- Ứng suất tiếp xúc cho phép [σH] được xác định theo công thức 6.1a [I]
[σH] = Trong đó:
σ lim 0
H là ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở, tra bảng 6. 2 - tr 94 - tài liệu [1], với thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB = (180…350, ta có:
σ lim 0
H = 2HB + 70 Với SH: Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc
SH = 1,1 ;
σ lim1 0 H = 2HB1 + 70 = 2.255 + 70 = 580 Mpa; σ lim2 0 H = 2HB2 + 70 = 2.240 + 70 = 550 Mpa;
KHL , Hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ của bộ truyền, được xác định theo các công thức:
KHL = mH HE HO N N (CT 6.3 [I]) Trong đó:
mH Bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn ; mH = 6 khi độ rắn mặt răng HB ≤ 350 ;
NHO - Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc; Với:
NHO = 30.H2,4
HB (CT 6.5 [I])
⇒ NHO1 = 30. 2552,4 = 17898543,34
⇒ NHO2 = 30. 2402,4 = 15474913,67 NHE Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương. Khi bộ truyền chịu tải trọng thay đổi nhiều bậc:
NHE = 60.c.∑(Ti /Tmax)3niti (CT 6.7 [I]) Trong đó:
ni - Số vòng quay của bánh răng trong một phút; Ti - Mô men xoắn ở chế độ thứ i;
Tmax - Mô men xoắn lớn nhất tác dụng lên bánh răng đang xét; ti -Tổng số giờ làm việc ở chế độ thứ i bánh răng đang xét = 24000( giờ).
Ta có: với bánh răng nhỏ (bánh răng 1):
c = 1; = vòng/phút ; với bánh răng lớn (bánh răng 2):
c = 1; n2 = vòng/phút.
⇒ NHE1 =60.1.[(1 + ].398,88.24000 = 308733120
NHE2 = 60.1. .[(1 + ].99,72.24000 = 77183280
Như vậy: NHE1 > NHO1 , NHE2 > NHO2 ;
⇒ KHL1 = 0,62 ; KHL2 = 0,77; Theo công thức (6.1a [I]) ta tính được: [σH]1 = 5801.,01,62 = 327 Mpa;
⇒ [σH] = [ ] [ ] 2 2 1 H H σ σ + = 356 Mpa
⇒ [σH] thỏa mãn điều kiện [σH] 1,25. [σH
- Ứng suất tiếp xúc cho phép [σF] được xác định theo công thức 6.2a [I]: [σF] = F FL FC F S K K . . lim 0 σ Trong đó: σ lim 0
F là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở, tra bảng 6. 2 - tr 94 - tài liệu [1], với thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB = (180…350, ta có:
σ lim 0
F = 1,8HB ; SF = 1,75; Với SF - Hệ số an toàn khi tính về uốn; Với SF - Hệ số an toàn khi tính về uốn;
Thay các kết quả trên vào các công thức, ta có: σ0lim1
F = 1,8. HB1 = 1,8 . 255 = 459MPa ; σ lim2
0
F = 1,8 . HB2 = 1,8 . 240 = 432 MPa ;
KFC - Hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải, KFC = 1 khi đặt tải một phía (bộ truyền quay một chiều) ;
KFL - Hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền, được xác định theo các công thức:
KFL = mF FE FO N N Trong đó:
mF - Bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn ; mF = 6 khi độ rắn mặt răng HB ≤ 350 ;
NFO - Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn; NFO = 4. 106 đối với tất cả các loại thép;
NFE - Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương. Khi bộ truyền chịu tải trọng thay đổi nhiều bậc: NFE = 60.c. ( ) i i m i T nt T F ∑ / max (CT 6.8 [I]) Trong đó:
c - Số lần ăn khớp trong một vòng quay của bánh răng; ni - Số vòng quay của bánh răng trong một phút;
Ti - Mô men xoắn ở chế độ thứ i;
Tmax - Mô men xoắn lớn nhất tác dụng lên bánh răng đang xét; ti -Tổng số giờ làm việc ở chế độ thứ i bánh răng đang xét = 24000( giờ).
Ta có: với bánh răng nhỏ (bánh răng 1):
c = 1; = vòng/phút ; với bánh răng lớn (bánh răng 2):
c = 1; n2 = vòng/phút
⇒ NFE1 = 60.1.[(1 + (0,5 ].398,88 .24000 = 289886040 NFE2 = 60.1.[(1 + (0,5 ].99,72 .24000 = 72471510 Như vậy: NFE1 > NFO1 , NFE2 > NFO2 .
⇒ KFL1 = 0,48 ; KFL2 = 0,61.
⇒ [σF]1 = 4591.,175.0,48 = 125,89 MPa;
[σF]2 = 4321.,175.0,61 = 150,58 Mpa.