Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

25 страниц

456.00 ₽

Купить официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

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

Ограничение срока действия снято: Постановление Госстандарта № 3165 от 29.06.81

Оглавление

1 Общие положения

2 Расчеты

Приложение Рекомендуемое Определение значений коэффициентов и допускаемых напряжений, входящих в основные расчетные формулы

Показать даты введения Admin

Страница 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ! СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СОЕДИНЕНИЯ ЗУБЧАТЫЕ (ШЛИЦЕВЫЕ) ПРЯМОБОЧНЫЕ

МЕТОДЫ РАСЧЕТА НАГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ

ГОСТ 21425-75

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР Москва

Страница 2

УДК 621.824.44.001.24 : 006.354    Группа    Г02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СОЕДИНЕНИЯ ЗУБЧАТЫЕ (ШЛИЦЕВЫЕ} ПРЯМОБОЧНЫЕ

ГОСТ

21425—75

Методы расчета нагрузочной способности

Straight-sided splines.

Load capacity calculation methods

Л.

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 26 декабря 1975 г. № 4044 срок действия установлен

с 01.07.1976 г. до 01.07. 1981 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 несоос-ности 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

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

Переиздание. Май 1978 г.

©Издательство стандартов, 1978

Страница 3

Стр. 2 ГОСТ 21425-75

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 фор* мулам:

»--|т    (1)

Ор I

И*,,    (2)

или    [Гта>1    =    ——,    (3)

Л/\СМ

где    =    (4)

ЛЛсмАд

2.2.    Расчет соединения на износ следует производить по фор* мулам:

тл

5F1

или    17’к]=5/г/[о]изн,    (6)

где    Мизн    -    (7)

Аизн А долгА р.

Страница 4

ГОСТ 21425—75 Стр. 3

Условие работы соединения без износа при неограниченно большом числе циклов нагружения

(8)

Аизн

где аб.и.=0,028НВ МПа (0,0028НВ кгс/мм2) — для нетермообра-ботанных зубьев (шлицев); о'б.и. = 0,032НВ МПа (0,0032НВ кгс/мм2) —для улучшенных; [<x]6.h=0,3HRC МПа (0,03BRC кгс/мм2)—для закаленных и [ct]6.h. = 0,4HRC МПа (0,04HRC кгс/мм2) — для цементирован-ных зубьев.

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

Мизн по табл. 2 приложения.

Страница 5

Таблица 1

Расчетные формулы и указания

Наименование параметра

Обозначение

Расчетные формулы и указания

1. Рабочая высота зубьев, мм

D—d

h- —/в—/с (см. черт. 1)

Для соединений по ГОСТ 1139-58 значения h приведены в табл. 2

2. Средний диаметр зубчатого соединения, мм

^ср

dc р- 2

Для соединений по ГОСТ 1139-58 значения cfCp приведены в табл. 2

3. Удельный суммарный статический момент площади рабочих поверхностей соединения относительно оси вала, мм3/мм

SF

S=0,5dcphz Значения Sf для соединений по ГОСТ 1139-58 приведены в табл. 2

4. Предел текучести материала зубьев (шлицев) меньшей твердости

т

Значения сгт определяются по таблицам механических характеристик материалов в зависимости от термической обработки. Для материалов с поверхностным термическим или химико-термическим упрочнением под от следует понимать предел текучести поверхностного слоя

5. Коэффициент запаса прочности при расчете на смятие

п

Выбираем равным 1,25—1,4; нижние значения для незакаленных рабочих поверхностей неответственных соединений, верхние — для закаленных рабочих поверхностей и более ответственных соединений

Страница 6

/уродолжение табл. 1

Наименование параметра

Обозначсние

Расчетные формулы и указания

6. Допускаемое условное давление при базовом числе циклов и постоянном режиме работы, МПа (кгс/мм2)

Мусл

Рекомендуемые значения [а]усл приведены в табл. 1 приложения

7. Общий коэффициент концентрации ки при расчете на смятие

нагруз-

^см

Кем = КзКпрКп

8. Общий коэффициент концентрации ки при расчете на износ

нагруз-

■Кизи

Кизн =

9. Коэффициент динамичности нагрузки

гг Гтах

Ад — г

1 к

При систематической знакопеременной нагрузке (реверсирование без ударов) /Сд~2 — при частом реверсировании, К***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

Кдолг

Кдолг—^Сн^ц

11. Коэффициент условий работы

К^КсКос

1

В связи с тем, что материал упрочняется, а ползучесть не успевает проявляться.

