Bộ truyền bánh răng (môn cơ sở THIẾT kế máy SLIDE)

Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Chương 6: Bộ truyền bánh Slide Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Chương Slide 6.1 Khái niệm chung 6.2 Các thơng số hình học 6.3 Đặc điểm ăn khớp bánh 6.4 Lực tác dụng lên truyền 6.5 Tải trọng tính 6.6 Hiệu suất truyền 6.7 Các dạng hỏng tiêu tính 6.8 Vật liệu nhiệt luyện bánh 6.9 Ứng suất cho phép 6.10 Tính tốn bánh trụ thẳng 6.11 Tính tốn bánh trụ nghiêng 6.12 Tính tốn bánh cone thẳng 6.13 Kết cấu bôi trơn Chương 6: Bộ truyền bánh Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 6.1 Khái niệm chung: Nguyên lý hoạt động Phân loại cấu bánh răng:  Theo vị trí tương đối trục: song song, giao nhau, chéo  Theo phân bố răng: trong,  Theo phương răng: thẳng, nghiêng, cong, xoắn, V  Theo biên dạng răng: thân khai, cycloide, Novikov Ưu điểm: Kích thước nhỏ tải lớn - Tỉ số truyền cố định - Hiệu suất cao - Khả hoạt động cao - Tuổi thọ, độ tin cậy cao Nhược điểm: Chế tạo phức tạp – Yêu cầu độ xác cao – Gây ồn vận tốc cao Phạm vi sử dụng Chương 6: Bộ truyền bánh Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy 6.2 Thông số hình học truyền: Bánh trụ thẳng  Vòng chia – vòng lăn  Bước – Module  Đường ăn khớp – Góc ăn khớp  Đoạn ăn khớp – Vòng sở  Tỉ số truyền Bánh trụ nghiêng  Góc nghiêng  Bước ngang, module ngang – bước pháp, module pháp Chương 6: Bộ truyền bánh Slide Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 6.2 Thơng số hình học truyền: Ảnh hưởng số biên dạng Hiện tượng cắt chân Dịch chỉnh  Mục đích: Tránh cắt chân răng, tăng bền uốn bền tiếp xúc, bù trừ khoảng cách trục cho trước  Dịch chỉnh dương dịch chỉnh âm  Dịch chỉnh  Dịch chỉnh góc Chương 6: Bộ truyền bánh Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 6.3 Đặc điểm trình ăn khớp: Quá trình chuyển động truyền động bánh Hệ số trùng khớp ngang với Hiện tượng trượt trình ăn khớp  Vận tốc trượt: độ lớn , phương chiều Độ xác truyền động bánh Chương 6: Bộ truyền bánh Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy 6.4 Lực tác dụng lên truyền: Bộ truyền bánh trụ thẳng  Lực pháp tuyến  Lực vòng  Lực hướng tâm Bộ truyền bánh trụ nghiêng  Lực pháp tuyến  Lực vòng  Lực hướng tâm  Lực hướng trục Chương 6: Bộ truyền bánh Slide Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 6.5 Tải trọng tính: Tải trọng tính truyền bánh Hệ số tập trung tải trọng  Sự phân bố tải trọng theo chiều rộng  Bảng tra hệ số tập trung tải trọng  Các biện pháp giảm tập trung ứng suất Vát mép đầu  Tăng cứng chi tiết đỡ  Dùng vật liệu chạy mòn  Tăng độ xác gia cơng  Bánh dạng trống  Dùng kết cấu đối xứng Chương 6: Bộ truyền bánh Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy 6.5 Tải trọng tính: Hệ số tải trọng động  Tải trọng động bánh ăn khớp  Bảng tra hệ số tải trọng động  Biện pháp giảm tải trọng động  Vát cạnh mặt Hệ số tải trọng không  Đối với bánh thẳng (trụ nón) chọn giá trị  Tra tính hệ số tải trọng khơng 6.6 Hiệu suất truyền bánh răng: Công suất mát truyền bánh Chương 6: Bộ truyền bánh Slide Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 10 6.7 Các dạng hỏng tiêu tính: Đặc điểm ứng suất phát sinh trình hoạt động bánh Gãy răng: Thường xảy với truyền hở  Các nguyên nhân: Tập trung tải trọng theo chiều rộng – Mòn - Tải trọng động - Hiện tượng mỏi  Biện pháp: Kiểm nghiệm tải – Tránh chế độ làm việc tải – Tăng module - Giảm tập trung tải trọng chân – Dùng vật liệu có độ bền cao – Tính tốn theo sức bền uốn Tróc mõi mặt răng: Thường xảy với truyền kín  Các nguyên nhân: Tác động áp suất dầu vết nứt mỏi mặt Tróc thời tróc lan phụ thuộc vào độ rắn bề mặt  Biện pháp: Tính tốn theo sức bền tiếp xúc – Nâng cao độ rắn bề mặt – Tăng góc ăn khớp – Tăng độ xác chế tạo Chương 6: Bộ truyền bánh Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 11 6.7 Các dạng hỏng tiêu tính: Mịn răng: Thường xảy với truyền hở  Các nguyên nhân: Bôi trơn không tốt – Có nhiều hạt mài rơi vào vùng ăn khớp bánh  Biện pháp: Tăng độ rắn bề mặt – Hạn chế hạt mài rơi vào vùng ăn khớp – Dùng vật liệu bơi trơn có độ nhớt cao Dính răng: Thường xảy với truyền chịu tải lớn vận tốc cao  Các nguyên nhân: Màn dầu bôi trơn bị phá vỡ nhiệt độ cao ứng suất tiếp xúc lớn  Biện pháp: Tăng độ rắn bề mặt – Dùng vật liệu bơi trơn có độ nhớt cao, có tính chống dính - làm nguội tốt dầu bơi trơn - Chế tạo cặp bánh cặp vật liệu thích hợp Chỉ tiêu tính truyền kín hở Chương 6: Bộ truyền bánh Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 12 6.8 Vật liệu nhiệt luyện bánh răng: Dùng vật liệu dựa điều kiện bền tiếp xúc bền uốn Theo độ rắn, có hai nhóm thép sau:  Nhóm HB ≤ 350: (Thép thường hố tơi cải thiện) gia cơng sau nhiệt luyện, có khả chạy mòn tốt (nên chọn độ rắn cặp bánh chênh 10-15HB) Thường dùng cho truyền cơng suất nhỏ vừa, bánh kích cỡ lớn  Nhóm HB ≥ 350: (Thép tơi thể tích, tơi cao tần, thấm carbon hay nitrogen) phải gia công trước nhiệt luyện sửa sau nhiệt luyện, phải chế tạo với độ xác cao, dùng chung với chi tiết đỡ có độ cứng cao yêu cầu có biện pháp chống tập trung tải trọng Có thể dùng gang với bánh kích thước lớn, truyền chạy chậm, tải nhỏ, truyền hở, truyền quay tay… Có thể dùng chất dẽo textolite, lignofon, polyamid dạng capron, gỗ ép… truyền có tải trọng thấp Chương 6: Bộ truyền bánh Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 13 6.8 Vật liệu nhiệt luyện bánh răng: Theo phương pháp nhiệt luyện chia nhóm sau:  Tơi thể tích: đạt độ cứng cao (45-55 HRC), thường dùng cho thép có nồng độ carbon cao C45, 40Cr, 40CrNi…  Tôi bề mặt: đạt độ rắn bề mặt 48-50 HRC, thường dùng cho bánh có module ≥ áp dụng cho vật liệu  Thấm than: lâu đắt tiền, độ rắn đạt 58-63 HRC, thường áp dụng cho loại vật liệu nồng độ carbon thấp C15, C20, 20Cr, 12 CrNi3A  Thấm nitrogen: nhạy tải khơng thích hợp với mài mịn, thường dùng với mác thép 38CrWVA1A, 38CrA1A…  Thấm nitrogen-carbon: thấm carbon môi trường khí nitrogen đạt độ rắn 60-63 HRC, thường dùng với mác thép 25CrMnMo, 25CrMnTi… Chương 6: Bộ truyền bánh Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 14 6.9 Ứng suất cho phép: Ứng suất tiếp xúc cho phép:  Vật liệu thép:  Thiết kế:  Kiểm nghiệm:  Khi tính truyền thẳng chọn giá trị ứng suất tiếp xúc cho phép min, nghiêng chọn trị chọn phải thoả với thẳng Giá không chọn với nghiêng  Vật liệu gang phi kim:  Gang xám  Textolite Chương 6: Bộ truyền bánh , Gang độ bền cao , Lignofon Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 15 6.9 Ứng suất cho phép: Ứng suất uốn cho phép:  Vật liệu thép:  Thiết kế:  Kiểm nghiệm:  Vật liệu gang phi kim:  Gang  Textolite, Lignofon Chương 6: Bộ truyền bánh Khi độ cứng bánh lớn 350HB số mũ mỏi 9, ngược lại Mơn học Cơ Sở Thiết Kế Máy 6.10 Tính tốn bánh trụ thẳng: Các tính tốn sức bền tiếp xúc:  Công thức Hertz:  Công thức kiểm nghiệm:  Cơng thức thiết kế: Các tính tốn sức bền uốn:  Cơng thức tính ứng suất uốn thực lớn nhất:  Công