2 Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng cấp chậm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (643.9 KB, 94 trang )
Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
+ Tốc độ quay của các trục:
- Chủ động: n2=111 vòng/phút
- Bị động: n3=40 vòng/phút
+ Công suất trên các trục:
- Chủ động:
- Bị động:
+Momen xoắn trên các trục:
- Chủ động:
- Bị động:
+ Tỉ số truyền :
3.2.1 Chọn vật liệu và cách nhiệt luyện
Do hộp giảm tốc 2 cấp chịu tải trọng trung bình nên chọn vật liệu làm
bánh răng có độ rắn bề mặt răng HB < 350. Đồng thời khả năng chạy mòn của
răng chọn độ rắn bánh răng nhỏ lớn hơn độ rắn của bánh răng lớn khoảng
10
15 HB
HB1 = HB2 + (10
15)HB
+ Bánh răng trụ răng thẳng nhỏ thép 40XH tôi cải thiện, theo bảng 6.1-[1] ta
có các thông số của thép như sau:
Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
- Giới hạn bèn kéo:
- Giới hạn chảy:
- Độ rắn: HB = 230
300 (chọn HB1 = 300)
+ Bánh răng trụ răng thẳng lớn thép 40XH tôi cải thiện, theo bảng 6.1-[1] ta
có các thông số của thép như sau:
- Giới hạn bền kéo:
- Giới hạn chảy:
- Độ rắn: HB = 230
300 (chọn HB2 = 290).
3.2.2 Xác định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép với bộ truyền
cấp chậm
Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép.
Ứng suất tiếp xúc cho phép
Trong đó:
=2.HB+ 70 (MPa)
Tra bảng 6.2 - [1] được
- Hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ.
+ Số chu kỳ tương đương của bánh lớn:
Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
( Theo công thức 6.7 - [1])
Trong đó :
;
;
với Lh = 320.6.2.8 = 30720 h
+ Vậy số chu kỳ làm việc tương đương của bánh nhỏ
Ta có
Do đó hệ số
của cả hai bánh răng đều bằng 1.
+ Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn.
Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
+ Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ.
Ứng suất tiếp xúc cho phép của cả 2 bánh răng
Ứng suất uốn cho phép.
Ứng suất uốn cho phép
Trong đó:
- Ứng suất uốn cho phép đối với số chu kỳ cơ sở.
(MPa)
-Hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải.
=1
- Hệ số tuổi thọ, chế độ tải trọng của bộ truyền.
mF=6
=1,75 - Hệ số an toàn khi tính về uốn.Tra bảng 6.2 tài liệu [1]
Số chu kỳ tương đương của bánh lớn( Bánh răng 2).
Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
Vậy cả
lớn hơn
và
( Số chu kì thay đổi ứng suất tương đương) đều
( Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn), do đó
+ Giới hạn mỏi uốn của bánh răng lớn:
+ Giới hạn mỏi uốn của bánh nhỏ:
•
Ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép khi quá tải.
Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
3.2.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục aw.
+ Theo công thức 6.15a - [1] :
+Ka : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng.
Theo bảng 6.5 - [1] (tập 1 trang 96 ) với cặp bánh răng, răng thẳng thép –
thép Ka=49,5
+
+
+
- Momen xoắn trên trục chủ động ( Trục II ).
- ứng suất tiếp xúc cho phép.
-Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng
vành răng khi tính về tiếp xúc.Trị số tra bảng 6.7-[1]
+
-Hệ số. Tra bảng 6.6 -[1] chọn
=0,5
Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
+ Theo công thức 6.16-[1] :
Dựa vào
và độ cứng HB theo bảng 6.7-[1] được:
Thay các giá trị vào công thức
Theo tiêu chuẩn SEV229-75 ( Trang 99-[1] ), chọn
3.2.4 Xác định các thông số ăn khớp
Xác định môdun
- Theo công thức 6.17-[1], môđun sơ bộ:
Theo bảng 6.8-[1] chọn môđun m=2,5mm
Xác định số răng
- Số răng bánh dẫn:
Chọn z1=53 răng
- Số răng bánh bị dẫn:
Chọn z2=147 răng
Tính lại
- Tỉ số truyền thực:
.
( sơ đồ 7)
Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
- Sai số tỉ số truyền:
(TM).
3.2.5 Tính vận tốc vòng của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh
răng
- Đường kính vòng lăn bánh nhỏ ( Bánh dẫn).
( Tính theo công thức bảng 6.11-[1] )
mm
- Vận tốc của bánh răng trụ ăn khớp ngoài được tính theo công thức ( 3-
17)
Với: n1 số vòng quay trong 1 phút của bánh dẫn.
- Với vận tốc này theo bảng 6.13 - [1] có thể chọn cấp chính xác 9.
3.2.6 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Theo công thức 6.33-[1] ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng của
bộ chuyền phải thỏa mãn điều kiện sau:
Xác định ứng suất tiếp xúc của cặp bánh răng
- ZM hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng. Trị số tra bảng
6.5-[1] ta được bánh răng nhỏ có: ZM = 274
- ZH hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc. Tra bảng 6.12-[1]
ta được bánh răng nhỏ có ZH = 1,76
Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
-
- Chiều rộng vành răng, trị số tính theo công thức
-
hệ số kể đến sự trùng khớp của răng.
- hệ số trùng khớp dọc, tính theo công thức 6.37-[1]
Vì
=0 nên theo công thức 6.36a-[1]
-hệ số trùng khớp ngang, theo công thức 6.38b-[1] tính gần
đúng:
Thay vào ta được
- KH : Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc
Trong đó :
+
+
- Hệ số xét đến sự phân bố không đều tải trọng cho các
đôi răng đồng thời tiếp xúc. Tra bảng 6.14-[1] được
Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
+
- Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn
khớp, trị số được tính theo công thức 6.41-[1]
Với :
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp, trị
số tra bảng 6.15-[1] ta có
( Răng thẳng không vát
đầu răng )
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch các bước răng
bánh 1 và bánh 2, trị số tra bảng 6.16-[1] ta có
Thay số ta được
Đồ án môn học: Chi Tiết Máy
Vậy ta có
Thay vào công thức 6.33-[1] ta được
* Xác định tính chính xác của ứng suất tiếp xúc cho phép :
Theo công thức 6.1-[1] với V=0,77 (m/s) < 5(m/s),
.Chọn cần gia công bề mặt đạt độ nhám Ra=2,5
do đó ZR=0,95, với da<700mm, KxH=1, do đó theo 6.1-[1] và 6.1a-[1]
Ta thấy
1,43% <4% nên giữ nguyên các kết quả tính toán và
chỉ cần tính lại chiều rộng vành răng
3.2.7 Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng
+ Theo công thức 6.43-[1] ta có:
