ISO 6336 Perhitungan Kapasitas Beban Roda Gigi Spur dan Heliks

Standar “ISO 6336 Perhitungan kapasitas beban roda gigi pacu dan heliks” yang dikembangkan oleh Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO) terdiri dari serangkaian standar yang disusun dengan judul yang sama:

Standar ISO 6336-1 Bagian 1: Prinsip dasar, pengenalan dan faktor pengaruh umum memberikan prinsip dasar, pengenalan dan faktor pengaruh umum untuk menghitung kapasitas beban roda gigi pacu dan heliks. Standar ini, bersama dengan standar lain dalam seri ISO 6336, menyediakan metode yang dapat digunakan untuk membandingkan desain roda gigi yang berbeda. Hal ini tidak dimaksudkan untuk menjamin kinerja sistem roda gigi penggerak rakitan. Ini tidak dimaksudkan untuk tujuan teknik umum, melainkan dimaksudkan untuk digunakan oleh perancang roda gigi berpengalaman yang dapat memilih nilai yang masuk akal untuk faktor-faktor dalam rumus ini.

Rumus dalam rangkaian standar ISO 6336 dimaksudkan untuk menetapkan metode yang dapat diterima secara seragam dalam menghitung kapasitas beban roda gigi silinder dengan gigi involute lurus atau heliks. Rangkaian standar ini memuat prosedur berdasarkan pengujian dan kajian teoritis yang menjadi acuan masing-masing metode. Metode tersebut telah divalidasi untuk: sudut tekanan operasi normal 15 derajat hingga 25 derajat, sudut heliks referensi hingga 30 derajat dan rasio kontak melintang 1,0 hingga 2,5. Jika cakupan ini terlampaui, hasil perhitungan perlu diverifikasi berdasarkan pengalaman.

Rumus pemeringkatan dalam rangkaian standar ISO 6336 tidak berlaku untuk jenis distorsi gigi roda gigi lainnya, seperti deformasi plastis, kerusakan dan keausan casing, dan tidak berlaku dalam kondisi getaran di mana distorsi profil yang tidak dapat diprediksi dapat terjadi. Rangkaian standar ini tidak berlaku untuk gigi yang diselesaikan dengan cara ditempa atau disinter dan untuk roda gigi dengan pola kontak yang buruk.

Faktor dampak yang disajikan dalam metode ini merupakan metode untuk memperkirakan risiko kerusakan yang konsisten dengan pengalaman industri dan eksperimental. Ada kemungkinan bahwa hal ini tidak sepenuhnya akurat secara ilmiah. Oleh karena itu, metode penghitungan di satu bagian seri standar ISO 6336 tidak berlaku di bagian lain seri ISO 6336 kecuali jika direferensikan secara khusus.

Prosedur dalam rangkaian standar ISO 6336 memberikan rumus peringkat untuk menghitung kapasitas beban untuk berbagai mode kegagalan seperti lubang, patah akar gigi, retak pada flensa gigi, abrasi, dan lubang mikro. Pada kecepatan kemiringan di bawah 1 m/s, kapasitas beban roda gigi umumnya dibatasi oleh keausan abrasif.

Standar “ISO 6336-2 Bagian 2: Perhitungan ketahanan permukaan (pitting)” menjelaskan rumus dasar yang akan digunakan dalam menentukan kapasitas beban permukaan roda gigi silinder dengan gigi luar atau dalam yang tidak rata. Standar ini berisi formula untuk semua efek pada daya tahan permukaan yang dapat dilakukan penilaian kuantitatif. Ini berlaku terutama untuk transmisi berpelumas oli, tetapi juga dapat digunakan untuk mendapatkan nilai perkiraan untuk transmisi berpelumas gemuk selama selalu ada cukup pelumas di jaringan.

