ICS 21.200 CCS J 17 中华人民共和国国家标准 GB/T14230—2021 代替GB/T14230—1993 齿轮弯曲疲劳强度试验方法 Test method of tooth bending strength for gear load capacity 2021-05-21发布 2021-12-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T14230—2021 目 次 前言 １范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义、代号 4 试验原理 试验目的 5.1 基础数据测定 5.2 性能对比 5.3 其他 6试验型式 6.1 总述 6.2 运转型试验 6.3 脉动型试验 7试验方法 7.1 总述 7.2 常规成组法 7.3 少点组合法 7.4 升降变载法 7.5 阶梯增载法 7.6 其他方法 7.7 各种试验方法的比较 8试验装备 10 8.1试验机 10 8.2 试验齿轮 9失效判据 .12 10试验程序 13 10.1 准备 13 10.2 预备试验 13 10.3 正式试验 13 10.4 试验点的补充与剔除 10.5 失效分析 14 11试验数据的统计处理 14 11.1 常规成组法和少点组合法 14 1 GB/T14230—2021 11.2 升降变载法 17 11.3阶梯增载法 12试验报告 18 附录A（资料性） 试验夹具设计 19 附录B（资料性） 考虑置信度的统计处理方法 21 附录C（资料性） 常规成组法数据处理的算例 23 附录D（资料性) 升降变载法数据处理的算例 28 附录E（资料性） 阶梯增载法数据处理的算例 29 参考文献 31 GB/T14230—2021 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件代替GB/T14230—1993《齿轮弯曲疲劳强度试验方法》，与GB/T14230—1993相比，主要 技术变化如下： 貌等条件下轮齿的抗弯曲疲劳性能”，“适用”的内容从“其它金属齿轮”扩展为“其他材料齿轮 或非渐开线齿轮”（见第1章，1993年版的第1章）； b) 更改了第2章中规范性引用文件（见第2章，1993年版的第2章）； c） 更改了表1中的代号，补充了部分新代号（见表1，1993年版的表1）： d) 第5章和第6章； e） 在第6章中纳入了原文件第8章的内容（见第6章，1993年版的第8章）； f) 第8、9、10、11、12各章分别相对原文件的第5、6、7、9、10各章进行了修改，其中增加了10.4"试 10章）； h) 更改了附录A，纳入了原文件附录C的内容，将原文件附录A的内容纳人了8.1.1.2（见8.1. 1.2和附录A,1993年版的附录A和附录C)； i) 更改了附录B，增加了考虑置信度的统计处理方法，将原文件附录B的内容纳入了8.1.2.1（见 8.1.2.1和附录B,1993年版的附录B)； j 更改了附录C，增加了常规成组法数据处理的算例，将原文件附录C的内容纳人了附录A（见 附录A和附录C1993年版的附录C)； k) 更改了附录D,增加了升降变载法数据处理的算例，将原文件附录D的内容纳人了11.1.4（见 11.1.4和附录D,1993年版的附录 D)； 1) 更改了附录E，增加了阶梯增载法数据处理的算例，删除了原文件附录E的内容（见附录E， 1993年版的附录E)。 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：郑州中机轨道交通装备科技有限公司、中机生产力促进中心、郑州机械研究所有 限公司、陕西法士特齿轮有限责任公司、素江齿轮传动有限公司、重庆大学、中机试验装备股份有限公 司、江苏中工高端装备研究院有限公司、郑州航空工业管理学院、东莞市德晟智能科技有限公司、珠海格 力电器股份有限公司、广东产品质量监督检验研究院、郑州高端装备与信息产业技术研究院有限公司。 本文件主要起草人：李纪强、李金峰、王志刚、刘忠明、张敬彩、严鉴铂、毛永明、刘怀举、范瑞丽、 王长路、白爽、王振、刘辉华、周丹、王东飞、管洪杰、李海霞、吴清锋、张元国、王宝宾、陈胜、魏沛堂、 杨秀光、王大号、王征兵、封楠、吕洋功、李学飞、王海霞、李优华、马骋天、丁炜。 本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为： 本文件于1993年首次发布为GB/T14230一—1993，本次为第1次修订。 