Страница 7

Стр. 6 ГОСТ 21425-75

Таблица 2

Геометрические характеристики соединений по ГОСТ 1139-58

Серия

Номинальный размер соединения

Расчетные

размеры, мм

Sp t мм3/мм

zXdxD (d и D в мм)

Р

1 h

6X23X26

24,5

0,9

66

6x26x30

28,5

1,4

118

6x28x32

30,0

1,4

126

8X32X36

34,0

1,2

163

8X36X40

38,0

1,2

182

8X42X46

44,0

1,2

211

8X46X50

48,0

1,2

230

Легкая

8X52X58

55,0

-2.0

440

8x56x62

59,0

2,0

472

8X62X68

65,0

2,0

520

10x72X78

75,0

2,0

750

10X82X88

85,0

2,0

850

10X92X98

95,0

2,0

950

10X102X108

105,0

2,0

1050

10X112X120

116,0

3,0

1740

6ХПХ14

12,5

0,9

34

6X13X16

14,5

0,9

39

6X16X20

18,0

1,4

76

6X18X22

20,0

1,4

84

6X21X25

23,0

1,4

97

6x23x28

25,5

1,9

145

6x26x32

29,0

2,2

191

6X28X34

31,0

2 ,е

205-

8X32X38

35,0

2,2 .

308

Средняя

8X36X42

39,0

2,2

343

8X42X48

45,0

2,2

396

8X46X54

50,0

3,0

600

8X52X60

56,0

3,0

672

8X56X65

61,0

3,5

854

8X62X72

67,0

4,0

1072

10X72X82

77,0

4,0

1540

10X82X92

87,0

4,0

1740

10x92x102

97,0

4,0

1940

10X102X112

107

4,0

2140

10X112X125

119

5,5

3260

Страница 8

ГОСТ

Продол,

Номинальный размер соединения

Расчетные размеры, мм

zxdxD (d и D в мм)

*ср

h

10X16X20

18,0

1,4

10x18x23

20,5

1,9

10x21X26

23,5

1,9

10X23X29

26,0

2,4

10X26X32

29,0

2,2

10x28x35

31,5

2,7

10X32X40

36,0

3,2

10X36X45

40,5

3,7

10X42X52

47,0

4,2

10X46X56

51,0

4,0

16X52X60

56,0

3,0

16x56x65

60,5

3,5

16X62X72

67,0

4,0

16X72X82

77,0

4,0

20x82X92

87,0

4,0

20Х92ХЮ2

97,0

4,0

20Х102ХП5

109

5,5

20ХП2Х125

119

5,5

Страница 9

Таблица 3

Значения коэффициентов концентрации нагрузок для соединений, нагруженных только крутящим моментом

Наименование параметра

Обозначение

Расчетные формулы и указания

1. Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями

Кз

Яз=1

2. Коэффициент, учитывающий влияние неравномерности нагружения зубьев на износ и различное скольжение на рабочих поверхностях при вращении вала

К

*;=1

3. Коэффициент продольной концентрации нагрузки (по длине соединения)

Япр

Кпр—Ккр

4. Коэффициент концентраций нагрузки от закручивания вала

Ккр

Рекомендуемые значения Ккр для соединений по ГОСТ 1139-58 приведены в таблице 3 приложения

5. Коэффициент, учитывающий концентрацию нагрузки в связи с погрешностями изготовления

Кп

До приработки при высокой точности изготовления (погрешности шага зубьев и непараллель-ность их осям вала и ступицы менее 0,02 мм).

п= 1,1 —1,2 при более низкой точности изготовления /Сц=1,3—1,6. После приработки Ки= 1

Страница 10

Таблица 4

Наименование коэффициентов

Обозначение

Расчетные формулы и указания

1. Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями

К3

Значения Кз и К'з приведены в табл. 4 приложения в зависимости от параметра

2. Коэффициент, учитывающий влияние неравномерности нагружения зубьев на износ и различное скольжение на рабочих поверхностях при вращении вала

К

цг - rfcP .

dCOS СЕ

3. Коэффициент продольной концентрации нагрузки (по длине соединения)

Кпр

При расположении зубчатого венца со стороны закручиваемого участка вала (подводе и снятии крутящего момента с одной стороны ступицы, черт. 2а)

^Спр = ^крЧ-^е 1 •

При расположении зубчатого венца со стороны незакручиваемого участка вала (подводе и снятии крутящего момента с разных сторон ступицы, черт. 26) Кир выбирается равным большему из значений Ке и Ккр

4. Коэффициент концентрации нагрузки от закручивания вала

^кр

Рекомендуемые значения Ккр для соединений по ГОСТ 1139-58 приведены в табл. 3 приложения

Значения коэффициентов концентрации нагрузки для соединений валов

с цилиндрическими зубчатыми колесами


Страница 11

Продолжение табл. 4

Наименование параметра

Обозначение

Расчетные формулы и указания

5. Коэффициент концентрации в связи со смещением нагрузки от середины длины ступицы

Ко

Рекомендуется определять по графику черт. 1 приложения в зависимости от параметров W и е; для соединений цилиндрического прямозубого колеса с валом г=е/1 (см. черт. 3); для соединения косозубого колеса с валом

е=е//±0,5 dcpll-tg (3 cos aw.

Знак «плюс» при действии в одном направлении моментов от радиальной ^рад и осевой Foc сил на зубчатом колесе относительно точки оси вала, лежащей на середине длины ступицы «минус» — в разном

6. Коэффициент, учитывающий нагрузки в связи с погрешностями

концентрацию

изготовления

Кп

См. табл. 3

Стр. 10 ГОСТ 21425-75

Страница 12

Таблица 5

Формулы для вычисления коэффициентов нагрузки в общем случае нагружения соединения

Наименование коэффициента

Обозначение

Расчетные формулы и указания

1. Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями

Кз

Значения К3 и К'а приведены в табл. 4 приложения в зависимости от параметра

Fdc р

ljr

к (см. черт. 3);

F=V~ F1 + F1

1 V 1 окр-Ь рад

2. Коэффициент, учитывающий влияние неравномерности нагружения зубьев на износ и различное скольжение на рабочих поверхностях при вращении вала

К

3. Коэффициент продольной концентрации нагрузки (по длине соединения)

Кпр

При подводе и снятии крутящего момента с одной стороны ступицы (черт. 2а) /СцР=/СкР4--f-Ke—1, при подводе и снятии крутящего момента с разных сторон ступицы (черт. 36) /(пр выбирается равным большему из значений КкР и Re

4. Коэффициент, учитывающий снижение концентрации нагрузки вследствие приработки

У

При расчете на смятие соединений до приработки у= 1; после приработки (при расчете на смятие и износ); для соединений, работающих с постоянным режимом нагружения у=0; для соединений с переменным режимом среднее значение у = 0,3

5. Коэффициент концентрации нагрузки от закручивания вала

■Ккр

/Скр-Ж(Ккр— ])> *кро- tflaKraK~\ GIK

Для соединений по ГОСТ 1139-58 значения Ккр приведены в табл. 3 приложения

ГОСТ 21425-75 Стр. 11

Страница 13

Продолжение табл. 5

Наименование коэффициента

Обозначение

Расчетные формулы и указания

6. Коэффициент концентрации нагрузки в связи со смещением нагрузки от средней плоскости ступицы

