g. Kiểm nghiệm xích theo độ bền: Ta xét hệ số an toàn;
5.7 Bộ truyền bánh răng côn răng thẳng: 1 Chọn vật liệu :
5.7.1 Chọn vật liệu :
Do yêu cầu tải trọng nhỏ , theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế . ơ đây ta chọn vật liệu cho 2 bánh răng dựa vào bảng ( 6.1 ) (sách TTTKHDĐCK-Tập I )
Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241...285 , = 850 ( mpa) , = 580( mpa) Chọn độ rắn HB = 250 (mpa ) cho cả 2 bánh
5.7.2 Xác định ứng suất cho phép:
= 2HB + 70 = 1,8.HB = 1,1
= 1,75
Với và lần lượt là ứng suất uốn cho phép và ứng suất tiếp xúc cho phép, với số chu kỳ cơ sở trị số tra bảng ( 6.2 )
và Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn = 2.250 + 70 = 570 (Mpa )
= 1,8.250 =450 (Mpa ) Ta có = . ( công thức 6.1.a ) = .
Với là bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn = 6 khi độ rắn HB < 350 Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc
=30 ( công thức 6.5 )
là số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn = 4.106
, là số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương khi bộ truyền chịu tải trọng tỉnh = = N = 60.c.n1.t = 60.1.300.26280= 47304.104
Với c=1 là số làn ăn khớp trong 1 vòng quay
t tổng thời gian làm việc của bánh răng đang xét (3 năm) = 0,575
= 0,45
= 1 bộ truyền quay một chiều
ứng suất cho phép 115,7 (Mpa ) , 297,95 (Mpa ) ứng suất cho phép khi quá tải 2,8. =2,8.580 = 1624 (Mpa) ứng suất uốn cho phép khi quá tải : = 0,8.580 = 464 (Mpa )
5.7.3 Tính toán:
a. Xác định chiều dài côn ngoài hoặc đường kính bánh chia :
Re =
= . Trong đó :
= 0,5 , :Hệ số phụ thuộc vào vật liệu bánh răng và loại răng với truyền động bánh răng côn răng thẳng bằng thép =100 ()
:hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng bánh răng côn tra bảng 6.21 = 1,07
: Hệ số chiều rộng vành răng = b/ = 0,25...0,3 chọn = 0,3
T1 : Moment xoắn trên trục bánh chủ động (Nmm ) T1 = T2/u
T2 = 6Txich/u + Tvit/u =6.2330/1.0,95 + 3267,65/0,5.0,98 = 21384,45 T1 = 21384,45 / 0,95 = 22509,94
ứng suất tiếp xúc cho phép = 297,15 ( Mpa )
Vậy
Re = =77,01 = =113,66
b. Xác định các thông số ăn khớp :
Để tránh cắt chân răng số răng tối thiểu là : = Trong đó : = arctag = arctag
Để răng đủ độ bề uốn mođun ngoài
mte = , b = . Re = 0,3.77,01 = 23,103 => mte 2,646 (mm)
tra bảng 6.22 ta được , z1p = 26 => số răng z1 = 1,6. z1p = 1,6.26 = 41,6 lấy 42 đường kính trung bình và mođun trung bình
dm1 = ,de1 = (1-0,5.0,3).113,66 = 96,611 (mm) mtm = dm1/z1 = = 2,3
-Xác định mođun : mte = = = 2,705 >2,5
tính lại : mtm = mte. = 3. =2,55
và dm1 = mtm. = 2,55.42 = 107,1 (mm) -xác định số răng bánh đai và góc ôm đai z2 = u. z1 = 1.42 = 42 ( răng )
góc côn chia : = arctag = arctag = 450 = 90- = 450
c. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc :
ng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng bánh răng côn phải thỏa mãn điều kiện = .
rong đó :
: hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp . bảng 6.5 => = 274 : hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc , tra bảng 6.12 => = 1,67 : hệ số kể đến sự trùng khớp bánh răng = = = 0,89 : hệ số trùng khớp ngang : = .cos = .cos 1,6
: hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc = = 1,07.1.1,35 = 1,44
= 1 : Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp : hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp
= 1 + , =
= (m/s) = = 1,68 (m/s) phải nhỏ hơn vHmax bảng 6.17 a bảng 6.15,6.16 => H = 0,006 , = 47 => = = 6,93 < vHmax = 240 T1 = 22509,94 (N.mm) b= . Re = 0,3.77,01 = 23,103 (mm) = 297,95 (Mpa ) => = = 1,35 = 274.1,67.0,89 = 259,81