astАрхитектура, строительство, транспортArchitecture, Construction, Transport2782-232X2713-0770Industrial University of Tyumen10.31660/2782-232X-2021-3-90-97ast-30Research ArticleТРАНСПОРТTRANSPORTАнализ методик расчета зубчатых цилиндрических передач на глубинную контактную прочностьAnalysis of methods for calculating spur gear for deep contact strengthЛебедевС. Ю.LebedevS. Yu.

Лебедев Сергей Юрьевич, аспирант кафедры транспортных и технологических систем

Тюмень

Sergey Yu. Lebedev, Postgraduate Student at the Department of Transport and Technological Systems

Tyumen

lebedevsergey1995@gmail.comТюменский индустриальный университетРоссияIndustrial University of TyumenRussian Federation202128092021039097Copyright © Лебедев С.Ю., 20212021Лебедев С.Ю.Lebedev S.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ast.tyuiu.ru/jour/article/view/30

Зубчатые цилиндрические передачи – неотъемлемая часть конструкций транспортных и технологических машин. Для повышения нагрузочной способности передач применяется химико-термическая обработка (ХТО) рабочих поверхностей зубьев. Передачи с ХТО необходимо проверять на глубинную контактную прочность. В статье выполнен анализ различных методик (по ГОСТ 21354-87; методики, использующей обобщенный критерий предельного состояния Лебедева-Писаренко для структурно неоднородного материала, методики из справочника по редукторам энергетических машин и других авторских методик) по расчету зубчатых цилиндрических прямозубых и косозубых передач на глубинную контактную прочность. Представлены формулы и графики, необходимые для реализации каждой из них. Выполнено сравнение результатов расчетов по данным методикам с результатами экспериментальных исследований цементированных цилиндрических роликов на глубинные контактные разрушения. 

Spur gear is an integral part of transport and technological machines structure. To increase the load ability of the spur gear, chemical heat treatment of the working cogs surfaces is used. Spur gear with chemical heat treatment must be checked for deep contact strength. The article analyzes various methods (according to GOST 21354-87, methods using the generalized criterion of the limit state for structurally inhomogeneous material by Lebedev-Pisarenko, methods from the handbook describing reducers of power machines etc.) for calculating spur and helical gearing for deep contact strength. The author presents all necessary formulas and graphs for the implementation of each methods, and compares the calculations results of these methods with the results of experimental studies of cemented cylindrical rollers for deep contact destruction.

