Phạm vi sử dụng

Bộ truyền bánh răng được sử dụng nhiều nhất so với các bộ truyền cơ khí khác. Nó được sử dụng trong hầu hết các loại máy. Truyền động bánh răng được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực cơ khí: từ đồng hồ, khí cụ đến các máy hạng nặng v.v...

Bộ truyền bánh răng có thể:

- Truyền công suất rất nhỏ (0,1kW): dụng cụ đo

- Truyền công suất khá lớn (300 kW): các máy mỏ, máy xây dựng, máy làm đường

- Truyền công suất rất lớn (100.000 kW): bộ truyền dùng trong các nhà máy phát điện

Vận tốc đạt được 140 m/s hoặc có thể cao hơn.

Tỷ số truyền (của một cặp bánh răng) có thể từ 1 đến 10 hoặc có thể cao hơn.

2.2.1.3 Phân loại

Theo vị trí tương đối giữa các trục

- Truyền động bánh răng trụ, các trục song song với nhau; (hình 12.2) - Truyền động bánh răng côn, các trục cắt nhau; (hình 12.3)

- Truyền động bánh răng hypecbôlôit, các trục chéo nhau. (hình 12.4)

Theo tính chất di động của đường tâm các trục

- Truyền động bánh răng thường, đường tâm trục của tất cả các bánh răng đều cố định;

- Truyền động bánh răng hành tinh, đường tâm trục của 1 hoặc nhiều bánh răng di động trong mặt phẳng quay.

Theo phương của răng so với đường sinh

- Truyền động bánh răng thẳng (bánh trụ răng thẳng và bánh côn răng thẳng); (hình 2.14; 2.15)

- Truyền động bánh răng nghiêng (bánh trụ răng nghiêng, bánh côn răng xoắn, răng cong). (hình 2.16)

- Truyền động bánh răng chữ V (hình 2.20)

Theo dạng ăn khớp

- Bộ truyền ăn khớp ngoài; (hình 2.14; 2.15; 2.16) - Bộ truyền ăn khớp trong. (hình 2.17)

Theo dạng prôfin răng

- Truyền động bánh răng thân khai;

- Truyền động bánh răng xyclôit: Biên dạng răng là đường cong xiclôit, sử dụng chủ yếu trong đồng hồ và dụng cụ đo.

- Truyền động bánh răng Nôvikôv: Biên dạng răng là cung tròn, Nôvikov

Hình 2.15. Bánh răng côn Hình 2.14. Bánh răng trụ

Truyền động bánh răng thân khai được dùng rộng rãi hơn cả, do răng được chế tạo bằng dụng cụ có cạnh thẳng, đảm bảo độ chính xác cao và không bị ảnh hưởng của sai số khoảng cách trục do đó không làm thay đổi qui luật chuyển động và tỷ số truyền.

Theo dạng thay đổi chuyển động

- Truyền động bánh răng - bánh răng, biến chuyển động quay thành chuyển động quay;

- Truyền động bánh răng - thanh răng, biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến và ngược lại. (hình 12.6)

Theo kết cấu

- Bộ truyền hở không được bôi trơn hoặc bôi trơn định kỳ, làm việc với vận tốc thấp; (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

- Bộ truyền kín được bôi trơn đầy đủ, làm việc với vận tốc trung bình hoặc cao.

2.2.1.4 Độ chính xác.

Độ chính xác của bộ truyền bánh răng được đánh giá qua 3 độ chính xác thành phần, đó là:

- Độ chính xác động học, được đánh giá bởi sai số giữa góc quay thực và góc quay danh nghĩa của bánh răng bị dẫn. Độ chính xác này cần cho các cơ cấu phân độ.

Hình 2.17. Bộ truyền ăn khớp trong Hình 2.18. Bánh răng - thanh răng Hình 2.19. Truyền động bánh răng nghiêng Hình 2.20. bánh răng chữ V Hình 2.21. bánh răngNôvikôv

- Độ chính xác ăn khớp êm, được đánh giá qua tiếng ồn và sự va đập. Khi sai số bước răng, sai số prôfil lớn, thì độ chính xác ăn khớp êm thấp. Độ chính xác này quan trọng đối với những bộ truyền làm việc với số vòng quay lớn.

- Độ chính xác tiếp xúc, được xác định qua diện tích vết tiếp xúc trên mặt răng. Người ta bôi sơn lên mặt một bánh răng, cho bộ truyền làm việc, sau đó đo vết sơn trên mặt răng của bánh thứ hai. Độ chính xác này quan trọng đối với các bộ truyền làm việc với chế độ tải trọng nặng.

