1装荷容量に関する基本設計プロセス

2基本計算方法

2.1 歯表面接触による疲労強度計算 (ISO 6336規格)

• σH は,計算された接触ストレスの量 (MPa)
• ZHはゾーン因数,ZEは材料の弾力系数,Zεは接触比因数,Zβは螺旋の角度因数
• Ft は,横ピッチ円 (N) の接触力を表します
• bは面幅 (mm),d1はピニオンのピッチ円径 (mm),uはギア比 (u=z2/z1)
• σHPは,以下のように計算される許容された接触力 (MPa) である.
   
  σHP = σHlim × ZN × ZL × Zv × ZR × ZW × ZX / SHmin
   
  (σHlim = 試験歯車の接触疲労制限値;ZN = 寿命因数;ZL = 潤滑剤因数;Zv = 速度因数;ZR = 表面荒さ因数;ZW = 作業硬化因数;ZX = サイズ因数)SHmin = 最低安全因数)

2.2 歯根の屈曲疲労強度計算

• σFは,計算された屈曲力 (MPa)
• mn は正規モジュール (mm)
• YF = 形状因数,YS = ストレスの調整因数,Yβ = ヘリックス角度因数,YB = 面幅因数
• σFPは,以下のように計算される許容屈曲張力 (MPa) である.
   
  σFP = σFlim × YN × YδrelT × YRrelT × YX / SFmin
   
  (σFlim = 試験器具の屈曲疲労限界; YN = 寿命因子; YδrelT = 歯根フィレットの相対感度因子; YRrelT = 相対表面状態因子; YX = サイズ因子;SFmin = 最低安全因数)

3負荷能力の検証

3.1 基本的検証条件

• 接触疲労強度: σH ≤ σHP
• 屈服耐性: σF ≤ σFP

3.2 特別労働条件の検証

3.3 重要な要因の影響

• ゲオメトリックパラメータ: モジュールは屈曲強度を著しく向上させる.歯の数が曲率半径と形状因子に影響を与える (ピニオンz1 ≥ 17-20が推奨される).面幅は両強度を線形的に改善します (面幅因数 ψ_d = 0.8-1.4);ヘリックス角度により接触距離が増加する (β = 8°-15°);プロフィールシフト係数は接触経路を最適化する.
• 材料とプロセス: 炭化物化と冷却 (高負荷用),インダクション硬化 (中等負荷用),冷却と冷却 (一般負荷用) は一般的な熱処理である.ショットピニングは疲労制限を高める表面のコーティングにより耐磨性が向上し,磨き/磨きにより荒さも減少します.

4設計アプリケーションと規格

4.1 先進的な設計方法