Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности
ГОСТ 21425-75
Группа Г02
Дата введения 1976-07-01
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 26 декабря 1975 г. N 4044 срок действия установлен с 01.07.1976 г. до 01.07.1981 г.* ________________ * Ограничение срока действия снято постановлением Госстандарта России от 29.06.81 N 3165 (ИУС N 9, 1981 год). - Примечание.
ПЕРЕИЗДАНИЕ. Май 1978 г.
Настоящий стандарт распространяется на прямобочные зубчатые (шлицевые) соединения валов с зубчатыми колесами, муфтами и другими деталями.
Стандарт не распространяется на зубчатые соединения валов со шкивами и паразитными шестернями и специальные зубчатые соединения, применяемые для компенсации перекоса или несоосности валов.
Стандарт устанавливает методы расчета соединений по критериям смятия и износа для определения нагрузочной способности.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Нагрузочная способность соединения определяется как меньшее из двух значений, полученных по расчету на смятие и на износ.
1.2. Расчет должен производиться на смятие и износ в соответствии с основными предельными состояниями зубчатых соединений - смятием и износом. Соединения типа муфт, нагруженные только крутящим моментом, на износ не рассчитываются. Для соединений, подверженных действию единичных за срок службы кратковременных перегрузок, зубья дополнительно проверяются на срез при этих перегрузках.
1.3. Расчет на смятие производится: для соединений с упрочненными рабочими поверхностями (закалка, цементация) для начального периода до приработки; для соединений, не имеющих упрочнения рабочих поверхностей или с улучшенными поверхностями, для периода после приработки. Последний учитывает снижение концентрации нагрузки после начальной приработки. Расчет на износ проводится для периода после приработки.
1.4. В случае, когда износ практически не допускается, должен производиться дополнительный расчет, учитывающий работу без износа при неограниченно большом числе циклов нагружения.
1.5. Для соединений в машинах, изготовляемых в массовом производстве, особо напряженных машинах или машинах, работающих в специфических условиях, при наличии специальных исследований или достаточного опыта эксплуатации, параметры расчета (допускаемые давления или коэффициенты запаса) могут быть выбраны на основе этих данных.
2. РАСЧЕТЫ 2.1. Расчет соединения на смятие следует производить по формулам:
, (1)
, (2)
или , (3)
где
. (4)
2.2. Расчет соединения на износ следует производить по формулам:
(5)
или
, (6)
где
. (7)
Условие работы соединения без износа при неограниченно большом числе циклов нагружения
, (8)
где МПа ( кгс/мм ) - для нетермообработанных зубьев (шлицев);
МПа ( кгс/мм ) - для улучшенных;
МПа ( кгс/мм ) - для закаленных и
МПа ( кгс/мм ) - для цементированных з
убьев.
2.3. Исходные данные для определения величин, входящих в формулы (1)-(8), приведены в табл.1-6 и в указателе буквенных обозначений. Расчет малоответственных зубчатых соединений разрешается производить по средним допустимым напряжениям по табл.2 приложения.
Таблица 1 Расчетные формулы и указания
Наименование параметра
| Обозна- чение
| Расчетные формулы и указания
| 1. Рабочая высота зубьев, мм | ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhDQATAIABAAAAAP///ywAAAAADQATAAACHYyPqcvtAcCDUzp7TWSyL08pWygeGIKBqHlO 7vsWADs= )
| (см. черт.1)
Для соединений по ГОСТ 1139-58 значения приведены в табл.2
| 2. Средний диаметр зубчатого соединения, мм
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhGQAZAIABAAAAAP///ywAAAAAGQAZAAACOYyPqcvtD6OcEQDKLlZ6n75ZAUhpYvh5ICl1 J2Zeq0iTlrwasd4mbo/4VXgj0+SF8xCVS+WNCYUUAAA7 )
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f415c9aef.jpg)
Для соединений по ГОСТ 1139-58 значения приведены в табл.2
| 3. Удельный суммарный статический момент площади рабочих поверхностей соединения относительно оси вала, мм /мм
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhGAAXAIABAAAAAP///ywAAAAAGAAXAAACNIyPqcvtD6OcClgDaMj4Uo5pGwJ+YnUm5Wa1 TLmC6wGTkBvS+cLhtK/JzCZDYqpTPCqXiwIAOw== )
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f41601bfc.jpg)
Значения для соединений по ГОСТ 1139-58 приведены в табл.2
| 4. Предел текучести материала зубьев (шлицев) меньшей твердости
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhFQAXAIABAAAAAP///ywAAAAAFQAXAAACKIyPqcvtD6OctNqLgNYTHC+BhgiR5GN2X7Jx yvYG3hnRIWaXLsb3RgEAOw== )
| Значения определяются по таблицам механических характеристик материалов в зависимости от термической обработки. Для материалов с поверхностным термическим или химико-термическим упрочнением под следует понимать предел текучести поверхностного слоя
| 5. Коэффициент запаса прочности при расчете на смятие
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhDQAPAIABAAAAAP///ywAAAAADQAPAAACGYyPqcvtAAxksdIYcJqZHo1o1vaBzommSwEA Ow== )
| Выбираем равным 1,25-1,4; нижние значения для незакаленных рабочих поверхностей неответственных соединений, верхние - для закаленных рабочих поверхностей и более ответственных соединений
| 6. Допускаемое условное давление при базовом числе циклов и постоянном режиме работы, МПа (кгс/мм )
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f4162e211.jpg)
| Рекомендуемые значения приведены в табл.1 приложения
| 7. Общий коэффициент концентрации нагрузки при расчете на смятие
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhHwAYAIABAAAAAP///ywAAAAAHwAYAAACQIyPqcvtD6OctDKADc4WAd8pX8CFxziaYKqe bEvG8KnN9d2+eraRpdfzcVCaz4+y84V0sdeE2JR1hkal7YrNVgoAOw== )
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f416924f2.jpg)
| 8. Общий коэффициент концентрации нагрузки при расчете на износ
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhIwAYAIABAAAAAP///ywAAAAAIwAYAAACSIyPqcvtD6OctFoHssn6LoCAHiN2o1KeDSiq X+smbPxttHzAsQ5zAecL6n4+oimV+tkurJazaNH0lkMJkrqsCIkbafUGDotPBQA7 )
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f416c0ecd.jpg)
| 9. Коэффициент динамичности нагрузки
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhGAAZAIABAAAAAP///ywAAAAAGAAZAAACNIyPqcvtD6OcClhj7wSI0+BpVPgdnFeCaHmm 2JuiqzSvWVbhqkjGMPsbmWK3WcTmSiqXkQIAOw== )
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f416edfaa.jpg)
При систематической знакопеременной нагрузке (реверсирование без ударов) 2 - при частом реверсировании, 2,5 - при расчете на смятие соединений с незакаленными рабочими поверхностями под действием редких эпизодических пиковых нагрузок, в расчет вводится уменьшенный динамический момент*
| 10. Коэффициент долговечности
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f4172635d.jpg)
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f41751cf4.jpg)
| 11. Коэффициент условий работы
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhGAAZAIABAAAAAP///ywAAAAAGAAZAAACNoyPqcvtD6OcClhj7wSI0+BpVPgdnFeCaHmm 2Jui6ysm803aGbbDYGwC+ka5z2m2cQWVzCakAAA7 )
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f4177e920.jpg)
|
________________ * В связи с тем, что материал упрочняется, а ползучесть не успевает проявляться.
Таблица 2
Геометрические характеристики соединений по ГОСТ 1139-58
Серия
| Номинальный размер соединения | Расчетные размеры, мм | , мм /мм
|
| ( и в мм)
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhGQAZAIABAAAAAP///ywAAAAAGQAZAAACOYyPqcvtD6OcEQDKLlZ6n75ZAUhpYvh5ICl1 J2Zeq0iTlrwasd4mbo/4VXgj0+SF8xCVS+WNCYUUAAA7 )
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhDQATAIABAAAAAP///ywAAAAADQATAAACHYyPqcvtAcCDUzp7TWSyL08pWygeGIKBqHlO 7vsWADs= )
|
| Легкая
| 6х23х26
| 24,5
| 0,9
| 66
| | 6х26х30
| 28,5
| 1,4
| 118
| | 6х28х32
| 30,0
| 1,4
| 126
| | 8х32х36
| 34,0
| 1,2
| 163
| | 8х36х40
| 38,0
| 1,2
| 182
| | 8х42х46
| 44,0
| 1,2 | 211
|
| 8х46х50
| 48,0
| 1,2 | 230
| | 8х52х58
| 55,0
| 2,0
| 440
|
| 8х56х62
| 59,0
| 2,0
| 472
|
| 8х62х68
| 65,0
| 2,0
| 520
|
| 10х72х78
| 75,0
| 2,0
| 750
|
| 10х82х88 | 85,0
| 2,0
| 850
|
| 10х92х98
| 95,0
| 2,0
| 950
|
| 10х102х108
| 105,0
| 2,0
| 1050
|
| 10х112х120
| 116,0
| 3,0
| 1740
| Средняя
| 6х11х14
| 12,5
| 0,9
| 34
|
| 6х13х16
| 14,5
| 0,9
| 39
|
| 6х16х20
| 18,0
| 1,4
| 76
|
| 6х18х22
| 20,0
| 1,4
| 84
|
| 6х21х25
| 23,0
| 1,4
| 97
|
| 6х23х28
| 25,5
| 1,9
| 145
|
| 6х26х32
| 29,0
| 2,2
| 191
|
| 6х28х34
| 31,0
| 2,2
| 205
|
| 8х32х38
| 35,0
| 2,2
| 308
|
| 8х36х42
| 39,0
| 2,2
| 343
| | 8х42х48
| 45,0
| 2,2
| 396
|
| 8х46х54
| 50,0
| 3,0
| 600
|
| 8х52х60
| 56,0
| 3,0
| 672
| | 8х56х65
| 61,0
| 3,5
| 854
|
| 8х62х72
| 67,0
| 4,0
| 1072
|
| 10х72х82
| 77,0
| 4,0
| 1540
|
| 10х82х92
| 87,0
| 4,0
| 1740
|
| 10х92х102
| 97,0
| 4,0
| 1940
|
| 10х102х112
| 107
| 4,0
| 2140
|
| 10х112х125
| 119
| 5,5
| 3260
| Тяжелая
| 10х16х20
| 18,0
| 1,4
| 126
|
| 10х18х23
| 20,5
| 1,9
| 195
|
| 10х21х26
| 23,5
| 1,9
| 223
|
| 10х23х29
| 26,0
| 2,4
| 312
| | 10х26х32
| 29,0
| 2,2
| 319
|
| 10х28х35
| 31,5
| 2,7
| 426
|
| 10х32х40
| 36,0
| 3,2
| 576
|
| 10х36х45
| 40,5
| 3,7
| 749
|
| 10х42х52
| 47,0
| 4,2
| 978
| | 10х46х56
| 51,0
| 4,0
| 1020
|
| 16х52х60
| 56,0
| 3,0
| 1340
|
| 16х56х65
| 60,5
| 3,5
| 1690
|
| 16х62х72
| 67,0
| 4,0
| 2140
|
| 16х72х82
| 77,0
| 4,0
| 2460
|
| 20х82х92
| 87,0
| 4,0
| 3480
|
| 20х92х102
| 97,0
| 4,0
| 3880
|
| 20х102х115
| 109
| 5,5
| 5970
|
| 20х112х125
| 119
| 5,5
| 6520
|
Таблица 3
Значения коэффициентов концентрации нагрузок для соединений, нагруженных только крутящим моментом
Наименование параметра
| Обозна- чение
| Расчетные формулы и указания
| 1. Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhFwAYAIABAAAAAP///ywAAAAAFwAYAAACMYyPqcvtD6OcAVhjrwSIU69NIHVwHlmdpIli LnqqkaxmMpbh2thWfdniwW6/ovEYKAAAOw== )
| =1
| 2. Коэффициент, учитывающий влияние неравномерности нагружения зубьев на износ и различное скольжение на рабочих поверхностях при вращении вала
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhFwAYAIABAAAAAP///ywAAAAAFwAYAAACNIyPqcvtD6NMwIFrLs6vHs91GRg2HjlVaLpK 6kSVMNha8act2pkHJ3wDImoin3B0TCqXkwIAOw== )
| =1
| 3. Коэффициент продольной концентрации нагрузки (по длине соединения)
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhHwAZAIABAAAAAP///ywAAAAAHwAZAAACRYyPqcvtD6OctDKADc4WAd8pX8CFxziaYKqe bEvG8KnN9d2+7MZ/ZcLTbGgyzmuCwh0lSZmz0jR2hhnfMnRVZbE/mxdSAAA7 )
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f417db47e.jpg)
| 4. Коэффициент концентрации нагрузки от закручивания вала
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhHQAZAIABAAAAAP///ywAAAAAHQAZAAACQ4yPqcvtD6OcdIJrLq4HIM99GRhmZimS6Lim bXe2pBrSqhZo3vbhuZ8LsoQUHpEW2cFiltMG+cBhdlBOtXS1Gl9cRwEAOw== )
| Рекомендуемые значения для соединений по ГОСТ 1139-58 приведены в таблице 3 приложения
| 5. Коэффициент, учитывающий концентрацию нагрузки в связи с погрешностями изготовления
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhGAAXAIABAAAAAP///ywAAAAAGAAXAAACMoyPqcvtD6OcClhj7wSI0+BpVPgdnFeCaHmm 2JuiqzSvWVbhqkjGMPv79IQXkeuIbBQAADs= )
| До приработки при высокой точности изготовления (погрешности шага зубьев и непараллельность их осям вала и ступицы менее 0,02 мм).
=1,1-1,2 при более низкой точности изготовления =1,3-1,6. После приработки =1
|
Таблица 4
Значения коэффициентов концентрации нагрузки для соединений валов с цилиндрическими зубчатыми колесами
Наименование коэффициентов
| Обозна- чение
| Расчетные формулы и указания
| 1. Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhFwAYAIABAAAAAP///ywAAAAAFwAYAAACMYyPqcvtD6OcAVhjrwSIU69NIHVwHlmdpIli LnqqkaxmMpbh2thWfdniwW6/ovEYKAAAOw== )
| Значения и приведены в табл.4 приложения в зависимости от параметра ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f418151fc.jpg)
| 2. Коэффициент, учитывающий влияние неравномерности нагружения зубьев на износ и различное скольжение на рабочих поверхностях при вращении вала
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhFwAYAIABAAAAAP///ywAAAAAFwAYAAACNIyPqcvtD6NMwIFrLs6vHs91GRg2HjlVaLpK 6kSVMNha8act2pkHJ3wDImoin3B0TCqXkwIAOw== )
| | 3. Коэффициент продольной концентрации нагрузки (по длине соединения)
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhHwAZAIABAAAAAP///ywAAAAAHwAZAAACRYyPqcvtD6OctDKADc4WAd8pX8CFxziaYKqe bEvG8KnN9d2+7MZ/ZcLTbGgyzmuCwh0lSZmz0jR2hhnfMnRVZbE/mxdSAAA7 )
| При расположении зубчатого венца со стороны закручиваемого участка вала (подводе и снятии крутящего момента с одной стороны ступицы, черт.2а) .
При расположении зубчатого венца со стороны незакручиваемого участка вала (подводе и снятии крутящего момента с разных сторон ступицы, черт.2б) выбирается равным большему из значений и ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhHQAZAIABAAAAAP///ywAAAAAHQAZAAACQ4yPqcvtD6OcdIJrLq4HIM99GRhmZimS6Lim bXe2pBrSqhZo3vbhuZ8LsoQUHpEW2cFiltMG+cBhdlBOtXS1Gl9cRwEAOw== )
| 4. Коэффициент концентрации нагрузки от закручивания вала
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhHQAZAIABAAAAAP///ywAAAAAHQAZAAACQ4yPqcvtD6OcdIJrLq4HIM99GRhmZimS6Lim bXe2pBrSqhZo3vbhuZ8LsoQUHpEW2cFiltMG+cBhdlBOtXS1Gl9cRwEAOw== )
| Рекомендуемые значения для соединений по ГОСТ 1139-58 приведены в табл.3 приложения
| 5. Коэффициент концентрации в связи со смещением нагрузки, от середины длины ступицы
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhFwAYAIABAAAAAP///ywAAAAAFwAYAAACMIyPqcvtD6OcAVhjrwSIU69NIHVwHlmdpIli LnqqkUzLZYbh1bvqa1vi9YDEovFRAAA7 )
| Рекомендуется определять по графику черт.1 приложения в зависимости от параметров и ; для соединений цилиндрического прямозубого колеса с валом (см. черт.3); для соединения косозубого колеса с валом .
