航空减速器圆柱齿轮承载能力计算方法的分析
2021-07-15张丽娜丁金涛
张丽娜,相 涯,丁金涛
(1.中国航发湖南动力机械研究所,湖南 株洲 412002; 2.直升机传动技术国防科技重点实验室,湖南 株洲 412002)
0 引 言
航空发动机减速器的设计不同于普通机械,对可靠性高和重量轻方面有较高要求。航空发动机减速器较多采用圆柱齿轮传动,齿轮在减速器工作过程中起着传递动力、改变转速和旋转方向的重要作用,为减速器关键零部件之一。齿轮承载能力计算是减速器设计的核心。齿轮齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度是考核齿轮承载能力和可靠性的一项重要性能指标。针对渐开线圆柱齿轮承载能力的评估方法,国际上较有影响的有:国际标准化组织(ISO)标准、美国齿轮制造协会(AGMA)标准、德国工业标准(DIN)标准、日本齿轮工业协会(JGMA)标准、前苏联国家(ΓOCT)标准等。国内现行有航空工业标准(HB)和国家标准(GB)各种计算方法的基本理论是相同的,且都以计算齿面接触应力和齿根弯曲应力为主,但其形式上存在一定的差异,对影响轮齿强度的因素的考虑也不尽相同。
目前,国内航空发动机减速器渐开线圆柱齿轮承载能力计算较多采用HB、GB、ISO、AGMA四种计算标准,其中GB方法等效采用ISO方法。近年,文献[1]~[4]对ISO与AGMA标准的计算公式、修正系数含义、计算结果等方面作了比较和分析。通过比较,ISO标准比AGMA标准考虑的影响因素更全面,引入的修正系数更多,计算公式较复杂,两种标准对理论推导、试验数据和经验公式的偏重有所不同。但现行HB(HB/Z 84.1~3-84)颁布时间较早,ISO现行版本为ISO 6336-1~6336-3:2019,最新版标准相比1996版已多次修正,内容已有较大变化,特别是斜齿轮螺旋角系数的计算发生了颠覆性的变化[5]。……