Ке

Рекомендуется определять по графику черт. 1 приложения в зависимости от параметров f и 6

Т

ё— Т—/ч?±0,5 Рос FI

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

Кп

См. табл. 3

Стр. 12 ГОСТ 21425-75

Страница 14

Значения коэффициентов для расчета на износ

Таблица 6

Наименование коэффициента

Обозначение

Расчетные формулы и указания

1. Коэффициент переменности нагрузки

к»

Теоретические значения /Сн для типовых законов нагружения приведены в табл. 5. При наличии фактических кривых плотности распределения нагрузки по отдельным видам машин Ка определяется исходя из них по формуле

где Ni — число циклов работы соединения с нагрузкой Ti при «вращении в одну сторону

2. Коэффициент числа циклов

Ка

ь-f/ N

У N0

Значения Кц для iV0=108 и т — 3 приведены на графике черт. 4

3. Коэффициент, учитывающий условия смазки соединения

При обильной смазке без загрязнения /Сс =0,7; при средней смазке /Сс=1; при бедной смазке и работе с загрязнением /Сс = 1,4

4. Коэффициент, учитывающий условия осевого закрепления ступицы на валу и ее перемещение под нагрузкой

/Сое

При жестком закреплении ступицы на валу /Со с = 1,0 при закреплении, допускающем небольшие осевые смещения (например, с помощью вилок), /(00 = 1,25; при осевых перемещениях под нагрузкой (например, в карданных передачах)

Кос — 3

ГОСТ 21425—75 Стр. 13

Страница 15

Продолжение табл. 6

Наименование коэффициента

Обозначение

Расчетные формулы и указания

5. Показатель степени зависимости износа от давления

тп

Рекомендуется т = 3 впредь до накопления уточненных экспериментальных данных

6. Расчетное число циклов

N

Равно суммарному числу оборотов вала за общее время работы. Определяется:

1)    по общему времени t работы машины и средней частоте вращения пВр в одну сторону по формуле jV = 60foBp;

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.

Стр. 14 ГОСТ 21425-75

Страница 16

ГОСТ 21425-75 Стр. 15

Черт. 1

ГЛ ТК

Закручиваемый участок Sana

Черт. 2

Страница 17

Стр. 16 ГОСТ 21425-75

Черт. 4


Страница 18

ГОСТ 21425-75 Стр. 17

УКАЗАТЕЛЬ БУКВЕННЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

"Геометрические характеристики зубчатого (шлицевого) соединения

d — внутренний диаметр ступицы, мм;

D — наружный диаметр вала, мм;

г — число зубьев (шлицев);

/в — номинальная высота фаски на зубьях вала, мм;

. /с — номинальная высота фаски на зубьях ступицы, мм;

I — рабочая длина соединения, мм;

. /к — геометрическая характеристика крутильной жесткости, мм4.

Геометрические характеристики насаживаемого на вал зубчатого колеса

dw — диаметр начальной окружности (для конического колеса— средний диаметр), мм;

е — смещения середины зубчатого венца относительно середины шлицевого участка ступицы, мм;

аго — угол зацепления передачи, градусы;

3 — угол наклона зубьев, градусы.

Расчетные нагрузки и другие характеристики режима работы

к] — допускаемый расчетный крутящий момент (наибольший из длительно действующих моментов), Н-мм (кгс-мм);

[Т'тах] — допускаемый наибольший крутящий момент, передаваемый соединением при повторяющихся пиковых нагрузках (например, при пусках), Н-мм (кгс-мм);

F — расчетная длительно действующая сила, воспринимаемая соединением, Н (кгс);

Ро« — окружная сила в зубчатом зацеплении, Н (кгс);

Fpafl— радиальная сила в зубчатом зацеплении, Н (кгс);

Foc—осевая сила в зубчатом зацеплении (для косозубых и конических зубчатых колес), Н (кгс);

No — условное базовое число циклов нагружения;

t — расчетный срок службы передачи, ч;

Явр — расчетная частота вращения, мин-1;

Н-мм ( кгс-

С — удельная крутильная жесткость соединения ~ .р'~^ мм.рад)

Характеристики материалов

H.RC — твердость по шкале Роквелла поверхности зубьев меньшей твердости;

НВ — твердость по шкале Бринелля поверхности зубьев меньшей твердости;

Страница 19

Стр. 18 ГОСТ 21425-75

G — модуль упругости материала вала при сдвиге, МПа (кгс/мм2).

