ISO/TR 6336-31:2018
(Main)Calculation of load capacity of spur and helical gears — Part 31: Calculation examples of micropitting load capacity
Calculation of load capacity of spur and helical gears — Part 31: Calculation examples of micropitting load capacity
The example calculations presented here are provided for guidance on the application of the technical specification ISO/TS 6336‑22 only. Any of the values or the data presented should not be used as material or lubricant allowables or as recommendations for micro-geometry in real applications when applying this procedure. The necessary parameters and allowable film thickness values, λGFP, should be determined for a given application in accordance with the procedures defined in ISO/TS 6336‑22.
Calcul de la capacité de charge des engrenages cylindriques à dentures droite et hélicoïdale — Partie 31: Exemples de calcul de la capacité de charge aux micropiqûres
Les exemples de calcul présentés ici sont uniquement destinés à servir de guide pour l'application de la spécification technique ISO/TS 6336‑22. Il convient de n'utiliser, lors de l'application de cette méthode, dans des cas d'applications réelles autres, aucune des valeurs ou données présentées ici comme des valeurs admissibles pour les matériaux ou les lubrifiants ou des recommandations pour la micro-géométrie. Il convient que les paramètres nécessaires et les valeurs admissibles d'épaisseur de film, λGFP, soient déterminés pour une application donnée conformément aux méthodes définies dans l'ISO/TS 6336‑22.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
TECHNICAL ISO/TR
REPORT 6336-31
First edition
2018-09
Calculation of load capacity of spur
and helical gears —
Part 31:
Calculation examples of micropitting
load capacity
Calcul de la capacité de charge des engrenages cylindriques à
dentures droite et hélicoïdale —
Partie 31: Exemples de calcul de la capacité de charge aux
micropiqûres
Reference number
©
ISO 2018
© ISO 2018
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Published in Switzerland
ii © ISO 2018 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and units . 1
5 Example calculation . 4
5.1 General . 4
5.2 Example 1 Spur gear . 5
5.2.1 General. 5
5.2.2 Input data . 5
5.2.3 Calculation according to method B . 6
5.2.4 Calculation according to method A .13
5.2.5 Calculation of the permissible lubricant film thickness.14
5.3 Example 2 Spur gear .19
5.3.1 General.19
5.3.2 Input data .20
5.3.3 Calculation according to method B .21
5.4 Example 3 Helical gear .28
5.4.1 General.28
5.4.2 Input data .29
5.4.3 Calculation according to method B .30
5.4.4 Calculation according to method A .37
5.5 Example 4 Speed increaser .38
5.5.1 General.38
5.5.2 Input data .39
5.5.3 Calculation according to method B .41
5.5.4 Calculation according to method A .47
Bibliography .49
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, Part 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, Part 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 of 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 www .iso
.org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 60, Gears, Subcommittee SC 2, Gear
capacity calculation.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
This document cancels and replaces ISO/TR 15144-2:2014.
iv © ISO 2018 – All rights reserved
Introduction
The ISO 6336 series 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.
— 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 6336-1 to ISO 6336-19 cover fatigue analyses for gear rating. The
procedures described in ISO 6336-20 to ISO 6336-29 are predominantly related to the tribological
behaviour of the lubricated flank surface contact. ISO 6336-30 to ISO 6336-39 include example
calculations. The ISO 6336 series allows the addition of new parts under appropriate numbers to reflect
knowledge gained in the future.
Requesting standardized calculations according to ISO 6336 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 6336 need to be
specified. Use of a Technical Specification as acceptance criteria for a specific design needs to be agreed
in advance between manufacturer and purchaser.
Table 1 — Overview of ISO 6336
International Technical Technical
Calculation of load capacity of spur and helical gears
Standard Specification Report
Part 1: Basic principles, introduction and general influence factors X
Part 2: Calculation of surface durability (pitting) X
Part 3: Calculation of tooth bending strength X
Part 4: Calculation of tooth flank fracture load capacity X
Part 5: Strength and quality of materials X
Part 6: Calculation of service life under variable load X
Part 20: Calculation of scuffing load capacity (also applicable to
bevel and hypoid gears) — Flash temperature method X
(Replaces ISO/TR 13989-1)
Part 21: Calculation of scuffing load capacity (also applicable to
bevel and hypoid gears) — Integral temperature method X
(Replaces ISO/TR 13989-2)
Part 22: Calculation of micropitting load capacity
X
(Replaces ISO/TR 15144-1)
Part 30: Calculation examples for the application of ISO 6336‑1, 2,
X
3, 5
Part 31: Calculation examples of micropitting load capacity
X
(Replaces: ISO/TR 15144-2)
At the time of publication of this document, some of the parts listed here were under development. Consult the ISO website.
