第1章 渐开线圆柱齿轮传动
在过去的几年里,国际上的齿轮标准和国内齿轮标准都进行了不同程度的更新,除了体现最新的研究成果,标准也朝着更国际化、统一化、精细化和人性化的方向发展。
ISO于2007年发布了标准ISO 21771:2007渐开线圆柱齿轮与齿轮副——概念与几何学,该标准大量借鉴了德国国家标准DIN 3960—1987,主要解决了DIN体系中内齿轮直径等参数均为负数的问题,发挥了其外齿轮和内齿轮采用一套公式的优势,体现了标准的人性化。ISO 21771在齿轮啮合与齿厚系统等方面也体现了新的研究成果,一些公式考虑的情况也更加细致,DIN标准里的近似公式也更改为精确公式。ISO 21771标准发布不久,英国即将该标准确定为国家标准BS ISO 21771:2007。德国也于2012年8月发布了DIN ISO 21771—2012草案,同一时期发布的标准还有DIN 21772—2012和DIN 21773—2012。这三个标准一起替代使用了二十多年的DIN 3960—1987。齿轮概念与几何学标准朝着国际化、统一化的方向迈进了一步。ISO 21771在借鉴DIN 3960的同时,也采用了与之相同的变位系数符号规定。追本溯源,ISO早在1999年ISO 1122-1:1998齿轮 术语和定义 第一部分:几何学定义的技术勘误里就更改变位系数符号的规定与DIN系统统一。在运用不同计算系统下的公式计算齿轮参数时,务必先弄清变位系数符号的规定。
ISO于2011年发布了ISO 1328-1标准的讨论稿,正式标准也于2013年发布,该标准对各种指标规定的更细致了,评定参数也增加了很多。上一版本的齿轮精度标准1995年颁布后,中国、英国、法国、日本等众多国家都等同采用。美国等同采用了ISO 1328-1:1995和ISO 1328-2:1997后,又根据本国特点制订了ANSI/AGMA 2015-1-A01和ANSI/AGMA 2015-2-A06替代了上述两个标准。这次美国作为新的齿轮标准的主要起草者国之一,大量吸收了AGMA 2015标准中的经验,国际齿轮精度标准也朝着国际化、统一化的方向迈进了一步。
齿轮强度标准ISO 6336系列也在2006年进行了重大更新,淘汰了很多近似和简化算法,随着计算机技术的发展,计算的准确性需求越来越强烈,近似算法和简化算法已无优势。ISO还发布了ISO/TR 15144-1:2010和ISO/TR 18792:2008等标准,更完善的齿轮强度评估体系正在建成。
我国近年来发布的关于渐开线圆柱齿轮标准有:GB/T 1357—2008通用机械和重型机械用圆柱齿轮模数,GB/T 3374.1/.2—2010齿轮 术语和定义,GB/T 3480.5—2008直齿轮和斜齿轮承载能力计算 第5部分:材料的强度和质量,GB/T 6467—2010齿轮渐开线样板,GB/T 6468—2010齿轮螺旋线样板。2008年我国对2001版齿轮精度标准进行了全面更新,共涉及7份标准。