Давления на зубьях (шлицах)

а—среднее давление на рабочих поверхностях, МПа (кгс/мм2);

[о]см — допускаемое среднее давление из расчета на смятие,. МПа (кгс/мм2);

[сг]би — допускаемое наибольшее давление из условия работы без износа, МПа (кгс/мм2);

[а]изн — допускаемое среднее давление из расчета на износ, МПа (кгс/мм2).

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ КОЭФФИЦИЕНТОВ И ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ,

ВХОДЯЩИХ В ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

Значения допускаемых наибольших давлений для расчета на износ [о]уСл при числе циклов ilO8 для типовых видов термической обработки приведены в табл. 1. Для каждой термообработки приведены соответствующие им усредненные значения твердости поверхностей.

Допускаемые средние давления [а] изн для расчета на износ соединении при постоянном режиме нагружения (/Сн=1), расчетном числе циклов 108, типичном для многих соединений (/Сц = 1), средней смазки (/Сс = 1) и жестком закреплении шестерни на шлицевом валу (/Сос = 1) приведены в табл. 2. Для постоянного режима нагружения концентрация нагрузки от закручивания вала полностью устраняется в процессе приработки (/Скр = 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

HRC 40

HRC 45

HRC 52

азотирование

HRC 60

Наибольшее допускаемое давление [о]уСл* МПа (кгс/мм2)

95

ПО

135

170

185

205

(9,5)

(11,0)

(13,5)

(17,0)

(18,5)

20,5)

* При работе с частыми реверсами рекомендуется снижать на 20—25%-

Страница 20

ГОСТ 21425-75 Стр. 1?

Значения [а]Изн для соединения вала с прямозубым зубчатым колесом пр» постоянном режиме нагружения, jV=I08 и средних условиях работы (/СДолг=1); (/Ср=1) И (Дкр=1)

Таблица 2

Соотношения

размеров

Термическая обработка и средняя твердость

Без обработки HRC 20 (НВ 238)

Улучшение HRC 28 (НВ 270)

HRC 40

Закалка HRC 45

HRC 52

Цементация и закалка или азотирование HRC 60

Среднее допускаемое давление!^1нэн,МПа (кгс/ммг)

73

85

105

130

142

158

еЦ=0

(7,3)

(8,5)

(10,5)

(13,0)

(14,2)

(15,8)

^ср

52

60

77

97

105

117

—=0,35

dw

е\1=0,25

(5,2)

(6,0)

(7,7)

(9,7)

(10,5)

(11,7)

38

45

60

75

80

90

ю

о"

II

*•*«>

(3,8)

(4,5)

(6,0)

(7,5)

(8,0)

(9,0)

47

55

67

85

92

100

«//=0

(4,7)

(5,5)

(6,7)

(8,5)

(9,2)

(10,0)

32

37

47

60

66

72

1C

CN

С

II

5

— =0,5

(3,2)

(3,7)

(4,7)

(6,0)

(6,6)

(7,2)

22

26

34

42

45

50

II

о

Сл

(2,2)

(2,6)

(3,4)

(4,2)

(4,5)

(5,0)

