ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA
ICS 21.200 Leden 2015
Výpočet únosnosti ozubených kol s přímými |
ČSN 01 4693 |
Calculation of load capacity of spur and helical gears – Application for industrial gears
Calcul de la capacité de charge des engrenages à denture droite et hélicoïdale – Application aux engrenages industriels
Tato norma je českou verzí mezinárodní normy ISO 9085:2002. Překlad byl zajištěn Úřadem pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví. Má stejný status jako oficiální verze.
This standard is the Czech version of the International Standard ISO 9085:2002. It was translated by the Czech Office for Standards, Metrology and Testing. It has the same status as the official version.
Národní předmluva
Informace o citovaných dokumentech
ISO 53:1998 nezavedena
ISO 54:1996 nezavedena
ISO 701:1998 nezavedena
ISO 1122-1:1998 zavedena v ČSN ISO 1122-1:2013 (01 4604) Slovník termínů ozubených kol – Část 1: Definice vztahující se ke geometrii
ISO 1328-1:1995 zavedena v ČSN ISO 1328-1:1997 (01 4682) Čelní ozubená kola – Soustava přesnosti ISO – Část 1: Definice a mezní úchylky vztažené na stejnolehlé boky zubů ozubeného kola
ISO 6336-1:1996 zavedena v ČSN ISO 6336-1:2013 (01 4687) Výpočet únosnosti čelních ozubených kol s přímými a šikmými zuby – Část 1: Základní principy, doporučené a všeobecně ovlivňující faktory
ISO 6336-2:1996 zavedena v ČSN ISO 6336-2:2013 (01 4687) Výpočet únosnosti čelních ozubených kol s přímými a šikmými zuby – Část 2: Výpočet trvanlivosti povrchu (pitting)
ISO 6336-3:1996 zavedena v ČSN ISO 6336-3:2013 (01 4687) Výpočet únosnosti čelních ozubených kol s přímými a šikmými zuby – Část 3: Výpočet pevnosti zubu v ohybu
ISO 6336-5:1996 nezavedena
ISO 9084:2000 nezavedena
ISO/TR 10495:1997 nezavedena
ISO/TR 13593:1999 nezavedena
Vypracování normy
Zpracovatel: ČVUT FSTROJ Praha, IČ 68407700, Doc. Dr. Ing. Tomáš Vampola, Ing. Jaroslav Skopal, CSc.
Technická normalizační komise: TNK 25 Ozubená kola, převodovky a drážkování
Pracovník Úřadu pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví: Ing. Jan Klíma
MEZINÁRODNÍ NORMA
Výpočet únosnosti ozubených kol s přímými a šikmými zuby – ISO 9085
Aplikace pro průmyslová ozubená kola První vydání
2010-10-01
ICS 21.200
Obsah |
Contents |
|
Strana |
Page |
|
Předmluva 6 Úvod 7 1 Předmět normy 8 2 Citované dokumenty 8 3 Termíny a definice 9 4 Aplikace 17 4.1 Návrh, specifické aplikace 17 4.2 Faktory bezpečnosti 19 4.3 Vstupní údaje 20 4.4 Šířky ozubení 21 4.5 Numerické rovnice 21 5 Ovlivňující faktory 21 5.1 Obecně 21 5.2 Jmenovité obvodové zatížení, Ft, jmenovitý 5.3 Nerovnoměrné zatížení, nerovnoměrný točivý moment, nerovnoměrný výkon 22 5.4 Maximální obvodové zatížení, Ft max, 5.5 Aplikační faktor, KA 22 5.6 Vnitřní dynamický faktror KV 23 5.7 Faktor podélného zatížení, KHb 27 5.8 Faktor podélného zatížení, KFb 35 5.9 Faktor čelního zatížení, KHa, KFa 35 6 Výpočet povrchové životnosti (pitting) 37 6.1 Základní vztahy 37 6.2 Faktor dotyku jednoho páru zubů, ZB, ZD 41 6.3 Faktor zóny, ZH 42 6.4 Faktor pružnosti (elasticity), ZE 42 6.5 Faktor poměrného dotyku, Ze 43 6.6 Faktor sklonu boku zubu, Zb 43 6.7 Přípustný počet zátěžových cyklů |
|
Foreword 6 Introduction 7 1 Scope 8 2 Normative references 8 3 Terms and definitions 9 4 Application 17 4.1 Design, specific applications 17 4.2 Safety factors 19 4.3 Input data 20 4.4 Face widths 21 4.5 Numerical equations 21 5 Influence factors 21 5.1 General 21 5.2 Nominal tangential load, Ft, nominal torque, T, nominal power, P 22 5.3 Non-uniform load, non-uniform torque, 5.4 Maximum tangential load, Ft max, maximum 5.5 Application factor, KA 22 5.6 Internal Dynamic Factor, KV 23 5.7 Face load factor, KHb 27 5.8 Face load factor, KFb 35 5.9 Transverse load factors, KHa, KFa 35 6 Calculation of surface durability (pitting) 37 6.1 Basic formulae 37 6.2 Single pair tooth contact factors, ZB, ZD 41 6.3 Zone factor, ZH 42 6.4 Elasticity factor, ZE 42 6.5 Contact ratio factor, Ze 43 6.6 Helix angle factor, Zb 43 6.7 Allowable stress numbers (contact), sH lim 44 |
Strana |
Page |
6.8 Faktor životnosti, ZNT 44 6.9 Vlivy na vznik mazacího filmu (vrstvy), ZL, 6.10 Faktor pracovní tvrdosti, ZW 45 6.11 Faktor rozměru, ZX 46 6.12 Minimální hodnota faktoru bezpečnosti (pitting), SH min 46 7 Výpočet pevnosti v ohybu zubu 46 7.1 Základní formulace 46 7.2 Faktor tvaru, YF, a faktor korekce napětí, YS 48 7.3 Faktor úhlu sklonu zubu, Yb 52 7.4 Referenční pevnost paty zubu, sFE 53 7.5 Faktor životnosti, YNT 53 7.6 Relativní faktor vrubové citlivosti, Yd rel T 53 7.7 Relativní faktor povrchu, YR rel T 55 7.8 Faktor rozměru, YX 56 7.9 Faktor minimální bezpečnosti (lom zubu), Příloha A (normativní) Zvláštní prvky konstrukce Příloha B (normativní) Parametry zubové tuhosti c' Příloha C (informativní) Pokyny pro hodnoty Příloha D (informativní) Pokyn pro hodnoty podélné vypouklosti a odlehčení konců zubu čelních ozubených kol 67 Bibliografie 70 |
|
6.8 Life factor, ZNT 44 6.9 Influences on lubrication film formation ZL, 6.10 Work hardening factor, ZW 45 6.11 Size factor, ZX 46 6.12 Minimum safety factor (pitting), SH min 46 7 Calculation of tooth bending strength 46 7.1 Basic formulae 46 7.2 Form factor, YF, and stress correction factor, YS 48 7.3 Helix angle factor, Yb 52 7.4 Tooth-root reference strength, sFE 53 7.5 Life Factor, YNT 53 7.6 Relative notch sensitivity factor, Yd rel T 53 7.7 Relative surface factor, YR rel T 55 7.8 Size factor, YX 56 7.9 Minimum safety factor (tooth breakage), Annex A (normative) Special features of less Annex B (normative) Tooth stiffness parameters c' Annex C (informative) Guide values for application Annex D (informative) Guide values for crowning Bibliography 70 |
Odmítnutí odpovědnosti za manipulaci s PDF souborem Tento soubor PDF může obsahovat vložené typy písma. V souladu s licenční politikou Adobe lze tento soubor tisknout nebo prohlížet, ale nesmí být editován, pokud nejsou typy písma, které jsou vloženy, používány na základě licence a instalovány v počítači, na němž se editace provádí. Při stažení tohoto souboru přejímají jeho uživatelé odpovědnost za to, že nebude porušena licenční politika Adobe. Ústřední sekretariát ISO nepřejímá za její porušení žádnou odpovědnost. Adobe je obchodní značka „Adobe Systems Incorporated“. Podrobnosti o softwarových produktech použitých k vytvoření tohoto souboru PDF lze najít ve Všeobecných informacích, které se vztahují k souboru; parametry, na jejichž základě byl PDF soubor vytvořen, byly optimalizovány pro tisk. Soubor byl zpracován s maximální péčí tak, aby ho členské organizace ISO mohly používat. V málo pravděpodobném případu, že vznikne problém, který se týká souboru, |
[image] |
DOKUMENT CHRÁNĚNÝ COPYRIGHTEM |
© ISO 2002
Veškerá práva vyhrazena. Pokud není specifikováno jinak, nesmí být žádná část této publikace reprodukována nebo používána v jakékoliv formě nebo jakýmkoliv způsobem, elektronickým nebo mechanickým, včetně fotokopií a mikrofilmů, bez písemného svolení buď od organizace ISO na níže uvedené adrese, nebo od členské organizace ISO v zemi žadatele.
ISO copyright office
Case postale 56 · CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
Předmluva |
|
Foreword |
ISO (Mezinárodní organizace pro normalizaci) je celo- |
|
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing Interna- |
Návrhy mezinárodních norem jsou vypracovávány v sou- |
|
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3. |
Hlavním úkolem technických komisí je vypracování mezinárodních norem. Návrhy mezinárodních norem přijaté technickými komisemi se rozesílají členům ISO k hlasování. Vydání mezinárodní normy vyžaduje souhlas alespoň 75 % hlasujících členů. |
|
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote. |
Upozorňuje se na možnost, že některé prvky tohoto dokumentu mohou být předmětem patentových práv. ISO nelze činit odpovědnou za identifikaci jakéhokoliv nebo všech patentových práv. |
|
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject of patent rights. ISO shall not be held respon- |
Norma ISO/TR 9083 vypracovala technická komise ISO/TC 60 Ozubené převody, Subkomise SC 2 Výpočty zatížení ozubení. |
|
International Standard ISO 9085 was prepared by Technical Committee ISO/TC 60, Gears, Subcom- |
Dodatky A a B tvoří normativní část ISO 9083. Do- |
|
Annexes A and B form a normative part of this Interna- |
Úvod |
|
Introduction |
Postupy pro výpočet dovoleného zatížení obecných čelních kol s přímými a šikmými zuby s ohledem na pitting a pevnost v ohybu jsou obsaženy v ISO 6336-1, ISO 6336-2, ISO 6336-3 a ISO 6336-5. Tato meziná- |
|
Procedures for the calculation of the load capacity of general spur and helical gears with respect to pitting and bending strength appear in ISO 6336-1, ISO 6336-2, ISO 6336-3 and ISO 6336-5. This International Standard is derived from ISO 6336-1, ISO 6336-2 and ISO 6336-3 by the use of specific methods and assumptions which are considered to be applicable to industrial gears. Its application requires the use of allowable stresses and material requirements which are to be found in ISO 6336-5. |
1 Předmět normy |
1 Scope |
|
Vztahy popsané v této Mezinárodní normě jsou určeny pro vytvoření jednotně přijatelných metod pro výpočet odolnosti povrchu a ohybové pevnosti průmyslových ozubených kol s přímým a šikmým zuby. |
|
The formulae specified in this International Standard are intended to establish a uniformly acceptable method for calculating the pitting resistance and bending strength capacity of industrial gears with spur or helical teeth. |
Vztahy pro dimenzování v této Mezinárodní normě nejsou použitelné pro jiné typy poškozování zubů jako plastická podajnost, mikropiting, odírání, praskání, sva- |
|
The rating formulae in this International Standard are not applicable to other types of gear tooth deterioration such as plastic yielding, micropitting, scuffing, case crushing, welding and wear, and are not applicable under vibratory conditions where there may be an un- |
Tato Mezinárodní norma uvádí metodu, kterou mohou být různé návrhy ozubených kol porovnány. Není určena pro zaručení výkonu smontovaných hnacích ozubených soustav. Také není určena pro použití obecnou inže- |
|
This International Standard provides a method by which different gear designs can be compared. It is not intended to assure the performance of assembled drive gear systems. Neither is it intended for use by the general engineering public. Instead, it is intended for use by the experienced gear designer who is capable of selecting reasonable values for the factors in these formulae based on knowledge of similar designs and awareness of the effects of the items discussed. |
UPOZORNĚNÍ Uživatel je upozorněn, že vypočtené výsledky této Mezinárodní normy by měly být potvrzeny zkušeností. |
|
CAUTION The user is cautioned that the calculated results of this International Standard should be confirmed by experience. |
2 Citované dokumenty |
|
2 Normative references |
Následující normativní dokumenty obsahují ustanovení, která skrze odkazy v tomto textu představují ustanovení této Mezinárodní normy. Pro datované odkazy násle- |
|
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain registers of currently valid International Standards. |
ISO 53:1998 Čelní ozubená kola pro běžné a těžké strojírenství – Standardní zubový profil |
|
ISO 53:1998 Cylindrical gears for general and heavy engineering – Standard basic rack tooth profile |
ISO 54:1996 Čelní ozubená kola pro běžné a těžké strojírenství – Moduly |
|
ISO 54:1996 Cylindrical gears for general and heavy engineering – Modules |
ISO 1122-1:1998 Slovník termínů k ozubeným pře- |
|
ISO 1122-1:1998 Vocabulary of gear terms – Part 1: Definitions related to geometry |
ISO 1328-1:1995 Čelní ozubená kola – Systém ISO pro přesnost – Část 1: Definice a přípustné hodnoty odchylek týkajících se odpovídajících zubových profilů1) |
|
ISO 1328-1:1995 Cylindrical gears – ISO system of accuracy – Part 1: Definitions and allowable values of deviations relevant to corresponding flanks of gear teeth1) |
ISO 4287:1997 Geometrické výrobní specifikace (GPS) – Povrchové textury: Metoda profilu – Pojmy, definice a parametry povrchových textur |
|
ISO 4287:1997 Geometrical Product Specifications (GPS) – Surface texture: Profile method – Terms, de- |
ISO 6336-1:1996 Výpočet dovoleného zatížení kol s přímým a šikmým ozubením – Část 1: Základní principy, úvod a obecné ovlivňující faktory |
|
ISO 6336-1:1996 Calculation of load capacity of spur and helical gears – Part 1: Basic principles, introduction and general influence factors |
ISO 6336-2:1996 Výpočet dovoleného zatížení kol s přímým a šikmým ozubením – Část 2: Výpočet povrchové životnosti (pitting) |
|
ISO 6336-2:1996 Calculation of load capacity of spur and helical gears – Part 2: Calculation of surface durability (pitting) |
ISO 6336-3:1996 Výpočet dovoleného zatížení kol s přímým a šikmým ozubením – Část 3: Výpočet ohybové pevnosti ozubení |
|
ISO 6336-3:1996 Calculation of load capacity of spur and helical gears – Part 3: Calculation of tooth bending strength |
ISO 6336-5:1996 Výpočet dovoleného zatížení kol s přímým a šikmým ozubením – Část 5: Pevnost a kvalita materiálů |
|
ISO 6336-5:1996 Calculation of load capacity of spur and helical gears – Part 5: Strength and quality of materials |
ISO 9084:2000 Výpočet dovoleného zatížení kol s pří- |
|
ISO 9084:2000 Calculation of load capacity of spur and helical gears – Application to high speed gears and gears of similar requirements |
ISO/TR 10495:1997 Čelní ozubená kola – Výpočet životnosti za proměnného zatížení – Podmínky pro čelní ozubená kola v souladu s ISO 6336 |
|
ISO/TR 10495:1997 Cylindrical gears – Calculation of service life under variable loads – Conditions for cylindrical gears accordance with ISO 6336 |
ISO/TR 13593:1999 Přiloženy ozubené pohony pro průmyslové aplikace |
|
ISO/TR 13593:1999 Enclosed gear drives for industrial applications |
3 Termíny a definice |
|
3 Terms and definitions |
Pro účely této Mezinárodní normy platí pojmy a definice uvedené v ISO 1122-1. Pro symboly, viz. tabulka 1. |
|
For the purposes of this International Standard, the terms and definitions given in ISO 1122-1 apply. For the symbols, see Table 1. |
Tabulka 1 – Symboly a zkratky užité |
|
Table 1 – Symbols and abbreviations used |
Značky |
Popis nebo termín |
Jednotka |
a |
osová vzdálenost a |
mm |
b |
šířka ozubení |
mm |
bB |
šířka poloviny ozubení čelního kola s dvojitě šikmými (šípovými) zuby |
mm |
bH |
šířka ozubení (pitting) |
mm |
bF |
šířka ozubení (v patě zubu) |
mm |
bred |
redukovaná šířka ozubení (šířka ozubení mínus odlehčení konců) |
mm |
bs |
tloušťka stojiny |
mm |
bI(II) |
šířka odlehčení konce |
mm |
cg |
střední hodnota tuhosti v záběru na jednotkovou šířku ozubení |
N/(mm mm) |
c¢ |
maximální tuhost jedné dvojice zubů na jednotkové šířce ozubení (jednopárová tuhost) |
N/(mm mm) |
Tabulka 1 (pokračování) |
|
Table 1 (continued) |
Značky |
Popis nebo termín |
Jednotka |
da1,2 |
průměr hlavové kružnice pastorku, kola |
mm |
dan1,2 |
průměr hlavové kružnice pastorku (nebo kola) virtuálního čelního ozubeného kola |
mm |
db1,2 |
průměr základní kružníce pastorku, kola |
mm |
dbn1,2 |
základní průměr pastorku (nebo kola) virtuálního čelního ozubeného kola |
mm |
den1,2 |
průměr kružnice vnějšího bodu dotyku spoluzabírající dvojice zubů pastorku, kola virtuálního čelního ozubeného kola |
mm |
df1,2 |
patní průměr pastorku, kola |
mm |
dm1,2 |
průměr střední výšky zubu pastorku, kola |
mm |
dn1,2 |
referenční průměr pastorku, kola virtuálního čelního ozubeného kola |
mm |
dsh |
jmenovitý průměr hřídele pro ohyb |
mm |
dshi |
vnitřní průměr dutého hřídele |
mm |
dw1,2 |
pracovní roztečný průměr pastorku, kola |
mm |
dNf2 |
průměr kružnice blízko paty zubu, obsahující meze využitelných částí boků zubů vnitřního ozubením nebo vnějšího ozubením spoluzabírajícího ozubeného kola |
mm |
d1,2 |
referenční průměr pastorku, kola |
mm |
ff eff |
efektivní úchylky profilu |
mm |
ffa |
úchylka od tvaru profilu (při použití tolerancí podle ISO 1328-1 smí být nahrazena hodnotou celkové úchylky profilu Fa)) |
mm |
fma |
úchylka sklonu boku vzhledem k výrobním nepřesnostem |
mm |
fpb |
úchylka základní čelní rozteče (hodnota fpt může být použita pro výpočet podle ISO 6336:1996, s využitím tolerance podle ISO 1328-1) |
mm |
fpb eff |
efektivní úchylka základní čelní rozteče |
mm |
fsh |
úchylka sklonu zubu způsobená průžnými vychýlením |
mm |
fHb |
úchylka rovnoběžnosti zubů (neobsahuje úchylku tvaru sklonu) |
mm |
ga |
délka dráhy dotyku |
mm |
h |
výška zubu |
mm |
Tabulka 1 (pokračování) |
|
Table 1 (continued) |
Značky |
Popis nebo termín |
Jednotka |
ha |
výška hlavy zubu) |
mm |
ha0 |
výška hlavy zuby nástroje |
mm |
hf2 |
výška paty zuby nástroje na kola s vnitřním ozubením |
mm |
hfP |
výška paty základního profilu válcových ozubených kol |
mm |
hFe |
rameno ohybového momentu pro zatížení vnějšího bodu jedné dvojice dotýkajích se zubů |
mm |
hNf2 |
výška paty zubu vnitřního ozubení, obsahující meze využitelných částí boků zubů vnitřního ozubením nebo vnějšího ozubením spoluzabírajícího ozubeného kola |
mm |
l |
vzdálenost mezi ložisky |
mm |
mn |
normálný modul |
mm |
mred |
redukovaná hmotnost ozubeného soukolí jednotkové šířky ozubení na záběrové přímce |
kg/mm |
nE |
kritické otáčky |
min–1 |
n1,2 |
frekvence otáčení pastorku, kola |
min–1 |
pbn |
základní normalná rozteč |
mm |
pbt |
základní čelní rozteč |
mm |
pr |
protuberance nástrřoje |
mm |
q |
dokončovací přídavek na obrábění |
mm |
qs |
parametr vrubu sFn/2rF |
– |
qsT |
parametr vrubu normalizovaného referenčního zkušebního ozubeného kola |
– |
rb |
základní poloměr |
mm |
s |
vystředění pastorku od osy hřídele |
mm |
sFn |
kritický řez na tětivě v patě zubu |
mm |
sR |
tloušťka věnce |
mm |
spr |
zbytkové podříznutí patního přechodu |
mm |
u |
poměr zubů (převodový poměr) u | = | z2/z1 | ≥ 1a |
– |
υ |
obvodová rychlost (bez indexu: na referenční kružnici [image] obvodová rychlost na pracovní roztečné kružnici) |
m/s |
Tabulka 1 (pokračování) |
|
Table 1 (continued) |
Značky |
Popis nebo termín |
Jednotka |
x1,2 |
činitel posunutí profilu pastorek, kolo |
– |
yf |
přídavek na záběh (úchylky rozteče) |
mm |
yv |
přídavek na záběh (úchylky profilu) |
mm |
ya |
přídavek na záběh pro ozubené soukolí |
mm |
yb |
přídavek na záběh (ekvivalentní nesouosost) |
mm |
zn |
virtuální počet zubů ozubeného kola se šikmými zuby |
– |
z1,2 |
počet zubů pastorku, kola |
– |
B |
celková šířka ozubení čelního kola s dvojitě šikmými (šípovými) zuby kola včetně mezery |
mm |
Bf |
parametr záběhu pro stanovení konstanty K |
– |
Bk |
parametr záběhu pro stanoveníkonstanty K |
– |
Bv |
parametr pro určení konstanty K pro zaběhané ozubení |
– |
B1,2 |
konstanty pro stanovení Fβx |
– |
B* |
konstanta pro stanovení vystředění pastorku |
– |
Ca |
reliéf hlavy zubu |
mm |
Cay |
výsledný reliéf hlavy zubu po záběhu |
mm |
Cv1,2,3 |
konstanty pro stanovení konstanty K |
– |
CB |
faktor základního |
– |
CR |
faktor polotovaru ozubeného kola |
– |
Cb |
výška podélné vypouklosti |
mm |
C1…9 |
konstanty pro stanovení qs |
– |
E |
modul pružnosti v tahu, Youngův modul |
N/mm2 |
F |
pomocná hodnota pro výpočet YF |
– |
Fm |
střední čelní síla na referenčním válci (= Ft KA Kv) |
N |
Ft |
(jmenovitá) tečná čelní síla na referenčním válci |
N |
Ft max |
maximální čelní tečná síla na referenčním válci |
N |
Tabulka 1 (pokračování) |
|
Table 1 (continued) |
Značky |
Popis nebo termín |
Jednotka |
FtH |
čelní síla na referenčním válci určující (= Ft, KA, Kv KHb)) |
N |
Fb |
celková úchylka sklonu |
mm |
Fbx |
výchozí ekvivalentní nesouosost (před záběhem) |
mm |
G |
pomocná hodnota pro výpočet YF |
– |
H |
pomocná hodnota pro výpočet YF |
– |
J*1,2 |
polární moment setrvačnosti pro jednotkovou šířku zubu |
kg/mm |
K |
konstanta pro stanoveníí Kv |
– |
Kv |
dynamický faktor |
– |
KA |
aplikační faktor |
– |
KFa |
faktor čelního zatížení (napětí v patě zubu) |
– |
KFb |
faktor podélného zatížení (napětí v patě) |
– |
KHa |
faktor čelního zatížení (kontaktní napětí) |
– |
KHb |
faktor podélného zatížení (kontaktní napětí) |
– |
Kg |
faktor zatížení záběru (bere v úvahu nerovnoměrné rozdělení celkového zatížení mezi záběry v rozsahu cesty převodu) |
– |
K1,2 |
konstanty |
– |
K¢ |
konstanta pro vystředění pastorku koncovým točivým momentem |
– |
L |
kritický řez na tětivě paty zubu pro zatížení ramenem ohybového momentu ve vnějším bodu dotyku jedné dvojice boků zubů |
– |
N |
poměr naladění |
– |
NF |
exponent |
– |
NL |
počet zátěžných cyklů |
– |
NS |
poměr naladění v hlavním rezonančním pásmu |
– |
M1,2 |
pomocná hodnota pro stanovení ZB,D |
– |
P |
přenášený výkon |
kW |
Tabulka 1 (pokračování) |
|
Table 1 (continued) |
Značky |
Popis nebo termín |
Jednotka |
Pmax |
maximální přenášený výkon |
kW |
Ra |
střední aritmetická hodnota drsnosti jak je specifikováno v 4287:1997) |
mm |
RZ |
střední hodnota drsnosti od piku do prohlubně (jak je specifikována v ISO 4287) |
mm |
RZ10 |
průměrná drsnost od píku do prohlubně pro i ozubené soukolí |
mm |
SF |
faktor bezpečnosti proti lomu zubu |
– |
SF min |
faktor minimální bezpečnosti (lom zubu) |
– |
SH |
faktor bezpečnosti proti vznikupittingu |
– |
SH min |
faktor minimální bezpečnosti (pitting) |
– |
T1,2 |
(jmenovitý) točivý moment; točivý moment kola |
Nm |
Tmax |
maximální točivý moment |
Nm |
YF |
faktor tvaru zubu |
– |
YN |
faktor životnosti pro napětí v patě zubu |
– |
YNT |
faktor životnosti pro napětí v patě zubu pro referenční podmínky zkopušení |
– |
YR rel T |
faktor povrchu |
– |
YS |
faktor korekce napětí |
– |
YX |
faktor rozměru (pata zubu) |
– |
Yb |
faktor úhlu sklonu (pata zubu) |
– |
Yd rel T |
relativní faktor vrubové citlivosti |
– |
Ye |
faktor poměrného dotyku (pata zubu) |
– |
Zv |
faktor rychlosti |
– |
ZB,D |
faktory dotyku jedné dvojice zubů pastorek, kolo |
– |
ZE |
faktor pružnosti (elasticity) |
[image] |
ZH |
faktor zóny |
– |
ZL |
faktor maziva |
– |
ZN |
faktor životnosti pro kontaktní napětí |
– |
Tabulka 1 (pokračování) |
|
Table 1 (continued) |
Značky |
Popis nebo termín |
Jednotka |
ZNT |
faktor životnosti pro kontaktní napětí při referenčních zkušebních podmínkách |
– |
ZR |
faktor drsnosti ovlivňující trvanlivost povrchu |
– |
ZW |
faktor provozní tvrdosti |
– |
ZX |
faktor rozměru (pitting) |
– |
Zb |
faktor úhlu sklonu zubu (pitting) |
– |
Ze |
faktor poměrného dotyku (pitting) |
– |
aen |
úhel záběru ve vnějšího bodu dotyku spoluzabírající dvojice zubů virtuálních čelních ozubených kol |
° |
an |
normálný úhel záběru |
° |
at |
čelní úhel záběru |
° |
awt |
čelní úhel záběru na roztečném válci |
° |
aFen |
zatěžovací úhel, odpovídá směru působení zatížení ve vnějším bodě dotyku jedné dvojice boků zubů virtuálního čelního ozubeného kola |
° |
aPn |
normálný úhel záběru základního profilu válcových ozubených kol |
° |
b |
úhel skolnu zubu na referenčním válci |
° |
bb |
základní úhel sklonu zubu |
° |
ge |
pomocný úhel pro stanovení aFen |
° |
dbth |
kombinované vychýlení spoluzabírajících zubů za předpokladu rovnoměrného rozložení zatížení podél šířky ozubení |
mm |
ea |
poměrný čelní dotyk |
– |
ean |
poměrný čelní dotyk viruálního čelního ozubeného kola |
– |
eb |
poměrný osový záběr |
– |
eg |
celkový poměrný dotyk (eg = ea + eb) |
– |
n |
poměrná Poissonova konstanta |
– |
q |
pomocná hodnota pro výpočet YF |
– |
ra0 |
poloměr vrcholu nástroje |
mm |
Tabulka 1 (dokončení) |
|
Table 1 (continued) |
Značky |
Popis nebo termín |
Jednotka |
rfP |
poloměr zaoblení přechodové křivky v patě základního profilu pro válcová ozubená kola |
mm |
rrel |
poloměr relativní křivosti |
mm |
rF |
poloměr přechodové patní křivky v kritickém řezu |
mm |
r¢ |
tloušťka kluzné vrstvy |
mm |
sB |
pevnosti v tahu |
N/mm2 |
sF |
napětí v patě zubu |
N/mm2 |
sF lim |
hodnota jmenovitého napětí (ohyb) |
N/mm2 |
sFE |
hodnota dovoleného napětí (ohyb) sFE = sF lim YST |
N/mm2 |
sFG |
mezní napětí v patě zubu |
N/mm2 |
sFP |
přípustné napětí v patě zubu |
N/mm2 |
sF0 |
jmenovité napětí v patě zubu |
N/mm2 |
sH |
výpočtové kontaktní napětí |
N/mm2 |
sH lim |
hodnota dovoleného napětí (dotyk) |
N/mm2 |
sHG |
počet dovolených modifikovaných napětí = sHP SHmin |
N/mm2 |
sHP |
přípustné napětí v dotyku |
N/mm2 |
sH0 |
jmenovité napětí v dotyku |
N/mm2 |
sS |
mez v kluzu |
N/mm2 |
s0,2 |
smluvní mez kluzu 0,2 % |
N/mm2 |
c* |
relativní gradient napětí vv patě vrubu |
mm–1 |
c*P |
relativní gradient napjatosti pro hladký vyleštěný vzorek |
mm–1 |
c*T |
relativní gradient napjatosti v patě normalizovaného zkoušeného referenčního ozubeného kola |
mm–1 |
w1,2 |
úhlová rychlost pastorku, kola |
rad/s |
a Pro vnější ozubená soukolí, a, u , z1 a z2 jsou kladné; pro vnitřní ozubená soukolí , a, u a z2 jsou záporné a z1 je kladný. |
4 Aplikace |
|
4 Application |
4.1 Návrh, specifické aplikace |
|
4.1 Design, specific applications |
4.1.1 Obecně |
|
4.1.1 General |
Konstruktéři ozubeného kola vědí, že požadavky různých aplikací se značně liší. Použití postupů podle této mezinárodní normy pro specifické aplikace vyžaduje pečlivé posouzení všech kriterii, především těchto: |
|
Gear designers must recognize that requirements for different applications vary considerably. Use of the procedures of this International Standard for specific applications demands a careful appraisal of all appli- |
|
|
the allowable stress of the material and the number of load repetitions; |
důsledky jakéhokoli procenta poruchy (intenzity poruch); |
|
the consequences of any percentage of failure (failure rate); |
vhodný faktor bezpečnosti. |
|
the appropriate factor of safety. |
Konstrukční opatření k zabránění vzniku lomů (prasklin), které mají původ v koncentrátorech napětí na bocích zubů, ve vylamování v hlavové oblasti a v poruchách polotovaru kola v oblasti stěny nebo náboje, by měla být analyzována obecnými metodami návrhu strojů. |
|
Design considerations to prevent fractures emanating from stress raisers in the tooth flank, tip chipping and failures of the gear blank through the web or hub should be analysed by general machine design methods. |
Jakákoliv následující variace musí být uvedena v pro- |
|
Any variances according to the following shall be reported in the calculation statement. |
|
|
|
|
|
|
V jiných případech musí být rozměrové výpočty v přísné shodě s touto mezinárodní normou, potud napětí, faktory bezpečnosti, apod. jsou klasifikovány v souladu s touoto mezinárodní normou. |
|
In other respects, rating calculations shall be strictly in accordance with this International Standard wherever stresses, safety factors etc. are to be classified as being in accordance with this International Standard. |
Tato mezinárodní norma rozeznává následující typy konstrukcí průmyslových pohonů. |
|
This International Standard recognizes the following types of industrial drive design. |
V katalogu uvedené pohony, které jsou navrženy na nominální namáhání dimenzované pro prodej z katalogu nebo ze skladu. V době návrhu nejsou přesně známy aktuální zaížení a provozní podmínky. |
|
Catalogue enclosed drives are designed to nominal load ratings for sale from catalogues or from stock. The actual loads and operation conditions are not exactly known at the time of design. |
POZNÁMKA Aktuální zatížení pro každou aplikaci je vy- |
|
NOTE The actual loads for each application are evaluated to select an appropriately sized unit from the catalogue. A selection factor, based on experience with similar appli- |
Uživatelem navržené pohony jsou určeny pro zvláštní použití, kde provozní podmínky jsou známy nebo specifikovány v době návrhu. |
|
Custom designed drives are aimed at a specific application where the operating conditions are known or specified at the time of design. |
Tato Mezinárodní norma je použitelná, pokud těleso kola, spojení hřídel/náboj, hřídele, ložiska, ložiskové domky, spojení perem, základy a spojky odpovídají požadavkům ohledně přesnosti, dovoleného zatížení a tuhosti, které tvoří základ pro výpočet únosnosti ozubených kol. |
|
This International Standard is applicable when the wheel blank, shaft/hub connections, shafts, bearings, housings, threaded connections, foundations and coup- |
Ačkoliv je metoda popsaná v této mezinárodní normě určena především pro účely přepočítání (kontroly), lze ji iteračním způsobem využít také k určení únosnosti ozubených kol. Iterace sestává z volby zatížení a z vý- |
|
Although the method described in this International Standard is mainly intended for recalculation purposes, by means of iteration it can also be used to determine the load capacities of gears. The iteration is accompli- |
4.1.2 Údaje o ozubeném kole |
|
4.1.2 Gear data |
Tato mezinárodní norma je použitelná při dodržení následujících vymezujících podmínek: |
|
This International Standard is applicable within the following constraints. |
|
|
|
kola s vnějším a nebo vnitřním přímými, šikmými nebo dvojitě šikmými zuby; |
|
external and internal, involute spur, helical and double helical gears; |
|
|
for double helical gears, it is assumed that the total tangential load is evenly distributed between the two helices; if this is not the case (e.g. due to externally applied axial forces), this shall be taken into account; the two helices are treated as two single helical gears in parallel. |
|
|
|
n1 menší nebo rovno 3 600 min–1 (synchronní rychlost dvoupólového motoru na 60 Hz proudové frekvence)2); |
|
n1 less than or equal to 3 600 min–1 (synchronous speed of two-pole motor at 60 Hz current frequency)2); |
subkritický rozsah frekvence otáčení (viz Kv v 5.6); |
|
subcritical range of speed (see Kv in 5.6); |
pro frekvenci otáčení n < 1 m/s, dovolené namá- |
|
at speeds of n < 1 m/s, gear load capacity is often limited by wear. |
|
|
|
stupeň přesnosti 10 nebo lepší podel ISO 1328-1 (ovlivňuje Kv, KHa a KHb). |
|
accuracy grade 10 or better according to ISO 1328-1 (affects Kv, KHa and KHb). |
|
|
|
1,2 < ea < 1,9 (ovlivňuje c¢, cg, Kv, KHb, KFa, KHa a KFb). |
|
1,2 < ea < 1,9 (affects c¢, cg, Kv, KHb, KFa, KHa and KFb). |
|
|
|
b menší nebo rovno 30° (ovlivňuje c¢, cg, Kv a KHb). |
|
b less than or equal to 30° (affects c¢, cg, Kv and KHb). |
4.1.3 Pastorek a hřídel pastorku |
|
4.1.3 Pinion and pinion shaft |
Tato Mezinárodní norma je použitelná pro pastorky integrované s hřídely nebo duté pastorky s sR/d1 ³ 0,2 (toto ovlivňuje c¢, cg, Kv, KHb). Je předpokládáno, že duté pastorky budou montovány na pevné hřídele nebo na duté hřídele s dshi/dsh < 0,5 (toto ovlivňuje KHb). |
|
This International Standard is applicable to pinions integral with shafts or bored pinions with sR/d1 ³ 0,2 (this affects c¢, cg, Kv, KHb). It is assumed that the bored pinions will be mounted on solid shafts or on hollow shafts with dshi/dsh < 0,5 (this affects KHb). |
4.1.4 Těleso kola, věnec kola |
|
4.1.4 Wheel blank, wheel rim |
Dané vztahy jsou platné pro přímé a šikmé ozubení s minimální tloušťkou věnce pod patou sR ³ 3,5 mn. Výpočet KHb předpokládá, že kola a hřídele kol jsou dostatečně tuhá tsk, že jejich deforamce může být zanedbána. |
|
The given formulae are valid for spur and helical gears with a minimum rim thickness under the root of sR ³ 3,5 mn. The calculation of KHb assumes that wheel and wheel shaft are sufficiently stiff such that their deflections can be ignored. |
4.1.5 Materiály |
|
4.1.5 Materials |
Mezi používané materiály patří ocele, tvárná litina a šedá litina (které ovlivňují ZE, sH lim, sFE, Kv, KHb, KFb, KHa a KFa). Pro materiály a jejich zkratky užité v této mezinárodní normě, viz tabulka 2. |
|
These include steels, nodular cast iron and grey cast iron (this affects ZE, sH lim, sFE, Kv, KHb, KFb, KHa and KFa). For materials and their abbreviations used in this International Standard, see Table 2. |
Tabulka 2 – Materiály |
|
Table 2 – Materials |
Materiál |
Zkratka |
Ocel (sB < 800 N/mm2) |
St |
Litina, slitina nebo uhlík, (sB ³ 800 N/mm2) |
St (litina) |
Kalená ocel, slitina nebo uhlík, kalení (sB ³ 800 N/mm2) |
V |
Šedá litina |
GG |
Tvárná litina (perlitická, bainitická, ferritická struktura) |
GGG (perl., bai., ferr.) |
Očkovaná litina (perlitická struktura) |
GTS (perl.) |
Kalená ocel, kalení |
Eh |
Ocel a GGG, plamenem nebo indukcí |
IF |
Nitridovaná ocel, nitridace |
NT (nitr.) |
Kalená ocel, nitridace |
NV (nitr.) |
Kalená ocel, nitrocarburized |
NV (nitrocar.) |
4.1.6 Mazání |
|
4.1.6 Lubrication |
Výpočtové postupy jsou platné pro olejem mazaná ozubená kola mající dostatek mazivavhodné viskozity v zubové mezeře, pokud je vhodná také pracovní teplota (toto ovlivňuje vznik mazacího filmu, tj. faktory ZL, Zv a ZR). |
|
The calculation procedures are valid for oil lubricated gears having sufficient lubricant of suitable viscosity at the gear mesh and when the working temperature is also suitable (this affects lubricant film formation, i.e. the factors ZL, Zv and ZR). |
4.2 Faktory bezpečnosti |
|
4.2 Safety factors |
Je nutné rozlišit mezi faktorem bezpečnosti vzhledem k pittingu, SH, a faktorem bezpečnosti vzhledem k lomu zubu, SF. |
|
It is necessary to distinguish between the safety factor relative to pitting, SH, and the safety factor relative to tooth breakage, SF. |
Pro danou aplikaci jsou postačující únosnosti ozube- |
|
For a given application, adequate gear load capacity is demonstrated by the computed values of SH and SF being equal to or greater than the values SH min and SF min, respectively. |
Výběr hodnot faktorů bezpečnosti by měl být založen na stupni důvěry ve spolehlivost dostupných údajů |
|
Choice of the value of a safety factor should be based on the degree of confidence in the reliability of the available data and the consequences of possible failures. |
Důležité faktroy pro uvážení jsou |
|
Important factors to be considered are |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Proto vybrané hodnoty pro SF min by měly být větší než hodnoty vybrané pro SH min. |
|
Therefore, the chosen value for SF min should be greater than the value chosen for SH min. |
Pro výpočty aktuálního faktoru bezpečnosti, viz 6.1.5 (SH, pitting) a 7.1.4 (SF, lom zubu). Pro minimální faktor bezpečnosti viz 6.12 (pitting) a 7.9 (lom zubu). Avšak, je doporučováno, že minimální hodnoty faktorů bez- |
|
For calculation of the actual safety factor, see 6.1.5 (SH, pitting) and 7.1.4 (SF, tooth breakage). For minimum safety factors see 6.12 (pitting) and 7.9 (tooth break- |
4.3 Vstupní údaje |
|
4.3 Input data |
Pro výpočty je třeba znát následující údaje: |
|
The following data shall be available for the calculations: |
|
|
|
a, z1, z2, mn, d1, da1, da2, b, bH, bF, x1, x2, an, b, ea, eb |
