TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG TẢI CỦA BÁNH RĂNG THẲNG VÀ BÁNH RĂNG NGHIÊNG - PHẦN 3 -TÍNH TOÁN ĐỘ BỀN UỐN CỦA RĂNG

Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7578-3 : 2006 ISO 6336-3 : 1996 TÍNH TỐN KHẢ NĂNG TẢI CỦA BÁNH RĂNG THẲNG VÀ BÁNH RĂNG NGHIÊNG - PHẦN TÍNH TỐN ĐỘ BỀN UỐN CỦA RĂNG Calculation of load capacity of spur and helical gears - Part 3: Calculation of tooth bending strength Lời nói đầu TCVN 7578: 2006 thay cho TCVN 1067: 1977 TCVN 7578-3: 2006 thay cho TCVN 4364: 1986 TCVN 7578-3: 2006 hoàn toàn tương đương với ISO 6336-3: 1996 TCVN 7578-3: 2006 Ban kỹ thuật TCVN/TC 39 - Máy công cụ biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ ban hành Tiêu chuẩn chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam số hiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định Khoản Điều 69 Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật điểm a khoản Điều Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 Chính phủ quy định chi tiết thi hành số điều Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật TÍNH TỐN KHẢ NĂNG TẢI CỦA BÁNH RĂNG THẲNG VÀ BÁNH RĂNG NGHIÊNG - PHẦN TÍNH TỐN ĐỘ BỀN UỐN CỦA RĂNG Calculation of load capacity of spur and helical gears - Part 3: Calculation of tooth bending strength Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn qui định công thức để tính ứng suất uốn bánh trụ thân khai thẳng nghiêng ăn khớp ngồi, có chiều dày vành nhỏ S R  3,5 mn Toàn tải trọng ảnh hưởng đến ứng suất bao gồm tải trọng truyền tải bánh đánh giá định lượng (xem 4.1.1) Các công thức tiêu chuẩn dùng cho bánh thẳng bánh nghiêng có prơfin tiêu chuẩn hóa theo TCVN 7585 : 2006 Các công thức sử dụng cho bánh tương ứng với sở khác hệ số trùng khớp ngang nhỏ n = 2,5 Chú thích 1: Xem 4.1.1 c) 5.3 để giới hạn sử dụng phương pháp C Khả tải xác định theo ứng suất uốn cho phép gọi “độ bền uốn răng” Các kết hoàn toàn phù hợp với phương pháp khác dẫn ISO 6336 - Sử dụng tiêu chuẩn ý bánh có góc nghiêng góc áp lực lớn kết tính toán phải xác nhận kinh nghiệm theo phương pháp A Tài liệu viện dẫn TCVN 7585 : 2006 (ISO 53:1998) Bánh trụ công nghiệp công nghiệp nặng - Prôfin tiêu chuẩn sở ISO 6336 -1:1996 Calculation of load capacity of spur and helical gears - Part 1: Basic principles, introduction and general influence factors (Tính tốn khả tải bánh thẳng bánh nghiêng - Phần I - Nguyên lý yếu tố ảnh hưởng chung.) ISO 6336-5:1996 Calculation of load capacity of spur and helical gears - Part 5: Strength and quality of materials (Tính tốn khả tải bánh trụ - Phần 5: Độ bền chất lượng vật liệu) Sự gẫy hệ số an toàn Sự gẫy thường kết thúc tuổi thọ làm việc truyền Đôi phá hủy tồn bánh truyền gẫy Trong vài trường hợp đường truyền trục vào trục bị gián đoạn Do giá trị hệ số an tồn SF lựa chọn tránh gẫy phải lớn giá trị hệ số an