bài giảng môn học thiết kế hệ thống tự động cơ khí, chương 4 ppsx

Chương 4: TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG I) Chọn vật liệu: Ta chọn vật liệu cặp bánh răng này vật liệu như nhau, bảng ( 6-1)-[1].  Bánh răng nhỏ thép 45, tôi cải thiện có độ rắn HB 1 = 241 285 có  b1 = 850 Mpa;  ch1 = 850 Mpa.  Bánh lớn thép 45, tôi cải thiện đạt độ rắn HB 2 = 192…240 có 2b  = 730 Mpa; 2ch  = 430 Mpa II) Ứùng suất cho phép : a). ứng suất tiếp xúc cho phép HB = 180 350. 0 lim H  = 2 HB + 70 ; S z = 1.1 : hệ số an toàn  Flim = 1.8HB ; S F = 1.75 :hệ số an toàn Chọn độ rắn bánh răng nhỏ HB 1 = 245 Chọn độ rắn bánh răng lớn û HB 2 = 230 khi đó :  H lim1 = 2HB 1 +70 =560 MPA  Flim1 = 1.8HB 2 =441 MPA  H lìm2 = 414 MPA  Flim2 =470 MPA + Hệ số tuổi thọ K HL = H m HE HO N N Với HB  350  m H = 6 (m H : bậc của đường cong mỏi).  N HO : số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc N HO = 30 4,2 HB = 30* 230 2.4 = 1.4 10 7  Thời gian làm việc tính bằng giờ T  =21*365*A**K n *K ng Trong đó A = 10 năm K n = 0.5 : hệ số tuổi thọ K ng = 0.67 : hệ số sử dụng theo ngày  T  = 29346 (giờ)  Theo (6-7)-[1], ta có : N HE =60*c*(T i /T max ) 3 *n i *t i C = 1, Cặp bánh răng ăn khớp n i : Vận tốc làm việc của trục thứ i t i : Thời gian làm việc trong một chu kỳ T i : Mômen xoắn thứ i trong một chu kỳ T max : Mômen lớn nhất trong một chu kỳ Vậy: N HE = 60*1*143.28*29346(1 2 *0.6+0.5 3 *0.2 +0.3 3 *0.2) =15.9 10 7  N HE1 > N HO1  ta chọn N HE 1 =1 Tương tự ta có:  N HE2 >N HO2  K HL2 = 1 Như vậy theo (6- 2)[1], ta xác đòng sơ bộ {  H } =  Hlim .K HL /S H { H1 } = 560/1.1 = 509 (Mpa)  { H2 } = 470/1.1 = 445 (MPa) Vì đây là cặp bánh răng trụ răng thẳng nên ứng suất tiếp xúc cho phép là: {  H } = min({ H1 } ; { H2 }) = 445 MPa b) Ứng suất uốn khi quá tải  f = Flim .K HL .K FC /S F Theo (6-7)-[1], ta có: N FE = 60 . C . F m i T T          max .n i . t i Trong đó: n i : Vận tốc làm việc của trục thứ i t i : Thời gian làm việc trong một chu kỳ T i : Mômen xoắn thứ i trong một chu kỳ T max : Mômen lớn nhất trong một chu ky m F = 6  N FÉ1 = 60*1*29346*143.28(1 6 *0.6+0.5 6 *0.2+0.3 6 *0.2) =15.9 10 7 với N FE1 > N Feo ; ta chọn K FL1 = 1 Tương tự ta có : N FE2 > N FEo ta chọn K FL2 = 1 Theo (6-2a) –[1], Với bộ truyền quay hai chiều chọn K FC = 0.8 Vậy với các số liệu như trên ta tính được : {  F1 } = 201.6 MPa {  F2 } = 189.1 MPa c) Ứng suất uốn khi quá tải   maxH  = 2,8 . 2ch  = 2,8 . 450 = 1260 Mpa   1maxF  = 0,8 . 1ch  = 0,8 . 580 = 464 Mpa   2maxF  = 0,8 . 2ch  = 0,8 . 450 = 360 Mpa III) xác đònh những thông số cơ bản của bộ truyền 1) Tính toán bộ tryền bánh răng cấp nhanh a) Khoảng cách trục: a w = k*a*(u 1 +1) 3   baH H u KT   . 2 1  K a = 49.5: Hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh răng trụrăng thẳng (thép – thép).  T 1 = 48645 N.mm  [ H ] = 481,81 Mpa  Tỉ số truyền u = 6.7  ba  = 0,3 (răng thẳng không đối xứng), (bảng 6-6)-[1].  K H  :hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng bd  = 0,5. ba  (u+1) = 1.223 với bd  = 1.223  tra bảng ( 6.7 )-[1], sơ đồ 5  K H  = 1,2 a w = 49.5*(6.7+1) 3 2 3.0*7.6445 2.1*48645 = 201 (mm) b.) Xác đònh cáa thông số ăn khớp: Mô đun m = (0,01…0,12)a w = 2.01…4.02 chọn m = 3 Số răng Z 1 = )1( .2 um a w = 4.17 6 . 7 * 3 201*2   chọn Z 1 = 17 Z 2 = u.Z 1 = 6.7*17 = 113.9  chọn Z 2 =114  Tính lại khoảng cách trục: a w = 2 )( 21 ZZm  = )(5.196 2 )17114(*3 mm   Xác đònh hệ số dòch chỉnh : y = 0(5.0 )21  ZZ m a w Vậy đây là cặp bánh răng không dòch chỉnh  K y = 0, x t =0 + Góc ăn khớp cos tw  = w a ZZ .2 21  m.cos tw   cos tw  = 0.93969; tw  =20 0 + Tính lại tỷ số truyền thực: u 1 = 114/17 =6.7 . 1.8HB 2 =44 1 MPA  H lìm2 = 41 4 MPA  Flim2 =47 0 MPA + Hệ số tuổi thọ K HL = H m HE HO N N Với HB  350  m H = 6 (m H : bậc của đường cong mỏi).  N HO : số chu kì thay đổi ứng suất cơ. K H  :hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng bd  = 0,5. ba  (u+1) = 1.223 với bd  = 1.223  tra bảng ( 6.7 )-[1], sơ đồ 5  K H  = 1,2 a w = 49 .5*(6.7+1) 3 2 3.0*7. 644 5 2.1 *48 645 . 560/1.1 = 509 (Mpa)  { H2 } = 47 0/1.1 = 44 5 (MPa) Vì đây là cặp bánh răng trụ răng thẳng nên ứng suất tiếp xúc cho phép là: {  H } = min({ H1 } ; { H2 }) = 44 5 MPa b) Ứng suất uốn khi quá