Таблица 3

Значение коэффициента Ккр для соединений по ГОСТ 1139-58

Наружный диаметр вала

Отношение HD

1,0

1.5

2,0

2,5

3.0

Серия

D

Коэффициент концентрации нагрузки Ккр

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

Легкая

До 26 30—50 58—120

1,3

1,5

1,8

1,1

1,2

1,3

1,7

2,0

2,6

1,2

1.3

1.4

2,2

2,6

3,4

1.4

1.5

и

2,6

3,3

4,2

1,5

1,8

2,0

3,2

3,9

5,1

1,7

1,9

2,2

Страница 21

Стр. 20 ГОСТ 21425-75

Продолжение табл. 3

Наружный диаметр вала

Отношение l\D

1.0

1.5

2,0

2.5

3,0

Серия

D

Коэффициент концентрации нагрузки Ккр

1

2

1

2

1

о

1

2

1

2

■Средняя

До 19 20—30 32—50 54—112 Св. 112

1,6

1.7 1,9 2,4

2.8

1,2

1,2

1.3

1.4

1.5

2,1

2,3

2,8

3,5

4,1

1.3

1.4

1.5 1.7 1.9

2,8

3,0

3.7

4.8 5,5

1.5

1.6 1.8 2,1 2,5

3.5

3.8

4.6

5.8

6.8

1 ,7 1,9 2,1 2,4 2,7

4.1

4.5

5.5 7,0

8.2

1.9

2.1

2.3

2.8

3,1

Тяжелая

До 23 23—32 35—65 72—102 Св. 102

2,0

2,4

2,7

2,9

3,1

1.3

1.4

1.5

1.6 1,7

3.0 3,5

4.1 4,3 4,7

1.6

1,8

1,9

2,0

2,1

4,0

4,7

5,3

5,6

6,2

1,9

2,1

2,2

2.4

2.5

5.0

5.7

6.8

7.0 7,8

2,2

2,4

2.7

2.8 3,0

6.0

7.0

8.0 8,5 9.3

2.5 2,8 3,1 3,3

3.5

Примечание. Коэффициент Ккр 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 /Скр=1.

Таблица 4

Коэффициенты неравномерности распределения нагрузки между зубьями

Коэффициенты

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

0,55

0,60

0,65

0,70

0,75

к3

1.6

1.7

1.8

1,9

2.0

2.1

2,2

2,4

2,7

3,0

К

1,1

1.2

1.4

1.6

1.9

2.2

2,5

3,0

3,7

4.5

Страница 22

ГОСТ 21425-75 Стр. 21

Таблица 5

Коэффициент переменности нагрузки

Переменность нагружения

Коэффициент

переменности

нагрузки

Характеристика режима

Распределение

Постоянный

Работа с постоянной нагрузкой

/.0

Тяжелый

Работа большую часть времени с высокими нагрузками

Бета-распределе

ние*

0,77

Среднеравнове

роятный

Одинаковое время работы со всеми значениями нагрузки

Равновероятное

распределение

0,63

Средненормаль

ный

Работа большую часть времени со средними нагрузками

Нормальное распределение

0,57

Легкий

Работа большую часть времени с малыми нагрузками

Гамма-распреде

ление**

0,43

* Максимум плотности вероятности при нагрузке 0,75 от наибольшей расчетной.

** То же, при 0,3 от наибольшей расчетной нагрузки.

Значения коэффициента концентрации давлений от относительного смещения нагрузки

Черт. 1


Страница 23

Стр. 22 ГОСТ 21425-75

Пример расчета

Провести проверочный расчет соединения по ГОСТ 1139-58 с номинальными размерами 8X36X42 при следующих расчетных условиях:

Тк=230 Н-м (23 кгс*м); пвр = 1360 (мин-1); /=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 I насажено (черт. 2) прямозубое подвижное зубчатое колесо 2 с размерами dw = 75 мм; / = 54 мм; е=\7 мм и косозубое зубчатое колесо 3 с размерами dw—61,3 мм; / = 45 мм; е=10 мм и углом наклона зубьев (3=12°, закрепленное на валу жестко.