This document provides worked examples for the application of the calculation procedures defined in
ISO/TS 6336-22. The example calculations cover the application to spur and helical cylindrical involute
gears for both high-speed and low-speed operating conditions, determining the micropitting safety factor
for each gear pair. The calculation procedures used are consistent with those presented in ISO/TS 6336-
22. No additional calculations are presented in this document that are outside of ISO/TS 6336-22.
Four worked examples are presented with the necessary input data for each gear set provided at the
beginning of the calculation. The worked examples are based on real gear pairs where either laboratory
or operational field performance data has been established, with the examples covering several
applications. When available, pictures and measurements are provided of the micropitting wear,
experienced on the gear sets when run under the conditions used in the worked examples. Calculation
details are presented in full for several of the initial calculations after which only summarized results
data are included. For better applicability, the numbering of the formulae follows ISO/TS 6336-22.
Several of the worked examples are presented with the calculation procedures performed in accordance
with the application of both methods A and B.
vi © ISO 2018 – All rights reserved
TECHNICAL REPORT ISO/TR 6336-31:2018(E)
Calculation of load capacity of spur and helical gears —
Part 31:
Calculation examples of micropitting load capacity
1 Scope
The example calculations presented here are provided for guidance on the application of the technical
specification ISO/TS 6336-22 only. Any of the values or the data presented should not be used as
material or lubricant allowables or as recommendations for micro-geometry in real applications when
applying this procedure. The necessary parameters and allowable film thickness values, λ , should be
GFP
determined for a given application in accordance with the procedures defined in ISO/TS 6336-22.
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 1122-1, Vocabulary of gear terms — Part 1: Definitions related to geometry
ISO 6336-1, Calculation of load capacity of spur and helical gears — Part 1: Basic principles, introduction
and general influence factors
ISO 6336-2, Calculation of load capacity of spur and helical gears — Part 2: Calculation of surface durability
(pitting)
ISO 21771, Gears — Cylindrical involute gears and gear pairs — Concepts and geometry
ISO/TS 6336-22:2018, Calculation of load capacity of spur and helical gears — Part 22: Calculation of
micropitting load capacity
3 Terms and definitions
...
RAPPORT ISO/TR
TECHNIQUE 6336-31
Première édition
2018-09
Calcul de la capacité de charge des
engrenages cylindriques à dentures
droite et hélicoïdale —
Partie 31:
Exemples de calcul de la capacité de
charge aux micropiqûres
Calculation of load capacity of spur and helical gears —
Part 31: Calculation examples of micropitting load capacity
Numéro de référence
©
ISO 2018
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être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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Fax: +41 22 749 09 47
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2018 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et termes abrégés . 2
5 Exemple de calcul . 4
5.1 Généralités . 4
5.2 Exemple 1 — Dentures droites . 5
5.2.1 Généralités . 5
5.2.2 Données d’entrée . 6
5.2.3 Calcul selon la méthode B . 7
5.2.4 Calcul selon la méthode A .13
5.2.5 Calcul de l’épaisseur admissible du film lubrifiant .14
5.3 Exemple 2 — Dentures droites .20
5.3.1 Généralités .20
5.3.2 Données d’entrée .21
5.3.3 Calcul selon la méthode B .22
5.4 Exemple 3 — Dentures hélicoïdales .29
5.4.1 Généralités .29
5.4.2 Données d’entrée .30
5.4.3 Calcul selon la méthode B .31
5.4.4 Calcul selon la méthode A .38
5.5 Exemple 4 — Multiplicateur .39
5.5.1 Généralités .39
5.5.2 Données d’entrée .41
5.5.3 Calcul selon la méthode B .42
5.5.4 Calcul selon la méthode A .48
Bibliographie .50
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/iso/fr/avant -propos .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 60, Engrenages, sous-comité SC 2,
Calcul des engrenages.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
Le présent document annule et remplace l’ISO/TR 15144-2:2014, qui a fait l’objet d’une révision
technique.
iv © ISO 2018 – Tous droits réservés
Introduction
La série ISO 6336 se compose de Normes internationales, de Spécifications techniques (TS) et de
Rapports techniques (TR) sous le titre général Calcul de la capacité de charge des engrenages cylindriques
à dentures droite et hélicoïdale (voir Tableau 1).
— Les Normes internationales contiennent des méthodes de calcul basées sur des pratiques largement
admises qui ont été validées.
— Les Spécifications techniques (TS) contiennent des méthodes de calcul qui font toujours l’objet de
développements.
