| 标准编号 | GB/Z 3480.21-2025 (GB/Z3480.21-2025) | | 中文名称 | 直齿轮和斜齿轮承载能力计算 第21部分：胶合承载能力计算 积温法 | | 英文名称 | Calculation of load capacity of spur and helical gears - Part 21: Calculation ofscuffing load capacity - Integral temperature method | | 行业 | 国家标准 | | 中标分类 | J17 | | 国际标准分类 | 21.200 | | 字数估计 | 42,492 | | 发布日期 | 2025-12-03 | | 实施日期 | 2025-12-03 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/Z 3480.21-2025: 直齿轮和斜齿轮承载能力计算 第21部分：胶合承载能力计算 积温法
ICS 21.200
CCSJ17
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件
直齿轮和斜齿轮承载能力计算
第21部分:胶合承载能力计算 积温法
(ISO/T S6336-21:2022,IDT)
2025-12-03发布
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅳ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义、符号和单位 1
3.1 术语和定义 1
3.2 符号和单位 1
4 应用范围 5
4.1 概述 5
4.2 胶合损伤 5
4.3 积温准则 5
5 影响因子 6
5.1 平均摩擦系数μmC 6
5.2 跑合系数(XE) 8
5.3 热闪系数(XM) 8
5.4 压力角系数(Xαβ) 9
6 计算 10
6.1 圆柱齿轮 10
6.2 胶合积温 17
附录A(资料性) 举例 23
附录B(资料性) 与接触时间相关的胶合温度 32
参考文献 35
前言
本文件为规范类指导性技术文件。
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件是GB/T (Z)3480《直齿轮和斜齿轮承载能力计算》的第21部分。GB/T (Z)3480已经发布
了以下部分:
---第1部分:基本原理、概述及通用影响系数;
---第2部分:齿面接触强度(点蚀)计算;
---第3部分:轮齿弯曲强度计算;
---第4部分:齿面断裂承载能力计算;
---第5部分:材料的强度和质量;
---第6部分:变载荷条件下的使用寿命计算;
---第20部分:胶合承载能力计算 闪温法;
---第21部分:胶合承载能力计算 积温法;
---第22部分:微点蚀承载能力计算;
---第31部分:微点蚀承载能力算例。
本文件等同采用ISO/T S6336-21:2022《直齿轮和斜齿轮承载能力计算 第21部分:胶合承载能
力计算 积温法》。文件类型由ISO 的技术规范调整为我国的国家标准化指导性技术文件。
本文件做了以下最小限度的编辑性改动:
---将图4下面第1段中的第二处“Ca”更正为“Ca1”;
---将5.1倒数第9段中的“图9、图10和图11”更正为“图7、图8和图9”。
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(SAC/TC52)提出并归口。
本文件起草单位:郑机所(郑州)传动科技有限公司、陕西法士特齿轮有限责任公司、南京高精齿轮
集团有限公司、温岭市明华齿轮有限公司、凯博易控车辆科技(苏州)股份有限公司、中国机械总院集团
郑州机械研究所有限公司、哈尔滨工业大学、重庆大学、湖南大学、苏州亚太精睿传动科技股份有限公
司、株洲齿轮有限责任公司、中原工学院、哈尔滨卓越动力科技有限公司、浙江丰立智能科技股份有限
公司。
本文件主要起草人:李爱国、王志刚、侯圣文、杨剑辰、于广滨、曹志刚、李海霞、颜玲华、杨林杰、
王琳、刘怀举、周长江、范瑞丽、徐航、姚栓、郭爱贵、郭情情、管洪杰、张志成、颜建荣、王友利、贾晨帆、
师陆冰、杨树峰、卢正新、毛汉成、郑志刚、冯涛、李福利、李恒。
引 言
GB/T (Z)3480《直齿轮和斜齿轮承载能力计算》在我国齿轮行业有着广泛的应用,这些标准构成了
我国渐开线圆柱齿轮承载能力的计算体系,有助于我国的齿轮产品的可靠性设计以及充分地与国际
接轨。
GB/T (Z)3480描述了渐开线圆柱直齿轮和斜齿轮承载能力的计算方法。当前拟分为11个部
分,其研究对象和计算方法各不相同,内容相互关联又各自独立。
---第1部分:基本原理、概述及通用影响系数。目的在于描述渐开线圆柱直齿轮和斜齿轮承载能
力计算的基本原理,给出通用影响系数和部分修正系数的取值。
---第2部分:齿面接触强度(点蚀)计算。目的在于描述基于赫兹接触理论的齿面接触强度(点
蚀)的计算方法,给出部分修正系数的取值。
---第3部分:轮齿弯曲强度计算。目的在于描述基于悬臂梁理论的轮齿弯曲强度的计算方法,给