|
a, z1, z2, mn, d1, da1, da2, b, bH, bF, x1, x2, an, b, ea, eb |
|
|
|
ha0, ra0; |
|
ha0, ra0; |
|
|
|
Ca1, Ca2, fpb, SH min, SF min, Ra1, Ra2, Rz1, Rz2; |
|
Ca1, Ca2, fpb, SH min, SF min, Ra1, Ra2, Rz1, Rz2; |
materiály, údaje o tvrdosti a tepelném zpracování materiálů, stupně přesnosti ozubení, vzdálenost ložisek l, poloha ozubených kol vzhledem k ložiskům, průměr hřídele pastorku dsh a případná modifikace šikmého ozubení (podélná vypouklost, odlehčení okrajů zubu); |
|
materials, material hardnesses and heat treatment details; gear accuracy grades, bearing span l, positions of gears relative to bearings; dimensions of pinion shaft dsh and, when applicable, helix modification (crowning, end relief); |
|
|
|
P nebo T nebo Ft, n1, n1, detaily hnacího a hnaném stroji. |
|
P or T or Ft, n1, n1, details of driving and driven machines. |
Potřebná geometrické údaje mohou být vypočteny podle národních technických norem. |
|
Requisite geometrical data can be calculated according to national standards. |
Mezi informacemi, které si předává výrobce se zákaz- |
|
Information to be exchanged between manufacturer and purchaser should include data specifying material preferences, lubrication, safety factor and externally applied forces due to vibrations and overloads (application factor). |
4.4 Šířky ozubení |
|
4.4 Face widths |
Mají být vyznačné následující šířky ozubení. |
|
The following face widths have to be distinguished. |
|
|
b: the smaller of the facewidths of pinion and wheel measured at the pitch circles (for a double helical gear bH = 2 bB). Chamfers or rounding of tooth ends are to be ignored. Where the facewidths are offset, the length of the face in contact shall be used. |
bH: šířka zubu na roztečném válci ozubeného kola (pro dvojitě šikmé ozubené kolo bH = 2 bB). Pokud je šířka zubu bH větší než její spoluzabírající kolo, bH bude založena na menší šířce zubu zaned- |
|
bH: the facewidth at the pitch cylinder of the gear (for a double helical gear bH = 2 bB). When the facewidth bH is larger than that of its mating gear, bH shall be based on the smaller facewidth, ignoring any intentional transverse chamfers or tooth-end rounding. Neither unhardened portions of surface-hardened gear tooth flanks nor the transition zones shall be included. Where the facewidths are offset, the length of the face in contact shall be used. |
|
|
bF: the facewidth at the root cylinder of the gear (for a double helical gear bF = 2 bB). When the facewidth bF is larger than that of its mating gear, bF shall be based on the smaller facewidth plus a length, not exceeding one module of any extension at each end. However, if it is foreseen that because of crowning or because end relief contact does not extend to the end of face, then the smaller facewidth shall be used for both pinion and wheel. Where the facewidths are offset, the length of the face in contact shall be used. |
4.5 Numerické rovnice |
|
4.5 Numerical equations |
Jednotky uvedené v kapitole 3 budou použity ve všech výpočtech. Informace která zjednoduší použití této mezinárodní normy je uvedena v dodatku C normy ISO 6336-1:1996. |
|
The units listed in clause 3 shall be used in all cal- |
5 Ovlivňující faktory |
|
5 Influence factors |
5.1 Obecně |
|
5.1 General |
Všechny ovlivňující faktory Kv, KHa, KHb, KFa a KFb jsou závislé na zatížení zubu. Ve výchozím stavu je to apli- |
|
The influence factors Kv, KHa, KHb, KFa a KFb are all dependent on the tooth load. Initially this is the applied load (nominal tangential load multiplied by the application factor). |
Faktory jsou vzájemně závislé a budou tak postupně vypočteny následovně: |
|
The factors are also interdependent and shall therefore be calculated successively as follows: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pokud ozubené kolo pohání dvě nebo více spoluza- |
|
When a gear drives two or more mating gears, it is necessary to substitute KA by KA Kg. If possible, the mesh load factor, Kg, should be determined by measu- |
5.2 Jmenovité obvodové zatížení, Ft, jmenovitý točivý moment, T, jmenovitý výkon, P |
|
5.2 Nominal tangential load, Ft, nominal torque, T, nominal power, P |
Jmenovité obvodové zatížení Ft působí v čelní rovině na referenčním válci. Lze jej spočítat z točivého obvo- |
|
The nominal tangential load, Ft, is determined in the transverse plane at the reference cylinder. It is based on the input torque to the driven machine. This is the torque corresponding to the heaviest regular working condition. Alternatively, the nominal torque of the prime mover can be used as a basis if it corresponds to the torque requirement of the driven machine, or some other suitable basis can be chosen. |
[image] (1)
[image] (2)
[image] (3)
[image] (4)
[image] (5)
5.3 Nerovnoměrné zatížení, nerovnoměrný točivý moment, nerovnoměrný výkon |
|
5.3 Non-uniform load, non-uniform torque, |
Pokud není přenášené zatížení rovnoměrné, měl by brát zřetel nejen na špičkové zatížení a příslušný oče- |
|
When the transmitted load is not uniform, consideration should be given not only to the peak load and its anticipated number of cycles, but also to intermediate loads and their numbers of cycles. This type of load is classed as a duty cycle and may be represented by a load spectrum. In such cases, the cumulative fatigue effect of the duty cycle is considered in rating the gear set. A method of calculating the effect of the loads under this condition is given in ISO TR 10495. |
5.4 Maximální obvodové zatížení, Ft max, maximální točivý moment, Tmax, maximální výkon Pmax |
|
5.4 Maximum tangential load, Ft max, maximum torque, Tmax, maximum power, Pmax |
Jedná se o maximální obvodové zatížení Ftmax (nebo odpovídající točivý moment, Tmax, odpovídající výkon Pmax) v rozsahu proměnného provozu. Jejich amplituda může být omezena dobře reagující bezpečnostní spojkou. Hodnoty Ftmax, Tmax, and Pmax je třeba znát, pokud se určuje bezpečnost s ohledem na poškození pittingem a na náhlé zlomení zubu způsobené zatížením odpo- |
|
This is the maximum tangential load Ft max, (or cor- |
5.5 Aplikační faktor, KA |
|
5.5 Application factor, KA |
5.5.1 Obecně |
|
5.5.1 General |
Pomocí faktoru KA je upraveno jemnovité zatížení Ft, aby byla kompenzována přírůstková zatížení z vnějších zdrojů. Tyto dodatečné síly značně závisí na charak- |
|
The factor KA adjusts the nominal load Ft, in order to compensate for incremental gear loads from external sources. These additional forces are largely dependent on the characteristics of the driving and driven machines, as well as the masses and stiffness of the system, including shafts and couplings used in service. |
Doporučuje se, aby byl aplikační faktor předmětem dohody zákazníka a výrobce/konstruktéra,. |
|
It is recommended that the purchaser and manufacturer/ |
5.5.2 Metoda A – Faktor KA-A |
|
5.5.2 Method A – Factor KA-A |
Faktor KA se v této metodě určuje na základě pečlivých měření a vyčerpávající analýzy systému, nebo s využitím spolehlivých provozních zkušeností z oblasti dané aplikace (viz 5.3). |
|
KA is determined in this method by means of careful measurements and a comprehensive analysis of the system, or on the basis of reliable operational expe- |
5.5.3 Metoda B – Faktor KA-B |
|
5.5.3 Method B – Factor KA-B |
Pokud nejsou k dispozici žádné spolehlivé údaje, získané způsobem popsaným v 5.5.2, nebo pokud se jedná o první fázi návrhu, je pro KA možné použít směrných hodnot popsaných v příloze C. |
|
If no reliable data, obtained as described in 5.5.2, is available, or even as early as the first design phase, it is possible to use the guideline values for KA as described in annex C. |
5.6 Vnitřní dynamický faktror KV |
|
5.6 Internal Dynamic Factor, KV |
5.6.1 Obecně |
|
5.6.1 General |
Dynamický faktor upravuje vztah mezi celkovým zatí- |
|
The dynamic factor relates the total tooth load, including internal dynamic effects of a “multi-resonance” system, to the transmitted tangential tooth load. |
V této mezinárodní normě je použita modifikovaná metoda B podle ISO 6336-1:1996. V případu dohody mezi odběratelem a výrobcem nebo v případu stanovení schopností v katalogové prezentaci zahrnutých pohonů, může být pro odhad dynamického faktoru použita metoda E podle ISO 6336-1:1996. |
|
Method B of ISO 6336-1:1996 with modifications is used in this International Standard. When agreed between manufacturer and purchaser, or when determining the catalogue presentation of the capacities of catalogue enclosed drives, Method E of ISO 6336-1:1996 may be used to estimate the dynamic factor. |
Při tomto postupu se předpokládá, že ozubené soukolí lze modelovat základním systémem „hmota na pružině“ zahrnujícím vázané hmoty pastorku a kola a tuhost záběru zubů při styku. Dále se předpokládá, že se každé ozubené soukolí chová jako jednostupňový pár, tj. vliv dalších stupňů v několikstupňové ozubené soustavě je ignorován. Tento předpoklad je obhajitelný pouze tehdy, pokud je torzní tuhost (měřená na zá- |
|
In this procedure it is assumed that the gear pair consists of an elementary single mass and spring system comprising the equivalent masses of pinion and wheel, and the mesh stiffness of the contacting teeth. It is also assumed that each gear pair functions as a single stage pair, i.e. the influence of other stages in a multiple-stage gear system is ignored. This assumption is only tenable when the torsional stiffness (measured at the base radius of the gears) of the shaft common to a wheel and a pinion is less than the mesh stiffness. See 5.6.3 and annex A for the procedure dealing with very stiff shafts. |
Síly způsobené torzními vibracemi hřídelů a vázaných hmot nejsou faktorem KV zohledněny. Tyto síly by měly být uvažovány s externě působícími silami (např. pomocí aplikačního faktoru). |
|
Forces caused by torsional vibrations of the shafts and coupled masses are not covered by Kv. These forces should be included with other externally applied forces (e.g. with the application factor). |
Převodová ozubená soukolí s několika spoluzabírajícími páry mají několik vlastních frekvencí. Ty mohou být vyšší nebo nižší než vlastních frekvence samotného páru ozubených kol s jedním záběrem. Pokud taková ozubená kola pracují v nadkritickém rozsahu, doporučuje se analýza pomocí metody A. Viz ISO 6336-1:1996, 6.3.1. |
|
In multiple mesh gear trains, there are several natural frequencies. These can be higher or lower than the natural frequency of a single gear pair which has only one mesh. When such gears run in the supercritical range, analysis by Method A is recommended. See ISO 6336-1:1996, 6.3.1. |
Specifické zatížení pro výpočet Kv je (Ft KA)/b. |
|
The specific load for the calculation of Kv is (Ft KA)/b. |
Pokud (Ft KA)/b > 100 N/mm, potom Fm/b = (Ft KA)/b, |
|
If (Ft KA)/b > 100 N/mm, then Fm/b = (Ft KA)/b, |
Pokud (FtKA)/b £ 100 N/mm, potom Fm/b = 100 N/mm. |
|
if (FtKA)/b £ 100 N/mm, then Fm/b = 100 N/mm. |
Pokud specifické zatížení (Ft KA)/b < 50 N/mm, pak hrozí nebezpečí vzniku vibrací (za jistých podmínek, při oddělování boků zabírajících zubů) především u kol s přímými a šikmými zuby, vyššího stupně přesnosti, provozovaných při vysokých rychlostech. |
|
When the specific loading (Ft KA)/b < 50 N/mm, a parti- |
5.6.2 Výpočet parametrů potřebných k vyhodnocení KV |
|
5.6.2 Calculation of the parameters required for evaluation of KV |
5.6.2.1 Výpočet redukované hmotnosti, mred |
|
5.6.2.1 Calculation of the equivalent mass, mred |
|
|
|
[image] (6)
kde |
|
where |
mred je redukovaná hmotnost ozubeného soukolí, tj. hmotnost na jednotkovou šířku ozubení každého ozubeného kola, vztaženou na patní poloměr nebo na přímku záběru; |
|
mred is the equivalent mass of a gear pair, i.e. of the mass per unit facewidth of each gear, referred to its base radius or to the line of action; |
J*1,2 jsou polární momenty setrvačnosti na jed- |
|
J*1,2 are the polar moments of inertia per unit facewidth; |
rb1,2 jsou poloměry základních kružnic (= 0,5 db1,2). |
|
rb1,2 are the base radii (= 0,5 db1,2). |
|
|
|
Viz příloha A. |
|
See annex A. |
|
|
|
Informace o následujících případech viz A.1.2: |
|
For information on the following cases, see A.1.2: |
průměr hřídel pastorku přibližně se rovnající prů- |
|
pinion shaft with diameter at mid-tooth depth, dm1, about equal to the shaft diameter; |
5.6.2.2 Určení kritická frekvence otáčení (hlavní rezonance) ozubeného soukolí |
|
5.6.2.2 Determination of the resonance running speed (main resonance) of a gear pair |
|
|
|
[image] (7)
kde cg z přílohy B. |
|
with cg from annex B. |
|
|
|
Poměr frekvence otáčení pastorku ke kritické frekvenci otáčení, rezonanční poměr N se určí následovně: |
|
The ratio of pinion speed to resonance speed, the resonance ratio, N, is determined as follows. |
[image] (8)
Kritická frekvence otáčení může být vyšší nebo nižší než frekvence otáčení vypočítaná z rovnice (8) v důsledku tuhostí, které nemusí být zahrnuty (tj. tuhostí hřídelí, ložisek nebo ložiskových domků) a vlivu tlumení. Z důvodů bezpečnosti je rezonanční rozsah stanoven následovně. |
|
The resonance running speed may be above or below the running speed calculated from equation (8) because of stiffnesses which have not been included (e.g. the stiffnesses of shafts, bearings or housings) and as a result of damping. For reasons of safety, the resonance range is defined by the following. |
NS < N [image] 1,15 (9)
Dolní mez rezonančního poměru se určuje při takových zatíženích, kdy je (Ft KA)/b je menší než 100 N/mm, NS: |
|
At loads such that (FtKA)/b is less than 100 N/mm, the lower limit of resonance ratio NS is determined as follows: |
pokud je (FtKA)/b < 100 N/mm, potom |
|
if (FtKA)/b < 100 N/mm, then |
[image] (10)
pokud je (FtKA)/b ³ 100 N/mm, potom |
if (FtKA)/b ³ 100 N/mm, then |
[image] (11)
5.6.2.3 Přesnost ozubeného kola a parametry záběhu Bp, Bf, Bk |
|
5.6.2.3 Gear accuracy and running-in parameters Bp, Bf, Bk |
Bp, Bf a Bk jsou bezrozměrné parametry, které se po- |
|
Bp, Bf and Bk are non-dimensional parameters used to take into account the effect of tooth deviations and profile modifications on the dynamic load.3) |
[image] (12)
[image] (13)
[image] (14)
kde |
|
with |
c¢ uvedeno v příloze B; |
|
c¢ from annex B; |
Ca je navržená velikost modifikace profilu (odlehčení hlavy na začátku a konci záběru). U ozubených kol bez předepsané modifikace profilu musí být hodnota Ca ve vzorci (14) nahrazena hodnotou Cay při záběhu. Cay je možné odečíst z tabulky 3. |
|
Ca design amount for profile modification (tip relief at the beginning and end of tooth engagement). A value Cay from running-in shall be substituted for Ca in equation (14) in the case of gears without a specified profile modification. The value of Cay can be obtained from Table 3. |
Efektivní úchylka základní rozteče a odchylka profilu jsou uváděny po záběhu. Hodnoty fpb eff a ff eff jsou určeny dedukcí odhadnutých přídavků na záběh yp a yf následovně: |
|
The effective base pitch and profile deviations are those which are present after running-in. The values of fpb eff and ff eff are determined by deducting esti- |
[image] nebo/or [image] (15)
vybere se větší z těchto dvou hodnot; |
|
whichever is the greater; |
[image] nebo/or [image] (16)
vybere se větší z těchto dvou hodnot. |
|
whichever is the greater. |
5.6.2.4 Přídavek na záběh, ya |
5.6.2.4 Running-in allowance, ya |
|
|
|
|
[image] (17)
[image] (18)
|
|
|
[image] (19)
[image] (20)
|
|
|
[image] (21)
[image] (22)
5.6.3 Dynamický faktor v podkritickém pásmu |
|
5.6.3 Dynamic factor in the subcritical range |
V tomto sektoru se mohou vyskytnout rezonance, pokud se frekvence záběru zubů shoduje s N = 1/2 a N = 1/3. Jejich riziko je v případu přesných čelních kol s přímými nebo se šikmými zuby nízké; pokud je ozubení vhodně modifikováno (platí pro ozubená kola se stupněm přesnosti 6 nebo lepším podle ISO 1328-1:1995). |
|
In this sector, resonances may exist if the tooth mesh frequency coincides with N = 1/2 and N = 1/3. The risk of this is slight in the case of precision helical or spur gears, if the latter have suitable profile modifi- |
Jestliže je malý poměr doyku čelních kol s přímými zuby nebo pokud je nízký stupeň kvality, může Kv nabývat podobně vysokých hodnot jako v hlavním rezonančním pásmu. Pokud k tomu dojde, měly by být změněny návrhové nebo provozní parametry. |
|
When the contact ratio of straight spur gears is small or if the quality is of low grade, Kv can be just as great as in the main resonance-speed range. If this occurs, the design or operating parameters should be altered. |
Rezonance při N = 1/4, 1/5, atd., jsou zřídka pro- |
|
Resonances at N = 1/4, 1/5, etc. are seldom trouble- |
U ozubené soukolí, kde nejsou tuhosti hacího a hnaného hřídele stejné, může frekvence záběru zubů v rozsahu N » 0,2 až 0,5 vyvolat vlastní frekvence, a to pokud je torzní tuhost c tužšího hřídele (vztažená k přímce záběru) je srovnatelného řádu s tuhostí zubů, tj. pokud je hodnota c/rb2 stejného řádu jako hodnota cg. Jestliže tomu tak je, mohou přírůstky dynamického zatížení překonat hodnoty spočítané pomocí rovnice (23). |
|
For gear pairs where the stiffnesses of the driving and driven shafts are not equal, in the range N » 0,2 to 0,5, the tooth contact frequency can excite natural frequencies when the torsional stiffness c of the stiffer shaft, referred to the line of action, is of the same order of magnitude as the tooth stiffness, i.e. if c/rb2 is of the order of magnitude of cg. When this is so, dynamic load increments can exceed values calculated using equation (23). |
[image] (23)
[image] (24)
pokud Cv1 a Cv2 jsou určeny pro úchylky rozteče a profilu, potom Cv3 určuje cyklickou proměnu tuhosti záběru. Viz tabulka 3. |
where Cv1 and Cv2 allow for pitch and profile deviations, while Cv3 allows for the cyclic variation of mesh stiffness. See Table 3. |
|
Tabulka 3 – Rovnice pro výpočet faktorů |
|
Table 3 – Equations for the calculation of factors Cv1 to Cv3 and Cay |
1 < eg £ 2 |
eg > 2 |
|
Cv1 Cv2 |
0,32 0,34 |
0,32 [image] [image] |
[image] |
Hodnota Cay vycházející ze záběhu bude nahrazovat Ca v rovnici (14) v případu převodů bez specifikované změny profilu. Hodnota Cay je získána z tabulky 3. Viz dodatek B pro tuhost jednoho zubu c¢. |
|
A value Cay resulting from running-in shall be sub- |
5.7 Faktor podélného zatížení, KHb |
|
5.7 Face load factor, KHb |
5.7.1 Obecně |
|
5.7.1 General |
Faktor podélného zatížení upravuje napětí mezi zuby s ohledem na účinky nerovnoměrného rozložení zatížení boků zubů podél jejich šířky. |
|
The face load factor adjusts gear tooth stresses, to allow for the effects of uneven load distribution over the facewidth. |
Metoda C2 z ISO 6336-1:1996 je s modifikovaným použitím této mezinárodní normy, upravená tak, že jsou uvažovány vlivy nesouososti záběru, vlivy od elas- |
|
Method C2 of ISO 6336-1:1996 with modifications is used in this International Standard, arranged so that account is taken of the influences on mesh alignment, of elastic deformations of the pinion and of manu- |
KHb bude počítáno z celkové nesouososti záběru po záběhu, Fby, který obsahuje následující dvě složky. |
|
KHb shall be calculated from the total mesh misalignment after running-in, Fby, which comprises the following two components. |
|
Systematic error is taken into account by fsh (mesh misalignment due to shaft deflection) and is primarily caused by pinion shaft deflection, but in principle may include all mechanical deflections which can be evaluated accurately enough in both amount and direction. |
|
Náhodnou chyba je představena parametrem fma (nesouosost záběru umožněná výrobními toleran- |
Random error is represented by fma (mesh misali- |
|
Použití korekce sklonu a podélná vypouklost spočívá v následujícím. |
|
Application of helix correction and crowning consists of the following. |
Korekce sklonu je základní modifikace, která je použita pro kompenzaci systematické chyby. Teoreticky je možné použít korekci sklonu, která přesně přiz- |
|
Helix correction is a lead modification which is applied to compensate for the systematic error. Theoretically, it is possible to apply a helix correction which exactly matches the calculated deflection for a specific load and so eliminates the fsh contri- |
|
|
Crowning is a lead modification which comprises the best defensive strategy against the random component of misalignment. Since fma can be in either direction, crowning should be symmetric to the middle of the face width. |
Pokud se návrh neshoduje s požadavky 7.2.3.1 |
|
A more exact and comprehensive analysis in accordance with ISO 6336-1 is recommended if the design does not match the requirements of 7.2.3.1 of ISO 6336-1:1996, or if any of the following items have significant influence on mesh alignment: |
elastická (pružné) vychýlení, která nejsou způsobena záběrem ozubeného kola ale vnějším zatížením (např. řemeny, řetězy, spojkami); |
|
elastic deformations not caused by gear mesh forces but by external loads (e.g. belts, chains, couplings); |
elastická vychýlení kola a hřídele kola; |
|
elastic deformations of wheel and wheel shaft; |
elastická vychýlení a výrobní nepřesnosti převodové skříně; |
|
elastic deformations and manufacturing inaccuracies of the gear case; |
ložiskové vůle a vychlýlení; |
|
bearing clearances and deflections; |
odlišná uspořádání od uvedených na obrázku 2; |
|
|
různé výrobní nebo jiná vychýlení, která naznačují potřebu podrobnější analýzy. |
|
any manufacturing or other deformations which indicate a need for a more detailed analysis. |
Pokud je touto metodou vypočtena hodnota KHb větší než 2,0, skutečná hodnota bude obvykle menší než tato. Avšak pokud je vypočtena hodnota KHb větší než 1,5, pak by návrh měl být přehodnocen (např. zvýšení tuhostí hřídelí, změna poloh ložisek, zlepšení přesnosti šroubovice). |
|
When, by this method, a value of KHb greater than 2,0 is calculated, the true value will usually be less than this. However, if the calculated value of KHb is greater than 1,5, the design should be reconsidered (e.g. shaft stiffness increased, bearing positions changed, helix accuracy improved). |
5.7.2 Výpočet KHβ |
|
5.7.2 Calculation of KHβ |
Charakteristické zatížení pro výpočet KHβ je (FtKAKv)/b. |
|
The specific load for the calculation of KHβ is (FtKAKv)/b. |
Jestliže (FtKAKv)/b > 100 N/mm, potom Fm/b = (FtKAKv)/b, |
|
If (FtKAKv)/b > 100 N/mm, then Fm/b = (FtKAKv)/b, |
Jestliže (FtKAKv)/b £ 100 N/mm, potom Fm/b = 100 N/mm. |
|
if (FtKAKv)/b £ 100 N/mm, then Fm/b = 100 N/mm. |
[image] (25)
pokud je KHb £ 2, kde cg je určeno z přílohy B. |
|
applies when KHb £ 2, with cg from annex B. |
Pro KHb > 2 je tato mezinárodní norma nepoužitelná. |
|
If KHb > 2, this International Standard is not applicable. |
5.7.3 Nesouosost záběru po záběhu Fby |
|
5.7.3 Mesh misalignment after running-in, Fby |
[image] (26)
kde je |
|
where |
Fbx nesouosost záběru před záběhem (viz 5.7.4); |
|
Fβx is the mesh misalignment before running-in (see 5.7.4); |
yβ přídavek na záběh (viz 5.7.8). |
|
yβ is the running-in allowance (see 5.7.8). |
5.7.4 Nesouosost záběru před zaběhem, Fbx |
|
5.7.4 Mesh misalignment before running-in, Fbx |
5.7.4.1 Obecně |
|
5.7.4.1 General |
Fβx je absolutní hodnota součtu výrobních úchylek a vychýlení pastorku a hřídele, měřených v rovině záběru. |
|
Fβx is the absolute value of the sum of manufacturing deviations and pinion and shaft deflections, measured in the plane of action. |
5.7.4.2 Ozubená kola konstruovaná na zakázku (viz odstavec 4) |
|
5.7.4.2 Custom designed gears (see clause 4) |
|
|
|
[image] (27)
s B1 a B2 podle tabulky 4. |
|
with B1 and B2 taken from Table 4. |
|
|
|
[image] (28)
kde je |
|
where |
fHb5 maximální úchylka sklonu zubu pro přesnost ISO stupně 5 (viz ISO 1328-1:1995). |
|
fHb5 is the maximum helix slope deviation for ISO accuracy grade 5 (see ISO 1328-1:1995). |
Odečtením fHb5 je umožněno vyrovnání elastických deformací a výrobních úchylek. |
|
By subtracting fHb5, allowance is made for the com- |
5.7.4.3 Katalog přiložených pohonů (viz kapitola 4) |
|
5.7.4.3 Catalogue enclosed drives (see clause 4) |
Pro ozubené soukolí s korekcí sklonu boku z katalogu a vhodnou podélnou vypouklost pro příslušné katalo- |
|
For catalogue gear pairs with helix corrections and crowning appropriate for the corresponding catalogue rating or without helix modification, use equation (27). In this case, the location of the gear pair, shaft deflec- |
Tabulka 4 – Konstanty pro rovnici (27) |
|
Table 4 – Constants for use in equation (27) |
Čís. |
|
1 |
Žádná |
– |
1 |
1 |
2 |
Pouze vystředěná podélná vypouklost |
[image] |
1 |
0,5 |
3 |
Pouze vystředěná podélná vypouklost |
[image] |
0,5 |
0,5 |
4b |
Pouze korekce sklonu boku |
Korigovaný tvar je vypočten pro analyzovanou dvojici točivého momentu |
0,1c |
1,0 |
5 |
Korekce sklonu boku a vystředěná podélná vypouklost |
Případ 2 plus případ 4 |
0,1c |
0,5 |
6 |
Konečný profil ozubení |
Vhodný rozměr CI(II) viz příloha D |
0,7 |
0,7 |
a Vhodná podélná vypouklostí Cb, viz příloha D b Ppřevážně používaný pro aplikace s konstantním zatížením c Validovaný pro nejpřesnější výrobní postupy, jinak jsou vhodné vyšší hodnoty |
Pro soukolí z katalogu s vhodnou korekcí skonu boku a vypouklostí platí: |
|
Otherwise, for catalogue gear pairs with appropriate helix correction and crowning: |
[image] (29)
Používá-li se rovnice (29), přídavek na záběh yb je roven nule. |
|
When using equation (29), the running-in allowance yb equals zero. |
5.7.5 Minimální hodnoty KHb |
|
5.7.5 Minimum values for KHb |
Pro soukolí bez korekce sklonu boku nebo vypouklostí je minimální hodnota KHb 1,25 pro nejnižší rychlostní stupně (také pro jednoduchá ozubená kola pohonů s převodem do pomala) a 1,45 pro ostatní stupně. |
|
For gear pairs without helix correction or crowning, the minimum value for KHb is 1,25 for lowest speed stages (also for single reduction gear drives) and 1,45 for all other stages. |
Pro pohony z přiloženého katalogu s vhodnou korekcí sklonu boku nebo vypouklostí je minimální hodnota KHb 1,10 pro nejnižší rychlostní stupeň (také pro jednoduchá ozubená kola pohonů s převodem do pomala) a 1,25 pro ostatní stupně. Pro ozubená kola konstruovaná na zakázku s vhodnou korekcí šroubo- |
|
For catalogue enclosed drives with appropriate helix correction and crowning, the minimum value for KHb is 1,10 for the lowest speed stage (also for single reduction drives) and 1,25 for all other stages. For custom designed drives with appropriate helix correction and crowning, the minimum value for KHb is 1,0. |
Výše stanovená minimální hodnota KHb platí pro všechna zatížení včetně přetížení. |
|
The minimum value of KHb defined above applies at all loads, including overloads. |
5.7.6 Ekvivalentní nesouosost, fsh |
|
5.7.6 Equivalent misalignment, fsh |
Pro čelní ozubená kola s přímými a jednoduše šikmými zuby: |
|
For spur and single helical gears: |
[image] (30)
Výpočet fsh pro čelní ozubená kola s dvojitě šikmými zuby je výpočet vztažen ke sklonu boku nejbližšímu |
|
For double helical gears, the calculation of fsh is relative to the helix nearest to the shaft end which is driven or which drives the load: |
[image] (31)
kde je |
|
where |
[image] |
bB šířka jednoho sklonu boku. |
|
bB is the width of one helix. |
V rovnicích (30) a (31), K¢, s a l jsou v souladu s ob- |
|
In equations (30) and (31), K', s and l are according to Figure 2. |
Pastorky, které jsou na obrázku 2 nakresleny přerušo- |
|
In Figure 2, the pinions shown in dashed lines indicate those helices of double helical gears which have the lower value of fsh and normal shrink fit (for a normal shrink fit, the supporting effect is negligible). The root diameter shall be somewhat greater than the shaft diameter. |
5.7.7 Úchylka způsobená výrobními nepřesnostmi, fma |
|
5.7.7 Misalignment due to manufacturing inaccuracies, fma |
Úchylka způsobená výrobními nepřesnostmi fma se rovná toleranci sklonu boku zubu fHβ: |
|
The misalignment due to manufacturing inaccuracies fma equals the helix tolerance fHβ: |
[image] (32)
Měly by být použity nejvyšší hodnoty pro kolo a pas- |
|
The greater wheel and pinion value should be used. Theoretically, it is possible that manufacturing tole- |
Případ |
Poloha pásma dotyku |
Určení Fbx |
a) |
Pásmo dotyku leží směrem ke střední rovině mezi ložisky [image] |
Fbx podle rovnice (28) |
b) |
Pásmo dotyku leží směrem (pryč) od střední roviny mezi ložisky [image] |
Fbx podle rovnice (27) (zvětšující efekt) |
c) |
Pásmo dotyku leží směrem ke střední rovině mezi ložisky [image] |
Fbx podle rovnice (27) Fbx podle rovnice (28) |
d) |
Pásmo dotyku leží směrem (pryč) od střední roviny mezi ložisky [image] |
Fbx podle rovnice (27) Fbx podle rovnice (28) |
e) |
Pásmo dotyku leží vně rozpětí ložisek, směrem k jednomu z nich [image] |
Fbx podle rovnice (27) |
f) |
Pásmo dotyku leží vně rozpětí ložisek, směrem pryč od něj [image] |
Fbx podle rovnice (28) |
Obrázek 1 – Pravidla pro určení Fbx s ohledem |
|
Figure 1 – Rules for determination of Fbx |
Případ |
Poloha pásma dotyku |
Určení Fbx |
a) až d) reprezentují nejběžnější montážní uspořádání s pastorkem mezi ložisky. Případy e) až f) ukazují uspořádání s pastorkem vně rozpětí ložisek; T* strana hřídele s působícím vstupním nebo výstupním točivým momentem, nezávisle na smyslu rotace; B* = 1 pro přímé nebo šikmé ozubení; B* = 1,5 pro šípovité ozubení, špička poměrného zatížení je na té polovině ozubení, která je blíže k místu působícího momentu. |
Obrázek 1 – Pravidla pro určení Fbx s ohledem na polohu pásma dotyku (dokončení) |
|
Figure 1 – Rules for determination of Fbx with regard to contact pattern position (continued) |
|
Případ |
Uspořádání |
0,48 |
0,8 |
a) |
kde s/l < 0,3 [image] |
–0,48 |
–0,8 |
b) |
kde s/l < 0,3 [image] |
1,33 |
1,33 |
c) |
kde s/l < 0,5 [image] |
Obrázek 2 – Konstanta K¢ pro dosazení do rovnic (30) a (31) pro výpočet fsh |
|
Figure 2 – Constant K¢ to be substituted in equations (30) and (31) for the calculation of fsh |
|
Případ |
Uspořádání |
–0,36 |
–0,6 |
d) |
kde s/l < 0,3 [image] |
–0,6 |
–1,0 |
e) |
kde s/l < 0,3 [image] |
T* strana hřídele s působícím vstupním nebo výstupním točivým momentem, nezávisle na smyslu rotace. Přerušovaná čára vyznačuje méně deformovanou polovinu šípovitého ozubení. U kol s šípovitým ozubením, uložených centrálně mezi ložisky, se fsh určí z průměru v mezeře obou polovin ozubení. a Jestliže d1/dsh ³ 1,15, předpokládá se vyztužení; jestliže d1/dsh < 1,15, vyztužení není. Kromě toho nelze téměř žádné vyztužení očekávat, když je pastorek k hřídeli fixován pomocí lícovaného pera nebo podobným způsobem, ani v případu nalisování pastorku na hřídel za tepla. |
Obrázek 2 – Konstanta K¢ pro dosazení do rovnic (30) a (31) pro výpočet fsh (dokončení) |
|
Figure 2 – Constant K¢ to be substituted in equations (30) and (31) for the calculation of fsh (continued) |
5.7.8 Přídavek na záběh, yb |
|
5.7.8 Running-in allowance, yb |
|
|
|
[image] (33)
s yb £ Fbx |
|
with yb £ Fbx |
když n £ 5 m/s: bez omezení |
|
when n £ 5 m/s: no restriction |
když 5 m/s < n £ 10 m/s: horní mez je |
|
when 5 m/s < n £ 10 m/s: the upper limit is |
když n > 10 m/s: horní mez je yb = 12 800/s H lim, odpovídající Fbx = 40 mm |
|
when n > 10 m/s: the upper limit is yb = 12 800/s H lim, corresponding to Fbx = 40 mm |
|
|
|
[image] (34)
když n £ 5 m/s: bez omezení |
|
when n £ 5 m/s: no restriction |
když 5 m/s < n £ 10 m/s: horní mez je yb = 45 mm, odpovídající Fbx = 80 mm |
|
when 5 m/s < n £ 10 m/s: the upper limit is yb = 45 mm, corresponding to Fbx = 80 mm |
když n > 10 m/s: horní mez je yb = 22 mm, odpo- |
|
when n > 10 m/s: the upper limit is yb = 22 mm, cor- |
|
|
|
[image] (35)
Pro všechny rychlosti, horní mez je yb = 6 mm, od- |
|
For all speeds, the upper limit is yb = 6 mm, corres- |
Pokud se materiál, ze kterého je vyroben pastorek, liší od materiálu, ze kterého je vyrobeno ozubené kolo, musí se yb1 pro pastorek a yb2 pro ozubené kolo určovat odděleně. |
|
When the material of the pinion differs from that of the wheel, yb1 for the pinion and yb2 for the wheel are to be determined separately. |
Pro výpočty se použije průměrná hodnota |
|
The mean of the values is used for the calculation. |
[image] (36)
5.8 Faktor podélného zatížení, KFb |
|
5.8 Face load factor, KFb |
[image] (37)
Jestliže b/h ³ 3 pak |
|
If b/h ³ 3 then |
[image] (38)
Jestliže b/h < 3 pak |
|
If b/h < 3 then |
[image] (39)
kde je |
where |
|
b šířka zubu (viz 4.4); |
|
b is the facewidth (see 4.4); |
h výška zubu od hlavy k patě zubu: h = (da – df) / 2. |
|
h is the tooth height from tip to root: h = (da – df) / 2. |
5.9 Faktor čelního zatížení, KHa, KFa |
|
5.9 Transverse load factors, KHa, KFa |
5.9.1 Obecně |
|
5.9.1 General |
Faktor čelního zatížení zahrnující následovně účinek nerovnoměrného rozdělení příčného zatížení mezi různými dvojicemi současně zabírajícího ozubení8): |
|
The transverse load factors account for the effect of the non-uniform distribution of transverse load between several pairs of simultaneously contacting gear teeth as follows8): |
|
|
|
[image] (40)
|
|
|
[image] (41)
kde je třeba určit následující hodnoty: |
|
where the following are to be determined: |
eg průměrná hodnota tuhosti podle přílohy B; |
|
eg mesh stiffness in accordance with Annex B; |
fpb měla by být použita větší z mezních úchylek základní rozteče pastorku nebo ozubeného kola; která by měla být 50 % využitelné to- |
|
fpb the larger of the base pitch deviations of pinion or wheel should be used; 50 % of this tole- |
ya přídavek na záběh jak je uvedeno v 5.9.4; |
|
ya running-in allowance as specified in 5.9.4; |
FtH činitel obvodové síly v příčné rovině, |
|
FtH determinant tangential load in a transverse plane, FtH = FtKAKvKHβ. |
5.9.2 Omezující podmínky pro KHa |
|
5.9.2 Limiting conditions for KHa |
Když, v souladu s rovnicí (40) nebo (41) |
|
When, in accordance with equation (40) or (41) |
[image] (42)
potom za KHa dosadíme eg/(ea Ze2) a když KHa < 1,0, potom za KHa dosadíme 1,0 jako mezní hodnotu. |
|
then for KHa substitute eg/(ea Ze2) and when KHa < 1,0, then for KHa substitute 1,0 as the limit value. |
5.9.3 Omezující podmínky pro KFa |
|
5.9.3 Limiting conditions for KFa |
Jestliže ve shodě s rovnicí (40) nebo (41), |
|
If, in accordance with equation (40) or (41), |
[image] (43)
potom za KHa dosadíme eg/(ea Ye2) a když KHa < 1,0, potom za KHa dosadíme 1,0 jako mezní hodnotu |
|
then for KHa substitute eg/(ea Ye2) and when KHa < 1,0, then for KHa substitute 1,0 as the limit value |
kde |
|
where |
[image] (44)
s ean odvozené z rovnice (95). |
|
with ean derived from equation (95). |
