---

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

РОЗРАХОВУВАННЯ
НАВАНТАЖУВАЛЬНОЇ ЗДАТНОСТІ
КОНННИХ ПЕРЕДАЧ

Частина 2. Розраховування міцності
активної поверхні зубців
(ISO 10300-2:2001, ЮТ)

Д

БЗ № 2-2006/159

СТУ БО 10300-2:2006

Видання офіційне

Київ
ДЕРЖСПОЖИВСТАНДАРТ УКРАЇНИ
2011

ПЕРЕДМОВА

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

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

2. ПРИЙНЯТО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Держспоживстандарту України від 29 червня 2006 р. № 179 32007-10-01

З Національний стандарт відповідає ISO 10300-2:2001 Calculation of load capacity of bevel gear— Part 2: Calculation of surface durability (pitting) (Розраховування навантажувальної здатності конічних передач. Частина 2. Розраховування міцності активної поверхні зубців)

Ступінь відповідності — ідентичний (IDT)

Переклад з англійської (еп)

4 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ

Право власності на цей документ належить державі.

Відтворювати, тиражувати та 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, 2011

ЗШСТ

с.

Національний вступ IV

ЕЗступ до ISO 10300-2:2001 V

1. Сфера застосування 1

2. Нормативні посилання 1

3. Терміни та визначення понять 2

4. Познаки і скорочені терміни 2

5. Вимоги оцінення пошкодження пітінгом і коефіцієнта безпеки З

6. Формули показників зубчастої передачі 4

7. Коефіцієнт форми сполучених поверхонь зубців Z_H 4

8. Поправковий коефіцієнт форми сполучених поверхонь зубців Z_M._B 5

9. Коефіцієнт пружності Z_E 7

10. Коефіцієнт розподілу навантаження Z_LS 7

11. Коефіцієнт кута спіралі Z_p 7

12. Коефіцієнт конічної передачі Z_K 7

13. Розмірний коефіцієнт Z_x 8

14. Коефіцієнти впливу плівки змащування Z_L, Z_V1 Z_R 8

15. Коефіцієнт термооброблення Z_w 11

16. Коефіцієнт довговічності Z_NT 12

Додаток А Коефіцієнт розподілу навантаження Z_LS .. 14НАЦІОНАЛЬНИЙ ВСТУП

Цей стандарт є тотожний переклад ISO 10300-2:2001 Calculation of load capacity of bevel gear — Part 2: Calculation of surface durability (pitting) (Розраховування навантажувальної здатності конічних передач. Частина 2. Розраховування міцності активної поверхні зубців).

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

Необхідно враховувати, що деякі із елементів цієї частини ISO 10300 можуть бути предметом па­тентних прав. Міжнародна організація стандартизації ISO не уповноважена визнавати будь-які або всі такі патентні права.

Міжнародний стандарт ISO 10300-2 підготовлений Технічним комітетом ISO/TC 60 «Зубчасті пере­дачі», Підкомітет SC2 «Розрахунок навантажувальної здатності зубчастих передач».

ISO 10300 містить такі частини під загальною назвою «Розраховування навантажувальної здатності конічних передач»:

• Частина 1. Вступна частина і загальні коефіцієнти впливу;

• Частина 2. Розраховування міцності активної поверхні зубців;

• Частина 3. Розраховування міцності зубців при вигині.

. Додаток А наведено тільки для інформації.

До стандарту внесено такі редакційні зміни:

• слова «ця частина ISO 10300» замінено на «цей стандарт»;

• структурні елементи цього стандарту: «Обкладинку», «Передмову», «Національний вступ», «Зміст», «Першу сторінку», «Терміни та визначення понять» та «Бібліографічні дані» — оформлено згідно з вимогами національної стандартизації України;

• ISO 10300-1 та ISO 10300-3 в Україні чинні якДСТУ ISO 10300-1:2006 Розраховування наванта­жувальної здатності конічних передач. Частина 1. Вступна частина і загальні коефіцієнти впливу (ISO 10300-1:2001, IDT) та ДСТУ ISO 10300-3:2006 Розраховування навантажувальної здатності коніч­них передач. Частина 3. Розраховування міцності зубців при вигині (ISO 10300-3:2001, IDT);

• до розділу 2 «Нормативні посилання» долучено «Національне пояснення», виділене рамкою.

Копії нормативних документів, на які є посилання у цьому стандарті, можна отримати в Головному фонді нормативних документів.ВСТУП до 8SO 10300=2:2001

Частини 1,2 і З ISO 10300, взяті разом з ISO 6336-5, призначені для встановлення загальних прин­ципів і методик розраховування навантажувальної здатності конічних передач. Крім того, ISO 10300 призначений для полегшення застосування знань і удосконалень в майбутньому, а також обміну інфор­мацією, отриманої із досвіду.

У цьому стандарті розглянуто відмову зубців передач через пітінг, спричинений утомою. Розріз­няють два види пітінгу: початковий і деструктиЕя-іий.

З одного боку, в застосуваннях, що використовують сталь з малою прогартовуваністю, або сталь наскрізної прогартовуваності часто виникає виправний (непрогресизний) початковий пітінг протягом раннього використання і він не вважається серйозним. Початковий пітінг характеризується малими ра­ковинками, які не поширюються за повного шириною зубчастого вінця або за висотою профілю пошкод­женого зуба. Ступінь прийнятності початкового пітінгу широко змінюється залежно від застосування передачі. Початковий пітінг виникає в локалізованих перенапружених ділянках і має тенденцію перероз­поділу навантаження поступальними переміщеннями висококонтактних місць. Взагалі, коли навантаження перерозподіляється, то пітінг зупиниться.

З іншого боку, в застосуваннях, що використовують сталі з високою прогартовуваністю і з цемен­тованим поверхневим шаром, пітінг; що виник, зазвичай деструктивний. Формули для опору пітінгу, наве­дені в ISO 10300 і призначені, щоб допомогти в конструюванні зубчастих передач, які будуть вільні від деструктивного пітінгу протягом їхньої розрахованої довговічності.

Основні формули, спочатку розроблені Герцем для контактного напруження між двома кривими поверхнями, були модифіковані, щоб розглянути розподіл навантаження між суміжними зубцями, роз­ташування центру тиску на зуб, форму миттєвої ділянки контакту і концентрації, що результуються від погрішностей виготовлення. Контактне напруження Герца слугує як теорія для оцінення поверхневої дов­говічності відносно пітінгу. Хоча всі передумови зачеплення передачі не задовольняються відношен­ням Герца, їх використання може бути виправдано фактом, що для даного матеріалу, межі напруження Герца, визначені на основі випробувань обкаткою зубчастих передач, які містять додаткові впливи в аналізуванні граничних величин. Тому, якщо базисні точки перебувають у діапазоні поля застосування, напруження Герца можна використовувати як тип теорії моделей, щоб допомогти в перетворенні даних випробовуваних зубчастих передач до зубчастих передач.різних типів і розмірів.

Примітка. На відміну від циліндричних передач, де контакт головним чином лінійний, конічні зубчасті передачі виготовляють­ся, взагалі, з бочкоподібністю, тобто бічні поверхні зубців вигнуті з усіх боків і контакт проявляється тиском еліптичних поверхонь. Це враховано під час визначання коефіцієнтів навантаження (див. ISO 10300-1) фактом, що прямокутна поверхня тиску (у випадку лінійного контакту) замінена вписаним еліпсом тиску. Умови конічний передач, що відрізняються від циліндричних передач в їх контакті, таким чином враховані коефіцієнтами розподілу навантаження в поперечному і поздовжньому напрямках. Тому загальні рівняння розраховування напруження Герца подібні для циліндричних і конічних передач.ДвТУ ISO 10300-2:2006

НАЦЗОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

РОЗРАХОВУВАННЯ НАВАНТАЖУВАЛЬНОЇ ЗДАТНОСТІ
КОНІЧНИХ ПЕРЕДАЧ

Частина 2. Розраховування міцності активної поверхні зубців

РАСЧЕТ НАГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ

КОНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ

Часть 2. Расчет прочности активной поверхности зубьев

CALCULATION OF LOAD CAPACITY
OF BEVEL GEARS

Part 2. Calculation of surface durability (pitting)

Чинний від 2007-10-01

1. СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Цей стандарт установлює основні формули для використання під час визначання поверхневої навантажувальної здатності прямозубих і косозубих (тангенціальних), із нульовим кутом нахилу і з кру­говими зубцями конічних передач та охоплює усі впливи на поверхневу довговічність, для якої може бути зроблено кількісне оцінення. Цей стандарт застосовується до передач, що змащуються рідким мастилом за умови постійної присутності достатньої кількості мастила в зачепленні.