По табл. 2 определяем 5^ = 343 мм3/мм, d = 39 мм. Среднее давление по формуле (1):

для соединения 2 Тк

230-1000

343-54

230-1000 343-45

— 12,4 МПа (1,24 кгс/мм2);

о =

Sf

для соединения 3

Тк

•=14,9 МПа (1,49 кгс/мм2)

о =

S„l

1

ш

1

&

jfpad ^

)

т

м

и

27

77

10

X

22,5

L5

гос

54-

Черт. 2

Вычисление коэффициентов концентрации

Вычисляем соотношения размеров: для соединения 2

1    54    е    17

— =—=.,29;е = т = —=0,3.5;

для соединения 3

45

= ~42~ = 1 ’°7'

I

D

s= Y + tg Р cos    •    0,213 • 0,937 = 0,36.

Страница 24

ГОСТ 21425-75 Стр. 23

По п. 1 табл. 4: для соединения 2

dCn    39

-С1-= —— ■■■ - = 0,55;

для соединения 3

d^p    39

хр=--=-- 0,68.

dw cos an, 61,3-0,937

Значения коэффициентов концентрации (табл. 3 и 4 приложения, график черт. 1 приложения и п. 3 табл. 4): для соединения 2

Ккр=1,4; Ке- 1.64; /Сз=2,1; <=2,2; Кпркре-\ =2,04

для соединения 3

Ккр=1,3; К*— 1,88; К3=2,6; <-3,4; л:пре=1,88.

Общие коэффициенты концентрации нагрузки (пп. 7 и 8 табл. 1): для соединения 2

*см=Кз*пр*п=2,1-2,04.1=4,3;

*ия = <#Спр=2,2.2.04=4,5,

для соединения 3

Ксм=/СзЛ'прКп:=2,6-1,88-1=4,9;

Кизн = </^=3,4-1,88=6,4.

Расчет на смятие

Принимаем <7Т = 55 МПа (5,5 кге/мм2); п= 1,25; Кд — 2.

По формуле (1) для соединения 2

[а,СИ = ^лГ= 1,2554'.з“2 =5' МПа(5Л КГС,ММ2): для соединения 3

От    550

[°1см =-— ' , Т „'    45    МПа    (4,5    кге/мм2).

пКсмКя    1,25.4,9-2

Расчет на износ

По п. 6 табл. 6 и черт. 4 и табл. 5 приложения

iV=60/nBp=60- 10000-1360=8,2-10";    2;    /С,,= 0,57.

По п. 10 табл. 1

^долг=^Сн^Сц=0»57-2= 1,14.

По табл.    1    приложения [а]уСл = 110 МПа (11,0 кге/мм2).

По пп.    3    и    4 табл. 6 и п. 11    табл. 11

для соединения 2

/Сс=*; /Сос=1,25; /Ср= 1,25;

для соединения 3

Kq— 1;    /СОс=1,0;    /Ср=    1,0.

Страница 25

Стр. 24 ГОСТ 21425-75

По формуле (3) для соединения 2

Го1Усл    ПО

4,5-1.14-.,25 =17-2 МПа (172 КГфШ2):

для соединения 3

[°1кэя= -т.^ у =fi-7TTrn;='5-1 МПа (|'51 кгс/мм2)-

АизнАдолгАр 0,т" 1, 1т1' 1 ,U

Условия работы без износа по формуле (8) для соединения 2

0.3HRC    0,3-28

сг<-=---— 1,9 МПа (0,19 кгс/мм2)

КнзиКнКр    4,5.0,57.1,25

для соединения 3

0.3HRC    0,3-28    0 п /л

-—-=2,3 МПа (0,23 кгс/мм2)

/С„зн Кн Кр 6,4-0,57.1,0    '    '

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.

Редактор А. В. Цыганкова Технический редактор Н. П. Замолодчикова Корректор В. Ф. Малютина

Сдано в наб. 26.02.78 Подп. в печ. 28.06.78 1.5 п. л. 1,14 уч.-изд. л. Тир. 8000 Цена 5 коп.

Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов. Москва, Д-557, Новопресненский пер., 3 Тип. «Московский печатник». Москва, Лялин пер., 6. Зак. 485