Страница 3: ДСТУ ISO 10300-1:2006. Розраховування навантажувальної здатності конічних передач. Частина 1. Вступна частина і загальні коефіцієнти впливу (62828)

Продовження таблиці 1

Кінець таблиці 1

4. ЗАСТОСУВАННЯ

   1. Методи

      1. Загальні принципи

ISO 10300 призначений головним чином для розраховування конічних зубчастих коліс, суттєві дані яких відомі з креслеників або вимірювань (перераховування). На стадії попереднього проектуван­ня доступні дані обмежені та наближені, або для деяких коефіцієнтів можуть бути використані емпі­ричні величини. Крім того, в деяких галузях застосування або для наближених розраховувань деякі ко­ефіцієнти можуть бути прийняті за одиницю або константу. Проте в таких випадках повинен бути вибраний помірний коефіцієнт безпеки (див. 5.2). Скрізь, де є неузгодженість, повномасштабневипробовування на повне навантаження переважне над будь-якими методами від А до G, в той час метод А, якщо його точність і надійність доведені, переважний над методом В, який в свою чергу пе­реважний над методом С.

Найдостовірнішим методом передбачення повної характеристики привода є повномасштабне вип­робовування на повне навантаження конкретного зубчастого привода для того, щоб визначити його навантажувальну здатність. Це не буде вимагати перевіряння розраховуванням, використовуючи будь-який із наведених методів. Проте, зазвичай конічні передачі, що мають розроблятися із поперед­нього проектування згідно з методами В або С, потім повинні бути удосконалені випробовуванням, щоб досягти оптимального контакту зубців, плавності роботи і регульованості.

Це доступний достатній досвід роботи інших подібних конструкцій, задовільні рекомендації мож­на отримати екстраполяцією об’єднаних результатів випробовування або експлуатаційних даних. Ко­ефіцієнти, залучені до цієї екстраполяції можуть бути оцінені точним вимірюванням і всебічним ма­тематичним аналізуванням системи передачі, що розглядається із досвіду галузі. Усі дані передачі та навантаження повинні бути відомими для використання цього методу, який повинен бути чітко опи­саний і представлений з усіма математичними і випробовувальними передумовами, граничними умо­вами і будь-якими специфічними характеристиками методу, що впливають на результат. Точність, на­приклад, повинна бути продемонстрована порівняно з іншими підтвердженими вимірюваннями передач. Метод повинен бути схвалений замовником і постачальником.

Знову, де доступний достатній досвід роботи інших подібних конструкцій, задовільну рекоменда­цію можна отримати екстраполяцією результатів випробовування або експлуатаційних даних, поєднаних з ними. Проте рекомендовано, щоб для порівняння конструкцій використовувалися методи розраховування. Додатково, наближені методи наведені для деяких коефіцієнтів разом з припущення­ми, доречними до їх оцінення. Обґрунтованість цих припущень для даних умов роботи повинна бути перевірена.

Де відповідні результати випробовування, або галузевий досвід з подібних конструкцій є недо­ступним для використання в оціненні певних коефіцієнтів, там повинні використовуватися додаткові спрощені методи розраховування. Вони придатні для особливих галузей застосування або на основі певних передумов, наприклад’ які доречні для приймального випробовування.

Допустима ймовірність відмови повинна бути ретельно зважена під час вибирання коефіцієнта безпеки, в балансуванні надійності проти вартості. Якщо характеристика зубчастих передач може бути точно оцінена випробовуванням привода безпосередньо за умов фактичного навантаження, то можна дозволити нижчий коефіцієнт безпеки. Коефіцієнти безпеки повинні визначитися діленням конкретного розрахованого навантаження на питоме робоче напруження.

На додаток до цієї загальної вимоги і спеціальних вимог, що мають відношення до поверхневої довговічності (пітінг) і напруження вигину, наведених відповідно в частинах 2 і З ISO 10300, коефіцієн­ти безпеки повинні визначатися тільки після ретельного розгляду надійності матеріальних даних і величин навантаження, що використовуються під час розраховування. Величини допустимого напру­ження, що використовуються під час розраховування, чинні для наведеної ймовірності відмови або пошкодження (наприклад, величини для матеріалів у ISO 6336-5 чинні для 1 % ймовірності пошкод­ження) ризик пошкодження буде зменшуватися у разі збільшення коефіцієнтів безпеки і навпаки. Якщо навантаження або реакція системи на вібрацію переважно оцінені, ніж виміряні, то повинен ви­користовуватися більший коефіцієнт безпеки.

Наступні відхили також повинні бути враховані під час визначання коефіцієнта безпеки:

• відхили в геометрії зубчастої передачі внаслідок допусків виготовлення;

• відхили суміщення;

• відхили в матеріалі внаслідок змін в хімічному складі, чистоті та мікроструктурі (якість мате­ріалу і термооброблення);

• відхили в змащенні і їх обслуговуванні протягом строку служби зубчастих передач.

Доречність коефіцієнтів безпеки буде таким чином залежати від надійності припущень, які відно­сяться до навантаження, на якому базуються розрахунки, а також на надійності, заданої безпосеред­ньо для зубчастих передач, що стосується можливих наслідків будь-якого пошкодження, яке може трапитися у випадку відмови.

Поставлені зубчасті передачі або складені зубчасті приводи повинні мата числове значення 1,0 мінімального коефіцієнта безпеки 8ц _min для контактного напруження. Для мінімального напруження вигину, числова величина S_Fтіп повинна бути 1,3 для конічних передач з криволінійними зубцями і 1,5 для прямозубих конічних передач, або де 0_т < 5°.

Мінімальні коефіцієнти безпеки проти пошкодження пітінгом і поломки зуба повинні бути узго­джені між постачальником і замовником.

Найефективніший повний підхід до керування експлуатаційними якостями приводної системи є через повномасштабне випробовування на повне навантаження запропонованої нової конструкції. Проте цей підхід обмежений його великою вартістю. Альтернативно, де існує достатній досвід подіб­них конструкцій і доступні результати, задовільне рішення можна отримати екстраполяцією таких даних. З іншого боку, де недоступні відповідні результати випробовування або експлуатаційні дані, рейтингові коефіцієнти повинні вибиратися помірковано.

Коефіцієнти повинні бути вибрані, базуючись на мінімальних прийнятних межах якості очікуваних відхилів складових частин у процесі виготовлення. Ступінь точності повинен визначатися, використо­вуючи ISO 1328-1 з відхилом одного кроку.

Де емпіричні величини показників наведені кривими, ISO 10300 подає формули встановлення кривих, щоб полегшити комп’ютерне програмування.

Примітка. Постійні і коефіцієнти, що використовуються для установлення кривих, часто мають значущі цифри більші від тих, що припускаються надійністю емпіричних даних.

На додаток до коефіцієнтів, що враховують вплив опору пітінгу і міцності до вигину, інші взає­мопов’язані системні коефіцієнти можуть мати важливий вплив на загальне функціювання передачі, їх можливий вплив на розраховування потрібно розглядати.

Характеристики, визначені формулами ISO 10300, будуть чинні, тільки якщо зубці передачі екс­плуатуються з мастилами належної в'язкості та комплексом присадок для навантаження, швидкості та оброблення поверхні та є достатня кількість змащення на зубцях передачі і вальницях для зма­щення і підтримування прийнятної робочої температури.