ISO 6336 محاسبه ظرفیت بار چرخ دنده های خار و حلزونی

استاندارد ISO 6336 محاسبه ظرفیت بار چرخ دنده های مارپیچ و خار که توسط سازمان بین المللی استاندارد (ISO) تهیه شده است شامل مجموعه ای از استانداردها است که تحت همین عنوان سازماندهی شده اند:

• استاندارد ISO 6336-1 قسمت 1: اصول اولیه، مقدمه و عوامل تأثیر کلی» اصول اولیه، مقدمه و عوامل تأثیر کلی را برای محاسبه ظرفیت بار چرخ دنده های خار و مارپیچ ارائه می دهد. این استاندارد به همراه سایر استانداردهای سری ISO 6336 روشی را ارائه می دهد که به وسیله آن می توان طرح های مختلف چرخ دنده را با هم مقایسه کرد. هدف از آن تضمین عملکرد سیستم های دنده محرک مونتاژ شده نیست. این برای اهداف مهندسی عمومی در نظر گرفته نشده است، بلکه برای استفاده توسط طراح دنده با تجربه در نظر گرفته شده است که می تواند مقادیر معقولی را برای فاکتورهای این فرمول ها انتخاب کند.

فرمول های سری استانداردهای ISO 6336 برای ایجاد یک روش قابل قبول یکنواخت برای محاسبه ظرفیت بار چرخ دنده های استوانه ای با دندانه های مستقیم یا مارپیچ در پیچ در نظر گرفته شده است. این سری از استانداردها شامل رویه هایی مبتنی بر آزمایش و مطالعات نظری است که به هر روش ارجاع داده شده است. روش ها برای: زاویه فشار عملیاتی معمولی 15 درجه تا 25 درجه، زاویه مارپیچ مرجع تا 30 درجه و نسبت تماس عرضی 1,0 تا 2,5 تأیید شده اند. اگر از این محدوده فراتر رفت، نتایج محاسبه شده باید با تجربه تأیید شود.

فرمول های رتبه بندی در سری استانداردهای ISO 6336 برای انواع دیگر اعوجاج دندانه چرخ دنده، مانند تغییر شکل پلاستیک، خرد شدن بدنه و سایش اعمال نمی شود و در شرایط ارتعاشی که ممکن است اعوجاج غیرقابل پیش بینی نمایه رخ دهد، اعمال نمی شود. این سری از استانداردها در مورد دندانه هایی که با آهنگری یا زینترینگ تکمیل شده اند و برای چرخ دنده هایی با الگوی تماس ضعیف اعمال نمی شود.

عوامل تاثیر ارائه شده در این روش ها روشی را برای تخمین خطر آسیب مطابق با صنعت و تجربه تجربی تشکیل می دهند. این امکان وجود دارد که این موارد کاملاً علمی دقیق نباشد. بنابراین، روش‌های محاسبه در یک بخش از سری استانداردهای ISO 6336 در بخش دیگری از سری ISO 6336 معتبر نیست، مگر اینکه به طور خاص به آن اشاره شود.

رویه‌های استانداردهای سری ISO 6336 فرمول‌های رتبه‌بندی را برای محاسبه ظرفیت بار برای حالت‌های مختلف خرابی مانند حفره‌کردن، شکستگی ریشه دندان، ترک فلنج دندان، سایش و میکروپیتینگ ارائه می‌کنند. در سرعت های شیب کمتر از 1 متر بر ثانیه، ظرفیت بار دنده عموماً توسط سایش ساینده محدود می شود.

استاندارد ISO 6336-2 قسمت 2: محاسبه دوام سطح (گودال) فرمول های اساسی مورد استفاده در تعیین ظرفیت بارگذاری سطحی چرخ دنده های استوانه ای با دندانه های خارجی یا داخلی پیچ خورده را توضیح می دهد. این استاندارد حاوی فرمول هایی برای تمام اثرات بر دوام سطح است که می توان ارزیابی های کمی را برای آنها انجام داد. این در درجه اول برای انتقال روغنکاری شده اعمال می شود، اما می تواند برای به دست آوردن مقادیر تقریبی برای انتقال روغنکاری شده با گریس نیز استفاده شود تا زمانی که همیشه روان کننده کافی در شبکه وجود داشته باشد.

