ISO 6336 Расчет грузоподъемности прямозубых и косозубых передач

Стандарт «ISO 6336 Расчет грузоподъемности прямозубых и косозубых передач», разработанный Международной организацией по стандартизации (ISO), состоит из серии стандартов, объединенных под одним названием:

Стандарт ISO 6336-1 Часть 1: Основные принципы, введение и общие факторы влияния» содержит основные принципы, введение и общие факторы влияния для расчета нагрузочной способности прямозубых и косозубых передач. Этот стандарт, вместе с другими стандартами серии ISO 6336, обеспечивает метод сравнения различных конструкций зубчатых колес. Оно не предназначено для гарантии работоспособности собранных систем привода. Он не предназначен для общеинженерных целей, а предназначен для использования опытным конструктором зубчатых передач, который сможет подобрать разумные значения коэффициентов в этих формулах.

Формулы серии стандартов ISO 6336 предназначены для установления единообразно приемлемого метода расчета нагрузочной способности цилиндрических зубчатых колес с прямыми или косыми эвольвентными зубьями. Эта серия стандартов содержит процедуры, основанные на тестировании и теоретических исследованиях, на которые ссылается каждый метод. Методы были проверены для: нормального угла рабочего давления от 15 до 25 градусов, исходного угла спирали до 30 градусов и коэффициента поперечного контакта от 1,0 до 2,5. Если этот диапазон превышен, расчетные результаты необходимо проверить опытным путем.

Формулы оценки в серии стандартов ISO 6336 не применяются к другим типам деформации зубьев шестерни, таким как пластическая деформация, раздавливание корпуса и износ, а также не применяются в условиях вибрации, когда может возникнуть непредсказуемое искажение профиля. Настоящая серия стандартов не распространяется на зубья, обработанные ковкой или спеканием, а также на шестерни с плохим рисунком контакта.

Факторы воздействия, представленные в этих методах, представляют собой метод оценки риска ущерба, соответствующий отраслевому и экспериментальному опыту. Возможно, они не совсем точны с научной точки зрения. Следовательно, методы расчета в одной части серии стандартов ISO 6336 недействительны в другой части серии ISO 6336, если на них специально не указано иное.

Процедуры серии стандартов ISO 6336 содержат расчетные формулы для расчета несущей способности для различных видов отказов, таких как точечная коррозия, перелом корня зуба, трещина на фланце зуба, истирание и микропиттинг. На склонах со скоростью ниже 1 м/с нагрузочная способность шестерни обычно ограничивается абразивным износом.

Стандарт «ISO 6336-2 Часть 2: Расчет поверхностной долговечности (питтинг)» объясняет основные формулы, которые следует использовать при определении поверхностной нагрузки цилиндрических шестерен с эвольвентными внешними или внутренними зубьями. Настоящий стандарт содержит формулы для всех воздействий на долговечность поверхности, для которых можно провести количественную оценку. Он применяется в первую очередь к трансмиссиям с масляной смазкой, но может также использоваться для получения приблизительных значений для трансмиссий с консистентной смазкой, при условии, что в сети всегда имеется достаточное количество смазки.

Приведенные формулы действительны для цилиндрических шестерен с профилями зубьев, совместимыми с базовой рейкой, стандартизированной в стандарте ISO 53. Его также можно использовать для зубьев, состыкованных с другими базовыми стойками, где фактический коэффициент поперечного контакта менее 2,5. Результаты хорошо согласуются с другими методами. Эти формулы, как правило, не могут быть напрямую применены для оценки типов повреждений поверхности зубьев шестерен, таких как ползучесть пластмассы, царапины и износ. Грузоподъемность, определяемая через допустимое контактное напряжение, называется поверхностной несущей способностью или поверхностной долговечностью.

