II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
1. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG CẤP
1.6 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
a) Bánh răng chủ động (bánh răng 3) Điều kiện đảm bảo độ bền uốn:
𝜎𝐹3 = 2𝑇2𝐾𝐹𝑌𝜀𝑌𝛽𝑌𝐹3
𝑏𝑤𝑑𝑤3𝑚 ≤ [𝜎𝐹3]
Trong đó:
+ 𝑇2 mômen xoắn trên bánh chủ động (Nmm) + m mođun pháp (mm)
+ 𝑏𝑤 chiều rộng vành răng (mm)
+ 𝑑𝑤3 đường kính vòng lăn bánh chủ động (mm) + 𝐾𝐹 = 𝐾𝐹𝛽𝐾𝐹𝛼𝐾𝐹𝑣 hệ số tải trọng khi tính về uốn ● 𝐾𝐹𝛽 = 1,191 hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành bánh rang khi tính về uốn, tra bảng 6.7 Tài liệu 1 Trang 98.
SVTH Nguyễn Văn Hoàng 21
● 𝐾𝐹𝛼 hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn, tra bảng 6.14 với cấp chính xác là 9 và v = 0,97 m/s → 𝐾𝐹𝛼 = 1,37
● 𝐾𝐹𝑣 hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn
𝐾𝐹𝑣 = 1 + 𝑉𝐹𝑏𝑤𝑑𝑤3 2𝑇2𝐾𝐹𝛽𝐾𝐹𝛼 = 1 + 3,8 .100.121,95 2 .297047 .1,191 .1,37 = 1 Với 𝑉𝐹 = 𝛿𝐹g𝑜𝑉√𝑎𝑤 𝑢𝑡 = 0,006 . 73 . 0,97√250 3,1 = 3,8 Với:
𝛿𝐹 = 0,006 hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp, tra bảng 6.15 Tài liệu 1 Trang 107. g𝑜 = 73 hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng, tra bảng 6.16 Tài liệu 1 Trang 107. => 𝐾𝐹 = 1,191 . 1,37 . 1 = 1,55
+ 𝑌𝜀 = 1
𝜀𝛼 hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, với: 𝜀𝛼 = [1,88 − 3,2 (1 𝑍3 + 1 𝑍4)] 𝑐𝑜𝑠𝛽 = [1,88 − 3,2 (1 48+ 1 49)] 𝑐𝑜𝑠9,940 = 1,76 => 𝑌𝜀 = 1 𝜀𝛼 = 1 1,76 = 0,57
SVTH Nguyễn Văn Hoàng 22
+ 𝑌𝛽 hệ số kể đến độ nghiêng của răng:
𝑌𝛽 = 1 − 𝛽0
140= 1 −9,940
140 = 0,929
+ 𝑌𝐹3 hệ số răng của bánh 3 phụ thuộc vào số răng tương đương: 𝑍𝑉3 = 𝑍3 cos39,94 = 48 cos39,94 = 50 Và hệ số dịch chỉnh bằng 0, Tra bảng 6.18 Trang 109 => 𝑌𝐹3 = 3,65
Thay các dữ liệu vừa tìm được vào 𝜎𝐹3 trên ta được:
𝜎𝐹3 = 2 .297047 . 1,55 . 0,57 . 0,929 . 3,65
100 . 121,95 .2,5
= 58,38 (𝑀𝑃𝑎)
Tính chính xác độ bền uốn cho phép:
[𝜎𝐹3]𝑐𝑥 = [𝜎𝐹3]𝑌𝑅𝑌𝑆𝑌𝑥𝐹
+ 𝑌𝑅 = 1 hệ số kể đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng
+ 𝑌𝑠 hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất 𝑌𝑠 = 1,08 − 0,0695 ln 𝑚 = 1,02
+ 𝑌𝑥𝐹 = 1 hệ số ảnh hưởng kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn
SVTH Nguyễn Văn Hoàng 23
=> [𝜎𝐹3]𝑐𝑥 = 252 . 1 . 1,02 . 1 = 257,04
Vậy 𝜎𝐹3 < [𝜎𝐹3] bánh răng 3 đảm bảo độ bền về uốn
b) Bánh bị động (bánh răng 4) * Ứng suất uốn trên bánh răng
𝜎𝐹4 =𝜎𝐹3𝑌𝐹4 𝑌𝐹3
Với 𝑌𝐹4 hệ số răng của bánh 4 phụ thuộc vào số răng tương đương 𝑍𝑉4 = 𝑍4
cos3𝛽 = 149
cos39,94 = 156 và hệ số dịch chỉnh tra bảng 6.18 Trang 109, ta được 𝑌𝐹4 = 3,6
=> 𝜎𝐹4 =58,38 . 3,6
3,65 = 57,58 (𝑀𝑃𝑎)
* Tính chính xác độ bền uốn cho phép:
[𝜎𝐹4]𝑐𝑥 = [𝜎𝐹4]𝑌𝑅𝑌𝑆𝑌𝑥𝐹
= 236 . 1 . 1,02 . 1 = 240,72 (𝑀𝑃𝑎)
Vậy 𝜎𝐹4 < [𝜎𝐹4] bánh răng 4 đảm bảo độ bền về uốn