JB/T 8743-1998 JB/T 8743-1998 工矿电机车用渐开线直齿圆柱齿轮规范 JB/T8743-1998 标准下载解压密码：www.bzxz.net

JB/T8743—1998
本标准是按GB/T1.1一1993标准化工作导则第1单元第1部分，GB/T1.22一1993标准化工作导则第2单元第22部分，结合GB3480—83渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法，GB10095一88渐开线圆柱齿轮精度等进行制订的。使标准的编写格式和规则尽可能与国际一致或等同，以尽快适应国际贸易、技术和经济交流的需要。标准自1998年11月1日起实施。
本标准由湘潭牵引电气设备研究所提出并归口。本标准起草单位：常州工矿电机车厂。本标准起草人：张昭荣、戎建才、张翼。1范围
中华人民共和国机械行业标准
工矿电机车用渐开线直齿圆柱齿轮规范Specifications of involute straight and cylindricalgcars for mining & industial electric locomotive本标准规定了工矿电机车用渐开线直齿圆柱齿轮的技术要求、抽样与检验等，本标准适用于各种类型工矿电机车用渐开线直齿圆柱外啮合齿轮。2引用标准
JB/T8743—1998
下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T1357—87
GB/T2821—92
GB/T 3077--88
GB/T3374—92
GB/T3480—83
GB/T 4459.2--84
GB/T 6443--86
GB/T 8539--87
GB/T10095—88
JB2782---79
ZB T04 001—88
ZB J36 009--88下载标准就来标准下载网
3定义
本标准采用下列定义：
3.1齿轮几何要素代号
按GB/T2821规定。
3.2齿轮基本名词术语
按GB/T3374规定。
3.3轮齿心部硬度
渐开线圆柱齿轮模数（neqISO54：1977）齿轮几何要素代号（neqISO701：1976）合金结构钢的技术条件（neqrOCT4543：1971）齿轮基本术语（neqIS0/R1122—1：1983）渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法机械制图齿轮画法（neqISO2203：1973）渐开线圆柱齿轮图样上应注明的尺寸数据（eqvISO1340：1976）齿轮材料及热处理质量检验的一般规定渐开线圆柱齿轮精度（eqvISO1328：1975）汽车碳氮共渗齿轮金相检验
汽车渗碳齿轮金相检验
钢件感应淬火零件金相检验
按GB/T8539中2.5规定。
3.4有效硬化层深度
3.4.1渗碳（碳氮共渗）齿轮有效硬化层深度按GB/T8539中2.9.1规定。
3.4.2表面淬火（火焰或感应加热淬火)齿轮有效硬化层深度机械工业部1998—05—28批准
1998-11—01实施
按GB/T8539中2.9.3规定。
4技术要求
4.1基本齿廊与模数
JB/T8743—1998
4.1.1基本齿靡及齿廊参数和代号规定见图1及表1.p
图1渐开线圆柱齿轮基准齿形
齿廊参数名称
齿形角
齿项高
工作齿高
径向间隙
齿根圆角半径
基本齿察是指基本齿条的法向齿。数
基准线
齿项高系数h:=1
在工作齿高部分的齿形是直线
基准线上齿厚与齿槽宽度相等
径向间踪系数C=0.25
2为提高齿根强度，在传动不产生干涉的条件下，允许增大P，也允许做成单圆弧，4.1.2齿顶倒棱与修缘
a）为了改善传动质量，一般进行齿顶倒棱或修缘。经齿顶倒棱或修缘后的齿轮应保证齿轮传动中重合度不小于1.089；
b）对于选用精度等级在7级（含7级）以下的齿轮，建议采用齿顶倒圆的方法，齿项倒圆圆角半径R=0.1m。
4.1.3齿轮模数
齿轮模数应符合GB/T1357的规定，本标准规定采用的模数为3、4、5、6、7、8、9、10、12mm。4.2变位系数的选择与几何尺寸计算4.2.1变位系数的选择
a）应正确选择变位系数，包括变位系数之和x及将x=合理地分配为x:和x2tb）本标准推荐采用角变位齿轮传动，且xs、xi和x均大于零；c）分配变位系数时，在综合考虑齿轮的弯曲强度、接触强度、抗胶合能力和耐磨损性能的前提下，应71
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对以过盈配合于轮轴上的大齿轮不便更换这一事实给予足够的重视。角变位齿轮几何尺寸计算
根据传动要求，按强度计算或结构设计确定Z1、Z、m、α诸参数后，齿轮的几何尺寸计算见表2。表2
未变位时中心距
中心距变动系数
啮合角
变位系数和
变位系数分配
齿高变动系数
分度圆直径
齿顶高
齿全高
节圆直径
齿项圆直径
齿根圆直径
X1、X2
齿轮变位的限制条件及啮合质量指标公式或说明
0.5m(Z+Z)
(a'-a)/m
arccos[(a · cosa)/a']
0.5(Z,+Z,)(inva--inva)
依设计要求选取
m(h'+x-△y)
m(2 h,'+e'-Ay)
d[1+2y/(z+)]
d,-2 h
(8~13)m
a）齿轮加工时不允许发生根切现象。避免发生根切的最小变位系数xni按下式计算：Xmin=h,'+c'-r'(1sina)-zsin'a/2式中：h=1c=0.25r=0.38a=20°
b）齿项厚度S.≥(0.3~0.4)m
S,=d(s/d+inva-inva.)
式中：S—一分度圆弧齿厚，mm，见公式(14)；a,
顶项圆压力角，见公式（15）。S=0.5元m+2xmtana
α, =arc cos(d,/d,)
式中：ds-基圆直径，mm，公式（16）d,=m·z·cosa
公式号
c）齿轮传动的重合度ε应不小于1.20，经齿顶倒棱或修缘的齿轮，其重合度按4.1.2a。重合度ε按下式计算：
[z,(tana.-tana')+z(tanaz-tana')]d）齿轮传动不得发生过渡曲线干涉现象。小齿轮不发生过渡曲线干涉的条件为：tana
(tanatana')≥tana-
大齿轮不发生过渡曲线干涉的条件为：tana.
2(tana,-tana')≥tana-
4(h, -x,)
Z,·sin2a
Z,·sin2a
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e）用标准滚刀加工时，不得产生轮齿不完全切削现象，避免轮齿产生不完全切削现象的条件为：d,sin(α, -α)式中：L—m模数标准滚刀的螺纹部分长度，mm。f）小齿轮齿根处的最大几何压力系数中不得大于1.4。2(z+z)tana
中imx [(z, +z,)tana'-z,tana, Jz,tana.cosag）小齿轮齿根处的最大滑动系数m的绝对值不得大于4。Timu
z(tanas2-tana')(1+z//z,)
(z+z,)tana
（20)
h）利用封闭图分配变位系数时，若齿轮的齿数与实例相差3齿以上，则应对各项限制条件及啮合质量指标进行考核。
4.3精度等级选择
4.3.1齿轮精度等级选择建议使用表3。表3
齿轮分度圆圆周速度
>?～12
>12~18
调质齿轮
8—7-7
7—6—6
注：齿轮分度圆圆周速度是指工矿电机车在长时制运行工况下的齿轮分度圆圆周速度。淬硬齿轮
8--8-7
7-6--6
4.3.2本标准规定齿轮副中两个齿轮的精度等级取成相同。对三个公差组可以选用不同的精度等级，但在同一公差组内，各项公差与极限偏差应保持相同精度等级。4.3.3齿轮副取与齿轮相同的精度等级。4.3.4表面粗糙度
a）轮齿表面的粗糙度，当第公差组的精度等级为6级，R，值应不低于0.8μm；当第！公差组的精度等级为7级时，R，值应不低于1.6μm；当第亚公差组的精度等级为8级时，R.值应不低于3.2μm；b）齿轮孔的表面粗度R，值应不低于1.6umc）齿轮轴颈的表面粗糙度R，值应不低于0.8μm；d）基准面的表面粗糙度R.值应不低于1.6μm。4.4齿轮副侧隙
4.4.1齿厚度量
齿厚用公法线平均长度及其偏差度量。测量公法线长度时的跨越齿数k按下式计算：zr1
/(1+)-cos*α-
Rcosav
计算结果按数字修约规则圆整至整数。2X
anα-invaj-0. 5
跨k齿测量的公法线长度W值按下式计算：W,=m·cosa[x(k-0.5)+z·inva+2xtana)计算结果圆整至0.01mm。
4.4.2极限侧隙
齿轮副最小法向极限侧隙jamin按下式计算：jami=|Eu+E1·cosα—2f, sina-(23)
式中：E——小齿轮的齿厚上偏差，μm;E2大齿轮的齿厚上偏差，μm;
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f.齿轮副中心距极限偏差的f.值，μm;j.—-由加工及安装误差引起的侧隙减小量，μm。j.=b+b+(1.25Xcosa+1)+F
本标准对齿轮副最大法向极限侧隙jm不作考核。4.4.3齿轮极限偏差代号
本标准推荐：当齿轮的第I、1两个公差组的精度等级均为8级时，小齿轮的齿厚上、下偏差代号分别为F、J，大齿轮的齿厚上、下偏差代号分别为G、K，当齿轮的第I、I两个公差组的精度等级均为9级时，则犬、小齿轮的齿厚上、下偏差代号分别为F、H。公法线平均长度上偏差Ews及公差T分别按式(27)和(28)计算：E.,=E.·cosα-0.72F,sina
T,=T, cosα-1. 44 F, · sina4.5齿轮材料与热处理
4.5.1.齿轮材料
a）调质齿轮采用40Cr、42CrMo、40CrNiMoA；渗碳齿轮采用20CrMnTi、20CrMnMo。允许采用性能不低于上述材料的其他合金结构钢。非整体式齿轮的材料指加工轮齿部分的齿圈材料；b）材料的化学成分及机械性能应符合GB/T3077的规定。4.5.2表面硬度
a）逐齿感应淬火的调质齿轮，其齿面硬度应不低于48HRC；b）整体淬火的渗碳或碳氮共渗齿轮，其齿面硬度应不低于56HRC，其齿根过渡曲面及齿槽底面硬度与齿面硬度之差应不大于3HRC。4.5.3心部硬度
a）调质齿轮的心部硬度应不低于215HBS，允许以切齿前的调质硬度代替心部硬度检查；b）渗碳（碳氮共渗）齿轮的心部硬度应不低于28HRC，应不高于45HRC。4.5.4有效硬化层深度
有效硬化层深度应不小于模数的0.15倍，其最大值与最小值之差应不大于0.5mm；齿槽底面及齿根过渡曲面的硬化层深度应不小于规定最小值的75%。4.6承载能力计算
4.6.1计算规则
a）计算内容为齿面接触强度和齿根弯曲疲劳强度；b）计算方法按GB/T3480中的一般方法和本标准的有关规定；c）计算工况按工矿电机车小时制或长时制运行工况。4.6.2齿面接触强度计算
a）强度条件
单对齿啮合区下界点处小齿轮计算接触应力6应不大于其许用接触应力oMP，或接触强度的计算安全系数Su应不小于接触强度的最小安全系数SHmie。即：DHOHP
Sk≥SHm
式中接触应力，N/mm，见4.6.2b。b）计算接触应力H
单对齿啮合区下界点处计算接触应力按下式确定。74
式中：Ka-
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VK.. K,. Khe. Khe
使用系数，本标准规定K=1.25；K,—动载系数；
Kn8接触强度计算的齿向载荷分布系数；KHa—-接触强度计算的齿间载荷分配系数；K、K、KH分别按GB/T3480规定计算；OHO
一计算接触应力的基本值，N/mm。Ho =-Zh · Ze - Z. - Ze -
Nb·d,
式中：F.——分度圆上名义切向力，N，见公式(33)b-.工作齿宽，mm，指一对齿轮中较小宽度；d,—小齿轮的分度圆直径，mm;
u—齿数比，=zz/z
Zn—节点区域系数，见公式(34);Z~—弹性系数，N/mm2，本标准取为189.8；Z.-重合度系数，见公式(35)；
Z—折算系数，见4.6.2.f。
F.=19.098X10°X
式中：P一工矿电机车计算工况下牵引电机功率，kW；n,
-工矿电机车计算工况下齿轮转速，r/min。2
Zh=Ncos'a. tana
Z.= V(4-e)/3
c）许用接触应力oHP
许用接触应力oHp对大小齿轮应分别按下式计算：Smia·Z·ZL·Zv·Zx·Zw·Zx
式中：SHmin
接触强度最小安全系数，见4.6.2e；试验齿轮的接触疲劳极限，N/mm；见4.6.2g；Z接触强度计算的寿命系数；
ZL——润滑剂系数；
Zv——速度系数；
Zr——粗糙度系数
Zw—工作硬化系数
Zx——接触强度计算的尺寸系数；Zs、ZL、Zv、Zx、Zw、Zx分别按GB/T 3480计算。(31)
（36）
注：*作为持久寿命计算时，Z=1；作为有限寿命计算时，齿轮的工作寿命应不少于20000h，齿面允许出现部分点蚀。
d）接触强度计算的安全系数S
大小齿轮的接触强度计算安全系数Sn分别按下式计算：75
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Sh-SHin ·Zw, ZZv·Z ·Zw · ZxCHO
K..Ky· KH· KH
e）接触强度的最小安全系数SHmin（37）
本标准规定：以工矿电机车长时制运行工况进行接触强度计算。接触强度的最小安全系数SHmia=1. 0。
f）折算系数ZB
折算系数乙用于将齿轮节圆处的计算接触应力折算成单对齿啮合区下界点处的计算接触应力。对于Z≥20齿轮，取Zs=1；对于Z,<20的齿轮，Zg按下式计算ZB
Vtanagai · tanap
一单对齿啮合区下界点B处小齿轮压力角，按下式计算：式中：
tanag=tanαa—2n/z,
单对齿啮合区下界点B处大齿轮压力角，按下式计算：tanag
g）试验齿轮的接触疲劳极限Him[(u+1)· tana'-tanαn}
1）对材料和热处理符合本标准规定的逐齿感应淬火调质齿轮，取omim=1200N/mm；整体淬火的渗碳（碳氮共渗）齿轮，取oHlim=1500N/mm。2）如缺乏材料试验及严格的热处理工艺和检验，则逐齿感应淬火调质齿轮，取oHlim=1050N/mm。整体火的渗碳（碳氮共渗）齿轮，取oHlim=1350N/mm2。3）一般情况下，分别取两者的平均值。4.6.3轮齿弯曲疲劳强度计算
a）强度条件
计算齿根应力r应不大于许用齿根应力oFP，或弯曲疲劳强度的计算安全系数Sr应不小于弯曲疲劳强度的最小安全系数SFmin。即：CFOt
SF≥SF
b）计算齿根应力F
计算齿根应力F由下式确定：
CF=OFO·K·Kv·KF·K
式中：KA、K见4.6.2b
KFa——弯曲强度计算的齿向载荷分布系数；KF.弯曲强度计算的齿间载荷分配系数，OFo
齿根应力的基本值，N/mm，对于大小齿轮应分别确定。F
.Ye· Ys
式中：Ft、b见4.6.2b；
YF—载荷作用于单对齿啮合区上界点时的齿形系数：Ys—.载荷作用于单对齿啮合区上界点时的应力修正系数；K、Kp、Yr、Ys按GB/T3480计算。c）许用齿根应力p
大小齿轮的许用齿根应力分别按下式计算：76
（41)
式中：oFim
YRrelT
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Sete-Yst. Yur . Ynt . Yrut - Y.SFmin
试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限，N/mm，见4.6.3.f；一试验齿轮的应力修正系数，由本标准所给的oFlim值计算时，Yst=2.0；弯曲强度计算的寿命系数，本标准规定Ynr=1.0；-相对齿根圆角敏感系数；
一相对齿根表面状况系数；
弯曲强度计算的尺寸系数；
弯曲强度的最小安全系数。
YelT、YRrelT、Y,均按GB/T3480计算。d）弯曲强度的计算安全系数Sp
大小齿轮弯曲强度的计算安全系数S分别按下式计算：Fline·Yst. YnT.
Yret . Yrelt . Y,
K·Ky·Kp·KF.
e）弯曲强度的最小安全系数Semia..-....
8++eeee
本标准规定，以工矿电机车小时制运行工况进行弯曲强度计算。弯曲强度的最小安全系数Semin=1.5
f）试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限Flim1）对材料的热处理符合本标准规定的逐齿感应淬火调质齿轮，如齿槽底面硬度与齿面的硬度相同，flim=240N/mm;
如齿槽底面硬度明显低于齿面硬度，则oFlim=220N/mm；整体淬火的渗碳（或碳氮共渗）齿轮，oplim=330N/mm。2）如缺乏材料试验及严格的热处理工艺和检验，则逐齿感应淬火的调质齿轮，取oFim200N/mm；整体淬火的渗碳（或碳氮共渗）齿轮，取oFlm=300N/mm。3）一般情况下，可分别取两者的平均值。齿面如经过强化处理，lim的值可适当提高。4.7图样绘制与标注
4.7.1图样绘制
齿轮及齿轮啮合的图样按GB/T4459.2规定绘制。4.7.2齿轮零件图标注
齿轮零件图标注按GB/T6443的规定，参数表的内容和式样见表4。表4
齿形角
齿顶高系数
变位系数
公法线平均长度及其偏差
跨齿数
精度等级
齿轮副中心距及其极限偏差
(GB/T10095)
配对齿轮
公差组
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表4(完)
检验项目代号
注；表列检验项目适用于8级及8级以上齿轮，具体检验项目可按实际需要增减。4.7.3齿轮装配图标注
公差(或极限偏差)值
齿轮副的精度等级、侧隙要求、检验项目及公差应标注于装配图的适当部位。标注示例一
装配图中齿轮副内小齿轮的件号为7，大齿轮的件号为12。齿轮副的切向综合公差Fc、一齿切向综合公差fic及接触斑点同为8级；最小法向极限侧隙jami=223μm，Fz=308μm，fic=73μm。其标注内容与式样如表5。
（件号7/12)齿轮副精度等级：副8(223)n最小法向极限侧隙
检验项目
标注示例二：
切向综合公差
一齿切向综合公差
接触斑点
按高度不小于40%，按长度不小于50%it
装配图中齿轮副内小齿轮的件号为13，大齿轮的件号为5。齿轮副的切向综合公差Fs，一齿切向综合公差fic均为8级，接触斑点为7级，最小圆周极限侧隙jemin=237μm，Fic=308μm，fic=73μm，其标注内容与式样如表6。
（件号13/5)齿轮副精度等级：副887(237)t最小圆周极限侧露
检验项目
5抽样与检验
5.1抽样
切向综合公差
一齿切向综合公差
接触斑点
按高度不小于45%，按长度不小于60%本标准规定，工矿电机车齿轮按逐件检验的方式来进行抽样，5.2检验
5.2.1齿坏检验
齿坏应按实际需要检验下列项目中的有关项目，并按GB/T10095中的附录B表B1规定。78
a）齿轮孔的尺寸偏差和形状误差；b）齿轮轴颈的尺寸偏差和形状误差；c）齿项圆直径的尺寸偏差；
d）基准面的径向跳动；
e）基准面的端面跳动：
f）表面粗糙度。
5.2.2齿轮检验
JB/T8743—1998
不同精度等级齿轮的误差检验项目见表7。表7
精度等级
第1公差组
第【公差组
第I公差组
公法线平均长度偏差
6、7、8
Af与△fg
注：如果齿高、齿长方向接触斑点能达到表8要求，则齿形、齿向可以免于检测。表8
齿轮副接触斑点
齿高方向（%）
齿长方向(%)
5.2.3齿轮热处理检验
a）金相检验
1）感应淬火齿轮按ZBJ36009进行；2）渗碳齿轮按ZBT04001进行；
3）碳氮共渗齿轮按JB2782进行。b）检查试样
硬齿面
AF.与AF.
△f与△fpb
中硬齿面
本标准规定：轮齿表面硬度、硬化层深度的测定及金相检验，用检查试样代替。检查试样的断面应尽量与轮齿断面相同，且应和齿轮的材料及热处理过程相同。随炉检查试样的数量不少于两只，且应分别放置于炉顶和炉底的靠近轮齿处。有争议时，应以轮齿的检查结果为准。5.2.4齿轮副检验
各种精度等级齿轮副的检验项目列于表9。表9
齿轮副的切向综合误差
齿轮副的一齿切向综合误差
齿轮副的接触斑点
齿轮副的最小法向侧隙
注：齿轮副的切向综合误差△Fi及一齿切向综合误差△fi允许按单个齿轮的切向综合误差△F\之和及一齿切向综合误差△f之和进行考核。
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