-32300: transport error - HTTP status code was not 200
СССР
Государственный стандарт от 01 января 1989 года № ГОСТ 21354-87
ГОСТ 21354-87 (СТ СЭВ 5744-86) Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчет на прочность
- Принят
- Государственным комитетом СССР по стандартам
27 октября 1987 года
- Разработан
- Министерством энергетического машиностроения СССР
01 января 1989 года
ГОСТ 21354-87
(СТ СЭВ 5744-86)
Группа Г02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ПЕРЕДАЧИ ЗУБЧАТЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ЭВОЛЬВЕНТНЫЕ
ВНЕШНЕГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ
Расчет на прочность
Cylindrical evolvent gears of external engagement. Strength calculation
ОКСТУ 0073
Дата введения 1989-01-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1.РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством энергетического машиностроения СССР РАЗРАБОТЧИКИ
Д.Э.Голлер, канд. техн. наук (руководитель темы); И.Я.Архипов, канд. техн. наук; А.Е.Мительман; В.Н.Кудрявцев, д-р техн. наук; А.А.Филипенков, канд. техн. наук; Д.Н.Решетов, д-р техн. наук; Р.М.Пратусевич, канд. техн. наук; К.И.Заблонский, д-р техн. наук; С.И.Филипович, канд. техн. наук; В.В.Брагин, д-р техн. наук; Н.М.Шоломов, канд. техн. наук; Э.В.Бабенкова, канд. техн. наук; И.Е.Тескер, канд. техн. наук
2.УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27.10.87 N 4020
3.Срок первой проверки 1995 г., периодичность проверки 10 лет
4.Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 5744-86
5.ВЗАМЕН ГОСТ 21354-75
6.ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта, приложения |
ГОСТ 1050-88 | Приложение 1, 11 |
ГОСТ 1435-90* | |
ГОСТ 1643-81 | |
ГОСТ 2789-73 | |
ГОСТ 4543-71 | |
ГОСТ 5639-82 | |
ГОСТ 13755-81 | Вводная часть, приложение 1 |
ГОСТ 16530-83 | Приложение 1 |
ГОСТ 16531-83 | |
ГОСТ 16532-70 | |
7.ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 1993 г.
Настоящий стандарт распространяется на передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные и устанавливает основные расчетные зависимости для определения контактной прочности активных поверхностей зубьев и прочности зубьев при изгибе эвольвентных цилиндрических металлических зубчатых колес внешнего зацепления передач общепромышленного применения с исходным контуром по ГОСТ 13755, модулем мм, работающих со смазкой маслом при окружных скоростях м/с.
Стандарт не распространяется на зубчатые цилиндрические эвольвентные передачи, для которых установлены особые правила расчета.
ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ
1.РАСЧЕТ ЗУБЬЕВ НА КОНТАКТНУЮ ПРОЧНОСТЬ
При расчете определяют контактное напряжение в полюсе зацепления. При малом числе зубьев (например, ) или неблагоприятных параметрах зацепления можно дополнительно проверить контактное напряжение и в других характерных фазах зацепления.
1.1.Контактное напряжение () в полосе зацепления
, (1)
где - контактное напряжение без учета дополнительных нагрузок (динамических и от неравномерности распределения, то есть при =1);
; (2)
- коэффициент нагрузки
; (3)
- коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубчатых колес;
- коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления (влияние радиусов кривизны боковых поверхностей и переход от окружной силы на делительном цилиндре на нормальную на начальном цилиндре);
- коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий;
- коэффициент, учитывающий наклон зуба (влияние угла наклона, не охваченное другими коэффициентами);
- окружная сила на делительном цилиндре в торцовом сечении;
- рабочая ширина венца зубчатой передачи;
- делительный диаметр шестерни;
- передаточное число;
- коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку (не учтенную в циклограмме нагружения);
- коэффициент, учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку;
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий;
- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зу
бьями.
1.2.Допускаемое контактное напряжение (), не вызывающее опасной контактной усталости материала
, (4)
где - предел контактной выносливости поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов напряжений;
- минимальный коэффициент запаса прочности;
- коэффициент долговечности;
- коэффициент, учитывающий влияние вязкости смазочного материала;
- коэффициент, учитывающий влияние исходной шероховатости сопряженных поверхностей зубьев;
- коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости;
- коэффициент, учитывающий влияние перепада твердостей материалов сопряженных поверхностей зубьев;
- коэффициент, учитывающий размер зубчатого колес
а.
