L

Các tính toán tương ứng có thể được xác định trong phạm vi tuổi thọ dài hạn.

4.2.4. Ứng suất uốn cho phép, s_FP: Phương pháp B_K, C_K và D_K

4.2.4.1. s_FP đối với ứng suất tĩnh và ứng suất tham khảo.

Ứng suất uốn cho phép được tính toán dựa trên độ bền của mẫu thử được cắt rãnh theo phương trình sau:

Trong đó:

...

...

...

Y_Sk: hệ số hiệu chỉnh ứng suất ứng với mẫu thử được cắt rãnh;

Y_Nk: hệ số tuổi thọ đối với ứng suất chân răng, ứng với đến mẫu thử được cắt rãnh. Hệ số này được sử dụng để tính khả năng chịu tải cao hơn cho số chu kỳ tải trọng được giới hạn;

Y_drelk hệ số độ nhạy tương đối là tỷ số của hệ số nhạy của bánh răng được kiểm và hệ số mẫu thử được cắt rãnh (xem điều 11) cho phép tính đến ảnh hưởng của độ nhạy vật liệu;

Y_Rrelk: hệ số nhám tương đối là tỷ số của hệ số nhám phần lượn chân răng của bánh răng được kiểm và hệ số nhám mẫu thử được cắt rãnh (xem điều 12). Cho phép tính các ảnh hưởng của độ nhám bề mặt của phần lượn chân răng;

Các thuật ngữ và ký hiệu khác có liên quan được định nghĩa trong 4.2.2

Giá trị của các hệ số có liên quan đến mẫu thử được cắt rãnh (s_{k lim}, Y_Sk và Y_Nk) phải được xác định bằng thử nghiệm hoặc lấy từ các tài liệu (xem 9.2). Đánh giá s_klim và đánh giá các hệ số ảnh hưởng tương ứng phải dựa trên các giá trị của ứng suất tĩnh và ứng suất tham chiếu đối với các phôi thử được cắt rãnh.

Các hệ số ảnh hưởng phải được xác định theo điều 4.2.2 và điều 4.2.3, sử dụng phương pháp Bk chi tiết hơn hoặc một trong các phương pháp được đơn giản hoá hơn, C_k hoặc D_k.

4.2.4.2. s_FP ứng với tuổi thọ ngắn hạn

Giá trị của s_FP phải được xác định phù hợp với các qui trình được mô tả trong 4.2.3.

...

...

...

4.2.5.1. s_FP đối với ứng suất tĩnh hoặc ứng suất tham chiếu.

Trường hợp này, ứng suất uốn cho phép được tính dựa trên độ bền của các mẫu thử được đánh bóng nhẵn theo phương trình sau:

Trong đó:

s_{p lim}: là giá trị giới hạn ứng suất uốn của mẫu thử dạng thanh thẳng có liên quan tới vật liệu và nhiệt luyện, có tính đến kích thước của mẫu thử. Sự khác nhau giữa tính chất nhiệt luyện vật liệu của mẫu thử và bánh răng được kiểm, nên điều kiện chế tạo phải được xem xét như trong trường hợp của s_klim trong 4.2.4.

Y_Np là hệ số tuổi thọ đối với ứng suất chân răng ứng với mẫu thử đánh bóng, phẳng nhẵn. Hệ số này được sử dụng để tính khả năng chịu tải cao hơn đối với số chu kỳ được giới hạn;

Y_d là hệ số độ nhạy của bánh răng được kiểm, ứng với mẫu thử được đánh bóng, phẳng nhẵn. Cho phép tính ảnh hưởng của độ nhạy vật liệu;

Y_R là hệ số bề mặt của bánh răng được kiểm ứng với mẫu thử đánh bóng, nhẵn. Cho phép tính các ảnh hưởng của độ nhám bệ mặt;

Các thuật ngữ và ký hiệu khác được định nghĩa trong 4.2.2

...

...

...

Các hệ số ảnh hưởng phải được xác định theo 4.2.2 và 4.2.3 bằng phương pháp B_p hoặc theo một trong các phương pháp đơn giản hơn, C_p hoặc D_p.

4.2.5.2. s_FP đối với tuổi thọ ngắn hạn

Giá trị của s_FP được xác định theo qui trình được mô tả trong 4.2.3 và 4.2.4

4.3. Hệ số an toàn đối với độ bền uốn (tránh gẫy răng), S_F

Tính toán hệ số an toàn S_F đối với bánh răng nhỏ và bánh răng lớn không giống nhau:

a) Phương pháp B

Các giá trị của s_FG đối với ứng suất tham chiếu và ứng suất tĩnh được tính toán theo 4.2.2 a) và b) theo phương trình (4). Đối với tuổi thọ ngắn hạn, s_FG được tính theo 4.2.3. s_F được tính theo phương trình (1) và (2).

b) Phương pháp C và D

...

...

...

c) Phương pháp B_k ,C_k và D_k

Tiếp theo các phương pháp được mô tả trong 4.3 a) hoặc b), s_FG được tính theo 4.2.4.

d) Phương pháp B_P , C_P và D_P

Các qui trình này theo sau các phương pháp được mô tả trong điều 4.3 a) hoặc b), với s_FG được tính toán theo 4.2.5.

Các giá trị giới hạn bền chân răng s_FG, ứng suất cho phép s_FP và ứng suất chân răng s_F, có thể được xác định theo các phương pháp khác nhau. Các phương pháp sử dụng cho mỗi một giá trị phải được qui định trong các tài liệu tính toán.

Chú thích 4: Các hệ số an toàn theo 4.3 có liên quan đến mô men xoắn truyền động.

Xem 4.1.3 ISO 6336-1 đối với các chỉ dẫn về giá trị của hệ số an toàn nhỏ nhất và rủi ro hư hỏng.

5. Các hệ số dạng răng, y_F và y_FA;; Hệ số đỉnh răng, y_Fs

5.1. Qui định chung

...

...

...

Xem 4.1.1. Hệ số Y_F được xác định khi tải trọng đặt tại điểm ăn khớp một đôi răng ngoài (phương pháp B) và hệ số Y_Sa được xác định khi tải trọng đặt tại đỉnh răng (phương pháp C).

Dây cung giữa các điểm tiếp tuyến 30^o với đường lượn chân răng xác định tiết diện được dùng làm cơ sở tính toán (xem Hình 3 đến Hình 6).

Xác định các giá trị của Y_F,, Y_S, Y_FS,, Y_Fa, và Y_Sa dựa trên dạng răng danh nghĩa với hệ số địch chỉnh thanh răng x. Các giá trị này cũng có thể nhận được từ Hình 9 đến Hình 32. Nói chung, tác động của sự giảm chiều dày răng đến ứng suất uốn của răng các bánh răng trụ được gia công tinh có thể được bỏ qua. Do chân răng của các răng bánh răng được cạo hoặc mài thường được tạo bằng dụng cụ cắt như dao phay lăn răng nên hình dạng và kích thước của chúng thường được xác định bằng chiều sâu cắt.

Do lượng vật liệu cho phép đối với quá trình gia công tinh như mài prôfin thường đặt chiều sâu của dụng cụ gia công liên quan đến trục bánh răng gồm giá trị hệ số dịch chỉnh thanh răng danh nghĩa x m_n trừ đi dung sai thiết kế để bảo đảm lượng dư gia công tinh lớn hơn so với lượng dư yêu cầu. Vì vậy, các giá trị tính toán ứng suất chân răng thường an toàn hơn.

Nếu sai lệch chiều dày răng gần chân răng làm giảm chiều dày lớn hơn 0,05m_n, phải lưu ý khi tính ứng suất, thay cho prôfin danh nghĩa bằng prôfin dụng cụ cắt ứng với giá trị dịch chỉnh thanh răng m_n x_E.

Hình 2- Kích thước và prôfin thanh răng cơ sở (prôfin hoàn chỉnh)

Các phương trình trong các phần của TCVN 7578 áp dụng cho tất cả các prôfin thanh răng cơ sở (xem Hình 2) có hoặc không có cắt lẹm chân răng nhưng có các hạn chế sau:

a) Điểm tiếp xúc tại tiếp tuyến góc 30^o phải nằm trên đường lượn chân răng do góc lượn của thanh răng cơ sở tạo thành;

...

...

...

c) Răng phải được tạo bằng các dụng cụ cắt như dao phay lăn, dụng cụ cắt dạng thanh răng

d) Khi tính hiệu suất theo dạng răng hoàn chỉnh, có thể được bỏ qua lượng dư mài prôfin và các lượng dư tương tự kể cả lượng dư chiều dày răng. Trong thực tế, có thể thừa nhận kích thước thanh răng cơ sở của dụng cụ cắt giống hệt kích thước thanh răng cơ sở của bánh răng.

Các giải thích trên áp dụng cho của bánh răng thẳng và bánh răng nghiêng. Các giá trị Y_F, Y_Fa và Y_fs được xác định với bánh răng thẳng tương đương của bánh răng nghiêng; số răng tương đương z_n có thể được xác định theo phương trình (19) hoặc (20) hoặc giá trị gần đúng của z_n có thể được lấy từ Hình 8. Các giá trị Y_F, Y_Fa và Y_Fs được xác định riêng cho bánh răng lớn và bánh răng nhỏ.

5.2. Tính toán hệ số dạng răng, Y_F: phương pháp B

Để xác định kích thước danh nghĩa của dây cung s_Fn tại tiết diện nguy hiểm chân răng và cánh tay đòn mô men uốn h_{F e} khi đặt tải trọng tại điểm ăn khớp một đôi răng ngoài của bánh răng ăn khớp ngoài đối với phương pháp B, được chỉ dẫn trên Hình 3. Phương trình dưới đây sử dụng các kí hiệu minh họa trong Hình 3:

Đế đánh giá các giá trị chính xác của h_Fe, s_Fn và a_Fen. Tr−ớc tiên lấy giá trị của q với độ chính xác hợp lý, thường là sau khi tính lặp lại hai hoặc 3 lần công thức (15). Hệ số dạng răng Y_F không được xác định bằng đồ thị.

Hình 3 - Xác định kích thước danh nghĩa của dây cung tại tiết diện nguy hiểm chân răng theo phương pháp B

...

...

...

Trước tiên xác định các giá trị bổ trợ cho công thức (11):

Với s_pr = pr - q (xem Hình 2)

s_pr = 0 khi không có lẹm chân răng

q = p/6 được sử dụng là một giá trị gốc trong quá trình lặp của phương trình chuyển đổi (15). Thường các hàm hội tụ sau hai lần lặp lại.

a) Dây cung chân răng danh nghĩa S_Fn:

b) Bán kính của góc lượn chân răng r_F (Hình 3)

...

