bài giảng môn học thiết kế hệ thống tự động cơ khí, chương 5 docx

Chương 5: kiểm ngiệm răng về độ bền tiếp xúc ng suất tiếp xúc xuất hiện trên bề mặt răng thoả mản điều kiện tiếp xúc theo (6-33)-[1] H  = Z M Z H Z  1 2 1 )1( 2 w w H dUb uKT     H  Với : Z M = 274 MPa 1/ 3 (bánh răng thẳng vật liệu thép_thép) Z M : hệ số tính đến hình dạng bề mặt tiếp xúc Z H =   2sin cos.2 = 5,50sin 2 = 1.763 Z  : hệ số tính đến sự trùng khớp của răng thẳng  =0   =[1,88-3,2 ) 14 1 17 1 (  cos   ] = 1.66  Z  = 766.0 66.1 11    Đường kính vòng lăn bánh răng : d w1 = 1 2  u a w = )(51 1 67 . 6 5.196*2 mm  Bề rộng răng: b w = ba  x a w = 58.95 K H : Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc. K H = K  H xK  H K HV Với K H  = 1 (bánh răng thẳng) K H =1.2 V = 60000 14.3 11 xnxd w = 2.56 ( m/s) Với: n 1 = 960 d w1 = 51 ( mm ) Theo bảng (6_13_)dùng cấp chính xác 8  Tra bảng( 6.16)-[1]  g o = 56  Tra bảng (6.15)-[1] với HB  350  H  = 0.006 H  = H  .g o .v. u a w = 0,006.56.2.56 7.6 5.196 = 4 K HV : Hệ số kể đến tải trọng xuất hiện trong vùng ăn khớp K HV = 1+   HH wwH xKxKxT xdxb 1 1 2 = 1+ 11.1 09 . 1 * 2 . 1 * 48645 * 2 51*95.58*66.4   K = 1.2*1.09*1.11 =1.45 H  =Z M xZ H xZ  1 2 1 )1(2 w w H xuxdb uxKxT  = 274.1,0.776 2 51*7.6*3.0*5.196 45.1*)17.6(*48645*2  = 386 (MPa)  H  = 381 Mpa Nhận xét: Vì chênh lệch  H và S H quá lớn nên ta giảm chiều rộng của bánh răng xuống : b w = ba . a w . 2 ) }{ ( H H   =0.3*196.5* 2 ) 445 386 ( =44.35 (mm) Ta chọn chiều rộng của bánh răng là b w =45(mm) d) Kiểm ngiệm răng về độ bền uốn Để đảm bảo điều kiện uốn cho răng ứng suất sinh ra tại chân răng không vượt quá một giới hạn cho phép 1F  = xmxdb xYxYxYxKT ww FF 1 11 .2     1F  2F  = 1 21 F FF Y xY     2F  Trong đó:  Y  : hệ số kể đến sự trùng khớp của răng  Y  =   1 = (1/1.66) = 0.6  Y F1, Y F2 : hệ số dạng răng của bánh 1 và 2  Z V1 = Z 1 = 17 ; Z V2 = Z 2 = 114 và hệ số dòch chỉnh x Tra bảng (6.18)-[1]  Y F1 = 4.22 và Y F2 = 2. Y  =1 bánh răng thẳng Y r =1 bánh răng phay  K F = K  F xK  F xK FV với bd  =0.72 Tra bảng( 6.7)-[1], Sơ đồ 5  k F B = 1.41 Tra bảng(6.15)-[1],  F = 0.016 Tra bảng(6.16)-[1] , g o =56 u a xvxxg w FF 0   = 0,016.56.2.56 7.6 5.196 =12.   FF wwF FV xKxKxT xdxb K 1 1 2 1 =1+ 27 . 1 * 41 . 1 * 48645 * 2 51*45*42.12 =1.164 Vậy  K F = 1.164*1.41*1.27 = 2.08 xmxdb xYxYxYxKxT ww FF F 1 11 1 2    = 3 * 51 * 45 26.4*1*6.0*084.2*48645*2 =75.25(Mpa) 1 21 2 F FF F Y xY    = 6.63 26 . 4 27.75*6.3  (Mpa) 1F   <   1F  = 201.6 (Mpa) va ø  F 2 < { F } 2 = 189.1 (Mpa) Trong đó : {  F } 1 = { F1 }*Y r *Y s * K xF = 201.6*1*1*1 = 201.6 (MPa) { F } 2 = { F2 }*Y r *Y s * K xF = 189.1*1*1*1 = 189.1 (MPa) Với : K xF = 1 ( do d a <400 mm). Y r = 1 bánh răng phay Y s = 1.08 – 0.06*ln3 = 1 {  F1 } = 201.6 (MPa) : ứng suất uôùn cho phép {  F2 } = 189.1 (MPa ) : ứng suất uôùn cho phep Như vậy cặp bánh răng cấp chậm đảm bảo độ bền uốn e) Kiểm ngiệm răng về quá tải Hệ số quá tải K qt =2.2 Với:   H1 max =  H1 qt K = 441.4* 2.2 = 654.7 (MPa)   F1 max =  F *K qt = 156.7 (MPa) và  H1 max <{ H } max = 2.8. ch 1 = 1260 (MPa)  F1 max <{  F } max = 0.8. ch = 464 (MPA ) Như vậy cặp bánh răng cấp chậm đảm bảo độ bền quá tải f) Các thông số của bộ truyền cấp nhanh Khoảng cách trục a w = 196.5 mm Mô đun m=3 Chiều rộng vành răng b w =45 mm Tỉ số truyền u=6.7 Số răng bánh răng Z 1 = 17 ,Z 2 =114 Hệ số dòch chỉnh x=0 Đường kính vòng chia d 1 =m.Z 1 = 51 mm ; d 2 =m.Z 2 = 342 mm Ñöôøng kính ñænh raêng d a 1 =d 1 +2.m= 57 mm ; d a 2 =d 2 +2.m= 348 mm Ñöôøng kính ñaùy raêng d f 1 =d 1_ -2.5xm= 43.5 mm d f 2 =d 2 -2.5xm= 334.5 mm . = H  .g o .v. u a w = 0,006 .56 .2 .56 7.6 5. 196 = 4 K HV : Hệ số kể đến tải trọng xuất hiện trong vùng ăn khớp K HV = 1+   HH wwH xKxKxT xdxb 1 1 2 = 1+ 11.1 09 . 1 * 2 . 1 * 486 45 * 2 51 * 95. 58*66.4  . =1+ 27 . 1 * 41 . 1 * 486 45 * 2 51 * 45* 42.12 =1.164 Vậy  K F = 1.164*1.41*1.27 = 2.08 xmxdb xYxYxYxKxT ww FF F 1 11 1 2    = 3 * 51 * 45 26.4*1*6.0*084.2*486 45* 2 = 75. 25( Mpa) 1 21 2 F FF F Y xY   . bd  =0.72 Tra bảng( 6.7)-[1], Sơ đồ 5  k F B = 1.41 Tra bảng(6. 15) -[1],  F = 0.016 Tra bảng(6.16)-[1] , g o =56 u a xvxxg w FF 0   = 0,016 .56 .2 .56 7.6 5. 196 =12.   FF wwF FV xKxKxT xdxb K 1 1 2 1