ГОСТ 8059-83
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ШАРНИРЫ УНИВЕРСАЛЬНЫЕ С ВКЛАДЫШАМИ СКОЛЬЖЕНИЯ ДЛЯ ПРОКАТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Издание официальное
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва
УДК 621.828.2:621.77.06:006.354
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ШАРНИРЫ УНИВЕРСАЛЬНЫЕ С ВКЛАДЫШАМИ СКОЛЬЖЕНИЯ ДЛЯ ПРОКАТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Основные размеры. Общие технические требования
Universal joints with sliding liners for rolling-mill equipment. Main dimensions and general. Technical requirements
ОКСТУ 3137
ГОСТ8059-83
Настоящий стандарт распространяется на универсальные шарниры с вкладышами скольжения (далее в тексте — шарниры), применяемые для передачи вращения от привода через шпиндели к валкам рабочих клетей и другим рабочим органам машин прокатного оборудования.
1. ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ
1.1. Устанавливаются следующие исполнения шарниров:
1 — лопасть с вилкой соединяется через камень 4;
2 — лопасть с вилкой соединяется через палец 5.
1.2. Угол перекоса осей лопасти и вилки в шарнире относительно друг друга не должен быть более 6 °.
1.3. Основные размеры шарниров должны соответствовать указанным на черт. 1 и в табл. 1.
Шарнир с цельноковаными вилкой и лопастью
Шарнир с насадными вилкой и лопастью |
|
Издание официальное Перепечатка воспрещена
© Издательство стандартов, 1983 © ИПК Издательство стандартов, 1999 Переиздание с Изменениями
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО ЭКВИВАЛЕНТНОГО КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА
1. Расчетный крутящий момент Л/кр экв, эквивалентный всему спектру действующих за расчетный срок службы переменных крутящих моментов, определяют по формуле
М = М К
кр экв кр шах д>
где Мкр тах — максимальный крутящий момент в спектре действующих нагрузок;
КД — коэффициент долговечности.
2. Коэффициент долговечности определяют по формулам в зависимости от графика нагружения: 2.1. Ступенчатый график нагружения
(1)
(2)
2.2. Непрерывный график нагружения
где MKpj- — крутящий момент на шпинделе для текущего у-го уровня (ступени) нагружения;
Zj — число циклов нагружения шпинделя крутящим моментом Л/кр;
^расч — расчетное число циклов нагружения крутящим моментом;
Zq — базовое число циклов нагружения кручением,соответствующее точке перегиба усталостной кривой (для материалов,у которых кривая усталости имеет горизонтальную ветвь); принимать равным 2-106; а — суммарная мера накопленных повреждений от всех действующих уровней нагружений, корректирующая линейную гипотезу суммирования; принимают по формуле
а= 1,35 + 0,5 Lgp; (4)
о _ _^ПИК_
Р — _ 9
расч ** пик
где (3 — относительная продолжительность действия пикового крутящего момента Л/кр ша., т.е. кратковременного момента большой величины (например, динамического или ударного характера), не вызывающего пластической деформации.
Величина (3 учитывается в формуле (4) при 0,0025 < (3 < 0,1; при других значениях (3 принимают а = 1.
^пик — число циклов нагружения шарнира моментом Л/кр пик.
ГОСТ 8059-83
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством тяжелого машиностроения СССР РАЗРАБОТЧИКИ
А.И. Ильиных; Б.Я. Орлов; А.М. Ласточкин
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 07.07.83 № 2988
3. ВЗАМЕН ГОСТ 8059-70, ГОСТ 8387-74
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
5. ПЕРЕИЗДАНИЕ (ноябрь 1998 г.) с Изменением № 1, утвержденным в декабре 1989 г. (НУС 4—90)
Редактор Р.Г. Говердовская Технический редактор В.Н. Прусакова Корректор В. С. Черная Компьютерная верстка Л.Л. Круговой
Изд. лиц. № 021007 от 10.08.95. Сдано в набор 07.12.98. Подписано в печать 22.12.98. Уел. печ. л. 1,40. Уч.-изд. л. 1,27.