tồn tránh tróc rỗ bề mặt LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Các dẫn tổng quát chọn hệ số an toàn nhỏ 4.1.3 ISO 6336 -1 Khách hàng nhà sản xuất thỏa thuận đưa giá trị hệ số an tồn nhỏ Tiêu chuẩn khơng áp dụng cho mức ứng suất lớn mức cho phép 103 chu kỳ, phạm vi ứng suất lớn giới hạn đàn hồi bánh Cơng thức Chú thích - Tất ký hiệu, thuật ngữ đơn vị đo qui định ISO 6336 -1 Ứng suất chân thực F ứng suất uốn cho phép FP tính riêng bánh nhỏ bánh lớn, F phải nhỏ FP 4.1 Ứng suất chân răng,  F 4.1.1 Phương pháp xác định ứng suất chân răng,  F: Nguyên tắc ứng dụng Trong tiêu chuẩn này, ứng suất chân cục xác định tích ứng suất uốn danh nghĩa hệ số hiệu chỉnh ứng suất (phương pháp B C 1)) a) Phương pháp A Về nguyên tắc bản, ứng suất kéo lớn xác định phương pháp thích hợp (ví dụ phân tích phần tử hữu hạn, phương trình tích phân, phương pháp ánh xạ thích hợp thí nghiệm quang đàn hồi, đo ứng suất kéo v v ) Để xác định ứng suất chân lớn nhất, phải xem xét ảnh hưởng phân bố tải qua hai nhiều ăn khớp thay đổi ứng suất với thay đổi qua pha ăn khớp Phải ý ứng suất tiếp xúc chân có liên quan đến trạng thái biến dạng phẳng Điều quan trọng so sánh kết thí nghiệm quang đàn hồi (Phương pháp B C) ứng suất cho phép Phương pháp A dùng trường hợp đặc biệt chi phí lớn b) Phương pháp B Phương pháp xuất phát từ ý kiến cho yếu tố định ứng suất chân xuất tải trọng tác động điểm ăn khớp đơi ngồi bánh thẳng bánh thẳng tương đương với bánh nghiêng Tuy nhiên gần đây, ”tải trọng ngang “được thay “tải trọng pháp tuyến” tác động chiều rộng mặt bánh kiểm Đối với bánh có hệ số trùng khớp tương đương phạm vi  n < 3, thừa nhận yếu tố định ứng suất xảy tác động tải trọng điểm ăn khớp hai đơi Cơng thức để tính hệ số dạng Y ứng suất danh nghĩa YS hệ số hiệu chỉnh ứng suất Trường hợp với bánh nghiêng, hệ số Y  tính cho sai lệch so với thừa nhận Phương pháp B thích hợp với tính tốn xác thuận tiện lập trình tính tốn máy tính đánh giá số liệu thực nghiệm máy sàng lắc (với điểm đặt tảI cho trước) c) Phương pháp C Phương pháp xác định từ phương pháp B Trước tiên tính ứng suất cục tải trọng đặt đỉnh (với hệ số YFa YSa), sau chuyển đổi đến giá trị gần tương ứng, phù hợp với tải trọng đặt điểm ăn khớp đơi ngồi nhờ hệ số Y  Hệ số dạng YFa ứng suất danh nghĩa hệ số hiệu chỉnh ứng suất Y Sa cho đồ thị ứng với số prôfin sở Phương pháp C sử dụng bánh có n < 2; sử dụng khơng có chương trình máy tính Phương pháp đủ xác cho phần lớn trường hợp thường cho giá trị ứng suất cao không đáng kể so với phương pháp B 4.1.2 Ứng suất chân răng,  F: Phương pháp B C Tải trọng tiếp tuyến tổng trường hợp truyền bánh có nhiều đường truyền dẫn (bộ truyền bánh hành tinh, truyền bánh có đường truyền tách rời) khơng phân cho lần ăn khớp riêng lẻ (phụ thuộc vào thiết kế, vận tốc tiếp tuyến, độ xác chế tạo) Điều 1) Các ứng suất sinh độ co ngót lắp ráp vành bánh mà làm tăng ứng suất tải trọng gây nên phải xem xét tính tốn ứng suất chân F ứng suất chân cho phép FP LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Cơng ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn tính đến hệ số phân bố K, hệ số KA công thức (1), để điều chỉnh tải trọng trung bình cần thiết cho lần ăn khớp F = FO.KA.KV.KF.KF  FP …(1) đó: FO: ứng suất chân danh nghĩa, ứng suất kéo cục lớn xuất chân cặp bánh ăn khớp xác chịu tác dụng mô men xoắn tĩnh danh nghĩa; FP: ứng suất uốn cho phép (xem 3.2); KA: hệ số ứng dụng (ISO 6336-1) tính đến tăng tải tác động bên ngồi mơ men xoắn vào ra; KV: hệ số tải trọng động (ISO 6336-1) tính đến tăng tải tác động tải trọng động (nội động lực); KF: hệ số tải trọng bề mặt tính ứng suất chân (ISO 6336-1) tính đến phân bố tải trọng không chiều rộng mặt sai lệch ăn khớp sinh chế tạo khơng xác, biến dạng đàn hồi, v.v… KF: hệ số tải ngang ứng suất chân (ISO 6336-1) tính đến phân bố tải trọng khơng theo hướng chuyển động ngang, ví dụ sai lệch bước răng; Chú thích 3: Xem 4.1 ISO 6336 - tính tốn hệ số K A, KV, KF KF 4.1.3 Ứng suất chân danh nghĩa,  FO-B: phương pháp B Trong đó: Ft: tải trọng tiếp tuyến danh nghĩa, tải trọng ngang tiếp tuyến với trụ chia 2) (xem TCVN 6336 -1) b: chiều rộng (với bánh nghiêng hai bậc b = b B) Giá trị b, bánh ăn khớp chiều rộng vịng đáy, khơng tính đến giá trị vát ngang phần lượn đỉnh Nếu chiều rộng bánh nhỏ bánh lớn không giả định chiều rộng chịu tải chiều rộng lớn tính chiều rộng nhỏ cộng với phần kéo dài chiều rộng lớn không lớn môđun đầu mút mn: mô đun pháp tuyến; YF: hệ số dạng (xem điều 5) tính đến ảnh hưởng đến ứng suất chân danh nghĩa hình dạng tải trọng tác động điểm ăn khớp đơi ngồi; YS: hệ số hiệu chỉnh ứng suất (xem điều 6) tính đến chuyển ứng suất uốn danh nghĩa tải trọng tác động điểm ăn khớp đơi ngồi thành ứng suất chân cục Do tính hệ số Y S phải lưu ý vấn đề sau: a) Ảnh hưởng tăng ứng suất thay đổi tiết diện chân răng; b) Đánh giá phân loại ứng suất xác, tiết diện nguy hiểm chân phức tạp đánh giá phân loại đơn giản có, ngồi bỏ qua ảnh hưởng cánh tay địn mơ men uốn; Y: hệ số góc nghiêng (xem điều 8) Hệ số bù cho việc cường độ mô men uốn chân bánh nghiêng, nhỏ giá trị tương ứng bánh thẳng tương đương 4.1.4 Ứng suất chân danh nghĩa,  FO-C: phương pháp C Trong đó: 2) Tùy thuộc vào điều kiện vành bánh chân có đủ chiều dày, nghĩa chiều dày vành SR  3,5mn, (xem phạm vi áp dụng) Trong tồn trường hợp chí n > 2, cần thiết thay tải trọng tiếp tuyến tổng phù hợp Ft Lý để lựa chọn tải trọng tác động trụ chia cho 5.5 Xem 4.2 (ISO 6336-1) định nghĩa Ft dẫn giải đặc tính đặc biệt bánh nghiêng hai bậc LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn YFa: hệ số dạng (xem điều 5), có tính đến ảnh hưởng hình dạng đến ứng suất chân danh nghĩa tải trọng đặt đỉnh răng; YSa: hệ số hiệu chỉnh ứng suất (xem điều 6) có tính đến chuyển ứng suất uốn danh nghĩa tải trọng đặt đỉnh thành ứng suất chân cục Do tính hệ số Y S phải lưu ý vấn đề sau: a) Ảnh hưởng tăng ứng suất thay đổi tiết diện chân răng; b) Đánh giá phân loại ứng suất xác, tiết diện nguy hiểm chân phức tạp đánh giá phân loại đơn giản có, ngồi bỏ qua ảnh hưởng cánh tay địn mơ men uốn Y: hệ số tiếp xúc (xem điều 7) tính đến thay đổi ứng suất cục tải trọng đặt đỉnh đến giá trị gần ứng với tải trọng đặt điểm ăn khớp đơi ngồi Bằng hệ số này, tính ảnh hưởng phân bố tải trọng nhiều điểm tiếp xúc mô men uốn đến hệ số hiệu chỉnh ứng suất; YFS: hệ số đỉnh răng, (YFa YSa) (xem điều 5) Hệ số tính đến tất ảnh hưởng YFa YSa Hệ số YFS suy từ đồ thị biểu thị bánh thân khai ăn khớp ứng với sở thích hợp Các thuật ngữ ký hiệu lại đề cập 4.1.3 4.2 Ứng suất uốn cho phép,  FP Giá trị giới hạn ứng suất chân (xem điều 9) xác định từ thử nghiệm vật liệu bánh thử Do đó, ảnh hưởng hình học mẩu thử, ví dụ ảnh hưởng góc lượn chân bao gồm kết thử Các phương pháp tính dùng để so sánh ứng suất bánh có kích thước khác với kết thực nghiệm Các bánh thử điều kiện thử phải giống bánh thực điều kiện làm việc thực tế 4.2.1 Phương pháp xác định ứng suất uốn cho phép,  FP: Nguyên lý ứng dụng Để xác định ứng suất uốn cho phép sử dụng nhiều phương pháp khác Phương pháp chấp nhận dựa sở tiến hành nghiên cứu so sánh cẩn thận tư liệu trình làm việc bánh cần kiểm a) Phương pháp A Ứng suất uốn cho phép FP giá trị giới hạn ứng suất chân FG tính cơng thức (1) (2), từ đường cong S - N đường cong phá hủy mà tạo từ kết thử nghiệm cặp bánh thực tế, với điều kiện làm việc phù hợp Chi phí yêu cầu phương pháp này, hợp lý cho việc phát triển sản phẩm mới, sai hỏng sản phẩm gây hậu nghiêm trọng dùng cho trường hợp (ví dụ cấu điều khiển chuyến bay) Tương tự, theo phương pháp này, xác định giá trị ứng suất cho phép từ việc xem xét kích thước, điều kiện làm việc khảo sát cẩn thận bánh chuẩn b) Phương pháp B Đường cong phá hủy đặc trưng giới hạn mỏi uốn danh nghĩa, Flim, hệ số YNT, xác định số liệu đặc tính vật liệu bánh thông dụng chế độ nhiệt luyện chịu tải thử nghiệm máy sàng lắc với bánh tiêu chuẩn Các số liệu vật liệu xác định để chuyển đổi phù hợp với kích thước bánh kiểm, dùng cho hệ số ảnh hưởng tương đối, với độ nhạy, Y rel T, độ nhám bề mặt, YR rel T kích thước, YX Phương pháp B dùng để tính tốn bánh xác trung bình, giá trị độ bền uốn lấy từ thử nghiệm bánh răng, thử nghiệm đặc biệt vật liệu tương tự lấy theo ISO 6336-5 c) Phương pháp C D Các phương pháp xác định từ phương pháp B áp dụng dễ dàng nhanh chóng phương pháp B, hệ số ảnh hưởng Y rel T, YR rel T YX xác định qui trình đơn giản Các kết nhận có xu hướng an tồn Các qui trình xác định giá trị độ bền mô tả phương pháp B d) Phương pháp BK, CK DK LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Ứng suất uốn cho phép suy từ giới hạn uốn danh nghĩa mẫu thử có cắt rãnh, klim hệ số tuổi thọ YNK, thường biểu thị đường cong S-N đường cong phá hủy việc thử mỏi máy sàng lắc với mẫu thử có cắt rãnh đánh bóng phẳng nhẵn Cũng phương pháp B, liệu kiểm tra chuyển đổi để phù hợp với bánh kiểm, việc sử dụng hệ số ảnh hưởng phù hợp cho hai phương pháp mẫu thử: Y rel k với độ nhạy, YR rel k cho độ nhám bề mặt Hệ số kích cỡ YX theo phương pháp B Các hệ số ảnh hưởng phù hợp với phương pháp Ck Dk xác định phương trình đơn giản phương trình phương pháp Bk Các phương pháp áp dụng khơng có số liệu thử nghiệm bánh thử Các phương pháp đặc biệt phù hợp để đánh giá, xác định giá trị độ bền chân vật liệu bánh khác e) Phương pháp Bp, Cp Dp Ứng suất uốn cho phép xác định từ giới hạn mỏi uốn danh nghĩa mẫu thử dạng thanh, p lim, hệ số tuổi thọ YNP thường thể đường cong S-N đường cong phá hủy việc thử mỏi máy sàng với mẫu thử đánh bóng trơn nhẵn, phương pháp B, liệu kiểm tra chuyển đổi để phù hợp với bánh kiểm, việc sử dụng hệ số ảnh hưởng phù hợp với phương pháp mẫu thử: hệ số Y với độ nhạy, hệ số YR với độ nhám bề mặt, Hệ số kích cỡ YX ứng với phương pháp B Các phương pháp áp dụng khơng có số liệu thử nghiệm bánh mẫu thử cắt rãnh Các phương pháp đặc biệt phù hợp để đánh giá, xác định giá trị độ bền chân vật liệu bánh khác 4.2.2 Ứng suất uốn cho phép,  FP: Phương pháp B, C, D Công thức (4) sử dụng tùy theo vào giới hạn điều 4.2.2 a) b), đó: F lim giới hạn mỏi uốn danh nghĩa bánh thử chuẩn (xem ISO 6336-5) Giá trị giới hạn ứng suất uốn phụ thuộc vào vật liệu, nhiệt luyện độ nhám bề mặt phần lượn chân bánh kiểm; F E giới hạn bền uốn Độ bền uốn mẫu thử không cắt rãnh, với giả định trạng thái vật liệu (bao gồm nhiệt luyện) hoàn toàn đàn hồi FE =(F lim YST); YST hệ số hiệu chỉnh ứng suất, tính đến kích thước bánh thử chuẩn (xem 6.5); YNT hệ số tuổi thọ ứng suất chân răng, tính đến kích thước bánh thử chuẩn (xem 10) Hệ số tính đến khả tải cao số chu kỳ chịu tải giới hạn; FG giới hạn ứng suất chân FG = (FPSF min); SF hệ số an tồn nhỏ tính ứng suất chân (xem điều 4.3); Y relT hệ số nhạy tương đối tỷ số hệ số nhạy bánh kiểm hệ số nhạy bánh thử chuẩn (xem điều 11) Cho phép tính ảnh hưởng độ nhạy vật liệu; YR rel T hệ số bề mặt tương đối tỷ số hệ số nhám bề mặt phần lượn chân bánh kiểm hệ số nhám bề mặt phần lượn chân bánh thử chuẩn (xem điều 12); Cho phép tính ảnh hưởng nhám bề mặt góc lượn chân răng; YX Hệ số kích cỡ tính độ bền chân (xem điều 13); Hệ số sử dụng để tính ảnh hưởng kích thước đến giới hạn mỏi uốn a) Ứng suất uốn cho phép (tham chiếu) Ứng suất uốn cho phép (tham chiếu ), FPref, tính theo cơng thức (4), với YNT = hệ số YST, Y rel T, YX ,SF F lim xác định theo phương pháp B, C D b) Ứng suất uốn cho phép (tĩnh) LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Ứng