1.3.Допускаемое предельное контактное напряжение (), не вызывающее остаточных деформаций или хрупкого разрушения поверхностного слоя
, (5)
где - предельное контактное напряжение при действии максимальной в частности ударной, нагрузки;
- минимальный коэффициент запаса прочности при расчете по максимальным контактным нагрузкам.
1.4.Нагрузочная способность поверхностей зубьев. Нагрузочная способность поверхностей зубьев обеспечивается при выполнении условий любого критерия (табл.1).
Таблица 1
Критерии | Условия нагрузочной способности |
Напряжение | , | (6) |
| | (7) |
Безопасность | , | (8) |
| | (9) |
Ресурс | , | (10) |
| | (11) |
Вероятность безотказной работы | , | (12) |
| | (13) |
Примечание. - расчетный коэффициент запаса прочности для предотвращения опасной контактной усталости
; (14)
- расчетный коэффициент запаса прочности для предотвращения остаточных деформаций или хрупкого разрушения поверхностного слоя при максимальной нагрузке
; (15)
- максимальное контактное напряжение за весь срок службы;
- число циклов напряжений в соответствии с расчетным сроком службы;
- число циклов напряжений в соответствии с заданным сроком службы;
- вероятность безотказной работы в течение заданного срока службы;
- минимальное регламентированное значение ;
- вероятность безотказной работы при расчете по максимальным контактным нагрузкам;
- минимальное регламентированное значение .
2.РАСЧЕТ ЗУБЬЕВ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ ИЗГИБЕ
При расчете определяют напряжение изгиба в опасном сечении на переходной поверхности.
2.1.Напряжение изгиба в опасном сечении
, (16)
где - коэффициент нагрузки
, (17)
- окружная сила на делительном цилиндре в торцовом сечении;
- ширина венца зубчатого колеса;
- нормальный модуль;
- коэффициент, учитывающий влияние формы зуба и концентрацию напряжений;
- коэффициент, учитывающий влияние наклона зуба;
- коэффициент, учитывающий влияние перекрытия зубьев;
- коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку (неучтенную в циклограмме нагружения);
- коэффициент, учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку;
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий;
- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубь
ями.
2.2.Допускаемое напряжение изгиба на переходной поверхности зуба, не вызывающее усталостного разрушения материала
, (18)
где - предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжений;
- минимальный коэффициент запаса прочности;
- коэффициент долговечности;
- коэффициент, учитывающий влияние шероховатости переходной поверхности;
- коэффициент, учитывающий размер зубчатого колеса;
- опорный коэффициент (учитывает чувствительность материла к концентрации напряжений).
2.3.Допускаемое напряжение изгиба в опасном сечении, не вызывающее остаточных деформаций, хрупкого излома или первичных трещин
, (19)
где - предельное напряжение изгиба при максимальной нагрузке
; (20)
- предел выносливости зубьев при изгибе;
- минимальный коэффициент запаса прочности при расчете по максимальным нагрузкам;
- максимальное значение коэффициента долговечности;
- опорный коэффициент при максимальной нагрузке;
- опорный коэффициент испытываемого зубчатого колеса при максимальной нагрузке.
2.4.Нагрузочная способность зуба при изгибе
Нагрузочная способность зуба при изгибе обеспечивается при выполнении условий любого критерия (табл.2).
Таблица 2
Критерии | Условия нагрузочной способности |
Напряжение | , | (21) |
| | (22) |
Безопасность | , | (23) |
| | (24) |
Ресурс | , | (25) |
| | (26) |
Вероятность безотказной работы | , | (27) |
| | (28) |
Примечание. - максимальное местное напряжение от изгиба в опасном сечении зуба за весь срок службы;
- расчетный коэффициент запаса прочности для предотвращения усталостного разрушения материала
; (29)
- расчетный коэффициент запаса прочности для предотвращения остаточных деформаций, хрупкого излома или первичных трещин при максимальной нагрузке;
; (30)
- число циклов напряжений в соответствии с расчетным сроком службы;
- числов циклов напряжений в соответствии с заданным сроком службы;
- вероятность отсутствия повреждений в течение заданного срока службы;
- минимальное регламентированное значение ;
- вероятность отсутствия хрупкого излома или остаточных деформаций при максимальной нагрузке;
- минимальное регламентированное значение .
3.Допускается вводить в расчетные формулы дополнительные коэффициенты, значения которых подтверждены теоретическими расчетами или экспериментально.
4.Методы расчета на прочность активных поверхностей зубьев и на прочность зубьев при изгибе приведены в приложениях 1-10.
5.Пример расчета зубчатой передачи на прочность приведен в приложении 11.