Do an CTM Chuong III

III TÍNH TOAN BÔ TRUYÊN BANH RĂNG

1.3. Tính toán bộ truyền bánh răng

1.3.1. Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng

A chọn vật liêu

Chọn vật liệu cho bánh răng nhỏ là thép C45 tôi cải thiện độ rắn 280HB =850

(Mpa), =580 (Mpa)

Chọn vật liệu làm bánh răng lớn là thép C45 thường hóa độ rắn 260HB

=850(Mpa), =580 (Mpa)

B. Xác định ứng xuất cho phép

b.1. Tính ứng suất tiếp xúc cho phép

Theo công thức 6.1a (t 91)

- : Hệ số an toàn =1,1

Tra bảng 6.2 (94)

=2HB+70=2.280+70=630 (Mpa)

=2HB+70=2.260+70=590 (Mpa)

Theo công thức 6.7: Chu kì chịu tải của các bánh răng là

Theo công thức 6.5

Vậy ta có =

Ta có:

Thay các thông số vào công thức 6.1a

Ta được : =572,7 (Mpa)

=536,4 (Mpa)

Vậy ứng suất tiếp xúc lấy để tính toán là =554,6 (Mpa)

b.2. Tính ứng suất uốn cho phép

Theo công thức 6.2:

Tương tự ta có chu kì chịu uốn

=1,8HB=1,8.280=504 (tra bảng 6.2)

=1,8.260=468

Ta tính được =

Ta có:

tuong tự

-Hệ số an toàn =1,75 (tra bảng 6.2)

- - Đặt tải 1 phía

Thay số ta tính được:

=288 (Mpa)

=267,43 (Mpa)

Vậy ta lấy =277,72 (Mpa) để tính toán

b.3 Ưng suất cho phép khi quá tải

+Ứng suất tiếp xúc quá tải theo công thức 6,13:

(với răng thường hóa hoặc tôi cải thiên)

Ta tính được =2,8.580=1624 (Mpa)

=2,8.580=1624 (Mpa)

+ Ứng suất uốn quá tải theo công thức 6.14: ( cho thép độ cứng HB<350)

Như vậy =0,8.580=464 (Mpa)

=0,8.580=464 (Mpa)

C. Xác định các thống số cơ bản của bộ truyền

Theo công thức (6.15a-96) về tính khoảng cách trục

Xác định đường kính vòng chia bánh nhỏ:

Trong đó , là hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm bánh răng và loại răng bảng 6.5

=49,5 ( ), =77 ( )

- Mômen xoán trên trục chủ động: =31900 (N.mm)

u: Tỉ số truyền u=5,31

=536,4 (Mpa)

tra bảng 6.6 và chú thích 4: = 0,39

=1,3

: Hệ số tập trung tải trong tra bảng 6.7 =1,045


D. Xác định các thông số ăn khớp

1. Xác định môdun

=( ) (mm)

Lấy m=2 (mm)

2. Xác định số răng và hệ số dịch chỉnh

a. Xác định số răng

Theo công thức 6.19 =18,5

Lấy =19(răng)

=19.5,31=100,89

Lấy =101 (răng)

Do đó tỷ số truyền thực là:

- Tính lại khoảng cách trục 120(mm)

Chọn =120 (mm)

Do đó ta không cần dịch chỉnh

E. Kiểm nghiêm răng về độ bền tiếp xúc

Ứng suất tiếp xúc xuất hiên trên mặt răng xác định theo công thức

6.33:

-Hệ số kể đến cơ tính của bánh răng ăn khớp tra bảng 6.5 (96)

=274 ( )

-Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc công thức 6.34

=1,76

Với , được tính theo công thức trong bảng 6.11

= , =0

-Hệ số trùng khớp dọc theo công thức 6.37

=46,8/2.3,14=7,5

( = : Chiều rộng vành răng)

Do >1 nên được tính theo công thức 6.36c:

: Tính theo công thức gần đúng 6.38b ta được =1,68 (hệ số trùng khớp ngang)

