Tính bộ truyền bánh răng cấp chậm, răng trụ răng nghiêng1... kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc: σH = ZM.ZH.Zε.
Trang 1Tính bộ truyền bánh răng cấp chậm, răng trụ răng nghiêng
1 chọn vật liệu:
bánh chủ động: bánh bị động:
thép 45 tôi cải thiện thép 45 tôi cải thiện
HB = 240 HB = 125
σ = 850 Mpa σb = 750Mpa
σch = 580Mpa σch = 380Mpa
2.ứng suất cho phép:
[σH] = σ0
Hlim.ZR.Zv.KxH.KHL/SH
[σF] = σ0
Flim.YR.YS.KxF.KFc.KFl/SF
Sơ bộ chọn ZR.Zv.KxH = 1
YR.YS.KxF = 1 ⇒ [σH] = σ0
Hlim.KHl/SH [σF] = σ0
Flim. KFc.KFl/SF
Bảng 6.2 σ0
Hlim = 2HB + 70 ⇒ σ0
Hlim1 = 2.240 + 70 = 550Mpa
σ0
Hlim2 = 2.225 + 70 = 520Mpa
σ0
Flim = 1,8HB ⇒ σ0
Flim1 = 1,8.240 = 432Mpa
σ0
Flim2 = 1,8.225 = 405Mpa
SH = 1,1 (bảng 6.2)
SF = 1,75 (bảng 6.2)
KFc = 1
KHl = mH (NHO/NHE)
KFl = mF (NFO/NFE) mF = mH = 6 (do HB < 350)
NHO = 30.HHB2,4 ⇒ NHO1 = 30.2402,4= 15475
NHO2 = 30.2252,4= 13254
NFO = 4.106
NHE = 60c∑(Ti/Tmax)3.ni.ti
NFE = 60c∑(Ti/Tmax)mF.ni.ti
⇒ NHE = 60
12 , 3
240 12000.(13
8
6 , 2 +0,653
8
2 , 4 ) = 2,6.107 > NHO » KHl = 1
NFE = 60
12 , 3
240 12000.(16
8
6 , 2 +0,65 6
8
2 , 4 ) = 2.107 > NFO » KFl = 1
» [σH]1 =
1 , 1
1 550 = 500Mpa [σH]2 =
1 , 1
1 520 = 473Mpa [σF]1 =
75 , 1
1 432 = 247Mpa [σF]2 =
75 , 1
1 405 = 231Mpa [σH] = ([σH]1 + [σH]2)/2 = 486,5 ≤ 1,25[σH]2 ok
ứng suất quá tải:
[σH]max = 2,8.σch2 = 2,8.380 = 1064Mpa
[σF]1max = 0,8.σch1 = 0,8.580 = 464Mpa
[σF]2max = 0,8.σch2 = 0,8.380 = 304Mpa
Trang 23 tính thông số cơ bản của bộ truyền:
aw = Ka.(u + 1).3 ((T1.KHβ)/( [σH]2.u.φba) )
= 180mm chọn aw = 180mm
Trong đó: bảng 6.5 Ka = 43 Kd = 67,5
Bảng 6.6 φba = 0,25 φbd = 1
Bảng 6.7 KHβ = 1,15 ( sơ đồ 3)
T = 171104Nmm
m = (0,01 ÷ 0,02).aw = (0,01 ÷ 0,02).180 = 1,8 ÷ 3,6
bảng 6.8 chọn m = 3mm
chọn trước β = 100
z1 = 2.aw.cosβ/(m.(u +1)) =
) 1 12 , 3 (
3
10 cos 180 2
z2 = u.z1 = 3,12.28 = 90 răng
tính lại cosβ =
a
z m
2
= 180 2
118 3 = 0,98 = 100
4 kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
σH = ZM.ZH.Zε ((2.T1.KH.(u + 1))/(bw.u.dw12)) ≤ [σH]
ZM = 274 (bảng 6.5)
Trong đó:
atw = at = arctan( tanα/cosβ) = 20,34
Zε = ((4 - εα)(1 - εβ/3) + εβ/εα)) = 0,78
Trong đó:
εα = 1,88 – 3,2.(1/z1 + 1/z2) = 1,71
εβ = bw.sinβ/(m.z) = 45.sin110/(3.3,14) = 0,91 < 1 ok
KH = KHβ.KHα.KHv = 1,59
trong đó KHβ = 1,02 ( đã chọn ở trên)
KHα phụ thuộc vào vận tốc vòng
Dw1 = 2aw/( um + 1) = 2.357/( 3,21+ 1) = 85,51mm
V = π.dw1.n1/60000 = 3,14.85,51.240/60000 = 1,07m/s
Bảng 6.13 cấp chính xác 9
Bảng 6.14 KHα = 1,13
Bảng P2.3 KHv = 1
Bw = φba.aw = 0,25.180 = 45mm
⇒ σH = 274.1,59.0,78 ((2.171104.1,59.(3,12 + 1))/(45.3,12.85,512)) = 550mm > [σH] chưa được rồi
Vậy phải tăng aw lên và tính lại:
Trang 3m = 3 z1 = 32 z2 = 96 bw = 50mm εβ = 0,92 εα = 1,72 Zε = 0,77
KHα = 1,13 KH = 1,58 dw1 = 97 v = 1,12 [σH] = 458Mpa ok
5 kiểm nghiệm độ bền uốn:
σF1 = 2.T1.KF.Yε.Yβ.YF1/(bw.dw1.m) < [σF1]
σF2 = σF1. YF2/ YF1 ≤ [YF2]
trong đó thì:
Yε = 1/εα = 1/1,72 = 0,58
Yβ = 1 – β0/140 = 1 – 10/140 = 0,93
zv1 = z1/(cosβ)3 = 33,5 zv2 = z2/(cosβ)3 = 100,5
Bảng 6.18 YF1 = 3,8 YF2 = 3,6
KF = KFβ.KFα.KFv = 1,32.1,37.1,06 = 1,92
Trong đó: KFβ = 1,32 bảng 6.7
KFα = 1,37 sơ đồ 3
KFv = 1 + vF.bw.dw1/(2.T1 KFβ.KFα)
VF = δF.g0.v (aw/u)
= 0,011.73.1,22 (200/3) = 8m/s
» KFv = 1+ 8.50.97/(2.171104.1,32.1,37) = 1,06 ⇒ σF1 = 2.171104.1,92.0,58.0,93.3,8/(50.97.3) = 92,6 < [σF1] ok
σF2 = 92,6.3,6/3,8 = 87,7 < [σF2] ok
6 kiểm nghiệm quá tải:
kqt = Tmax/T = 1,7
σHmax = σH kqt = 458 1,7 = 597Mpa < [σH1]max = 1064Mpa ok
σF1max = σF1.1,7 = 92,6.1,7 = 157 < [σF1]max = 464Mpa ok
σF2max = σF2max.1,7 = 87,8.1,7 = 149 < [σF2]max = 304Mpa ok
kích thước tính toán cho bộ truyền: