bài thiế kế mon chi tiet may

II.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP
CHẬM (bộ truyền bánh răng thẳng)
1.Chọn vật liệu chế tạo bánh răng
-Bánh nhỏ: thép 45 thường hóa, σ
b
= 580
N/mm
2
, σ
ch
= 290 N/mm
2
, HB = 190HB, phôi rèn (giả
thiết đường kính phôi dưới 100 ÷ 300 mm)
-Bánh lớn: thép 35 thường hóa, σ
b
= 480N/mm
2
,
σ
ch
= 240 N/mm
2
, HB = 160HB, phôi rèn (giả thiết đường
kính phôi 300 ÷ 500 mm)
2.Định ứng suất cho phép
Số chu kì làm việc của bánh lớn, theo công thức 3-3,
trang 42, sách TKCTM
N
2
= 60.u.n.T

Trong đó:
u: Số lần ăn khớp của bánh răng khi bánh răng
quay 1 vòng
n: Số vòng quay trong 1 phút của bánh răng
T: tổng số giờ làm việc (3năm
x
300 ngày
x

2ca/ngày
x
8giờ/ca)
N
2
= 60.3.300.2.8.112 = 97.10
6
Số chu kì làm việc của bánh nhỏ
N
1
= i
bt
.N
2
= 2.61.97.10
6
= 253,17.10
6
Vì N
1
và N

2
đều lớn hơn số chu kỳ cơ sở của đường
cong mỏi tiếp xúc và đường cong mỏi uốn nên khi tính
ứng suất cho phép của bánh nhỏ và bánh lớn lấy
1
'',
==
NN
kk
Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ
[σ]
tx1
= 2,6.HB = 2,6.190 = 494 N/mm
2
Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn
[σ]
tx2
= 2,6.HB = 2,6.160 = 416 N/mm
2
Để định ứng suất uốn cho phép, lấy hệ số an toàn n =
1,5 và hệ số tập trung ứng suất ở chân răng Kσ = 1,8 (vì là
phôi rèn, thép thường hóa), giới hạn mỏi của thép 45 là
σ
– 1
= 0,43.580 = 249,4 N/mm
2
và của thép 35 là
σ
– 1
= 0,43.480 = 206,4 N/mm

2
Vì bánh răng quay 1 chiều:
Ứng suất uốn cho phép của bánh nhỏ:
[σ]
u1
=
2
/138
8,1.5,1
4,249.5,1
mmN≈
Ứng suất uốn cho phép của bánh lớn:
[σ]
u2
=
2
/115
8,1.5,1
4,206.5,1
mmN≈
3.Sợ bộ chọn hệ số tải trọng K = 1,3
4. Chọn hệ số chiều rộng bánh răng ψ
A
= 0,4
5.Tính khoảng cách trục A. Theo công thức 3-17sách
TKCTM
( )
[ ]
3
3

2
2
2
6
.
.
.
.
10.05,1
1
n
NK
i
iA
Abt
tx
bt
ψσ








+≥
( )
3
2

6
50.4,0
05,4.3,1
.
61,2.416
10.05,1
161,2








+≥A
)(26,226 mmA ≥
6.Tính vận tốc vòng và cấp chính xác để chế tạo bánh
răng
Theo công thức 3-17, trang 46, sách TKCTM
)/(
)1.(1000.60
2
1000.60

111
sm
i
nAnd
v

bt
+
==
ππ

)/(17,3
)161.2.(1000.60
483.26,226 2
sm≈
+
=
π
Theo bảng 3-11, trang 46, sách TKCTM, với vận tốc
này thì có thể chế tạo bánh răng theo cấp chính xác 9
7.Xác định chính xác hệ số tải trọng K
Vì tải trọng không thay đổi và độ rắn của các bánh
răng HB < 350 nên K
tt
= 1,1(bảng 3.12, trang 47)
Với cấp chính xác 9 và vận tốc vòng v < 3 m/s, tra
bảng 3-14 tìm được K
đ
= 1,1
Do đó K = 1.1,1 = 1,1
Vì trị số K chênh lệch nhiều so với dự đoán sơ bộ nên
tính lại khoảng cách trục A . Theo công thức (3-21)sách
TKCTM

3

sb
sb
K
K
AA =
=
3
.
3,1
1,1
.26,226
=214(mm)
8.Xác định môđun, số răng và chiều rộng bánh răng
Môđun :
m = (0,01 ÷ 0,02).214 = (2,14 ÷ 4,28)(mm)
Lấy m = 3 mm
Số bánh răng nhỏ. Theo công thức 3-24 sách
TKCTM
5,39
)161,2.(3
214.2
)1.(
.2
1
=
+
=
+
=
bt

im
A
Z
Lấy Z
1
=40
Số bánh răng lớn. Theo công thức 3 – 27 sách
TKCTM
Z
2
= i
bt
.Z
1
= 2,61.40 = 104 (rang)
Chiều rộng bánh răng
b = ψ
A
.A = 0,4.214 = 86( mm).
9.Kiểm nghiệm ứng suất uốn của răng
Hệ số biến dạng răng của bánh nhỏ y
1
= 0,499 ; bánh
lớn y
2
= 0,517
Kiểm nghiệm ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ.
Theo công thức 3-33, sách TKCTM
11
2