Тираж 000 экз. С1624. Зак. 923.
ИПК Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., 14.
Набрано в Издательстве на ПЭВМ Филиал ИПК Издательство стандартов — тип. “Московский печатник”, Москва, Лялин пер., 6.
Плр № 080102
А-А
Исполнение 1
Ч В
ИсполнениеZ |
|
В-В О |
1 — вилка; 2 — лопасть; 3 — вкладыш; 4 — камень; 5 — палец; 6 — втулка Черт. 1 (продолжение)
Примечание. Размеры /4 и /5 для насадных лопасти и вилки не устанавливаются.
D |
d |
di |
d2 |
<D
<D
§
VO
<D
ЕЙ |
b |
C |
К |
/,не менее |
L\ |
•D
•D
ЕЙ
s
4J
ЕЙ |
/з,не менее |
m |
n |
r |
п,не менее |
/ |
200 |
90 |
108 |
25 |
80 |
60 |
52 |
68 |
100 |
45 |
58 |
82 |
40 |
45 |
22,5 |
17,5 |
3,0 |
210 |
95 |
115 |
30 |
62 |
55 |
70 |
105 |
60 |
25,0 |
220 |
100 |
120 |
90 |
65 |
75 |
ПО |
50 |
63 |
85 |
45 |
50 |
20,0 |
230 |
105 |
125 |
68 |
60 |
80 |
115 |
65 |
90 |
240 |
110 |
130 |
35 |
95 |
72 |
125 |
55 |
70 |
100 |
55 |
27,5 |
3,5 |
250 |
115 |
135 |
100 |
75 |
65 |
85 |
50 |
22,5 |
260 |
120 |
145 |
105 |
78 |
90 |
130 |
75 |
30,0 |
280 |
130 |
155 |
40 |
110 |
88 |
70 |
95 |
145 |
65 |
80 |
115 |
55 |
60 |
25,0 |
4,5 |
300 |
135 |
160 |
115 |
92 |
75 |
100 |
150 |
85 |
65 |
35,0 |
320 |
145 |
170 |
45 |
125 |
100 |
80 |
105 |
160 |
70 |
88 |
120 |
65 |
70 |
30,0 |
340 |
155 |
185 |
135 |
105 |
85 |
115 |
170 |
75 |
95 |
130 |
75 |
37,5 |
5,0 |
360 |
165 |
195 |
50 |
140 |
110 |
90 |
120 |
180 |
80 |
100 |
135 |
70 |
80 |
40,0 |
380 |
175 |
205 |
145 |
120 |
95 |
125 |
195 |
85 |
110 |
145 |
75 |
42,5 |
35,0 |
400 |
185 |
220 |
55 |
160 |
125 |
105 |
135 |
205 |
90 |
115 |
165 |
80 |
90 |
45,0 |
6,0 |
420 |
190 |
225 |
165 |
130 |
110 |
140 |
215 |
95 |
125 |
180 |
85 |
47,5 |
40,0 |
ГОСТ 8059-83 С. 3
мм
Продолжение табл.1 |
D |
d |
di |
d2 |
<D
<D
§
Ю
<D
ЕЙ |
b |
C |
К |
/, не менее |
L\ |
<D
<D
ЕЙ
s
<D
ЕЙ |
/з,не менее |
m |
n |
Г |
п,не менее |
/ |
450 |
205 |
240 |
60 |
180 |
140 |
120 |
150 |
230 |
100 |
130 |
185 |
90 |
100 |
50,0 |
40,0 |
6,0 |
480 |
220 |
260 |
65 |
190 |
150 |
125 |
160 |
245 |
ПО |
140 |
190 |
105 |
55,0 |
7,0 |
500 |
230 |
270 |
195 |
155 |
130 |
165 |
250 |
95 |
ПО |
45,0 |
530 |
240 |
280 |
70 |
200 |
165 |
135 |
175 |
270 |
120 |
155 |
205 |
100 |
115 |
60,0 |
560 |
260 |
305 |
75 |
220 |
175 |
145 |
185 |
285 |
125 |
160 |
220 |
ПО |
125 |
65,0 |
50,0 |
8,0 |
600 |
280 |
325 |
80 |
235 |
185 |
155 |
200 |
305 |
135 |
170 |
230 |
115 |
130 |
630 |
290 |
340 |
85 |
250 |
195 |
165 |
210 |
320 |
140 |
180 |
250 |
120 |
140 |
70,0 |
55,0 |
9,0 |
670 |
310 |
360 |
90 |
265 |
210 |
175 |
225 |
340 |
150 |
195 |
265 |
130 |
145 |
75,0 |
60,0 |
710 |
320 |
380 |
100 |
285 |
220 |
185 |
240 |
360 |
160 |
205 |
280 |
135 |
155 |
80,0 |
10,0 |
750 |
340 |
400 |
110 |
295 |
235 |
195 |
250 |
385 |
170 |
220 |
300 |
145 |
165 |
85,0 |
65,0 |
800 |
360 |
430 |
120 |
315 |
250 |
210 |
265 |
410 |
180 |
235 |
315 |
155 |
175 |
90,0 |
70,0 |
850 |
390 |
460 |
335 |
265 |
220 |
280 |
430 |
190 |
245 |
325 |
160 |
185 |
95,0 |
12,0 |
900 |
410 |
480 |
130 |
360 |
280 |
230 |
300 |
455 |
200 |
255 |
345 |
170 |
200 |
100,0 |
75,0 |
950 |
440 |
510 |
375 |
300 |
240 |
315 |
490 |
215 |
270 |
380 |
180 |
210 |
110,0 |
14,0 |
1000 |
460 |
540 |
140 |
395 |
315 |
260 |
330 |
515 |
225 |
290 |
400 |
190 |
220 |
115,0 |
85,0 |
1030 |
480 |
560 |
410 |
325 |
340 |
530 |
235 |
295 |
410 |
195 |
230 |
15,0 |
1060 |
570 |
415 |
330 |
270 |
350 |
540 |
240 |
305 |
200 |
120,0 |
90,0 |
1090 |
500 |
590 |
150 |
430 |
340 |
280 |
360 |
555 |
245 |
315 |
425 |
210 |
240 |
125,0 |
95,0 |
1120 |
515 |
610 |
440 |
350 |
290 |
370 |
570 |
250 |
320 |
430 |
215 |
245 |
16,0 |
1150 |
530 |
630 |
160 |
450 |
360 |
300 |
380 |
590 |
260 |
335 |
450 |
220 |
250 |
130,0 |
1180 |
545 |
650 |
465 |
370 |
390 |
600 |
265 |
455 |
225 |
260 |
100,0 |
1220 |
560 |
670 |
485 |
380 |
315 |
405 |
625 |
275 |
350 |
470 |
230 |
270 |
140,0 |
18,0 |
1250 |
580 |
690 |
170 |
490 |
390 |
320 |
415 |
635 |
280 |
355 |
490 |
240 |
110,0 |
1280 |
500 |
400 |
330 |
425 |
650 |
290 |
365 |
500 |
245 |
280 |
1320 |
600 |
710 |
180 |
525 |
415 |
340 |
440 |
675 |
300 |
380 |
515 |
250 |
290 |
150,0 |
115,0 |
20,0 |
1360 |
615 |
730 |
545 |
425 |
350 |
455 |
695 |
310 |
390 |
530 |
260 |
300 |
1400 |
650 |
760 |
190 |
555 |
440 |
360 |
465 |
720 |
320 |
405 |
550 |
270 |
310 |
160,0 |
1450 |
670 |
790 |
576 |
455 |
380 |
480 |
740 |
330 |
420 |
565 |
280 |
320 |
125,0 |
1500 |
690 |
810 |
200 |
600 |
470 |
390 |
500 |
770 |
340 |
435 |
590 |
290 |
330 |
170,0 |
1550 |
710 |
840 |
615 |
485 |
400 |
515 |
785 |
350 |
445 |
605 |
300 |
340 |
135,0 |
22,0 |
1600 |
730 |
860 |
220 |
635 |
500 |
410 |
530 |
815 |
360 |
460 |
620 |
310 |
350 |
180,0 |
|
Допускается в насадных вилках с размером D < 500 мм (черт. 1 и табл. 1) центровое отверстие размером не выполнять.
