ISO 6336 Beräkning av belastningskapaciteten för kugghjul och spiralkugghjul

Standarden "ISO 6336 Beräkning av belastningskapaciteten för cylindriska och spiralformade växlar" utvecklad av International Organization for Standardization (ISO) består av en serie standarder organiserade under samma titel:

ISO 6336-1 Del 1: Grundläggande principer, introduktion och allmänna påverkansfaktorer” standarden ger de grundläggande principerna, en introduktion och allmänna påverkansfaktorer för beräkning av belastningsförmågan för cylindriska och spiralformade växlar. Denna standard, tillsammans med andra standarder i ISO 6336-serien, ger en metod för att jämföra olika växelkonstruktioner. Det är inte avsett att garantera prestandan hos monterade drivväxelsystem. Den är inte avsedd för allmänna tekniska ändamål, utan är snarare avsedd att användas av den erfarna växeldesignern som kan välja rimliga värden för faktorerna i dessa formler.

Formlerna i ISO 6336-serien av standarder är avsedda att fastställa en enhetligt acceptabel metod för att beräkna lastkapaciteten för cylindriska kugghjul med raka eller spiralformade evolventa tänder. Denna serie av standarder innehåller procedurer baserade på testning och teoretiska studier som refereras av varje metod. Metoderna har validerats för: normal arbetstrycksvinkel på 15 grader till 25 grader, referensspiralvinkel på upp till 30 grader och tvärkontaktförhållande på 1,0 till 2,5. Om denna omfattning överskrids måste de beräknade resultaten verifieras av erfarenhet.

Klassificeringsformlerna i ISO 6336-serien av standarder gäller inte för andra typer av kuggförvrängningar, såsom plastisk deformation, vätskekrossning och slitage, och gäller inte under vibrationsförhållanden där oförutsägbar profilförvrängning kan förekomma. Denna serie av standarder gäller inte tänder färdiga genom smidning eller sintring och kugghjul med dåligt kontaktmönster.

De påverkansfaktorer som presenteras i dessa metoder utgör en metod för att uppskatta skaderisk som överensstämmer med industrins och experimentella erfarenheter. Det är möjligt att dessa inte är helt vetenskapligt korrekta. Därför är beräkningsmetoder i en del av ISO 6336-serien av standarder inte giltiga i en annan del av ISO 6336-serien om de inte hänvisas till det.

Procedurerna i ISO 6336-serien av standarder tillhandahåller klassificeringsformler för beräkning av belastningskapacitet för olika fellägen såsom gropbildning, tandrotsfraktur, tandflänsspricka, nötning och mikropitting. Vid lutningshastigheter under 1 m/s begränsas växelns belastningskapacitet i allmänhet av abrasivt slitage.

Standarden "ISO 6336-2 Del 2: Beräkning av ythållbarhet (pitting)" förklarar de grundläggande formlerna som ska användas för att bestämma ytbelastningskapaciteten för cylindriska kugghjul med evolventa yttre eller inre tänder. Denna standard innehåller formler för alla effekter på ytbeständighet för vilka kvantitativa bedömningar kan göras. Det gäller i första hand oljesmorda transmissioner, men kan även användas för att få ungefärliga värden för fettsmorda transmissioner så länge det alltid finns tillräckligt med smörjmedel i nätet.

De angivna formlerna gäller för cylindriska kugghjul med kuggprofiler som är kompatibla med den grundläggande kuggstången standardiserad i ISO 53-standarden. Den kan också användas för tänder som paras ihop med andra grundläggande rack där det faktiska tvärkontaktförhållandet är mindre än 2,5. Resultaten stämmer väl överens med andra metoder. Dessa formler kan i allmänhet inte tillämpas direkt för att utvärdera typer av skador på kugghjulens ytor som plastkrypning, repor och slitage. Den lastkapacitet som bestäms genom den tillåtna kontaktspänningen kallas ytlastkapacitet eller ythållbarhet.

I standarden "ISO 6336-3 Del 3: Beräkning av tandböjhållfasthet" görs kuggböjspänningsberäkningar för evolventa yttre eller inre cylindriska och spiralformade kugghjul med en eggtjocklek på minst 0,5 ht för externa kugghjul och minst 1,75 mn för interna växlar De grundläggande formlerna som ska användas förklaras. Under drift kan interna växlar uppleva andra fellägen än utmattning av gängböjning, nämligen brott som börjar vid rotens diameter och fortskrider radiellt utåt. Denna standard ger inte tillräcklig säkerhet mot andra fellägen än utmattning av gängböjning. Alla belastningseffekter på tandrotsspänning ingår så länge de är resultatet av belastningar som överförs av kugghjulen och kan utvärderas kvantitativt. Formlerna i denna standard gäller för cylindriska och spiralformade växlar med kuggprofiler som är lämpliga för grundläggande kugghjul standardiserade i ISO 53-standarden. Den kan också användas för tänder som paras ihop med andra grundläggande rack om det virtuella kontaktförhållandet är mindre än 2,5. Belastningskapaciteten som bestäms på basis av den tillåtna böjspänningen kallas gängböjhållfasthet.
Standarden "ISO 6336-4 Del 4: Beräkning av kuggflänsbrottskapacitet" beskriver en procedur för beräkning av kuggflänsbrottlastkapacitet för cylindriska kugghjul och spiralformade kugghjul med yttre tänder. Den är inte avsedd att användas som en klassificeringsmetod i design- och certifieringsprocessen för en växellåda. De angivna formlerna gäller för både drivna och drivna cylindriska växlar. Tandprofiler överensstämmer med den grundläggande kuggstången som specificeras i ISO 53-standarden. De kan också användas för tänder som paras ihop med andra kuggstång där det faktiska tvärkontaktförhållandet är mindre än 2,5. Förfarandet har validerats för uppkolade växlar och formlerna i denna standard är endast giltiga för uppkolade växlar med egenskaper inom de angivna gränserna. Denna standard gäller inte för utvärdering av andra typer av kuggskada än tandflankfraktur.
I standarden "ISO 6336-5 Part 5: Strength and quality of materials" förklaras kontakt- och tandrotsspänningar och numeriska värden anges för båda gränsspänningstalen. Denna standard specificerar krav på materialkvalitet och värmebehandling och kommenterar deras effekter på båda gränsspänningstal. Värden som överensstämmer med denna standard är lämpliga för användning i kombination med beräkningsprocedurerna i ISO 6336-2, ISO 6336-3 och ISO 6336-6 standarder och applikationsstandarder för industriella, höghastighets- och marina växlar. Det gäller alla växlar, grundläggande kuggstångsprofiler, profildimensioner, design etc. som omfattas av dessa standarder. Resultaten överensstämmer väl med andra metoder för det område som specificeras under ISO 6336-1 och ISO 10300-1 standarderna.
I standarden "ISO 6336-6 Del 6: Beräkning av livslängd under variabel belastning" Den beskriver endast nödvändig information och standardiserade villkor för beräkning av livslängden för växlar som utsätts för variabel belastning för grop- och kuggrotsböjhållfasthet, eller säkerhetsfaktorer för den erforderliga livslängden.
Standarden "ISO 6336-20 Del 20: Beräkning av slitstyrka - Blixttemperaturmetod" beskriver metoder och formler för att bedöma slitagerisken för blocket utifrån konceptet kontakttemperatur. Grundkonceptet gäller alla maskinelement med rörliga kontaktytor. Blixttemperaturformlerna är giltiga för driftsförhållanden som kännetecknas av en bandformad eller nästan bandformad Hertzian-kontaktzon och tillräckligt höga Péclet-tal.
I standarden "ISO 6336-21 Del 21: Beräkning av friktionsbelastningskapacitet - Integral temperaturmetod", Den integrerade temperaturmetoden som används för att beräkna slitstyrkan för cylindriska kugghjul förklaras.
I standarden "ISO 6336-22 Part 22: Calculation of micropitting load capacity" En procedur för att beräkna mikropittingbelastningskapaciteten för cylindriska kugghjul med yttre tänder beskrivs. Denna standard har utvecklats på basis av testning och observation av oljesmorda växellådor med moduler mellan 3 mm och 11 mm och lutningshastigheter mellan 8 m/s och 60 m/s. Proceduren kan dock tillämpas på alla redskapspar för vilka lämpliga referensdata finns tillgängliga, förutsatt att kriterierna i standarden är uppfyllda. De angivna formlerna gäller för såväl drivande som drivna cylindriska växlar med kuggprofiler som är lämpliga för den grundläggande kuggstången som specificeras i ISO 53-standarden. Det gäller även tänder som är parade med andra grundläggande rack där det virtuella kontaktförhållandet är mindre än 2,5. Denna standard gäller inte för utvärdering av andra typer av skador på redskapsytan än mikropitting.
I standarden "ISO 6336-30 Del 30: Beräkningsexempel för tillämpningen av ISO 6336 Parts 1, 2, 3, 5", utarbetade exempel som endast tillämpar ungefärliga metoder för bestämning av vissa inflytande faktorer såsom den dynamiska faktorn Kv och lastfördelningsfaktorer KHα, KHβ etc. erbjuds. Fullständiga analytiska beräkningsprocedurer finns här i de refererade avsnitten av ISO 6336-standarden. Bearbetade exempel som täcker mer avancerade analystekniker och metoder är inte tillämpliga på detta dokument. Exempelberäkningarna som presenteras i denna standard tillhandahålls som vägledning för tillämpningen av standarderna ISO 6336-1, ISO 6336-2, ISO 6336-3 och ISO 6336-5. Inga av de värden, säkerhetsfaktorer eller data som presenteras representerar rekommenderade kriterier för faktisk utrustning.
Beräkningsexemplen som presenteras i standarden "ISO 6336-31 Del 31: Beräkningsexempel på mikropittinglastkapacitet" tillhandahålls endast som vägledning för tillämpningen av ISO/TS 6336-22 tekniska specifikationer. När du utför denna procedur bör inga av de presenterade värdena eller data användas som material- eller smörjmedelsmängder eller mikrogeometrirekommendationer i faktiska applikationer. De erforderliga parametrarna och tillåtna filmtjockleksvärdena måste bestämmas för en specifik tillämpning i enlighet med procedurerna som definieras i ISO 6336-22-standarden.