Знак "плюс" при действии в одном направлении моментов от радиальной и осевой сил на зубчатом колесе относительно точки оси вала, лежащей на середине длины ступицы, "минус" - в разном | 6. Коэффициент, учитывающий концентрацию нагрузки в связи с погрешностями изготовления
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhGAAXAIABAAAAAP///ywAAAAAGAAXAAACMoyPqcvtD6OcClhj7wSI0+BpVPgdnFeCaHmm 2JuiqzSvWVbhqkjGMPv79IQXkeuIbBQAADs= )
| См. табл.3
|
Таблицa 5
Формулы для вычисления коэффициентов нагрузки в общем случае нагружения соединения
Наименование коэффициента
| Обозна- чение
| Расчетные формулы и указания
| 1. Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhFwAYAIABAAAAAP///ywAAAAAFwAYAAACMYyPqcvtD6OcAVhjrwSIU69NIHVwHlmdpIli LnqqkaxmMpbh2thWfdniwW6/ovEYKAAAOw== )
| Значения и приведены в табл.4 приложения в зависимости от параметра (см. черт.3);
| 2. Коэффициент, учитывающий влияние неравномерности нагружения зубьев на износ и различное скольжение на рабочих поверхностях при вращении вала
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhFwAYAIABAAAAAP///ywAAAAAFwAYAAACNIyPqcvtD6NMwIFrLs6vHs91GRg2HjlVaLpK 6kSVMNha8act2pkHJ3wDImoin3B0TCqXkwIAOw== )
| | 3. Коэффициент продольной концентрации нагрузки (по длине соединения)
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhHwAZAIABAAAAAP///ywAAAAAHwAZAAACRYyPqcvtD6OctDKADc4WAd8pX8CFxziaYKqe bEvG8KnN9d2+7MZ/ZcLTbGgyzmuCwh0lSZmz0jR2hhnfMnRVZbE/mxdSAAA7 )
| При подводе и снятии крутящего момента с одной стороны ступицы (черт.2а) , при подводе и снятии крутящего момента с разных сторон ступицы (черт.3б) выбирается равным большему из значений и ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhFwAYAIABAAAAAP///ywAAAAAFwAYAAACMIyPqcvtD6OcAVhjrwSIU69NIHVwHlmdpIli LnqqkUzLZYbh1bvqa1vi9YDEovFRAAA7 )
| 4. Коэффициент, учитывающий снижение концентрации нагрузки вследствие приработки
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhDAARAIABAAAAAP///ywAAAAADAARAAACGYyPqcsJ+GCIU5pHFciau3aBVeN94ommRgEA Ow== )
| При расчете на смятие соединений до приработки =1; после приработки (при расчете на смятие и износ); для соединений, работающих с постоянным режимом нагружения =0; для соединений с переменным режимом среднее значение =0,3
| 5. Коэффициент концентрации нагрузки от закручивания вала
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhHQAZAIABAAAAAP///ywAAAAAHQAZAAACQ4yPqcvtD6OcdIJrLq4HIM99GRhmZimS6Lim bXe2pBrSqhZo3vbhuZ8LsoQUHpEW2cFiltMG+cBhdlBOtXS1Gl9cRwEAOw== )
| ; ;
![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f419ab535.jpg)
Для соединений по ГОСТ 1139-58 значения приведены в табл.3 приложения
| 6. Коэффициент концентрации нагрузки в связи со смещением нагрузки от средней плоскости ступицы
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhFwAYAIABAAAAAP///ywAAAAAFwAYAAACMIyPqcvtD6OcAVhjrwSIU69NIHVwHlmdpIli LnqqkUzLZYbh1bvqa1vi9YDEovFRAAA7 )
| Рекомендуется определять по графику черт.1 приложения в зависимости от параметров и ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhDAAPAIABAAAAAP///ywAAAAADAAPAAACFIyPqcvNAMGShibb4nMWI+2E4qgUADs= )
![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f419d8377.jpg)
Знак "плюс" при действии в одном направлении обеих составляющих момента относительно точки оси вала, лежащей на середине длины ступицы, "минус" - в равном (см. черт.3)
| 7. Коэффициент, учитывающий концентрацию нагрузки в связи с погрешностями изготовления
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhGAAXAIABAAAAAP///ywAAAAAGAAXAAACMoyPqcvtD6OcClhj7wSI0+BpVPgdnFeCaHmm 2JuiqzSvWVbhqkjGMPv79IQXkeuIbBQAADs= )
| См. табл.3
|
Таблица 6
Значения коэффициентов для расчета на износ
Наименование коэффициента
| Обозна- чение
| Расчетные формулы и указания
| 1. Коэффициент переменности нагрузки
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhGAAXAIABAAAAAP///ywAAAAAGAAXAAACMoyPqcvtD6OcClhj7wSI0+BpVPgdnFeCaHmm 2JuiqzSvmVrdqkjGOgsDgnynmeuIXBQAADs= )
| Теоретические значения для типовых законов нагружения приведены в табл.5. При наличии фактических кривых плотности распределения нагрузки по отдельным видам машин определяется исходя из них по формуле ,
где - число циклов работы соединения с нагрузкой при вращении в одну сторону | 2. Коэффициент числа циклов
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhGAAZAIABAAAAAP///ywAAAAAGAAZAAACNIyPqcvtD6OcClhj7wSI0+BpVPgdnFeCaHmm 2JuiqzSvmVrdqkjGMPv79IQZkWvmSiqXjAIAOw== )
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f41a3cae1.jpg)