...

...

c) Cánh tay đòn của mô men uốn h_Fe:

Gần đúng, lấy

Số răng z dương đối với bánh răng ăn khớp ngoài và âm đối với bánh răng ăn khớp trong.

5.2.2. Bánh răng ăn khớp trong³⁾

...

...

...

a) Dây cung chân răng danh nghĩa của s_Fn2:

b) Cánh tay đòn mô men uốn h_Fe2

Trong đó,

d_en2 được lấy ra từ công thức (25) nhưng bổ sung thêm chỉ số 2 vào thông số

d_fn2 được lấy tương tự như d_an (công thức (25); d_fn2 - d_f2 = d_n2- d₂) và

c) Bán kính góc lượn chân răng, r_F2

...

...

...

r_F2 = r_fp2 = 0,15 m_n                                                                                                                  …(34)

Từ đó tính ra:

Trong đó,

d_Nf2 là đường kính của vòng tròn gần chân răng, gồm giới hạn mặt răng có thể sử dụng của bánh răng ăn khớp trong hoặc bánh răng lớn ăn khớp ngoài của cặp bánh răng ăn khớp. Đối với bánh răng ăn khớp trong, đường kính có dấu âm.

Hình 4 - Các thông số dùng để xác định hệ số dạng răng, y_F, đối với bánh răng ăn khớp trong (phương pháp B)

5.3. Hệ số dạng răng, Y_Fa: phương pháp C

Xác định kích thước danh nghĩa của dây cung, S_Fn tại tiết diện nguy hiểm chân răng và cánh tay đòn, h_Fa khi đặt tải trọng tại đỉnh răng của bánh răng ăn khớp ngoài đối với phương pháp C được chỉ dẫn trên Hình 5.

...

...

...

Phương trình (36) sử dụng các kí hiệu được ghi trên Hình 5:

Các thông số cần cho việc xác định Y_fa có thể được xác định bằng phương pháp lặp được giải thích trong 5.2.

Hình 5- Xác định kích thước dây cung danh nghĩa của chân răng tại tiết diện nguy hiểm theo phương pháp C

5.3.1. Bánh răng ăn khớp ngoài

5.3.1.1. Các giá trị đồ thị

Hệ số Y_Fa có thể được tra từ Hình 9 đến Hình 16 với loạt prôfin thanh răng cơ sở thông dụng và là một hàm của số răng tương đương z_n và hệ số dịch chỉnh thanh răng x. Các đồ thị này được tính toán bằng các phương trình được chỉ dẫn trong 5.3.1.2. Hình 9 đến Hình 16 ứng với các bánh răng lớn không giảm đầu răng và vát mép đỉnh răng. Các giá trị cánh tay đòn của mô men uốn h_fa cho các bánh răng có giảm đầu răng và vát mép đỉnh răng nhỏ hơn không đáng kể so với bánh răng được vê tròn đầu răng. Bởi vậy, các giá trị bán kính cong tính được nằm về phía an toàn.

Sử dụng Hình 8 cho các giá trị đồ thị của z_n.

...

...

...

Xác định các giá trị sau để thay vào phương trình (36):

a) Dây cung chân răng danh nghĩa, S_Fn: được xác định từ phương trình (16) với các giá trị tính theo phương trình (12) đến (15).

b) Bán kính góc lượn chân răng, r_F: được xác định từ phương trình (17) với các giá trị tính theo phương trình (12) đến (15).

c) Cánh tay đòn mô men uốn, h_Fa:

Trong đó:

Z_n số răng tương đương theo phương trình (19) và (20);

...

...

...

d_n xem phương trình (22).          d_bn xem phương trình (24);

q xem phương trình (15);

5.3.2. Bánh răng ăn khớp trong

Hình 6 - Các thông số để xác định hệ số dạng răng, Y_F đối với bánh răng ăn khớp trong

Giá trị hệ số dạng răng của thanh răng đặc biệt có thể được thay thế cho một giá trị gần đúng của hệ số dạng răng của bánh răng ăn khớp trong. Prôfin của một thanh răng như vậy là một dạng đặc biệt của prôfin cơ sở, được sửa đổi để tạo ra prôfin danh nghĩa, gồm cả vòng đỉnh và vòng chân của một bánh răng giống hệt bánh răng ăn khớp trong. Góc chịu tải đỉnh răng a_n, xem Hình 6.

5.3.2.1. Các giá trị đồ thị

Hệ số Y_Fa có thể được tra từ Hình 9 đến Hình 16, trong đó đồ thị đối với một số prôfin thanh răng cơ sở thông dụng là hàm của số răng tương đương z_n và hệ số dịch chỉnh prôfin x. Tương ứng với phương trình (34), giá trị Y_Fa đối với bánh răng ăn khớp trong được cho trong mỗi hình là giá trị gần đúng.

Các giá trị bằng số được tính theo 5.3.2.2 đối với các răng không biến thể có chiều cao của prôfin thanh răng cơ sở (xem 5.3.1.1).

...

...

...

Các giá trị sau được thay vào phương trình (36)

a) Dây cung chân răng danh nghĩa, S_Fn2: được xác định từ phương trình (31)

b) Cánh tay đòn mô men uốn, h_Fa2:

Xác định h_fp2 theo phương trình (33); dẫn đến phương trình (35) và thông tin liên quan với r_fp2.

c) Bán kính góc lượn chân răng, r_F2: giá trị này được xác định theo phương trình (34). Dấu hiệu chỉnh phải được sử dụng; xem 5.2.2 c).

5.4. Các giá trị sơ đồ của hệ số đỉnh răng, Y_FS: phương pháp C

Hệ số đỉnh răng Y_FS là tích của hệ số dạng răng, Y_Fa và hệ số hiệu chỉnh ứng suất Y_{S a}, khi đặt tải trọng tại đỉnh răng.

Y_FS = Y_Fa Y_Sa                                                                                                                                   … ( 43)

...

...

...

Kiểm tra công thức (3) cho thấy hệ số Y_FS là ứng suất chân răng cục bộ khi F_t = 1N, b = 1 mm, m_n = 1 mm và tải trọng được tác động tại đỉnh răng.

Các đồ thị của dạng được mô tả cho phép tính nhanh các giá trị ứng suất. Các đồ thị riêng lẻ cũng được dùng cho Y_Fa và Y_Sa khi tính hệ số độ nhạy Y_s. Xem điều 11.

5.5. Cơ sở xác định tải trọng pháp tuyến của răng đối với các bánh răng trụ

Ứng suất uốn danh nghĩa =

Mô men uốn

Mô men chống xoắn tiết diện bánh răng tại s_Fn

Theo các phương trình sau, với các ký hiệu được mô tả trên Hình 5.

trong đó,          d_b đường kính cơ sở;    d đường kính chia;        d_w đường kính lăn;

...

...

...

Trong đó a, góc áp lực của prôfin thanh răng cơ sở; a_w góc áp lực tại vòng lăn;

Khi s là hàm của F_t, hệ số dạng răng Y_Fa không phụ thuộc vào các bánh răng đối tiếp, có thể được xác định theo phương trình (47). Các giá trị của hệ số này có thể được lập thành các bảng cho bất kỳ thanh răng cơ sở của các bánh răng thân khai. Các giá trị được lập bảng như vậy áp dụng đối với các bánh răng thẳng tương đương của bánh răng nghiêng mà các bánh răng đó có chiều rộng răng bằng nhau và chịu tải trọng tiếp tuyến bằng nhau.

5.6. Hệ số dạng răng, Y_F, và hệ số hiệu chỉnh ứng suất, Y_S, đối với các bánh răng có răng ca : Phương pháp B

Khi hệ số trùng khớp của các bánh răng cấp chính xác cao nằm trong phạm vi 2 £ e_an £ 3, tải trọng tổng của răng được truyền cho hai hoặc ba cặp răng ăn khớp. Hệ số dạng răng dựa vào việc đặt tải trọng tại điểm ăn khớp của hai đôi răng trong, IDP, phù hợp hơn là đặt tải tại điểm ăn khớp một đôi răng ngoài, ESP, ứng với hệ số e_an < 2 hoặc tại điểm ăn khớp của hai đôi răng ngoài, EDP, ứng với 2 £ e_an < 3. Do vậy, các phương trình trong 5.2, 5.3, 6.2 và 6.3 có thể được sử dụng không có sự thay đổi khi hệ số biến dạng răng. Tuy nhiên bánh răng được tính toán với tải trọng tiếp tuyến tổng F_t, đưa đến giá trị ứng suất tăng lên và làm cho khả năng an toàn hơn. Xem minh họa trên Hình 7

Hình 7 - Vị trí tác động đặt tải khi tính hệ số dạng răng, Y_F, và hệ số hiệu chỉnh ứng suất, Y_s, là hàm của hệ số trùng khớp, e_an.

...

...

...

Hình 8 - Số răng tương đương Z_n (sơ đồ đánh giá gần đúng)

CHÚ THÍCH:

Đối với bánh răng ăn khớp trong, r_F = 0,15m_n (phương trình (34)); chiều cao răng h_fp = 1,25m_n;

h_ap = 1,0mn; y_Fa = 2,053

Hình 9 - Hệ số dạng răng, Y_Fa, đối với bánh răng ăn khớp ngoài ứng với prôfin thanh răng tiêu chuẩn a_n =20^o; h_ap/ m_n = 1,0; h_fp/ m_n = 1,25; r_fp/m_n = 0,25

CHÚ THÍCH: Đối với bánh răng ăn khớp trong, r_fp = 0,15 m_n (phương trình (34)); chiều cao răng h_fp = 1,25mn; h_ap = 1,0mn; Y_Fa = 2,053

Hình 10- Hệ số dạng răng, Y_Fa, đối với bánh răng ăn khớp ngoài ứng với prôfin thanh răng tiêu chuẩn a_n =20^o; h_ap/ m_n = 1,0; h_fp/ m_n = 1,25; r_fp/m_n = 0,3

...

...

...

Chú thích: Đối với bánh răng ăn khớp trong, r_fp = 0,15 m_n (phương trình (34)); chiều cao răng h_fp=1,25m_n; h_ap= 1,0mn; Y_Fa= 2,053

Hình 11 - Hệ số dạng răng, Y_Fa, đối với bánh răng ăn khớp ngoài ứng với prôfin thanh răng tiêu chuẩn a_n =20^o; h_ap/ m_n= 1,0; h_fp/ m_n= 1,25; r_fp/m_n = 0,375

Chú thích: Đối với bánh răng ăn khớp trong, r_fp = 0,15 mn (phương trình (34)); chiều cao răng h_fp=1,35m_n; h_ap= 1,0m_n; Y_Fa= 2,03

Hình 12 - Hệ số dạng răng, Y_Fa, đối với bánh răng ăn khớp ngoài ứng với prôfin thanh răng cơ sở a_n =20^o; h_ap/ m_n= 1,0; h_fp/ m_n= 1,35; r_fp/m_n = 0,3

Chú thích: Đối với bánh răng ăn khớp trong có r_fp = 0,15 m_n (phương trình (34)); chiều cao răng h_fp=1,5m_n; h_ap= 1,2mn; y_Fa= 2,2

Hình 13 - Hệ số dạng răng, Y_Fa, đối với bánh răng ăn khớp ngoài ứng với prôfin thanh răng cơ sở a_n =20^o; h_ap/ m_n= 1,2; h_fp/ m_n= 1,5; r_fp/m_n = 0,3

...

...

...

1. Không có dữ liệu có giá trị đối với bánh răng ăn khớp trong (cắt lẹm chân răng)

2. Các giá trị s_p nhỏ hơn, thường có mô đun lớn hơn. Xem Hình 2.

Hình 14 - Hệ số dạng răng, Y_Fa, đối với bánh răng ăn khớp ngoài ứng với prôfin thanh răng cơ sở a_n =20^o; h_ap/ m_n= 1,0; h_fp/ m_n= 1,4; r_fp/m_n = 0,4; s_pr= 0,02m_n

Chú thích: Đối với bánh răng ăn khớp trong, r_fp = 0,15 m_n (phương trình (34)); chiều cao răng h_fp=1,25m_n; h_ap= 1,0mn; Y_Fa= 1,87

Hình 15 - Hệ số dạng răng, Y_Fa, đối với bánh răng ăn khớp ngoài ứng với prôfin thanh răng cơ sở a_n =22,5^o; h_ap/ m_n= 1,0; h_fp/ m_n= 1,25; r_fp/m_n = 0,4

Chú thích: Đối với bánh răng ăn khớp trong, r_fp = 0,15 mn (phương trình (34)); chiều cao răng h_fp=1,25m_n; h_ap= 1,0m_n; y_Fa= 1,71

Hình 16 - Hệ số dạng răng, Y_Fa, đối với bánh răng ăn khớp ngoài có prôfin thanh răng cơ sở a_n =25^o; h_ap/ m_n= 1,0; h_fp/ m_n= 1,25; r_fp/m_n = 0,318

...

...

...

CHÚ THÍCH:

Đối với bánh răng ăn khớp trong, r_F =0,15 mn (phương trình (34)); chiều cao răng h_fp=1,25m_n; h_ap= 1,0m_n; y_FS= 5,44.

Đối với các giá trị q_s giới hạn xem điều 11.

Hình 17- Hệ số đỉnh răng Y_FS (= Y_Fa Y_Sa) đối với bánh răng ăn khớp ngoài có prôfin thanh răng cơ sở a_n =25^o; h_ap/ m_n= 1,0; h_fp/ m_n= 1,25; r_fp/m_n = 0,25

CHÚ THÍCH:

Đối với bánh răng ăn khớp trong, r_F =0,15 mn (phương trình (34)); chiều cao răng h_fp=1,25m_n; h_ap= 1,0mn; y_FS= 5,44.

Đối với các giá trị q_s giới hạn xem điều 11.

Hình 18 - Hệ số đỉnh răng Y_FS = (Y_Fa Y_Sa) đối với bánh răng ăn khớp ngoài ứng với prôfin thanh răng cơ sở a_n =20^o; h_ap/ m_n= 1,0; h_fp/ m_n= 1,25; r_fp/m_n = 0,3

...

...

...

CHÚ THÍCH:

Đối với bánh răng ăn khớp trong r_F =0,15 m_n (phương trình (34)); chiều cao răng h_fp=1,25m_n; h_ap= 1,0mn; Y_FS= 5,44.

Đối với các giá trị q_s giới hạn xem điều 11.

Hình 19 - Hệ số đỉnh răng Y_FS (= Y_Fa Y_Sa) đối với bánh răng ăn khớp ngoài có prôfin thanh răng cơ sở a_n =20^o; h_ap/ m_n= 1,0; h_fp/ m_n= 1,25; r_fp/m_n = 0,375

CHÚ THÍCH:

Đối với bánh răng ăn khớp có r_F =0,15 mn (phương trình (34)); chiều cao răng h_fp=1,35m_n; h_ap= 1,0m_n; y_FS= 5,35.

Đối với các giá trị q_s giới hạn xem điều 11.

Hình 20 - Hệ số đỉnh răng Y_FS = (Y_Fa Y_Sa) đối với bánh răng ăn khớp ngoài có prôfin thanh răng cơ sở a_n =20^o; h_ap/ m_n= 1,0; h_fp/ m_n= 1,25; r_fp/m_n = 0,3

...

...

...

CHÚ THÍCH:

Đối với bánh răng ăn khớp trong r_F =0,15 mn (phương trình (34)); chiều cao răng h_fp=1,5m_n; h_ap= 1,2m_n; y_FS= 5,54.

Đối với các giá trị q_s giới hạn xem điều 11.

Hình 21 - Hệ số đỉnh răng Y_FS (= Y_Fa Y_Sa) ứng với bánh răng ăn khớp ngoài có prôfin thanh răng cơ sở a_n =20^o; h_ap/ m_n= 1,2; h_fp/ m_n= 1,5; r_fp/m_n = 0,35

CHÚ THÍCH:

1. Không có dữ liệu giá trị đối với bánh răng ăn khớp trong (cắt lẹm chân răng)

2. Đối với các giá trị S_pr nhỏ hơn thường có mô đun lớn hơn. Xem Hình 2

3. Đối với các giá trị qs giới hạn xem điều 11.

...

...

...

CHÚ THÍCH:

1. Đối với bánh răng ăn khớp trong r_F =0,15 m_n (phương trình (34)); chiều cao răng h_fp=1,25m_n; h_ap= 1,0m_n; Y_FS= 5,16.

2. Đối với các giá trị q_s giới hạn xem điều 11.

Hình 23- Hệ số đỉnh răng Y_FS (= Y_Fa Y_Sa) đối với bánh răng ăn khớp ngoài có prôfin thanh răng cơ sở a_n =22,5^o; h_ap/ m_n= 1,0; h_fp/ m_n= 1,25; r_fp/m_n = 0,4

CHÚ THÍCH:

1. Đối với bánh răng ăn khớp trong, r_F =0,15 m_n (phương trình (34)); chiều cao răng h_fp=1,25m_n; h_ap= 1,0m_n; y_FS= 4,9.

2. Đối với các giá trị q_s giới hạn xem điều 11.

...

...

...

6. Hệ số hiệu chỉnh ứng suất, y_S và y_Sa

6.1. Các sử dụng cơ bản

Hệ số hiệu chỉnh ứng suất Y_S và Y_Sa được sử dụng để biến đổi ứng suất uốn danh nghĩa thành ứng suất chân răng cục bộ, khi dùng các hệ số này, phải lưu ý những điều sau:

a) Biên độ ứng suất chịu ảnh hưởng của sự thay đổi bán kính góc lượn chân răng4);

b) Đánh giá hệ thống ứng suất thực tại tiết diện nguy hiểm của chân răng phức tạp hơn đánh giá hệ thống đơn giản hiện thời. Độ lớn của ứng suất cục bộ tại chân răng gồm hai phần, một phần bị ảnh hưởng trực tiếp bởi giá trị của mô men uốn và một phần có giá trị tăng dần khi vị trí đặt tải tiến dần đến tiết diện nguy hiểm.

Y_S là hệ số được xác định khi đặt tải trọng tại điểm ăn khớp một đôi răng ngoài (phương pháp B), Y_Sa là hệ số được xác định khi đặt tải trọng tại đỉnh răng (phương pháp C). Xem 4.1 theo nguyên tắc làm tròn và áp dụng phương pháp B và C.

Công thức dưới đây dựa vào dữ liệu nhận được từ hình học của bánh răng thẳng ăn khớp ngoài có góc áp lực 20^o, các phương pháp đo và tính toán bằng phương pháp phần tử hữu hạn và các phương trình tích phân. Công thức cũng có thể được sử dụng để nhận được các giá trị gần đúng đối với các bánh răng ăn khớp trong và bánh răng có góc áp lực khác.

Xem điều 5 có các chú thích và các hướng dẫn tính toán số răng tương đương liên quan đến bánh răng nghiêng.

6.2. Hệ số hiệu chỉnh ứng suất, Y_S: phương pháp B

...

...

...

Trong đó,

Với: S_Fn xác định theo phương trình (16) đối với bánh răng ăn khớp ngoài và theo phương trình (31) với bánh răng ăn khớp trong;

h_Fe được xác định theo công thức (30) đối với bánh răng ăn khớp ngoài và phương trình (32) đối với bánh răng ăn khớp trong.

Với r_F lấy từ phương trình phương trình (17) đối với bánh răng ăn khớp ngoài và phương trình (34) đối với bánh răng ăn khớp trong.

Các phương pháp đồ thị không phù hợp để xác định hệ số Y_S.

6.3. Thông số Y_SA: Phương pháp C

...

...

...

6.3.1. Các giá trị trên đồ thị

Hệ số Y_Sa đối với một loạt prôfin thanh răng cơ sở thông dụng có thể xác định theo Hình 25 đến Hình 32 là một hàm của của số răng tương đương z_n và hệ số dịch chỉnh thanh răng x. Xem 5.3.2.1 để xác định cho bánh răng ăn khớp trong. Các đường cong vẽ trên đồ thị phải được tính đủ chiều cao răng không có vát đỉnh răng và prôfin thanh răng cơ sở phù hợp, sử dụng phương trình (51) và (52). Cánh tay đòn mô men uốn của các bánh răng này nhỏ hơn không đáng kể với cánh tay đòn mô men uốn của các bánh răng có cắt lẹm và vát đỉnh răng. Do vậy mà các giá trị trên đồ thị đối với Y_Sa nhỏ đi chút ít và mức tải tính toán sẽ an toàn.

Xem Hình 8 đối với các giá trị trên đồ thị của z_n.

