đồ án: môn học chi tiết máy, chương 6 ppsx

Chng 6: 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

3.3. Xác định sơ bộ khoảng cách trục:

a
w2

= K
a
(u
2
+1)

3
2
2
2
'

.
baH
H
u
KT


Với: T
2
'
: Mômen xoắn trên trục bánh chủ động, T
2
= 143958
N.cmm .
K
a
: hệ số phụ thuộc vào loại răng, K
a

= 43
Hệ số

ba
= b
w2
/a
w2
; chọn theo dãy tiêu chuẩn ta có
ba
=
0,2





41446,0191,2.2,0.53,01.53,0
2
u
babd

Tra ở sơ đồ 3 (bảng 6.7, trang 98) ta đ-ợc K
H

= 1,051446 ;
u
2
= 2,91; [
H

]=495,5 MPa
Thay số ta định đ-ợc khoảng cách trục tính sơ bộ:
a
w2

43.(2,91 +1).
3
2
2,0.91,2.5,495
051446,1.143958
171,4 mm
Để thoả mản các điều kiện :
+) Bôi trơn
+) Lắp ráp ( điều kiện không chạm trục)
Chọn a
w2
= 175 mm
3.4 Xác định các thông số ăn khớp
Môđun : m
m = (0,01
0,02). a
w2
= (0,01 0,02).175 =1,75 3,5. Chọn
m = 2,5
Tính số răng của bánh răng:
Đối với hộp giảm tốc phân đôi sử dụng hai cặp bánh răng
nghiêng để đảm bảo đ-ợc công suất truyền của cặp bánh răng ta
tiến hành chọn sơ bộ góc nghiêng răng

= 30

0
.
Số răng của bánh răng nhỏ tính sơ bộ:
Z
1
= 2. a
w2
cos

/ [m.(u
2
+1)] = 2.175.cos 30
0
/ [2,5.(2,91+1]
= 31
Ta chọn Z
1
= 31 răng
Vậy số răng bánh răng lớn: Z
2
= u
2
.Z
1
= 2,91.31 = 90,21 chọn Z
2
=
90 răng
Tổng số răng của cả hai bánh răng: Z
t

= Z
1
+ Z
2
= 32 + 90 = 121;
Do đó tỉ số truyền thực sẽ là:
90,2
31
90
1
2

Z
Z
u
t
Sai số tỷ số truyền: 34,0%100.
91,2
90,291,2
%100




u
uu
u
t
% < 4 %
Góc nghiêng răng:

86428,0)175.2/(121.5,2).2/().(cos
21

w
azzm

.
Nh- vậy

= 30,2
0
Thoả mãn


00
4030

3.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Yêu cầu cần phải đảm bảo
H

[
H
] ,
H
= Z
M
Z
H
Z

2
2
2
2
'

)1.( 2
w
tw
tH
dub
uKT

(1.1);
Trong đó : - Z
M
: Hệ số xét đến ảnh h-ởng cơ tính vật liệu, Z
M
=
274 Mpa
1/3
(bảng 65)
- Z
H
: Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc;
- Z

: Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng;
- K

H
: Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc;
- b
w
: Chiều rộng vành răng.
- d
w
: Đ-ờng kính vòng lăn của bánh chủ động (bánh
răng nhỏ);
- T
2
= 143958 Nmm ;
- Với hệ số chiều rộng vành răng:
ba

= 0,2
b
w2
=
ba

. a
w2
= 0,2.175 = 35 mm .
Góc prôfin răng bằng góc ăn khớp :


t
=
tw

=
0
0
0
8,22)
2,30cos
20
()
cos
(

tg
arctg
tg
arctg


Góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở:
b

có trị số:

54,02,30.8,22cos.cos
00
tgtgtg
tb


b

= 28,2
0
,
Z
H
=
).2sin(
cos.2
tw
b


=
)8,22.2sin(
2,28cos.2
0
0
= 1,57;
Hệ số trùng khớp dọc:
14,3)5,2./(2,30sin.5,52)./(sin.
0



mb
w



50,12,30cos.

