Đang tải... (xem toàn văn)
Tinh toan thiet ke bo truyen banh rang tru rang nghieng ...................................................................................................................................................
TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG Chọn vật liệu bánh 2 Xác định ứng suất cho phép 3 Xác định s khoảng cách trục Xác định thông số ăn khớp 4.1 Mô đun 4.2 Xác định số 4.3 Xác định góc nghiêng cÿa 4.4 Xác định góc ăn khớp tw 6 6 Xác định thông số động học ứng suất cho phép Kiểm nghiệm truyền bánh 6.1 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 6.2 Kiểm nghiệm độ bền uốn 8 10 Một số thông số khác cặp bánh 12 Tổng kết thông số truyền bánh 12 Downloaded by Pham Khac Huy (20143452@student.hcmute.edu.vn) TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG Thơng số u cầu: • P = PI = (kW) • T1 = TI = (Nmm) • n1 = nI (v/ph) • u = ubr • Lh = (giờ) Chọn vật liệu bánh Tra bảng 6.1[1](trang 92), chọn: Vật liệu bánh lớn • Nhãn hiệu thép: • Chế độ nhiệt luyện: • Độ rắn HB = · · · ÷ , chọn HB2 = • Giới hạn bền • Giới hạn chảy b2 = (MPa) ch2 = (MPa) Vật liệu bánh nhỏ • Nhãn hiệu thép: • Chế độ nhiệt luyện: • Độ rắn HB = · · · ÷ , chọn HB1 = • Giới hạn bền • Giới hạn chảy b1 = (MPa) ch1 = (MPa) Chú ý: chọn vật liệu bánh vật liệu nhóm I có HB < 350 chọn HB1 = HB2 + 10 ÷ 15 Downloaded by Pham Khac Huy (20143452@student.hcmute.edu.vn) Xác định ứng suất cho phép [ [ H] = F] = Hlim SH F lim SF ZR Zv KxH KHL YR YS KxF KF L Chọn s ZR Zv KxH = YR YS KxF = • SH , SF : hệ số an tồn tính āng suất tiếp xúc āng suất uốn Tra bảng 6.2[1](trang 94) đ ợc – Bánh chÿ động SH1 = ; SF = – Bánh bị động SH2 = ; SF = • Hlim c sở F lim : āng suất tiếp xúc āng suất uốn cho phép āng với số chu kỳ Hlim = HB + 70 F lim = 1.8 HB – Bánh chÿ động Hlim1 = HB1 + 70 = MPa F lim1 – Bánh bị động = 1.8 HB1 = MPa Hlim2 = HB2 + 70 = MPa F lim2 = 1.8 HB2 = MPa • KHL , KF L : hệ số tuổi thọ KHL = mH KF L = mF NH0 NHE NF NF E – mH , mF : bậc cÿa đ ờng cong mỏi Bánh có HB < 350, mH = mF = – NH0 , NF 0: số chu kỳ thay đổi āng suất tiếp xúc āng suất uốn Downloaded by Pham Khac Huy (20143452@student.hcmute.edu.vn) * Bánh chÿ động NH01 = 30 HB12.4 = NF 01 = × 106 * Bánh bị động NH01 = 30 HB22.4 = NF 02 = × 106 – NHE , NF E : số chu kỳ thay đổi āng suất NHE = NF E = 60 c n t * c: số lần ăn khớp vòng quay c = * n: vận tốc vòng cÿa bánh * t : tổng số làm việc cÿa t = Lh Bánh chÿ động NHE1 = NF E1 = 60 c n t = Bánh bị động NHE2 = NF E2 = NHE1 = u Bánh chÿ động: Nếu NHE1 > NH01 lấy NHE1 = NH01 KHL1 = Nếu NHE1 < NH01 KHL1 = NH01 = NHE1 Nếu NF E1 > NF 01 lấy NF E1 = NF 01 KF L1 = Nếu NF E1 < NF 01 KF L1 = NF 01 = NF E1 Bánh bị động: Nếu NHE2 > NH02 lấy NHE2 = NH02 KHL2 = Nếu NHE2 < NH02 KHL2 = NH02 = NHE2 Downloaded by Pham Khac Huy (20143452@student.hcmute.edu.vn) Nếu NF E2 > NF 02 lấy NF E2 = NF 02 KF L2 = Nếu NF E2 < NF 02 KF L2 = NF 02 = NF E2 Thay số vào công thāc đ ợc: - Bánh chÿ động [ [ H1 ] F 1] Hlim1 = SH1 F lim1 = SF - Bánh bị động [ [ H2 ] F 2] KF L1 == MPa Hlim2 = SH2 F lim2 = KHL1 = MPa SF KHL2 = MPa KF L2 = MPa