Коли зубчасті передачі такої жорсткої конструкції, що fsh можна знехтувати для всіх практичних результатів, або коли зроблена модифікація нахилу лінії зуба, щоб компенсувати деформацію всередині ширини зубчастого вінця, то може бути підставлене таке значення:
Ср = fHp . (А.2)
З урахуванням обмеження 10 мкм < Ср < 25 мкм плюс допуск виготовлення приблизно 5 мкм від 60 % до 70 % наведених значень адекватні для надточних і відносно високошвидкісних зубчастих передач.
А.2 Висота Сщц і ширина Ь|(||)біляторцевої модифікації
Метод А.2.1: Цей метод базовано на прийнятному значенні еквівалентного зміщення зубчастої пари без біляторцевої модифікації й за рекомендаціями для значення бочкуватості зуба.
Рисунок А.2 — Висота Сцп) (Ь) і ширина Ь(Ь) біляторцевої модифікації (див. 7.6.2.2)
Висота біляторцевої модифікації
Для наскрізнопрогартованих зубчастих коліс: Сі(ц)» FPxcv плюс допуск виготовлення від 5 мкм до 10 мкм.
Таким чином, за аналогією з Fpxcv в А.1, Сцп) приблизно буде:
Q(ii) =+t5 fHp. (А.З)
Для поверхневопрогартованих і азотованих зубчастих коліс: С|(ц) ® 0,5 Fpx cv плюс допуск виготовлення від 5 мкм до 10 мкм.
Таким чином, за аналогією з Fpxcv в А.1, Сцп} приблизно буде:
Cl(ll)=0,5(4h+1,5fH₽). (А.4)
Коли зубчасті колеса такої жорсткої конструкції, що fsb можна знехтувати для всіх практичних результатів, або коли зроблена модифікація нахилу лінії зуба, щоб компенсувати деформацію, то продовжуйте згідно з формулою (А.2).
Від 60 % до 70 % наведених значень прийнятні для дуже точних і надійних зубчастих передач з високими тангенційними швидкостями.
Ширина біляторцевої модифікації
Для приблизно постійного навантаження й високих тангенційних швидкостей:
Ьі(ц) є меншим зі значень (0,1 Ь) або (1,0 т).
Наступне є прийнятним для перемінного навантаження, низьких і середніх швидкостей:
6red = (0,54-0,7)6. (А.5)
Метод А.2.2: Цей метод базовано на деформації зубчастих пар, припускаючи рівномірний розподіл навантаження по ширині зубчастого вінця:
8bth = Fm/{bcy), де Fm = Ft КА Kv. (А.6)
Для високоточних і надійних зубчастих передач з високими тангенційними швидкостями придатне таке:
Cl(ll)=(2 + 3)Sbth, (А.7)
6red =(0,84-0,9)6. (А.8)
Для подібних передач меншої точності:
С|(іі) = (3 4-4)5bth, (А.9)
ЬГеа =(0,7-0,8) 6. (А.Ю)
ДОДАТОК В
(довідковий)
ОРІЄНТОВНІ ЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ЗОВНІШНЬОГО
ДИНАМІЧНОГО НАВАНТАЖЕННЯ ЯА
Коефіцієнт зовнішнього динамічного навантаження використовують для модифікації значення величини Ft, щоб урахувати додаткові навантаження до номінальних, що виникають у передачах від зовнішніх джерел. Емпіричні орієнтовні значення з таблиці В.1 можна використати (для промислових і високошвидкісних передач).
Таблиця В.1 — Коефіцієнт зовнішнього динамічного навантаження КА
Режим роботи двигуна |
Режим роботи веденої машини |
|||
рівномірний |
зі слабкими поштовхами |
з помірними поштовхами |
3 сильними поштовхами |
|
Рівномірний |
1,00 |
1,25 |
1,50 |
1,75 |
Зі слабкими поштовхами |
1,10 |
1,35 |
1,60 |
1,85 |
3 помірними поштовхами |
1,25 |
1,50 |
1,75 |
2,00 |
Зі сильними поштовхами |
1,50 |
1,75 |
2,00 |
2,25 і вище |
Значення застосовують до номінального крутного моменту машини, що розглядають, або альтернативно до номінального крутного моменту двигуна, поки це відповідає потрібному крутному моменту веденої машини (див. 4.2.1).
Значення застосовують тільки до передач, що працюють поза діапазоном резонансної швидкості за відносно постійного навантаження. Якщо режими роботи охоплюють незвично важке навантаження, двигуни з високими пусковими моментами, переривисту експлуатацію, або важке повторюване ударне навантаження, чи експлуатацію гальм з крутним моментом більшим ніж у приводного двигуна, треба перевірити безпеку статичної й обмеженої довговічності навантажної здатності передач (див. також ISO 6336, частини 2 і 3).
Приклади:
Турбіна/генератор. У цій системі може статися короткий циркулюючий крутний момент вище шеститикратного номінального крутного моменту. Таких перевантажень можна уникнути застосуванням муфти безпеки.
Електричний двигун/компресор. Якщо частота помпи й крутильна частота збігатимуться, то можуть статися значні альтернативні напруження.
Важкі листопрокатні й заготівельні прокатні стани. Первинні прохідні ударні моменти вище шеститикратного прокатного моменту повинні бути взяті до уваги в цих випадках.
Приводи із синхронними двигунами. Під час пуску можуть статися короткочасні (приблизно 10 амплітуд) альтернативні крутні моменти, п’ятитикратні номінальному крутному моменту, проте небезпечних альтернативних крутних моментів часто можна повністю уникнути за відповідних запобіжних заходів.
Інформація і значення величин, наведені тут, не можуть бути взагалі застосовані. Значення пікового крутного моменту залежить від пружності маси системи, періоду форсування, запобіжних заходів (муфти безпеки, захист від несинхронізованого включення електричних машин) тощо.
Таким чином, у критичних випадках вимагається уважний аналіз. Рекомендовано досягати узгодження у відповідних заходах.
Якщо спеціальні коефіцієнти зовнішнього динамічного навантаження потрібні для певних цілей, то їх треба застосовувати (наприклад через змінну схему режиму роботи, зазначеної в замовленні на постачання, для морських передач згідно з правилами повноважних служб).
Де є додаткові інерційні маси, треба брати до уваги крутні моменти, що виникають з ефекту махового колеса. Інколи гальмівний момент спричиняє максимальне навантаження й таким чином впливає на розраховування навантажувальної здатності.
Припускають, що застосовані матеріали зубчастих коліс повинні мати адекватну здатність до перевантаження. Коли застосовані матеріали мають обмежений запас міцності перевантаження, то конструкції повинні бути розраховані на витривалість за пікового навантаження.
Значення /СА для помірних, середніх і важких поштовхів може бути зменшене у разі застосування гідравлічних муфт або підібраних за крутним моментом пружних муфт і спеціальних погли- нальних вібрацію муфт, коли характеристики муфт таке допускають.
Таблиця В.2 — Приклади двигунів з різними режимами експлуатації
Режим експлуатації |
Двигун |
Рівномірний |
Електричний двигун (наприклад двигун постійного струму), парова або газова турбіна для стабільних режимів експлуатації1’ і невеликими пусковими моментами2’, що зрідка виникають |
Зі слабкими поштовхами |
Парова та газова турбіни, гідравлічні або електричні двигуни (великі пускові моменти2’, що часто виникають |
3 помірними поштовхами |
Багатоциліндровий двигун внутрішнього згорання |
Із сильними поштовхами |
Одноциліндровий двигун внутрішнього згорання |
1> Ґрунтується на вібраційних випробуваннях або на досвіді, отриманому з подібних установок. 21 Див. графіки довговічності ZNT, yNT для матеріалу в частинах 2 і 3 цього стандарту. Розгляд миттєвих дійових моментів перевантаження, див приклади після табл. В.1. |
Таблиця В.З — Промислові передачі: приклади режимів експлуатації веденої машини
Режим роботи |
Ведені машини |
Рівномірний |
Стабільно навантажений генератор струму; рівномірно завантажений стрічковий конвеєр; шнековий конвеєр; легкі ліфти; пакувальні машини, завантажувальні приводи для верстатів; вентилятори, легкі центрифуги; відцентрові помпи, перемішу- вальне обладнання для легких рідин або матеріалів однорідної густини; ножиці; преси; штампувальні машини1’; вертикальний ходовий механізм2’ |
Зі слабкими поштовхами |
Нерівномірно (наприклад, деталі або пакетовані компоненти) навантажений стрічковий конвеєр або пластинчатий конвеєр; головні приводи верстатів; важкі ліфти; поворотний механізм підйомного крана; промислові й шахтні вентилятори; важкі центрифуги; відцентрові помпи; перемішувальне обладнання й змішувачі для в'язких рідин або речовин з неоднорідною густиною; поршневі багатоциліндрові помпи; дозувальні помпи; екструдери (загальні); каландри; обертові печі; стани холодної прокатки3’ (безперервні цинкові й алюмінієві штрипсові стани, дротові й смугові стани) |
3 помірними поштовхами |
Екструдери для ґуми; безперервно діючі змішувачі для каучуку й пластмас; кульові млини (легкі); деревообробні машини (пили, токарні верстати); заготівельні прокатні стани3’'4’; приводи ліфтів; одноциліндрові поршневі помпи |
Із сильними поштовхами |
Екскаватори (приводи ковшів); приводи норій; приводи грохотів; кульові млини (важкі); ґумозмішувачі; дробарки (камінь, руда); ливарні машини; важкі дозувальні помпи; ротаційні свердлувальні машини; цегляні преси; корообдирні млини; холодна прокатка3’15); брикетні преси; дробарні млини |
1) Номінальний крутний момент = максимальний різальний, пресувальний або штампувальний момент. 21 Номінальний крутний момент = максимальний пусковий момент. 3) Номінальний крутний момент = максимальний прокатний момент. 4’ Крутний момент з поточного обмеження. 5) вище 2,0, якщо часто утворюються тріщини штрипсів. |
Таблиця В.4 — Високошвидкісні передачі й передачі з подібними вимогами: Режим експлуатації |
Ведені машини |
Рівномірний |
Відцентрові компресори для повітрокондиційного устатковання, для подавання газу; динамометричне дослідне устатковання; основний або з постійним навантаженням генератор і збудник; головний привід паперообробної машини |
3 помірними поштовхами |
Відцентрові компресори для повітря або трубопроводів; осьові компресори; відцентрові вентилятори, високонавантажені генератори та збудники; відцентрові помпи (всіх типів, інших, ніж ті, що наведені нижче); ротаційні помпи з осьовим потоком; паперова промисловість; конічні млини або очисні машини; допоміжні приводи машин, маркувальний верстат |
Із середніми поштовхами |
Ротаційно-ексцентриковий вентилятор; ротаційно-ексцентриковий компресор з радіальним потоком; компресор поршневий (3 або більше циліндрів); приточно-витяж- ний вентилятор, шахтний і промисловий (великий з частими пусковими циклами); відцентрова помпа подавання в бойлер; ротаційно-ексцентрикові помпи, поршневі помпи (3 або більше циліндрів) |
Із сильними поштовхами |
Поршневий компресор (2 циліндри); відцентрова помпа (з водяним баком); помпа відстійника; поршнева помпа (2 циліндри) |
ДОДАТОК С
(довідковий)
ВИВЕДЕННЯ ФОРМУЛ І ПОЯСНЮВАЛЬНІ ПРИМІТКИ
Примітка 15. Примітки в цьому додатку призначені, щоб допомогти користувачу зрозуміти формули, що використовують в цій частині стандарту.
С.1 Виведення формули (56) з деформацій крутіння та вигину шестерні
Рисунок С.1 показує деформацію шестерні внаслідок вигину й крутіння, коли навантаження розподілене рівномірно. Деформація крутіння за рівномірного розподілу навантаження:
п0,39 E[dJ
Максимальне значення ft буває, коли S, = 1, і тоді
^tmax
4 FJb рГ л 0,39 Е J
(С.1)
(С.2)
Середнє значення
(С.З)
Деформація вигину, коли навантаження рівномірно розподілене вздовж ширини зубчастого вінця:
Зл Е [dj / • V bj [2b J
(С.4)
Fm/b за рівномірного розподілу навантаження
складова крутіння і вигину
ftm — середнє значення деформації крутіння
4>т — середнє значення деформації вигину
ft max — максимальна деформація крутіння шестерні
4) max — максимальна деформація вигину шестерні
Рисунок С.1 — Деформація вала шестерні й зубців шестерні
Максимальне значення fb буває, коли £, = 1/2 і дорівнює
2
(С.5)
Fm/bm4p 7^