Theo bảng 6-2/94[TL1], vớớ́i thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn 180...350 ta có:
; ; ; Trong
đó
σo
và σo
F lim :là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép ứng vớớ́i số chu kì cơ sở
SH , SF là hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn Chọn độ rắn bánh răng nhỏỏ̉ là HB3 = 250
Chọn độ rắn bánh răng lớớ́n là HB4 = 235 Vậy:
24
Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc:
Theo 6-5/93[TL1]: Do đó:
Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn:
(Vì chọn vật liệu là thép) Xác định hệ số tuổi thọ:
;
mH,mF:bậc của đường cong mỏỏ̉i khi thu về tiếp xúc và uốn. Do chọn độ rắn mặt răng HB<350 nên mH=6;mF=6.
Số chu kì thay đổi ứng suất tương đương
Vì bộ truyền chịu tải trọng thay đổi nhiều bậc nên NHE, NHF được tính theo công thức 6-7/93[TL1]; 6-8/93[TL1]:
Vớớ́i Ti : là mômen xoắn ở chế độ i của bánh răng đang xét. ni : là số vòng quay ở chế độ i của bánh răng đang xét.
ti : tổng số giờ làm việc ở chế độ i của bánh răng đang xét. c : số lần ăn khớớ́p trong 1 vòng quay
Tính bánh răng bị động:
n2
NHE4 = 60C u2
NHE4 > NHo4 do đó lấy hệ số tuổi thọ KHL4 = 1; Lấy NHE4 = NHo4
25
)=31,07.106
NFE4 > NFo4 do đó lấy hệ số tuổi thọ KFL4 = 1, tương tự: KFL3 =1
Tính bánh răng chủ động: NHE3> NHE4 > NHo3
NFE3> NFE4 > NFo3
Nên lấy hệ số tuổi thọ KHL3 = 1; KFL3= 1
Ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép được tính theo công thức: 6-1/91[TL1] và 6-2/91[TL1]
Trong đó:
ZR :Hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc ZV :Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng ( Độ rắn mặt răng HB < 350, ZV=0,85.v0,1)
KxH :Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thướớ́c bánh răng.
YR :Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng
Ys :Hệ số xét đến ảnh hưởng của vật liệu đối vớớ́i tập trung ứng suất.
KxF :Hệ số xét đến kích thướớ́c của bánh răng ảnh hưởng đối vớớ́i độ bền uốn.
KFC :Hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải. Bộ truyền quay 1 chiều => K
KHL; KFL :Hệ số tuổi thọ
SH;SF : Hệ số an toàn khi tính tiếp xúc bền uốn.
:Ứng suất tiếp xúc cho phép ứng vớớ́i chu kỳ cơ sở
Flim :Ứng suất uốn cho phép ứng vớớ́i chu kỳ cơ sở
Khi thiết kế sơ bộ ta lấy ZR.ZV.KxH = 1 Vậy ta có :
Thay số:
Bộ truyền cấp chậm là bộ truyền bánh trụ răng thẳng nên theo công thức 6-12 ta có
Ứng suất quá tải cho phép:
Theo công thức 6-15a/96[TL1]
Trong đó
aw : khoảng cách trục
Ka : hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng:
Tra bảng 6-5/96[TL1] ta được
T2: Mômen xoắn trên trục bánh chủ động T2=110764,88 (Nmm)
: Ứng suất tiếp xúc cho phép u : Tỉ số truyền u =4,1
bw là chiều rộng vành răng
27
: Hệ số kể đến sự phân bố không đềi tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về tiếp xúc Tra bảng 6-7/98[TL1] => 3 a w=K a (u+1). √ Lấy tròn aw = 170 mm
Theo công thức 6-17[TL1] ta có mô đun bánh răng m=(0,01 0,02).aw = 1,6÷3,2 Theo tiêu chuẩn bảng 6-8/99[TL1] chọn m = 2
Chọn sơ bộ góc nghiêng β=10o . Theo 6-31/103[TL1] Số bánh răng nhỏỏ̉: z3= Lấy tròn z3=32 Số bánh răng lớớ́n: Lấy z4=132 Tỉ số truyền thực tế sẽ là:
Tính lại góc nghiêng β:cosβ =
=>β=15o25
Góc ăn khớớ́p tw tính theo công thức 6-26/101[TL1]
cosαtw = zt .m.cosα = (32+132) .2 . cos20 ° =0,906=¿ αtw=25 ° aw 2 2.170 Theo 6-33/105[TL1] Trong đó: 28
ZM :Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớớ́p, trị số ZM tra trong
bảng 6-5/96[TL1].
ZH :Hệ số kể đến hình dáng bề mặt tiếp xúc
vớớ́i βb là góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở.
