GB/Z 115-2025 齿轮 蜗杆副承载能力计算

ICS21200

CCSJ1.7

中华人民共和国国家标准化指导性技术文件

GB/Z115—2025/ISO/TS145212020

:

齿轮蜗杆副承载能力计算

Gears—Calculationofloadcapacityofwormgears

ISO/TS145212020IDT

(:,)

2025-12-03发布

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/Z115—2025/ISO/TS145212020

:

目次

前言

…………………………Ⅴ

引言

…………………………Ⅵ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语定义和符号

3、…………………………1

术语和定义

3.1…………………………1

符号

3.2…………………2

常规关注点

4………………8

蜗杆副承载能力评级标准

4.1…………8

方法依据

4.2……………9

绝对参数和相对参数的概念

4.3………………………9

适用性

4.4………………10

有效性

4.5………………10

系统注意事项

4.6………………………11

计算方法方法方法

4.7A、B、C………………………12

对标蜗杆副

4.8…………………………13

计算所需数据

5……………13

输入变量

5.1……………13

安全系数

5.2……………14

应力计算中的力速度和其他参数

6、……………………15

通则

6.1…………………15

轮齿作用力

6.2…………………………15

分度圆直径上的滑动速度

6.3…………16

物理参数

6.4……………17

平均接触应力计算

6.5…………………20

平均润滑油膜厚度计算

6.6……………20

磨损轨迹计算

6.7………………………21

润滑剂运动黏度计算

6.8………………21

效率和功率损失

7…………………………21

概述

7.1…………………21

总效率

7.2………………21

总功率损失

7.3…………………………22

蜗杆副效率

7.4…………………………23

Ⅰ

GB/Z115—2025/ISO/TS145212020

:

啮合功率损失

7.5………………………26

磨损承载能力

8……………27

概述

8.1…………………27

磨损安全系数

8.2………………………27

预期磨损量

8.3…………………………27

许用磨损量

8.4…………………………30

针对特定试验计算的调整

8.5…………31

齿面接触承载能力抗点蚀

9()……………31

概述

9.1…………………31

点蚀安全系数

9.2………………………32

实际接触应力

9.3………………………32

接触应力极限值

9.4……………………32

针对特定试验的计算方法调整

9.5……………………33

蜗杆轴变形

10……………33

概述

10.1………………33

挠度安全系数

10.2……………………33

实际变形量

10.3………………………34

变形极限

10.4…………………………34

齿根强度

11………………35

轮齿断裂安全系数

11.1………………35

实际齿根应力

11.2……………………35

齿根剪切应力极限

11.3………………36

针对特定试验的计算方法调整

11.4…………………38

温度安全系数

12…………………………39

飞溅润滑的温度安全系数

12.1………………………39

喷油润滑的温度安全系数

12.2………………………40

蜗轮本体温度的确定

13…………………41

飞溅润滑的蜗轮本体温度

13.1………………………41

喷油润滑的蜗轮本体温度

13.2………………………42

附录资料性物理参数的说明

A()………………………43

附录规范性参数的确定方法

B()………………………44

附录规范性根据弹性流体动力润滑理论计算润滑油膜厚度

C()(EHL)……………48

计算原理

C.1……………48

h*的计算指导

C.2……………………48

附录规范性磨损轨迹的定义

D()………………………50

附录资料性磨损计算说明

E()…………52

附录资料性齿根强度说明

F()…………53

Ⅱ

GB/Z115—2025/ISO/TS145212020

:

附录资料性根据试验结果调整对标蜗杆副公式

G()…………………54

附录资料性高点蚀风险的蜗杆副寿命估算

H()………56

附录资料性实例

I()……………………58

实例给定载荷下对标蜗杆副齿形为效率和安全系数的计算

I.1———(ZI)…………60

实例给定载荷下蜗轮驱动效率和预期寿命齿形的计算

I.3———(I)………………62

实例给定载荷下蜗杆副齿形为效率和安全系数的计算

I.4———(C)………………63

实例给定载荷下蜗杆副齿形为效率和安全系数除齿廓外与实例的蜗杆副相同

I.5———(I)(,I.4)

的计算

………………65

附录资料性多种工况下极限承载能力的示例

J()………69

参考文献

……………………71

Ⅲ

GB/Z115—2025/ISO/TS145212020

:

前言

本文件为规范类指导性技术文件

。

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件等同采用齿轮蜗杆副承载能力计算文件类型由的技术规范调

ISO/TS14521:2020《》,ISO

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

:

引言中增加了脚注以说明蜗杆类型与国内表达的差异

———,“A,N,K,I,C”;

将表中油池温度aaa更正为aaa

———10,1,20,01,02;

删除了表中重复的s和s

———1ΔΔlim;

增加了表中V的单位

———1SUMn“m/s”;

将中见更正为见

———4.2“4.4”“4.8”;

增加了列项的引导语

———4.7.3;

将中s更正为s

———5.1“k”“K”;

增加了图横坐标平均滑动速度v的单位

———3a)(g)“m/s”;

将公式中等式左边Y更正为Y

———(112)“3”“γ”;

将附录中中心距a更正为a

———G“T,1”“T1”;