S mezními hodnotami v souladu s rovnicemi (42) a (43), se předpokládá nejméně příznivé rozložení zatížení, což znamená, že celé obvodové zatížení je přenášeno pouze jedním párem spoluzabírajících zubů. Dále se doporučuje, aby přesnost čelních kol se šikmými zuby byla zvolena tak, aby KHa a KFa nebyly větší než je ea. V důsledku toho může být nutné omezit toleranci úchylky základní rozteče ozubených kol do třídy s nižší přesností. |
|
With limiting values in accordance with equations (42) and (43), the least favourable distribution of load is assumed, implying that the entire tangential load is transferred by only one pair of mating teeth. Further- |
5.9.4 Přídavek na záběh, ya |
|
5.9.4 Running-in allowance, ya |
Hodnota ya je rozměr, o který se záběhem od začátku provozu sníží mezní úchylka základní rozteče; ya neza- |
|
The value ya is the amount by which the initial base pitch deviation is reduced by running-in from the start of operation; ya does not account for an allowance due to any extent of running-in as a controlled measure, being part of the production process (e.g. lapping). This adjustment shall be taken into consideration when considering the gear quality. |
Přídavek na záběh ya lze vypočítat pomocí rovnic (45) až (48). |
|
The running-in allowance ya may be calculated using equations (45) to (48). |
|
|
|
[image] (45)
když n £ 5 m/s: bez omezení |
|
when n £ 5 m/s: no restriction |
když 5 m/s < n £ 10 m/s: horní mez ya je 12 800/sH lim, odpovídající fpb = 80 mm |
|
when 5 m/s < n £ 10 m/s: the upper limit of ya is 12 800/sH lim corresponding to fpb = 80 mm |
když n > 10 m/s: horní mez ya je 6 400/sH lim, od- |
|
when n > 10 m/s: the upper limit of ya is 6 400/sH lim corresponding to fpb = 40 mm |
|
|
|
[image] (46)
když n £ 5 m/s: bez omezení |
|
when n £ 5 m/s: no restriction |
Je-li v intervalu 5 m/s < n £ 10 m/s: pak horní limit ya je 22 mm což odpovídá hodnotě fpb = 80 mm |
|
when 5 m/s < n £ 10 m/s: the upper limit of ya is 22 mm corresponding to fpb = 80 mm |
Je-li n > 10 m/s: pak horní limit ya je 11 mm což odpovídá hodnotě fpb fpb = 40 mm |
|
when n > 10 m/s: the upper limit of ya is 11 mm corresponding to fpb = 40 mm |
|
|
|
[image] (47)
pro všechny rychlosti, ale s omezením: horní limit ya je 3 mm což odpovídá hodnotě fpb =40 mm |
|
for all velocities, but with the restriction: the upper limit of ya is 3 mm corresponding to fpb =40 mm |
Pro rozdílné materiály, ya1 by mělo být určeno pro materiál pastorku a ya2 pro materiál kola. Pro výpočet je pak použita průměrná hodnota: |
|
When the materials differ, ya1 should be determined for the pinion material and ya2 for the wheel. The average value is used for the calculation: |
[image] (48)
6 Výpočet povrchové životnosti (pitting) |
|
6 Calculation of surface durability (pitting) |
6.1 Základní vztahy |
|
6.1 Basic formulae |
6.1.1 Obecně |
|
6.1.1 General |
Výpočet povrchové životnosti je založen na kontaktní napětí sH, v roztečném bodě nebo na vnitřním (nejnižším) bodu záběru jednoho páru zubů spolu-zabírajících kol. Větší z těchto hodnot je použita pro určení mezního přípustného zatížení. Hodnota sH a přípustné kontaktní napětí, sHP, musí být vypočteny samostatně pro pastorek a kolo, sH by mělo být menší nebo rovno sHP. |
|
The calculation of surface durability is based on the contact stress, sH, at the pitch point or at the inner (lowest) point of single pair tooth contact. The higher of the two values obtained is used to determine capacity. The values of sH and the permissible contact stress, sHP, shall be calculated separately for wheel and pinion; sH shall be less than or equal to sHP. |
6.1.2 Určení kontaktního napětí sH, pastorku |
|
6.1.2 Determination of contact stress sH, |
Kontaktní napětí sH v pastorku je vypočteno ze vztahu |
|
Contact stress sH for the pinion is calculated as |
[image] (49)
kde |
|
with |
[image] (50)
(záporné znaménko je použito pro vnitřní ozubení) |
|
(use the negative sign for internal gears) |
kde je |
|
where |
sH0 nominální napětí v dotyku v roztečném bodě, je to napjatost vzniklá v ideálním (bez-chybném) ozubení statickým působením nominálního toči- |
|
sH0 is the nominal contact stress at the pitch point: this is the stress induced in flawless (error-free) gearing by application of static nominal torque; |
bH šířka ozubení ( viz 4.4); |
|
bH is the facewidth (see 4.4); |
ZB faktor jedno-párového dotyku pastorku(viz 6.2). |
|
ZB is the single pair tooth contact factor for the pinion (see 6.2). |
6.1.3 Stanovení napětí v dotyku sH, kola |
|
6.1.3 Determination of contact stress, |
Napětí v dotyku sH kola je vypočtena ze vztahu |
|
Contact stress sH for the wheel is calculated as |
[image] (51)
kde je |
|
where |
ZD faktor jedno-párového dotyku kola (viz 6.2). |
|
ZD is the single pair tooth contact factor for the wheel (see 6.2). |
Výsledné tečné zatížení, v případu převodových soukolí s více přenosovou cestou, planetové převodovky nebo pro dělené převodovky, není zcela rovnoměrně roz- |
|
The total tangential load in the case of gear trains with multiple transmission paths, planetary gear systems or splitpath gear trains is not quite evenly distributed over the individual meshes (depending on design, tangential speed and manufacturing accuracy). This shall be taken into consideration by substituting KgKA for KA in equation (49) and equation (51) to adjust the average tangential load per mesh as necessary (see clause 5). |
6.1.4 Určení přípustné napjatosti v dotyku, sHP |
|
6.1.4 Determination of permissible contact stress, sHP |
6.1.4.1 Metoda |
|
6.1.4.1 Method |
V tomto mezinárodním standardu je užita, metoda B |
|
In this International Standard, Method B of |
[image] (52)
6.1.4.2 Přípustné napětí v dotyku (referenční), sHP ref |
|
6.1.4.2 Permissible contact stress (reference), sHP ref |
Přípustné napětí v dotyku (referenční), sHP ref, musí být stanoveno v souladu s rovnicí (52), pro ZN = 1 a patřičnými hodnotami , sH lim, ZL, Zv, ZR, ZW, ZX, SH min |
|
The permissible contact stress (reference), sHP ref, shall be derived from equation (52), with ZN = 1 and appropriate values of sH lim, ZL, Zv, ZR, ZW, ZX, SH min |
6.1.4.3 Přípustné napětí v dotyku (statické), sHP stat |
|
6.1.4.3 Permissible contact stress (static), sHP stat |
Přípustné napětí v dotyku (statické), sHP stat, musí být stanoveno v souladu s rovnicí (52), pro ZN = ZNT při statickém namáhání dle 6.8 a odpovídajících hodnot sH lim, ZL, Zv, ZR, ZW, ZX, SH min. |
|
The permissible contact stress (static), sHP stat, shall be determined in accordance with equation (52), with |
6.1.4.4 Přípustné napětí v dotyku (1010 cyklů), sHP 10 |
|
6.1.4.4 Permissible contact stress (1010 cycles), sHP 10 |
Přípustné napětí v dotyku (pro 1010 cyklů), sHP 10, musí být stanoveno v souladu s rovnicí (52), pro ZN = ZNT pro 1010 zátěžných cyklů dle 6.8 a odpovídajících hodnot sH lim, ZL, Zv, ZR, ZW, ZX, SH min. |
|
The permissible contact stress (1010 cycles), sHP 10, shall be determined in accordance with equation (52), with ZN = ZNT for 1010 load cycles according to 6.8 and appropriate values of sH lim, ZL, Zv, ZR, ZW, ZX, SH min. |
6.1.4.5 Přípustné napětí v dotyku, sHP, |
|
6.1.4.5 Permissible contact stress, sHP, |
Časově omezená životnost znamená, že počet zá- |
|
The limited life range is that where the number of load cycles NL lies between the value corresponding to the static allowable and the values corresponding to the reference allowable listed in Table 6 (see Figure 3). |
Dlohodobá životnost je určena početem zátěžných cyklů NL ležících mezi hodnotami dovoleného referen- |
|
The long-life range is that where the number of load cycles NL lies between the value corresponding to the reference allowable listed in Table 6 and 1010 load cycles (see Figure 3). |
|
|
sHP for a given number of load cycles NL in the limited life range is determined by graphical or calculated interpolation (on a log-log scale) between the value obtained for reference strength in accordance with 6.1.4.2 and the value obtained for static strength in accordance with 6.1.4.3. |
sHP pro daný počet zátěžných cyklů NL pro dlouho- |
|
sHP for a given number of load cycles NL in the long life range is determined by graphical or calculated interpolation (on a log-log scale) between the value obtained for reference strength in accordance with 6.1.4.2 and the value obtained for 1010 load cycles in accordance with 6.1.4.4. |
Hodnoty přípustného napětí v dotyku, sHP, pro více než 1010 zátěžných cyklů nebyly stanoveny. |
|
Values of the permissible contact stress, sHP, for more than 1010 load cycles have not been established. |
[image]
Obrázek 3 – Grafické určení přípustného napětí v dotyku pro omezenou a dlouhodobou časovou životnost – Příklad: Přípustné napětí v dotyku, sHP, pro 107 zátěžných cyklů. |
|
Figure 3 – Graphical determination of permissible contact stress for limited and long life – Example: Permissable contact stress, sHP, for 107 load cycles. |
6.1.5 Faktor bezpečnosti z hlediska dlouhodobé povrchové odolnosti, SH |
|
6.1.5 Safety factor for surface durability, SH |
SH musí být vypočten samostatně pro pastorek a kolo. |
|
SH shall be calculated separately for pinion and wheel. |
[image] (53)
pro sHG při referenční a statické napjatost podle rov- |
|
with sHG for reference and static stresses, according to equation (52) and 6.1.4; sH shall be in accordance with equation (49) for the pinion and with equation (51) for the wheel (see 6.1). |
POZNÁMKA Tento faktor bezpečnosti je stanoven s ohledem na kontaktní napětí (Hertzův tlak). Odpovídající faktor vztažený k přípustnému točivému momentu je roven kvadrátu SH. |
|
NOTE This is the calculated safety factor with regard to contact stress (Hertzian pressure). The corresponding factor relative to torque capacity is equal to the square of SH. |
Minimální faktor bezpečnosti povrchové odolnosti SH min, viz 6.12. |
|
For the minimum safety factor for surface durability, |
6.2 Faktor dotyku jednoho páru zubů, ZB, ZD |
|
6.2 Single pair tooth contact factors, ZB, ZD |
Je-li ZB > 1 nebo ZD > 1, faktory ZB a ZD slouží k trans- |
|
When ZB > 1 or ZD > 1, the factors ZB and ZD are used to transform the contact stress at the pitch point of spur gears to the contact stress at the inner (lowest) limit of single pair tooth contact of the pinion and the wheel, respectively. See the introduction to 6.1. |
|
|
|
ZD se bere vždy jako jednotka. |
|
ZD is always to be taken as unity. |
|
|
|
Určení M1 [podíl of rrel C v roztečném bodě s rrel B na vnitřní mezi (nejnižší bod) kontaktu jednoho páru zubů pastorku] a M2 (podíl of rrel C s rrel D kola) z |
|
Determine M1 [quotient of rrel C at the pitch point by rrel B at the inner limit (lowest point) of single tooth pair contact of the pinion] and M2 (quotient of rrel C by rrel D of the wheel) from |
[image] (54)
[image] (55)
(Viz 6.5.2 pro výpočet faktoru poměrného dotyku profilu ea) |
|
(See 6.5.2 for the calculation of the profile contact ratio ea) |
Je-li M1 > 1 pak ZB = M1; je-li M1 £ 1 pak ZB = 1,0 |
|
If M1 > 1 then ZB = M1; if M1 £ 1 then ZB = 1,0 |
Je-li M2 > 1 pak ZD = M2; je-li M2 £ 1 pak ZD = 1,0 |
|
if M2 > 1 then ZD = M2; if M2 £ 1 then ZD = 1,0 |
|
|
|
[image] |
|
|
|
ZB a ZD jsou určeny lineární interpolací mezi hod- |
|
ZB and ZD are determined by linear interpolation between the values for spur and helical gearing with eb ³ 1: |
[image] (56)
Pokud je hodnota faktorů ZB nebo ZD nastavena jednotně, jsou napětí v dotyku vypočteny pomocí rovnice (49) nebo (51) kde hodnoty pro kontaktní napětí jsou vy- |
|
If ZB or ZD are set to unity, the contact stresses calculated using equations (49) or (51) are the values for the contact stress at the pitch cylinder. |
Metoda 6.2 platí pro výpočet kontaktního napětí, pokud roztečný bod leží v místě kontaktu. Jestliže je roztečný bod C určen a leží mimo místo kontaktu pak ZB a/nebo ZD jsou určeny pro kontakt na hlavové kružnici. Pro převod se šikmými zuby pro eb je menší něž 1,0, ZB a ZD musí být stanoveny lineární interpolací mezi hodnotami pro (určenými dle potřeby v roztečném bodě nebo na hlavové kružnici) čelní zubené kolo s přímými a šikmými zuby pro eb ³ 1. |
|
The methods in 6.2 apply to the calculation of contact stress when the pitch point lies in the path of contact. If the pitch point C is determinant and lies outside the path of contact, then ZB and/or ZD are to be deter- |
6.3 Faktor zóny, ZH |
|
6.3 Zone factor, ZH |
Faktor zóny ZH, zohledňuje vliv Hetzova kontaktního tlaku zakřiveného boku zubu v roztečném bodě a převádí tečnou sílu z referenčního válce na normálovou sílu na roztečném válci. |
|
The zone factor, ZH, accounts for the influence on Hertzian pressure of tooth flank curvature at the pitch point and transforms the tangential force at the refe- |
[image] (57)
6.4 Faktor pružnosti (elasticity), ZE |
|
6.4 Elasticity factor, ZE |
Faktor pružnosti, ZE, bere v úvahu vlivy materiálových vlastností E (modul pružnosti) a ν (Poissonova konstanta) pro výpočet kontaktního napětí. |
|
The elasticity factor, ZE, takes into account the influences of the material properties E (modulus of elasticity) and ν (Poisson's ratio) on the contact stress. |
Číselné hodnoty jsou uvedeny v tabulce 5. |
|
Numerical values are given in Table 5. |
Tabulka 5 – Modul pružnosti, ZE, pro některé materiálové kombinace, průměrné hodnoty |
|
Table 5 – Elasticity factor, ZE, for some material combinations, mean values |
|
[image]ZE |
|
0,3 |
|
0,3 |
|
a Viz tabulka 2 pro vysvětlení použitých zkratek. |
6.5 Faktor poměrného dotyku, Ze |
|
6.5 Contact ratio factor, Ze |
6.5.1 Obecně |
|
6.5.1 General |
Faktor poměrného dotyku, Ze, zohledňuje vliv čelního dotyku a poměrného záběru na povrchovou únosnost válcových ozubených kol. |
|
The contact ratio factor, Ze, accounts for the influence of the transverse contact and overlap ratios on the surface load capacity of cylindrical gears. |
|
|
|
[image] (58)
Pro čelní ozubená kola s poměrným záběrem menším než 2,0. může být vybrána konzervativní hodnota Ze = 1,0. |
|
The conservative value of Ze = 1,0 may be chosen for spur gears having a contact ratio of less than 2,0. |
|
|
|
Je-li eb < 1 pak |
|
If eb < 1 then |
[image] (59)
Je-li eb ³ 1 pak |
|
If eb ³ 1 then |
[image] (60)
6.5.2 Poměrný čelní dotyk, ea |
|
6.5.2 Transverse contact ratio, ea |
[image] (61)
kde |
where |
|
délka dotyku je: |
length of path of contact: |
[image] (62)
(kladné znaménko je použito pro vnější ozubení, záporné znaménko je použito pro vnitřní ozubení) |
|
(use the positive sign for external gears, the negative sign for internal gears) |
příčná rozteč: |
transverse base pitch: |
[image] (63)
Rovnice (62) je platná pouze je-li délka kontaktu ome- |
|
Equation (62) is only valid if the path of contact is effectively limited by the tip circle of the pinion and the wheel and not, for example, by undercut tooth profiles. |
6.5.3 Poměrný záběr, eb |
|
6.5.3 Overlap ratio, eb |
[image] (64)
6.6 Faktor sklonu boku zubu, Zb |
6.6 Helix angle factor, Zb |
|
Faktor sklonu boku zubu Zβ, bere v úvahu vliv sklonu boku zubu na povrchového napětí. |
|
The helix angle factor, Zβ, takes account of the influence on surface stress of the helix angle. |
[image] (65)
6.7 Přípustný počet zátěžových cyklů (kontaktních), sH lim |
|
6.7 Allowable stress numbers (contact), sH lim |
ISO 6336-5 poskytuje informace o materiálech běžně používaných na ozubená kola, metodách tepelného zpracování a o vlivu kvality ozubení na přípustný počet zátěžových cyklů sH lim, odvozenému z výsledků zkoušek normalizovaných referenčních zkušebních ozubených kol. |
|
ISO 6336-5 provides information on commonly used gear materials, methods of heat treatment and the influence of gear quality on values for allowable stress numbers, sH lim, derived from test results of standard reference test gears. |
Rovněž viz ISO 6336-5 pro požadavky na materiál a tepelné zpracování pro materiály jakosti ML, MQ, ME a MX. Materiál jakosti MQ je vybírán pro průmys- |
|
Also see ISO 6336-5 for requirements concerning material and heat treatment for qualities ML, MQ, ME and MX. Material quality MQ shall be chosen for industrial gears, unless otherwise agreed. |
6.8 Faktor životnosti, ZNT |
|
6.8 Life factor, ZNT |
Tato mezinárodní norma používá metodu B podle ISO 6336-3:1996. Hodnoty pro ZNT jsou uvedeny v Tabulce 6. |
|
Method B of ISO 6336-3:1996 is used in this Interna- |
Taulka 6 – Faktor životnosti, ZNT |
|
Table 6 – Life factor, ZNT |
Materiála |
Počet zátěžných cyklů |
Faktor počtu cyklů ZNT |
St, St (cast), V, GGG (perl. bain.), GTS (perl.), Eh, IF |
|
|||||||||||
St, St (cast), V, GGG (perl. bain.), GTS (perl.), Eh, IF |
|
|||||||||||
GG, GGG (ferr.), NT (nitr.), NV (nitr.) |
|
|||||||||||
NV (nitrocar.) |
|
a Viz tabulka 2 pro vysvětlení použitých zkratek. b Optimální mazání, výroba a vyzkoušení je předpokládáno. |
6.9 Vlivy na vznik mazacího filmu (vrstvy), ZL, Zv a ZR |
|
6.9 Influences on lubrication film formation ZL, Zv and ZR |
6.9.1 Obecně |
|
6.9.1 General |
Jak je uvedeno v ISO 6336-2, ZL zohledňuje vliv nomi- |
|
As described in ISO 6336-2, ZL accounts for the in- |
Viskozita maziva je vybírána podle provozních pod- |
|
The viscosity of the lubricant shall be chosen to suit the operating conditions (pitch line velocity, loading, size), so that the product ZLZv will be approximately 1,0. |