90
1
31
1
2,388,1cos.
11
2,388,1
0
21

ZZ
;
Nh- vậy hệ số kể đến ảnh h-ởng cụă trùng khớp răng: Z

=
82,0
5,1
11



Đ-ờng kính vòng lăn bánh nhỏ:
d
w2
= 2.a
w2
/(u
t
+1) = 2.175/(2,9 + 1) = 89,7 mm
Vận tốc vòng: v =
sm

nd
w
/57,0
1000
.
60
5,121.7,89.
1000
.
60

22



Theo bảng 6.14 ta chọn cấp chính xác 9, khi đó theo trị số tra
đ-ợc tại bảng 14 ta có: K
H

= 1,13

65,0
9,2
175
.57,0.73.002,0
2

t
w
oHH

u
a
vg

Trong đó:
-
H

: trị số kể đến ảnh h-ởng của sai số ăn khớp, tra bảng 6.15 ta
có:
H

= 0,002
-g
0
:hệ số kể đến ảnh h-ởng của sai lệch b-ớc răng ta tra bảng
6.16 có:g
o
=73

006,1
13,1.0754225,1.143958.2
7,89.35.65,0
1
2

1
22

HHI
wwH
Hv
KKT
db
K
Khi đó hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc:
K
H
= K
H

.K
HV
K
H

= 1,051446.1,006.1,13 = 1,19
Thay số vào (1.1):

H
=
274.1,57.0,82.
21,451
7,89.9,2.35
)19,2.(19,1.143958.2
2

Mpa
Tính chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép : [
H
] = [
H
].
Z
R
Z
V
K
xH
.
Với v = 0,6 m/s
Z
V
= 1 (vì v < 5m/s ). Cấp chính xác động
học là 9, chọn mức chính xác tiếp xúc là 8. Khi đó cần gia công đạt
độ nhám là R
a
= 2,5 1,25 m. Do đó Z
R
= 0,95.
Với d
a
< 700mm K
xH
= 1.

[

H
]

= [
H
]. Z
R
Z
V
K
xH
= 495,5.1.0,95.1 =470,725
MPa ,
Nh- vậy

H
< [
H
] nên điều kiện bền tiếp xúc của cặp bánh
răng thoả mãn.Tuy nhiên bánh răng thừa bền quá nhiều .Cho nên ta
phải giảm chiều rộng vành răng :
b
'
w2
= b
w2
.(

'
H

H


)
2
= 35.(
725,470
21,451
)
2
= 32,2 mm Chọn b
'
w2
= 32 mm
3.6 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
Yêu cầu
F

[
F
] ;
F
= 2.T
1
.K
F
.Y

.Y

.Y
F
/( b
'
w2
.d
w2
.m)
Tính các thông số :
Theo bảng 6.7 ta có K
F

= 1,1775915 ; với v < 2,5 m/s tra bảng
6.14(trang 107) cấp chính xác 9 thì K
F

= 1,37.
Tra bảng 6.16 chọn g
o
= 73
Theo bảng 6.15 =>

F
=0,006
=>
94,1
9,2
175
.57,0.73.006,0
2

t
w
oFF
u
a
vg

012,1
1775915,1.37,1.143958.2
7,89.32.94,1
1
2

1
2
'
2
2
'



FF
w
w
F
Fv
KKT
db

K
K
F
= K
F

.K
F

.K
FV
= 1,1775915.1,37.1,012 = 1,63
Với


= 1,5 Y

= 1/

= 1/1,5 = 0,67;

= 30,2
0
Y

= 1 /140 = 1 30,2
0
/140 = 0,78 ;
Số răng t-ơng đ-ơng:
Z

V1
= Z
1
/cos
3
= 31/(0,86427)
3
=48 răng.
Z
V2
= Z
2
/cos
3
= 90/(0,86427)
3
= 139 răng.
Với Z
V1
= 48, Z
V2
= 139 tra bảng 6.18 trang 109 thì Y
F1
=
3,66; Y
F2
= 3,60;
Với m = 2,5, Y
S
= 1,08- 0,0695ln(2,5) = 1,052

Chế tạo bánh răng theo ph-ơng pháp phay: Y
R
= 1
Do d
a
< 400mm nên K
xF
= 1 khi đó:





MPaKYY
xFSRFF
2651.1.052,1.252
1
1
1







MPaKYY
xFSRFF
2491.1.052,1.237
2

2
2


Thay vào công thức:
F
= 2.T
1
.K
F
.Y

.Y

.Y
F
/( b
'
w2
.d
w2
.m), ta
có:


F1
= 2.143958.1,63.0,67.0,78.3,66/ (32.89,7.2,5) =125
MPa

F1
< [
F1
]
1
= 265Mpa;


F2
=
F1
.Y
F2
/ Y
F1
= 125.3,6/ 3,66 = 123 MPa;


F2
< [
F2
]
2
= 249 Mpa
Nh- vậy răng thoả mãn độ bền uốn.