فرمول های داده شده برای چرخ دنده های استوانه ای با پروفیل های دندانی سازگار با قفسه پایه استاندارد شده در استاندارد ISO 53 معتبر است. همچنین می تواند برای دندان های جفت شده با سایر قفسه های پایه که نسبت تماس عرضی واقعی کمتر از 2,5 است استفاده شود. نتایج با روش های دیگر مطابقت خوبی دارد. این فرمول‌ها معمولاً نمی‌توانند مستقیماً برای ارزیابی انواع آسیب‌های سطح دندان دنده مانند خزش پلاستیک، خراشیدگی و سایش اعمال شوند. ظرفیت بار تعیین شده از طریق تنش تماس مجاز، ظرفیت بار سطحی یا دوام سطح نامیده می شود.

• در استاندارد ISO 6336-3 قسمت 3: محاسبه مقاومت خمشی دندان، محاسبات تنش خمشی دندان برای چرخ دنده های پیچشی خارجی یا داخلی و چرخ دنده های مارپیچ با ضخامت لبه حداقل 0,5 ساعت برای چرخ دنده های خارجی و حداقل 1,75 mn انجام می شود. برای چرخ دنده های داخلی فرمول های اساسی مورد استفاده توضیح داده شده است. در هنگام سرویس، چرخ دنده های داخلی ممکن است حالت های شکست غیر از خستگی خمشی رزوه را تجربه کنند، یعنی شکستگی هایی که از قطر ریشه شروع شده و به صورت شعاعی به سمت بیرون پیش می روند. این استاندارد ایمنی کافی را در برابر حالت های خرابی به جز خستگی خمشی نخ ارائه نمی کند. تمام اثرات بار بر روی تنش ریشه دندان تا زمانی که نتیجه بارهای منتقل شده توسط چرخ دنده ها باشد و بتوان به صورت کمی ارزیابی کرد، لحاظ می شود. فرمول های ارائه شده در این استاندارد برای چرخ دنده های خار و مارپیچ با پروفیل های دندانه ای مناسب برای چرخ دنده های پایه پایه استاندارد ISO 53 معتبر است. همچنین اگر نسبت تماس مجازی کمتر از 2,5 باشد، می توان از آن برای دندان های جفت شده با سایر قفسه های پایه استفاده کرد. ظرفیت باری که بر اساس تنش خمشی مجاز تعیین می شود مقاومت خمشی رزوه نامیده می شود.
• استاندارد "ISO 6336-4 قسمت 4: محاسبه ظرفیت بار شکستن فلنج دندان" روشی را برای محاسبه ظرفیت بار شکستن فلنج دندان در چرخ دنده های استوانه ای و مارپیچی با دندانه های خارجی توضیح می دهد. در نظر گرفته نشده است که به عنوان یک روش رتبه بندی در فرآیند طراحی و صدور گواهینامه گیربکس استفاده شود. فرمول های بیان شده برای دنده های استوانه ای محرک و رانده معتبر است. پروفیل های دندان با قفسه پایه مشخص شده در استاندارد ISO 53 مطابقت دارند. آنها همچنین می توانند برای دندان های جفت شده با سایر قفسه ها که نسبت تماس عرضی واقعی کمتر از 2,5 است استفاده شوند. این روش برای چرخ دنده های کربن دار تایید شده است و فرمول های این استاندارد فقط برای چرخ دنده های کربن دار با خواص در محدوده های مشخص شده معتبر است. این استاندارد برای ارزیابی انواع آسیب دندان دنده به جز شکستگی پهلوی دندان اعمال نمی شود.
• در استاندارد ISO 6336-5 قسمت 5: استحکام و کیفیت مواد، تنش های تماسی و ریشه دندان توضیح داده شده و مقادیر عددی برای هر دو عدد تنش حدی ارائه شده است. این استاندارد الزامات مربوط به کیفیت مواد و عملیات حرارتی را مشخص می کند و در مورد اثرات آنها بر هر دو اعداد تنش محدود اظهار نظر می کند. مقادیر مطابق با این استاندارد برای استفاده در ارتباط با روش های محاسباتی ارائه شده در استانداردهای ISO 6336-2، ISO 6336-3 و ISO 6336-6 و استانداردهای کاربردی برای چرخ دنده های صنعتی، پرسرعت و دریایی مناسب است. برای تمامی چرخ دنده ها، پروفیل های پایه قفسه، ابعاد پروفیل، طراحی و غیره که تحت پوشش این استانداردها هستند، کاربرد دارد. نتایج با روش های دیگر برای محدوده مشخص شده تحت استانداردهای ISO 6336-1 و ISO 10300-1 مطابقت خوبی دارد.