V závislosti na povrchové drsnosti boku zubů poplatné použitému výrobnímu postupu se uvažuje zbývající faktor ZR téměř konstantní hodnoty. |
|
Depending on the flank surface roughness associated with the manufacturing process used, it is assumed that the remaining factor ZR is of almost constant value. |
6.9.2 Výsledek ZLZvZR pro referenční napětí |
|
6.9.2 Product ZLZvZR for reference strength |
|
|
For gears which are hobbed, shaped or planed, or which do not meet the following three conditions: |
[image] (66)
Pro lapované, broušené nebo ševingované zuby s průměrnou relací drsnosti mezi píky a prohlub- |
|
For gears with lapped, ground or shaved teeth and mean relative peak-to-valley roughness, Rz10: |
[image] (67)
[image] (68)
Pro ozubená soukolí v kterých je jedno kolo frézováno, obráženo nebo hoblováno a spolu-zabírající kolo je broušené nebo zaškrabané s Rz10 £ 4 mm: |
|
For gear pairs in which one gear is hobbed, shaped or planed and the mating gear is ground or shaved, with Rz10 £ 4 mm: |
[image] (69)
Pro broušené nebo zaškrabané ozubené soukolí s |
|
For ground or shaved gearing with Rz10 £ 4 mm: |
[image] (70)
6.9.3 Součin ZLZvZR pro statickou napjatost |
|
6.9.3 Product ZLZvZR for static strength |
ZLZvZR = 1,0 je použito ve všech případech pro statické zatížení. |
|
ZLZvZR = 1,0 applies for static strength in all cases. |
6.10 Faktor pracovní tvrdosti, ZW |
|
6.10 Work hardening factor, ZW |
Jak je popsáno v ISO 6336-2, faktor pracovní tvrdosti, ZW zohledňuje zvýšenou odolnost povrchu v důsledku záběru ocelového kola (konstrukční ocel, tvrzená ocel) s pastorkem který je výrazně(≈ 200 HB nebo vice) tvrdší než kolo a s hladkými boky zubů (Rz £ 6 mm, jinak nejsou účinky opotřebení zahrnuty v této mezi- |
|
As described in ISO 6336-2, the work hardening factor ZW takes account of the increased surface durability due to meshing a steel wheel (structural steel, through-hardened steel) with a pinion which is significantly (≈ 200 HB or more) harder than the wheel and with smooth tooth flanks (Rz £ 6 mm, otherwise effects of wear are not covered by this International Standard). Method B of ISO 6336-2:1996 is applied, as follows: |
je li HB < 130 než |
|
if HB < 130 then |
[image] (71)
Je-li 130 £ HB £ 470 pak |
|
if 130 £ HB £ 470 then |
[image] (72)
Je-li HB > 470 pak |
|
If HB > 470 then |
[image] (73)
kde HB je tvrdost boku zubů měkčího ozubeného kola podle Brinella |
|
where HB is the Brinell hardness of the tooth flanks of the softer gear of the pair. |
6.11 Faktor rozměru, ZX |
|
6.11 Size factor, ZX |
Pomocí faktoru ZX je statisticky vyjádřeno, že úroveň napětí, při níž dochází k poškození, se snižuje s nárůstem velikosti komponenty (vyšší počet slabých mist ve struktuře), jako důsledek vlivu poruch dílčích ploch s malým gradientem napětí (teoretická analýza napětí) a vlivu rozměru materiálové kvality (účinek kování, proměnlivost struktury, apod.) Důležitý vliv mají tyto parametry: |
|
By means of ZX, account is taken of statistical evidence indicating that the stress levels at which fatigue damage occurs decrease with an increase of compo- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pro plně tvrzená ozubení a povrchově tvrzená ozubení s adekvátní hloubkou vůči rozměru zubu a poloměru relativní křivosti je faktor rozměru ZX uvažován roven 1,0. |
|
For through-hardened gears and for surface-hardened gears with adequate case depth relative to tooth size and radius of relative curvature, the size factor, ZX, is taken to be 1,0. |
6.12 Minimální hodnota faktoru bezpečnosti (pitting), SH min |
|
6.12 Minimum safety factor (pitting), SH min |
Pro obecné aspekty ohledně faktorů bezpečnosti, viz kapitola 4; pro výpočet konkrétního faktoru bezpečnosti (pitting), SH, viz článek 6.1.5. Jestliže není jinak do- |
|
For general aspects concerning safety factors, see clause 4; for calculation of actual safety factor (pitting), SH, see 6.1.5. If not otherwise agreed between manu- |
[image] (74)
7 Výpočet pevnosti v ohybu zubu |
|
7 Calculation of tooth bending strength |
7.1 Základní formulace |
|
7.1 Basic formulae |
7.1.1 Obecně |
|
7.1.1 General |
Jak je popsáno v ISO 6336-3, maximální tahové napětí v patě zubu nesmí překročit dovolené ohybové napětí pro material. To je základem pro ohodnocení pevnosti zubu v ohybu. |
|
As described in ISO 6336-3, the maximum tensile stress at the tooth root may not exceed the permis- |
Konkrétní napětí v ohybu v patě zubu, sF, a přípustné napětí v ohybu v patě zubu, sFP, musí být počítáno odděleně pro pastorek a kolo; sF musí být menší než sFP. |
|
The actual tooth-root stress, sF, and the permissible bending stress, sFP, shall be calculated separately for pinion and wheel; sF shall be less than sFP. |
7.1.2 Určení napětí v ohybu v patě zubu, sF |
|
7.1.2 Determination of tooth root stress, sF |
V této mezinárodní normě je použita metoda B |
|
In this International Standard, Method B of |
Napětí v patě zubu sF je vypočítáno |
|
Tooth root stress sF is calculated |
[image] (75)
s |
|
with |
[image] (76)
kde je |
|
where |
sF0 nominální napětí v ohybu v patě zubu: to je maximální lokální tahové napětí v patě zubu, když je bezchybná dvojice ozubených kol zatí- |
|
sF0 is the nominal tooth-root stress: this is the maxi- |
bF šířka ozubení (viz 4.4). |
|
bF is the facewidth (see 4.4). |
Celkové tečné zatížení v případu ozubených soukolí s vícenásobnými převodovými cestami, planetovvých systémů nebo ozubených soukolí s dělenými toky není zcela rovnoměrně rozložena mezi jednotlivými větvemi (v závislosti na konstrukčním návrhu, tečné rychlosti a výrobní přesnosti). Toto musí být vzato v úvahu dosazením KgKA do KA v rovnici (75) pro naladění průměrného tangenciálního zatížení na větev podle potřeby; viz klauzule 5. |
|
The total tangential load in the case of gear trains with multiple transmission paths, planetary gear systems, or splitpath gear trains is not quite evenly distributed over the individual meshes (depending on design, tangential speed and manufacturing accuracy). This is to be taken into consideration by substituting KgKA for KA in equation (75) to adjust the average tangential load per mesh as necessary; see clause 5. |
7.1.3 Určení přípustného napětí v ohybu v patě zubu sFP |
|
7.1.3 Determination of permissible tooth root stress, sFP |
7.1.3.1 Obecně |
|
7.1.3.1 General |
Rovnice (77) je určena k výpočtu přípustného napětí v ohybu v patě zubu |
|
Equation (77) shall be used for the determination of the permissible tooth root stress. |
[image] (77)
7.1.3.2 Přípustné napětí v ohybu v patě zubu (referenční), sFP ref |
|
7.1.3.2 Permissible tooth root stress (reference), sFP ref |
K výpočtu referenčního přípustného napětí v ohybu v patě zubu, sFP ref, se použije rovnice (77) s YN = 1 a vhodnými hodnotami sFE, Yd rel T, YR rel T, YX a SF min. |
|
To evaluate the permissible tooth root stress (reference), sFP ref, use equation (77) with YN = 1 and appropriate values of sFE, Yd rel T, YR rel T, YX and SF min. |
7.1.3.3 Přípustné napětí v ohybu v patě zubu (statické), sFP stat |
|
7.1.3.3 Permissible tooth root stress (static), |
K výpočtu statického přípustného napětí v ohybu v patě zubu, sFP stat, se použije rovnice (77) s YN = YNT pro statické napětí podle 7.5 a vhodnými hodnotami sFE, Yd rel T, YR rel T, YX a SF min. |
|
To evaluate the permissible tooth root stress (static), sFP stat, use equation (77) with YN = YNT for static stress according to 7.5 and appropriate values of sFE, Yd rel T, YR rel T, YX and SF min. |
7.1.3.4 Přípustné napětí v ohybu v patě zubu (1010 zátěžových cyklů), sFP10 |
|
7.1.3.4 Permissible tooth root stress (1010 load cycles), sFP10 |
K výpočtu přípustného napětí v ohybu v patě zubu (pro 1010 zátěžových cyklů), sFP10, se použije rovnice (77) s YN = YNT pro 1010 zátěžových cyklů podle 7.5 a vhodnými hodnotami sFE, Yd rel T, YR rel T, YX a SF min. |
|
To evaluate the permissible tooth root stress (1010 load cycles), sFP10, use equation (77) with YN = YNT for 1010 cycles according to 7.5 and appropriate values of sFE, Yd rel T, YR rel T, YX and SF min. |
7.1.3.5 Přípustné napětí v ohybu v patě zubu, sFP, pro omezenou nebo dlouhou životnost |
|
7.1.3.5 Permissible tooth root stress, sFP, |
Rozsah omezené životnosti je takový, kde počet zátě- |
|
The limited life range is that where the number of load cycles NL lies between the value corresponding to the static allowable and 3 ´ 106 load cycles. |
Rozsah dlouhé životnosti je takový, kde počet zátě- |
|
The long life range is that where the number of load cycles NL lies between 3 ´ 106 and 1010 load cycles. |
|
|
sFP for a given number of load cycles NL in the limited life range is determined by graphical or calculated interpolation (on a log-log scale) between the value obtained for reference strength in accordance with 7.1.3.2 and that obtained for static strength in accordance with 7.1.3.3. |
sFP pro daný počet cyklů NL v rozsahu dlouhé ži- |
|
sFP for a given number of load cycles NL in the long life range is determined by graphical or cal- |
Hodnoty přípustného napětí v ohybu v patě zubu, sFP, pro 1010 zátěžných cyklů nebyly zavedeny. |
|
Values of the permissible tooth root stress, sFP, for more than 1010 cycles have not been established. |
7.1.4 Faktor bezpečnosti pevnosti v ohybu, SF |
|
7.1.4 Safety factor for bending strength, SF |
Faktor SF se počítá z následující rovnice: |
|
The factor SF shall be calculated from the following equation: |
[image] (78)
SF je počítáno zvlášť pro pastorek a kolo, s sFG počí- |
|
SF is calculated separately for the pinion and wheel, with sFG calculated in accordance with equation (77) and 7.1.3, and sF from equation (75). |
Vice informací o faktoru bezpečnosti a pravděpodob- |
|
More information on safety factor and probability of failure can be found in ISO 6336-1:1996, 4.1.3. For the minimum safety factor for bending strength, SF min, see 7.9. |
7.2 Faktor tvaru, YF, a faktor korekce napětí, YS |
|
7.2 Form factor, YF, and stress correction factor, YS |
7.2.1 Obecně |
|
7.2.1 General |
Pomocí těchto faktorů se zohledňuje vliv tvaru zubu při jmenovitém napětí v ohybuí. YF a YS a jsou určovány zvlášť pro pastorek a kolo. Více informací viz ISO 6336-3. |
|
These are the factors by means of which the influence of tooth form on nominal bending stress is taken into account. YF and YS are determined separately for pinion and wheel. For more information see ISO 6336-3. |
Pro kola se šikmými zuby je, YF určen pro ekvivalentní virtuální přímé zuby. Parametry virtuálních přímých zubů viz 7.2.2.4. |
|
For helical gears, YF is determined for the equivalent virtual spur gear. See 7.2.2.4 for the parameters for virtual spur gears. |
Dále uvedené rovnice platí pro všechny základní profily zubů základního hřebene s podříznutím nebo bez podříznutí, ovšem s následujícími omezeními: |
|
The equations given below apply for all basic rack tooth profiles, with or without undercut, but with the following restrictions: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.2.2 Určení YF |
|
7.2.2 Determination of YF |
7.2.2.1 Obecně |
|
7.2.2.1 General |
Faktor tvaru zubu, YF, je určován z kritické šířky zubu v patě sFn a ramene ohybového momentu hFe odpo- |
|
The form factor, YF, is determined from the normal chordal dimension sFn of the tooth-root critical section and the bending moment arm hFe relevant to load application at the external gear tooth tip using the following equation. |
[image] (79)
7.2.2.2 Vnější ozubení |
|
7.2.2.2 External gearing |
Jestliže je hlava zubu zaoblená nebo zkosená, je nutné ve výpočtu nahradit průměr hlavové kružnice da hodnotou dNa „efektivního hlavového průměru“; dNa je průměr kružnice blízko hlavového válce, obsahující meze užitečného boku zubu. |
|
If the tip of the tooth has been rounded or chamfered, it is necessary to replace the tip diameter da in the |
Nejprve se určí hodnoty E, G a H: |
|
Firstly, determine the auxiliary values E, G, and H: |
[image] (80)
kde |
|
where |
[image]
(viz obrazek. 4) |
|
(see Figure 4) |
[image]
pokud nejsou ozubená kola podřezaná (viz obrazek 4) |
|
when gears are not undercut (see Figure 4) |
[image] (81)
[image] (82)
Dále se použije G a H spolu s q = p / 6 jako počáteční hodnotou na pravé straně rovnice (83). |
|
Next, use G and H together with q = p / 6 as a seed value (on the right-hand side) in equation (83). |
[image] (83)
Poté se použije nově vypočtené q a dosadí znovu do rovnice (83). Do rovnice (83) se opakovaně dosazuje, dokud se po sobě následující hodnoty q mezi sebou významně mění. Obecně obvykle funkce konverguje po dvou až třech iteracích. Konečná hodnota q se použije v rovnicích (84), (85), a (86). |
|
Use the newly calculated q and apply equation (83) again. Continue using equation (83) until there is no significant change in successive values of q. Generally, the function converges after two or three iterations. Use this final value of q in equations (84), (85), and (86). |
Normálná tětiva paty zubu, sFn: |
|
Tooth-root normal chord, sFn: |
[image] (84)
Poloměr zaoblení paty zubu, rF: |
|
Radius of root fillet, rF: |
[image] (85)
Rameno ohybového momentu, hFe: |
|
Bending moment arm, hFe: |
[image] (86)
Parametry virtuálního ozubení viz 7.2.2.4. |
|
See 7.2.2.4 for parameters for the virtual gear. |
7.2.2.3 Vnitřní ozubené soukolí |
|
7.2.2.3 Internal gearing |
Je uvažováno, že hodnota faktoru tvaru speciálního hřebene může být dosazena jako přibližná hodnota faktoru tvaru vnitřního ozubeného kola. Profil takového hřebene by měl být variantou základního profilu hřebene takovou, že by vytvářel normální profil včetně hlavových a patních kružnic ozubeného kola spoluzabírajícího s kolem vnitřním. Úhel zatížené hlavy zubu je an. |
|
It is assumed that the value of the form factor of a special rack can be substituted as an approximate value of the form factor of an internal gear. The profile of such a rack should be a version of the basic rack profile, so modified that it would generate the normal profile, including tip and root circles, of an exact coun- |
[image]
Obrázek 4 – Profil základního hřebene s vyboulením |
|
Figure 4 – Basic rack profile of protuberance rack |
Hodnoty použité v rovnici (79) jsou určeny následovně. |
|
The values to be used in equation (79) are determined as follows. |
Normálná tětiva paty zubu, sFn2: |
|
Tooth-root normal chord, sFn2: |
[image] (87)
kde je |
|
where |
rfP2 poloměr nástroje (viz níže) |
|
rfP2 is the tool radius (see below) |
Rameno ohybového momentu, hFe2: |
|
Bending moment arm, hFe2: |
[image] (88)
s |
|
with |
den2 se vypočte z rovnice (100) s parametry majícími číslovku 2 přidanou k indexům |
|
den2 to be derived from equation (100) with parameters having 2 added to the subscripts |
dfn2 se vypočte stejným způsobem jako dan [rovnice (99); připomeňme, že dfn2 – df2 = dn2 – d2]. |
|
dfn2 to be derived in the same way as dan [equation (99); note that dfn2 – df2 = dn2 – d2] |
a |
|
and |
[image] (89)
Poloměr zaoblení paty zubu rF2: |
|
Root fillet radius rF2: |
Jestliže je znám poloměr zaoblení paty zubu ozube- |
|
When the root fillet radius of an internal gear tooth, rF2, is known, it shall be used for rfP2. When it is not known, the following approximation may be used: |
[image] (90)
Toto je potřeba ověřit. |
|
This shall be validated. |
[image] (91)
kde |
|
where |
dNf2 průměr kružnice blízko paty zubu, obsahující meze užitečného boku zubu vnitřního ozubení nebo většího z vnějích ozubení spoluzabírají- |
|
dNf2 represents the diameter of a circle near the tooth-roots, containing the limits of the usable flanks of an internal gear or the larger external gear of a mating pair. For internal gearing, diameters have a negative sign. |
7.2.2.4 Parametry virtuálních ozubených kol |
|
7.2.2.4 Parameters for virtual gears |
[image] (92)
[image] (93)
Aproximace: |
|
Approximation: |
[image] (94)
[image] (95)
[image] (96)
[image] (97)
[image] (98)
[image] (99)
[image] (100)
Počet zubů z je kladné číslo pro ozubené kolo s vnějším ozubením a záporné pro ozubené kolo s vnitřním ozu- |
|
The number of teeth z is positive for external gears and negative for internal gears (see footnote a in Table 1). |
[image] (101)
[image] (102)
[image] (103)
7.2.3 Určení YS |
|
7.2.3 Determination of YS |
Faktor korekce napětí YS je počítán pomocí (104), který je použitelný v rozsahu 1 £ qs < 8. |
|
The stress correction factor YS is calculated using equation (104), which is applicable in the range |
[image] (104)
kde |
|
where |
[image] (105)
kde |
|
with |
sFn z rovnice (84) pro ozubené kolo s vnějším ozu- |
|
sFn from equation (84) for external gears and equation (87) for internal gears; |
hFe z rovnice (86) pro ozubené kolo s vnějším ozu- |
|
hFe from equation (86) for external gears and equation (88) for internal gears. |
[image] (106)
kde |
|
with |
rF z rovnice (85) pro vnější ozubení a z rovnice (91) pro vnitřní ozubení. |
|
rF from equation (85) for external gears and equation (91) for internal gears. |
7.3 Faktor úhlu sklonu zubu, Yb |
|
7.3 Helix angle factor, Yb |
Napětí v ohybu v patě zubu virtuálního ozubeného kola s přímými zuby, sloužící jako předběžná hodnota, je přepočítáno pomocí faktoru úhlu sklonu zubu Yβ na hodnotu napětí pro ozubené kolo s šikmými zuby. Tím je zohledněna šikmá orientace přímek dotyku zubů (nižší napětí v patě zubu). |
|
The tooth-root stress of a virtual spur gear, calculated as a preliminary value, is converted by means of the helix factor Yβ to that of the corresponding helical gear. By this means, the oblique orientation of the lines of mesh contact is taken into account (lesser tooth-root stress). |
Pokud eb > 1 a b £ 30°, potom |
|
If eb > 1 and b £ 30° then |
[image] (107)
Pokud eb > 1 a b > 30°, potom |
|
If eb > 1 and b > 30° then |
[image] (108)
Pokud eb £ 1 a b £ 30°, potom |
|
If eb £ 1 and b £ 30° then |
[image] (109)
Pokud eb £ 1 a b > 30°, potom |
|
If eb £ 1 and b > 30° then |
[image] (110)
7.4 Referenční pevnost paty zubu, s FE |
|
7.4 Tooth-root reference strength, s FE |
ISO 6336-5 obsahuje informace o sFlim a sFE, pro běžnější materiály na výrobu ozubených kol. Jsou taktéž zahr- |
|
ISO 6336-5 provides information on values of sFlim and sFE, for the more popular gear materials. The require- |
Kvalita MQ je použita pro průmyslová ozubená kola, pokud není stanoveno jinak. V této mezinárodní normě je použita metoda B z ISO 6336-3:1996. |
|
The quality MQ is used for industrial gears unless otherwise agreed. Method B from ISO 6336-3:1996 is used in this International Standard. |
|
7.5 Life Factor, YNT |
|
V této mezinárodní normě je použita metoda B |
|
Method B from ISO 6336-3:1996 is used in this Inter- |
|
Table 7 – Life factor, YNT |
|
Materiála |
Počet cyklů zatížení |
Faktor životnosti YNT |
a Viz tabulka 2 pro vysvětlení použitých zkratek. b Z výroby a praxe předpokládané optimum. |
7.6 Relativní faktor vrubové citlivosti, Yd rel T |
|
7.6 Relative notch sensitivity factor, Yd rel T |
7.6.1 Obecně |
|
7.6.1 General |
Yd rel T udává přibližně toleranci přepětí materiálu v oblasti zaoblení paty zubu. V této mezinárodní normě je použita metoda B z ISO 6336-3:1996. |
|
Yd rel T indicates, approximately, the overstress tolerance of the material in the root fillet region. In this Interna- |
7.6.2 Yd rel T pro referenční a dlouhodobá napětí |
|
7.6.2 Yd rel T for reference and long life stresses |
Yd rel T lze vypočítat z rovnice (111). |
|
Yd rel T can be calculated using equation (111). |
[image] (111)
Tloušťka skluzové vrstvy r¢ může být převzata z ta- |
|
The slip-layer thickness r¢ can be taken from Table 8 as a function of the material. |
Relativní gradient napjatosti lze vypočítat z rovnice (112)11): |
|
The relative stress gradient can be calculated using the equation (112)11): |
[image] (112)
kde |
|
with |
[image]
Hodnota cT* pro normalizované referenční ozubené kolo se získá obdobně dosazením qsT = 2,5 za qs v rovnici (112). |
|
The value of cT* for the standard reference test gear is obtained similarly by substituting qsT = 2,5 for qs in equation (112). |
Tabulka 8 – Velikost tloušťky skluzové vrstvy r¢ |
|
Table 8 – Values for the slip layer thickness r¢ |
Materiála |
r¢ [mm] |
GG; sB = 150 N/mm2 GG,GGG (fer.); sB = 300 N/mm2 |
0,312 4 0,309 5 |
NT, NV; pro všechny tvrdosti |
0,100 5 |
St; sS = 300 N/mm2 St; sS = 400 N/mm2 |
0,083 3 0,044 5 |
V, GTS, GGG (perl., bai.); sS = 500 N/mm2 V, GTS, GGG (perl., bai.); sS = 600 N/mm2 V, GTS, GGG (perl., bai.); s0,2 = 800 N/mm2 V, GTS, GGG (perl., bai.); s0,2 = 1000 N/mm2 |
0,028 1 0,019 4 0,006 4 0,001 4 |
Eh, IF (pata); pro všechny tvrdosti |
0,003 0 |
a Viz tabulka 2 pro vysvětlení použitých zkratek. |
7.6.3 Yd rel T pro statické napětí |
|
7.6.3 Yd rel T for static stress |
Yd rel T lze vypočítat z rovnice (113) až (117). |
|
Yd rel T can be calculated using equations (113) to (117). |
|
|
|
[image] (113)
|
|
|
[image] (114)
|
|
|
[image] (115)
|
|
|
[image] (116)
Pro litinu GG a GGG (fer.) s namáháním do meze pevnosti12): |
|
For cast iron GG and GGG (ferr.) with stress up to fracture limit12): |
[image] (117)
7.7 Relativní faktor povrchu, YR rel T |
|
7.7 Relative surface factor, YR rel T |
7.7.1 Obecně |
|
7.7.1 General |
Relativní faktor povrchu, YR rel T, udává vliv stavu povrchu na napětí v ohybu v patě zubu. Primárně je závislý na drsnosti povrchu v zaoblení paty zubu. |
|
The surface factor, YR rel T, accounts for the influence on tooth-root stress of the surface condition in the tooth roots. Primarily, this is dependent on surface roughness in the tooth-root fillets. |
Vliv stavu povrchu na ohybové namáhání v patě zubu nezávisí pouze na drsnosti povrchu v zaoblení paty zubu, ale také na velikosti a tvaru (problém „zářezů v zářezu“). Tato oblast nebyla dosud natolik dostatečně dobře prostudována, aby na ni byl brán zřetel v této mezinárodní normě. Zde použitá metoda je platná pouze když škrábance a podobná poškození nejsou hlubší než 2 ´ Rz. |
|
The influence of surface condition on tooth-root bending strength does not depend solely on the surface rough- |
POZNÁMKA 2 ´ Rz je předběžně stanovená hodnota. |
|
NOTE 2 ´ Rz is a preliminary estimated value. |
V této mezinárodní normě je použita metoda C |
|
In this International Standard, Method C of ISO 6336-3:1996 is used. |
7.7.2 YR rel T, pro referenční a dlouhodobá napětí |
|
7.7.2 YR rel T, for reference and long life stresses |
Pro všechny materiály, |
|
For all materials, |
|
|
if Rz £ 16 mm then: |
[image] (118)
Jestliže Rz > 16 mm pak: |
|
If Rz > 16 mm then: |
[image] (119)
7.7.3 YR rel T, pro statické napětí |
|
7.7.3 YR rel T, for static stress |
Pro všechny materiály, bez závislosti na drsnosti v za- |
|
For all materials, no dependence on root fillet roughness: |
[image] (120)
7.8 Faktor rozměru, YX |
|
7.8 Size factor, YX |
YX je použito pro zahrnutí vlivu rozměru na: |
|
YX is used to allow for the influence of size on: |
|
|
the probable distribution of weak points in the material structure; |
gradient napjatosti, který v teorii materiálů klesá s rostoucími rozměry; |
|
the stress gradients, which in materials theory decrease with increasing dimensions; |
kvalitu materiálu; |
|
material quality; |
pokud jde o kvalitu výkovku, přítomnost defektů apod. |
|
as regards quality of forging, presence of defects etc. |
V této mezinárodní normě je použita metoda B |
|
Method B of ISO 6336-3:1996 is used in this Interna- |
Hodnoty YX se počítají podle tabulky 9. |
|
YX is calculated in accordance with Table 9. |
Tabulka 9 – Faktor rozměru (pata zubu), YX |
|
Table 9 – Size factor (root), YX |
Materiála |
Normálný modul mn |
Faktor rozměru YX |
|||||||||
|
pro/for |
|
Všechny materiály |
statické/static |
– |
YX = 1,0 |
a Viz tabulka 2 pro vysvětlení použitých zkratek. |
7.9 Faktor minimální bezpečnosti (lom zubu), |
|
7.9 Minimum safety factor (tooth breakage), |
Obecná hlediska týkající se faktorů bezpečnosti, viz kapitola 4; výpočet skutečné hodnoty faktoru bezpečnosti v ohybu SF, viz 7.1.4. Jestliže se výrobce a uživatel nedohodnou jinak, je v této normě aplikována následující minimální hodnota faktoru bezpečnosti v ohybu: |
|
For general aspects concerning safety factors, see clause 4; for calculation of the actual safety factor (tooth breakage), SF, see 7.1.4. If not otherwise agreed between manufacturer and user, the following minimum safety factor (tooth breakage), SF min, is applied in this Inter- |
[image] (121)
Příloha A (normativní) |
|
Annex A (normative) |
Zvláštní prvky konstrukce méně obvyklého ozubeného kola |
|
Special features of less common gear designs |
A.1 Dynamický faktor, KV, pro planetové převodovky |
|
A.1 Dynamic factor, KV, for planetary gears |
A.1.1 Obecně |
|
A.1.1 General |
V ozubeném soukolí, kde je v záběru více kol, jako jsou předlohová ozubená kola a v případu planetových převodovek satelity a centrální kola, se vyskytuje několik vlastních frekvencí. Ty mohou být vyšší nebo nižší než vlastní frekvence samotného páru ozubených kol s jediným záběrem. |
|
In gear trains which include multiple mesh gears such as idler gears and in epicyclic gearing, planet and sun gears, there are several natural frequencies. These can be higher or lower than the natural frequency of a single gear pair which has only one mesh. |
Ačkoliv hodnoty Kv určené s pomocí vzorce z této mezinárodní normy mohou být považovány za nejisté, mohou být užitečné jako předběžný odhad. Pokud je to možné, tak je doporučeno tyto hodnoty znovu určit přesnějším postupem. |
|
Although values of Kv determined using the formulae in this International Standard shall be considered as unreliable, nevertheless they can be useful as preliminary assessments. It is recommended that, if possible, they should be re-assessed using a more accurate procedure. |
Pro analýzu méně obvyklých ozubení by měla být přednostně použita metoda A z ISO 6336-1:1996. Pro další informace viz 6.1.1 v ISO 6336-1:1996. |
|
Method A of ISO 6336-1:1996 should be preferred for the analysis of less common transmission designs. Refer to 6.1.1 of ISO 6336-1:1996 for further information. |
A.1.2 Výpočet ekvivalentní hmotnosti páru spoluzabírajících kol s vnějším ozubením |
|
A.1.2 Calculation of the equivalent mass |
Viz 5.6.2 |
|
Refer to 5.6.2 |
A.1.3 Určení kritických otáček pro konstrukci méně obvyklého oyubeného kola |
|
A.1.3 Resonance speed determination for less common gear designs |
A.1.3.1 Obecně |
|
A.1.3.1 General |
Určení kritických otáček v případu méně obvyklých ozubených kol by mělo být provedeno pokocí metody A. Nicméně pro přibližné určení mohou být použity jiné metody. Příkladem jsou |
|
The resonance speed determination for less common gear designs should be made using Method A. However, other methods may be used to approximate the effects. Some examples are |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A.1.3.2 Hřídel pastorku se středním průměrem zubu, dm1, stejným s průměrem hřídele |
|
A.1.3.2 Pinion shaft with diameter a mid-tooth, dm1, about equal to the shaft diameter |
Vysoká torzní tuhost pastorkového hřídele je do velké míry kompenzována hmotností hřídele. Kritické otáčky proto mohou být vypočteny běžným způsobem s využitím hmotnosti pastorku (ozubená část) a záběrové tuhosti cg. |
|
The high torsional stiffness of the pinion shaft is to a great extent compensated by the shaft mass. Thus the resonance speed can be calculated in the normal way, using the mass of the pinion (toothed portion) and the normal mesh stiffness cg. |
A.1.3.3 Dvě pevně spojená souosá ozubená kola |
|
A.1.3.3 Two rigidly connected coaxial gears |
Je uvažována hmotnost většího ze spojených kol. |
|
The mass of the larger of the connected gears is to be included. |
A.1.3.4 Jedno velké kolo poháněné dvěma pastorky |
|
A.1.3.4 One large wheel driven by two pinions |
Jelikož hmotnost kola je zpravidla výrazně větší než hmotnosti pastorků, mohou být jednotlivé záběry uvažovány samostatně, tj.: |
|
As the mass of the wheel is normally much greater than the masses of the pinions, each mesh can be considered separately, i.e.: |
|
|
|
|
|
|
A.1.3.5 Planetová soukolí |
|
A.1.3.5 Planetary gears |
S ohledem na mnoho přenosových tras, které zahrnují i jiné tuhosti než záběrové, je chování planetových převodů z hlediska vibrací velmi složité. Výpočet dyna- |
|
Because of the many transmission paths which include stiffnesses other than mesh stiffness, the vibratory behaviour of planetary gears is very complex. The calculation of dynamic load factors using simple for- |
|
|
|
Ekvivalentní hmotnost pro určení kritických otáček centrálního kola nE1 je dána vztahem |
|
The equivalent mass for the determination of the resonance speed of the sun gear nE1 is given by |
[image] (A.1)
kde |
|
where |
J*pla, J*sun jsou momenty setrvačnosti pro jed- |
|
J*pla, J*sun are the moments of inertia per unit face- |
rb sun = 0,5 db sun; |
|
rb sun = 0,5 db sun; |
rb pla = 0,5 db pla; |
|
rb pla = 0,5 db pla; |
p je počet satelitů v uvažovaném převo- |
|
p is the number of planet gears in the gear stage under consideration. |
Hodnota mred určená z rovnice (A.1) by měla být použita v rovnici pro výpočet N (viz 5.6.2.2), kde za záběrovou tuhost cg dosazujeme hodnotu zábě- |
|
The value, mred, determined from equation (A.1), shall be used in the equation for calculating N (see 5.6.2.2) where a mesh stiffness approximately equal to a single planetary gear shall be used for the mesh stiffness cg and the number of teeth on the sun gear shall be used for z1. |
Ohledně planetových převodů je třeba poznamenat, že Ft v rovnicích (12), (13) a (14) (viz 5.6.2.3) je rovno celkovému tangenciálnímu zatížení centrálního kola dělenému počtem satelitů. |
|
Concerning planetary gears, it should be noted that Ft in equations (12), (13) and (14) (see 5.6.2.3) is equal to the total tangential load applied to the sun gear divided by the number of planet gears. |
|
|
|
V tomto případu je hmotnost korunového kola uva- |
|
In this case, the mass of the annulus gear can be assumed to be infinite. Thus, the equivalent mass becomes equal to the referred mass of the planet gear. This can be determined as follows: |
[image] (A.2)
s výše uvedeným významem použitých symbolů. |
|
with the notation as above. |
|
|
|
V tomto případu může být uvažovaná hmotnost korunového kola určena jako v případu vnějšího kola a ekvivalentní hmotnost satelitu se vypočte podle rovnice (A.2). Jestliže s centrálním kolem zabírá více satelitů, je použit postup popsaný v A.1.3.4. |
|
In this case the referred mass of the annulus gear may be determined as for an external wheel and the planet gear equivalent mass calculated in accordance with equation (A.2). The procedure described in A.1.3.4 shall be used when the annulus gear meshes with several planet gears. |
A.1.3.6 Předlohová soukolí |
|
A.1.3.6 Idler gears |
Přibližné hodnoty mohou být určeny následujícím postupem, jestliže hnací a hnaná kola mají zhruba stejnou velikost, s vloženým kolem také přibližně stejně velkým nebo o trochu větším: |
|
Approximate values can be obtained from the following when the driving and driven gears are roughly of the same size, with the idler gear also about the same size or a little larger: |
|
|
reduced mass |
[image] (A.3)
záběrová tuhost |
|
mesh stiffness |
[image] (A.4)
kde |
|
where |
J*1, J*2, J*3 jsou momenty setrvačnosti pro jednot- |
|
J*1, J*2, J*3 are the moments of inertia per unit facewidth of the pinion, the idler and the wheel, respectively, in kilogram millimetres squared per millimetre (kg mm2/mm); |
cg1,2 je záběrová tuhost dvojice hnací kolo/ vložené kolo; |
|
cg1,2 is the mesh stiffness of the driver and idler gear pair; |
cg2,3 je záběrová tuhost dvojice vložené kolo / hnané kolo (viz Příloha B pro určení cg). Přesnější analýza je dopo- |
|
cg2,3 is that of the idler and driven gear pair (see annex B for the determination of cg). More accurate analysis is recommended if the reference speed is in the range 0,6 < < 1,5. |
Jestliže je vložené kolo podstatně větší než hnací a hnané kolo nebo jestliže hnací či hnané kolo je podstatně menší než zbylá dvě, faktor Kv může být vypočítán zvlášť pro každý spoluzabírající pár, tj. |
|
If the idler is substantially larger than the driving and driven gears or, if the driving gear or driven gear is substantially smaller than the two other gears, Kv can be calculated separately for each meshing pair, i.e. |
pro kombinaci hnací/vložené kolo a |
for the driver-idler gear combination, and |
|
pro kombinaci vložené/hnané kolo. |
for the idler-driven gear combination. |
|
Hodnoty mred vypočtené podle výše uvedeného mohou být dosazeny do rovnice (7) pro určení kritických otáček. |
|
Values of mred calculated in accordance with the above may be substituted in equation (7) to determine the resonance speed. |
V případech, které zde nejsou uvedeny, je doporučena podrobná analýza. |
|
An accurate analysis is recommended for cases not mentioned here. |
Příloha B (normativní) |
|
Annex B (normative) |
Parametry zubové tuhosti c' a cg |
|
Tooth stiffness parameters c' and cg |
B.1 Obecně |
|
B.1 General |
Parametr tuhosti zubu představuje požadované zatížení na 1 mm šířky zubu směřované podél záběrové přímky13), které v souladu se zatížením vytvoří deformaci veli- |
|
A tooth stiffness parameter represents the requisite load over a 1 mm facewidth, directed along the line of action13) to produce in line with the load, the defor- |
Měrná tuhost zubů c′ je maximální tuhost jednoho zubového páru dvojice spoluzabírajících čelních ozu- |
|
Single stiffness c′ is the maximum stiffness of a single tooth pair of a spur gear pair. It is approximately equal to the maximum stiffness of a tooth pair in single pair contact14). c′ for helical gears is the maximum stiffness normal to the helix of one tooth pair. |
Tuhost záběru cg je průměrná hodnota tuhosti všech zubů v záběru. |
|
Mesh stiffness cg is the mean value of stiffness of all the teeth in a mesh. |
Metodu B z ISO 6336-1:1996, která je použita v této mezinárodní normě, je možné aplikovat v oblastech x1 ³ x2 a 0,5 ³ (x1 + x2) £ 2. |
|
Method B from ISO 6336-1:1996, used in this Inter- |
B.2 Měrná tuhost c′ |
|
B.2 Single stiffness c′ |
B.2.1 Výpočet c’ |
B.2.1 Calculation of c’ |
|
Pro měrné zatížení Ft KA / b ³ 100 N/mm2: |
|
For specific loading Ft KA / b ³ 100 N/mm2: |
[image] (B.1)
B.2.2 Teoretická měrná tuhost, c′th |
|
B.2.2 Theoretical single stiffness, c′th |
[image] (B.2)
kde |
|
where |
[image] (B.3)
Tabulka B.1 – Konstanty pro rovnici (B.3) |
|
Table B.1 – Constants for equation (B.3) |
c1 |
c2 |
c3 |
c4 |
c5 |
c6 |
c7 |
c8 |
c9 |
0,047 23 |
0,155 51 |
