性与热-液-弹作用的复杂性，在计算评价胶合危险的可能性时，一些离散性必须预料到。与疲劳损伤发展的时间相对较长不同，一个单纯的瞬时过载会产生严重的胶合损伤，以至于使齿轮不能再使用。当选择齿轮适当的安全系数时，特别对于要求在高圆周速度下运行的齿轮，应当仔地考虑这点。
4.2积分温度准则
评价胶合概率的本方法基于这样的假设，即当沿啮合线的接触温度平均值等于或超过一个相应的“临界值”时胶合可能会发生。在此给出的方法中，本体温度与沿啮合线的闪温积分值的加权平均的和就是积分温度。本体温度按6.1.5计算，闪温的均值近似地用沿啮合线的摩擦因数、动载荷来替代。加权系数的引用要考虑实际的本体温度值与数学积分的平均闪温值对胶合现象有可能不同的影响。使用比较积分温度与从为抗胶合能力进行的润滑油的齿轮试验（例如，各种FZG试验方法、IAE齿轮试验与Ryder齿轮试验），或从运行中已胶合的齿轮得出的相应临界值的方法来评价胶合的概率。5影因素
5.1平均摩擦因数mce
齿面间的实际摩擦因数是个瞬时与局部的数值，它取决于油品的性能，齿面粗糙度，如同由加工留下的凸凹不平的位置，齿面材料的特性、切线速度、齿面的受力及几何尺寸。群时摩擦因数的评定比较困难，因目前尚无一种有效测定方法。沿啮合线的平均摩擦因数m，可由测量[1得到与由公式（1）估计出。虽然，局部摩擦因数在节点C接近于零，当引人公式（1）时，其平均值可用节点的参数与油时油的黏度大致得出。(WBr KBr ) 0. 2
tine = 0.045
. noil-0.05 . Xr. Xi
IUscPredc
积分温度法的摩擦因数跟闪温法的摩擦因数以不同的方式考惠了齿轮的大小。计算摩擦因数的公式(1)仅适用下列范围，例如用于热功率的摩擦因数。1 m/s≤w50 m/s
在分度圆线速度低于1m/s时，摩擦因数更高，在分度圆线速度高于50m/s时，在公式（1）中必须使用u=50m/s时的Ux极限值。WBt≥150 N/mm2
当单位法向轮齿载荷zezt150N/m时，在公式（1）中必须使用gt=150N/mm的极限值。Ux -- 2 - w+ tana' - cosa.
Padc = {+u?·a. cosp.
1）摩擦因数的这一公式是从中心距a100mm的齿轮试验中得出的。[Fh/b 70.2
me = 0. 048
. Dou-0. 05 . Rao0.25 - Xi
V, Predc
式中：
对于聚（z）二醇：X，0.75
对于矿物油：XL=1.0：
对于聚α烯族烃：Xt-0.8
对于牵引液：X=1.5bzxZ.net
对于磷酸酯：XL=1,3；
9**（3）
(la）
公式(1a）囊示在a=91.5~~200mm的范围内的试验结果，应用本公式时，必须相应调整关于胶合温度@ints的图9、图10和图11。
GB/Z6413.2—2003/IS0/TR13989-2.2000TWBt = KA-Ky- KB·KBa \
KB为螺旋线载荷系数，胶合考虑了由于总重合度的增加而增加的摩擦（见图1）。Ky
美．美
对于 2;
对于23.5：
对于≥3. 5：
螺旋线载荷系数KY
KBy 1
KBy= 1 +0.2. Ve,2) .(5e,)
Ra = 0. 5. (Rat+- Ra)
总量合度E
（5）
Ra1、Raz是小轮与大轮在加工过的新齿面上测量的齿面粗糙度值（例如，标准的试验齿轮的Ra值是~0.35μm）。
XR — 2.2
式中：
对于矿物油：Xi=1.0；
对于聚~烯族烃：X.=0.8，
对于非水溶性聚（乙)二醇：X0.7对于水溶性聚（乙)二醇：X，0.6；对于牵引液体：X=1.5；
对于磷酸酯体；X,=1.3。
5.2跑合系数XE