6.3.2. Xác định bằng tính toán

Phạm vi ứng dụng của phương trình (51): 1 £ q_s < 8. Y_Sa được tính bằng phương trình dưới đây, được xác định từ phương trình (48) bằng việc thay h_Fa với h_Fe:

Trong đó,

Với:

...

...

...

h_Fa tính theo phương trình (41) đối với bánh răng ăn khớp ngoài và theo phương trình (42) đối với bánh răng ăn khớp trong.

q_s từ phương trình (50).

CHÚ THÍCH:

Đối với bánh răng ăn khớp trong, r_F =0,15 m_n (phương trình (34)); chiều cao răng h_fp=1,25m_n; h_ap= 1,0 m_n; Y_FS= 2,65

Hình 25 - Hệ số dạng răng Y_Sa đối với bánh răng ăn khớp ngoài ứng với prôfin thanh răng cơ sở a_n =20^o; h_ap/ m_n= 1,0; h_fp/ m_n= 1,25; r_fp/m_n = 0,25

CHÚ THÍCH:

Đối với bánh răng ăn khớp trong, r_F =0,15 m_n ( phương trình (34)); chiều cao răng h_fp=1,25m_n; h_ap= 1,0 m_n; Y_FS= 2,65

...

...

...

CHÚ THÍCH:

Đối với bánh răng ăn khớp trong, r_F =0,15 m_n (phương trình (34)); chiều cao răng h_fp=1,25m_n; h_ap= 1,0 m_n; Y_FS= 2,65.

Hình 27- Hệ số dạng răng Y_Sa đối với bánh răng ăn khớp ngoài ứng với prôfin thanh răng cơ sở a_n =20^o; h_ap/ m_n= 1,0; h_fp/ m_n= 1,25; r_fp/m_n = 0,375

CHÚ THÍCH:

Đối với bánh răng ăn khớp trong, r_F =0,15 m_n ( phương trình (34)); chiều cao răng h_fp=1,35m_n; h_ap= 1,0 m_n; Y_FS= 2,65.

Hình 28- Hệ số dạng răng Y_Sa đối với bánh răng ăn khớp ngoài ứng với prôfin thanh răng cơ sở a_n =20^o; h_ap/ m_n= 1,0; h_fp/ m_n= 1,35; r_fp/m_n = 0,3

...

...

...

Đối với bánh răng ăn khớp trong, r_F =0,15 m_n (phương trình (34)); chiều cao răng h_fp=1,5m_n; h_ap= 1,2 m_n; Y_FS = 2,52.

Hình 29 - Hệ số dạng răng Y_Sa đối với bánh răng ăn khớp ngoài ứng với prôfin thanh răng cơ sở a_n =20^o; h_ap/ m_n= 1,2; h_fp/ m_n= 1,5; r_fp/m_n = 0,3

CHÚ THÍCH:

1. Không có dữ liệu có giá trị đối với bánh răng ăn khớp trong (cắt lẹm chân răng)

2. Các giá trị s_p nhỏ hơn thường có môđun lớn hơn. Xem Hình 2.

Hình 30- Hệ số dạng răng Y_Sa đối với bánh răng ăn khớp ngoài ứng với prôfin thanh răng cơ sở a_n =20^o; h_ap/ m_n= 1,0; h_fp/ m_n= 1,4; r_fp/m_n = 0,4; s_pr =0,02mn

CHÚ THÍCH:

...

...

...

Hình 31- Hệ số dạng răng y_Sa đối với bánh răng ăn khớp ngoài có prôfin thanh răng cơ sở a_n =22,5^o; h_ap/ m_n= 1,0; h_fp/ m_n= 1,25; r_fp/m_n = 0,4

CHÚ THÍCH:

Đối với bánh răng ăn khớp trong, r_F =0,15 m_n (phương trình (34)); chiều cao răng h_fp=1,25m_n; h_ap= 1,0 m_n; Y_Sa= 2,87

Hình 32- Hệ số dạng răng Y_Sa đối với bánh răng ăn khớp ngoài ứng với prôfin thanh răng cơ sở a_n =25^o; h_ap/ m_n= 1,0; h_fp/ m_n= 1,25; r_fp/m_n = 0,318

6.4. Các hệ số hiệu chỉnh ứng suất dùng cho các bánh răng có rãnh( bậc) trong góc lượn chân răng

Một rãnh (bậc nhỏ) giống như rãnh thoát đá mài trong góc lượn của bánh răng gần tiết diện nguy hiểm thường gây ra ứng suất tập trung lớn hơn ứng suất của góc lượn. Do đó hệ số hiệu chỉnh ứng suất tương ứng lớn hơn. Hệ số Y_Sg được xác định theo phương trình (53), có thể thay thế cho Y_s, tương tự hệ số Y_Sag xác định theo phương trình (54) có thể thay cho Y_Sa, xem Hình 33.

Hình 33 - Kích thước rãnh

...

...

...

có giá trị đối với 0 <

Ảnh hưởng của các rãnh (bậc) mài đến việc xác định các hệ số theo phương trình (53) hoặc (54) ít hơn khi rãnh nằm trên điểm tiếp xúc của đường tiếp tuyến góc 30^o.

Y_Sg và Y_Sag cũng tính đến giảm chiều dày tại chân răng.

Đối với bánh răng thép tôi bề mặt, các rãnh sâu trong góc lượn sẽ làm giảm nhiều độ bền uốn của răng.

6.5. Hệ số hiệu chỉnh ứng suất Y_ST, ứng với kích thước của bánh răng thử chuẩn

Các giá trị giới hạn ứng suất chân răng đối với vật liệu, cho trong ISO 6336 - 5 được xác định từ kết quả thử của các bánh răng thử chuẩn có Y_ST = 2,0, hoặc dùng giá trị này tính ngược lại.

7. Hệ số tiếp xúc, Y_e

Hệ số Y_e được dùng để xác định ứng suất chân răng danh nghĩa s_{F0 - C} theo phương pháp C.

Ứng suất được tính bằng hệ số hình dạng, Y_Fa, và hệ số hiệu chỉnh ứng suất, Y_Sa, khi đặt tải trọng tại đỉnh răng được biến đổi bằng Y_e đến một giá trị gần đúng phù hợp với vị trí đặt tải trọng, ví dụ tại điểm ăn khớp một đôi răng ngoài 5).

...

...

...

Hệ số Y_e có thể được xác định theo Hình 34 là hàm của hệ số trùng khớp ngang, e_a và góc nghiêng b.

Hình 34 - Hệ số tiếp xúc (chân răng), Y_e đối với a_n = 20^o

7.2. Xác định bằng tính toán

Ye = 0,25 +                                                          …(5)

Ở đây e_an được xác định từ phương trình (21)

8. Hệ số góc nghiêng, Y_b

Ứng suất chân răng của bánh răng thẳng tương đương được tính toán là giá trị sơ bộ, được biến đổi bằng hệ số góc nghiêng Y_b để tương ứng với bánh răng nghiêng. Bằng cách này tính hướng nghiêng của đường tiếp xúc trên mặt răng (ứng suất chân răng sẽ nhỏ hơn).

8.1. Các giá trị trên đồ thị

...

...

...

8.2. Xác định bằng tính toán

Hệ số Y_b có thể được tính toán bằng phương trình (56) bao gồm các đường được minh họa trong Hình 35.

Y_b = 1 - e _b                                                                        …(56)

trong đó, b là góc nghiêng trên trụ chia tính theo độ

Khi e_b >1,0 thì lấy e_b = 1,0 và khi b > 30^o thì lấy b = 30^o

Hình 35 - Hệ số góc nghiêng, Y_b

9. Ứng suất uốn tham chiếu

Chú thích chung về xác định các giá trị giới hạn của ứng suất chân răng, xem 4.2. Phương pháp A thích hợp để xác định ứng suất chân răng, ứng suất uốn cho phép xem trong 4.2.1 a).

...

...

...

Xem 4.2.1 b) , 4.2.2 và phương trình (4) để xác định s_{F lim} và s_FE.

Tiến hành thử nghiệm các bánh răng thử chuẩn để thu được các giá trị của s_{F lim} và s_FE ứng với các vật liệu thông dụng và các chế độ nhiệt luyện. Các yêu cầu về vật liệu và chế độ nhiệt luyện ứng với cấp chất lượng ML, MQ, ME và MX tham khảo ISO 6336-5.

Khi không có thỏa thuận khác, thường lựa chọn cấp chất lượng vật liệu MQ cho các bánh răng

9.2. Các giá trị s_{K lim} và s_{p lim} của bánh răng thử chuẩn dùng với phương pháp B_K, C_K, (D_K) và B_P, C_p và (D_p)

Xem 4.2.1 d) và e) về các giá trị của s_{k lim} và s_{k lim}. Ứng suất uốn s_{k lim} và s_{k lim} được xác định trên máy sàng lắc với mẫu thử phẳng hoặc mẫu thử cắt rãnh hoặc trong tài liệu hướng dẫn.

10. Hệ số tuổi thọ, Y_NT

Hệ số tuổi thọ, Y_NT tính cho ứng suất uốn cao hơn có thể chịu được tuổi thọ ngắn hạn (số chu kỳ chịu tải), khi được so với ứng suất cho phép tại 3x10⁶ chu kỳ.

Các yếu tố ảnh hưởng chính:

a) Vật liệu và nhiệt luyện (xem ISO 6336-5);

...

...

...

c) Chỉ tiêu phá hủy;

d) Sự trơn nhẹ của cơ cấu vận hành;

e) độ sạch của vật liệu bánh răng;

f) độ dẻo và độ bền của vật liệu;

g) Ứng suất dư.

Đối với tiêu chuẩn này, số chu kỳ tải trọng, N_L được xác định là số lần tiếp xúc ăn khớp có tải của răng bánh răng được thử. Ứng suất cho phép được thiết lập với 3x10⁶ chu kỳ tải trọng với độ tin cậy 99 phần trăm.

Ngoài số 3 x 10⁶ chu kỳ, giá trị Y_NT có thể được sử dụng ở nơi có kinh nghiệm. Tuy nhiên, cần phải xem xét để lựa chọn tối ưu chất lượng vật liệu và chế tạo và chọn hệ số an toàn phù hợp.

10.1. Hệ số tải trọng, Y_NT: phương pháp A

Đường cong S-N hoặc đường cong phá hủy được xác định theo bản sao của bánh răng thực để thiết lập tuổi thọ ngắn hạn. Do đó các hệ số Y_{d rel T}, Y_{R rel T} và Y_x được lấy bằng 1,0 cho mỗi một lần tính toán ứng suất cho phép.

...

...

...