1.4. Размеры d4 и /8 втулок 6 (черт. 1) — по первому ряду основных размеров ГОСТ 1978.
2. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
2.1. Шарниры должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта, по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.
2.2. Насадная вилка (черт. 2) и камень (черт. 3) должны иметь круговые проточки.
Цельнокованая вилка
Примечание. Шероховатость и предельные отклонения формы и расположения поверхностей для цельнокованой вилки также относятся и к насадной вилке.
Камень
Rz80
\/Ы)
2.3. В элементах шарниров должны быть предусмотрены пути подвода смазки и смазочные канавки.
ГОСТ 8059-83 С. 5
2.4. Размеры подвижных соединений в шарнирах должны выполняться по посадкам:
Н 9
размер d. . .
Н 9
размеры d2, т, п . . . . ——
6 О
размер с ... . —
На камне размер С (черт. 3) должен выполняться с отклонением b 12.
2.5. Вкладыши (черт. 4) по размерам в квадратных скобках следует обрабатывать попарно, маркировать одним порядковым номером и применять совместно.
\а
2.6. Шероховатость и допуски расположения поверхностей элементов и деталей шарниров должны соответствовать указанным на черт. 2—7 и в табл. 2.
Допускается в шарнирах с размером D > 1150 мм поверхности по размеру т в лопасти с прорезью (черт. 5) выполнять с шероховатостью Rz < 25 мкм.
2.7. Пятна контакта рабочих поверхностей вкладыша с поверхностями сопрягаемых деталей должны быть расположены по всей поверхности прилегания и должны составлять не менее 70 % площади этих поверхностей.
2.8. Наружные нерабочие поверхности деталей (элементов) шарнира должны иметь лакокрасочное покрытие красного цвета. Обозначение покрытий, класс покрытий и условия эксплуатации - по ГОСТ 9.032.
2.9. Срок службы деталей (элементов) шарниров, за исключением вкладышей, до наступления предельного состояния — не менее 12 мес.
Срок службы вкладышей устанавливается в технической документации на эксплуатацию конкретного вида оборудования.
2.10. Нагрузочная способность шарниров характеризуется допускаемыми крутящими моментами [Мкр] и [Мкр экв] соответственно исходя из условий соблюдения статической и усталостной прочности. Значения допускаемых крутящих моментов определяют по приложению 1.
■=■ и А |
1 |
|
\ |
|
V |
~/\
'2,5 g
т
Б |
|
-JJ- |
У |
|
А
/ |
|
Черт. 5 |
Лопасть с отверстием |
|
Черт. 6 |
Таблица 2
мм |
Диаметр шарнира D |
Допуск
перпендикулярности |
Допуск торцевого или радиального биения |
Допуск пересечения осей |
Допуск
симметричности |
а |
Тб |
От 200 до 400 |
0,05 |
0,10 |
Св. 400 » 800 |
0,05 |
0,12 |
» 800 » 1200 |
0,10 |
0,16 |
» 1200 » 1600 |
0,10 |
0,20 |
|
ГОСТ 8059-83 С. 7
2.11. Выбор шарнира из параметрического ряда производят исходя из условий:
^кр max - [^кр]’
^Цср экв - [^кр экв!’ где Мкр тах — действующий максимальный крутящий момент;
Мкр экв — крутящий момент, эквивалентный всему спектру действующих за расчетный срок службы переменных крутящих моментов. Значение Мкр экв определяют по приложению 2;
[Мкр] и [Мкр экв] — соответственно, максимальный и эквивалентный допускаемые крутящие моменты шарнира.