— Les Rapports techniques (TR) contiennent des données à caractère informatif, telles que des
exemples de calcul.
Les procédures spécifiées dans les ISO 6336-1 à ISO 6336-19 couvrent les analyses de fatigue pour
la classification des engrenages. Les procédures décrites dans les ISO 6336-20 à ISO 6336-29 sont
principalement liées au comportement tribologique du contact sur la surface d’un flanc lubrifié. Les
ISO 6336-30 à ISO 6336-39 incluent des exemples de calcul. La série ISO 6336 permet l’ajout de nouvelles
parties en nombre suffisant pour refléter les connaissances qui pourront être acquises à l’avenir.
Toute demande de calculs selon l’ISO 6336 sans référence à des parties spécifiques nécessite d'utiliser
uniquement les parties désignées comme Normes internationales (voir la liste du Tableau 1). Si des
Spécifications techniques (TS) sont requises comme faisant partie du calcul de la capacité de charge,
elles doivent être spécifiées. L’utilisation d’une Spécification technique en tant que critère d’acceptation
pour une conception spécifique est soumise à un accord commercial.
Tableau 1 — Parties de l’ISO 6336
Calcul de la capacité de charge des engrenages cylin- Norme Spécification Rapport
driques à dentures droite et hélicoïdale internationale technique technique
Partie 1: Principes de base, introduction et facteurs généraux
X
d'influence
Partie 2: Calcul de la résistance à la pression de contact (piqûre) X
Partie 3: Calcul de la résistance à la flexion en pied de dent X
Partie 4: Calcul de la capacité de charge de la rupture en flanc de
X
dent
Partie 5: Résistance et qualité des matériaux X
Partie 6: Calcul de la durée de vie en service sous charge variable X
Partie 20: Calcul de la capacité de charge au grippage (applicable
également aux engrenages conique et hypoïde) — Méthode de la
X
température-éclair
(remplace: ISO/TR 13989-1)
Partie 21: Calcul de la capacité de charge au grippage (applicable
également aux engrenages conique et hypoïde) — Méthode de la
X
température intégrale
(remplace: ISO/TR 13989-2)
Partie 22: Calcul de la capacité de charge aux micropiqûres
X
(remplace: ISO/TR 15144-1)
Partie 30: Exemples de calculs selon les normes ISO 6336-1,
X
ISO 6336-2, ISO 6336-3 et ISO 6336-5
Partie 31: Exemples de calcul de la capacité de charge aux micro-
piqûres X
(remplace: ISO/TR 15144-2)
Certaines des parties répertoriées ici étaient en cours de d’élaboration au moment de la publication du présent
document. Consulter le site web de l’ISO.
Le présent document fournit des exemples pratiques pour l’application des méthodes de calcul définies
dans l’ISO/TS 6336-22. Les exemples de calcul concernent l’application aux engrenages cylindriques
à dentures droite et hélicoïdale et à profil en développante de cercle, à la fois dans des conditions de
fonctionnement à grande vitesse et à faible vitesse, en déterminant le coefficient de sécurité contre la
formation de micropiqûres pour chaque engrenage. Les méthodes de calcul utilisées sont cohérentes
avec celles présentées dans l’ISO/TS 6336-22. Aucun des calculs supplémentaires présentés ici n’est
exclu du domaine d’application du rapport technique.
Quatre exemples pratiques sont présentés, les jeux de données d’entrée nécessaires pour chaque
engrenage sont indiqués au début de chaque calcul. Ces exemples pratiques sont fondés sur des
engrenages réels pour lesquels des données de performance en laboratoire ou sur le terrain ont été
établies, les exemples couvrant plusieurs types d’applications. Le cas échéant, des images et des
mesures de l’usure par micropiqûres rencontrée sur les trains d’engrenages utilisés dans les conditions
des exemples pratiques sont fournies. Les détails des calculs sont présentés en intégralité pour les
premiers exemples de calculs, puis par la suite seul un récapitulatif des résultats est donné. Pour une
meilleure applicabilité, la numérotation des formules suit celle de l’ISO/TS 6336-22. Pour plusieurs des
exemples pratiques présentés, les calculs sont effectués à la fois selon la méthode A et la méthode B en
fonction de l’application.
vi © ISO 2018 – Tous droits réservés
RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 6336-31:2018(F)
Calcul de la capacité de charge des engrenages
cylindriques à dentures droite et hélicoïdale —
Partie 31:
Exemples de calcul de la capacité de charge aux
micropiqûres
1 Domaine d'application
Les exemples de calcul présentés ici sont uniquement destinés à servir de guide pour l’ap
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.