thức kiểm nghiệm:  Cơng thức thiết kế: Trình tự tính tốn truyền bánh trụ thẳng Chương 6: Bộ truyền bánh Slide 16 Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy 6.11 Tính tốn bánh trụ nghiêng: Các đặc điểm làm việc truyền bánh trụ nghiêng:  Làm việc êm, không ồn  Cường độ tải trọng nhỏ  Đường tiếp xúc nằm nghiêng mặt Thay bánh trụ nghiêng bánh thẳng tương đương:  Bánh trụ thẳng tương đương  Đường kính tương đương:  Số tương đương: Chương 6: Bộ truyền bánh Slide 17 Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy 6.11 Tính tốn bánh trụ nghiêng: Các tính tốn sức bền tiếp xúc:  Công thức Hertz:  Công thức kiểm nghiệm:  Cơng thức thiết kế: Các tính tốn sức bền uốn:  Cơng thức tính ứng suất uốn thực lớn nhất:  Công thức kiểm nghiệm:  Cơng thức thiết kế: Trình tự tính tốn truyền bánh trụ nghiêng Chương 6: Bộ truyền bánh Slide 18 Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy 6.12 Bộ truyền bánh nón thẳng: Đại cương truyền bánh nón:  Các loại bánh nón ưu nhược điểm  Các dạng mặt cắt dọc trục Các kích thước hình học chủ yếu truyền:  Mặt nón lăn - Mặt nón chia  Mặt mút lớn - Mặt mút bé - Mặt mút trung bình  Chiều dài nón ngồi - Chiều dài nón trung bình Chương 6: Bộ truyền bánh Slide 19 Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy 6.12 Bộ truyền bánh nón thẳng: Lực tác dụng truyền bánh nón:  Lực vịng  Lực hướng tâm  Lực dọc trục Tải trọng tính:  Cơng thức tính tải trọng tính:  Hệ số tải trọng tính tính độ bền tiếp xúc:  Hệ số tải trọng tính tính độ bền uốn: Chương 6: Bộ truyền bánh Slide 20 Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy 6.12 Bộ truyền bánh nón thẳng: Các đặc điểm ăn khớp truyền bánh nón thẳng:  Tải trọng tác động xem đặt vịng chia trung bình:  Module trung bình:  Đường kính bánh trụ thẳng tương đương:  Số bánh trụ thẳng tương đương: Chương 6: Bộ truyền bánh Slide 21 Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Slide 22 6.12 Bộ truyền bánh nón thẳng: Các tính tốn sức bền tiếp xúc:  Công thức Hertz:  Công thức kiểm nghiệm:  Công thức thiết kế: Dựa vào công thức thiết kế ta chọn số bánh răng, ta tính module mặt mút lớn chọn theo tiêu chuẩn Chương 6: Bộ truyền bánh Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy 6.12 Bộ truyền bánh nón thẳng: Các tính tốn sức bền uốn:  Công thức kiểm nghiệm:  Cơng thức thiết kế: Trình tự tính tốn truyền bánh nón thẳng Chương 6: Bộ truyền bánh Slide 23 Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy 6.13 Kết cấu bôi trơn truyền bánh răng: Kết cấu bánh cỡ nhỏ Kết cấu bánh cỡ trung Kết cấu bánh cỡ lớn Kết cấu bánh nón Kết cấu khối bánh Bơi trơn truyền bánh răng:  Khi vận tốc dài nhỏ 12,5m/s chọn phương án ngâm dầu  Khi vận tốc dài lớn 12,5m/s chọn phương án phun dầu Chương 6: Bộ truyền bánh Slide 24 ...  Cơng thức kiểm nghiệm:  Cơng thức thiết kế: Trình tự tính tốn truyền bánh nón thẳng Chương 6: Bộ truyền bánh Slide 23 Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy 6.13 Kết cấu bôi trơn truyền bánh răng: Kết... Công thức thiết kế: Dựa vào công thức thiết kế ta chọn số bánh răng, ta tính module mặt mút lớn chọn theo tiêu chuẩn Chương 6: Bộ truyền bánh Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy 6.12 Bộ truyền bánh nón... Độ xác truyền động bánh Chương 6: Bộ truyền bánh Môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy 6.4 Lực tác dụng lên truyền: Bộ truyền bánh trụ thẳng  Lực pháp tuyến  Lực vòng  Lực hướng tâm Bộ truyền bánh trụ