[发明专利]一种面齿轮齿面接触疲劳强度评估方法

权利要求书

1.一种面齿轮齿面接触疲劳强度评估方法，其特征在于，所述方法包括：

确定面齿轮传动的使用工况及尺寸限制条件；

根据面齿轮传动的使用工况及尺寸限制条件得到面齿轮传动的结构参数，所述结构参数包括齿数、模数、压力角和齿宽；

将面齿轮传动的齿数和重合度进行当量转化得到等效锥齿轮的当量齿数和当量重合度；

确定引入的修正系数，根据所述修正系数修正采用当量齿数和当量重合度计算的接触应力基本值σ_H0、接触应力σ_H和许用接触应力σ_HP；

判断所述接触应力σ_H和许用接触应力σ_HP是否满足σ_H≤σ_HP关系，当满足上述要求时，则所述面齿轮传动的结构参数满足要求，当不满足上述要求时，调整所述面齿轮传动的结构参数，直至所述面齿轮传动的结构参数满足要求。

2.如权利要求1所述的面齿轮齿面接触疲劳强度评估方法，其特征在于，圆柱齿轮的当量齿数z_vp为：

面齿轮的当量齿数z_vg为：

式中，z_p、z_g分别为圆柱齿轮与面齿轮的齿数，γ_p、γ_g分别为圆柱齿轮与面齿轮的节锥角，β是螺旋角。

3.如权利要求2所述的面齿轮齿面接触疲劳强度评估方法，其特征在于，圆柱齿轮与面齿轮的节锥角分别为：

式中，γ为面齿轮传动的轴夹角，i为传动比。

4.如权利要求2或3所述的面齿轮齿面接触疲劳强度评估方法，其特征在于，当量重合度cr为：

式中，α_ap和α_ag分别是圆柱齿轮和面齿轮齿顶圆压力角。

5.如权利要求4所述的面齿轮齿面接触疲劳强度评估方法，其特征在于，圆柱齿轮和面齿轮齿顶圆压力角α_ap和α_ag满足如下要求：

式中，r_bk、α_ak分别是齿顶基圆半径和齿顶圆直径。

6.如权利要求1所述的面齿轮齿面接触疲劳强度评估方法，其特征在于，所述接触应力基本值σ_H0的计算方法为：

式中，Z_H为节点区域系数，Z_E为弹性系数，Z_ε为重合度系数，Z_i为惯性系数，Z_ρ为齿廓曲率修正系数，Z_C为齿长鼓形系数，F_mt为中点分度圆名义切向力，d_v1为小轮当量圆柱齿轮端面分度圆直径，b为齿宽，u_v为当量圆柱齿轮齿数比。

7.如权利要求6所述的面齿轮齿面接触疲劳强度评估方法，其特征在于，所述接触应力σ_H的计算方法为：

式中，K_A为使用系数，K_V为动载系数，K_Hβ为接触强度的齿向载荷分布系数。

8.如权利要求7所述的面齿轮齿面接触疲劳强度评估方法，其特征在于，所述计算许用接触应力σ_HP的计算方法为：

式中，σ_Hlim为接触疲劳极限，S_Hmin为接触强度的最小安全系数，Z_N为寿命系数，Z₀为温度系数。

9.一种面齿轮传动的航空发动机中央传动结构，其特征在于，所述中央传动结构中的面齿轮结构参数通过如权利要求1至8任一所述的面齿轮齿面接触疲劳强度评估方法来确定。