Значения для =10 и =3 приведены на графике черт.4
| 3. Коэффициент, учитывающий условия смазки соединения
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhFwAYAIABAAAAAP///ywAAAAAFwAYAAACMYyPqcvtD6OcAVhjrwSIU69NIHVwHlmdpIli LnqqkUyHXYbh1bu2pf+SiYTAovEYKAAAOw== )
| При обильной смазке без загрязнения =0,7; при средней смазке =1; при бедной смазке и работе с загрязнением =1,4
| 4. Коэффициент, учитывающий условия осевого закрепления ступицы на валу и ее перемещение под нагрузкой
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhHQAYAIABAAAAAP///ywAAAAAHQAYAAACOYyPqcvtD6OcdIJrLq4HIM99GRhmZimS6Lim bXe2pBrS9hZoiwbysderwWiVWW5lDNZwuJfzCaUUAAA7 )
| При жестком закреплении ступицы на валу =1,0, при закреплении, допускающем небольшие осевые смещения (например, с помощью вилок), =1,25; при осевых перемещениях под нагрузкой (например, в карданных передачах) =3
| 5. Показатель степени зависимости износа от давления
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhEQAPAIABAAAAAP///ywAAAAAEQAPAAACIIyPqcvtnwAwks41c9CK141d39UdJImcJhit FgTH8nwUADs= )
| Рекомендуется =3 впредь до накопления уточненных экспериментальных данных
| 6. Расчетное число циклов
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhEwATAIABAAAAAP///ywAAAAAEwATAAACKIyPqcvtDw+YaNIGUn7XbBx8ITd60IaSZgma IvNlr/J2ixVH+s73TQEAOw== )
| Равно суммарному числу оборотов вала за общее время работы. Определяется:
1) по общему времени работы машины и средней частоте вращения в одну сторону по формуле ;
2) суммированием чисел циклов на каждой ступени скорости;
3) по общему пробегу машин |
Примечание. Формулы и значения коэффициентов получены из условия обеспечения постоянства работы трения на рабочих поверхностях при различных условиях работы.
![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f41aa6650.jpg)
Черт.1
![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f41ad984a.jpg)
Черт.2
![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f41b194e0.jpg)
Черт.3
![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f41b53713.jpg)
Черт.4
УКАЗАТЕЛЬ БУКВЕННЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ Геометрические характеристики зубчатого (шлицевого) соединения
![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhDwATAIABAAAAAP///ywAAAAADwATAAACIIyPqcvtfwCAZlL7MJNBK8ttUaN5CBYu4GRW XErF8pwUADs= )
| - внутренний диаметр ступицы, мм;
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhEQARAIABAAAAAP///ywAAAAAEQARAAACIoyPqcvtBqJ8ASDr8NGKw+ZVYMeE4hKaX6J6 USlN1EzXRwEAOw== )
| - наружный диаметр вала, мм;
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhDQANAIABAAAAAP///ywAAAAADQANAAACFIyPqcsL/9wBzdB6W2Z5T+hV4rgUADs= )
| - число зубьев (шлицев);
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhFAAXAIABAAAAAP///ywAAAAAFAAXAAACKYyPqcvtD6NMAExj7dX7hlp5n8h15HmA5bJq K0WFijtjswyPkir2PlMAADs= )
| - номинальная высота фаски на зубьях вала, мм;
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhEwAYAIABAAAAAP///ywAAAAAEwAYAAACJoyPqcvtD6MMAEyKp71b1nplWiiOHPI93dYx q8OiMCiXEE3m+h4UADs= )
| - номинальная высота фаски на зубьях ступицы, мм;
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhCQATAIABAAAAAP///ywAAAAACQATAAACFIyPqcsIwOCSidY4cVbQmteEolgAADs= )
| - рабочая длина соединения, мм;
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhEwAXAIABAAAAAP///ywAAAAAEwAXAAACJoyPqcvtD6MDVB5gbw549/xJobhxXkJhFZoi KjhCr9XFTLuW+h4UADs= )
| - геометрическая характеристика крутильной жесткости, мм . |
Геометрические характеристики насаживаемого на вал зубчатого колеса
![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhFwAYAIABAAAAAP///ywAAAAAFwAYAAACMoyPqcvtD6OcBwCqLkZ6h05Z36aJYYWBYNSZ U3m15ZhY8Tqv0E2/cS+BkQw6j/GIdBQAADs= )
| - диаметр начальной окружности (для конического колеса - средний диаметр), мм;
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhDAAPAIABAAAAAP///ywAAAAADAAPAAACFoyPqcvNAFcMQJ6a8MxbYfp0zkiWSAEAOw== )
| - смещения середины зубчатого венца относительно середины шлицевого участка ступицы, мм;
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhGAAYAIABAAAAAP///ywAAAAAGAAYAAACMIyPqcvtD6OctNqLH9gGVB+AoDSG5lRyVGqN 6qF6JRyz5hzJcrvjkOj7dTLEovFRAAA7 )
| - угол зацепления передачи, градусы;
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhDQAVAIABAAAAAP///ywAAAAADQAVAAACIoyPqcsN7w5YU1JLX1U7dGx8ISJ6JGemyaQx 5drE8kzXSgEAOw== )
| - угол наклона зубьев, градусы. |
Расчетные нагрузки и другие характеристики режима работы
