luận văn: thiết kế chi tiết máy, chương 3 pot

Chng 3: Tính bộ truyền cấp nhanh
a,Xác định chiều dài côn ngoài:
Theo công thức(6.52a)



3
2
1
1
2
1
1
.
.1.
Hbebe
H
Re
uKK
KT
uKR




Trong đó
+,Với K
R
=0,5.K
d
là hệ số phụ thuộc vào vật liệu bánh răng và

loại răng.Truyền động bánh răng thẳng bàng thép K
d
=100 MPa
1/3
K
R
=0,5.100=50 Mpa
1/3
+,K
be
là hệ số chiều rộng vành răng
K
be
=b/R
e
=0,25

0,3
Ta chọn K
be
=0,25
+, K
H

là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều
rộng vành răng bánh răng côn,tra bảng 6.21
ta có

643.0
25,02

5,4.25,0
2
.
1




be
be
K
uK
Trục bánh côn lắp trên ổ đũa ,sơ đồ I ,HB<350 ta đ-ợc K
H

=1,14
Do đó


44,104
91,490.5,4.25,0.25,01
14,1.79,16595
.15,450
2
2



e
R (mm)

b,Xác định các thông số ăn khớp:

31,45
15,4
44,104.2
1
.2
22
1
1





u
R
d
e
e
Do đó tra bảng (6.22) đ-ợc z
1P
=16 với HB<350
z
1
=1,6.z
1P
=1,6.16=25,6
-,Đ-ờng kính trung bình và mô đun trung bình
d

m1
=(1-0,5K
be
).d
e1
=(1-0,5.0,25).45,31=39,65 (mm)

)(55,1
6,25
65,39
1
1
mm
z
d
m
m
tm

Môđun vòng ngoài công thức (6.56)

)(77,1
25,0.5,01
55,1
.5,01
mm
K
m
m
be

tm
te





Theo bảng 6.8 lấy trị số tiêu chuẩn m
te
=2 (mm)
do đó m
tm
=(1-0,5.K
be
).m
te
=(1-0,5.0,25).2=1,75(mm)

66,22
75,1
65,39
1
1

tm
m
m
d
Z
Ta chọn z

1
=23 răng
Số răng bánh lớn z
2
=u
1
.z
1
=4,5.23=103,5
Lấy z
2
=104 răng
Vậy tỷ số truyền thực là u
t
=
1
2
Z
Z
=
23
104
= 522,4
-,Góc côn chia


1
=arctg

2
1
Z
Z
=arctg
0
47,12
104
23








1
+
2
=90
0

2

=90
0
-
1
=90
0
-12,47
0
=77,53
0
Theo bảng 6.20 vơi z
1
=23 chọn hệ số dịch chỉnh đều x
1
=0,4x
2
=-
0,4
Đ-ờng kính trung bình của bánh nhỏ
d
m1
=z
1
.m
tm
=23.1,75=40,25(mm)
Chiều dàI côn ngoài
R
e
=

mmZZm
te
51,10610423.2.5,0 5,0
222
2
2
1

c,Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Theo (6.8)


H
mm
H
HM
udb
uKT
ZZZ
85,0
1 2

1
2
11



-,Theo bảng 6.5 ta Z

M
=274 Mpa
1/3
-,Theo bảng 6.12 với x=x
1
+x
2
=0 ta đ-ợc Z
H
=1,76
-,Theo công thức (6.59a)
Z

=
3
4



Với

=1,88 - 3,2(
21
11
ZZ
) =1,88-3,2
71,1
104
1
23

1








Z

= 874,0
3
71,14


-,Theo công thức (6.61)
K
H
=K
H

.K
H

.K
HV
với bánh răng côn răng thẳng K
H

=1
+,Vận tốc vòng theo (6.22)


sm
nd
V
m
/057,1
60000
79,501.25,40.14,3
60000

11



theo bảng 6.13 dùng cấp chính xác 9
+,Theo (6.64)

H
=
H
.g
0
.v.


