ISO 6336 Изчисляване на товароносимостта на цилиндрични и цилиндрични зъбни колела

Стандартът „ISO 6336 Изчисляване на товароносимостта на цилиндрични и спираловидни зъбни колела“, разработен от Международната организация по стандартизация (ISO), се състои от поредица от стандарти, организирани под едно и също заглавие:

Стандартът ISO 6336-1 Част 1: Основни принципи, въведение и общи фактори на влияние предоставя основните принципи, въведение и общи фактори на влияние за изчисляване на товароносимостта на цилиндрични и спирални зъбни колела. Този стандарт, заедно с други стандарти от серията ISO 6336, предоставя метод, чрез който могат да се сравняват различни дизайни на предавки. Той не е предназначен да гарантира работата на сглобени задвижващи системи. Той не е предназначен за общи инженерни цели, а по-скоро е предназначен за използване от опитен дизайнер на съоръжения, който може да избере разумни стойности за факторите в тези формули.

Формулите в серията стандарти ISO 6336 са предназначени да установят единно приемлив метод за изчисляване на товароносимостта на цилиндрични зъбни колела с прави или винтови еволвентни зъби. Тази поредица от стандарти съдържа процедури, базирани на тестване и теоретични изследвания, посочени от всеки метод. Методите са валидирани за: нормален ъгъл на работно налягане от 15 градуса до 25 градуса, референтен ъгъл на спиралата до 30 градуса и съотношение на напречен контакт от 1,0 до 2,5. Ако този обхват е надвишен, изчислените резултати трябва да бъдат проверени чрез опит.

Формулите за оценяване в серията от стандарти ISO 6336 не се прилагат за други видове изкривяване на зъбите на зъбни колела, като пластична деформация, смачкване на корпуса и износване, и не се прилагат при вибрационни условия, където може да възникне непредвидимо изкривяване на профила. Тази серия от стандарти не се прилага за зъби, завършени чрез коване или синтероване, както и за зъбни колела с лош контакт.

Факторите на въздействие, представени в тези методи, представляват метод за оценка на риска от щети в съответствие с индустрията и експерименталния опит. Възможно е те да не са напълно точни от научна гледна точка. Следователно, методите за изчисление в една част от серията стандарти ISO 6336 не са валидни в друга част от серията ISO 6336, освен ако не са посочени специално.

Процедурите в серията стандарти ISO 6336 предоставят формули за оценка за изчисляване на капацитета на натоварване за различни режими на повреда, като питинг, счупване на корена на зъба, пукнатина на фланеца на зъба, абразия и микропитинг. При скорости на наклона под 1 m/s товароносимостта на предавката обикновено е ограничена от абразивно износване.

Стандартът „ISO 6336-2 Част 2: Изчисляване на издръжливостта на повърхността (питинг)“ обяснява основните формули, които трябва да се използват при определяне на капацитета на повърхностно натоварване на цилиндрични зъбни колела с еволвентни външни или вътрешни зъби. Този стандарт съдържа формули за всички ефекти върху издръжливостта на повърхността, от които могат да се правят количествени оценки. Прилага се предимно за трансмисии, смазани с масло, но може да се използва и за получаване на приблизителни стойности за трансмисии, смазани с грес, стига винаги да има достатъчно смазка в мрежата.

Дадените формули са валидни за цилиндрични зъбни колела с профили на зъбите, съвместими с основната рейка, стандартизирана в стандарта ISO 53. Може да се използва и за зъби, свързани с други основни зъбни рейки, където действителното съотношение на напречен контакт е по-малко от 2,5. Резултатите са в добро съответствие с други методи. Тези формули обикновено не могат да се прилагат директно за оценка на типове повреди по повърхността на зъбните колела, като пластично пълзене, надраскване и износване. Товароносимостта, определена чрез допустимото контактно напрежение, се нарича повърхностна товароносимост или повърхностна издръжливост.