Thay vào ta tính được =0,77

-Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc


Ta đi tính theo công thức 6.41

=

-Tính theo công thức 6.42

=4,52 ( =0,006 tra bảng 6.15, =56: tra bảng 6.16, =2,83(m/s)

Thay số ta được

(Mpa/ )<

F kiểm nghiểm răng về độ bền uốn

Theo công thức 6.43 và 6.44

Trong đó:

=0,6

=1 (hệ số kể đến độ nghiêng của răng ở đây =0)

, (hệ số dạng răng của bánh 1 và bánh 2 tra bảng 6.18)

=4,08

=3,60

-hệ số tải trong khi tính về uốn: (công thức 6.45)

(công thức 6.46)

= ( tra bảng 6.15)

Thay số vào 6.46 ta được =1,3=> =1,495

Thay vào 6.43 ta được =65,7 (Mpa/ )

=58 (Mpa/ )

G. Kiểm nghiệm độ bền về quá tải

(Trong đó )

Theo 6.33 đã tính được )

Theo (6.48) =575,3 (Mpa)< =1624 (Mpa)

( =2,8.340=1624 (Mpa) )

Theo (6.49)

=65,7 =88,12 (Mpa)< =0,8.580=464 (Mpa)

=58 =77,82(Mpa)< =0,8.580=464 (Mpa)

Bảng tổng kết

Thông số Kêt quả Thông số Kêt quả

Khoảng cách trục=120

Hệ số dịch chỉnh=0, =0

Môdun m=2 Đường kính vòng chia=38, =202

Chiều rộng vành răng=46,8

Đường kính lăn=37,97, =202

Tỉ số truyền u=5,32 Đường kính đỉnh răng=41,97, =206

Số răng bánh răng=19, =101

Đường kính đáy răng=33,97

=198

1.3.2. Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng

A chọn vật liêu

Chọn vật liệu cho bánh răng nhỏ là thép C45 tôi cải thiện độ rắn 190HB =750

(Mpa), =450 (Mpa)

Chọn vật liệu làm bánh răng lớn là thép C45 thường hóa độ rắn 170HB

=600 (Mpa), =340 (Mpa)

B. Xác định ứng xuất cho phép

b.1. Tính ứng suất tiếp xúc cho phép

Theo công thức 6.1a (t 91)

- : Hệ số an toàn =1,1

Tra bảng 6.2 (94)

=2HB+70=2.190+70=450 (Mpa)

=2HB+70=2.170+70=410 (Mpa)

Theo công thức 6.7: Chu kì chịu tải của các bánh răng là

Thay số ta được ta được chu kì chịu tải của bánh 1 và bánh 2 là

=


Vậy ta có =

Ta có: ( )

Tương tự

Thay các thông số vào công thức 6.1a

Ta được : =409 (Mpa)

=373 (Mpa)

Vậy ứng suất tiếp xúc lấy để tính toán là = =391 (Mpa)

b.2. Tính ứng suất uốn cho phép

Theo công thức 6.2:

Tương tự ta có chu kì chịu uốn

=1,8HB=1,8.190=342(tra bảng 6.2)

=1,8.170=306

Ta tính được

=

Ta có:

- ( ) tương tự ta có:

-Hệ số an toàn =1,75 (tra bảng 6.2)


=195,4 (Mpa)

=174,86 (Mpa)

Vậy ta lấy =185,13 (Mpa) để tính toán

b.3 Ưng suất cho phép khi quá tải

+Ứng suất tiếp xúc quá tải theo công thức 6,13:

(với răng thường hóa hoặc tôi cải thiên)

Ta tính được =2,8.450=1260(Mpa)

=2,8.340=952 (Mpa)

+ Ứng suất uốn quá tải theo công thức 6.14: ( cho thép độ cứng HB<350)

Như vậy =0,8.450=360(Mpa)

=0,8.340=272 (Mpa)