Với truyền bánh trụ nghiêng [ H ]sb = [ H1 +[ H2 ] = MPa Xác định s khoảng cách trục aw = Ka (u + 1) T1 K [ H ]2sb ba • Ka : hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh Ka = 43 (Mpa) • T1 : momen xoắn trục chÿ động T1 = (Nmm) • [ H ]sb : āng suất tiếp xúc cho phép [ H ]sb = (MPa) • u: tỷ số truyền u = • ba bd : hệ số chiều rộng vành Chọn bd = 0.5 ba (u ba = 0.3 ÷ 0.4 + 1) • K : hệ số kể đến phân bố không cÿa tải trọng chiều rộng vành Tra bảng 6.7[1](trang 98) với bd = , s đồ bố trí s đồ HB < 350, đ ợc: K = Downloaded by Pham Khac Huy (20143452@student.hcmute.edu.vn) Thay số đ ợc aw = Ka (u + 1) T1 K [ H ]2sb = mm ba Chọn aw = (Chú ý: làm tròn thành số nguyên tận số 0) Xác định thông số ăn khớp 4.1 Mơ đun m = (0.01 ÷ 0.02) aw = Tra bảng 6.8[1](trang 99), chọn m theo tiêu chuẩn m = (mm) 4.2 Xác định số Chọn s cos = 10 = 0.9848 Z1 = aw cos = m (u + 1) Chọn Z1 = (Z1 phải lớn h n 17) Z2 = u Z Chọn Z2 = (gần với giá trị tính đ ợc nhất) Tỷ số truyền thực tế ut = Z1 = Z2 Sai lệch tỷ số truyền u= Nếu ut u 100% = % u u > 4% phải chọn lại Z1 Z2 4.3 Xác định góc nghiêng cos m (Z1 + Z2) = aw = arccos(cos ) = = Downloaded by Pham Khac Huy (20143452@student.hcmute.edu.vn) 4.4 Xác định góc ăn khớp tw = tw t tan cos = arctan = Góc nghiêng cÿa hình trục c sở b = arctan(cos t tan ) = Xác định thông số động học ứng suất cho phép Tỷ số truyền thực tế ut = Đ ờng kính vịng lăn aw = (mm) ut + = aw dw1 = (mm) dw1 = dw2 Vận tốc vòng cÿa bánh v= w1 n1 60000 = (m/s) Āng suất cho phép tính mục āng suất cho phép s Sau xác định đ ợc vật liệu, kích th ớc thông số động học cÿa bánh răng, cần phải xác định xác āng suất cho phép [ H] =[ H ]sb ZR Zv KxH [ F] =[ F ]sb YR YS KxF đó: • [ H ]sb [ F ]sb āng suất cho phép s tính mục • ZR: hệ số xét đến độ nhám cÿa mặt làm việc Từ liệu trang 91 92 chọn: Ra = ZR = • Zv : hệ số xét đến ảnh h ởng cÿa vận tốc vòng – Nếu v > (m/s), Zv = 0.85 v 0.1 = – Nếu v (m/s), Zv = • KxH : hệ số xét đến ảnh h ởng cÿa kích th ớc bánh KxH = Downloaded by Pham Khac Huy (20143452@student.hcmute.edu.vn) • YR : hệ số ảnh h ởng cÿa độ nhám mặt l ợn chân Chọn YR = • Ys : hệ số xét đến độ nhạy cÿa vật liệu với tập trung āng suất Ys = 1.08 0.0695 ln(m) với m mô đun = (mm) 0.0695 ln(m) = Ys = 1.08 • KxF : hệ số xét đến ảnh h ởng cÿa kích th ớc bánh đến độ bền uốn KxF = Thay số đ ợc [ H] =[ H ]sb ZR Zv KxH = [ F 1] =[ F ]sb YR YS KxF = [ F 2] =[ F ]sb YR YS KxF = Bánh chÿ động: Bánh bị động: Kiểm nghiệm truyền bánh 6.1 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc H = ZM ZH Z T1 KH (ut + 1) bw ut d2w1 [ H] • ZM : hệ số kể đến c tính vật liệu cÿa bánh ZM = 274 • ZH : hệ số kể đến hình dạng cÿa bề mặt tiếp xúc ZH = cos sin(2 b tw ) = • Z : hệ số trùng khớp Phụ thuộc hệ số trùng khớp ngang dọc – hệ số trùng khớp : hệ số trùng khớp ngang = 1.88 3.4 1 + Z1 Z2 cos Downloaded by Pham Khac Huy (20143452@student.hcmute.edu.vn) = – : hệ số trùng khớp dọc = Nếu bw sin = < Z = Nếu (4 )(1 ) + = Z = = • KH : hệ số tải trọng KH = K K KHv – K : hệ số kể đến phân bố không cÿa tải trọng chiều rộng vành (đã xác định mục 3) K = – K : hệ số kể đến phân bố không cÿa tải trọng cặp đồng thời ăn khớp K = với thẳng – KHv : hệ số kể đến tải trọng động xuất vùng ăn khớp Tra bảng 6.13[1](trang 106) với bánh trụ nghiêng v = (m/s), đ ợc cấp xác cÿa truyền: CCX = Tra phụ lục 2.3[1](trang 250) với * * * * CCX = HB < 350 Răng nghiêng v = (m/s) Nội suy tuyến tính đ ợc KHv = Thay số đ ợc: KH = K K KHv = • bw : chiều rộng vành bw = ba aw = làm tròn (số nguyên) bw = (mm) • dw1: đ ờng kính vịng lăn (đã tính mục 5) dw1 = Thay số đ ợc H = ZM ZH Z T1 KH (ut + 1) = bw ut d2w1 Downloaded by Pham Khac Huy (20143452@student.hcmute.edu.vn) Tr ờng hợp H [ ba aw H] – Kiểm tra: [ H [ H] H] 100% = · · · < 4% – Nếu thỏa mãn, giữ nguyên kết tính toán tăng chiều rộng vành bw bw = bw H [ H] – Nếu không thỏa mãn, cần phải tăng aw tính lại 6.2 Kiểm nghiệm độ bền uốn F1 • [ F 1] [ F 2] = T1 KF Y Y YF [ bw dw1 m F YF [ F 2] F2 = YF F 1] āng suất uốn cho phép tính mục • KF : hệ số tải trọng tính uốn KF = K K KF v – K : hệ số kể đến phân bố không cÿa tải trọng chiều rộng vành Tra bảng 6.7[1](trang 98) với bd = s đồ bố trí s đồ 6, đ ợc: K = – K : hệ số kể đến phân bố không cÿa tải trọng cặp đồng thời ăn khớp K = với thẳng – KF v : hệ số kể đến tải trọng động xuất vùng ăn khớp Tra phụ lục 2.3[1](trang 250) với * CCX = * HB < 350 * Răng nghiêng 10 Downloaded by Pham Khac Huy (20143452@student.hcmute.edu.vn) * v = (m/s) Nội suy tuyến tính đ ợc KHv = Thay số đ ợc: KF = K K KF v = • Y : hệ số kể đến trùng khớp cÿa Y = = • Y : hệ số kể đến độ nghiêng cÿa Y =1 140 = • YF YF : hệ số dạng Phụ thuộc số t Zv1 = Z1 cos3 = Zv2 = Z2 cos3 = ng đ Tra bảng 6.18[1](trang 109) với: – Zv1 = – Zv2 = – x1 = – x2 = đ ợc: YF = YF = Thay số đ ợc F1 = T K F Y Y YF = bw dw1 m F YF = [ F2 = YF [ F 1] F 2] Nếu khơng thỏa mãn phải tăng m tính lại 11 Downloaded by Pham Khac Huy (20143452@student.hcmute.edu.vn) ng Zv1 Zv2 Một số thông số khác cặp bánh Đ ờng kính đỉnh da1 = d1 + m = da2 = d2 + m = Đ ờng kính đáy df = d1 2.5 m = df = d2 2.5 m = T1 = (N) dw1 Ft1 tan 20 Lực h ớng tâm Fr1 = Fr2 = = (N) cos Lực dọc trục Fa1 = Fa2 = Ft1 tan = (N) Lực vòng Ft1 = Ft2 = Tổng kết thông số truyền bánh Thông số Ký hiệu Khoảng cách trục Số aw Z1 Z2 m (mm) (mm) bw1 bw2 dw1 dw2 da1 da2 df1 df2 Ft Fr Fa (N) (N) (N) Mơ đun pháp Góc nghiêng cÿa Chiều rộng vành Đ ờng kính vịng lăn Đ ờng kính đỉnh Đ ờng kính đáy Lực ăn khớp Lực vòng Lực h ớng tâm Lực dọc trục 12 Downloaded by Pham Khac Huy (20143452@student.hcmute.edu.vn) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) ... trọng động xuất vùng ăn khớp Tra bảng 6.13[1](trang 106) với bánh trụ nghiêng v = (m/s), đ ợc cấp xác cÿa truyền: CCX = Tra phụ lục 2.3[1](trang 250) với * * * * CCX = HB < 350 Răng nghiêng... (MPa) • u: tỷ số truyền u = • ba bd : hệ số chiều rộng vành Chọn bd = 0.5 ba (u ba = 0.3 ÷ 0.4 + 1) • K : hệ số kể đến phân bố không cÿa tải trọng chiều rộng vành Tra bảng 6.7[1](trang 98) với... lớn h n 17) Z2 = u Z Chọn Z2 = (gần với giá trị tính đ ợc nhất) Tỷ số truyền thực tế ut = Z1 = Z2 Sai lệch tỷ số truyền u= Nếu ut u 100% = % u u > 4% phải chọn lại Z1 Z2 4.3 Xác định góc