В стандарта „ISO 6336-3 Част 3: Изчисляване на якостта на огъване на зъбите“ се правят изчисления на напрежението на огъване на зъбите за еволвентни външни или вътрешни цилиндрични и спирални зъбни колела с дебелина на ръба най-малко 0,5 ht за външни зъбни колела и най-малко 1,75 mn за вътрешни зъбни колела са обяснени основните формули, които трябва да се използват. По време на експлоатация вътрешните зъбни колела могат да претърпят режими на повреда, различни от умората при огъване на резбата, а именно счупвания, започващи от диаметъра на корена и напредващи радиално навън. Този стандарт не осигурява адекватна безопасност срещу режими на повреда, различни от умората на резбата при огъване. Всички въздействия на натоварването върху напрежението в зъбния корен са включени, стига да са резултат от натоварвания, предавани от зъбните колела, и могат да бъдат оценени количествено. Формулите, дадени в този стандарт, са валидни за цилиндрични и спираловидни зъбни колела с профили на зъбите, подходящи за основни зъбни колела, стандартизирани в стандарт ISO 53. Може да се използва и за зъби, съчетани с други основни рейки, ако коефициентът на виртуален контакт е по-малък от 2,5. Товароносимостта, определена въз основа на допустимото напрежение на огъване, се нарича якост на огъване на резбата.
Стандартът „ISO 6336-4 Част 4: Изчисляване на капацитета на разрушаване на зъбния фланец“ описва процедура за изчисляване на товароносимостта на скъсване на зъбния фланец на цилиндрични цилиндрични и спирални зъбни колела с външни зъби. Не е предназначен да се използва като метод за оценка в процеса на проектиране и сертифициране на скоростна кутия. Посочените формули са валидни както за задвижвани, така и за задвижвани цилиндрични зъбни колела. Профилите на зъбите отговарят на основната стойка, определена в стандарта ISO 53. Те могат да се използват и за зъби, съчетани с други зъбни рейки, където действителното съотношение на напречен контакт е по-малко от 2,5. Процедурата е валидирана за карбуризирани зъбни колела и формулите на този стандарт са валидни само за карбуризирани зъбни колела със свойства в определените граници. Този стандарт не се прилага за оценката на видове повреди на зъбите на зъбни колела, различни от счупване на фланга на зъбите.
В стандарта „ISO 6336-5 Част 5: Якост и качество на материалите“ са обяснени контактните напрежения и напреженията в корена на зъбите и са дадени числени стойности за двете стойности на гранично напрежение. Този стандарт определя изискванията за качество на материала и топлинна обработка и коментира ефектите им върху двете стойности на гранично напрежение. Стойностите, отговарящи на този стандарт, са подходящи за използване във връзка с изчислителните процедури, предоставени в стандартите ISO 6336-2, ISO 6336-3 и ISO 6336-6 и стандартите за приложение за индустриални, високоскоростни и морски съоръжения. Той се прилага за всички зъбни колела, основни профили на зъбни рейки, размери на профили, дизайн и т.н., обхванати от тези стандарти. Резултатите са в добро съответствие с други методи за обхвата, определен съгласно стандартите ISO 6336-1 и ISO 10300-1.
В стандарта „ISO 6336-6 Част 6: Изчисляване на експлоатационния живот при променливо натоварване“, Той описва само необходимата информация и стандартизирани условия за изчисляване на експлоатационния живот на зъбни колела, подложени на променливо натоварване за хлътване и якост на огъване на зъбния корен, или коефициенти на безопасност за необходимия живот.
Стандартът “ISO 6336-20 Част 20: Изчисляване на капацитета на натоварване при износване - Метод на температурата на пламък” описва методи и формули за оценка на риска от износване на блока въз основа на концепцията за контактна температура. Основната концепция се отнася за всички машинни елементи с подвижни контактни зони. Формулите за температурата на пламъка са валидни за условия на работа, характеризиращи се с лентовидна или почти лентовидна херцова контактна зона и достатъчно високи числа на Пекле.
В стандарта „ISO 6336-21 Част 21: Изчисляване на капацитета на натоварване при триене - Интегрален температурен метод“, Обяснен е методът на интегралната температура, използван при изчисляване на товароносимостта на износване на цилиндрични зъбни колела.
В стандарта „ISO 6336-22 Част 22: Изчисляване на капацитета на натоварване на микропитинг“, Описана е процедура за изчисляване на товароносимостта на микропитинг на цилиндрични зъбни колела с външни зъби. Този стандарт е разработен въз основа на изпитване и наблюдение на смазани с масло зъбни предавки с модули между 3 mm и 11 mm и скорости на наклона между 8 m/s и 60 m/s. Въпреки това, процедурата може да се приложи към всяка двойка зъбни колела, за които са налични подходящи референтни данни, при условие че са изпълнени критериите, посочени в стандарта. Посочените формули са валидни както за задвижващи, така и за задвижвани цилиндрични зъбни колела с профили на зъбите, подходящи за основната релса, определена в стандарта ISO 53. Прилага се и за зъби, съчетани с други основни рейки, където коефициентът на виртуален контакт е по-малък от 2,5. Този стандарт не се прилага за оценката на видове повреди по повърхността на зъбните колела, различни от микропитинг.
В стандарта „ISO 6336-30, част 30: Примери за изчисление за прилагането на ISO 6336, части 1, 2, 3, 5“, работещи примери, прилагащи само приблизителни методи за определяне на някои влиятелни фактори като динамичния фактор Kv и предлагат се коефициенти на разпределение на натоварването KHα, KHβ и др. Пълните аналитични изчислителни процедури са предоставени тук в посочените раздели на стандарта ISO 6336. Работните примери, обхващащи по-напреднали техники и методи за анализ, не са приложими към този документ. Примерните изчисления, представени в този стандарт, са предоставени за насоки относно прилагането на стандартите ISO 6336-1, ISO 6336-2, ISO 6336-3 и ISO 6336-5. Нито една от представените стойности, коефициенти на безопасност или данни не представлява препоръчителни критерии за действително оборудване.
Примерните изчисления, представени в стандарта „ISO 6336-31, част 31: Примери за изчисление на капацитета на натоварване при микропитинг“, са предоставени единствено за насоки относно прилагането на техническата спецификация ISO/TS 6336-22. При извършване на тази процедура никоя от представените стойности или данни не трябва да се използва като допустими количества материал или смазка или препоръки за микрогеометрия в действителни приложения. Необходимите параметри и стойностите на допустимата дебелина на филма трябва да бъдат определени за конкретно приложение в съответствие с процедурите, определени в стандарта ISO 6336-22.