2
6
2
1
1
6
1
][
/12
86.483.40.3.499,0
19,4.1,1.10.1,19

10.1,19
uu
n
đ
u
mmN
bnZmy
NK
σσ
σ
<
===
Kiểm nghiệm ứng suất uốn tại chân răng bánh lớn.
Theo công thức 3-34, sách TKCTM
22
2
2
1

12
][
/6,11
517,0
499,0
.12.
uu
uu
mmN
y
y
σσ
σσ
<
===
10.Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền
Môđun pháp m = 3 mm
Số răng Z
1
= 40; Z
2
= 104
Góc ăn khớp α
n
= 20
0
Đường kính vòng chia (vòng lăn), theo bảng 3-5
)(312104.3.
)(12040.3.
22

11
mmZmd
mmZmd
c
c
===
===
Khoảng cách trục
)(216
2
312120
mmA =
+
=
Chiều rộng bánh răng truyền b = 86 mm
Đường kính vòng đỉnh răng, theo bảng 3-4, sách
TKCTM
D
e1
= d
c1
+ 2.m = 120 + 2.3 = 126 (mm)
D
e2
= d
c2
+ 2.m = 312 + 2.3 = 318 (mm)
Đường kính vòng chân răng, theo bảng 3-4, sách
TKCTM
D

i1
= d
c1
- 2,5m = 120 - 2,5.3 = 112,5 (mm)
D
i2
= d
c2
– 2,5m = 312 - 2,5.3 = 304,5 (mm)
11.Tính lực tác dụng lên trục, theo công thức 3-50,
sách TKCTM
Lực vòng
1
.2
d
M
P
x
=
)/(
.10.55,9
6
mmN
n
N
M
x
=
)(33,1331
483.120

04.4.2.10.55,9
6
NP ==
Lực hướng tâm
)(6,48420.33,1331.
0
NtgtgPP
nr
≈==
α
 BẢNG TỔNG HỢP CÁC THÔNG SỐ
A b Z d d
e
d
i
P P
r
Bán
h
dẫn
226,2
6
8
6
40 12
0
12
6
112,
5 1331,3

3
484,
6
Bán
h bị
dẫn
8
1
10
4
31
2
31
8
304,
5

Câu 1 :Tại sao dùng bánh răng nghiên làm bánh răng cấp nhanh mà không dùng
bánh răng trụ răng thẳng.?
Trả lời:bởi bánh nghiên chịu tải tốt hơn đồng thời ăn khớp êm hơn bánh trụ răng
thẳng nên khi làm việc ở vận tốc cao ít bị khua,bị rung do đó bảo vệ an toàn cho
trục và ổ.
Câu 2:Tại sao dùng phương pháp thường hóa để làm bánh răng mà không dùng
các phương pháp khác.?
Trả lời:vì thường hóa làm răng cứng hơn nhưng không bị quá giòn tránh được hiện
tượng gãy răng do mỏi,đảm bảo bộ truyền làm việc tốt và lâu dài hơn so với các
phương pháp như tôi, ram cũng làm tang độ cứng nhưng làm thép bị giòn không
đảm bảo khi dùng thiết kế bánh răng.
Câu 3:Tại sao vật liệu làm bánh nhỏ là thép 45 còn bánh lớn lại dung thép 35.?
Trả lời:vì thép 45 có hàm lượng cacbon cao nên độ cứng cao hơn,cơ tính tốt hơn

do đó cũng chịu tải tốt hơn,với bánh nhỏ là bánh dẫn nên tốc độ quay nhanh cần độ
bền và độ cứng cao để đảm bảo bộ truyền làm việc lâu dài tránh hiện tượng mòn
không đều giữa 2 bánh dẫn đến tạo tiếng ồn khi làm việc còn bánh lớn là bánh bị
dẫn tốc độ và tải trọng thấp nên không cấn dung thép 45 cho tốn kém mà chỉ cần
đảm bảo độ bên là được,
Câu 4:Tại sao lại tính toán theo ứng suất tiếp xúc và kiểm tra theo ứng suất uốn.?
Trả lời:bởi đây là hộp giảm tốc kín nên đảm bảo đk bôi trơn đươk do đó cần thiết
kế theo ứng suất tiếp xúc đẻ tránh tróc rổ bề măt làm việc,kt theo ứng suất uốn đẻ
tránh gãy rang do mỏi hay quá tải.
Câu 5:Nếu chọn khoảng cách trục lớn hơn dự định thì điều gj xảy ra.?
Trả lơi.trươc tiên là không đảm bảo điều kiên ăn khớp làm giảm chất lượng làm
việc,thứ 2 là tạo tiếng ôn và gây rung do va đập nguy cơ gãy và trốc rổ bề mặt
cao,thậm chí khi sai lệch lơn sẽ không làm việc được.
Câu 6:Tại sao phải định ứng suất cho phép.tải trọng cho phép.?
Trả lời:Để đảm bảo độ bền, tuổi thọ cho bộ truyền,nếu để ứng suất thưc sinh ra
vượt quá định mức sẽ dẫn đến các phá hủy không mong muốn như phá hủy mỏi…
Định tải trọng đẻ biết khả năng chịu tải của bánh răng mà phân phối tải trọng phù
hợp,đảm bảo bộ truyền làm việc lâu dài.
Câu 7:Nếu ứng suất uốn tại chân răng vượt quá thì xảy ra hiện tượng gì?
Trả lời:Trong trường hợp này dễ dẫn đến hiện tượng mòn ở vùng chân răng,lâu dài
dẫn đến gãy răng làm hư hỏng bộ truyền.