bộ truyền bánh răng

Tải trọng tính trong bộ truyền bánh răng6.5 Tải trọng tính: Hệ số tập trung tải trọng  Sự phân bố tải trọng theo chiều rộng răng  Bảng tra hệ số tập trung tải trọng  Các biện pháp giả

6.2 Các thông số hình học 6.3 Đặc điểm ăn khớp của bánh răng 6.4 Lực tác dụng lên bộ truyền

6.5 Tải trọng tính 6.6 Hiệu suất của bộ truyền 6.7 Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính 6.8 Vật liệu và nhiệt luyện bánh răng 6.9 Ứng suất cho phép

6.10 Tính toán bánh răng trụ thẳng 6.11 Tính toán bánh răng trụ nghiêng 6.12 Tính toán bánh răng cone thẳng

6.1 Khái niệm chung:

Nguyên lý hoạt động

Phân loại cơ cấu bánh răng :

 Theo vị trí tương đối giữa các trục: song song, giao nhau, chéo nhau

 Theo sự phân bố răng: trong, ngoài

 Theo phương răng: thẳng, nghiêng, cong, xoắn, V

 Theo biên dạng răng: thân khai, cycloide, Novikov

 Bước răng – Module

 Đường ăn khớp – Góc ăn khớp

 Đoạn ăn khớp – Vòng cơ sở

 Tỉ số truyền

Ảnh hưởng của số răng trên biên dạng răng

6.2 Thông số hình học của bộ truyền:

Hiện tượng cắt chân răng

Hệ số trùng khớp ngang

với

Hiện tượng trượt trong quá trình ăn khớp

 Vận tốc trượt: độ lớn , phương chiều

Độ chính xác của truyền động bánh răng

Quá trình chuyển động của truyền động bánh răng

6.3 Đặc điểm của quá trình ăn khớp:

Tải trọng tính trong bộ truyền bánh răng

6.5 Tải trọng tính:

Hệ số tập trung tải trọng

 Sự phân bố tải trọng theo chiều rộng răng

 Bảng tra hệ số tập trung tải trọng

 Các biện pháp giảm tập trung ứng suất

 Vát mép đầu răng

 Dùng vật liệu chạy mòn

 Bánh răng dạng trống

 Tăng cứng các chi tiết đỡ

 Tăng độ chính xác gia công

 Dùng kết cấu đối xứng

Công suất mất mát trong bộ truyền bánh răng

6.6 Hiệu suất của bộ truyền bánh răng:

6.5 Tải trọng tính:

Hệ số tải trọng động

 Tải trọng động khi bánh răng ăn khớp

 Bảng tra hệ số tải trọng động

 Biện pháp giảm tải trọng động

Hệ số tải trọng không đều trên các răng

 Đối với bánh răng thẳng (trụ và nón) chọn giá trị này là 1

 Tra và tính hệ số tải trọng không đều trên các răng

 Vát cạnh mặt răng

Đặc điểm của các ứng suất phát sinh trong quá trình hoạt động của bánh răngGãy răng: Thường xảy ra với các bộ truyền hở

 Các nguyên nhân: Tập trung tải trọng theo chiều rộng răng – Mòn răng - Tải trọng động - Hiện tượng mỏi

 Biện pháp: Kiểm nghiệm quá tải – Tránh chế độ làm việc quá tải – Tăng module răng - Giảm tập trung tải trọng chân răng – Dùng vật liệu có độ bền cao – Tính toán theo sức bền uốn

Tróc mõi mặt răng: Thường xảy ra với các bộ truyền kín

 Các nguyên nhân: Tác động của áp suất dầu trên các vết nứt do mỏi trên mặt răng Tróc nhất thời và tróc lan phụ thuộc vào độ rắn bề mặt

 Biện pháp: Tính toán theo sức bền tiếp xúc – Nâng cao độ rắn bề mặt – Tăng góc ăn khớp – Tăng độ chính xác chế tạo

6.7 Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính:

Mòn răng: Thường xảy ra với các bộ truyền hở

 Các nguyên nhân: Bôi trơn không tốt – Có nhiều hạt mài rơi vào vùng ăn khớp của bánh răng

 Biện pháp: Tăng độ rắn bề mặt – Hạn chế hạt mài rơi vào vùng ăn khớp – Dùng vật liệu bôi trơn có độ nhớt cao

Dính răng: Thường xảy ra với các bộ truyền chịu tải lớn và vận tốc cao

 Các nguyên nhân: Màn dầu bôi trơn bị phá vỡ do nhiệt độ cao hoặc ứng suất tiếp xúc quá lớn

 Biện pháp: Tăng độ rắn bề mặt – Dùng vật liệu bôi trơn có độ nhớt cao, có tính chống dính - làm nguội tốt dầu bôi trơn - Chế tạo cặp bánh răng bằng cặp vật liệu thích hợp

Chỉ tiêu tính đối với bộ truyền kín và hở

6.8 Vật liệu và nhiệt luyện bánh răng:

Dùng vật liệu dựa trên các điều kiện về bền tiếp xúc và bền uốn

Theo độ rắn, có hai nhóm thép như sau:

 Nhóm HB ≤ 350: (Thép thường hoá hoặc tôi cải thiện) có thể gia công sau khi nhiệt luyện, có khả năng chạy mòn tốt (nên chọn độ rắn cặp bánh răng chênh nhau 10-15HB) Thường dùng cho những bộ truyền công suất nhỏ và vừa, bánh răng kích cỡ lớn

 Nhóm HB ≥ 350: (Thép tôi thể tích, tôi cao tần, thấm carbon hay nitrogen) phải gia công răng trước nhiệt luyện và sửa đúng răng sau nhiệt luyện, phải chế tạo với độ chính xác cao, dùng chung với các chi tiết đỡ có độ cứng cao

và yêu cầu có các biện pháp chống tập trung tải trọng

Có thể dùng gang với các bánh răng kích thước rất lớn, các bộ truyền chạy

chậm, tải nhỏ, bộ truyền hở, bộ truyền quay tay…

Có thể dùng chất dẽo như textolite, lignofon, polyamid dạng capron, gỗ ép… đối

với những bộ truyền có tải trọng thấp

6.8 Vật liệu và nhiệt luyện bánh răng:

Theo phương pháp nhiệt luyện có thể chia ra các nhóm như sau:

 Tôi thể tích: đạt độ cứng cao (45-55 HRC), thường dùng cho thép có nồng

độ carbon cao C45, 40Cr, 40CrNi…

 Tôi bề mặt: có thể đạt độ rắn bề mặt 48-50 HRC, thường dùng cho các

bánh răng có module ≥ 5 và có thể áp dụng cho những vật liệu như trên

 Thấm than: lâu và đắt tiền, độ rắn có thể đạt 58-63 HRC, thường áp dụng cho các loại vật liệu nồng độ carbon thấp C15, C20, 20Cr, 12 CrNi3A

 Thấm nitrogen: nhạy quá tải và không thích hợp với mài mòn, thường dùng với mác thép 38CrWVA1A, 38CrA1A…

 Thấm nitrogen-carbon: thấm carbon trong môi trường khí nitrogen có thể đạt độ rắn 60-63 HRC, thường dùng với các mác thép 25CrMnMo,

25CrMnTi…

Ứng suất tiếp xúc cho phép:

 Vật liệu gang và phi kim:

 Gang xám , Gang độ bền cao

 Textolite , Lignofon

Các tính toán trên nền sức bền uốn:

 Công thức tính ứng suất uốn thực lớn nhất:

 Công thức kiểm nghiệm:

Thay thế bánh răng trụ nghiêng bằng bánh răng thẳng tương đương:

 Bánh răng trụ thẳng tương đương

 Đường kính tương đương:

 Số răng tương đương:

6.11 Tính toán bánh răng trụ nghiêng:

Các đặc điểm làm việc của bộ truyền bánh răng trụ nghiêng:

 Làm việc êm, không ồn

 Cường độ tải trọng trên răng nhỏ

 Đường tiếp xúc nằm nghiêng trên mặt răng

Các tính toán trên nền sức bền uốn:

 Công thức tính ứng suất uốn thực lớn nhất:

 Công thức kiểm nghiệm:

Các kích thước hình học chủ yếu của bộ truyền:

 Mặt nón lăn - Mặt nón chia

 Mặt mút lớn - Mặt mút bé - Mặt mút trung bình

 Chiều dài nón ngoài - Chiều dài nón trung bình

6.12 Bộ truyền bánh răng nón thẳng:

Đại cương về bộ truyền bánh răng nón:

 Các loại bánh răng nón và ưu nhược điểm

 Các dạng răng trên mặt cắt dọc trục

Lực tác dụng trong bộ truyền bánh răng nón:

 Hệ số tải trọng tính khi tính độ bền tiếp xúc:

 Hệ số tải trọng tính khi tính độ bền uốn:

Các đặc điểm ăn khớp của bộ truyền bánh răng nón thẳng:

 Tải trọng tác động xem như đặt tại vòng chia trung bình:

 Module trung bình:

 Đường kính bánh răng trụ thẳng tương đương:

 Số răng bánh trụ thẳng tương đương:

6.12 Bộ truyền bánh răng nón thẳng:

Các tính toán trên nền sức bền tiếp xúc:

Trình tự tính toán bộ truyền bánh răng nón thẳng

Các tính toán trên nền sức bền uốn:

 Công thức kiểm nghiệm:

 Công thức thiết kế:

6.12 Bộ truyền bánh răng nón thẳng:

Kết cấu bánh răng cỡ nhỏ

6.13 Kết cấu và bôi trơn bộ truyền bánh răng:

Kết cấu bánh răng cỡ trung

Kết cấu bánh răng cỡ lớn

Kết cấu bánh răng nón

Bôi trơn bộ truyền bánh răng:

 Khi vận tốc dài nhỏ hơn 12,5m/s chọn phương án ngâm dầu

 Khi vận tốc dài lớn hơn 12,5m/s chọn phương án phun dầu

Kết cấu khối bánh răng