глубинная контактная проч ностьзубчатая цилиндрическая передачахимико-термическая обработкацементациянадежность машинdeep contact strengthspur gearchemical heat treatmentcementationmachine reliabilityReferencesЭксплуатация подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин : учебник / Н. Н. Карнаухов, Ш. М. Мерданов, В. В. Шефер, А. А. Иванов. – 2-е изд., перераб. и доп. – Тюмень : ТюмГНГУ, 2012. – 456 с. – Текст: непосредственный.Karnaukhov, N. N., Merdanov, Sh. M., Shefer, V. V., & Ivanov, A. A. (2012). Ekspluatatsiya pod"emnotransportnykh, stroitel'nykh i dorozhnykh mashin. 2nd edition, revised. Tyumen, Industrial University of Tyumen Publ., 456 p. (In Russian).Голофаст, С. Л. Диагностика работоспособности передач Новикова датчиками деформаций интегрального типа / С. Л. Голофаст. – Новосибирск : Наука, 2004. – 163 с. – Текст : непосредственный.Golofast, S. L. (2004). Diagnostika rabotosposobnosti peredach Novikova datchikami deformatsiy integral'nogo tipa. Novosibirsk, Nauka Publ., 163 p. (In Russian).ГОСТ 21354-87. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные. Расчет на прочность = Cylindrical evolvent gears of external engagement. Strength calculation : Государственный стандарт Союза ССР : издание официальное : утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27-10-1987 г. № 4020 : дата введения 1989-01-01 / разработан и внесен Министерством энергетического машиностроения СССР. – Москва : Изд-во стандартов, 1993. – 125 с. – Текст : непосредственный.Goller, D. E., Arkhipov, I. Ya., Mitel'man, A. E., Kudryavtsev, V. N., Filipenkov, A. A., Reshetov, D. N., ... Tesker, I. E. (eds.). (1993). GOST 21354-87. Cylindrical evolvent gears of external engagement. Strength calculation. Moscow, Izdatel'stvo standartov Publ., 125 p. (In Russian).Зубчатые передачи : справочник / Е. Г. Гинзбург, Н. Ф. Голованов, Н. Б. Фирун, Н. Т. Халебский ; под. ред. Е. Г. Гинзбурга. – 2-е изд., перераб. и доп. – Ленинград : Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1980. – 416 с. – Текст : непосредственный.Ginzburg, E. G., Golovanov, N. F., Firun, N. B., & Khalebskiy, N. T. (1980). Zubchatye peredachi. 2nd edition, revised. Leningrad, Mashinostroenie Publ., 416 p. (In Russian).Короткин, В. И. Зубчатые передачи Новикова. Достижения и развитие / В. И. Короткин, Н. П. Онишков, Ю. Д. Харитонов. – Москва : «Машиностроение-1», 2007. – 384 с. – Текст : непосредственный.Korotkin, V. I., Onishkov, N. P., & Kharitonov, Yu. D. (2007). Zubchatye peredachi Novikova. Dostizheniya i razvitie. Moscow, Mashinostroenie-1 Publ., 384 p. (In Russian).Короткин, В. И. К оценке глубинной контактной выносливости эвольвентных зубчатых передач с поверхностно упрочненными зубьями / В. И. Короткин, Н. П. Онишков, А. В. Гольцев. – Текст : непосредственный // Вестник машиностроения. – 2008. – № 5. – С. 9–14.Korotkin, V. I., Onishkov, N. P., & Gol'tsev, A. V. (2008). Estimating the deep contact strength of evolvent gear transmission with surface-hardened teeth. Russian Engineering Research, 5(28), pp. 9-14. (In Russian).Редукторы энергетических машин : справочник / Б. А. Балашов, Р. Р. Гальпер, Л. М. Гаркави и [др.] ; под ред. Ю. А. Державца. – Ленинград : Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1985. – 232 с. – Текст : непосредственный.Balashov, B. A., Gal'per, R. R., Garkavi, L. M., Derzhavets, Yu. A., Podol'skiy, M. E., Rudenko, E. P., … Filipenkov, A. L. (1985). Reduktory energeticheskikh mashin. Leningrad, Mashinostroenie Publ., 232 p. (In Russian).Руденко, С. П. Особенности расчета зубчатых колес трансмиссий на глубинную контактную выносливость / С. П. Руденко, А. Л. Валько. – Текст : непосредственный // Вестник машиностроения. – 2015. – № 11. – С. 5–11.Rudenko, S. P., & Val'ko, A. L. (2015). Features of analysis of gear wheels of transmissions on deep backto-back endurance. Vestnik mashinostroeniya, (11), pp. 5-11. (In Russian).Руденко, С. П. Контактная усталость зубчатых колес трансмиссий энергонасыщенных машин / С. П. Руденко, А. Л. Валько. – Минск : Беларуская навука, 2014. – 126 с. – Текст : непосредственный.Rudenko, S. P., & Val'ko, A. L. (2014). Kontaktnaya ustalost' zubchatykh koles transmissiy energonasyshchennykh mashin. Minsk, Belaruskaya navuka Publ., 126 p. (In Russian).Руденко, С. П. Разработка режимов химико-термической обработки зубчатых колес из экономнолегированной стали / С. П. Руденко, А. Л. Валько. – Текст : непосредственный // Механика машин, механизмов и материалов. – 2017. – № 2 (39). – С. 34–38.Rudenko, S. P., & Valko, A. L. (2017). Development of the regimes of chemical heat treatment of gear wheels from sparingly alloyed steel Mechanics of machines, mechanisms and materials, 2(39), pp. 3438. (In Russian).Тескер, Е. И. Современные методы расчета и повышения несущей способности поверхностноупрочненных зубчатых передач трансмиссий и приводов / Е. И. Тескер. – Москва : Машиностроение, 2011. – 434 с. – Текст : непосредственный.Tesker, E. I. (2011). Sovremennye metody rascheta i povysheniya nesushchey sposobnosti poverkhnostnouprochnennykh zubchatykh peredach transmissiy i privodov. Moscow, Mashinostroenie Publ., 434 p. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.