Đối với phương pháp này, hệ số tuổi thọ, Y_NL của bánh răng thử chuẩn được dùng để xác định ứng suất cho phép ứng với tuổi thọ ngắn hạn hoặc độ tin cậy (xem 4.2).

10.2.1. Các giá trị đồ thị

Y_NL có thể tra từ Hình 36 ứng với ứng suất tĩnh và ứng suất tham chiếu là hàm của vật liệu và nhiệt luyện. Các đường giá trị lấy từ số lớn các lần thử được xem là đường cong phá hủy đặc trưng hoặc là các đường cong bắt đầu gãy đối với các loại thép tôi bề mặt hoặc thép thấm ni tơ hoặc đường cong biến dạng đối với thép tôi thể tích và thép kết cấu.

10.2.2. Xác định bằng tính toán

Dữ liệu của của Y_NT dùng cho ứng suất tĩnh và ứng suất tham chiếu theo chỉ dẫn trên Bảng 1. Các kí hiệu vật liệu đặc trưng cho trong Hình 36.

Hệ số tuổi thọ, Y_NT, đối với ứng suất uốn cho phép được xác định bằng phép nội suy giữa các giá trị giới hạn ứng suất uốn cho phép tĩnh và ứng suất uốn cho phép tham chiếu, được định nghĩa trong 4.2.2. Đánh giá hệ số tuổi thọ, Y_NT được mô tả trong 4.2.3.

CHÚ THÍCH:

Các giá trị ứng suất trên giá trị cho phép ứng với 10³ chu kỳ nên tránh dùng vì các ứng suất nằm trong phạm vi này có thể vượt quá giới hạn đàn hồi của răng bánh răng.

...

...

...

V: Thép tôi thể tích (sB ³ 800 N/mm²)

GG: Gang xám

GGG (peclit, banít, ferit )

GTS (peclit): gang đen dễ uốn

Eh: thép thấm các bon

IF: thép và gang tôi cảm ứng hoặc tôi qua lửa

NT (nitơ): thép thấm ni tơ

NV (nitơ): Thép tôi thể tích và thép thấm các bon, nitơ

NV (nitơ các bon): Thép tôi thể tích và thép thấm các bon, ni tơ cácbua hóa

...

...

...

Bảng 1 - Hệ số tuổi thọ, y_NT

Vật liệu (1)

Số chu kỳ tải trọng N_L

Hệ số tuổi thọ, Y_NT

V,

GGG (peclit, banit.)

GTS (peclit)

NL £ 10⁴

2,5

...

...

...

1,0

NL = 10¹⁰

Các điều kiện tối ưu về;

vật liệu, chế tạo và kinh nghiệm

0,85

1,0

Eh, IF (chân)

NL £ 10³; tĩnh

...

...

...

NL = 3 x 10⁶

1,0

NL = 10¹⁰

Các điều kiện tối ưu;

vật liệu, chế tạo và kinh nghiệm

0,85

1,0

St

...

...

...

GG, GGG (ferit)

NL £ 10³; tĩnh

1,6

NL = 3 x 10⁶

1,0

NL = 10¹⁰

Các điều kiện tối ưu;

vật liệu, chế tạo và kinh nghiệm

0,85

...

...

...

1,0

NV (cacbit)

NL £ 10³; tĩnh

1,1

NL = 3 x 10⁶

1,0

NL = 101⁰

Các điều kiện tối ưu;

vật liệu, chế tạo và kinh nghiệm

...

...

...

1,0

1) Xem Hình 36 để giải thích cho các chữ viết tắt được sử dụng.

11. Các hệ số độ nhạy, Y_d, Y_dT, Y_dk và các hệ số nhạy tương đối của rãnh, Y_{d rel T}, Y_{d rel k}

11.1. Ứng dụng cơ bản

Giới hạn ứng suất chân răng được tính toán, lớn hơn giới hạn ứng suất của vật liệu tương ứng được biểu thị bằng hệ số nhạy động hoặc tĩnh, Y_d, nó đặc trưng cho độ nhạy của vật liệu và phụ thuộc vào vật liệu và sự tăng ứng suất. Các giá trị độ nhạy đối với ứng suất động khác với các giá trị độ nhạy đối với ứng suất tĩnh.

Hệ số Y_dk dùng cho mẫu thử được cắt rãnh và với Y_dT dùng cho bánh răng thử chuẩn.

Sử dụng hệ số độ nhạy tương đối của bánh răng thử chuẩn (Y_{d rel T}) và đối với mẫu thử được cắt rãnh (Y_{d rel K}).

11.2. Xác định các hệ số độ nhạy

...

...

...

a) Phương pháp A

Các giới hạn ứng suất chân răng được xác định khi thử bánh răng thực (có đặc tính giống hệt các bánh răng thử); trong trường hợp này các hệ số nhạy tương đối lấy bằng 1,0. Tuy nhiên phải phân tích một cách kỹ lưỡng, để tìm ra được hệ số nhạy tương đối cho vật liệu và dạng răng tương ứng.

b) Phương pháp B

Khi các giá trị giới hạn của ứng suất tĩnh và ứng suất tham chiếu được xác định theo phương pháp B, sử dụng các bánh răng thử chuẩn có các hệ số rãnh q_sT = 2,5, hệ số Y_{d rel T} ứng với giới hạn ứng suất tĩnh và ứng suất tham chiếu của bất kỳ bánh răng thực có sai lệch rất ít so với 1,0. Đó là vì giá trị q_sT = 2,5 nằm ở mức trung bình của các thiết kế bánh răng thông dụng. Giá trị tham chiếu Y_{d rel T} = 1,0 đối với các bánh răng thử chuẩn tương ứng với hệ số hiệu chỉnh ứng suất Y_S = 2,0 (xem Hình 38 và Hình 40).

c) Phương pháp C và D

Phương pháp C được suy từ phương pháp B. Như chỉ dẫn trong Hình 38, Y_{d rel T} có thể lấy bằng 1,0 đối với các thép thông dụng và quá trình nhiệt luyện, trong phạm vi rộng của các giá trị hệ số rãnh q_s. Các giá trị này tương đối an toàn cho góc lượn chân răng nhỏ khi q_s ³ 2,5 nhưng với góc lượn lớn thì giá trị lại ít an toàn hơn, ví dụ, khi q_s nhỏ hơn 2,5 giá trị Y_{d rel T} quá cao, lên tới 5%.

Phần trên chỉ áp dụng để tính ứng suất tĩnh trong phạm vi hẹp của các hệ số hiệu chỉnh ứng suất Y_s khoảng bằng 2,0. Giá trị Y_{d rel T} thu được theo phương pháp C thường được sử dụng khi hệ số hiệu chỉnh ứng suất được xác định theo phương pháp C, nghĩa là hệ số Y_Sa. Giá trị 1,3 Y_Sa được dùng là một giá trị trung bình của Y_S và có thể được nhận được từ Hình 38 một giá trị của Y_{d rel T} tỷ lệ với Y_Sa.

Trong phương pháp D, giá trị Y_{d rel T} được lấy bằng 1,0, khi đó các giá trị được tính toán tương đối an toàn.

d) Phương pháp B_K và C_K

...

...

...

e) Phương pháp B_p và C_p

Khi dùng phương pháp B_p và C_p giá trị độ bền vật liệu được xác định đối với các mẫu thử nhẵn phẳng nên cần sử dụng hệ số nhạy tuyệt đối Y_d, như đã thấy trên Hình 37, khi lấy Y_d = 1,0, các giá trị tham chiếu được tính toán theo phương pháp C có xu hướng tương đối an toàn. Điều này cũng đúng với các giá trị ứng suất tĩnh, xem Hình 39, tuy nhiên khả năng quá tải của các vật liệu ứng với các giá trị thông dụng của hệ số rãnh (Y_S = 2,0) và góc lượn chân răng nhỏ (Y_S > 2,0), không được khai thác đầy đủ.

11.3. Hệ số nhạy tương đối, Y_{d rel T}: phương pháp B

11.3.1. Các giá trị đồ thị

11.3.1.1. Y_{d rel T} dùng cho ứng suất tham chiếu

Y_{d rel T} có thể được xác định theo Hình 37 là một hàm của q_s hoặc Y_Sa và vật liệu. Đồ thị này tương ứng với mỗi một vật liệu được xác định theo Hình 39 bằng cách lấy giá trị tuyệt đối Y_d ứng với mỗi giá trị của q_s (hệ số rãnh của bánh răng thực) trừ đi giá trị Y_dT cho ứng với hệ số rãnh q_s = 2,5 (hệ số rãnh của bánh răng thử chuẩn). Đối với bất kỳ bánh răng được kiểm, q_s có thể được tính theo phương trình (50) và Y_Sa có thể xác định được từ Hình 25 đến Hình 32.

11.3.1.2. Y_{d rel T} dùng cho ứng suất tĩnh

Y_{d rel T} có thể được xác định theo Hình 38 là một hàm của hệ số điều chỉnh ứng suất Y_S và vật liệu. Đồ thị này tương ứng với mỗi vật liệu được xác định theo Hình 40 bằng cách lấy giá trị tuyệt đối Y_d ứng với mỗi giá trị của Y_S của bánh răng thực trừ đi giá trị của Y_dT ứng với Y_ST = 2,0 (hệ số điều chỉnh ứng suất của bánh răng thử chuẩn). Đối với bất kỳ bánh răng nào được kiểm, Y_S có thể được tính theo phương trình (48). Giá trị gần đúng của Y_S cũng có thể được xác định theo đồ thị thấp hơn trên Hình 38 là hàm của Y_Sa và e_an; chúng cũng có thể được tính theo các biểu thức dưới đồ thị.

11.3.1.3. Y_{d rel T} đối với tuổi thọ ngắn hạn

...

...

...

11.3.2. Xác định bằng tính toán

11.3.2.1. Y_{d rel T} cho ứng suất suất tham chiếu

Y_{d rel T} có thể được tính toán theo phương trình (57) phù hợp với các đường cong trong Hình 37.

Chiều dày của lớp trượt r’ có thể được tra từ Bảng 2 là một hàm của vật liệu. Mức ứng suất tương đối ở đáy rãnh được tính theo phương trình (50)6)

c* = c*_p (1 + 2 q_s)                                                           … (58)

Với c*_r =

Các giá trị của c*_P đối với bánh răng thử chuẩn được xác định tương tự bằng cách thay q_s trong công thức (58) bằng q_sT = 2,5.

Bảng 2- Các giá trị dùng đối với chiều dày lớp trượt r’

...

...

...

Vật liệu ¹⁾

r’ [mm]

1

GG s_B = 150 N/ mm²

0,3124

2

GG,GGG (ferit); s_B = 300 N/mm²

0,3095

3

...

...

...

0,1005

4

St; s_S = 300 N/mm²

0,0833

5

St; s_S = 400 N/mm²

0,0445

6

V, GTS, GGG (peclit, banit); s_S = 500 N/mm²

...

...

...

7

V, GTS, GGG (peclit, banit); s_S = 600 N/mm²

0,0194

8

V, GTS, GGG (peclit, banit); s_0,2 = 800 N/mm²

0,0064

9

V, GTS, GGG (peclit, banit); s_0,2 = 1000 N/mm²

0.0014

...

...

...

Eh, IF (chân); cho toàn bộ độ cứng)

0,0030

1) Xem Hình 37 để giải thích các từ viết tắt được sử dụng

11.3.2.2. Y_{d rel T} đối với ứng suất tĩnh

Y_{ rel T} có thể được tính toán bằng phương trình (59) đến (60) phù hợp với đường cong trong Hình 38. (Các kí hiệu được sử dụng tra theo Hình 37)7)

a) Đối với thép có giới hạn chảy lớn, St:

b) Đối với thép có sự giãn dài tăng đều và độ giãn dài 0,2%, thép V và gang xám GGG (peclit, banit):

...

...

...

Y_{d rel T} = 0,44 _Ys + 0,12                                                                             …(61)

d) Đối với thép NT và NV có ứng suất đến mức bắt đầu gẫy rạn nứt

Y_{d rel T} = 0,2 Y_S + 0,60                                                                             …(62)

e) Đối với gang GG và GGG (ferit) có ứng suất đến giới hạn gẫy

Y_{d rel T} = 1,0                                                                                            …(63)

11.3.2.3. Y_{d rel T} đối với tuổi thọ ngắn hạn

Hệ số Y_{d rel T} với tuổi thọ giới hạn được xác định như mô tả trong 11.3.1.3

11.4. Hệ số nhạy tương đối, Y_{d rel T}: phương pháp C và D

11.4.1. Phương pháp C

...

...

...

Theo Hình 37, đối với bánh răng có q_s không nhỏ hơn 1,5 có thể lấy Y_{d rel T} = 1,0 Khi q_s lớn hơn 2,5, các giá trị tính tương đối an toàn. Sự biến đổi của hệ số nhạy động do sự không đồng đều của vật liệu, nhiệt luyện và sự gia công, thường bù cho các ảnh hưởng đơn giản này.

Theo Hình 37, đối với các bánh răng bằng thép có q_s < 1,5, có thể thay Y_{d rel T} bằng 0,95

Giới hạn dùng với q_s được chỉ dẫn trên Hình17 đến Hình 24.

11.4.1.2. Y_{d rel T} đối với ứng suất tĩnh

Trên cơ sở các qui định trong 11.2 c) Y_{d rel T} có thể được tính toán như sau (các chữ viết tắt được giải thích trên Hình 37):

a) Đối với St, GGG (peclit, bainit), V, Eh và IF:

Y_{d rel T} = 0,52 Y_Sa + 0,20                                                              …(64)

b) Đối với NT và NV:

Y_{d rel T} = 0,26 Y_Sa + 0,60                                                              …(65)

...

...

...

Y_{d rel T} = 1,0                                                                                …(66)

11.4.1.3. Y_{d rel T} = đối với tuổi thọ ngắn hạn

Hệ số Y_{d rel T} với tuổi thọ ngắn hạn được xác định như trình bày trong 11.3.1.3.

11.4.2. Phương pháp D

Theo phương pháp này, giá trị Y_{d rel T} = 1,0 ứng với ứng suất tham chiếu, ứng suất tĩnh và tuổi thọ ngắn hạn đối với toàn bộ vật liệu bánh răng. Với q_s ³ 1,5 và Y_Sa > 1,8 các giá trị được tính tương đối an toàn. Khi Y_Sa < 1,8, có thể thay Y_{d rel T} bằng 0,8.

11.5. Hệ số độ nhạy tương đối, Y_{d rel k}: phương pháp B_k

11.5.1. Các giá trị đồ thị

11.5.1.1. Hệ số Y_{d rel k} đối với ứng suất tham chiếu

Theo Hình 39, hệ số Y_d đối với bánh răng được kiểm là hàm của q_s và vật liệu, hệ số Y_{d k} đối với mẫu thử được cắt rãnh là hàm của q_dk và vật liệu. Các giá trị này theo công thức (67) để tính Y_{d rel k}.

...

...

...

11.5.1.2. Hệ số Y_{d rel k} đối với ứng suất tĩnh

Theo Hình 40, hệ số Y_d đối với bánh răng được kiểm là hàm của Y_s và vật liệu, hệ số Y_{d k} đối với mẫu thử được cắt rãnh là hàm của Y_dk và vật liệu. Các giá trị theo công thức (67) để xác định Y_{d rel k}. Giá trị gần đúng của Y_d có thể được xác định theo Y_da và e_an bằng đồ thị thấp hơn của Hình 40. Các giá trị của hệ số hiệu chỉnh ứng suất Y_Sk đối với mẫu thử được cắt rãnh (tương ứng với hệ số rãnh) có thể tham khảo tài liệu hướng dẫn.

11.5.1.3. Hệ số Y_{d rel k} đối với tuổi thọ ngắn hạn

Cách xác định hệ số Y_{d rel k} được mô tả trong 11.3.1.3.

11.5.2. Xác định bằng tính toán

11.5.2.1. Hệ số Y_{d rel k} đối với ứng suất tham chiếu

Hệ số Y_{d rel k} có thể được tính toán theo công thức (68) và các giá trị từ bảng 2:

trong đó, c”_k  là mức đo ứng suất tương đối ở đáy rãnh của mẫu thử và được xác định theo công thức (58) khi thay q_dk bằng q_s.

...

...

...

Hệ số Y_d có thể được tính theo 11.7.2.2; Hệ số Y_dk có thể được tính theo phương trình (69) đến (73) phù hợp với đồ thị Hình 40. Hai giá trị trong công thức (67) để tính Y_{d rel k}.

a) Đối với thép có giới hạn chảy lớn, St:

b) Đối với thép có sự giãn dài tăng dần đều và độ giãn dài 0,20%, thép V và gang xám GGG (peclit; banít)

c) Đối với thép Eh và IF có ứng suất tăng đến mức bắt đầu gẫy rạn nứt:

Y_dk = 0,77 Y_Sk + 0,22                                                                              …(71)

d) Đối với thép NT và NV có ứng suất tăng đến mức bắt đầu gẫy rạn nứt:

Y_dk = 0,27 Y_Sk + 0,72                                                                              …..(72)

...

...

...

Y_dk = 1,0                                                                                               …(73)

1.5.2.3. Hệ số Y_{d rel k} đối với tuổi thọ ngắn hạn

Hệ số Y_{d rel k} được xác định như mô tả trong 9.3.1.3

11.6. Hệ số nhạy tương đối Y_{d rel k}: phương pháp C_k

11.6.1. Hệ số Y_{d rel k} đối với ứng suất tham chiếu

Hệ số Y_{d rel k} có thể được lấy bằng 1,0 khi q_S > q_sk - 1. Với sự thay thế này, khi q_s lớn hơn q_sk, các giá trị được tính tương đối an toàn.

11.6.2. Hệ số Y_{d rel k} đối với ứng suất tĩnh và tuổi thọ ngắn hạn

Hệ số Y_{d rel k} có thể được lấy bằng 1,0 khi Y_S > Y_Sk - 0,5, và Y_{d rel k} được thay bằng 0,8 khi Y_S < Y_Sk - 0,5. Với sự thay thế này, các giá trị được tính hoàn toàn an toàn.

11.7. Xác định hệ số nhạy, Y_d: phương pháp BP

...

...

...

11.7.1.1. Hệ số Y_d đối với ứng suất tham chiếu

Y_d có thể được xác định từ Hình 39 là hàm của Y_Sa hoặc q_S và vật liệu ứng với bánh răng được kiểm.

11.7.1.2. Hệ số Y_d đối với ứng suất tĩnh

Y_d có thể được xác định từ Hình 40 là hàm của Y_S, hệ số hiệu chỉnh ứng suất và vật liệu của bánh răng được kiểm. Giá trị gần đúng của Y_S có thể nhận được từ đồ thị thấp nhất trên Hình 40 hoặc có thể được tính toán.

11.7.1.3. Hệ số Y_d đối với tuổi thọ ngắn hạn

Về nguyên tắc, hệ số Y_d được xác định như mô tả trong 11.3.1.3.

11.7.2. Xác định bằng tính toán

11.7.2.1. Hệ số Y_d đối với ứng suất tham chiếu

Hệ số Y_d có thể được tính toán bằng phương trình (74) và các giá trị trong Bảng 2:

...

...

...

11.7.2.2. Hệ số Y_d đối với ứng suất tĩnh

Giá trị lớn nhất của hệ số nhạy tĩnh có thể được lấy bằng hệ số hiệu chỉnh ứng suất, Y_d. Điều này có nghĩa là vật liệu ở trạng thái hoàn toàn dẻo. Các chữ viết tắt được định nghĩa trong Hình 37:⁷⁾

a) Đối với thép có giới hạn chảy lớn, St:

b) Đối với thép có sự giãn dài tăng dần đều và độ giãn dài 0,2%, thép V và gang xám GGG (perit; banít)

c) Đối với thép Eh và IF có ứng suất tăng đến mức bắt đầu gãy nứt:

Y_d = 0,77 Y_S + 0,22                                                                    …(77)

d) Đối với thép NT và NV có ứng suất tăng đến mức bắt đầu gẫy nứt:

...

...

...

e) Đối với gang xám GG và GGG (ferit) có ứng suất tăng đến giới hạn gẫy:

Y_dk = 1,0                                                                                   …(79)

11.7.2.3. Hệ số Y_{d rel k} đối với tuổi thọ ngắn hạn

Về nguyên tắc, hệ số Y_{d rel k} được xác định như mô tả trong 11.3.1.3

11.8. Hệ số nhạy tương đối Y_d: phương pháp C_k

Trong phương pháp này, lấy giá trị Y_d = 1,0 đối với ứng suất tham chiếu, ứng suất tĩnh và tuổi thọ ngắn hạn. Hằng số này, đối với các giá trị tham chiếu là tương đối an toàn (xem Hình 39) và các giá trị ứng suất tĩnh hoàn toàn an toàn (xem Hình 40)

Chú thích: St: Thép có giới hạn bền s_B < 800 N/mm²)

V: Thép tôi thể tích (s_B ³ 800 N/mm²)

...

...

...

GGG (peclit, banít, feri): gang xám (cấu trúc peclit, banit, ferit)

GTS (perit): gang rèn (cấu trúc peclit)

Eh: Thép thấm các bon

IF: Thép và gang tôi cảm ứng hoặc tôi qua lửa

NT, NV: Thép thấm ni tơ, thép tôi thể tích và thép thấm các bon, nitơ cácbua hóa

Hình 37- Hệ số nhạy tương đối , Y_{d rel T}, đối với ứng suất tham chiếu

(Y_Sa có giá trị với s_Fn/ h_Fa =1,1)

CHÚ THÍCH:

...

...

...

2. Để giải thích các từ viết tắt với vật liệu xem Hình 37

Hình 38 - Hệ số nhạy tương đối, Y_{d rel T} với ứng suất tĩnh

CHÚ THÍC -

Giải thích các chữ viết tắt với vật liệu, xem Hình 37.

Hình 39 - Hệ số nhạy, Y_d, đối với ứng suất tham chiếu (Y_Sa có giá trị với s_Fn/ h_Fa » 1,1)

CHÚ THÍCH:

1. Đồ thị thấp nhất dựa trên Y_S = Y_Sa (0,6 + 0,4 e_an); có giá trị với s_Fn / h_Fa » 1,1

...

...

...

Hình 40 - Hệ số nhạy , Y_d đối với ứng suất tĩnh

12. Các hệ số bề mặt, y_r, y_rt, y_rk và hệ số bề mặt tương đối, y_{R rel T} và y_{R rel k}

12.1. Ảnh hưởng của trạng thái bề mặt

Hệ số bề mặt, Y_R tính cho ảnh hưởng ứng suất chân răng của trạng thái bề mặt chân răng. ảnh hưởng này phụ thuộc vào vật liệu và độ nhám bề mặt ở góc lượn chân răng (xem Chú thích 5), hệ số Y_R tính cho ứng suất tĩnh khác với Y_R tính cho ứng suất động. Cũng như vậy Y_Rk, hệ số bề mặt tính cho mẫu thử được cắt rãnh thô và Y_RT là hệ số bề mặt của bánh răng thử chuẩn. Các hệ số này được so sánh với mẫu thử được đánh bóng nhẵn. Các hệ số bề mặt tương đối đặc trưng cho mối tương quan của hệ số bề mặt của bánh răng được kiểm đối với hệ bề mặt của bánh răng thử chuẩn(Y_{R rel T}) hoặc đối với hệ số bề mặt của mẫu thử được cắt rãnh thô (Y_{R rel k}).

Chú thích 5: Sự ảnh hưởng của trạng thái bề mặt đến độ bền uốn chân răng không những chỉ phụ thuộc vào độ nhám bề mặt tại góc lượn chân răng mà còn phụ thuộc vào kích thước và Hình dáng của rãnh. Các ảnh hưởng về trạng thái bề mặt không được qui định kỹ trong tiêu chuẩn này. Phương pháp này chỉ áp dụng khi các vết xước hoặc các khuyết tật khác tương tự có độ nhám thấp hơn 2Rz ( 2Rz là giá trị đánh giá ban đầu ).

Ngoài độ nhám bề mặt, các ảnh hưởng khác đến độ bền uốn của răng bao gồm: ứng suất nén dư (rèn bằng búa), ôxi hóa đường bao ngoài, các ảnh hưởng hóa học v.v… Khi góc lượn được tạo bằng rèn hoặc khi hình dáng góc lượn đã hoàn chỉnh, giá trị lớn hơn không đáng kể nhận được từ đồ thị sẽ thay thế cho Y_{R rel T}. Khi các ảnh hưởng của hóa học hoặc ôxi hóa tồn tại thì giá trị nhỏ hơn chỉ dẫn trên đồ thị sẽ được thay thế Y_{R rel T}.

12.2. Xác định các hệ số bề mặt và hệ số bề mặt tương đối

Theo nguyên lý để áp dụng cho các hệ số này trong 4.2.

a) Phương pháp A

...

...

...

b) Phương pháp B

Các giá trị độ bền vật liệu theo phương pháp B được xác định từ kết quả thử của các bánh răng thử chuẩn có R_ZT = 10mm. Nói chung giá trị Y_{R rel T} liên quan đến ứng suất tham khảo của bất kỳ bánh răng được kiểm, khác chút ít so với 1,0 khi R_{Z T} = 10mm là một giá trị trung bình. Y_{R rel T} đối với ứng suất tĩnh cũng có thể lấy bằng 1,0.

Phương pháp B phù hợp với cho phép tính toán chính xác hơn.

c) Phương pháp C và D

Vì rất khó xác định độ nhám bề mặt và trạng thái vật liệu trong chân răng, hệ số Y_{R rel T} có thể bằng một hằng số. Nếu có so sánh thì thấy rằng các giá trị tương ứng hoặc kích thước liên quan (môđun), phương pháp chế tạo và xử lý nhiệt phải được duy trì nhất quán.

d) Phương pháp B_k, C_k và D_k

Bằng phương pháp B_k, các giá trị độ bền vật liệu được lấy ra từ sự thử các mẫu thử thô được cắt rãnh, các giá trị gần sát R_zk và q_sk của mẫu thử cắt rãnh gần giống với các giá trị của bánh răng kiểm, các giá trị gần đúng của Y_{R relk} gần như bằng 1,0. Do đó, trong phương pháp C, khi cần thiết có thể được thay thế một hằng số với Y_{R rel k}.

e) Phương pháp B_p, C_p và D_p

Theo phương pháp B_p, các giá trị độ bền vật liệu được xác định bằng việc thử mẫu thử được đánh bóng phẳng. Trong trường hợp này, hệ số bề mặt tuyệt đối Y_R được sử dụng để tính toán. Do có độ nhám trong góc lượn chân răng, ảnh hưởng của Y_R có phần giảm chút ít (xem chú thích 5)

...

...

...

Trong đó, Y_RO là hệ số bề mặt của mẫu thử được đánh bóng nhẵn

Giá trị trung bình gần đúng có thể được xác định khi Y_S bằng 2,0. Hình 42 được tạo bằng giá trị này. Khi kiểm tra Hình 42 thấy rằng đối với phạm vi của độ nhám trung bình được kiểm từ đỉnh đến đáy, Y_R có thể bằng một hằng số nhỏ hơn 1 (phương pháp C_p).

12.3. Hệ số bề mặt tương đối, Y_{R rel T}: phương pháp B

12.3.1. Các giá trị đồ thị

12.3.1.1. Hệ số Y_{R rel T} đối với ứng suất tham chiếu và ứng suất tĩnh

Hệ số Y_{R rel T} có thể xác định từ Hình 41 là một hàm của vật liệu và R_z, độ nhám từ đỉnh đến đáy trong góc lượn chân răng của bánh răng được kiểm. Đồ thị này được tra từ Hình 42.

Chú thích: Để giải thích các kí hiệu của vật liệu xem Hình 37

Hình 41 - Hệ số bề mặt tương đối, Y_{R rel T} (lấy từ Hình 42)

...

...

...

Hệ số Y_{R rel T} có thể được xác định bằng nội suy tuyến tính giữa các giá trị đối với ứng suất tham khảo và ứng suất tĩnh mà được đánh giá theo 12.3.1.1. Công thức này bao gồm cả việc xác định ứng suất cho phép đối với tuổi thọ giới hạn trong 4.2.3 a).

12.3.2. Xác định bằng tính toán

12.3.2.1. Hệ số Y_{R rel T} đối với ứng suất tham chiếu và ứng suất tĩnh

Hệ số Y_{R rel T} có thể được tính toán bằng phương trình (81) đến (87), phù hợp với các đường đồ thị trong Hình 41. Xem Hình 37 để xác định các chữ viết tắt đối với vật liệu.

a) Ứng suất tham khảo nằm trong phạm vi R_z < 1mm

Đối với vật liệu V, GGG (peclit, banit ) Eh và IF (chân răng):

Y_{R rel T} = 1,12                                                                              … (81)

Đối với thép:

Y_{R rel T} = 1,07                                                                              …(82)

...

...

...

Y_{R rel T} = 1,025                                                                             …(83)

b) Ứng suất tham khảo trong phạm vi 1 mm £ R_z £ 40 mm

Đối với vật liệu V, GGG (peclit, banit), Eh và IF (chân răng):

Y _{rel T} = 1,674 - 0,529 (R_Z + 1) ^0,1                                      …(84)

Đối với thép, St:

Y_{R rel T} = 5,306 - 4,203 (R_Z +1)^0,01                                      …(85)

Đối với vật liệu GG, GGG (ferit) và NT, NV:

Y_{R rel T} = 4,299 - 3,259 (R_Z +1)^0,05                                      …(86)

c) Ứng suất tĩnh nói chung

...

...

...

12.3.2.2. Hệ số Y_{R rel T} đối với tuổi thọ ngắn hạn

Về nguyên lý hệ số Y_{R rel T} được xác định như mô tả trong điều 12.3.1.2.

12.4. Hệ số tuổi thọ tương đối, Y_{R rel T}: phương pháp C

12.4.1. Hệ số Y_{R rel T} đối với ứng suất tham chiếu và tuổi thọ ngắn hạn cho các loại vật liệu

a) Phạm vi R_Z £ 16 mm

Hệ số Y_{R rel T} tính được bằng phương trình (87).

b) Phạm vi R_Z > 16 mm

y_{R rel T} = 0,9                                                                                …(88)

12.4.2. Hệ số Y _{rel T} đối với ứng suất tĩnh với toàn bộ vật liệu

...

...

...

12.5. Hệ số bề mặt tương đối, Y_{R rel T}: phương pháp D

Đối với ứng suất tĩnh, ứng suất tham chiếu và tuổi thọ ngắn hạn cho các vật liệu, hệ số Y_{R rel T} được tính bằng phương trình (88)

12.6. Hệ số bề mặt tương đối, y_{R rel k}: phương pháp B_k

12.6.1. Các giá trị đồ thị

Hệ số Y_R được xác định từ Hình 42 đối với bánh răng được kiểm và Y_Rk đối với mẫu thử được cắt rãnh là hàm của

a) độ nhám, R_z, của chân răng bánh răng hoặc R_zk độ nhám đáy rãnh mẫu thử và

b) vật liệu được kiểm

Các giá trị này được thay thế trong công thức (89)

...

