đồ án: môn học chi tiết máy, chương 3 ppt

Chng 3: TíNH Bộ TRUYềN BáNH RĂNG
TRONG HộP GIảM TốC
1.Chỉ tiêu tính toán:
Trong quá trình làm việc, răng của bánh răng có thể bị hỏng
ở mặt răng nh- tróc rỗ , mòn , dính , hoặc hỏng ở chân răng nh-
gẫy , trong đó nguy hiểm nhất là tróc rỗ mặt răng và gẫy răng . Đó
là các phá hỏng mỏi do tác dụng lâu dài của ứng suất tiếp xúc và
ứng suất uốn thay đổi có chu kỳ gây nên . Ngòai ra răng có thể bị
biến dạng d-, gẫy giòn lớp bề mặt , hoặc phá hỏng tĩnh ở chân
răng. Vì vậy khi thiết kế cần tiến hành tính truyền động bánh răng
theo các chỉ tiêu sau :
+) Độ bền tiếp xúc
+) Độ bền uốn
+) Kiểm nghiệm răng về quá tải
2.Tính toán bộ truyền cấp nhanh-bánh trụ răng thẳng.
2.1. Chọn vật liệu.
Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống
nhất hoá trong các khâu thiết kế nên ở đây ta chọn vật liệu 2 cấp
bánh răng là nh- nhau.
Bánh nhỏ : Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241
285
có:


b1
= 850 Mpa ;
ch 1
= 580 Mpa . Chọn HB
1
= 245
(HB)

Bánh lớn : Thép 45, tôi cải thiện đạt độ rắn HB 192 240
có:


b2
= 750 Mpa ;
ch 2
= 450 Mpa . Chọn HB
2
= 230 (HB)
2.2. Xác định ứng suất cho phép.
Theo bảng 6.2 với C45 , tôi cải thiện đạt độ rắn HB < 350 ta
có :

lim
0
H

= 2.HB + 70 ; S
H
= 1,1 ;
lim
0
F

= 1,8.HB ; S
F
=
1,75
a) Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép

HLxHVR
H
H
H
KKZZ
S

lim
0











;
Chọn sơ bộ Z
R
Z
V
K
xH
= 1

HHLHH
SK
0
lim


+) S
H
: Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc: S
H
=1,1.
+)
lim
0
H

: ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu
kì cơ sở
Với bánh nhỏ :
0
Hlim1
=2. 245 + 70 = 560 MPa.
Với bánh lớn :

0
Hlim2
= 2.230 + 70 = 530 MPa.
Mặt khác : K

HL
=
H
m
HEHO
NN với m
H
= 6.
+) m
H
: Bậc của đ-ờng cong mỏi khi thử về tiếp
xúc.
+) N
HO
: Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử
về tiếp xúc: N
HO
= 30. H
4,2
HB
(H
HB
: độ rắn
Brinen)
Với bánh nhỏ :
74,2
1
10.6,1245.30
HO
N

Với bánh lớn :
74,2
2
10.4,1230.30
HO
N
+) N
HE
: Số chu kì thay đổi ứng suất tiếp xúc t-ơng
đ-ơng:


iji
ji
HE
tnTTcN / 60
3
1
2
1,





CKiii
i
j
j
HE

ttTTt
u
nc
N /./.
.
.60
3
1
2
1



( j = 1

2)


c: Số lần ăn khớp trong một vòng quay.


T
i
, n
i
, t
i
: Lần l-ợt là mômen xoắn , số vòng
quay và tổng số giờ làm việc ở chế độ i của bánh răng đang xét.

ckiii
i
HE
ttTTt
u
nc
N /./
.
.60
3
1
2
1
1
1
2

2
733
2
10.98,10
8
3
7,0
8
5
.1.20000.
91,3
9,474
.1.60
HOHE
NN
1,4.10
7



1
77
211
10.93,4210.98,10.91,3.
HOHEHE
NNuN 1,6.10
7
Ta có : N
HE1
> N

HO1
=> K
HL1
= 1
N
HE2
> N
HO2
=> K
HL2
= 1

[
H
]
1
= MPa509
1,1
1.560
; [
H
]
2
= MPa8,481
1,1
1.530

Với bộ truyền cấp nhanh bánh trụ răng thẳng ta có:

MPa
HHHH
8,481,min
221
'


b) Xác định ứng suất uốn cho phép:


FLFCxFSR
F
F
F
KKKYY
S

lim
0

Chọn sơ bộ Y
R
.Y
S
.K
xF
= 1



FLFC
F
F
F
KK
S

lim
0

+)
0
Flim
: ứng suất uốn cho phép phép ứng với số chu
kì cơ sở
Với bánh nhỏ :
MPa
F
441245.8,1
0
1lim



Với bánh lớn : MPa
F
414230.8,1
0
2lim

+) S
F
: Hệ số an toàn khi tính về uốn: S
F
=1,75.
+) Số chu kì thay đổi ứng suất uốn t-ơng đ-ơng:


iji
ji
HF
tnTTcN / 60
6
1
2
1,





CKiii
i
j
j
HF
ttTTt
u
nc
N /./.

.
.60
6
1
2
1



(j = 1

2)
Với bánh lớn :
766
2
10.5,9
8
3
7,0
8
5
.1.20000.
91,3
9,474
.1.60

FE
N
Với bánh nhỏ :
77
211
10.15,3710.5,9.91,3.
HFFE
NuN
Vì N
FE1
= 37,15.10
7
> N
FO
= 4.10
6
nên K
FL1
= 1,
N
FE2
= 9,5.10
7
> N
FO
= 4.10
6
nên K

FL2
= 1
Do đó theo thiết kế với bộ truyền quay một chiều K
FC
= 1,
ta đ-ợc:
[

F1
] = 441.1.1/1,75 = 252 MPa,
[

F2
] = 414.1.1/1,75 = 236,6 MPa,
c) Xác định ứng suất quá tải cho phép:
Theo 6.13 và 6.14 ta có:



MPa1260450.8,2.8,2
2ch
max
H




MPa464580.8,0.8,0
1ch
max

1F




MPa360450.8,0.8,0
2ch
max
2F