出部分修正系数的取值。
---第4部分:齿面断裂承载能力计算。目的在于描述近年研发的评估齿面断裂风险的方法。
---第5部分:材料的强度和质量。目的在于给出不同材料质量等级的技术要求、影响齿轮齿面接
触强度极限和齿根弯曲强度极限的主要因素及许用值。
---第6部分:变载荷条件下的使用寿命计算。目的在于描述变载荷条件下通过Palmgren-Miner
法则获得变载荷当量值的计算方法。
---第20部分:胶合承载能力计算 闪温法。目的在于描述啮合齿面最大接触温度的计算方法、
接触温度沿接触路径的变化规律,以及胶合评价。
---第21部分:胶合承载能力计算 积温法。目的在于描述啮合齿面沿接触路径的接触温度的加
权平均值的计算方法,以及胶合评价。
---第22部分:微点蚀承载能力计算。目的在于描述特定润滑油在齿轮接触区的最小油膜厚度的
计算方法,以及齿轮抗微点蚀能力的评价。
---第30部分:GB/T 3480第1、2、3、5部分的应用算例。目的在于向标准用户提供基于
GB/T 3480.1、GB/T 3480.2、GB/T 3480.3和GB/T 3480.5标准的可参考的计算实例。
---第31部分:微点蚀承载能力算例。目的在于向标准用户提供基于GB/Z 3480.22的可参考的
计算实例。
GB/T (Z)3480各部分名称及采用ISO 对应关系见表1。注意:使用GB/Z 3480的各部分作为特
殊设计的验收标准时,需要得到制造商和采购商的同意。
ISO 6336各部分之间的关系如下:第1部分~第19部分规范了齿轮承载能力计算时的抗疲劳计
算方法;第20部分~第29部分主要描述了润滑条件下齿面接触时的摩擦特性;第30部分~第39部分
给出了对应前期标准的计算实例。随着试验数据的积累,ISO 6336在未来还可能增加新的部分以完善
齿轮的抗损伤计算。
表1 GB/T (Z)3480的各个部分(截至本文件出版时的状态)与ISO 6336的对应关系
直齿轮和斜齿轮承载能力计算
ISO 文件类型
转化为国家标准
文件类型
ISO ISO/T S ISO/T R GB/T GB/Z
第1部分:基本原理、概述及通用影响系数 √ √
第2部分:齿面接触强度(点蚀)计算 √ √
第3部分:轮齿弯曲强度计算 √ √
第4部分:齿面断裂承载能力计算 √ √
第5部分:材料的强度和质量 √ √
第6部分:变载荷条件下的使用寿命计算 √ √
第20部分:胶合承载能力计算 闪温法 √ √
第21部分:胶合承载能力计算 积温法 √ √
第22部分:微点蚀承载能力计算 √ √
第30部分:GB/T 3480第1、2、3、5部分的应用算例 √ ×
第31部分:微点蚀承载能力算例 √ √
注:“√”表示已经出版,“×”表示尚未出版。
由于高温、高压而使啮合齿面之间的润滑油膜缺失或破裂,导致齿面区域被咬合或焊合在一起,这
是一种特别严重的齿轮损伤形式,称为“胶合”。当齿轮表面速度较高时,胶合最易发生。如果齿面相对
滑动速度较低而齿面压力足够高时,或当齿面几何形貌、承载不均匀时,多数情况也会发生胶合。
本文件描述了常用齿轮材料和不同热处理方式下的圆柱齿轮(直齿轮和斜齿轮)的表面损伤形式之
一的“热胶合”。“热胶合”具有典型的粘连和擦伤痕迹,会导致功率损耗、动载荷、噪声和磨损的增加。
本文件所描述的方法不适用于评价“冷胶合”,一般来说,冷胶合只发生在低速(节圆线速度小于4m/s)
且质量很差的调质重载齿轮上。
胶合损伤的风险随齿轮材料的特性、所用的润滑剂、轮齿表面的粗糙度、滑动速度和载荷等的不同
而变化。润滑剂中过度进气或存在污染物,如悬浮液中的金属颗粒,也会增加胶合损伤的风险。高速齿
轮发生胶合将增大高值动载荷(包括由于振动增加而产生的)的趋势,会导致进一步的损坏。
高表面压力和滑动速度导致的高表面温度会引起润滑油膜的破裂。按照这个假设,目前有两种关
联温度和油膜破裂的计算方法:
---闪温法(见ISO/T S6336-20),基于沿接触路径变化的接触温度的计算;
---积温法(见本文件),基于沿接触路径的接触温度加权平均值的计算。
积温法是基于当接触温度的平均值等于或超过相应极限值(临界值)时就可能发生胶合的假设。实
际齿轮装置的胶合风险可以通过比较积温和极限值来预测,该极限值是通过润滑剂抗胶合能力的齿轮
试验得出的。积温法考虑了所有重要的影响因素,包括润滑剂(含和不含极压添加剂的矿物油和合成
油)、表面粗糙度、滑动速度和载荷等。
想要完美地解释由于流体动力学、热力学和化学现象之间的复杂关系而导致的所有类型的胶合和
类似形式的齿面损伤,还需要继续开展深入的研究。
直齿轮和斜齿轮承载能力计算
第21部分:胶合承载能力计算 积温法
1 范围
本文件详细描述了计算圆柱齿轮胶合承载能力的积温法。
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。
注:GB/T 1356-2001 通用机械和重型机械用圆柱齿轮 标准基本齿条齿廓(idtISO 53:1998)
ISO 1122-2 齿轮术语和定义 第2部分:......
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