Tiêu chuẩn quy định 12 cấp chính xác cho mỗi độ chính xác nói trên. Cấp 1 là chính xác cao nhất, cấp 12 là thấp nhất. Tùy theo đặc tính làm việc của mỗi bộ truyền, mà chọn cấp chính xác thích hợp cho từng độ chính xác. Trong một bánh răng cấp chính xác của các độ chính xác không chênh nhau quá 2 cấp. Vì mỗi độ chính xác được quyết định bởi sai lệch của một số kích thước của bánh răng. Trong một bánh răng, độ chính xác của các kích thước không thể sai lệch nhau nhiều.

Cách ghi ký hiệu độ chính xác của bộ truyền bánh răng, Ví dụ: Ghi ký hiệu: 8 - 7 - 7 - Ba TCVN 1067-84

+ Bộ truyền bánh răng có độ chính xác động học cấp 8, + Độ chính xác ăn khớp êm cấp 7,

+ Độ chính xác tiếp xúc mặt răng cấp 7,

+ Dạng khe hở cạnh răng B và dạng dung sai của khe hở là a.

Nếu độ chính xác động học, độ chính xác ăn khớp êm và độ chính xác tiếp xúc cùng cấp thì chỉ cần ghi một số, nếu dạng dung sai trùng với dạng khe hở thì không cần ghi dạng dung sai, ví dụ: 7 - B TCVN 1067-84.

2.2.1.5. Tải trọng và ứng suất trong bộ truyền bánh răng

a) Tải trọng

Tải trọng danh nghĩa của bộ truyền bánh răng chính là công suất P hoặc mô men xoắn T1, T2 ghi trong nhiệm vụ thiết kế. Từ đó ta tính được lực tiếp tuyến Ft trên vòng tròn lăn, và lực pháp tuyến Fn tác dụng trên mặt răng (Hình 2.22). 1 2 1 2 2 2 t w w T T F d d   hoặc 1 2 1 2 2 2 t tb tb T T F d d  

dtb1,dtb2: đường kính trung bình (bánh răng côn) os . os t n wn F F c  c  

Trong đó:  : góc nghiêng của phương răng (bánh răng thẳng  0)

wn: Góc ăn khớp đo trên mặt phẳng vuông góc với phương răng Ngoài tải trọng danh nghĩa nêu trên, khi bộ truyền làm việc, do va đập, có thêm tải trọng động tác dụng lên răng. Tải trọng này tỷ lệ với vận tốc làm việc, được ký hiệu là Fv. Tính chính xác Fv tương đối khó khăn, nên người ta kể đến nó bằng hệ số tải trọng động Kv.

Khi có nhiều đôi răng cùng ăn khớp, tải trọng phân bố không đều trên các đôi răng, sẽ có một đôi răng chịu tải lớn hơn các đôi khác. Để đôi răng này đủ bền, khi tính toán ta phải tăng tải trọng danh nghĩa lên Klần, K ≥ 1. Kgọi là hệ số kể đến sự phân bố tải không đều trên các đôi răng.

Trên từng đôi răng, do độ cứng khác nhau của các điểm tiếp xúc, tải trọng phân bố không đều dọc theo chiều dài răng (Hình 2.23). Như vậy để cho điểm chịu tải lớn nhất của răng đủ bền, khi tính toán phải tăng tải danh nghĩa lên K

lần, K≥ 1. Kgọi là hệ số kể đến sự phân bố tải không đều trên chiều dài răng.

b) Ứng suất

Tải trọng tác dụng lên răng sẽ gây nên ứng suất tiếp xúc H và ứng suất uốn Ftrên răng. Khi ứng suất vượt quá giá trị cho phép thí bánh răng bị hỏng. Sự hỏng hóc sẽ bắt đầu từ những điểm nguy hiểm của răng. Qua thực tế sử dụng vă phân tích biến dạng của răng, người ta nhận thấy ứng suất tiếp xúc H tại điểm C có giá trị lớn nhất; tại điểm F có tập trung ứng suất, vết nứt thường bắt đầu ở đấy, phát triển dần lên và làm gẫy răng. Khi răng vào ăn khớp, ứng suất

H

 và F có giá trị khác không, khi ra khỏi vùng ăn khớp giá trị của nó bằng không. Như vậy ứng suất trên răng lá ứng suất thay đổi, răng bị hỏng do mỏi.

Ứng suất H là ứng suất thay đổi theo chu trình mạch động (Hình 2.25). Ứng suất F thay đổi theo chu trình mạch động, khi bộ truyền làm việc một chiều. Và Fđược coi là thay đổi theo chu trình đối xứng, khi bộ truyền làm việc hai chiều, bộ truyền đảo chiều quay nhiều lần trong quá trình làm việc (Hình 2.24).

2.2.1.6 Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán.