2 基本計(jì)算公式
2.1 齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算
赫茲應(yīng)力是影響齒面接觸應(yīng)力的主要因素，但不是唯一的因素。例如滑動(dòng)的方向和大小，齒面間潤滑狀態(tài)等對接觸應(yīng)力都有影響。本標(biāo)準(zhǔn)將修正后的赫茲應(yīng)力作為計(jì)算接觸應(yīng)力。
考慮到使用條件、要求及尺寸的不同，本標(biāo)準(zhǔn)將修正后的試件接觸疲勞極限作為許用接觸應(yīng)力。
2.1.1 強(qiáng)度條件
齒輪節(jié)圓處的計(jì)算接觸應(yīng)力aH*應(yīng)不大于其許用接觸應(yīng)力σHP ，即：
σH≤σHP………………………………………………（1）
或接觸強(qiáng)度的計(jì)算安全系數(shù)SH均應(yīng)不大于其相應(yīng)的最小安全系數(shù)SH min ,即
SH≥SH min………………………………………………（2）
上述兩式中：σH——齒輪的計(jì)算接觸應(yīng)力，N/min2,見2.1.2款；
σHP——齒輪的許用接觸應(yīng)力，N/min2,見2.1.3款；
SH——接觸強(qiáng)度的計(jì)算安全系數(shù)，見2.1.4款；
SH min——接觸強(qiáng)度的最小安全系數(shù)，見1.2條。
2.1.2計(jì)算接觸應(yīng)力σH
齒輪節(jié)圓外的計(jì)算接觸應(yīng)力σH按下述兩式確定：
上述兩式中：KA——使用系數(shù)，見3.2條；
KV——?jiǎng)虞d系數(shù)，見3.3條；
KHβ——接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)，見3.4條；
KHα——接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒間載荷分配系數(shù)，見3.5條；
σH0——計(jì)算接觸應(yīng)力的基本值。
式中：Ft——端面內(nèi)分度圓上的名義切向力,見3.1條；
B——工作齒寬，mm，指一對齒輪中的較小齒寬；
d1——小齒輪分度圓直徑，mm；
u——齒數(shù)比，u=z2/z1,z1,z2分別為小輪和大輪的齒數(shù)；
ZH——節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，見3.7條；
Z
E——彈性系數(shù)，
，見3.8條；
Zε——重合度系數(shù)，見3.11.1款；
Zβ——螺旋角系數(shù)，見3.12.1款。
式（4）中的“＋”號用于外嚙合傳動(dòng)；“－”號用于內(nèi)嚙合傳動(dòng)。
2.1.3許用接觸應(yīng)力σHP
許用接觸應(yīng)力σHP對大、小齒輪應(yīng)分別計(jì)算。
式中：σHlim——試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限，N/mm2，見3.13.1款；
SHmin——接觸強(qiáng)度的最小安全系數(shù)，見1.2條；
ZN——接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，見3.14.1款；
ZL——潤滑劑系數(shù)，見3.15.1款；
ZV——速度系數(shù)，見3.15.2款；
ZR——粗糙度系數(shù)，見3.15.3款；
ZW——工作硬化系數(shù)，見3.16條；
ZX——接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)，在根據(jù)零件大小選材適當(dāng)，且熱處理和硬化層深度選擇合理時(shí)，一般取ZX=1。
2.1.4接觸強(qiáng)度的計(jì)算安全系數(shù)SH
式（6）中有關(guān)符號的說明見2.1.2及2.1.3款。
不同使用場合下對安全系數(shù)的考慮參見1.2條。
2.2輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算
作為判斷的齒根應(yīng)力，原則上可用任何適宜的方法（如有限元法、積分法、保角變換法）或?qū)嶋H測量（如光彈測量、應(yīng)變測量）來確定。在考慮了同時(shí)嚙合的各對輪齒間載荷分配后，用上述方法之一來確定產(chǎn)生最大齒根應(yīng)力的載荷作用位置及其相應(yīng)的最大齒根應(yīng)力是較理想的方法。
本標(biāo)準(zhǔn)以載荷作用側(cè)的齒廓根部的最大拉應(yīng)力作為名義彎曲應(yīng)力，并經(jīng)相應(yīng)的系數(shù)修正后作為計(jì)算齒根應(yīng)力。
考慮到使用條件、要求及尺寸的不同，本標(biāo)準(zhǔn)將修正后的試件彎曲疲勞極限作為齒根應(yīng)力。
2.2.1強(qiáng)度條件
計(jì)算齒根應(yīng)力σF 應(yīng)不大于許用齒根應(yīng)力σFP，即：
σF≤σFP……………………………………(7)
或彎曲強(qiáng)度的計(jì)算安全系數(shù)SF應(yīng)不小于彎曲強(qiáng)度的最小安全系數(shù)SF min ，即
SF≥SF min……………………………………(8)
上述兩式中：σF——齒輪的計(jì)算齒根應(yīng)力，N/mm2，見2.2.2款；
σFP——齒輪的許用齒根應(yīng)力，N/mm2，見2.2.3款；
SF——彎曲強(qiáng)度的計(jì)算安全系數(shù)，見2.2.4款；
SF min——彎曲強(qiáng)度的最小安全系數(shù)，見1.2條。
2.2.2 計(jì)算齒根應(yīng)力σF
計(jì)算齒根應(yīng)力σF由下式確定：
σF=σF0 KAKV KFβKFα……………………………………(9)
式中：KA，KV——見4.1.2說明；
KFβ——彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)，見3.4條；
KFα——彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒間載荷分配系數(shù)，見3.5條；
σF0——齒根應(yīng)力的基本值，N/mm2，對于大、小齒輪應(yīng)分別確定。
本標(biāo)準(zhǔn)提供下列兩種確定齒根應(yīng)力基本值σF0的計(jì)算方法。對于計(jì)算精度要求較高的齒輪，應(yīng)優(yōu)先采用方法一。在對計(jì)算結(jié)果有爭議時(shí)，以方法一為準(zhǔn)。
a)方法一：本法是以載荷作用于單對齒嚙合區(qū)外界點(diǎn)為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算的1）。齒根應(yīng)力基本值可按下式確定：
式中：Ft——端面內(nèi)分度圓上的名義切向力，N；
b——工作齒寬（齒根圓處），mm。若大、小齒輪寬度不同時(shí)，最多把窄齒輪的齒寬加上一個(gè)模數(shù)作為寬齒輪的工作齒寬；
mn——法向模數(shù)，mm；
YF——載荷作用于單對齒嚙合區(qū)外界點(diǎn)時(shí)的齒形系數(shù)，見3.9.1款；
YS——載荷作用于單對齒嚙合區(qū)外界點(diǎn)時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)，見3.10.1款；
Yβ——螺旋角系數(shù)，見3.12.2款。
b)方法二：本法是以載荷作用于齒頂為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算的，僅適用于εα＜2的齒輪傳動(dòng)。齒根應(yīng)力基本值按下式確定：
式中：YFα——載荷作用于齒頂時(shí)的齒形系數(shù)，見3.9.2款；
YSα——載荷作用于齒頂時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)，見3.10.2款；
Yε——彎曲強(qiáng)度計(jì)算的重合度系數(shù)，見3.11.2款。
Ft,b,mn和Yβ的意義同式（10）的說明。
2.2.3許用齒根應(yīng)力σFP
大、小齒輪的許用齒根應(yīng)力要分別確定。在采用以試驗(yàn)齒輪的強(qiáng)度為依據(jù)所得到的數(shù)據(jù)時(shí),其許用齒根應(yīng)力可按下式確定**：
式中：σF lim——試驗(yàn)齒輪的齒根彎曲疲勞極限，N/mm2,見3.13.2款；
YST——試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，如用本標(biāo)準(zhǔn)所給σF lim值計(jì)算時(shí)，取YST=2.0
YNT——彎曲強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，見3.14.2款；
SF min——彎曲強(qiáng)度的最小安全系數(shù)，見1.2條；
Yδrel T——相對齒根圓角敏感系數(shù)，見3.17條；
YRrel T——相對齒根表面狀況系數(shù)，見3.18條；
YX——彎曲強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)，見3.19條。
2.2.4彎曲強(qiáng)度的計(jì)算安全系數(shù)SF
式中符號的說明見2.2.2款及2.2.3款。大小齒輪的安全系數(shù)的考慮參見1.2條。
