iso和agma渐开线圆柱齿轮强度计算标准比较研究

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1、a华中科技大学硕士学位论文1绪论1.1课题的来源、目的和意义1.1.1课题的来源齿轮传动是工程领域中最基础、应用最广泛的一种机械传动，齿轮的性能和成本对机械设备整体的性能和成本有着重要的影响，而齿轮的强度和精度两项标准则是评定和衡量齿轮质量的依据和准则[1][2]。关于渐开线圆柱齿轮的强度计算，国际和国外先进的标准有：国际标准化组织（ISO）标准、美国齿轮制造者协会（AGMA）标准、德国标准化学会（DIN）标准、英国标准化学会（BS）标准等[3]。当前在科研和生产实践中，使用较多的标准是ISO标准和AGMA标准[4~

2、6]。我国现行的齿轮强度计算标准GB/T3480-1997《渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法》是等效采用的ISO6336-1~6336-3:1996标准[7]。以上各种标准虽然理论基础都是来源于赫兹（Hertz）的齿面接触强度理论和路易斯（Lewis）的齿根弯曲强度理论，但具体的计算方法并不完全相同，从而导致对同一对齿轮的强度进行计算时，采用不同的标准得到的结果不相等；而对于同样的设计要求，采用不同的标准进行设计，得到的齿轮的设计参数也不完全相同。由此引发了若干疑问，例如，不同标准的计算方法和计算结果之间存在哪些差异，

3、什么原因导致了这些差异，如何评价不同标准的计算方法和计算结果，等等。1.1.2课题的目的对ISO标准与AGMA标准关于渐开线圆柱齿轮的强度计算方法进行较为全面的比较研究，比较两种标准的计算公式、考虑的强度影响因素、采用的参数和修正系数以及强度计算结果之间的差异，研究和比较齿轮的设计参数以及两种标准的计算公式中所采用的参数和修正系数对齿轮强度计算结果的影响，分析导致两种标准之间的差异的主要原因。1aa华中科技大学硕士学位论文1.1课题的意义本课题旨在对渐开线圆柱齿轮强度计算的ISO标准和AGMA标准进行较为全面的分析和

4、比较，其研究成果对于科研教学和生产实践有着重要的意义：（1）有利于对不同标准的计算方法和计算结果作出合理的评价，为齿轮研究人员和齿轮设计制造者提供有价值的参考；（2）有利于深入理解齿轮强度理论，推动齿轮强度理论的进一步发展，促进齿轮强度计算标准的改进和统一；（3）有利于企业根据国际市场的需求开发新产品，增加产品种类，提高产品质量，增强企业在国际市场中的竞争力；（4）有利于了解国际和国外的先进技术，确定科技攻关方向，提高我国齿轮行业的技术水平，推动我国由齿轮制造大国转变为齿轮制造强国。1.1.1ISO和AGMA齿轮强度

5、计算标准简介1.2.1ISO渐开线圆柱齿轮强度计算标准简介20世纪中叶，随着世界经济的发展，各国之间的技术交流和贸易往来日趋频繁，由此产生了制定能为各国接受的国际齿轮标准的需求。为此，国际标准化组织（ISO）成立了以英国、法国、德国等先进工业国家组成的齿轮技术委员会（TC60），专门负责制定与齿轮相关的国际标准[8]。齿轮技术委员会经过多年的研究和讨论，于1978年颁布了渐开线圆柱齿轮强度计算的国际标准草案ISO/DP6336[9]。随着齿轮强度理论的发展、齿轮制造技术的进步和齿轮使用条件的变化，旧的齿轮标准已不能满

6、足现代机械行业的需要，因此，齿轮技术委员会在1996颁布了新的ISO6336-1996标准。ISO6336标准引入了较多的影响齿轮强度的因素，其计算公式较为繁琐和复杂，标准所采用的公式及系数绝大多数都是通过理论推导和齿轮试验得到的[5][10][11]。ISO6336标准作为一项国际标准，反映了当前世界上发达国家已经普遍达到的齿轮设计技术水平，能为大多数国家、团体和企业所接受，是仲裁国际贸易纠纷的技术依据。2aa华中科技大学硕士学位论文1.1AGMA渐开线圆柱齿轮强度计算标准简介美国齿轮制造者协会（AGMA）成立于1

7、916年，由来自30多个国家的400多个会员组成，包括齿轮、减速器、增速器制造商和向齿轮工业提供机床、工具的制造商以及齿轮用户[12]。AGMA为齿轮制造企业和用户提供包括齿轮标准在内的多种服务，促进齿轮企业在国内外市场上的竞争[12]。此外，AGMA还是负责制定国际齿轮标准的ISO齿轮技术委员会（ISO/TC60）的秘书处[12]。AGMA于1944~1948年制订出渐开线圆柱齿轮强度计算方法的有关标准，并于此后进行过多次修订[9]。目前在AGMA标准中，与ISO6336-1996标准对应的是2004年颁布的AGM

8、A2101-D-2004和AGMA2001-D-2004标准[11]，AGMA2101和AGMA2001分别是同一标准的公制和英制版本。AGMA是美国国家标准学会（ANSI）认可的标准制定组织，其所制定的AGMA2101和AGMA2001标准也是美国国家标准[12]。AGMA标准总结了丰富的实践经验，并在长期使用中对有关系数进行过多次修正；该标