---

Значення допустимого напруження для згинання отримуються із результатів випробування зразків з надрізом. Переважно відношення радіуса надрізу зразка для випробовування до товщини повинно бути подібним відношенню радіуса перехідної кривої до хорди ніжки зуба в критичному перерізі. Під час оцінення даних вйпробувань потрібно врахувати, що зразки для випробовування звичайно зазнають чистого, змінного напруження згинання, тоді як у випадку зуба передачі пере­хідні криві зубців зазнають комбінованого згинання, зсуву і стискувального напруження. Дані віднос­но різноманітних матеріалів можна отримати із власних випробувань, досвіду або з літератури.

Значення допустимого напруження згинання отримуються з результатів випробування зразків без надрізу. Див. 4.3 щодо коментарів відносно оцінення результатів вйпробування. Щоб урахувати вплив чутливості до надрізу, треба включити до розрахунку дійсну форму піднутрення і параметри піднутрення; таким чином на їх результати буде впливати крайня ненадійність цих коефіцієнтів.Дані для різноманітних матеріалів можна отримати з наявного випробовувального обладнання або з літератури (див. бібліографію в додатку Е).

4. СТАНДАРТНІ ЗНАЧЕННЯ ДОПУСТИМОГО НАПРУЖЕННЯ — МЕТОД В

   1. Застосування

Значення допустимого напруження, показані на рисунках 1—14, ґрунтуються на припущенні, що склад матеріалу і термооброблення вибрані відповідно до розміру зубчастої передачі.

Дані, наведені в цій частині стандарту, добре обґрунтовані випробуваннями і практичним досвідом.

Значення вибрані для 1 % ймовірності пошкодження. Статистичний аналіз дозволяє відрегу­лювати ці значення величин відповідно до інших імовірностей пошкодження. Коли вимагаються інші ймовірності пошкодження (надійність), то значення величин о_Ні_іт, <т_Яіт j cr_FE регулюються відпо­відним «коефіцієнтом надійності». Коли це регулювання зроблено, то повинен додаватися індекс, щоб указати відповідний відсоток (наприклад, ст_Жіт10 для 10% ймовірності пошкодження).

За винятком азотованих, ціанованих і нітроцементованих матеріалів зубчастої передачі, зна­чення допустимого напруження, призначені для процесів контурного загартування, стосуються ефективних глибин цементованого шару приблизно 0,15л?_п — 0,2m_n для остаточно обробленої зубчастої передачі. Надмірна глибина цементованого шару знижує міцність. Щодо визначення «оптимальної глибини цементованого шару» див. примітку 3 в таблиці 4.

Значення допустимого напруження, вказані для азотованих випробуваних зубчастих передач, придатні для ефективних глибин цементованого шару від 0,4 мм до 0,6 мм.

Ступінь, до якого рівень поверхневої твердості впливає на міцність контурно загартованих, азотованих, ціанованих і нітроцементованих зубчастих передач, не може бути надійно визначе­ний. Стан елементів поверхні матеріалу має набагато більший явний вплив.

Дефекти, сформовані під час виготовляння, такі як зневуглецювання поверхні, міжзернисте окислення, місцевий відпуск внаслідок шліфування, шліфувальні піднутрення (в ніжках зубців), борозенки і тріщини, ініційовані неадекватним шліфуванням і процесами термообробляння, мо­жуть суттєво зменшити міцність усіх матеріалів.

У деяких випадках повний діапазон твердості не допустимий. Обмежені діапазони показані довжиною ліній на рисунках 1—14.

Для поверхневопрогартованих сталей (рисунки 9—14) шкала HV1 була вибрана як базова вісь. Шкала HRC включена для порівняння. Щоб визначити взаємозв’язок між значеннями твердості за Вікерсом і Роквелом, в додаток С включено таблиці переведення.

Значення допустимого напруження (контакт) о_н)ігп виведене із контактного напруження, яке може бути витримане для точно встановленої кількості циклів, без виникнення прогресивного пітин- гу. Для деяких матеріалів 5x10⁷ циклів напруження, як вважають, є початком діапазону довговіч­ної міцності (див. коефіцієнт довговічності в ISO 6336-2).

Значення онііт, вказані на рисунках 1, 3, 5, 6, 9, 10 і 13, відповідні базовим умовам експлуа­тації і розмірам базових випробуваних зубчастих передач, як зазначено нижче¹⁾:

• міжцентрова відстань а = 100 мм

• кут нахилу лінії зуба р = 0 (Z_₽ = 1)

• модуль т = (3—5) мм (Z_x = 1)

¹¹ Дані, отримані за різних умов випробування, були відрегульовані для сумісності з базовими умовами. Важливо відмітити, щоа_К|,_тне є контактним напруженням за постійного навантажування, але швидше верхньою границею контактного напруження, отриманого згідно з ISO 6336-2, яке може бути витримане без пітингового пошкодження, для точно установленої кількості циклів навантажування.

• ступінь точності зачеплення 4—6 за SSO 1328-1

• коефіцієнти навантаження = K_v = Кнр “ ^н« = 1

Коли ці умови задовольняються²’, то випробувані зубчасті передачі вважаються пошкодже­ними, якщо 2 % всієї площі робочих поверхонь зубців наскрізнопрогартованих зубчастих коліс або якщо 0,5 % всієї площі робочих поверхонь зубців поверхневопрогартованих зубчастих коліс, або якщо 4 % площі робочої поверхні одного зуба пошкоджено пітингом.

Номінальне значення напруження (згинання) a_Ftim визначене випробуванням базових зубчас­тих передач (див. ISO 6336-3), Це граничне значення напруження згинання, відповідне до впливів матеріалу, термооброблення і шорсткості поверхні перехідних кривих випробуваної зубчастої пе­редачі.

Допустиме значення напруження для згинання o_FE визначається базовою міцністю щодо зги­нання вйпробуваного зразка без надрізу згідно з припущенням, що стан матеріалу (включаючи термооброблення) повністю пружний.

O_FE ~ Of HmVsT .

Для базової випробуваної зубчастої передачі поправковий коефіцієнт напруження Y_ST - 2,0. Вважають, що для більшості матеріалів 3x10⁶ циклів напруження є початком діапазону довговічної міцності (див. коефіцієнт довговічності в ISO 6336-3).

Значення of и™ і Ofe. вказані на рисунках 2, 4, 7, 8, 11, 12 і 14, відповідні базовим умовам ек­сплуатації і розмірам базових вйпробуваних зубчастих передач, як зазначено нижче (див. 5.2, при­мітка 2):

• к

  Р = 0(^=1)

  m = (3—5) мм (Ух = 1)

  Узт = 2,0

  c/st = 2,5 (Узгеіт= 1)

  Rz = Ю мкм (Уяг8іт= 1) 4—7 за ISO 1328-1 за ISO 53 b ~ (10—50) мм

  Кд - K_v = K_F(J = K_Fa = 1

  ут нахилу лінії зуба

• модуль

• поправковий коефіцієнт

• параметр піднутрення

• шорсткість перехідних кривих — ступінь точності зачеплення

• основний вихідний контур

• ширина зубчастого вінця — коефіцієнти навантаження

Значення допустимого напруження, вказані на рисунках 2, 4, 7, 8, 11, 12 і 14, придатні для повторюваного однонаправленого навантаження на зуб. При реверсах, що виникають з повним навантаженням, вимагається зменшене значення c_FE.y більш серйозному випадку (наприклад, проміжне колесо, де реверс з повним навантаженням виникає кожного циклу навантаження) зна­чення величин Of нт і ofe потрібно зменшити коефіцієнтом 0,7. Якщо реверси навантаження менш часті, ніж ці, то інший коефіцієнт можна вибрати залежно від кількості реверсів, що очікуються протягом строку служби. Поради з цього приводу наведено у відповідній літературі.

Значення допустимого напруження для значень твердості, які виходять за обмеження на рисунках 1—14, є предметом угоди між виробником і покупцем на основі попереднього досвіду.

^2} Відсотки стосуються випробувальних оцінок, вони не призначені для обмежень робочих зубчастих передач.

Твердість поверхні НВ

1. Нормалізовані конструкційні
   сталі

Твердість поверхні НВ -——►

2. Литі сталі

^Flim

Твердість поверхні НВ ►

Твердість поверхні НВ ►

Рисунок 1 — Значення допустимого напруження (контакт) для нормалізованих конструкційних сталей і литих сталей (див. 6.2.1)

а

Ь) Литі сталі

) Нормалізовані конструкційні
сталі

Рисунок 2 — Значення номінального і допустимого напруження (згинання) для нормалізованих конструкційних сталей і литих сталей (див. 6.2.1)

Hlim

Твердість поверхні НВ

1. чорний ковкий чавун (див, 6.2.2)

2. чавун з кулястим графітом
   (див. таблицю 1)

с) сірий чавун (див. таблицю 1)

Примітка. Твердість за Брінелем НВ < 180 вказує на наявність високої пропорції фериту в структурі. Для зубчастих передач цей варіант не рекомендується.

Рисунок 3 — Матеріали чавунні: значення допустимих напружень (контакт)

а) чорний ковкий чавун (див. 6.2.2)

Ь) чавун з кулястим графітом (див. таблицю 1)

с) сірий чавун (див. таблицю 1)

Примітка. Твердість за Брінелем НЕЗ < 180 вказує на наявність високої пропорції фериту в структурі. Для зубчастих передач цей варіант не рекомендується.

Рисунок 4 — Матеріали чавунні: значення допустимих напружень (згинання)

Твердість поверхні HV 10 (= НВ) >

Примітка, Номінальний вміст вуглецю > 0,20 %.

Рисунок 5 — Наскрізнопрогартовані сталі: значення допустимого напруження (контакт)
(див, таблицю 2)

Сн їй

Рисунок 6 — Литі сталі: значення допустимого напруження (контакт) (див. таблицю 3)

Твердість поверхні HV 10 (= НВ)

Примітка. Номінальний вміст вуглецю 2 0,20 %.

Твердість поверхні HV 10 (= НВ) >

Рисунок 7 — Наскрізнопрогартовані сталі: значення номінального і допустимого напруження (згинання) (див. таблицю 2)

F iim

Рисунок 8 — Литі сталі: значення номінального і допустимого напруження (згинання)
(див. таблицю 3)