1
1

1.
u
ud
m

trong đó
theo bảng 6.15 ta có

H
=0,006
theo bảng 6.16 ta đ-ợc g
0
=82


H
=


648,3
522,4
1522,4.25,40
.057,1.82.006,0

+,Từ công thức (6.63)



HH
mH

HV
KKT
db
K
2

1
1
1

Với b=K
be
.R
e
=0,25.106,51=26,63(mm)
Chọn chiều rộng vành răng b=26(mm)
Thay các giá trị vừa tính đ-ợc vào (6.58) ta có


H
=



MPa45,460
25,40.522,4.26.85,0
1522,4.257,1.79,16595.2
.874,0.76,1.274
2
2

-,Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép:
Theo (6.1) với v=1,075(m/s)<5(m/s) Z
1
=1;với cấp chính xác
động học là 9 ,chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8,khi đó cần
gia công đạt độ nhám
R
a
=2,51,25( m),do đó Z
R
=0,95 ;với d
a
<700mm K
Xh
=1 do đó
theo (6.1) và(6.1a)
[

H
] =[
H
].Z
V
.Z
R
.K
xH
=490,91.1.0,95.1=466,36(MPa)

Nh- vậy

H
=460,45(MPa) < [
H
]=466,36(MPa) thoả mãn điều
kiện bền tiếp xúc
d,Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
theo (6.65)

F1
1
11
85,0
2
mtm
FF
dmb
YYYKT


với
K
be
=b/R
e
=26/106,51=0,244
Tỷ số 628,0
244,02
522,4.244,0

2
.
1




be
be
K
uK
Tra bảng 6.21 ta đ-ợc K
F

=1,25
Theo công thức (6.64)


F
=
H
.g
o
.v


1
11
1.
u

ud
m

Tra bảng 6.15 và 6.16 ta đ-ợc
H
=0,016 và g
o
=82


F
=


722,9
522,4
1522,4.25,40
.057,1.82.016,0

-,Hệ số kể đến tảI trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp tính
theo( 6.68)
K
FV
=1+ 245,1
1.25,1.79,16595.2
25,40.26.722,9
1
2

1

1



FF
mF
KKT
db
-,Hệ số tảI trọng khi tính về uốn là
K
F
=k
F

.K
F

.K
FV
=1,25.1.1,245=1,556
-,Với răng thẳng thì Y

=1
-,Với


=1,71 Y

=1/

=1/1,71=0,585
-,Số răng t-ơng đ-ơng
Z
V1
=Z
1
/cos(
1
)=23/coc(12,47)=23,56
Z
V2
=Z
1
/cos(
2
)=104/cos(77,53)=481,64
Và với x
1
=0,4; x
2
=-0,4 tra bảng 6.18 ta đ-ợc
Y
F1
=3,45; Y
F2
=3,6
Vậỵ


F1

=



MPaMPa
F
14,25796,66
25,40.75,1.26.85,0
45,3.585,0.556,1.79,16595.2
1



F2
=
F1
.



MPaMPa
Y
Y
F
F
F
71,24187,69
45,3
6,3
.96,66

2
1
2


Vậy điều kiện bền uốn đ-ợc bảo đảm:
e, Kiểm nghiệm răng về quá tải:
theo (6.48) với
qt
K =1,8


Hmax
=
H
.






MPaMPaK
Hqt
126076,6178,1.45,460
max


theo (6.49)

F1max
=
F1
.






MPaMPaK
Fqt
46453,1208,1.96,66
max
1



F2max
=
F2
.






MPaMPaK

Fqt
36077,1258,1.87,69
max
2


g,Các thông số và kích th-ớc bộ truyền bánh răng côn:

Bảng 3 :
Các thông sốvà kích th-ớc bộ truyền cấp
nhanh
Chiều dài côn ngoài R
e
106,51
Mô đun vòng ngoài m
te
2
Chiều rộng vành răng b
w
26
Tỷ số truyền U
m
4,522
Góc nghiêng của răng


0
Số răng bánh răng Z Z
1
=23;Z

2
=104
Hệ số dịch chỉnh x x
1
=0,4;x
2
=-0,4
Đ-ờng kính chia ngoài d
e
d
e1
=46;d
e2
=208
Góc côn chia


1
=12,47
0
;
2
=77,53
0
Chiều cao răng ngoài h
e
h
e
=4,4
Chiều cao đầu răng ngoài h

ae
h
ae1
=2,8;h
ae2
=1,2
Chiều cao chân răng ngoài h
fe
h
fe1
=1,8;h
fe2
=3,2
Đ-ờng kính đỉnh răng ngoài d
ae
d
ae1
=51,47;d
ae2
=208,52