suất uốn cho phép (tĩnh), FP stat, tính theo cơng thức (4) với hệ số YNT, YST, YrelT, YR rel T, YX , SF F lim xác định theo phương pháp B, C D (đối với ứng suất tĩnh) 4.2.3 Ứng suất uốn cho phép,  FP, ứng với tuổi thọ ngắn hạn tuổi thọ dài hạn: Phương pháp B, C D FP ứng với số chu kỳ chịu tải NL cho xác định đồ thị nội suy theo đường cong SN, nằm giá trị có ứng suất tham chiếu theo 4.2.2 a) giá trị đạt ứng với ứng suất tĩnh theo 4.2.2 b) xem điều 10) 4.2.3.1 Các giá trị đồ thị Tính tốn F P ref ứng suất tham chiếu F P stat ứng suất tĩnh theo 4.2.2 a) vẽ đường cong S-N tương ứng với hệ số tuổi thọ, YNT Giá trị FP ứng với số chu kỳ tải trọng NL, suy từ đồ thị Hình Hình - Sơ đồ xác định ứng suất uốn cho phép ứng với tuổi thọ, tính theo phương pháp B 4.2.3.2 Xác định tính tốn Tính tốn FPref ứng với ứng suất tham chiếu FPstat ứng với ứng suất tĩnh theo 4.2.2, sử dụng kết này, xác định FP số chu kỳ tải trọng NL phạm vi tuổi thọ ngắn hạn, theo công thức sau: a) Đối với thép kếtL cấu thép tơi thể tích, gang peclit banit phạm vi tuổi thọ ngắn hạn dẫn Hình 36: 104 < NL  x106: L bon thép bề mặt; thép thể tích thép thấm nitơ; thép tơi b) Đối với thép thấm thể tích thép thấm bon, nitơ hóa, gang ferit gang xám phạm vi tuổi thọ ngắn hạn dẫn Hình 36: 103 < NL  3x106: Các tính tốn tương ứng xác định phạm vi tuổi thọ dài hạn 4.2.4 Ứng suất uốn cho phép,  FP: Phương pháp BK, CK DK 4.2.4.1  FP ứng suất tĩnh ứng suất tham khảo Ứng suất uốn cho phép tính tốn dựa độ bền mẫu thử cắt rãnh theo phương trình sau: LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Cơng ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn Trong đó: k lim: giá trị giới hạn ứng suất uốn mẫu thử dạng cắt rãnh tính đến ảnh hưởng vật liệu mẫu thử, nhiệt luyện trạng thái bề mặt ảnh hưởng đến kích thước mẫu thử Phải ý xem xét khác điều kiện chế tạo, tính chất vật liệu nhiệt luyện, tác động ứng suất tiết diện mẫu thử bánh kiểm; YSk: hệ số hiệu chỉnh ứng suất ứng với mẫu thử cắt rãnh; YNk: hệ số tuổi thọ ứng suất chân răng, ứng với đến mẫu thử cắt rãnh Hệ số sử dụng để tính khả chịu tải cao cho số chu kỳ tải trọng giới hạn; Yrelk hệ số độ nhạy tương đối tỷ số hệ số nhạy bánh kiểm hệ số mẫu thử cắt rãnh (xem điều 11) cho phép tính đến ảnh hưởng độ nhạy vật liệu; YRrelk: hệ số nhám tương đối tỷ số hệ số nhám phần lượn chân bánh kiểm hệ số nhám mẫu thử cắt rãnh (xem điều 12) Cho phép tính ảnh hưởng độ nhám bề mặt phần lượn chân răng; Các thuật ngữ ký hiệu khác có liên quan định nghĩa 4.2.2 Giá trị hệ số có liên quan đến mẫu thử cắt rãnh (k lim, YSk YNk) phải xác định thử nghiệm lấy từ tài liệu (xem 9.2) Đánh giá klim đánh giá hệ số ảnh hưởng tương ứng phải dựa giá trị ứng suất tĩnh ứng suất tham chiếu phôi thử cắt rãnh Các hệ số ảnh hưởng phải xác định theo điều 4.2.2 điều 4.2.3, sử dụng phương pháp