JB/T 9837-1999 拖拉机圆柱齿轮承载能力计算方法

ICS65.060.10

T63

JB/T9837999－－－1

拖拉机圆柱齿轮承载能力计算方法

Calculationmethodsofloadcapacity

ofcylindricalgearsfortractors

1999-08-06发布2000-01-01实施

国家机械工业局发布

JB/T9837－－－－1999

前言

本标准是对ZBT63009—89《拖拉机圆柱齿轮承载能力计算方法》的修订。

本标准与ZBT63009—89相比，在以下主要技术内容上有所改变：

——对计算齿轮的名义载荷与有关标准协调并用公式表示。

本标准自实施之日起代替ZBT63009—89。

本标准的附录A是提示的附录。

本标准由全国拖拉机标准化技术委员会提出并归口。

本标准起草单位：洛阳拖拉机研究所。

本标准主要起草人：孙维恭、于瑞玺。

I

中华人民共和国机械行业标准

JB/T9837－－－－1999

拖拉机圆柱齿轮承载能力计算方法

代替ZBT63009—89

Calculationmethodsofloadcapacity

ofcylindricalgearsfortractors

1范围

本标准规定了拖拉机圆柱齿轮齿面接触强度和齿根弯曲强度的校核计算方法。

本标准适用于基本齿廓符合GB/T1356和其它非20°齿形角的拖拉机内、外啮合直齿和斜齿渐开线

圆柱齿轮，齿轮应符合JB/T5615的要求。

本标准也适用于类似拖拉机的车辆传动装置的相对齿轮。

2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，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/T1356—1988渐开线圆柱齿轮基本齿廓

GB/T2979—1991农业轮胎系列

GB/T3480—1997渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法

JB/T5615—1991拖拉机传动齿轮技术条件

3代号、术语

本标准采用表1所列代号、术语。

表1

代号术语或含义单位

a´角度变位齿轮中心距mm

b齿宽mm

bcal计算齿宽mm

Cr啮合刚度（轮齿单位齿宽总刚度平均值）N/(mm·μm)

C´单对齿刚度（一对轮齿的单位齿宽的最大刚度）N/(mm·μm)

d1；d2小、大轮分度圆直径mm

da1；da2小、大轮齿顶圆直径mm

db1；db2小、大轮基圆直径mm

df1；df2小、大轮齿根圆直径mm

E弹性模量（杨氏模量）MPa

刀尖圆心至刀齿对称线的距离mm

Fbn法面内基圆周上的名义切向力N

Ft端面内分度圆周上的名义切向力N

Fβ齿向公差μm

Fβx初始啮合齿向误差μm

国家机械工业局1999-08-06批准2000-01-01实施

1

JB/T9837－－－－1999

表1(续)

代号术语或含义单位

fpb基节极限偏差μm

h齿高mm

hFe载荷作用于单对齿啮合区外界点时的弯曲力臂mm

hao刀具基本齿廓齿顶高mm

KA使用系数

KFα弯曲强度计算的齿间载荷分配系数

KFβ弯曲强度计算的齿向载荷分配系数

KHα接触强度计算的齿间载荷分配系数

KHβ接触强度计算的齿向载荷分配系数

KPL行星齿轮均载系数

KV动载系数

mn法向模数mm

mt端面模数mm

qs齿根圆角参数

Ra轮廓表面算术平均偏差μm

rd驱动轮半径m

SF弯曲强度的计算安全系数

SFmin弯曲强度的最小安全系数

SH接触强度的计算安全系数

SHmin接触强度的最小安全系数

SFn危险截面上的齿厚mm

T1；T2小、大轮的名义转矩N·m

Tb发动机标定转矩N·m

Tϕ拖拉机轮胎（履带）的附着转矩N·m

u齿数比（u=z2/z1≥1）

V线速度，分度圆圆周速度m/s

Wm单位齿宽平均载荷N/mm

x变位系数

YF载荷作用于单对齿啮合区外界点时的齿形系数

YRrelT相对齿根表面状况系数

YS；YST载荷作用于单对齿啮合区外界点时的应力修正系数和试验齿轮的

应力修正系数，YST=2

Yβ弯曲强度计算的螺旋角系数

YδrelT相对齿根圆角敏感系数

yα齿廓跑合量μm

yβ齿向跑合量μm

ZB单齿啮合系数

1

2

ZE弹性系数MPa

ZH节点区域系数

ZL润滑油系数

ZR粗糙度系数

ZV速度系数

2

JB/T9837－－－－1999

表1(完)

代号术语或含义单位

Zβ接触强度计算用的螺旋角系数

Zε接触强度计算用的重合度系数

z1；z2小、大轮的齿数

zv1；zv2斜齿轮的小、大轮的当量齿数

αFen单对齿啮合区外界点处法向载荷作用角（°），rad

αFet单对齿啮合区外界点处端面载荷作用角（°），rad

αen单对齿啮合区外界点处的法向压力角（°），rad

αet单对齿啮合区外界点处的端面压力角（°），rad

αn法向分度圆压力角（°），rad

αt端面分度圆压力角（°），rad

α´t端面啮合角（°），rad

αs相似齿形角（°），rad

β分度圆螺旋角（°），rad

βb基圆螺旋角（°），rad

εα端面重合度

εβ纵向重合度

εγ总重合度

ν润滑油运动粘度mm2/s

μ泊桑比

ρao基本齿条齿顶圆角半径mm

ρf危险截面处齿根圆角半径mm

σF计算齿根弯曲应力MPa

σFo齿根基本强度MPa

σFp许用齿根应力MPa

σFLim试验齿轮的弯曲疲劳极限MPa

σH计算接触应力MPa

σHo计算接触应力基本值MPa

σHp许用接触应力MPa

σHLim试验齿轮的接触疲劳极限MPa

4基本公式

4.1齿面接触强度

4.1.1按式（1）计算计算接触应力σH：

Fu±1

t·························

σH=ZHZBZEZβZε×KAKVKHβKHα(1)

d1bu

4.1.2按式（2）计算许用接触应力σHp：

σZZZ

HLimLVE············································

σHp=(2)

SH

3

JB/T9837－－－－1999

4.1.3按式（3）、式（4）校核承载能力：

σH≤σHp···················································(3)

σZZZ

HLimLVE≥········································

SH=SHmin(4)

σH

4.2齿根弯曲强度（小齿轮、大齿轮分别计算）

4.2.1按式（5）计算计算齿根弯曲应力σF：

F

t··································

σF=YFYSYβKAKVKFβKFα(5)

bmn

4.2.2按式（6）计算许用齿根应力σFp：

σYYY

FLimSTδrelTRrelT·········································

σFp=(6)

SF

4.2.3按式（7）和式（8）校核承载能力：

σF≤σFp·····················································(7)

σHLimYSTYδrelTYRrelT≥

SF=

σF

SFmin·····································(8)

5通用计算数据和系数的确定

5.1名义转矩T和名义切向力Ft

在按发动机标定转矩换算到计算齿轮上的转矩和按拖拉机轮胎（履带）的附着转矩换算

TbTbgTϕ

到计算齿轮上的转矩中，取两者中较小值作为名义转矩。

TϕgT

各计算公式见式（9）~式（11）：