ISO/TR 10300-30:2017 かさ歯車の耐荷重の計算—パート30:かさ歯車とハイポイド歯車のISO定格システム—計算例 | ページ 2

※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。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の開発に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令で説明されています。 1. 特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令の編集規則に従って作成されました。 2 ( www.iso.org/directives を参照)

このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)

このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。

規格の自主的な性質に関する説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則に対する ISO の遵守に関する情報については、以下を参照してください。次の URL: www.iso.org/iso/foreword.html

この文書は、技術委員会 ISO/TC 60, 歯車、小委員会 SC 2, 歯車容量の計算によって作成されました。

ISO 10300 シリーズのすべての部品のリストは、ISO Web サイトで見つけることができます。

序章

ISO 10300 シリーズは、国際規格、技術仕様書 (TS)、および技術報告書 (TR) で構成され、一般的なタイトルは「かさ歯車の負荷容量の計算」です(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。
  • TS には、さらに開発が必要な計算方法が含まれています。
  • TRには、計算例などの有益なデータが含まれています。

ISO 10300-1 から ISO 10300-19 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 10300-20 から ISO 10300-29 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 10300-30 から ISO 10300-39 には計算例が含まれています。 ISO 10300 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 10300 に従って標準化された計算を要求するには、現在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 (一覧については、表 1 を参照してください)さらに計算を要求する場合は、ISO 10300 の関連する部分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については、メーカーと購入者の間で事前に合意する必要があります。

表 1 — ISO 10300 の概要

かさ歯車の負荷容量の計算国際的
デフォルト
テクニカル
仕様
テクニカル
報告する
このドキュメントの発行時点では、ここにリストされているパーツの一部は開発中でした。 ISO Web サイトを参照してください。
Part 1: 導入と一般的な影響要因X
Part 2: 表面耐久性 (孔食) の計算X
Part 3: 歯元強度の計算X
Part 4部~第19部:配属予定
Part 20:かさ歯車およびハイポイド歯車のスカッフィングに割り当てられます
Part 21部~第29部:配属予定
Part 30: かさ歯車およびハイポイド ギアの ISO 定格システム — 計算例X

このドキュメントは、さまざまなかさ歯車設計のサンプル計算を使用して作成されました。これらは、ISO 10300 シリーズのユーザーが計算手順全体を式ごとに順守することを目的としています。実際の経験から、この方法で複雑な主題に入ることが非常に役立つことが示されています。

一方で、このドキュメントは平均的なエ​​ンジニアによる使用を意図したものではありません。むしろ、同様の設計の知識とこれらの式の背後にある効果の認識に基づいて、これらの式のパラメーターと係数の妥当な値を選択できる、精通したエンジニアを対象としています。

1 スコープ

このドキュメントでは、ISO 10300 シリーズの方法と公式に従って、負荷容量がどのように数値的に決定されるか、さまざまなベベル ギア設計のサンプル計算を提供します。 ISO 23509 に準拠したこれらの計算に必要な初期ジオメトリ ギア データ。

「ベベル ギア」という用語は、ストレート、ヘリカル (スキュー)、スパイラル ベベル、ゼロール、およびハイポイド ギアの設計を意味するために使用されます。このドキュメントがすべてではなく 1 つ以上に関連する場合、特定のフォームが識別されます。

所望の歯形を形成する製造プロセスは、特定のプロセスを意味するものではなく、本質的に一般的なものであり、ISO 10300 シリーズのすべての計算方法に適用できるものです。歯の深さが面の幅に沿って一定のままである (均一な深さ) テーパー歯を備えたベベル ギア設計があるという事実は、最初の歯の構成に方法 B2 を適用し、2 番目の歯の構成に方法 B1 を適用することを要求しません。

ISO 10300 シリーズの定格システムは、仮想円筒歯車に基づいており、仮想円筒歯車の横接触率がε < 2 であるかさ歯車に限定されています。さらに、与えられた関係は、プロファイル シフトの合計がピニオンとホイールの係数はゼロです (ISO 23509 を参照)

警告:ユーザーは、式が大きな平均平均らせん角 ( βm1 + βm2 )/2 > 45°、有効圧力角αe > 30°、および/または大きな歯幅に対して使用される場合、次の点に注意してください。 b > 13 mm mnの場合、ISO 10300 シリーズの計算結果は経験によって確認する必要があります。

2 参考文献

以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、テキスト内で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO 10300-1:2014, かさ歯車の負荷容量の計算 — 1: 導入および一般的な影響要因
  • ISO 10300-2:2014, かさ歯車の負荷容量の計算 — 2:表面耐久性(孔食)の計算
  • ISO 10300-3:2014, かさ歯車の負荷容量の計算 — 3:歯元強度の計算

3 用語と定義

このドキュメントの目的のために、ISO 10300-1 および ISO 10300-2 に記載されている用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。

参考文献

[1]ISO 6336‑5, 平歯車およびはすば歯車の負荷容量の計算 — 5:素材の強度と品質
[2]ISO 17485, かさ歯車 — ISO 精度システム
[3]ISO 23509, ベベルおよびハイポイド ギアの形状

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html .

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 60, Gears, Subcommittee SC 2, Gear capacity calculation.

A list of all parts in the ISO 10300 series can be found on the ISO website.

Introduction

The ISO 10300 series consists of International Standards, Technical Specifications (TS) and Technical Reports (TR) under the general title Calculation of load capacity of bevel gears (see Table 1).

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

The procedures specified in ISO 10300-1 to ISO 10300-19 cover fatigue analyses for gear rating. The procedures described in ISO 10300-20 to ISO 10300-29 are predominantly related to the tribological behaviour of the lubricated flank surface contact. ISO 10300-30 to ISO 10300-39 include example calculations. The ISO 10300 series allows the addition of new parts under appropriate numbers to reflect knowledge gained in the future.

Requesting standardized calculations according to ISO 10300 without referring to specific parts requires the use of only those parts that are currently designated as International Standards (see Table 1 for listing). When requesting further calculations, the relevant part or parts of ISO 10300 need to be specified. Use of a Technical Specification as acceptance criteria for a specific design need to be agreed in advance between manufacturer and purchaser.

Table 1—Overview of ISO 10300

Calculation of load capacity of bevel gearsInternational
Standard
Technical
Specification
Technical
Report
At the time of publication of this document, some of the parts listed here were under development. Consult the ISO website.
Part 1: Introduction and general influence factorsX
Part 2: Calculation of surface durability (pitting)X
Part 3: Calculation of tooth root strengthX
Part 4 to 19: to be assigned
Part 20: to be assigned for scuffing of bevel and hypoid gears
Part 21 to 29: to be assigned
Part 30: ISO rating system for bevel and hypoid gears — Sample calculationsX

This document was prepared with sample calculations for different bevel gear designs. They are intended for users of the ISO 10300 series to follow a whole calculation procedure formula by formula. Practical experience has shown that this way, to get into a complex subject, is very helpful.

On the other hand, this document is not intended for use by the average engineer. Rather, it is aimed at the well-versed engineer capable of selecting reasonable values for the parameters and factors in these formulae based on knowledge of similar designs and on awareness of the effects behind these formulae.

1 Scope

This document provides sample calculations for different bevel gear designs, how the load capacity is numerically determined according to the methods and formulae of the ISO 10300 series. The initial geometric gear data necessary for these calculations in accordance with ISO 23509.

The term “bevel gear” is used to mean straight, helical (skew), spiral bevel, zerol and hypoid gear designs. Where this document pertains to one or more, but not all, the specific forms are identified.

The manufacturing process of forming the desired tooth form is not intended to imply any specific process, but rather to be general in nature and applicable to all calculation methods of the ISO 10300 series. The fact that there are bevel gear designs with tapered teeth and others where the tooth depth remains constant along the face width (uniform depth) does not demand to apply Method B2 for the first and Method B1 for the second tooth configuration.

The rating system of the ISO 10300 series is based on virtual cylindrical gears and restricted to bevel gears whose virtual cylindrical gears have transverse contact ratios of ε < 2. Additionally, the given relations are valid for bevel gears of which the sum of profile shift coefficients of pinion and wheel is zero (see ISO 23509).

WARNING: The user is cautioned that when the formulae are used for large average mean spiral angles, (βm1 + βm2)/2 > 45°, for effective pressure angles, αe > 30° and/or for large face widths, b > 13 mmn, the calculated results of the ISO 10300 series should be confirmed by experience.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 10300-1:2014, Calculation of load capacity of bevel gears — 1: Introduction and general influence factors
  • ISO 10300-2:2014, Calculation of load capacity of bevel gears — 2: Calculation of surface durability (pitting)
  • ISO 10300-3:2014, Calculation of load capacity of bevel gears — 3: Calculation of tooth root strength

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 10300-1 and ISO 10300-2 apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

Bibliography

[1]ISO 6336‑5, Calculation of load capacity of spur and helical gears — 5: Strength and quality of materials
[2]ISO 17485, Bevel gears — ISO system of accuracy
[3]ISO 23509, Bevel and hypoid gear geometry