Bk chi tiết phương pháp đơn giản hoá hơn, C k Dk 4.2.4.2  FP ứng với tuổi thọ ngắn hạn Giá trị FP phải xác định phù hợp với qui trình mơ tả 4.2.3 4.2.5 Ứng suất uốn cho phép,  FP: phương pháp Bp, Cp Dp 4.2.5.1  FP ứng suất tĩnh ứng suất tham chiếu Trường hợp này, ứng suất uốn cho phép tính dựa độ bền mẫu thử đánh bóng nhẵn theo phương trình sau: Trong đó: p lim: giá trị giới hạn ứng suất uốn mẫu thử dạng thẳng có liên quan tới vật liệu nhiệt luyện, có tính đến kích thước mẫu thử Sự khác tính chất nhiệt luyện vật liệu mẫu thử bánh kiểm, nên điều kiện chế tạo phải xem xét trường hợp klim 4.2.4 YNp hệ số tuổi thọ ứng suất chân ứng với mẫu thử đánh bóng, phẳng nhẵn Hệ số sử dụng để tính khả chịu tải cao số chu kỳ giới hạn; Y hệ số độ nhạy bánh kiểm, ứng với mẫu thử đánh bóng, phẳng nhẵn Cho phép tính ảnh hưởng độ nhạy vật liệu; YR hệ số bề mặt bánh kiểm ứng với mẫu thử đánh bóng, nhẵn Cho phép tính ảnh hưởng độ nhám bệ mặt; Các thuật ngữ ký hiệu khác định nghĩa 4.2.2 Sự đánh giá plim YNp mẫu thử phẳng nhẵn phải dựa thử nghiệm lấy tài liệu (xem 9.2) Giá trị plim hệ số ảnh hưởng tương ứng phải dựa giá trị ứng suất tĩnh ứng suất tham chiếu LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Các hệ số ảnh hưởng phải xác định theo 4.2.2 4.2.3 phương pháp B p theo phương pháp đơn giản hơn, Cp Dp 4.2.5.2  FP tuổi thọ ngắn hạn Giá trị FP xác định theo qui trình mơ tả 4.2.3 4.2.4 4.3 Hệ số an toàn độ bền uốn (tránh gẫy răng), SF Tính tốn hệ số an tồn SF bánh nhỏ bánh lớn không giống nhau: a) Phương pháp B Các giá trị FG ứng suất tham chiếu ứng suất tĩnh tính tốn theo 4.2.2 a) b) theo phương trình (4) Đối với tuổi thọ ngắn hạn, FG tính theo 4.2.3 F tính theo phương trình (1) (2) b) Phương pháp C D Các giá trị FG ứng suất tham chiếu ứng suất tĩnh tính theo 4.2.2 a) b) phương trình (4) Đối với tuổi thọ giới hạn FG xác định theo 4.2.3 F tính từ phương trình (1) (3) c) Phương pháp Bk ,Ck Dk Tiếp theo phương pháp mô tả 4.3 a) b), FG tính theo 4.2.4 d) Phương pháp BP , CP DP Các qui trình theo sau phương pháp mơ tả điều 4.3 a) b), với FG tính toán theo 4.2.5 Các giá trị giới hạn bền chân FG, ứng suất cho phép FP ứng suất chân F, xác định theo phương pháp khác Các phương pháp sử dụng cho giá trị phải qui định tài liệu tính tốn Chú thích 4: Các hệ số an tồn theo 4.3 có liên quan đến mơ men xoắn truyền động Xem 4.1.3 ISO 6336-1 dẫn giá trị hệ số an toàn nhỏ rủi ro hư hỏng Các hệ số dạng răng, yF yFA;; Hệ số đỉnh răng, yFs 5.1 Qui định chung YF YFA hệ số tính đến ảnh hưởng dạng ứng suất uốn danh nghĩa Xem 4.1.1 Hệ số YF xác định tải trọng đặt điểm ăn khớp đơi ngồi (phương pháp B) hệ số YSa xác định tải trọng đặt đỉnh (phương pháp C) Dây cung điểm tiếp tuyến 30 o với đường lượn chân xác định tiết diện dùng làm sở tính tốn (xem Hình đến Hình 6) Xác định giá trị YF,, YS, YFS,, YFa, YSa