Формули подані в цьому стандарті чинні для конічних передач, де коефіцієнт торцевого пере­криття s_Vtx < 2. Результати чинні в межах діапазону застосовуваних коефіцієнтів, як вказано в ISO 10300-1 і в ISO 6336-2. Проте, формули в цьому стандарті не можна прямо застосовувати в оці- ненні деяких типів пошкодження поверхні зуба передачі, таких як пластична деформація, подряпини, заїдання, або будь-який інший, не встановлений тут тип.

ЗАСТОРОГА! Користувача застерігають, що коли методи застосовуються для великих кутів спіралі та зачеплення і для великої ширини зубчастого вінця b > 10 n?_mn, то результати, обчис­лені згідно з ISO 10300, повинні бути підтверджені досвідом.

2. НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

Наведені нижче нормативні документи містять положення, які через посилання в цьому тексті становлять положення цього стандарту. У разі датованих посилань пізніші зміни до будь-якого з цих видань або перегляд їх не застосовують. Однак учасникам угод, базованих на цьому стандарті, реко­мендовано застосовувати найостанніші видання нормативних документів, поданих нижче. У разі не- датованих посилань застосовують останні видання наведених документів. Члени ISO та ІЕС впоряд­ковують каталоги чинних міжнародних стандартів.

ISO 53:1998 Cylindrical gears for general and heavy engineering — Standard basic rack tooth profile

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

ISO 1328-1 Cylindrical gears — ISO system of accuracy — Part 1: Definitions and allowable values of deviations relevant to corresponding flanks of gear teeth

Видання офіційне

iSO 6336-2:1996 Calculation of load capacity of spur and helical gears — Part 2: Calculation of surface durability (pitting)

ISO 6336-5:1996 Calculation of load capacity of spur and helical gears — Part 5: Strength and quality of materials

ISO 10300-1 .'2001 Calculation of load capacity of bevel gears — Part 1: Introduction and general in­fluence factors.

НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ

ISO 53:1998 Передачі зубчасті циліндричні для загального і важкого машинобудування. Вихід­ний контур (В Україні чинний ДСТУ ISO 53:2001, IDT)

ISO 1122-1:1998 Словник термінів з зубчастих передач. Частина 1. Геометричні визначення

ISO 1328-1 Передачі зубчасті циліндричні. Система точності ISO. Частина 1. Визначення і до­пустимі значення відхилів, що стосуються бокової поверхні зубців зубчастих передач

ISO 6336-2:1996 Розраховування навантажувальної здатності циліндричних прямозубих і косо- зубих передач. Частина 2. Розраховування міцності зубців при вигині

ISO 6336-5:1996 Розраховування навантажувальної здатності циліндричних прямозубих і косо- зубих передач. Частина 5. Міцність і якість матеріалів

ISO 10300-1:2001 Розраховування навантажувальної здатності конічних передач. Частина 1. Вступна частина і загальні коефіцієнти впливу (В Україні чинний ДСТУ ISO 10300-1:2006, IDT).

3. ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ

Для цілей цього стандарта ISO 10300 застосовуються геометричні терміни передач, що наведені в ISO 53 і ISO 1122-1, і наступний термін і його визначення.

Навантажувальна здатність, визначена з допустимого контактного напруження.

4. ПОЗНАКИ і СКОРОЧЕНІ ТЕРМІНИ

Для цілей цього стандарту застосовуються познаки і скорочені терміни, що наведені в таблиці 1 ISO 10300-1:2000 і наступні скорочені терміни.

Таблиця 1 — Скорочені терміни

5. ВИМОГИ ОЦІНЕННЯ ПОШКОДЖЕННЯ ПШНГОМ

8 КОЕФІЦІЄНТИ БЕЗПЕКИ

Коли перевищено межі поверхневої довговічності зачеплених зубців, тоді частинки викришуються з поверхонь зубців, залишаючи раковинки. Ступінь, до якого такі раковинки можна допустити, в роз­мірному вираженні і кількості, змінюється в широких межах, які значно залежать від галузі застосу­вання. У деяких галузях значний пітінг допустимий, а в інших пітінг неприйнятний. Наступні визначення доречні до середніх умов експлуатації і дають нормативи розрізнення між початковим і деструктив­ним, прийнятним і неприйнятним різноманітностями пітінгу.

Лінійне або прогресивне збільшення всієї площі раковинок вважається недопустимим. Проте, ефективна несівна ділянка зуба може бути збільшена початковим пітінгом і швидкість утворення ра­ковинок може згодом зменшитися (низхідний пітінг) або навіть припинитися (затриманий пітінг) і потім вважатися задовільним. Однак, де обговорюється прийнятність пітінгу, наступне повинно бути визна­чальним.