ДСТУ ISO/TR 13989-1:2005. Розрахунок навантажувальної здатності циліндричних, конічних і гіпоїдних зубчастих передач з умови відсутності заїдання. Частина 1. Метод температури спалаху (61972)

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

Р

БЗ № 12-2005/955

Частина 1. Метод температури спалаху
(ISO/TR 13989-1:2000, IDT)

ДСТУ ISO/TR 13989-1:2005

Видання офіційне

Київ
ДЕРЖСПОЖИВСТАНДАРТ УКРАЇНИ
2008

ПЕРЕДМОВА

1. ВНЕСЕНО: Акціонерне товариство закритого типу «Науково-дослідний інститут «Редуктор» (АТЗТ «НДІ «Редуктор»), Технічний комітет «Механічні приводи» (ТК 47)

ПЕРЕКЛАД І НАУКОВО-ТЕХНІЧНЕ РЕДАГУВАННЯ: В. Власенко, канд. техн, наук; В. Фей (науковий керівник); В. Галушко; О. Висоцький; І. Добровольська

2. НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Держспоживстандарту України від ЗО грудня 2005 р. № 386 з 2007-07-01

З Національний стандарт відповідає ISO/TR 13989-1:2000 Calculation of scuffing load capacity of cylindrical, bevel and hypoid gears — Part 1: Flash temperature method (Розрахунок навантажувальної здатності циліндричних, конічних і гіпоїдних зубчастих передач з умови відсутності заїдання. Частина 1. Метод температури спалаху)

Ступінь відповідності — ідентичний (IDT)

Переклад з англійської (еп)

4 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ

Право власності на цей документ належить державі.

Відтворювати, тиражувати і розповсюджувати його повністю чи частково
на будь-яких носіях інформації без офіційного дозволу заборонено.
Стосовно врегулювання прав власності треба звертатися до Держспоживстандарту України

Держспоживстандарт України, 2008

ЗМІСТ с.

Національний вступ V

Вступ V

1. Сфера застосування 1

2. Нормативні посилання 1

3. Терміни, визначення понять, познаки і одиниці вимірювання 2

   1. Терміни та визначення понять 2

   2. Познаки і одиниці вимірювання 2

4. Заїдання і зношування 6

   1. Виникнення заїдання і зношування 6

   2. Перехідна діаграма 6

   3. Тертя під час початкового заїдання 7

5. Основні формули 8

   1. Температура в контакті 8

   2. Формула температури спалаху 8

   3. Торцева питома навантага 10

   4. Розподіл повних об’ємних температур 10

   5. Приблизна апроксимація об’ємної температури 11

6. Коефіцієнт тертя 11

   1. Середній коефіцієнт тертя, метод А 12

   2. Середній коефіцієнт тертя, метод В 12

   3. Середній коефіцієнт тертя, метод С 12

7. Параметр на лінії зачеплення 13

8. Коефіцієнт входу в зачеплення 14

9. Коефіцієнт розподілу навантаги 15

   1. Коефіцієнт підтримки 15

   2. Прямозубі зубчасті передачі з немодифікованими профілями 16

   3. Прямозубі зубчасті передачі з профільною модифікацією 17

   4. Вузькі косозубі зубчасті передачі з немодифікованими профілями 18

   5. Вузькі косозубі зубчасті передачі з профільною модифікацією 18

   6. Широкі косозубі зубчасті передачі з немодифікованими профілями 19

   7. Широкі косозубі зубчасті передачі з профільною модифікацією 19

   8. Вузькі конічні зубчасті передачі 20

   9. Широкі конічні зубчасті передачі 20

10. Температура заїдання і безпека 22

    1. Температура заїдання 22

    2. Структурний коефіцієнт 22

    3. Тривалість дії контакту 23

    4. Температура заїдання під час випробовування зубчастих передач 23

    5. Діапазон безпеки 24

Додаток А Представлення формули температури спалаху 24

Додаток В Оптимальна профільна модифікація 29

Бібліографія ЗОНАЦІОНАЛЬНИЙ ВСТУП

Цей стандарт є тотожний переклад ISO/TR 13989-1:2000 Calculation of scuffing load capacity of cylindrical, bevel and hypoid gears — Part 1: Flash temperature method (Розрахунок навантажуваль­ної здатності циліндричних, конічних і гіпоїдних зубчастих передач з умови відсутності заїдання. Частина 1. Метод температури спалаху).

Технічний комітет, відповідальний за цей стандарт, — ТК 47 «Механічні приводи».

ISO/TR 13989-1, який є технічним звітом типу 2, підготовлений Технічним комітетом ISO/TC 60 Зубчасті передачі, Підкомітетом SC 2 Розрахунок навантажувальної здатності зубчастих передач.

ISO/TR 13989 містить такі частини під загальною назвою «Розрахунок навантажувальної здат­ності циліндричних, конічних і гіпоїдних зубчастих передач з умови заїдання»:

• Частина 1. Метод температури спалаху;

• Частина 2. Метод інтегральної температури.

Додатки А і В цього стандарту наведено тільки для інформації.

ISO 1122-1:1998, ISO 6336-1:1996, ISO 10825-1:1995 не впроваджено в Україні як націо­нальні.

Копію зазначених документів можна отримати у Головному фонді нормативних документів.

До стандарту внесено такі редакційні зміни:

• слова «ця частина ISO/TR 13989» замінено на «цей стандарт»;

• до розділу 2 «Нормативні посилання» долучено «Національне пояснення», яке в тексті ви­ділено рамкою;

• структурні елементи цього стандарту: «Титульний аркуш», «Передмову», «Національний вступ», «Зміст» та «Бібліографічні дані» — оформлено відповідно до вимог національної стандар­тизації України;

• виправлені деякі друкарські помилки в формулах (48), (65), (81), (85), (91) та поясненнях даних.

ВСТУП

З 1990 року метод температури спалаху, представлений у цьому стандарті, був збагачений дослідженням короткотривалих процесів, розглядом перехідних діаграм, новими наближеннями коефіцієнтів тертя і цілковито поновленими коефіцієнтами розподілу навантаги. У 1991 році про­фесор Блок сприяв поширенню формули температури спалаху, яке зробило її безпосередньо при­датною для гіпоїдних зубчастих передач.

Інтегральна температура усереднює температуру спалаху і доповнює емпіричні коефіцієнти впливу до прихованого коефіцієнта розподілу навантаги. Підсумкове значення апроксимує макси­мальну температуру контакту, таким чином приводить до такого самого оцінення ризику заїдання, як і метод температури спалаху у цьому стандарті. Метод інтегральної температури менш чутли­вий до тих випадків, де є локальні температурні максимуми, звичайні в зубчастих передачах, що мають низький коефіцієнт перекриття, або контакт близько основного кола, або інші чутливі кон­фігурації.

Ризик пошкодження від заїдання змінюється з властивостями матеріалів зубчастих коліс, використаного мастила, шорсткості бічних поверхонь зубців, швидкостей ковзання і навантаги. На противагу відносному довготривалому розвитку пошкодження від утоми одна єдина миттєва перевантага може ініціювати пошкодження від заїдання такої важкості, що пошкоджені зубчасті ко­леса стануть непридатні до використовування. Згідно з Блоком [12] [13] [14] [15] [16] [17], високі контактні температури в мастилі і на поверхнях зубців під час миттєвого контактного положення можуть спричинити пробій плівки мастила в контактній поверхні.

Міжповерхнева контактна температура вважається сумою двох таких складових:

— міжповерхневої об’ємної температури рухомих контактних поверхонь, яка, якщо змінюється, робить це тільки порівняно повільно. Для того, щоб оцінити цю складову частину, може бути при­датна усереднена частина із двох повних об’ємних температур двох зубців, що труться. Останні дві об’ємні температури знаходять із теорії теплової мережі [18].

— швидкозмінної температури рухомих поверхонь в контакті. Потрібно проявити особливу увагу до коефіцієнта тертя. Загальною практикою є використання коефіцієнта тертя, чинного для умов експлуатування, хоча можна заявити, що у разі початкового заїдання коефіцієнт тертя має значно вищі величини.

Комплексна залежність між механічними, гідродинамічними, термодинамічними та хімічними явищами була предметом широкого дослідження і експериментів, які можуть стимулювати різні емпіричні коефіцієнти впливу. Пряме доповнення емпіричних коефіцієнтів впливу може примусити пов’язані функційні коефіцієнти в основній формулі бути зафіксованими до середніх величин. Проте правильне трактування функційних коефіцієнтів (наприклад, коефіцієнт тертя, коефіцієнт розпо­ділу навантаги, коефіцієнт термоконтакту) зберігає головну формулу цілою, узгодженою з експе­риментами і практикою.

Поряд з максимальною контактною температурою поширювання контактної температури вздовж лінії зачеплення дає необхідну інформацію для проектування зубчастих передач.ДСТУ ISO/TR 13989-1:2005

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

РОЗРАХУНОК НАВАНТАЖУВАЛЬНОЇ ЗДАТНОСТІ
ЦИЛІНДРИЧНИХ, КОНІЧНИХ І ГІПОЇДНИХ
ЗУБЧАСТИХ ПЕРЕДАЧ
З УМОВИ ВІДСУТНОСТІ ЗАЇДАННЯ
Частина 1. Метод температури спалаху

РАСЧЕТ НАГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ
ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ, КОНИЧЕСКИХ И ГИПОИДНЫХ
ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
ИЗ УСЛОВИЯ ОТСУТСТВИЯ ЗАЕДАНИЯ
Часть 1. Метод температуры вспышки

CALCULATION OF SCUFFING LOAD CAPACITY
OF CYLINDRICAL, BEVEL AND HYPOID GEARS
Part 1. Flash temperature method

Чинний від 2007-07-01

1. СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Цей стандарт встановлює методи і формули оцінювання ризику заїдання, базовані на кон­цепції контактної температури Блока.

Фундаментальну концепцію, згідно з Блоком, застосовують до всіх елементів механізму з рухо­мими зонами зачеплення. Формули температури спалаху чинні для контактної площинки Герца, що має форму смуги або приблизно форму смуги, і умов експлуатації, характеризованих достатньо високими числами Пекле.

2. НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

Цей стандарт містить датовані і недатовані посилання на вимоги з інших стандартів. Ці нор­мативні посилання наведено у відповідних місцях тексту, а познаки стандартів подано нижче. У разі датованих посилань більш пізні доповнення або зміни до будь-якого з цих стандартів чинні лише у тому випадку, якщо їх внесено до цього стандарту у вигляді доповнень або змін. Для недатова- них посилань чинним є останнє видання (зокрема доповнення).

ISO 1122-1:1998 Vocabulary of gear terms — Part 1: Definitions related to geometry

ISO 6336-1:1996 Calculation of load capacity of spur and helical gears — Part 1: Basic principles, introduction and general influence factors

ISO 10300-1 :-¹ Calculation of load capacity of bevel gears — Part 1: Introduction and general influence factors

ISO 10825:1995 Gears — Wear and damage to gear teeth — Terminology.

1. Буде виданий.

НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ

ISO 1122-1:1998 Словник термінів зубчастих передач. Частина 1. Визначання, що стосуються геометрії

ISO 6336-1:1996 Розрахунок навантажувальної здатності циліндричних прямозубих і косозу- бих передач. Частина 1. Основні принципи, вступна частина і загальні коефіцієнти впливу

ISO 10300-1 :-¹⁾ Розрахунок навантажувальної здатності конічних передач. Частина 1. Вступна частина і загальні коефіцієнти впливу

ISO 10825:1995 Зубчасті передачі. Зношування та пошкодження зубців зубчастих коліс. Термінологія.

З ТЕРМІНИ, ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ, ПОЗНАКИ І ОДИНИЦІ ВИМІРЮВАННЯ

Для цілей цього стандарту застосовано терміни і визначення, наведені у ISO 1122-1 і ISO 10825.

Познаки, використані в цьму стандарті, наведено в таблиці 1. Одиниці вимірювання довжини: метр, міліметр і мікрометр — вибрані відповідно до загальної практики. Щоб досягнути «зрозумі­лої» системи, одиниці вимірювання для В_м, с_у, Х_м адаптовані до змішаного застосування метра і міліметра, або міліметра і мікрометра.

Таблиця 1 — Познаки і одиниці вимірювання