В стандарте «ISO 6336-3 Часть 3: Расчет прочности зубьев на изгиб» расчеты напряжения изгиба зубьев производятся для эвольвентных наружных или внутренних прямозубых и косозубых передач с толщиной кромки не менее 0,5 ht для наружных передач и не менее 1,75 mn. для внутренних передач объяснены основные формулы, которые следует использовать. В процессе эксплуатации внутренние шестерни могут испытывать другие виды отказов, помимо усталостной усталости резьбы при изгибе, а именно, трещины, начинающиеся от диаметра хвостовика и распространяющиеся в радиальном направлении наружу. Этот стандарт не обеспечивает достаточную безопасность против других видов отказов, кроме усталости резьбы при изгибе. Все воздействия нагрузки на напряжение корня зуба включены, если они являются результатом нагрузок, передаваемых шестернями, и могут быть оценены количественно. Формулы, приведенные в настоящем стандарте, действительны для прямозубых и косозубых передач с профилями зубьев, подходящими для базовых реечных передач, стандартизированных в стандарте ISO 53. Его также можно использовать для зубьев, состыкованных с другими базовыми стойками, если коэффициент виртуального контакта менее 2,5. Грузоподъемность, определяемая на основе допустимого напряжения изгиба, называется прочностью резьбы на изгиб.
Стандарт «ISO 6336-4 Часть 4: Расчет разрушающей нагрузки фланца зуба» описывает процедуру расчета разрушающей нагрузки фланца зуба цилиндрических прямозубых и косозубых передач с внешними зубьями. Он не предназначен для использования в качестве метода оценки при проектировании и сертификации коробки передач. Приведенные формулы справедливы как для ведомых, так и для ведомых цилиндрических передач. Профили зубьев соответствуют базовой стойке, указанной в стандарте ISO 53. Их также можно использовать для зубьев, состыкованных с другими стойками, где фактическое поперечное соотношение контакта менее 2,5. Процедура была проверена для науглероженных шестерен, и формулы настоящего стандарта действительны только для науглероженных шестерен со свойствами в указанных пределах. Настоящий стандарт не распространяется на оценку типов повреждений зубьев шестерен, кроме перелома боковой поверхности зуба.
В стандарте «ISO 6336-5 Часть 5: Прочность и качество материалов» поясняются контактные напряжения и напряжения в корнях зубьев, а также приводятся числовые значения для обоих предельных чисел напряжений. Этот стандарт устанавливает требования к качеству материалов и термической обработке, а также комментирует их влияние на оба предельных значения напряжения. Значения, соответствующие этому стандарту, подходят для использования в сочетании с процедурами расчета, предусмотренными стандартами ISO 6336-2, ISO 6336-3 и ISO 6336-6, а также стандартами применения для промышленных, высокоскоростных и морских передач. Это относится ко всем зубчатым передачам, основным профилям стоек, размерам профилей, конструкции и т. д., на которые распространяются настоящие стандарты. Результаты хорошо согласуются с другими методами для диапазона, указанного в стандартах ISO 6336-1 и ISO 10300-1.
В стандарте «ISO 6336-6 Часть 6: Расчет срока службы при переменной нагрузке» В нем описаны только необходимая информация и стандартизированные условия расчета срока службы передач, подвергающихся переменному нагружению по питтинговой прочности и прочности на изгиб корня зуба, или коэффициентам запаса на требуемый ресурс.
Стандарт «ISO 6336-20 Часть 20: Расчет допустимой нагрузки на износ – метод температуры вспышки» описывает методы и формулы для оценки риска износа блока на основе концепции контактной температуры. Основная концепция применима ко всем элементам машины с подвижными контактными площадками. Формулы температуры вспышки справедливы для условий эксплуатации, характеризующихся ленточной или близкой к ленточной зоне контакта Герца и достаточно высокими числами Пекле.
В стандарте «ISO 6336-21 Часть 21: Расчет несущей способности трения. Интегральный температурный метод» Объяснен интегральный температурный метод, используемый при расчете износостойкости цилиндрических зубчатых колес.
В стандарте «ISO 6336-22 Часть 22: Расчет несущей способности микропиттинга» Описана методика расчета микропиттинговой нагрузочной способности цилиндрических шестерен с внешними зубьями. Этот стандарт был разработан на основе испытаний и наблюдений зубчатых передач с масляной смазкой с модулями от 3 до 11 мм и скоростями наклона от 8 до 60 м/с. Однако процедуру можно применять к любой зубчатой паре, для которой имеются соответствующие справочные данные, при условии соблюдения критериев, указанных в стандарте. Приведенные формулы действительны как для ведущих, так и для ведомых цилиндрических шестерен с профилями зубьев, подходящими для базовой рейки, указанной в стандарте ISO 53. Это также относится к зубьям, состыкованным с другими базовыми стойками, у которых коэффициент виртуального контакта менее 2,5. Настоящий стандарт не распространяется на оценку других типов повреждений поверхности зубчатых колес, кроме микропиттинга.
В стандарте «ISO 6336-30, часть 30: Примеры расчета для применения частей 6336, 1, 2, 3 ISO 5» проработаны примеры с применением только приближенных методов для определения некоторых влияющих факторов, таких как динамический коэффициент Kv и предлагаются коэффициенты распределения нагрузки KHα, KHβ и т.д. Полные процедуры аналитических расчетов представлены здесь, в соответствующих разделах стандарта ISO 6336. Рабочие примеры, охватывающие более сложные методы и методы анализа, не применимы к этому документу. Примеры расчетов, представленные в настоящем стандарте, предназначены для руководства по применению стандартов ISO 6336-1, ISO 6336-2, ISO 6336-3 и ISO 6336-5. Ни одно из представленных значений, коэффициентов безопасности или данных не является рекомендуемым критерием для реального снаряжения.
Примеры расчетов, представленные в стандарте «ISO 6336-31 Часть 31: Примеры расчета несущей способности микропиттинга», предоставлены исключительно в качестве руководства по применению технической спецификации ISO/TS 6336-22. При выполнении этой процедуры ни одно из представленных значений или данных не должно использоваться в качестве припусков на материалы или смазку или рекомендаций по микрогеометрии в реальных приложениях. Требуемые параметры и допустимые значения толщины пленки должны определяться для конкретного применения в соответствии с процедурами, определенными в стандарте ISO 6336-22.