Tính cặp bánh răng imin của nhóm II(18/40)
Truyền động bánh răng được dùng trong rất nhiều trong các ngành chế tạo máy vì nó có các ưu điểm nổi bật như : kích thước nhỏ, khả năng tải lớn, hiệu suất cao, tỷ số truyền không thay đổi làm việc chắn chắn và bền lâu.
Để thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng, ta có các số liệu ban đầu như sau:
Công suất truyền động 1,7 KW, Tốc độ vòng quay n = 1420 (v/ph),
Yêu cầu làm việc trong 10 năm, làm việc 1 ca / 1 ngày, 1 ngày 8 giờ, 1 năm làm việc 310 ngày .
a, Chọn vật liệu.
Bánh răng nhỏ : thép 45 thường hóa có cơ tínhnhư sau
RA
A B
b = 600 N/mm2 , ch = 300 N/mm2 , HB = 200. (phôi rèn, giả thiết đường kính phôi dưới 100 mm). Bánh răng lớn : thép 40 thường hóa có cơ tínhnhư sau
b = 540 N/mm2 , ch = 270 N/mm2 , HB = 190. (phôi rèn, giả thiết đường kính phôi 100 300 mm).
b, Định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép.
Ứng suất tiếp xúc cho phép:
Số chu kỳ tương đương của bánh lớn. Ntđ2 = N = 60.u.n2.T
n, u, T là số vòng quay, số lần ăn khớp của 1 bánh răng trong 1 vòng, thời gian làm việc của máy.
u = 1 số lần ăn khớp khi răng quay 1 vòng. n2 = 220 (v/p)
T = 310 10 8 =24800 (h) Ntđ2 .
Số chu kỳ tương đương của bánh nhỏ : Ntđ1 = Ntđ2 .i
Ntđ1> N0
Do đó hệ số chu kỳ ứng suất kN’ , kN” của hai bánh răng đều là 1. Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn :
[]tx2 = 2,6.190 = 494 N/mm2.
Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ : []tx1 = 2,6.200 = 520 N/mm2.
Để tính sức bền ta dùng trị số nhỏ là []tx2 = 494 N/mm2. Ứng suất uốn cho phép:
.
-1 là giới hạn mỏi trong mỗi chu kỳ đối xứng với thép 45 : -1 = 0,43.600 =258 N/mm2.
với thép 35 : -1 = 0,43.500 =215 N/mm2. n là hệ số an toàn , n = 1,5
K là hệ số tập trung ứng suất uốn chân răng :đối với thép K = 1,2 Ứng suất uốn cho phép của bánh nhỏ :
N/mm2.
Ứng suất uốn cho phép của bánh lớn : N/mm2.
c, Xác định moduyl của bánh răng.
Ta có công thức tính sức bền tiếp xúc với bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng: . k là hệ số tải trọng , k = 1,3 1,5 A là hệ số chiều rộng bánh răng , chọn A =0,4.
n2 là tốc độ vòng quay của bánh răng bị động, n2 = 220 (v/ph) N là công suất của bộ truyền : N = 1,35 KW
i= 40/18 = 2,2
[]tx = []tx2 = 494 N/mm2.
Chọn m = 3 (mm).
d, Các thông số hình học của bộ truyền.
Moduyl pháp mn = m = 3. Số răng Z1 = 18 , Z2 = 40. Đường kính vòng chia: . Khoảng cách trục A =(54+120)/2 = 87 (mm). Chiều rộng bánh răng b = 20 (mm).
Đường kính vòng đỉnh:
Đường kính vòng chân:
.
e, Kiểm ngiệm sức bền uốn của răng.
Ztđ1 = Z1 = 18 , Ztđ2 = Z2 = 40 Kiểm nghiệm theo công thức :
Với y là hệ số dạng răng tra bảng: y1 = 0,367 y2 = 0,472 k là hệ số tải trọng : k = 1,3 m là moduyl bánh răng : m =3 b là bề rộng bánh răng : b = 20(mm) Kiểm nghiệm ứng suất uốn đối với bánh nhỏ :
(N/mm2). [] = 143,3 (N/mm2) Kiểm nghiệm ứng suất uốn đối với bánh lớn :
(N/mm2). [] = 129 (N/mm2).