0,257 91 |
–0,006 35 |
–0,116 54 |
–0,001 93 |
–0,241 88 |
0,005 29 |
0,001 82 |
B.2.3 Faktor polotovaru ozubeného kola, CR |
|
B.2.3 Gear blank factor, CR |
CR = 1 pro ozubená kola vyrobená z plných diskových kol. |
|
CR = 1 for gears made from solid disc blanks. |
Pro ostatní ozubená kola: |
|
For other gears: |
[image] (B.4)
Okrajové podmínky: |
|
Boundary conditions: |
pro bs/b < 0,2 dosaďte bs/b = 0,2; |
|
when bs/b < 0,2 substitute bs/b = 0,2; |
pro bs/b > 1,2 dosaďte bs/b = 1,2. |
|
when bs/b > 1,2 substitute bs/b = 1,2. |
Význam značek viz obrázek B.1. |
|
See Figure B.1 for symbols. |
B.2.4 Faktor základního profilu, CB |
|
B.2.4 Basic rack factor, CB |
CB může být získáno z rovnice (B.5) |
|
CB can be obtained from equation (B.5) |
[image] (B.5)
B.2.5 Doplňující informace |
|
B.2.5 Additional information |
|
|
|
|
|
|
[image] (B.6)
|
|
|
B.2.6 Záběrová tuhost, cg |
|
B.2.6 Mesh stiffness, cg |
Pro kola s přímými zuby s ea ³ 1,2 a kola s šikmými zuby s b £ 30°, záběrová tuhost: |
|
For spur gears with ea ³ 1,2 and helical gears with |
[image] (B.7)
s c′ podle rovnice (B.1). |
|
with c′ according to equation (B.1). |
[image]
Obrázek B.1 – Značky pro určení CR |
|
Figure B.1 – Symbols for determination of CR |
Příloha C (informativní) |
|
Annex C (informative) |
Pokyny pro hodnoty aplikačního faktoru, KA |
|
Guide values for application factor, KA |
C.1 Stanovení hodnot aplikačního faktoru |
|
C.1 Establishment of application factors |
Aplikační faktor může být stanoven nejlépe na zá- |
|
Application factors can best be established from a tho- |
Aplikační faktor KA je použit pro změnu hodnoty Ft, kde je třeba vzít v úvahu zatížení přispívající k zatí- |
|
The factor KA is used to modify the value Ft, to take into account loads additional to nominal loads which are imposed on the gears from external sources. If it is not possible to determine the equivalent tangential load (see 5.2) by comprehensive system analysis or from measured values using a suitable cumulative damage criterion, the empirical guidance values in Table C.1 may be used. |
C.2 Orientační hodnoty pro aplikační faktor |
|
C.2 Approximate values for the application factors |
Tabulka C.1 poskytuje typické hodnoty aplikačního faktoru, které mohou být použity při nedostačujících zkušenostech z provozu, nebo pokud není dostupná detailní analýza. Hodnot v tabulce je třeba používat |
|
Table C.1 provides typical values for application factors which may be used if service experience is lacking or when a detailed analysis is not available. The table should be used with caution since much higher values have occurred in some applications. Values as high as 10 have been used. |
Hodnoty se vztahují pouze na převody, které pracují mimo rychlosti v oblasti rezonance, pod relativně stálým zatížením. Pokud provozní podmínky zahrnují neobvykle velká zatížení, pohony s vysokými náběhovými momenty, přerušovaný provoz či vysoké opakující se rázové zatížení, je třeba ověřit bezpečnost statické a omezené životnosti převodu (viz. ISO 6336-1, ISO 6336-2 a ISO 6336-3). |
|
The values only apply to transmissions which operate outside the resonance speed range under relatively steady loading. If operating conditions involve unusually heavy loading, motors with high starting torques, intermittent service or heavy repeated shock loading, the safety of the static and limited-life load capacity of the gears shall be verified (see ISO 6336-1, ISO 6336-2 and ISO 6336-3). |
Tabulka C.1 – Aplikační faktor, KA |
|
Table C.1 – Application factors, KA |
Pracovní charakteristiky hnacího stroje |
Pracovní charakteristiky hnaného stroje |
|||||
|
|
Rovnoměrná |
1,00 |
1,25 |
1,50 |
1,75 |
Lehké rázy |
1,10 |
1,35 |
1,60 |
1,85 |
Střední rázy |
1,25 |
1,50 |
1,75 |
2,00 |
Velké rázy |
1,50 |
1,75 |
2,00 |
2,25 nebo vyšší/or higher |
PŘÍKLADY |
|
EXAMPLES |
|
|
|
V tomto systému může krátkodobě dojít až k šestiná- |
|
In this system, short-circuit torques of up to six times the nominal torque can occur. Such overloads can be shed by means of safety couplings. |
|
|
|
Pokud je dosaženo shody frekvence kompresoru |
|
If pump frequency and torsional natural frequency coincide, considerable alternating stresses can occur. |
|
|
|
Počáteční rázové momenty, které mohou být až šestinásobkem válcovacích momentů, musí být brány v úvahu u takovéhoto případu. |
|
Initial pass-shock-torques up to six times the rolling torque shall be taken into account in these cases. |
|
|
|
Při startu se mohou krátce (přibližně 10 amplitud) vyskytovat střídavé momenty, až pětinásobné oproti nominálním hodnotám. Příslušnými opatřeními se lze však zcela vyvarovat nebezpečným střídavým momentům. |
|
Alternating torques up to five times the nominal torque can occur briefly (approximately 10 amplitudes) on starting; however, hazardous alternating torques can often be completely avoided by the appropriate detuning measures. |
Informace a zde poskytnuté numerické hodnoty však nelze aplikovat zcela obecně. Velikost špičkového točivého momentu závisí na systému hmota-pružina, bezpečnostních opatřeních (bezpečnostní spojka, ochrana nesynchronizovaného spínání elektrických strojů) atd. |
|
Information and numerical values provided here cannot be generally applied. The magnitude of the peak torque depends on the mass spring system, the forcing term, safety precautions (safety coupling, protection for unsyn- |
V kritických případech je tedy nezbytná pečlivá analýza. Je doporučeno dohodnout se na vhodných opatřeních přiměřených chodu. |
|
Thus in critical cases careful analysis is essential. It is then recommended that agreement be reached on suitable actions. |
Aplikační faktor je třeba, jako minimální požadované hodnoty, vzít v úvahu při objednávce. Viz kapitola 4. |
|
Application factors stated in the purchase order should be taken into consideration as minimum required values. Also see clause 4. |
Přídavné setrvačné hmoty, momenty vycházející z efektu setrvačníku, je třeba brát také v úvahu. Brzdný moment příležitostně vyvíjí maximální zatížení, je tedy třeba jeho vliv zahrnout do výpočtu zatížení. |
|
Where there are additional inertial masses, torques resulting from the flywheel effect are to be taken into consideration. Occasionally, braking torque provides the maximum loading and thus influences calculation of load capacity. |
Předpokládá se, že materiály ozubených kol mají odpovídající přetížitelnost. Při použití materiálů, které jsou na mezi přetížitelnosti, při návrhu by měl být kladen důraz na špičková zatížení. |
|
It is assumed the gear materials used should have adequate overload capacity. When materials used have only marginal overload capacity, designs should be laid out for endurance at peak loading. |
Hodnota vnějšího dynamického zatížení KA pro mírné, střední a těžké rázové zatížení může být zmírněna pomocí hydraulické spojky nebo pružné spojky, zejména pak vibrace pohlcující spojky, kde to charakteristika spojky dovoluje. |
|
The KA value for moderate, average and heavy shocks can be reduced by using hydraulic couplings or torque matched elastic coupling, and especially vibration attenuating couplings when the characteristics of the couplings so permit. |
Tabulka C.2 – Příklady hnacích strojů s různými pracovními charakteristikami |
|
Table C.2 – Examples for driving machines with various working characteristics |
Pracovní charakteristika |
Hnací stroj |
Rovnoměrná |
Elektrický motor (např. stejnosměrný motor), parní či plynová turbína s rovnoměrným provozema a malými, řídce se vyskytujícími, náběhovými momentyb. |
Lehké rázy |
Parní turbína, plynová turbína nebo elektrický motor (velké, často se vyskytující náběhové momentyb) |
Střední rázy |
Víceválcový spalovací motor |
Těžké rázy |
Jednoválcové spalovací motory |
a Na základě vibračních zkoušek nebo zkušeností z obdobných zařízení. b Viz provozní graf životnosti ZNT YNT pro materiál podle ISO 6336-2 a ISO 6336-3. Posouzení okamžitých přetěžovacích momentů – viz. tabulka C.1. |
Tabulka C.3 – Příklady pracovních charakteristik poháněných strojů |
|
Table C.3 – Examples of working characteristics of driven machines |
Pracovní charakteristiky |
Poháněné stroje |
Rovnoměrná |
Stálý generátor proudu, rovnoměrně zatěžovaný dopravníkový pás nebo plošina dopravníku, šnekový dopravník, lehké zdviže, balicí stroje, pohony posuvů obráběcích strojů, ventilátory, lehké odstředivky, odstředivá čerpadla, míchadla a míchačky lehkých tekutin či materiálů s rovnoměrnou hustotou, nůžky, lisy, razicí strojea, vertikální ozubené kolo, řídicí ozubené kolob. (Steady load current generator; uniformly loaded conveyor belt or platform conveyor; worm conveyor; light lifts; packing machinery; feed drives for machine tools; ventilators; lightweight centrifuges; centrifugal pumps; agitators and mixers for light liquids or uniform density materials; shears; presses, stamping machinesa; vertical gear, running gearb) |
Lehké rázy |
Nerovnoměrně (např. kusy nebo dávkově) zatěžované pásové dopravníky nebo plošinové dopravníky, hlavní pohony obráběcích strojů, těžké zdviže, věžové jeřáby, průmyslové a důlní ventilátory, těžké odstředivky, odstředivá čerpadla, míchadla a míchačky pro viskózní tekutiny nebo substance s nerovnoměrnou hustotou, víceválcová pístová čerpadla, distribuční čerpadla, vytlačovače (obecně), tiskařské stroje, rotační pece, válcovací stolicec (kontinuální válcování pásů zinku a hliníku, válcování drátů a tyčí). (Non-uniformly (i.e. with piece or batched components) loaded conveyor belts or platform conveyors; machine tool main drives; heavy lifts; crane slewing gear; industrial and mine ventilator; heavy centrifuges; centrifugal pumps; agitators and mixers for viscous liquids or substances of non-uniform density, multi-cylinder piston pumps, distribution pumps; extruders (general); calendars; rotating kilns; rolling mill standsc (continuous zinc and aluminium strip mills, wire and bar mills).) |
Střední rázy |
Extrudery pryže, nepřetržitě pracující míchadla pro pryž a plasty, kulové mlýny (lehké), stroje zpracovávající dřevo (rámové pily, laťové pily), válcovny sochorůc,d, zdvihací zařízení, jednoválcová pístová čerpadla. (Rubber extruders; continuously operating mixers for rubber and plastics; ball mills (light); woodworking machine (gang saws, lathes); billet rolling millsc, d; lifting gear; single cylinder piston pumps.) |
Silné rázy |
Rypadla (pohon kola rypadla), pohon řetězového rypadla, prosívací pohony, mechanická rypadla, kulové mlýny (těžké), hnětače pryže, drtiče (kámen, ruda), slévárenské stroje, těžká distribuční čerpadla, rotační vrtačky, cihlové lisy, odkorňovací stroje, brousicí stroje, válcování za studenac,e, briketovací lisy, drticí mlýny. (Excavators (bucket wheel drives), bucket chain drives; sieve drives; power shovels, ball mills (heavy); rubber kneaders; crushers (stone, ore); foundry machines; heavy distribution pumps; rotary drills; brick presses; debarking mills; peeling machines; cold stripc, e; briquette presses; breaker mills.) |
a Jmenovitý moment = maximální střihací, lisovací či razicí moment. b Jmenovitý moment = maximální výchozí moment. c Jmenovitý moment = maximální válcovací moment. d Moment z proudového omezení. e KA do 2,0 z důvodu častého praskání pásu. |
Příloha D (informativní) |
|
Annex D (informative) |
Pokyn pro hodnoty podélné vypouklosti |
|
Guide values for crowning and end relief of teeth of cylindrical gears |
D.1 Obecně |
|
D.1 General |
Vhodně navržená podélná vypoklost a odlehčení konců zubů má pozitivní vliv na rozložení zatížení podél šířky ozubení kola (viz. 5.7). Detailní návrh by měl být založen na pečlivém odhadu deformací a výrobních odchylek ozubení. Pokud jsou deformace značné, mo- |
|
Well-designed crowning and end relief have a beneficial influence on the distribution of load over the facewidth of a gear (see 5.7). Design details should be based on a careful estimate of the deformations and manu- |
D.2 Hodnota podélné vypouklosti Cb |
|
D.2 Amount of crowning Cb |
Následující nezávazné pravidlo vychází ze zkušenosti; rozměr koruny (viz. obrázek D.1) nezbytný pro přijatelné rozložení zatížení může být stanoven následovně. |
|
The following non-mandatory rule is drawn from expe- |
Za určitých podmínek 10 mm £ Cβ £ 40 mm plus výrobní tolerance 5 mm do 10 mm, a když by měla být hodnota bcal/b větší než 1 nebude ozubené kolo soudkovité, |
|
Subject to the limitations 10 mm £ Cβ £ 40 mm plus a manufacturing tolerance of 5 μm to 10 mm, and that the value bcal/b would have been greater than 1 had the gears not been crowned, Cβ » 0,5 Fβx cv. |
Aby se zabránilo nadměrnému zatížení konce zubu, vypočteme soudkovitost koruny takto |
|
To avoid excessive loading of tooth ends, the crowning amount shall be calculated as: |
[image] (D.1)
Pokud jsou převody tak tuhé konstrukce, že fsh může být ve všech praktických případech zanedbáno, nebo pokud byly šroubovice upraveny tak, že kompenzují deformace na střední šířce zubu, následující hodnota by měla být nahrazena: |
|
When the gears are of such stiff construction that fsh can for all practical purposes be neglected, or when the helices have been modified to compensate for deformation at mid-facewidth, the following value may be substituted: |
[image] (D.2)
Subjektivní omezení 10 mm £ Cβ £ 25 mm plus výrobní tolerance kolem 5 mm, 60 % až 70 % horních hodnot je přiměřené pro extrémně přesné a vysoce spolehlivá ozubená kola. |
|
Subject to the restriction 10 mm £ Cβ £ 25 mm plus a manufacturing tolerance of about 5 mm, 60 % to 70 % of the above values are adequate for extremely accurate and reliable high speed gears. |
Viz. obrázek D.1. |
|
See Figure D.1. |
[image] |
Obrázek D.1 – Velikost podélné vypouklosti Cβ(b) |
|
Figure D.1 – Amount of crowning Cβ(b) |
D.3 Velikost CI(II) a šířka bI(II) odlehčení konců zubu |
|
D.3 Amount CI(II) and width bI(II) |
D.3.1 Metoda C.1 |
|
D.3.1 Method C.1 |
Tato metoda je založena na předpokládané hodnotě ekvivalentní úchylky křivky dotyku ozubeného soukolí, bez odlehčení konce zubu a doporučení pro velikost vypouklosti. |
|
This method is based on an assumed value for the equivalent misalignment of the gear pair, without end relief and on the recommendations for the amount of gear crowning. |
|
|
|
Pro zakalená ozubená kola s: CI(II) » Fβx cv plus výrobní tolerance od 5 do 10 mm. |
|
For through hardened gears: CI(II) » Fβx cv plus a manufacturing tolerance of 5 to 10 mm. |
Tedy, analogicky podle Fβx cv v D.2, CI(II) bude přibližně |
|
Thus, by analogy with Fβx cv in D.2, CI(II) should be approximately |
[image] (D.3)
Pro kalené a nitridované povrchy ozubených kol: CI(II) » 0,5 Fβx cv plus výrobní tolerance od 5 do 10 mm. |
|
For surface hardened and nitrided gears: |
Odtud, analogicky s Fβx cv v D.2, CI(II) bude přibližně |
|
Thus, by analogy with Fβx cv in D.2, CI(II) should be approximately |
[image] (D.4)
[image]
Obrázek D.2 – Velikost CI(II)(b) a šířka b(b) |
|
Figure D.2 – Amount CI(II)(b) and width b(b) |
Pokud jsou ozubená kola s takové tuhé konstrukce, že fsh může být pro veškeré praktické případy zanedbáno, nebo když sklon byl modifikován z dů- |
|
When the gears are of such stiff construction that fsh can for all practical purposes be neglected, or when the helices have been modified to com- |
60 % až 70 % uvedených hodnot je vhodných pro velmi přesná a spolehlivá ozubená kola s vysokými obvodovými rychlostmi. |
|
60 % to 70 % of the above values are appropriate for very accurate and reliable gears with high tangential velocities. |
|
|
|
Pro přibližně konstantní zatížení a vyšší obvodové rychlosti: bI(II) je menší z hodnot (0,1 b) nebo (1,0 m) |
|
For approximately constant loading and higher tan- |
Následující vztah je vhodný pro proměnlivé zatížení, nízké a průměrné rychlosti. |
|
The following is appropriate for variable loading, low and average speeds: |
bred = (0,5 do/to 0,7)b (D.5)
D.3.2 Metoda C.2 |
|
D.3.2 Method C.2 |
Tato metoda je založena na vychýlení převodové dvojice za předpokladu rovnoměrného rozložení zatížení po šířce zubu: |
|
This method is based on the deflection of gear pairs assuming uniform distribution of load over the facewidth: |
[image] (D.6)
kde |
|
where |
Fm = Ft KA Kv |
Pro vysoce přesná a spolehlivá ozubená kola s vyso- |
|
For highly accurate and reliable gears with high tangential velocities, the following are appropriate: |
CI(II) = (2 do/to 3)dbth (D.7)
bred = (0,8 do/to 0,9)b (D.8)
Pro podobná ozubená kolao s nižší přesností: |
|
For similar gears of lesser accuracy: |
CI(II) = (3 do/to 4)dbth (D.9)
bred = (0,7 do/to 0,8)b (D.10)
Bibliografie |
|
Bibliography |
ISO 701:1998 International gear notation – Symbols for geometrical data
ISO 4288:1998 Geometrical Product Specifications (GPS) – Surface texture: Profile method – Rules and procedures for the assessment of surface texture
ISO 9083:2001 Calculation of load capacity of spur and helical gears – Application to marine gears
Upozornění : Změny a doplňky, jakož i zprávy o nově vydaných normách jsou uveřejňovány ve Věstníku Úřadu
pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví.
Vaše názory, podněty a připomínky týkající se technických norem a zájem o možnou účast v procesech technické normalizace lze zaslat na e-mailovou adresu info@unmz.cz.
ČSN ISO 9085 |
+!5J0JG3-jdceeg! |
Zdroj: www.cni.cz