将中按照公式计算的h*更正为p*

———I.1(11)“=0.9496”“m=0.9496”;

将附录中各实例中法向压力角αα更正为αα

———I“0(=n)=20°”“0=π/9、n=20°”;

将标题中的更正为

———I.5“J4”“I.4”。

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提出并归口

(SAC/TC52)。

本文件起草单位郑机所郑州传动科技有限公司中国机械总院集团郑州机械研究所有限公司重

:()、、

庆大学东北大学浙江三凯机电有限公司杭州杰牌传动科技有限公司浙江午马传动有限公司河南同

、、、、、

济减速机有限公司温岭市明华齿轮有限公司中煤科工集团上海有限公司庆安集团有限公司中国农业

、、、、

大学东莞市星火齿轮有限公司浙江双环传动机械股份有限公司常州德劢精密传动有限公司河南科兴

、、、、

液压科技有限公司重庆机床集团有限责任公司浙江吉峰齿轮有限公司

、()、。

本文件主要起草人王志刚陈永洪张坤赵亚平管洪杰詹东安江建斌陈德木李海霞曹志刚

:、、、、、、、、、、

洪军赵超孙中乾李建仁李海涛童爱军刘禾禾范瑞丽郭情情郭诗蕊谈伟闫月红李忠涛

、、、、、、、、、、、、、

陆建江和法洋王雪峰戴建平杨灿辉马铭任继华潘元庆戴锦芳高进宋保伸颜世铛邢鹤琛

、、、、、、、、、、、、、

刘晓坤

。

Ⅴ

GB/Z115—2025/ISO/TS145212020

:

引言

本文件是为圆柱蜗杆传动的设计及校核而制定

。

本文件只有在蜗杆与蜗轮齿面共轭比如蜗杆螺旋面和蜗轮滚刀的螺旋面相同时适用且蜗轮与

(),

蜗杆齿面间接触良好运动平稳

、。

本文件适用于中定义的和型圆柱蜗杆传动1)

ISO10828A、C、I、NK。

在满足以上条件时蜗轮与蜗杆的制造方法不受限制

,。

由于蜗杆传动副的共轭齿面复杂多变为了确保蜗杆和蜗轮的配合良好最好二者由同一制造商

,,

完成

。

在本文件中蜗杆传动的许用转矩受到蜗杆和蜗轮的齿面应力磨损或点蚀或弯曲应力强度蜗

,()()、

杆变形或热极限的影响一套蜗杆副的承载能力是由工况和的规范计算所得到的

。6.4。

根据国内对蜗杆类型的表述分别为和

1)GB/T12760,ZA、ZC、ZI、ZNZK。

Ⅵ

GB/Z115—2025/ISO/TS145212020

:

齿轮蜗杆副承载能力计算

1范围

本文件给出了圆柱蜗杆副承载能力的计算公式包括与齿面磨损齿面点蚀蜗杆变形轮齿断裂和

,、、、

与温度有关的载荷评级本文件不涉及胶合和其他失效模式

。。

本文件适用于齿面滑动速度v和重合度ε的载荷评级和设计流程也适用于齿面

g≤25m/s>2.1。

滑动速度v的磨损情况对于依据本文件选择尺寸润滑剂或材料的原则与建议适用于中

g>0.1m/s。、,

心距a当中心距a时采用本文件的方法

≥50mm。<50mm,A。

选择适当的承载能力计算方法需要具备丰富的知识和经验本文件仅供具有丰富实践经验且能够

。

对有关因素做出明智判断的齿轮设计师使用而不适合缺乏必要经验的人员承载能力计算方法见

,。

4.7。

重要提示蜗杆副的几何形状比较复杂建议本文件的使用者要确保已经建立了一个相匹配的装

:。

配条件

。

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

。

齿轮术语和定义第部分几何学定义

ISO1122-11:(Vocabularyofgearterms—Part1:Defini-

tionsrelatedtogeometry)

注齿轮术语和定义第部分几何学定义

:GB/T3374.1—20101:(ISO1122-1:1998,IDT)

齿轮术语和定义第部分蜗轮蜗杆几何学定义

ISO1122-22:(Vocabularyofgearterms—Part

2:Definitionsrelatedtowormgeargeometry)

注齿轮术语和定义第部分蜗轮蜗杆几何学定义

:GB/T3374.2—20112:(ISO1122-2:1999,IDT)

ISO6336-6Calculationofloadcapacityofspurandhelicalgears—Part6:Calculationofservice

lifeundervariableload

注直齿轮和斜齿轮承载能力计算第部分变载荷条件下的使用寿命计算

:GB/T3480.6—20186:(ISO6336-6:

2006,IDT)

蜗杆和蜗杆的精度第部分通用基础

DIN3974-11:(Accuracyofwormsandwormgears—Part

1:Generalbases)

蜗杆和蜗杆的精度第部分任一误差的公差

DIN3974-22:(Accuracyofwormsand

wormgears—Part2:Tolerancesforindividualerrors)

3术语定义和符号

、

31术语和定义

.

和界定的以及下列术语和定义适用于本文件

ISO1122-1ISO1122-2。

1