ISO 6336-2:2019 平歯車とはすば歯車の耐荷重の計算—パート2:表面耐久性(ピッチング)の計算 | ページ 3

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序章

ISO 6336 (すべての部分) は、平歯車およびはすば歯車の負荷容量の計算という一般的なタイトルの下に、国際規格、技術仕様 (TS) および技術報告書 (TR) で構成されています (表 1 を参照)

  • 国際標準には、広く受け入れられている慣行に基づいた検証済みの計算方法が含まれています。
  • 技術仕様 (TS) には、さらに開発が必要な計算方法が含まれています。
  • テクニカル レポート (TR) には、計算例などの有益なデータが含まれています。

ISO 6336 シリーズのPart 1 からPart 19 で指定されている手順は、ギア定格の疲労解析をカバーしています。 ISO 6336 シリーズのPart 20 から 29 に記載されている手順は、主に潤滑されたフランク面接触のトライボロジー挙動に関連しています。 ISO 6336 シリーズのPart 30 ~ 39 には、計算例が含まれています。 ISO 6336 シリーズでは、適切な数の新しい部品を追加して、将来得られる知識を反映することができます。

特定の部品を参照せずに ISO 6336 シリーズに従って計算を要求するには、国際規格として指定されている部品のみを使用する必要があります (リストについては、表 1 を参照してください)耐荷重計算の一部として技術仕様 (TS) が要求される場合は、それらを指定する必要があります。特定の設計の受け入れ基準としての技術仕様の使用は、商業契約の対象となります。

表 1 — ISO 6336 シリーズの部品 (発行日現在の状態)

平歯車とはすば歯車の負荷容量の計算国際規格技術仕様テクニカル
報告する
Part 1: 基本原則、導入および一般的な影響要因X
Part 2: 表面耐久性 (孔食) の計算X
Part 3: 歯の曲げ強度の計算X
Part 4部:歯面破壊荷重​​容量の計算X
Part 5:素材の強度と品質X
Part 6: 変動負荷下での耐用年数の計算X
Part 20部:スカッフィング負荷容量の計算(かさ歯車およびハイポイド歯車にも適用可能) - フラッシュ温度法

(置き換え:ISO/TR 13989-1)

X
Part 21: スカッフィング負荷容量の計算 (かさ歯車およびハイポイド ギヤにも適用可能) — 積分温度法

(置き換え:ISO/TR 13989-2)

X
Part 22: マイクロピッチング負荷容量の計算

(置き換え:ISO/TR 15144-1)

X
Part 30: ISO 6336 Part 1, 2, 3, 5Part適用に関する計算例X
Part 31:マイクロピッチング負荷容量の計算例

(置き換え:ISO/TR 15144-2)

X

接触応力の計算の基礎となるヘルツ圧力は、この文書で円筒歯車の表面耐久性を評価するために使用される基本原理です。これは、歯面のかみ合い中に発生する応力の重要な指標です。ただし、孔食の唯一の原因ではなく、対応する表面下のせん断応力でもありません。他にも寄与する影響があります。たとえば、摩擦係数、滑りの方向と大きさ、圧力分布に対する潤滑剤の影響などです。これらをそのまま耐荷重計算に入れる段階まではまだ開発が進んでいません。ただし、ディレーティング係数と材料特性値の選択において、ある程度の許容範囲が設けられています。

欠点はありますが、ヘルツ圧は作業仮説として役立ちます。これは、特定の材料の場合、ヘルツ圧力の限界値がギア試験片の疲労試験から得られることが好ましいという事実に起因します。したがって、追加の関連する影響が値に含まれています。したがって、基準データムが適用範囲内にある場合、ヘルツ圧力は、実験データから異なる寸法のギアの値に外挿するための設計基準として許容されます。

許容接触応力の計算および多くの要因の決定のために、いくつかの方法が承認されています (ISO 6336-1 を参照)

重要このドキュメントのユーザーは、指定された方法が大きなねじれ角 ( β > 30°) および大きな法線圧力角 ( αn > 25°) に使用される場合、計算結果は方法 A と同様に経験によって確認する必要があることに注意してください。さらに、高精度で最適な加工を施した場合に、はすば歯車で最良の相関関係が得られたことに注意することが重要です。

Introduction

ISO 6336 (all parts) consists of International Standards, Technical Specifications (TS) and Technical Reports (TR) under the general title Calculation of load capacity of spur and helical gears (see Table 1).