II GB/T14230—2021 齿轮弯曲疲劳强度试验方法 1范围 本文件规定了关于渐开线圆柱齿轮齿根弯曲疲劳强度试验的原理、目的、型式、方法、装备、失效判 据、程序、数据处理以及试验报告 本文件适用于测定钢或铸铁材料渐开线圆柱齿轮齿根弯曲疲劳承载能力设计所需的基础数据，并 适用于对比分析不同材料、不同工艺、不同修形方式等条件下齿轮的弯曲疲劳性能。其他材料齿轮或非 渐开线齿轮的同类试验可参照使用。 2规范性引用文件 2 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。 GB/T1356 6通用机械和重型机械用圆柱齿轮标准基本齿条齿廓 GB/T3358.1统计学词汇及符号第1部分：一般统计术语与用于概率的术语 GB/T3480.3直齿轮和斜齿轮承载能力计算第3部分：轮齿弯曲强度计算 GB/T10095（所有部分）圆柱齿轮精度制 GB/T25917.1单轴疲劳试验系统第1部分：动态力校准 JB/T8831工业闭式齿轮的润滑油选用方法 3 3术语和定义、代号 GB/T3358.1、GB/T3480.1和GB/T3480.3界定的术语和定义以及表1中的代号适用于本文件 表1代号、含义及单位 代号 含义 单位 b 工作齿宽 mm c S-N曲线方程常数；置信度 c" 修正后的S-N曲线方程常数 C; 第j条可参考的S-N曲线方程的常数 E 脉动型试验载荷作用点 F. 试验齿轮端面内分度圆周上的名义切向力 N fi 升降变载法中各应力级对应事件出现次数 hi 试验齿轮中心线高度 mm h2 载荷作用点E到试验齿轮中心的垂直高度 mm 1 GB/T14230—2021 表1代号、含义及单位（续） 代号 含义 单位 KA 使用系数 一 Kre 弯曲强度计算时的齿间载荷分配系数 Krp 弯曲强度计算时的螺旋线载荷分布系数 K 均载系数 K 动载系数 kR.c 正态分布单侧容限系数 kz 跨齿数 1 应力级数 m S-N曲线方程指数 m 修正后的S-N曲线方程指数 m. 法向模数 mm N, 齿根弯曲疲劳区上临界点的循环次数 NL 齿根应力循环次数 Ni.R 可靠度R下的可靠寿命 NL.R.C 置信度C和可靠度R下的可靠寿命置信下限 N. 齿根应力循环基数 n 试验点总数 R 可靠度 一 试验有越出点时的失效试验点数；循环特性系数 ra 试验齿轮齿顶圆半径 mm rb 试验齿轮基圆半径 mm rE 载荷作用点E的半径 mm s 应力 N/mm S. 升降变载法应力标准偏差 一 T1 加载转矩的平均值 N.m T imex 加载转矩的最大值 N.m W 过载荷作用点E的公法线长度；齿顶点为载荷点时试验齿轮中心线高度 mm 变位系数 一 YB 轮缘厚度系数 一 Yur 齿高系数 Yr 齿廓系数 一 YFE 载荷作用于E点时的齿廓系数 YR relT 相对齿根表面状况系数 Ys 应力修正系数 2 GB/T14230—2021 表1代号、含义及单位（续） 代号 含义 单位 YSE 载荷作用于E点时的应力修正系数 一 YsT 与标准试验齿轮尺寸有关的应力修正系数 Yx 弯曲强度计算的尺寸系数 Yp 弯曲强度计算的螺旋角系数 Ya alT 相对齿根圆角敏感系数 YarlTi 静强度下的相对齿根圆角敏感系数 齿数 分度圆压力角 (°)或 rad 齿顶压力角 ()或rad αF 载荷作用点E处的压力角 (°)或rad αFE 载荷作用点E处的载荷作用角 ()或rad 螺旋角 ()或rad β 威布尔分布函数的形状参数 一 Y 威布尔分布函数的位置参数 一 Aa 升降变载法中应力增量 N/mm n 威布尔分布函数的尺度参数 对数正态分布函数母体对数平均值 一 μN 正态分布函数母体平均值 一 升降变载法中的平均值 N/mm? 升降变载法试验齿轮齿根弯曲应力 N/mm 循环特性系数r≠0时的齿根应力 N/mm? 试验前预估疲劳极限应力 N/mm² 齿轮材料的抗拉强度 N/mm 试验齿轮齿根应力 N/mm 试验齿轮弯曲疲劳极限应力 N/mm 弯曲静强度值 ri N/mm O Ffst 试验齿轮静强度最大齿根弯曲应力 N/mm² 疲劳极限应力 N/mm N/mm 第j条参考S-N曲线的疲劳极限应力 对数正态分布函数母体对数标准差 一 oN 正态分布函数母体标准差 一 OR 可靠度R下的齿根弯曲疲劳极限应力 N/mm? OR.C 置信度C和可靠度R下的齿根弯曲疲劳极限应力单侧置信下限 N/mm 升降变载法初始齿根弯曲应力 N/mm 3