Ta có:αt =tan−1(tanα
cosβ )=20,65=20°39
tanβb=cosαt.tanβ=0,258=> βb = 14,46=14 o28
tw: Góc ăn khớớ́p tw=25oZH =
√
2.cos14 ° 28 =1,59 sin ( 2.25)
:Hệ số kể đến sự trùng khớớ́p của bánh răng. Tính theo công thức6-36/105[TL1]
ma:εα=[1,88−3,2.(z11 + z12 )]. cosβ=[1,88−3,2.(311 + 1311 )]. cos15 °25=1,69
Zε=√ε1α =√1,691 =0,769
KH: Hệ số tải trọng động khi tính về tiếp xúc, được tính theo thức6-39/106[TL1]
Trong đó:
:Hệ số kể đến sự phân bố không đều của tải trọng trên bề rộng vành răng. Tra bảng 6-7/98[TL1] =>K Hβ=1,05
:Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớớ́p.
Bánh răng nghiêng => =1,13
:Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớớ́p, trị số tính theo công thức :
Vận tốc vòng :
vớớ́idw 2= 2.aw2 = 2.170 =66,34 um 2 +14,125+1 Theo bảng 6-13/106[TL1] chọn cấp chính xác 9 Theo bảng 6-15/107[TL1] và 6-16/107[TL1] vH=0,002.73 .1,027 . √4,125170 =0,96 (m/s ) bw=❑ba . aw2=0,3.170=51(mm) KHV=1 Vậy Thay số: σH =ZM . Z H . Zε . √2. T 2 . K H .(u m 2+1) =274.1,59 .0,769. √2.110764,88 .1,22 . (4,125+1) =409,77 bw . um 2 . d2w251.4,125. 66,342 (MPa) Ta có Theo công thức 6-43/108[TL1] ta có Trong đó:
T2 : Mômen xoắn trên trục chủ động
m : Môđun pháp
b w
: Chiều rộng vành răng d : Đường kính vòng lăn bánh chủ động
: Hệ số kể đến sự trùng khớớ́p của răng
Vớớ́iεα =1,73là hệ số trùng khớớ́p ngang
Yβ : Hệ số kể đến độ nghiêng của răng
YF3,YF4 :Hệ số dạng răng của bánh 3 và 4
TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Theo 6.18/109[TL1] ta có : Vớớ́i hệ số dịch chỉnh x3=0 Tra bảng 6-18 được Y F 3 =3,8 YF4=3,6
KF : Hệ số tải trọng khi tính về uốn
K F=K Fβ.K Fα. K FV Trong đó: KFβ = 1,24. Tra bảng 6-7/98[TL1] vớớ́i ψ bd =0,81 Theo bảng 6.14/107[TL1] chọn KFα = 1,37 KFV= 1 + Trong đó: =>KFV=1+ 2,887.51.66,34 =1,026 2.110764,88.1,24 .1,37 KF=1,24.1,37.1,026 = 1,74
Ys - Hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đến tập trung ứng suất Ys = 1,08- 0,0695 .ln (m) Vớớ́i m =2 mm Thay số Ys=1,08-0,0695.ln 2 = 1,03
YR- Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng , chọn yR= 1 ( bánh răng phay )
YxF -Hệ số xét đến kích thướớ́c bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn. YxF = 1 do da<400
Thay vào 6.43 ta có σF 3 =2. T 2 . K F .Y ε .Y β .Y F 3 = 2.110764,88 .1,74 .0,59.0,89 .3,8 =113,66< [σF3 ]=253 MPa bw . dw 2 . m51.66,34 .2 31
< F3 =257,1 MPa σ F4=σ F3 Y F 4 Y F 3
Như vậy độ bền uốn thỏỏ̉a mãn
Điều kiện về quá tải theo công thức 6-48/110[TL1] và 6-49/110[TL1] vớớ́i Kqt = Tmax/T = 2,2
σHmax =σ H √Kqt =409,77. √2,2=607,78 < [σ H ]max =1260 MPa
σF 3 max=σ F 3. Kqt =113,66.2,2=250,052<[σ F 3 ]max=464 MPa
σF 4 max=σ F4. Kqt =119,97.2,2=263,934<[σ F3 ]max =360 MPa
Vậy khả năng quá tải đạt yêu cầu Thông số và kích thướớ́c bộ truyền:
Thông số Khoảng cách trục chia Mô đun Tỉ số truyền Khoảng cách trục Đường kính chia Đường kính lăn Đường kính đỉnh răng
Đường kính đáy răng
Đường kính cơ sở
Góc nghiêng của răng Góc prôfin gốc
Góc prôfin răng
TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Góc ăn khớớ́p
Số bánh răng
Tổng hệ số dịch chỉnh
Hệ số trùng khớớ́p ngang
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT ĐỠ NỐI 3.1.Thiết kế trục.