4.2.3.1 Tính cặp răng ăn khớp ngoài
Xác định đường kính vòng lăn bánh nhỏ theo công thức (6.84):
√
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Page 76
- Với răng thẳng ; u =
- Theo bảng 6.26, 127115 Nmm. Trong đó: = 9,55.106. 885995 Nmm
- Số bánh vệ tinh c = 3 , dùng bánh trung tâm tùy động, do đó 1,2
- Với truyền động A, chọn 0,7 ,theo bảng 6.7, 1,2 (hình 6.5) do đó theo (6.83) 1,2+1,2-1=1,3 , thay vào bảng (6.84) được:
√ 39,5 mm
Xác định các thông số ăn khớp
- Chiều rộng vành răng 0,7.39,5 =27,65. Lấy 28 - Theo (6.87), môđun m = = 28/(12…15) = 2,33…1,86 Lấy môđun tiêu chuẩn (bảng 6.8) m = 2 mm
- Khoảng cách trục 0,5.39,5.(2,485+1) = 68,8 Lấy mm.
- Tổng số răng 2.70/ 2 =70 , do đó số răng bánh trung tâm 1 và bánh vệ tinh 2 sẽ là: 20 , 50 - Đường kính vòng lăn: 2.70/(2,485+1) = 40 mm 2,485.40 = 100 mm
Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc:
Theo (6.33), ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc
√ - Theo bảng 6.5, ; - Theo (6.35) Với arctg(tg20/cos0)= Do đó theo (6.34): √ √
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Page 77 - Theo (6.37), 28.sin0/( ) =0 Do đó theo (6.38), √ = √ Trong đó theo (6.38b): [ ( )] - Đường kính vòng lăn bánh nhỏ: = 2.70/(2,485 + 1) = 40,17 - Theo (6.40),
Với 6,3 m/s theo bảng 6.13 dùng cấp chính xác 8. Theo bảng 6.14 với cấp chính xác 8 và m/s, 1,1
Theo (6.42), √ 0,004.56.6,3√ =7,5
Trong đó theo bảng 6.15, , theo bảng 6.16, 56. Do đó, theo (6.41)
1,02
Theo (6.39) 1,1.1,31.1,02=1,467 Thay các giá trị vừa tính được vào (6.33) ta được
274.1,764.0,777.√ =852MPa - Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép:
Theo (6.1) với 6,3m/s > 6m/s, ; với cấp chính xác động học là 8, chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 7, khi đó cần gia công đạt độ nhám
, do đó ; với , , do đó theo (6.1) và (6.1a):
903,3.1,02.0,95.1=875,3MPa
Như vậy , do đó không cần tăng thêm khoảng cách trục và không cần tiến hành kiểm nghiệm lại.Kết quả được :
Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn: Theo (6.43):
Theo bảng 6.7, ; theo bảng 6.14 với m/s và cấp chính xác 8,
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Page 78
√ 0,011.56√ = 3,27
Trong đó theo bảng 6.15, , theo bảng 6.16, 56 . Do đó theo (6.46)
1,007 Do đó 1,61.1,4.1,007=2,27
- Với 1,656 , =1/1,656= 0,6 - Với = 0 , 1
- Số răng tương đương:
Theo bảng 6.18 ta được , 3,65
Với m = 2 mm , 1,08-0,0695ln(2)=1,03 ; 1 ( bánh răng phay) ; 1 ( , do đó theo (6.2) và (6.2a):
314.1.1,03.1= 323,42MPa Tương tự được 243,6 MPa
Thay các giá trị vừa tính được vào công thức trên:
Kết quả đều nghiệm.
4.2.3.2 Tính cặp răng ăn khớp trong
Xác định các thông số ăn khớp của bánh răng trong 3:
- Số răng bánh 3: 20.5,97 = 120 , kiểm tra điều kiên lắp (6.70):
, k không phải là số nguyên.
Chọn 118 răng, điều kiện lắp thỏa mãn nhưng để giữ nguyên khoảng cách trục đã tính 70 mm cần tiến hành dịch chỉnh bánh 3.