  • International Standards contain calculation methods that are based on widely accepted practices and have been validated.
  • Technical Specifications (TS) contain calculation methods that are still subject to further development.
  • Technical Reports (TR) contain data that is informative, such as example calculations.

The procedures specified in parts 1 to 19 of the ISO 6336 series cover fatigue analyses for gear rating. The procedures described in parts 20 to 29 of the ISO 6336 series are predominantly related to the tribological behavior of the lubricated flank surface contact. Parts 30 to 39 of the ISO 6336 series include example calculations. The ISO 6336 series allows the addition of new parts under appropriate numbers to reflect knowledge gained in the future.

Requesting calculation according to the ISO 6336 series without referring to specific parts requires the use of only those parts that are designated as International Standards (see Table 1 for listing). If Technical Specifications (TS) are requested as part of the load capacity calculation they need to be specified. Use of a Technical Specification as acceptance criteria for a specific design is subject to commercial agreement.

Table 1—Parts of the ISO 6336 series (status as of DATE OF PUBLICATION)

Calculation of load capacity of spur and helical gearsInternational StandardTechnical SpecificationTechnical
Report
Part 1: Basic principles, introduction and general influence factorsX
Part 2: Calculation of surface durability (pitting)X
Part 3: Calculation of tooth bending strengthX
Part 4: Calculation of tooth flank fracture load capacityX
Part 5: Strength and quality of materialsX
Part 6: Calculation of service life under variable loadX
Part 20: Calculation of scuffing load capacity (also applicable to bevel and hypoid gears) — Flash temperature method

(replaces:ISO/TR 13989-1)

X
Part 21: Calculation of scuffing load capacity (also applicable to bevel and hypoid gears) — Integral temperature method

(replaces:ISO/TR 13989-2)

X
Part 22: Calculation of micropitting load capacity

(replaces:ISO/TR 15144-1)

X
Part 30: Calculation examples for the application ofISO 6336 parts 1,2,3,5X
Part 31: Calculation examples of micropitting load capacity

(replaces:ISO/TR 15144-2)

X

Hertzian pressure, which serves as a basis for the calculation of the contact stress, is the basic principle used in this document for the assessment of the surface durability of cylindrical gears. It is a significant indicator of the stress generated during tooth flank engagement. However, it is not the sole cause of pitting, and nor are the corresponding subsurface shear stresses. There are other contributory influences, for example, coefficient of friction, direction and magnitude of sliding and the influence of lubricant on the distribution of pressure. Development has not yet advanced to the stage of directly including these in calculations of load‑bearing capacity; however, allowance is made for them to some degree in the derating factors and the choice of material property values.

Despite the shortcomings, Hertzian pressure is useful as a working hypothesis. This is attributable to the fact that, for a given material, limiting values of Hertzian pressure are preferably derived from fatigue tests on gear specimens; thus, additional relevant influences are included in the values. Therefore, if the reference datum is located in the application range, Hertzian pressure is acceptable as a design basis for extrapolating from experimental data to values for gears of different dimensions.

Several methods have been approved for the calculation of the permissible contact stress and the determination of a number of factors (see ISO 6336-1).

IMPORTANT The user of this document is cautioned that when the method specified is used for large helix angles (β > 30°) and large normal pressure angles (αn > 25°), the calculated results should be confirmed by experience as by Method A. In addition, it is important to note that the best correlation has been obtained for helical gears when high accuracy and optimum modifications are employed.