2.12. Детали шарниров должны изготовляться из следующих материалов:
вилка, лопасть — из стали с механическими свойствами не ниже КП 315(32) по ГОСТ 8479; вкладыш, втулка — из бронзы с механическими свойствами не ниже, чем у марки БрА10ЖЗМц2 по ГОСТ 493;
камень, палец — из стали с механическими свойствами не ниже КП 275(28) по ГОСТ 8479. (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.13. Поковки деталей шарниров должны соответствовать требованиям ГОСТ 8479.
2.14. (Исключен, Изм. № 1).
2.15. Палец (черт. 7) должен иметь на поверхностях А и Б твердость не ниже 40 HRC.
2.16. Поверхность вилки по размеру d (черт. 3) и лопасти по размеру С (черт. 5, 6) следует упрочнять, например, пластическим деформированием.
Упрочнение этих поверхностей методом поверхностной закалки не допускается.
2.17. При эксплуатации шарнира разрешается переточка вилки по размеру d до величины 1,1 d.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Рекомендуемое
НАГРУЗОЧНАЯ СПОСОБНОСТЬ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ШАРНИРОВ С ВКЛАДЫШАМИ СКОЛЬЖЕНИЯ
1. Нагрузочную способность универсального шарнира с вкладышами скольжения принимают, соблюдая требования п. 2.11 стандарта, по наименьшему из значений допускаемых крутящих моментов, определенных для лопасти и вилки одного типоразмера, т.е. по нагрузочной способности слабого элемента универсального шарнира.
2. В таблице приведены значения допускаемых крутящих моментов лопасти и вилки, рассчитанные для универсальных шарниров с вкладышами скольжения исполнения 1 при следующих исходных данных:
основные размеры — по табл. 1;
материал — сталь 50, от = 320 МПа, о_х = 250 МПа для образца 0 10 мм;
режим нагружения — реверсивный, без воздействия воды или другой жидкой среды, вызывающей коррозию;
коэффициенты запаса прочности:
1,5 — по отношению к пределу текучести материала,
2,0 — по отношению к пределу выносливости материала
кНм |
|
Допускаемый максимальный крутящий момент |
Допускаемый эквивалентный крутящий момент |
Диаметр шарнира Д мм |
для лопасти |
ДЛЯ вилки |
для лопасти |
ДЛЯ вилки |
|
\МЛ 1 |
[ Мв 1 |
[ Мл 1 |
[ Мв 1 |
|
1 кр1 |
1 кр1 |
1 крэкв J |
1 крэкв J |
200 |
17 |
12 |
11 |
8 |
210 |
19 |
14 |
12 |
10 |
220 |
22 |
17 |
14 |
11 |
230 |
25 |
19 |
16 |
13 |
|
Продолжение
кНм |
|
Допускаемый максимальный крутящий момент |
Допускаемый эквивалентный крутящий момент |
Диаметр шарнира D,
MM |
для лопасти |
ДЛЯ вилки |
для лопасти |
ДЛЯ вилки |
|
[Мл 1 |
[Мв 1 |
[ Мл 1 |
[ Мв 1 |
|
L крJ |
L крJ |
L крэкв J |
L крэквJ |
240 |
29 |
22 |
18 |
15 |
250 |
32 |
25 |
21 |
17 |
260 |
37 |
28 |
23 |
19 |
280 |
46 |
35 |
29 |
23 |
300 |
55 |
44 |
36 |
29 |
320 |
69 |
50 |
45 |
35 |
340 |
82 |
60 |
52 |
42 |
360 |
98 |
72 |
62 |
50 |
380 |
115 |
85 |
73 |
58 |
400 |
129 |
98 |
85 |
68 |
420 |
147 |
115 |
98 |
79 |
450 |
180 |
141 |
121 |
97 |
480 |
219 |
172 |
147 |
118 |
500 |
253 |
192 |
166 |
133 |
530 |
296 |
225 |
197 |
159 |
560 |
348 |
265 |
233 |
187 |
600 |
427 |
320 |
286 |
230 |
630 |
497 |
377 |
332 |
266 |
670 |
597 |
456 |
399 |
320 |
710 |
713 |
543 |
475 |
381 |
750 |
843 |
669 |
559 |
449 |
800 |
1050 |
800 |
679 |
545 |
850 |
1240 |
924 |
814 |
654 |
900 |
1440 |
1110 |
967 |
777 |
950 |
1700 |
1330 |
1140 |
913 |
1000 |
2070 |
1540 |
1330 |
1060 |
1030 |
2200 |
1670 |
1450 |
1160 |
1060 |
2390 |
1830 |
1580 |
1270 |
1090 |
2600 |
1990 |
1720 |
1380 |
1120 |
2820 |
2170 |
1860 |
1500 |
1150 |
3100 |
2300 |
2020 |
1620 |
1180 |
3200 |
2540 |
2180 |
1750 |
1220 |
3560 |
2860 |
2410 |
1930 |
1250 |
3760 |
3020 |
2590 |
2080 |
1280 |
4080 |
3230 |
2780 |
2230 |
1320 |
4520 |
3530 |
3050 |
2450 |
1360 |
4850 |
3860 |
3340 |
2680 |
1400 |
5360 |
4300 |
3640 |
2920 |
1450 |
5990 |
4720 |
4040 |
3250 |
1500 |
6670 |
5280 |
4480 |
3600 |
1550 |
7180 |
5680 |
4940 |
3970 |
1600 |
7870 |
6370 |
5430 |
4360 |
|
3. При выборе размеров I, /2, /3, отличающихся по величине от указанных в табл. 1 настоящего стандарта, применении различных материалов и коэффициентов запаса прочности, отличающихся от указанных в и. 2 данного приложения (обозначениям присвоен индекс i) нагрузочную способность лопасти [ Л/ £р ],
[ М£рЭкв 1 и вилки [ ], [ М\рЭКВ ] определяют по следующим формулам:
из условий статической прочности
hi °т. 15
[Л/л ] = [Л/л ] х [1 722 - 0,722-/ ] х [1,973 - 0,973 — ] х —L х ;
*** i^ / / 3 О т И т
[^Sp,] = X [ 1,55 - 0,55^]
^ T50 T/
где [ М^]м[ М^р] — 1,722 - 0,722 -у -
1,973 - 0,973^-' з
1,55 — 0,55—
* О
допускаемые максимальные крутящие моменты,указанные в таблице; коэффициент учета изменения размера 1; то же размера / 3; то же размера / 2;
о — предел текучести материала соответствующего элемента (лопасти или вилки);
li
а т — то же для стали 50;
50
nTi — коэффициент запаса прочности по отношению к пределу текучести материала соответствующего элемента (лопасти или вилки); из условий усталостной прочности
(*„)
«У. X [(*«,) л + J 0-1.
допускаемые эквивалентные крутящие моменты,указанные в таблице;
предел выносливости материала соответствующего элемента (лопасти или вилки) для образца 010 мм; то же для стали 50;
коэффициент снижения предела выносливости,учитывающий суммарное влияние концентрации напряжений,масштабного фактора,механической обработки поверхности,наличие окалины принимают по ГОСТ 25.504; то же,для стали 50;
коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений; принимают по ГОСТ 25.504;
коэффициент запаса прочности по отношению к пределу выносливости материала соответствующего элемента (лопасти или вилки).
4. Нагрузочную способность универсальных шарниров с вкладышами скольжения рекомендуется повышать за счет применения для слабого элемента (лопасти или вилки) материала с более высокими механическими свойствами.