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Page 79 = 1,12 Trong đó: ( ) arcos( )=
trị số của inv = tg - tra trong bảng P 2.1, Phụ lục. Như vậy chọn hệ số dịch chỉnh bánh 3: 1,12
- Tỉ số truyền thực tế của cặp răng 2-3:
=2,36
- Đường kính vòng lăn bánh 3:
243 mm - Theo bảng 6.28, chiều rộng vành bánh răng 3
(24.2…43.7) mm Lấy 35 mm
Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc: Theo (6.33), thay chỉ số 1 bằng 2, và √
- Đường kính vòng lăn bánh vệ tinh 2 103 mm - Theo bảng 6.5, - Theo (6.34), √ 1,638 - Theo bảng 6.1 Với ; tính theo bảng 6.11 Do đó theo (6.36a) √ 0,88 127115.2,485/3=105293 Nmm - Hệ số tải trọng
Trong đó đối với ăn khớp trong ; dùng bánh trung tâm tùy động Do đó = 1,2; vận tốc vòng của bánh vệ tinh đối với cần
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Page 80
Trong đó: theo bảng 6.24, 2.5,97.430/(1-5,97) =1033 vg/ph
Theo bảng 6.13 với v = 5,4 m/s dùng cấp chính xác 8.Theo (6.42)
√ 0,004.73.5,4√ =10,25 m/s, trong đó (bảng 6.15), (bảng 6.16), do đó 1+10,25.28.100/2.127115.1.1=1,11 như vậy
1,2.1,09.1,11=1,45
Thay các giá trị vừa tính được vào (6.33):
274.1,638.0,88√ = 334 MPa < =481,8.0,95 = 457,7 MPa
Trong đó chọn độ nhám mặt răng do đó 0,95
Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn: Theo (6.43) thay chỉ số 1 bằng 2:
- 1,2.1.1,018 = 1.22
Trong đó : ; với cấp chính xác 8 và v = 5,4 m/s, tính được 1,018, 1.2
- Với 1,788, 0,6 - Với , 1 ;
- Theo bảng 6.18 với 50, 3,65 ; theo h.65, với 118, 1,12 , 30 , 3,47
Do đó :
2.105293.1,22.1.0,6.3,65/(28.103.2) = 97,3 Mpa < 233,5 MPa
97,3.3,47/3,65 = 92,5 Mpa < 236,5 MPa;
Kiểm nghiệm răng về quá tải:
Theo (6.48) với 2 , √ , Theo (6.49), 97,3.2 = 194,6 Mpa < 4.2.3.3 Chọn ổ lăn cho bánh vệ tinh
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Page 81
100-(2,5-2.0)2 = 95
Chọn chiều dày vành răng bánh vệ tinh: H >2m = 2.2=4 . Lấy H = 5 mm. Do đó đường kính ngoài của ổ lăn
95 – 2.5 = 85 mm
Theo bảng P2.8, phụ lục, chọn ổ đũa đỡ lòng cầu hai dây có đường kính trong d= 45 mm, đường kính ngoài D = 85 mm, khả năng tải trọng C = 35,3 kN.
Xác định thời hạn sử dụng của ổ:
Theo (6.88), √(
)
- Hệ số kể đến vòng nào quay V= 1,2 (vòng ngoài quay) - Chọn hệ số an toàn s = 1,3 - Chọn số ổ lăn bánh vệ tinh j = 2 do đó 1 - Lực li tâm 182 N Trong đó: , , , 105 , 0,5 (ổ đặt trong bánh vệ tinh).
Thay các giá trị vừa tính được vào công thức (6.88) ta được:
7276 N Trong đó 1,1 (ổ tự lựa chọn).
Theo công thức(11.1), thời hạn sử dụng ổ 193,3 triệu vòng, do đó thời hạn sử dụng ổ tính bằng giờ sẽ là: (công thức 11.2)
3118 giờ Trong đó
4.2.3.4 Các thông số và kích thước bộ truyền
Khoảng cách trục chia 70mm 70 mm Khoảng cách trục lăn 70 mm 70 mm
Môđun m = 2 m = 2
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Page 82 Số răng bánh răng 20 50 118 Hệ số định chỉnh 0 0 1,12 Chiều rộng vành răng 28 mm 28 mm 35 mm Đường kính chia 40 mm 100 mm 236 mm Đường kính vòng lăn = 40,17 mm = 103 mm = 243 mm Đường kính đỉnh răng 45 mm 104 mm 228 mm
Đường kính đáy răng 35 mm 99 mm 245 mm
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Page 87
CHƯƠNG V
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.Wind Turbines Fundamentals Technologies Application Economics
Erich Hau
2.Theoretical aerodynamics
Louis Melville Milne Thomson
3. Wind Tunnel Tests of the NACA 63-415 and a Modified NACA 63-415 Airfoil
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Page 88 4.Wind Energy Engineering
Pramod Jain
5.Wind turbine gearbox technologies
Adam M. Ragheb and Magdi Ragheb
6.Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí [6.1] Tập 1
[6.2] Tập 2
Trịnh Chất - Lê Văn Uyển