...

...

Chú thích: Giải thích về các chữ viết tắt cho vật liệu xem Hình 37

Hình 42 - Hệ số bề mặt, Y_R và Y_Rk (liên quan đến mẫu thử trơn nhẵn)

12.6.2. Xác định bằng tính toán

Hệ số Y_R được xác định theo điều 11.8.2 và hệ số Y_RK xác định bằng công thức (90) đến (93). Các công thức này phù hợp với các đồ thị trong Hình 42. Các giá trị này được chỉ dẫn trong công thức (89).

12.6.2.1. Hệ số Y_{R rel k} đối với ứng suất tĩnh (thông dụng) và ứng suất tham chiếu trong phạm vi R_zk < 1mm

Y_Rk = 1,0                                                                                   …(90)

12.6.2.2. Hệ số YR rel k đối với ứng suất tham chiếu trong phạm vi 1mm < R_zk < 40mm

a) Đối với vật liệu V, GGG (peclit, banit), Eh và IF (chân răng):

Y_Rk = 1,490 - 0,471 (R_zk + 1)^0,1                                                     …(91)

...

...

...

Y_Rk = 4,924 - 3,90 (R_Zk + 1)^0,01                                                     …(92)

Đối với vật liệu GG, GGG ( ferit) và NT, NV:

Y_Rk = 4,161 - 3,155 (R_Zk + 1)_0,005  … (93)

12.6.2.3. Hệ số Y_{R rel k} đối với tuổi thọ ngắn hạn

Về nguyên lý, hệ số này được xác định theo 12.3.1.2

12.7. Hệ số bề mặt tương đối, Y_{R rel k}: phương pháp C_k

12.7.1. Hệ số Y_{R rel k} đối với ứng suất tham chiếu và tuổi thọ ngắn hạn

a) Phạm vi R_Z £ R_zk + 6 mm

Y_Rk = 1,0                                                                       … (94)

...

...

...

Y_Rk = 0,9                                                                       …(95)

12.7.2. Hệ số Y_{R rel k} đối với ứng suất tĩnh (thông dụng)

Y_Rk = 1,0                                                                       …(96)

12.8. Hệ số bề mặt, Y_R:: phương pháp B

12.8.1. Các giá trị đồ thị

Hệ số Y_R đối với ứng suất tham chiếu và ứng suất tĩnh được xác định từ Hình 42 là hàm của R_Z, độ nhám tại góc lượn chân răng của bánh răng được kiểm và của vật liệu. Về nguyên lý, hệ số Y_R được xác định theo 12.3.1.2.

12.8.2. Xác định bằng tính toán

Hệ số Y_R có thể được tính toán bằng công thức (97) đến(100), phù hợp với các đồ thị trong Hình 42.

12.8.2.1. Hệ số Y_R đối với ứng suất tĩnh (thông dụng) và ứng suất tham chiếu trong phạm vi R_zk < 1mm

...

...

...

12.8.2.2. Hệ số Y_R đối với ứng suất tham chiếu trong phạm vi 1mm £ R_zk £ 40mm

Đối với vật liệu V, GGG (peclit, banit), Eh và IF (chân răng):

Y_R = 1,490 - 0,471 (R_Z +1)^0,1                                            …(98)

Đối với thép:

Y_R = 4,924 - 3,90 (R_Z +1)^0,01                                            …(99)

Đối với vật liệu GG, GGG (ferit) và NT, NV:

Y_R = 4,161 - 3,155 (R_Z + 1)^0,005                                         …(100)

12.8.2.3. Hệ số Y_R đối với tuổi thọ ngắn hạn

Xác định hệ số này được mô tả trong 12.3.1.2

...

...

...

12.9.1. Hệ số y_R đối với ứng suất tham chiếu và tuổi thọ ngắn hạn

Y_R = 0,8                                                                        …(101)

Do sử dụng hằng số này, các giá trị được tính toán hoàn toàn an toàn (xem Hình 42)

12.9.2. Hệ số Y_R đối với ứng suất tĩnh

Y_R = 1,0                                                                        …(102)

13. Hệ số kích cỡ, y_x

Hệ số kích cỡ, Y_x được sử dụng để xem xét các ảnh hưởng của kích thước đến: khả năng phân phối các điểm yếu trong cấu trúc của vật liệu; sự thay đổi của ứng suất theo độ bền lý thuyết vật liệu, suy giảm khi tăng dần kích thước; chất lượng của vật liệu được xác định bằng thử kéo và các ảnh hưởng của sự tạo hình, sự xuất hiện các khuyết tật v.v…

Có các ảnh hưởng đáng kể sau:

a) Tình trạng sạch sẽ của vật liệu, phân tích qui trình tạo hình.

...

...

...

c) Môđun, trong trường hợp tôi bề mặt: chiều sâu thấm các bon liên quan đến kích thước răng

Hệ số kích cỡ Y_X được xác định cho bánh răng lớn và bánh răng nhỏ không giống nhau.

13.1. Hệ số kích cỡ Y_X: phương pháp A

Giá trị của Hệ số kích cỡ Y_X dựa trên kinh nghiệm tin cậy hoặc thử nghiệm trong điều kiện làm việc phù hợp với phạm vi kích thước bánh răng khác nhau trong mỗi vật liệu được kiểm, xử lý nhiệt thích hợp (xem 4.1.8 ISO 6336 - 1).

13.2. Hệ số kích cỡ Y_X: phương pháp B

Các giá trị được cung cấp dựa trên kết quả của bánh răng thử và độ bền uốn của mẫu thử có kích thước khác nhau, do đó liên quan đến sự thực hiện tiêu chuẩn hiện thời và qui trình xử lý nhiệt của người thao tác.

13.2.1. Hệ số kích cỡ, Y_X, đối với ứng suất tham khảo và ứng suất tĩnh

13.2.1.1. Các giá trị đồ thị

Các giá trị của Y_X có thể được xác định từ Hình 43 là hàm của mô đun, vật liệu và xử lý nhiệt.

...

...

...

CHÚ THÍCH:

1. Giải thích các chữ viết tắt đối với vật liệu xem Hình37

2. Vùng tối là phạm vi phân bố của ứng suất tĩnh

Hình 43 - Hệ số kích cỡ, Y_X, đối với độ bền uốn của răng

13.2.1.2. Xác định bằng tính toán

Y_X có thể được tính toán bằng các phương trình trong Bảng 3. Các phương trình này phù hợp với các đồ thị cho trong Hình 43

Bảng 3 - Hệ số kích cỡ, Y_X

Vật liệu ¹⁾

Mô đun pháp tuyến m_n

...

...

...

St, V

GGG (peclit, banit),

GTS (peclit)

Đối với các chu kỳ

3 . 10⁶

m_n ≤  5

5 < m_n < 30

30 ≤ m_n

Y_X = 1,0

...

...

...

Y_X = 0,85

Eh, IF (răng)

NT, NV

m_n ≤  5

5 < m < 25

25 ≤ m_n

Y_X = 1,0

Y_X = 1,05 - 0,01 m_n

...

...

...

GG, GGG

m_n ≤  5

5 < m_n < 25

25 ≤ m_n

Y_X = 1,0

Y_X = 1,075 - 0,015 m_n

Y_X = 0,7

Toàn bộ vật liệu đối với ứng suất tĩnh

...

...

...

¹⁾ Để giải thích các chữ viết tắt cho vật liệu xem Hình 37

13.2.2. Hệ số kích cỡ, Y_X, đối với tuổi thọ ngắn hạn

Hệ số Y_X được xác định bằng nội suy tuyến tính giữa các giá trị ứng suất tham khảo và ứng suất tĩnh theo 13.2.1. Công thức này bao gồm cả việc xác định ứng suất cho phép đối với tuổi thọ giới hạn được qui định trong 4.2.3 a).

13.3. Hệ số kích cỡ Y_X: phương pháp C

Phương pháp này được suy ra từ phương pháp B. Giá trị Y_X đối với ứng suất tham khảo, ứng suất tĩnh và ứng suất tuổi thọ giới hạn được xác định giống như ứng suất tham khảo theo 13.2.1. Do có sự gần giống như vậy, các giá trị tính toán liên quan đến tuổi thọ giới hạn và ứng suất tĩnh tương đối an toàn.

THƯ MỤC

[1] TCVN 7584 - 2006 (ISO 54-1996) Bánh răng trụ trong công nghiệp và công nghiệp nặng - Mô đun.

 [2] TCVN 7578 - 2: 2006 (ISO 6336-2:1996)

...

...

...

[3] ISO 1122-1:1998 Vocabulary of gear terms - Part 1: Definitions related to geometry (Thuật ngữ về bánh răng - Phần 1 : Các định nghĩa liên quan đến hình học).

1) Các ứng suất sinh ra do độ co ngót khi lắp ráp vành bánh răng mà làm tăng ứng suất do tải trọng răng gây nên thì phải được xem xét khi tính toán ứng suất chân răng s_F hoặc ứng suất chân răng cho phép s_FP

2) Tùy thuộc vào điều kiện vành bánh răng khi chân răng có đủ chiều dày, nghĩa là chiều dày vành răng S_R ³ 3,5mn, (xem phạm vi áp dụng). Trong toàn bộ trường hợp thậm chí khi e_an > 2, cần thiết thay thế tải trọng tiếp tuyến tổng phù hợp bằng F_t. Lý do để lựa chọn tải trọng tác động tại trụ chia cho trong 5.5. Xem 4.2 (ISO 6336-1) về định nghĩa F_t và các dẫn giải về các đặc tính đặc biệt của bánh răng nghiêng hai bậc

3) Nếu đỉnh răng được vê tròn hoặc vát, thì khi tính toán cần phải thay đường kính đỉnh d bằng đường kính đỉnh có hiệu lực d_Na. d_Na là đường kính vòng tròn gần trụ đỉnh, giới hạn mặt răng bánh răng được sử dụng.

4) Xem 6.4 cho các qui trình tiếp theo khi mài rãnh (bậc mài) trong các góc lượn chân răng.

5) Bất kỳ sự giảm hệ số tiếp xúc do cắt lẹm chân răng hoặc vát đỉnh răng đều được bỏ qua. Xem 5.3.1.1

6) áp dụng với mô đun m = 5 mm. Sự ảnh hưởng của kích thước nhờ hệ số Y_x (xem điều 13)

7) Giá trị gần đúng của Y_s có thể được lấy từ Y_Sa, sử dụng đồ thị thấp hơn trên hình 38