V. TÍNH BỀN CÁC CHI TIẾT VÀ CỤM:
b. Tính bền bộ truyền bánh răng Z3 và Z4.
* Chọn thép 45 tôi cải thiện đạt cường độ theo yêu cầu để chế tạo bánh răng: có sb=1400 (N/mm2); sch=300 (N/mm2).
Giới hạn mỏi uốn của thép:
σ-1=0,61.1400=854 (N/mm2)=854 (MPa). Ta có Z3= 14 răng; Z4= 57 răng.
Mô đun: m= 10 ;
Khoảng cách trục: a34 = 355 (mm). Bề rộng bánh răng: b = 180 (mm). * Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng:
Hệ số an toàn: n = 1,5.
Hệ số tập trung ứng suất ở chân răng: Ks = 1,8.
Hệ số dạng răng: Bánh nhỏ YF3 = 4,06 ; Bánh lớn YF4 = 3,6. Ứng suất uốn cho phép:
[σF ] = = =712 (N/mm2). Ứng suất tiếp xúc cho phép: Ứng suất tiếp xúc cho phép:
[σH ] = [σH ]1 =[σH ]2 =σHlim. = 560. = 509 (MPa). *Kiểm nghiệm ứng suất uốn bánh răng:
Trong đó:
T= 9,55.106. =9,55.106. = 17906250 (N.mm) Momen xoắn trên trục chủ động. m=10 (mm) Modun. bw=100 (mm) Chiều rộng vành răng. dw = 140 (mm) Đường kính vòng chia bánh chủ động. Các hệ số: KF = 1,2; Yζ =0,638; Yβ=1; YF1=3,02 Với bánh răng nhỏ Z3. => σF1=2. 17906250.1,2.0,638.1.3,02.= 591 (N/mm2)= 591 (MPa). Vậy σF3 =591 (MPa) < [σ] F=712 (MPa). Thỏa mãn.
Với bánh răng lớn Z4.
σF4 = σF3 . = 591. = 667 (N/mm2).
Vậy : σF4 = 667 (MPa) < [σ] F=712 (MPa). Thỏa mãn. *Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc:
σ
H= ZM. ZH. Zζ
T1 = 9,55.106. =9,55.106. = 17906250 (N.mm)
T2 = 9,55.106. =9,55.106. = 27142105 (N.mm): Momen xoắn trên trục chủ động. m= 10 (mm) Modun.
bw= 100 (mm) Chiều rộng vành răng.
dw3 = 140 (mm) Đường kính vòng chia bánh chủ động 3. dw4 = 140 (mm) Đường kính vòng chia bánh trung tâm 4. Các hệ số:
.ZM = 274 Kể đến cơ tính của vật liệu.
ZH =1,75 Kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc. Zζ=1 Kể đến sự trung khớp của răng.
KH = KHβ. KHα KHv = 1,15.1,13.1,028=1,34. u=4 Tỉ số truyền.
-Với bánh răng nhỏ Z3.
=>σH= ZM. ZH. Zζ =274.1,75.1.=500 (MPa).
Vậy σH = 500 (MPa) < [σ] H=509 (MPa). Thỏa mãn. -Với bánh răng lớn Z4.
=>σH= ZM. ZH. Zζ =274.1,75.1. =327 (MPa).
Vậy σH = 327 (MPa) < [σ] H=509 (MPa). Thỏa mãn. *Kiểm nghiệm sức bền của răng khi chịu quá tải đột ngột: Ứng suất tiếp xúc cho phép:
[σH]max= 2,8.σch=2,8.300=840 (MPa). Ứng suất tiếp cho phép:
[σH]max= 0,8.σch=0,8.300=240 (MPa). Ứng suất uốn cho phép:
[σH]max= 2,8.σch=0,8.300=240 (MPa).