Rumus yang diberikan berlaku untuk roda gigi silinder dengan profil gigi yang sesuai dengan rak dasar yang distandarisasi dalam standar ISO 53. Ini juga dapat digunakan untuk gigi yang dikawinkan dengan rak dasar lainnya yang rasio kontak melintang sebenarnya kurang dari 2,5. Hasilnya sesuai dengan metode lain. Rumus-rumus ini umumnya tidak dapat diterapkan secara langsung untuk mengevaluasi jenis kerusakan permukaan gigi seperti creep plastik, goresan, dan keausan. Kapasitas beban yang ditentukan melalui tegangan kontak ijin disebut kapasitas beban permukaan atau daya tahan permukaan.

Dalam standar “ISO 6336-3 Bagian 3: Perhitungan kekuatan tekuk gigi”, perhitungan tegangan tekuk gigi dilakukan untuk roda gigi taji dan heliks eksternal atau internal yang tidak beraturan dengan ketebalan tepi minimal 0,5 ht untuk roda gigi eksternal dan setidaknya 1,75 mn untuk roda gigi internal. Rumus dasar yang akan digunakan dijelaskan. Dalam pelayanan, roda gigi internal mungkin mengalami mode kegagalan selain kelelahan pembengkokan ulir, yaitu patahan yang dimulai dari diameter akar dan berlanjut secara radial ke arah luar. Standar ini tidak memberikan keamanan yang memadai terhadap mode kegagalan selain kelelahan pembengkokan benang. Semua pengaruh beban terhadap tegangan akar gigi disertakan sepanjang merupakan akibat dari beban yang disalurkan oleh roda gigi dan dapat dievaluasi secara kuantitatif. Rumus yang diberikan dalam standar ini berlaku untuk roda gigi pacu dan heliks dengan profil gigi yang sesuai dengan roda gigi rak dasar yang distandarisasi dalam standar ISO 53. Ini juga dapat digunakan untuk gigi yang dikawinkan dengan rak dasar lainnya jika rasio kontak virtual kurang dari 2,5. Kapasitas beban yang ditentukan berdasarkan tegangan lentur izin disebut kekuatan lentur benang.
Standar “ISO 6336-4 Bagian 4: Perhitungan kapasitas beban putus flensa gigi” menjelaskan prosedur untuk menghitung kapasitas beban putus flensa gigi pada roda gigi taji silinder dan roda gigi heliks dengan gigi luar. Hal ini tidak dimaksudkan untuk digunakan sebagai metode pemeringkatan dalam proses desain dan sertifikasi gearbox. Rumus yang disebutkan berlaku untuk roda gigi silinder yang digerakkan dan digerakkan. Profil gigi mematuhi rak dasar yang ditentukan dalam standar ISO 53. Mereka juga dapat digunakan untuk gigi yang dikawinkan dengan rak lain yang rasio kontak melintang sebenarnya kurang dari 2,5. Prosedur tersebut telah divalidasi untuk roda gigi karburasi dan rumus standar ini hanya berlaku untuk roda gigi karburasi dengan sifat dalam batas yang ditentukan. Standar ini tidak berlaku untuk evaluasi jenis kerusakan gigi selain fraktur sayap gigi.
Dalam standar “ISO 6336-5 Part 5: Kekuatan dan kualitas bahan”, tegangan kontak dan akar gigi dijelaskan dan nilai numerik diberikan untuk kedua angka tegangan batas. Standar ini menetapkan persyaratan untuk kualitas material dan perlakuan panas serta komentar mengenai pengaruhnya terhadap kedua angka tegangan batas. Nilai yang sesuai dengan standar ini cocok untuk digunakan bersama dengan prosedur perhitungan yang disediakan dalam standar ISO 6336-2, ISO 6336-3 dan ISO 6336-6 serta standar penerapan untuk peralatan industri, kecepatan tinggi, dan kelautan. Ini berlaku untuk semua roda gigi, profil rak dasar, dimensi profil, desain, dll. yang tercakup dalam standar ini. Hasilnya sesuai dengan metode lain untuk rentang yang ditentukan berdasarkan standar ISO 6336-1 dan ISO 10300-1.
Dalam standar “ISO 6336-6 Bagian 6: Perhitungan masa pakai pada beban variabel”, Ini hanya menjelaskan informasi yang diperlukan dan kondisi standar untuk menghitung masa pakai roda gigi yang mengalami pembebanan variabel untuk kekuatan pitting dan tekuk akar gigi, atau faktor keamanan untuk umur yang diperlukan.
Standar “ISO 6336-20 Bagian 20: Perhitungan kapasitas beban keausan - Metode suhu nyala” menjelaskan metode dan rumus untuk menilai risiko keausan Blok berdasarkan konsep suhu kontak. Konsep dasarnya berlaku untuk semua elemen mesin dengan bidang kontak bergerak. Rumus suhu nyala berlaku untuk kondisi pengoperasian yang ditandai dengan zona kontak Hertzian berbentuk pita atau hampir berbentuk pita dan bilangan Péclet yang cukup tinggi.
Dalam standar “ISO 6336-21 Bagian 21: Perhitungan kapasitas beban gesekan - Metode suhu integral”, Metode temperatur integral yang digunakan dalam menghitung kapasitas beban aus roda gigi silinder dijelaskan.
Dalam standar “ISO 6336-22 Bagian 22: Perhitungan kapasitas beban mikropitting”, Prosedur untuk menghitung kapasitas beban mikropitting pada roda gigi silinder dengan gigi luar dijelaskan. Standar ini dikembangkan berdasarkan pengujian dan pengamatan transmisi roda gigi berpelumas oli dengan modul antara 3 mm dan 11 mm dan kecepatan garis kemiringan antara 8 m/s dan 60 m/s. Namun, prosedur ini dapat diterapkan pada pasangan roda gigi mana pun yang data referensinya tersedia, asalkan kriteria yang ditentukan dalam standar terpenuhi. Rumus yang disebutkan berlaku untuk roda gigi silinder penggerak dan penggerak dengan profil gigi yang sesuai untuk rak dasar yang ditentukan dalam standar ISO 53. Hal ini juga berlaku untuk gigi yang dikawinkan dengan rak dasar lainnya yang rasio kontak virtualnya kurang dari 2,5. Standar ini tidak berlaku untuk evaluasi jenis kerusakan permukaan gigi selain micropitting.
Dalam standar “ISO 6336-30 Bagian 30: Contoh perhitungan untuk penerapan ISO 6336 bagian 1, 2, 3, 5”, contoh yang dikerjakan hanya menerapkan metode perkiraan untuk penentuan faktor berpengaruh tertentu seperti faktor dinamis Kv dan faktor distribusi beban KHα, KHβ dll. ditawarkan. Prosedur penghitungan analitis lengkap disediakan di sini di bagian referensi standar ISO 6336. Contoh-contoh yang dikerjakan yang mencakup teknik dan metode analisis lebih lanjut tidak berlaku untuk dokumen ini. Contoh penghitungan yang disajikan dalam standar ini disediakan untuk panduan penerapan standar ISO 6336-1, ISO 6336-2, ISO 6336-3, dan ISO 6336-5. Tak satu pun dari nilai, faktor keamanan, atau data yang disajikan mewakili kriteria yang direkomendasikan untuk peralatan sebenarnya.
Contoh perhitungan yang disajikan dalam standar “ISO 6336-31 Bagian 31: Contoh perhitungan kapasitas beban micropitting” disediakan semata-mata untuk panduan penerapan spesifikasi teknis ISO/TS 6336-22. Saat melakukan prosedur ini, tidak ada nilai atau data yang disajikan yang boleh digunakan sebagai bahan atau tunjangan pelumas atau rekomendasi mikrogeometri dalam aplikasi sebenarnya. Parameter yang diperlukan dan nilai ketebalan film yang diijinkan harus ditentukan untuk aplikasi spesifik sesuai dengan prosedur yang ditentukan dalam standar ISO 6336-22.