![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhHQAXAIABAAAAAP///ywAAAAAHQAXAAACSIyPqcvtDyGYEU2gcM383E8tmkUa45igpleq 5Qs3rhvQXbxKNxvNu+NLVYI8EyVUTH5YNCIDKYzKaqJfx2m0XWon6OYLDosDBQA7 )
| - допускаемый расчетный крутящий момент (наибольший из длительно действующих моментов), Н·мм (кгс·мм);
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f41b8628c.jpg)
| - допускаемый наибольший крутящий момент, передаваемый соединением при повторяющихся пиковых нагрузках (например, при пусках), Н·мм (кгс·мм);
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhEQARAIABAAAAAP///ywAAAAAEQARAAACHoyPqcvtBqIEjx7bcNAK8+U921RdYliKkApJ 7AvDBQA7 )
| - расчетная длительно действующая сила, воспринимаемая соединением, Н (кгс);
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhGwAYAIABAAAAAP///ywAAAAAGwAYAAACPYyPqcvtD6OcNIGLQUX69B18ITga4vadVaZO KWl6cDnT1mXi+L3L8dhyvEJBoU9TZAw7yQUmh2zWptSqoQAAOw== )
| - окружная сила в зубчатом зацеплении, Н (кгс);
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhIAAZAIABAAAAAP///ywAAAAAIAAZAAACR4yPqcvtD6OctEaAM7BsH88lYDCG5GcqYJlq bLimIirTNfJi5Oq5pabqnYbCSWxXfDViSYOyI4zaLruPL2N0jJ6qm0jnDYcLADs= )
| - радиальная сила в зубчатом зацеплении, Н (кгс);
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhGwAYAIABAAAAAP///ywAAAAAGwAYAAACN4yPqcvtD6OcNIGLQUX69B18ITga4vadVaZO KWl6cDnT1uXhS2bJXet4ASFCUtEmweRqzKaTUgAAOw== )
| - осевая сила в зубчатом зацеплении (для косозубых и конических зубчатых колес), Н (кгс);
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhGAAYAIABAAAAAP///ywAAAAAGAAYAAACN4yPqcvtD6OcCVhkrwSVBm1wEyeGFHmUm/md KfuBS4nCamfS71zpMJbZ2TxDos9zRMqIzKaTWQAAOw== )
| - условное базовое число циклов нагружения;
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhCQAQAIABAAAAAP///ywAAAAACQAQAAACEYyPqYuwroB8tMYKj8yse18AADs= )
| - расчетный срок службы передачи, ч;
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhGQAZAIABAAAAAP///ywAAAAAGQAZAAACN4yPqcvtD6OctNqLLQBmYw5+XDBWHvkdJVWG 5DZ6p6qucXdHMN1JeevrvYQPGHCmyfAyO6WzUQAAOw== )
| - расчетная частота вращения, мин ;
|
| - удельная крутильная жесткость соединения |
Характеристики материалов
HRC | - твердость по шкале Роквелла поверхности зубьев меньшей твердости;
| НВ | - твердость по шкале Бринелля поверхности зубьев меньшей твердости;
| G | - модуль упругости материала вала при сдвиге, МПа (кгс/мм ). |
Давления на зубьях [шлицах]
![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhDwAPAIABAAAAAP///ywAAAAADwAPAAACGIyPqcvtDmJs4FR2TVZ7p05Zj/SU5okeBQA7 )
| - среднее давление на рабочих поверхностях, МПа (кгс/мм );
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhJQAYAIABAAAAAP///ywAAAAAJQAYAAACVoyPqcvtD6NsoL4KZsqSa+NBoTY6ZTedkbqw 14aNrol45Uwd4f3p/l/rgYABntBGTKZqlhbIgik2N0uONTOlomRYFc4nK4pbWTJ2KD4Lyc/0dw2P yzUFADs= )
| - допускаемое среднее давление из расчета на смятие, МПа (кгс/мм );
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhJQAYAIABAAAAAP///ywAAAAAJQAYAAACVoyPqcvtD6NsoL4KZsqSa+NBoTY6ZTedkbqw 14aNrol45Uwd4f3p/l/rgYABXhGDGio3xd7O0jpCkVAmyqZU4XzYZtW6amYz2m/L0uVsO1P0WgiP y4UFADs= )
| - допускаемое наибольшее давление из условия работы без износа, МПа (кгс/мм );
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f41bec288.jpg)
| - допускаемое среднее давление из расчета на износ, МПа (кгс/мм ). |
ПРИЛОЖЕНИЕ (рекомендуемое). ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ КОЭФФИЦИЕНТОВ И ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ, ВХОДЯЩИХ В ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ Рекомендуемое
Значения допускаемых наибольших давлений для расчета на износ при числе циклов 10 для типовых видов термической обработки приведены в табл.1. Для каждой термообработки приведены соответствующие им усредненные значения твердости поверхностей.
Допускаемые средние давления для расчета на износ соединений при постоянном режиме нагружения ( =1), расчетном числе циклов 10 , типичном для многих соединений ( =1), средней смазки ( =1) и жестком закреплении шестерни на шлицевом валу ( =1) приведены в табл.2. Для постоянного режима нагружения концентрация нагрузки от закручивания вала полностью устраняется в процессе приработки ( =1). Эти значения допускаемых давлений могут быть использованы как ориентировочные для расчета и при нескольких иных условиях работы.
В связи с тем, что размеры соединений часто определяются прочностью и жесткостью валов и конструктивными соображениями, фактические давления могут быть значительно ниже допускаемых.
В табл.3-5 и на черт.1 приведены значения промежуточных коэффициентов.