• در استاندارد ISO 6336-6 قسمت 6: محاسبه طول عمر تحت بار متغیر، این فقط اطلاعات لازم و شرایط استاندارد شده برای محاسبه طول عمر چرخ دنده های تحت بارگذاری متغیر برای حفره و قدرت خمشی ریشه دندان یا عوامل ایمنی برای طول عمر مورد نیاز را شرح می دهد.
• استاندارد "ISO 6336-20 قسمت 20: محاسبه ظرفیت بار سایش - روش دمای فلاش" روش ها و فرمول هایی را برای ارزیابی خطر سایش بلوک بر اساس مفهوم دمای تماس توصیف می کند. مفهوم اصلی برای تمام عناصر ماشین با مناطق تماس متحرک اعمال می شود. فرمول های دمای فلاش برای شرایط عملیاتی که با ناحیه تماس هرتزی نواری یا تقریباً نواری شکل و اعداد پکلت به اندازه کافی بالا مشخص می شوند، معتبر هستند.
• در استاندارد ISO 6336-21 قسمت 21: محاسبه ظرفیت بار اصطکاکی - روش دمای یکپارچه، روش دمای انتگرال مورد استفاده در محاسبه ظرفیت بار سایش چرخ دنده های استوانه ای توضیح داده شده است.
• در استاندارد ISO 6336-22 Part 22: Calculation of micropitting load ظرفیت، روشی برای محاسبه ظرفیت بار میکروپیتینگ چرخ دنده های استوانه ای با دندانه های خارجی شرح داده شده است. این استاندارد بر اساس آزمایش و مشاهده گیربکس های دنده روغن کاری شده با ماژول های بین 3 میلی متر تا 11 میلی متر و سرعت خط شیب بین 8 متر بر ثانیه تا 60 متر بر ثانیه توسعه یافته است. با این حال، این روش را می توان برای هر جفت دنده ای که داده های مرجع مناسب برای آن موجود است، به شرط رعایت معیارهای مشخص شده در استاندارد، اعمال کرد. فرمول های بیان شده برای چرخ دنده های استوانه ای محرک و با پروفیل های دندانه مناسب برای قفسه پایه مشخص شده در استاندارد ISO 53 معتبر است. همچنین برای دندان‌هایی که با دیگر قفسه‌های پایه جفت شده‌اند، که نسبت تماس مجازی کمتر از 2,5 است، کاربرد دارد. این استاندارد برای ارزیابی انواع آسیب های سطح چرخ دنده به غیر از میکروپیتینگ اعمال نمی شود.
• در استاندارد «ISO 6336-30 Part 30: مثال‌های محاسبه برای کاربرد ISO 6336 قسمت‌های 1، 2، 3، 5»، نمونه‌های کار شده تنها با استفاده از روش‌های تقریبی برای تعیین برخی عوامل تأثیرگذار مانند ضریب دینامیکی Kv و فاکتورهای توزیع بار KHα، KHβ و غیره ارائه شده است. روشهای محاسبه تحلیلی کامل در اینجا در بخش های مرجع استاندارد ISO 6336 ارائه شده است. نمونه‌های کار شده که تکنیک‌ها و روش‌های تحلیل پیشرفته‌تر را پوشش می‌دهند برای این سند قابل اجرا نیستند. محاسبات نمونه ارائه شده در این استاندارد برای راهنمایی در مورد استفاده از استانداردهای ISO 6336-1، ISO 6336-2، ISO 6336-3 و ISO 6336-5 ارائه شده است. هیچ یک از مقادیر، فاکتورهای ایمنی یا داده های ارائه شده معیارهای توصیه شده برای دنده واقعی را نشان نمی دهد.
• محاسبات نمونه ارائه شده در استاندارد "ISO 6336-31 قسمت 31: نمونه های محاسبه ظرفیت بار میکروپیتینگ" صرفاً برای راهنمایی در مورد کاربرد مشخصات فنی ISO/TS 6336-22 ارائه شده است. هنگام انجام این روش، هیچ یک از مقادیر یا داده های ارائه شده نباید به عنوان مواد یا روان کننده یا توصیه های ریزهندسه در کاربردهای واقعی استفاده شود. پارامترهای مورد نیاز و مقادیر مجاز ضخامت فیلم باید برای یک کاربرد خاص مطابق با رویه های تعریف شده در استاندارد ISO 6336-22 تعیین شود.

در میان مطالعات متعدد آزمایش، اندازه‌گیری، تجزیه و تحلیل و ارزیابی که برای کسب‌وکارها در بخش‌های مختلف ارائه می‌کند، سازمان ما همچنین خدمات تست تعریف شده در سری استانداردهای «ISO 6336 محاسبه ظرفیت بار چرخ‌دنده‌های خار و مارپیچ» را با آموزش دیده و کارکنان متخصص و تجهیزات تکنولوژیکی پیشرفته.