现有的计算方法是假定齿轮已经过了较好的跑合。实际上，胶合损伤经常发生在运转开始时几个小时内，例如：齿轮箱验敢时在满负荷下试验运转或一对新的齿轮装进生产设备时在适当跑合以前，齿轮在满负荷条件下运转。研究[1表明，与适当跑合好的齿面相比，新加工的齿面的承载能力为1/4一1/3，这要用个跑合系数X加以考惠。Xe = 1+(1—）.30.Ra
式中：
d=1，充分跑合（对于渗碳辫火与磨削过的齿轮，如果Rarunin一0.6Ranew则可确认为已充分跑合）；GB/Z6413.2—2003/IS0/TR13989-2:2000e一0,新加工的。
5.3热闪系数XM
热闪系数XM是考虑小轮与大轮的材料特性对闪温的影响。啮合线上任意点（符号y)热闪系数的计算（见图2)：O
顶圆1；
顶圆2。
图2啮合线上的参数r
VI+r)+
BM - V(1+F)+Bm2
如果小轮与大轮的材料是相同的，公式(9)可以简化为：F0.25
Xm = (1 --A)0.25 . BM
在上式中，热啮系数Bm为：
Bm = (Am C))
对于表面硬化钢，具有以下典型的特征值：^m=50 N/(s · K),C,-3.8 N/(mm2 . K),E=206 000 N/mm2 及 v=0.3则
Xms -50.0 K·N- 0.75 s0.5 ·m-0.5.mm
至于其他材料的特征值参见［7]。5.4压力角系数X
压力角系数X。是用以考虑将分度圆上的载荷与切线速度转换到节圆上系数。方法A：系数Xaβ-A
Xxp A=1. 22 . (sino2αi :.coso 28α.: coso*25 )(coso.5α, coso.5 αt)
（10）
(11）
（12）
（13）
表2表示具有压力角为αn=20°的标准齿条的压力角系数值，标准啮合角α，与螺旋角β的常用8
范围。
GB/Z6413.2—2003/ISO/TR13989-2:2000表2方法：系数X-8
对于法向压力角为α一20°的齿轮，作为近似考愿，其压力角系数可近似取为：Xa 1
6计算
6.1柱齿轮
β-30°
GB/Z6413的本部分含有能评定用油润滑的渐开线直齿和斜齿齿轮的“胶合概率”（热胶合）的有关公式。
假定整个切向载荷在双斜齿轮的两条螺旋线之间是等量分布的。当由于有像外部轴向力这样的力的作用时，则不属于这种情况，这些力的影响必须分别考虑进去。这两条螺旋线应按平行的单斜齿轮来处理。包括影响胶合概率的各种因素可做出定量的评定。这些公式对于具有与GB/T1356规定的基本齿条相啮的外齿或内齿齿轮均适用。对于内啮合齿轮，在确定6.1.10给出的几何系数X时，必须引入负值。它们也可考虑适用于端面重合度为E≤2.5的符合其他基本齿条的类似齿轮。6.1.1胶合承载能力计算的安全系数Su当假设中的不确定性与不精确度不能排除时，有必要引人安全系数Sms。必须指出胶合承载能力计算的安全系数与温度有关，而不是这样个系数，即用它乘以齿轮的转矩，使积分温度m与胶合积分温度?ms达到相同的数值。
Ssmn的选用建议：
Ssnin<1高胶合危险。
Bnts ≥ Ssmin
.( 14)
1≤Ssmin二2，具有中等胶合危险的临界范围，受实际齿轮工作条件的影响。影响因数有例如齿面粗糙度、跑合效果、载荷系数的准确理解、润滑油的承载能力等。Ssmin>2，低胶合危险。
为给出实际载荷与积分温度数之间的关系，相应的载荷安全系数Ss,可近似由下式取得：Ss
6.1.2许用积分温度
@ins Oo
@in - @oil
++++++++++
(15）
( 16 )
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