Таблица 1 Рекомендуемые значения допускаемых наибольших давлений
Термическая обработка и средняя твердость поверхности
| Без обработки HRC 20 (НВ 218) | Улучшение HRC 28 (НВ 270) | Закалка
| Цементация и закалка или азотирование HRC 60 | | | HRC 40
| HRC 45
| HRC 52
| | Наибольшее допускаемое давление * МПа (кгс/мм )
| 95 (9,5)
| 110 (11,0)
| 135 (13,5)
| 170 (17,0)
| 185 (18,5)
| 205 (20,5)
| * При работе с частыми реверсами рекомендуется снижать на 20-25%.
|
Значения для соединения вала с прямозубым зубчатым колесом при постоянном режиме нагружения, =10 и средних условиях работы ( =1); ( =1) и ( =1)
Таблица 2 Соотношения размеров | Термическая обработка и средняя твердость
| | Без обработки HRC 20 (НВ 218) | Улучшение HRC 28 (НВ 270) | Закалка
| Цементация и закалка или азо- тирование HRC 60 | | | | HRC 40
| HRC 45
| HRC 52
| |
| Среднее допускаемое давление , МПа (кгс/мм )
| =0,35
| =0
| 73 (7,3)
| 85 (8,5)
| 105 (10,5)
| 130 (13,0)
| 142 (14,2)
| 158 (15,8)
| | =0,25
| 52 (5,2) | 60 (6,0) | 77 (7,7) | 97 (9,7)
| 105 (10,5)
| 117 (11,7) |
| =0,5
| 38 (3,8)
| 45 (4,5)
| 60 (6,0)
| 75 (7,5)
| 80 (8,0)
| 90 (9,0)
| =0,5
| =0
| 47 (4,7)
| 55 (5,5)
| 67 (6,7)
| 85 (8,5)
| 92 (9,2)
| 100 (10,0)
|
| =0,25
| 32 (3,2)
| 37 (3,7)
| 47 (4,7)
| 60 (6,0)
| 66 (6,6)
| 72 (7,2) | | =0,5
| 22 (2,2)
| 26 (2,6)
| 34 (3,4)
| 42 (4,2)
| 45 (4,5)
| 50 (5,0)
|
Таблица 3
Значение коэффициента для соединений по ГОСТ 1139-58
Наружный диаметр вала | Отношение ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhIAATAIABAAAAAP///ywAAAAAIAATAAACOYyPqcvtD6OcEIB1k925dfQdX6gppBGewcma TOuWWEyLc23j6C2DL+/r+VLAlcqi42wozKbzCY0eCgA7 )
| | 1,0
| 1,5
| 2,0
| 2,5
| 3,0
| Серия
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhEQARAIABAAAAAP///ywAAAAAEQARAAACIoyPqcvtBqJ8ASDr8NGKw+ZVYMeE4hKaX6J6 USlN1EzXRwEAOw== )
| Коэффициент концентрации нагрузки ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhHQAZAIABAAAAAP///ywAAAAAHQAZAAACQ4yPqcvtD6OcdIJrLq4HIM99GRhmZimS6Lim bXe2pBrSqhZo3vbhuZ8LsoQUHpEW2cFiltMG+cBhdlBOtXS1Gl9cRwEAOw== )
| |
| 1
| 2
| 1
| 2
| 1
| 2
| 1
| 2
| 1
| 2
| Легкая
| До 26
| 1,3
| 1,1
| 1,7
| 1,2
| 2,2
| 1,4
| 2,6
| 1,5
| 3,2
| 1,7
| | 30-50
| 1,5
| 1,2
| 2,0
| 1,3
| 2,6
| 1,5
| 3,3
| 1,8
| 3,9
| 1,9
|
| 58-120
| 1,8
| 1,3
| 2,6
| 1,4
| 3,4
| 1,7
| 4,2
| 2,0
| 5,1
| 2,2
| Средняя
| До 19
| 1,6
| 1,2
| 2,1
| 1,3
| 2,8
| 1,5
| 3,5
| 1,7
| 4,1
| 1,9
|
| 20-30
| 1,7
| 1,2
| 2,3
| 1,4
| 3,0
| 1,6
| 3,8
| 1,9
| 4,5
| 2,1
| | 32-50
| 1,9
| 1,3
| 2,8
| 1,5
| 3,7
| 1,8
| 4,6
| 2,1
| 5,5
| 2,3
|
| 54-112
| 2,4
| 1,4
| 3,5
| 1,7
| 4,8
| 2,1
| 5,8
| 2,4
| 7,0
| 2,8
|
| Св.112
| 2,8
| 1,5
| 4,1
| 1,9
| 5,5
| 2,5
| 6,8
| 2,7
| 8,2
| 3,1
| Тяжелая
| До 23
| 2,0
| 1,3
| 3,0
| 1,6
| 4,0
| 1,9
| 5,0
| 2,2
| 6,0
| 2,5
|
| 23-32
| 2,4
| 1,4
| 3,5
| 1,8
| 4,7
| 2,1
| 5,7
| 2,4
| 7,0
| 2,8
| | 35-65
| 2,7
| 1,5
| 4,1
| 1,9
| 5,3
| 2,2
| 6,8
| 2,7
| 8,0
| 3,1
|
| 72-102
| 2,9
| 1,6
| 4,3
| 2,0
| 5,6
| 2,4
| 7,0
| 2,8
| 8,5
| 3,3
|
| Св.102
| 3,1
| 1,7
| 4,7
| 2,1
| 6,2
| 2,5
| 7,8
| 3,0
| 9,3
| 3,5
|
Примечание. Коэффициент приведен для двух случаев:
1. До приработки (для расчета на смятие).
