Статус документа

ГОСТ 21354-87 (СТ СЭВ 5744-86) Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчет на прочность

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое

МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ НА ПРОЧНОСТЬ АКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗУБЬЕВ И НА ПРОЧНОСТЬ ЗУБЬЕВ ПРИ ИЗГИБЕ

Методы распространяются на силовые зубчатые передачи внешнего зацепления, состоящие из стальных зубчатых колес, исходный контур которых соответствует требованиям ГОСТ 13755, встроенные или выполненные в виде самостоятельных агрегатов, работающие со смазкой в закрытом корпусе при окружных скоростях не свыше 25 м/с в пределах температур окружающего воздуха от минус 40 до плюс 100°С.

Методы расчета могут распространяться на силовые зубчатые передачи с параметрами, отличными от вышеперечисленных, если при их расчете будут учтены дополнительные факторы, оказывающие существенное влияние на прочность.

Методы расчета не распространяются на передачи, прочность которых надежно определена на основе экспериментов, опыта эксплуатации и подобия.

1. Общие положения

1.1. Термины и обозначения, относящиеся к геометрии и кинематике зубчатых передач, - по ГОСТ 16530 и ГОСТ 16531.

1.2. Основные термины и определения, относящиеся к прочности зубчатых передач, приведены в табл.3.

Таблица 3


Термин	Определение
Нагрузочная способность зубчатой передачи	Нагрузка, которую может безотказно передавать зубчатая передача в течение заданного срока службы при заданных режимах нагружения и условиях эксплуатации
Контактная прочность активных поверхностей зубьев	Способность активных поверхностей зубьев обеспечивать требуемую безопасность против прогрессирующего усталостного выкрашивания, а также предотвращение остаточной деформации или хрупкого разрушения поверхностного слоя
Прочность зубьев при изгибе	Способность зубьев обеспечить требуемую безопасность против усталостного или хрупкого излома зуба, а также его остаточной деформации

1.3. Метод расчета геометрических и кинематических параметров зубчатой передачи, применяемых в расчете на прочность, - по ГОСТ 16532 или по приложению 2 настоящего стандарта.

1.4. Буквенные обозначения, наименования параметров и единицы измерений приведены в табл.4.

Таблица 4


Обозначение	Наименование					Номер таблицы, пункта, формулы
	Межосевое расстояние, мм					Табл.20, п.1
	Ширина венца зубчатого колеса, мм					Табл.5, п.3
	Рабочая ширина венца зубчатой передачи, мм					Формула (2)
	Удельная нормальная жесткость пары зубьев, Н/(мм·мкм)					Табл.6, п.7.1.2
	Средняя удельная торцовая жесткость зубьев пары зубчатых колес, Н/(мм·мкм)					Табл.6, п.8.1
	Делительный диаметр, мм					Табл.20, п.3
	Диаметр вершин зубьев, мм					Табл.20, п.5
	Основной диаметр, мм					Табл.20, п.4
	Модуль упругости материала зубчатого колеса, МПа					Табл.6, п.1
	Окружная сила на делительном цилиндре в торцовом сечении, Н					Формула (2)
	Окружная сила на делительном цилиндре при расчете на выносливость при изгибе, Н					Табл.13, п.1
	Окружная сила на делительном цилиндре при расчете на контактную выносливость, Н					Табл.6, п.4
	Допуск на направление зуба, мкм					Табл.5, п.7.1
	Отклонение положения контактных линий вследствие упругой деформации и зазора в подшипниках, мкм					Табл.5, п.12
	Фактическое отклонение положения контактных линий в начальный период работы передачи, мкм					Табл.6, п.7.1.1
	Отклонение положения контактных линий вследствие погрешностей изготовления, мкм					Табл.6, п.7.1.1.1
	Предельное отклонение шага зацепления, мкм					Табл.5, п.8
	Коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев шестерни и колеса при расчете коэффициентов и					Табл.9
	Твердость сердцевины зубчатого колеса					Табл.5, п.17
	Твердость поверхности зубчатого колеса					Табл.5, п.16
	Толщина упрочненного слоя до исходной структуры (сердцевины), мм					Табл.5, п.15
	Коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку (не учтенную в циклограмме нагружения)					Табл.6, п.5
	Коэффициент при расчете на максимальную нагрузку					П.4.2.2
	Коэффициент нагрузки					Формула (38)
	Коэффициент, учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий			при расчете на прочность зубьев при изгибе		Табл.13, п.3 Табл.13, п.4 Табл.13, п.5
	Коэффициент нагрузки					П.3.1.1
	Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий Коэффициент, учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку Коэффициент, учитывающий приработку зубьев			при расчете на прочность активных поверхностей зубьев		Табл.6, п.8 Табл.6, п.7 Табл.6, п.6 Табл.6, п.7.2
	Требуемый ресурс, ч					Табл.5, п.11
	Нормальный модуль, мм					Табл.5, п.2
	Число циклов напряжений
	Показатель степени для пересчета и					Табл.13, п.5
	Эквивалентное число циклов напряжений при расчете изгибной выносливости					Табл.13, п.11
	Эквивалентное число циклов напряжений при расчете контактной выносливости					Табл.11, п.3
	Число циклов напряжений в соответствии с заданным сроком службы					Табл.11, п.3
	Число циклов напряжений, соответствующее перегибу кривой усталости, при расчете на изгибную выносливость					Табл.13, п.11.1
	Число циклов напряжений, соответствующее перегибу кривой усталости, при расчете на контактную выносливость					Табл.11, п.3.1
	Частота вращения, мин					Табл.5, п.10
	Параметр протуберанца, мм					Табл.13, п.6
	Показатель степени кривой усталости при расчете на изгибную выносливость					Табл.13, п.11
	Показатель степени кривой усталости при расчете на контактную выносливость					Табл.11, п.3
	Шероховатость поверхности по ГОСТ 2789-73 (высота неровностей профиля), мкм					Табл.11, п.4
	Расчетный коэффициент запаса прочности Минимальный коэффициент запаса прочности		при расчете на изгибную выносливость			Табл.13, п.11 Табл.13, п.11
	Коэффициент запаса прочности при расчете на прочность зубьев при изгибе максимальной нагрузкой					Табл.18, п.2
	Расчетный коэффициент запаса прочности Минимальный коэффициент запаса прочности		при расчете на контактную выносливость			Табл.11, п.2 Табл.11, п.2
	Вращающий момент, Н·м					Табл.5, п.9
	Окружная скорость на делительном цилиндре, м/с					Табл.20, п.10
	Удельная окружная динамическая сила, Н/мм					Табл.13, п.3.1 Табл.6, п.6.1
	Коэффициент смещения					Табл.20, п.4
	Коэффициент, учитывающий двустороннее приложение нагрузки					Табл.13, п.10.6
	Коэффициент, учитывающий влияние деформационного упрочнения или электрохимической обработки переходной поверхности зуба					Табл.13, п.10.4
	Коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений					Табл.13, п.6
	Коэффициент, учитывающий влияние шлифования переходной поверхности зуба					Табл.13, п.10.5
	Коэффициент долговечности Коэффициент, учитывающий влияние шероховатости переходной поверхности Коэффициент, учитывающий технологию изготовления Коэффициент, учитывающий размер зубчатого колеса Коэффициент, учитывающий влияние способа получения заготовки зубчатого колеса Коэффициент, учитывающий наклон зуба Коэффициент, учитывающий градиент напряжений и чувствительность материала к концентрации напряжений (опорный коэффициент)				при расчете на изгибную выносливость зубьев	Табл.13, п.9 Табл.13, п.13 Табл.13, п.10.2 Табл.13, п.14 Табл.13, п.10.3 Табл.13, п.7 Табл.13, п.12
	Опорный коэффициент рассчитываемого зубчатого колеса при максимальной нагрузке					П.4.2.4
	Опорный коэффициент испытываемого зубчатого колеса при максимальной нагрузке					П.4.2.4
	Коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев при расчете на выносливость при изгибе					Табл.13, п.8
	Значение приработки, уменьшающее отклонение шага зацепления в результате износа, мкм					Табл.10
	Коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубчатых колес, (МПа)					Табл.6, п.1
	Коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев					Табл.6, п.2
	Коэффициент, учитывающий влияние вязкости масла					Табл.11, п.6
	Коэффициент долговечности Коэффициент, учитывающий влияние исходной шероховатости сопряженных поверхностей зубьев			при расчете на выносливость активных поверхностей зубьев		Табл.11, п.3 Табл.11, п.4
	Коэффициент, учитывающий размеры зубчатого колеса					Табл.11, п.7
	Коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости					Табл.11, п.5
	Коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий					Табл.6, п.3
	Число зубьев					Табл.5, п.1
	Эквивалентное число зубьев					Табл.20, п.9
	Делительный угол профиля в торцовом сечении, рад.					Табл.20, п.1.1
	Угол зацепления, рад.					Табл.20, п.1.2
	Угол наклона, град.					Табл.5, п.5
	Основной угол наклона, рад.					Табл.5, п.2
		Коэффициенты, учитывающие влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля головок зубьев при расчетах				Табл.13, п.3.1.1 Табл.9
	Коэффициент торцового перекрытия					Табл.20, п.6
	Коэффициент осевого перекрытия					Табл.20, п.7
	Суммарный коэффициент перекрытия					Табл.20, п.8
	Коэффициент Пуассона					Табл.6, п.1
	Напряжение изгиба в опасном сечении на переходной поверхности зуба, МПа					П.4.1.1
	Предел выносливости зубьев при изгибе, МПа					Табл.13, п.10
	Предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжений, МПа					Табл.13, п.10.1
	Напряжение изгиба зуба при максимальной нагрузке					П.4.2.1
	Допускаемое напряжение изгиба зуба					П.4.1, ф-ла (39)
	Допускаемое напряжение при изгибе зуба максимальной нагрузкой, МПа					П.4.2.4
	Контактное напряжение, МПа					П.3.1
	Предел контактной выносливости					Табл.11, п.1
	Контактное напряжение при максимальной нагрузке					П.3.2.1
	Допускаемое контактное напряжение					П.3.1.2
	Допускаемое контактное напряжение при максимальной нагрузке					П.3.2.1
	Предел усталости материала зубчатого колеса, МПа					П.3.2.2