8.3  潤滑油膜影響系數(shù)Z_L，Z_V，Z_R

齒面間的潤滑油膜影響齒面承載能力，影響齒面間潤滑油膜狀況的因素有：

潤滑區(qū)的油粘度——其影響用潤滑劑系數(shù)Z_L來考慮；

相嚙面間的相對速度——其影響用速度系數(shù)Z_V來考慮；

齒面粗糙度———其影響用粗糙度系數(shù)Z_R來考慮。

影響齒面間潤滑油膜狀況的還有齒面載荷和齒面相對曲率半徑等。

確定潤滑油膜影響系數(shù)數(shù)值的理想方法是總結(jié)現(xiàn)場使用經(jīng)驗或用具有可類比的尺寸、材料、潤滑劑及運行條件的齒輪箱實驗。當采用與設(shè)計的齒輪完全相同的參數(shù)、材料和條件實驗決定其承載能力或壽命系數(shù)時，應(yīng)取潤滑油膜影響系數(shù)Z_L，Z_V，Z_R的值均等于1.0。

當無合適的上述實驗或以驗數(shù)據(jù)可用時，可按本標準的一般方法或簡化方法確定潤滑油膜影響系數(shù)值。

8.3.1一般方法

對持久強度設(shè)計，Z_L，Z_V，Z_R可由公式（235），（237），（239）分別計算或由圖29、圖30、圖31分別查取。對靜強度，取Z_L=Z_V=Z_R=1.0。對于循環(huán)次數(shù)小于持久壽命條件循環(huán)次數(shù)N_c的有限壽命設(shè)計，Z_L，Z_V，Z_R值由式（235），（237），（239）得到的持久強度時的值（即N_L=N_c時）和靜強度時的值（此時Z_L=Z_V=Z_R=1.0）按公式（233a）至（233c）相應(yīng)計算：

上述各式中，不同材料的N₀，N_C值見表25；K_n是與N₀，N_C值有關(guān)的常數(shù)。

 K_n=1_g(N₀/N_C)…………………………………………………(234)

對結(jié)構(gòu)鋼；調(diào)質(zhì)鋼；球墨鑄鐵（珠光體、貝氏體）；珠光體可鍛鑄鐵；滲碳淬火鋼；感應(yīng)淬火或火陷淬火的鋼、球墨鑄鐵

K_n=-3.222(允許一定點蝕)

K_n=-2.699(不允許點蝕)

對可鍛鑄鐵；球墨鑄鐵（鐵素體）；滲氮處理的滲氮鋼、調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼；氮碳共滲的調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼。

K_n=-1.301

8.3.1.1  潤滑劑系數(shù)Z_L

式中：C_ZL——系數(shù)。在850N/mm²≤σ_Hlim≤在1200N/mm²范圍內(nèi)，C_ZL可由式（236）算得。當σ_Hlim＜850 N/mm²時取C_ZL =0.83；當σ_Hlim≥1200 N/mm²時取C_ZL =0.91。

V₅₀——在50℃時潤滑油的名義運動粘度，mm²/s(cSt);

V₄₀——在40℃時潤滑油的名義運動粘度，mm²/s(cSt)。

式（235），（236）及圖29適用于礦物油（加或不加添加劑）。應(yīng)用某些具有較小摩擦系數(shù)的合成油時，對于滲碳鋼齒輪Z_L應(yīng)乘以系數(shù)1.1，對于調(diào)質(zhì)鋼齒輪應(yīng)乘以系數(shù)1.4。

Z_L對靜強度幾乎沒有影響，因此靜強度計算時可取Z_L=1.0。

8.3.1.2 速度系數(shù)Z_V

速度系數(shù)Z_V按式（237）計算或按圖30查取。

式中：C_ZV——系數(shù)。在850N/mm²≤σ_Hlim≤在1200N/mm²范圍內(nèi)，C_ZV可由式（238）算得。當σ_Hlim＜850 N/mm²時以850 N/mm²計；當σ_Hlim≥1200 N/mm²時以1200 N/mm²計。

      

V——節(jié)點線速度，m/s。

Z_V對靜強度幾乎沒有影響，因此靜強度計算時可取=1.0。

8.3.1.3 粗糙度系數(shù)Z_R

當所計算的齒輪要求持久壽命時（N_L＞2×10⁶～5×10⁷，視材料而異，見8.2,Z_R可由式（239）計算得出，或由圖31查得。

  

式中：C_ZR——系數(shù)。在σ_Hlim＜850N/mm²時，C_ZF =0.15,當σ_Hlim＞在1200N/mm²時，當C_ZF=0.08。在850 N/mm²≤σ_Hlim≤1200 N/mm²范圍內(nèi)，C_ZR可由式（240）算得。

C_ZR =0.32-0.0002σ_Hlim…………………………………………………(240)

R_Z10——相對（峰-谷）平均粗糙度。

R_Z1,R_Z2——小齒輪及大齒輪的齒面微觀不平度10點高度^5）（^5）若粗糙度以R_a值（R_a=CLA值，=AA值）給出，則可近似取R_z≈6R_a。），μm。如經(jīng)事先跑合，則R_Z1,R_Z2應(yīng)為跑合后的數(shù)值；

ρ_red——節(jié)點處誘導(dǎo)曲率半徑，mm；ρ_red =ρ₁ρ₂（ρ₁±ρ₂）。式中“+”用于外外嚙合，“-”用于內(nèi)嚙合，ρ₁, ρ₂分別為小輪及大輪節(jié)點處曲率半徑；對于小齒輪-齒條嚙合，ρ_red =ρ₁；ρ_1,2=0.5d_b1,2tan a＇_t,式中d_b基圓半徑。

Z_R對靜強度幾乎沒有影響，因此靜強度計算時可取Z_R=1.0。

8.3.2 簡化方法

Z_L，Z_V，Z_R的乘積在持久強度和靜強度設(shè)計時由表27查得。對于應(yīng)力循環(huán)次N_L小于持久壽命條件循環(huán)次數(shù)N_C的有限壽命設(shè)計，（Z_LZ_VZ_R）值由其持久強度（N_L≥N_C）和靜強度（N_L≤N_C）時的值參照式（233a）～(233c)插值確定。

表27簡化計算的（Z_LZ_VZ_R）值