2. После приработки для соединений, работающих с переменным режимом. Для соединений, работающих с постоянным режимом, после приработки =1.
Таблица 4 Коэффициенты неравномерности распределения нагрузки между зубьями
Коэффициенты
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhEwARAIABAAAAAP///ywAAAAAEwARAAACJIyPqcvtCMCJ0sRVLWQ59J5konN5FohRKPlg rbI+cUO99o0zBQA7 )
|
| 0,30
| 0,35
| 0,40
| 0,45
| 0,50
| 0,55
| 0,60
| 0,65
| 0,70
| 0,75
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhFwAYAIABAAAAAP///ywAAAAAFwAYAAACMYyPqcvtD6OcAVhjrwSIU69NIHVwHlmdpIli LnqqkaxmMpbh2thWfdniwW6/ovEYKAAAOw== )
| 1,6
| 1,7
| 1,8
| 1,9
| 2,0
| 2,1
| 2,2
| 2,4
| 2,7
| 3,0
| ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](data:image/jpeg;base64, R0lGODdhFwAYAIABAAAAAP///ywAAAAAFwAYAAACNIyPqcvtD6NMwIFrLs6vHs91GRg2HjlVaLpK 6kSVMNha8act2pkHJ3wDImoin3B0TCqXkwIAOw== )
| 1,1
| 1,2
| 1,4
| 1,6
| 1,9
| 2,2
| 2,5
| 3,0
| 3,7
| 4,5
|
Таблица 5
Коэффициент переменности нагрузки
Переменность нагружения
| Коэффициент переменности нагрузки | Характеристика режима
| Распределение
| | Постоянный
| Работа с постоянной нагрузкой
| -
| 1,0
| Тяжелый
| Работа большую часть времени с высокими нагрузками
| Бета-распределение*
| 0,77
| Среднеравновероятный
| Одинаковое время работы со всеми значениями нагрузки
| Равновероятное распределение
| 0,63
| Средненормальный
| Работа большую часть времени со средними нагрузками
| Нормальное распределение
| 0,57
| Легкий
| Работа большую часть времени с малыми нагрузками
| Гамма-распределение**
| 0,43
|
________________ * Максимум плотности вероятности при нагрузке 0,75 от наибольшей расчетной.
** То же, при 0,3 от наибольшей расчетной нагрузки.
Черт.1. Значения коэффициента концентрации давлений от относительного смещения нагрузкиЗначения коэффициента концентрации давлений от относительного смещения нагрузки ![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f41db9645.jpg)
Черт.1
Пример расчета*
________________ * Номера приведенных ниже формул соответствуют оригиналу. - Примечание.
Провести проверочный расчет соединения по ГОСТ 1139-58 с номинальными размерами 8х36х42 при следующих расчетных условиях:
=230 Н·м (23 кгс·м); =1360 (мин ); =10000 ч.
Материал рабочих поверхностей - Ст.40Х, термообработка - улучшение HRC 28; смазка средняя, нагрузка переменная, большую часть времени машина работает со средними нагрузками.
На валу 1 насажено (черт.2) прямозубое подвижное зубчатое колесо 2 с размерами =75 мм; =54 мм; =17 мм и косозубое зубчатое колесо 3 с размерами =61,3 мм; =45 мм; =10 мм и углом наклона зубьев =12°, закрепленное на валу жестко.
По табл.2 определяем =343 мм /мм, =39 мм. Среднее давление по формуле (1):
для соединения 2
МПа (1,24 кгс/мм );
для соединения 3
МПа (1,49 кгс/мм );
Черт.2![ГОСТ 21425-75 Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные. Методы расчета нагрузочной способности](/media/pages/gost_21425_75/56f1f41e5bef5.jpg)
Черт.2
Вычисление коэффициентов концентрации
Вычисляем соотношения размеров:
для соединения 2
; ;
для соединения 3
;
.
По п.1 табл.4:
для соединения 2
;
для соединения 3
.
Значения коэффициентов концентрации (табл.3 и 4 приложения, график черт.1 приложения и п.3 табл.4):
для соединения 2
=1,4; =1,64; =2,1; =2,2;
для соединения 3
=1,3; =1,88; =2,6; =3,4; .
Общие коэффициенты концентрации нагрузки (пп.7 и 8 табл.1):
для соединения 2
;
,
для соединения 3
;
.
Расчет на смятие
Принимаем =55 МПа (5,5 кгс/мм ); =1,25; =2.
По формуле (1)
для соединения 2
МПа (5,1 кгс/мм );
для соединения 3
МПа (4,5 кгс/мм ).
Расчет на износ
По п.6 табл.6 и черт.4 и табл.5 приложения
; ; =0,57.
По п.10 табл.1
.
По табл.1 приложения =110 МПа (11,0 кгс/мм ).
По пп.3 и 4 табл.6 и п.11 табл.11
для соединения 2
=1; =1,25; =1,25;
для соединения 3
=1; =1,0; =1,0.
По формуле (3)
для соединения 2
МПа (1,72 кгс/мм );
для соединения 3
МПа (1,51 кгс/мм ).
Условия работы без износа по формуле (8)
для соединения 2
МПа (0,19 кгс/мм );
для соединения 3
МПа (0,23 кгс/мм ).
Соединения 2 и 3 удовлетворяют условию прочности на смятие по формуле (1) и условию прочности на износ по формуле (3). Условие работы соединений без износа при неограниченно большом числе циклов не удовлетворяется.
|
|