C. Xách định các thống số cơ bản của bộ truyền

Theo công thức (6.15a-96) về tính khoảng cách trục

Trong đó , là hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm bánh răng và loại răng bảng 6.5

=43 ( )

- Mômen xoán trên bánh chủ động: =82205 (Nmm) (bằng một nửa mômen trên trục II

u: Tỉ số truyền u =3,39

=391 (Mpa)

tra bảng 6.6 và chú thích 4: =0,3

=0,698

: Hệ số tập trung tải trong tra bảng 6.7 =1,095

Thay số ta tính được =157,33 (mm)

D. Xác định các thông số ăn khớp

1. Xác định môdun

=( ) (mm)

Lấy m=2,5 (mm)

chọn sơ bộ , do đó

2. Xác định số răng và hệ số dịch chỉnh

Theo công thức 6.31 =23,5

a. Lấy =24 (răng) =81,36

Lấy =81 (răng)

Tỉ số truyền thực của bộ truyền là: u=81/24=3,375

=0,8342

=

Tính lại khoảng cách trục =157,3

Chon =157

E. Kiểm nghiêm răng về độ bền tiếp xúc

Ứng suất tiếp xúc xuất hiên trên mặt răng xác định theo công thức

6.33:

-Hệ số kể đến cơ tính của bánh răng ăn khớp tra bảng 6.5 (96)

=274 ( )

-Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc công thức 6.34

=1,71

(Với , được tính theo công thức trong bảng 6.11

= ( = theo tiêu chuẩn)

= ( =157,3)

Theo công thức 6.35: =0,6035

= )

-Hệ số trùng khớp dọc


= =47,1.sin /(2,5.3,14)=3,31

( = : Chiều rộng vành răng)

Do >1 nên được tính theo công thức 6.36c:

: Tính theo công thức gần đúng 6.38b (hệ số trùng khớp ngang)

=1,74

Thay vào ta tính được =0,758

-Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc


Ta đi tính theo công thức 6.41

=71,53 (mm) theo công thức trong bảng 6.11

-Tính theo công thức 6.42

=0,76 ( =0,002 tra bảng 6.15, =56: tra bảng 6.16, =

1 (m/s) )

=1,095 (đã tính trên)

=1,05(hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng tra bảng 6.14)

Thay số ta được

=1,014

=1,167

=334 (Mpa/ )<

F kiểm nghiểm răng về độ bền uốn

Theo công thức 6.43 và 6.44

Trong đó:

=0,575

(hệ số kể đến độ nghiêng của răng ở đây)

, (hệ số dạng răng của bánh 1 và bánh 2 tra bảng 6.18)

=3,9

=3,61

-hệ số tải trọng khi tính về uốn: (công thức 6.45)

(công thức 6.46)

=2,29 ( =0,006 tra bảng, =56 tra bảng 6.16)

Tra bảng 6.16 và bảng 6.7 ta đc:

Thay số vào 6.46 ta được =1,032=> =1,52

Thay vào 6.43 ta được =50,57 (Mpa/ )

=46,8 (Mpa/ )

G. Kiểm nghiệm độ bền về quá tải

(Trong đó

Theo 6.33 đã tính được )

Theo (6.48) =524,6 (Mpa)< =952 (Mpa)

( =2,8.340=952 (Mpa) )

Theo (6.49)

=52,93 =67,85 (Mpa)< =0,8.450=360(Mpa)

=46,8 =62,8 (Mpa)< =0,8.340=272 (Mpa)

Bảng tổng kết

Thông số Kêt quả Thông số Kêt quảKhoảng cách trục =157 Hệ số dịch chỉnh =0, =0Môdun m=2,5 Đường kính vòng chia =71,91, =242,7Chiều rộng vành răng =47,1 Đường kính đỉnh răng =76,91, =247,7Tỉ số truyền u=3,375 Đường kính đáy răng =66,91

=237,7Số răng bánh răng =24

=81

=

Documents

Do an CTM Chuong III