dựa dạng danh nghĩa với hệ số địch chỉnh x Các giá trị nhận từ Hình đến Hình 32 Nói chung, tác động giảm chiều dày đến ứng suất uốn bánh trụ gia cơng tinh bỏ qua Do chân răng bánh cạo mài thường tạo dụng cụ cắt dao phay lăn nên hình dạng kích thước chúng thường xác định chiều sâu cắt Do lượng vật liệu cho phép q trình gia cơng tinh mài prôfin thường đặt chiều sâu dụng cụ gia công liên quan đến trục bánh gồm giá trị hệ số dịch chỉnh danh nghĩa x mn trừ dung sai thiết kế để bảo đảm lượng dư gia công tinh lớn so với lượng dư u cầu Vì vậy, giá trị tính tốn ứng suất chân thường an toàn Nếu sai lệch chiều dày gần chân làm giảm chiều dày lớn 0,05m n, phải lưu ý tính ứng suất, thay cho prôfin danh nghĩa prôfin dụng cụ cắt ứng với giá trị dịch chỉnh m n xE LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Cơng ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn Hình 2- Kích thước prơfin sở (prơfin hồn chỉnh) Các phương trình phần TCVN 7578 áp dụng cho tất prôfin sở (xem Hình 2) có khơng có cắt lẹm chân có hạn chế sau: a) Điểm tiếp xúc tiếp tuyến góc 30 o phải nằm đường lượn chân góc lượn sở tạo thành; b) Prôfin sở bánh có bán kính góc lượn chân fp > c) Răng phải tạo dụng cụ cắt dao phay lăn, dụng cụ cắt dạng d) Khi tính hiệu suất theo dạng hồn chỉnh, bỏ qua lượng dư mài prôfin lượng dư tương tự kể lượng dư chiều dày Trong thực tế, thừa nhận kích thước sở dụng cụ cắt giống hệt kích thước sở bánh Các giải thích áp dụng cho bánh thẳng bánh nghiêng Các giá trị Y F, YFa Yfs xác định với bánh thẳng tương đương bánh nghiêng; số tương đương z n xác định theo phương trình (19) (20) giá trị gần z n lấy từ Hình Các giá trị YF, YFa YFs xác định riêng cho bánh lớn bánh nhỏ 5.2 Tính tốn hệ số dạng răng, YF: phương pháp B Để xác định kích thước danh nghĩa dây cung sFn tiết diện nguy hiểm chân cánh tay địn mơ men uốn hF e đặt tải trọng điểm ăn khớp đôi bánh ăn khớp phương pháp B, dẫn Hình Phương trình sử dụng kí hiệu minh họa Hình 3: Đế đánh giá giá trị xác hFe, sFn Fen Tr−ớc tiên lấy giá trị  với độ xác hợp lý, thường sau tính lặp lại hai lần công thức (15) Hệ số dạng Y F không xác định đồ thị LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn Hình - Xác định kích thước danh nghĩa dây cung tiết diện nguy hiểm chân theo phương pháp B 5.2.1 Bánh ăn khớp 3) Trước tiên xác định giá trị bổ trợ cho công thức (11): Với spr = pr - q (xem Hình 2) spr = khơng có lẹm chân  = /6 sử dụng giá trị gốc trình lặp phương trình chuyển đổi (15) Thường hàm hội tụ sau hai lần lặp lại a) Dây cung chân danh nghĩa SFn: b) Bán kính góc lượn chân F (Hình 3) c) Cánh tay địn mơ men uốn hFe: 3) Nếu đỉnh vê tròn vát, tính tốn cần phải thay đường kính đỉnh d đường kính đỉnh có hiệu lực dNa dNa đường kính vịng trịn gần trụ đỉnh, giới hạn mặt bánh sử dụng LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162