bài giảng môn học thiết kế hệ thống tự động cơ khí, chương 5 docx

Chương 5: kiểm ngiệm răng về độ
bền tiếp xúc
ng suất tiếp xúc xuất hiện trên bề mặt răng thoả mản điều
kiện tiếp xúc
theo (6-33)-[1]

H

= Z
M
Z
H
Z

1
2
1

)1( 2
w
w
H
dUb
uKT




H

Với :

Z
M
= 274 MPa
1/ 3
(bánh răng thẳng vật liệu thép_thép)
Z
M
: hệ số tính đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
Z
H
=


2sin
cos.2
=
5,50sin
2
= 1.763
Z

: hệ số tính đến sự trùng khớp của răng thẳng

=0



=[1,88-3,2 )
14
1

17
1
(
 cos


] = 1.66

 Z

= 766.0
66.1
11



Đường kính vòng lăn bánh răng :
d
w1
=
1
2

u
a
w
= )(51
1
67
.

6
5.196*2
mm

Bề rộng răng:
b
w
=
ba

x a
w
= 58.95
K
H
: Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc.
K
H
= K

H
xK

H
K
HV
Với
K
H


= 1 (bánh răng thẳng)
K
H
=1.2
V =
60000
14.3
11
xnxd
w
= 2.56 ( m/s)
Với:
n
1
= 960
d
w1
= 51 ( mm )
Theo bảng (6_13_)dùng cấp chính xác 8
 Tra bảng( 6.16)-[1]

g
o
= 56
 Tra bảng (6.15)-[1] với HB

350

H


=
0.006

H

=
H

.g
o
.v.
u
a
w
= 0,006.56.2.56
7.6
5.196
= 4
K
HV
: Hệ số kể đến tải trọng xuất hiện trong vùng ăn khớp
K
HV
= 1+


HH
wwH
xKxKxT
xdxb

1
1
2
=
1+ 11.1
09
.
1
*
2
.
1
*
48645
*
2
51*95.58*66.4



K = 1.2*1.09*1.11 =1.45
H

=Z
M
xZ
H
xZ

1

2
1
)1(2
w
w
H
xuxdb
uxKxT

=
274.1,0.776
2
51*7.6*3.0*5.196
45.1*)17.6(*48645*2

= 386 (MPa)


H

= 381 Mpa
Nhận xét: Vì chênh lệch 
H
và S
H
quá lớn nên ta
giảm chiều rộng của bánh răng xuống : b
w
=
ba

.
a
w
.
2
)
}{
(
H
H


=0.3*196.5*
2
)
445
386
(
=44.35 (mm)
Ta chọn chiều rộng của bánh răng là b
w
=45(mm)
d) Kiểm ngiệm răng về độ bền uốn
Để đảm bảo điều kiện uốn cho răng ứng suất sinh
ra tại chân răng không vượt quá một giới hạn cho phép

1F

=
xmxdb

xYxYxYxKT
ww
FF
1
11
.2





1F


2F

=
1
21
F
FF
Y
xY





2F


Trong đó:

 Y

: hệ số kể đến sự trùng khớp của răng


 Y

=


1
= (1/1.66) = 0.6

 Y
F1,
Y
F2
: hệ số dạng răng của bánh 1 và 2
 Z
V1
= Z
1
= 17 ; Z
V2
= Z
2
= 114 và hệ số dòch chỉnh

x
Tra bảng (6.18)-[1]

Y
F1
= 4.22 và Y
F2
= 2.
Y

=1 bánh răng thẳng
Y
r
=1 bánh răng phay

 K
F
= K

F
xK

F
xK
FV
với
bd

=0.72 Tra bảng( 6.7)-[1], Sơ đồ 5


k
F B
= 1.41
Tra bảng(6.15)-[1],

F
= 0.016
Tra bảng(6.16)-[1] , g
o
=56

u
a
xvxxg
w
FF
0

 = 0,016.56.2.56
7.6
5.196
=12.



FF
wwF
FV
xKxKxT
xdxb

K
1
1
2
1 =1+
27
.
1
*
41
.
1
*
48645
*
2
51*45*42.12
=1.164
Vậy

K
F
= 1.164*1.41*1.27 = 2.08

xmxdb
xYxYxYxKxT
ww
FF
F
1

11
1
2


 =
3
*
51
*
45
26.4*1*6.0*084.2*48645*2
=75.25(Mpa)

1
21
2
F
FF
F
Y
xY


 = 6.63
26
.
4
27.75*6.3
 (Mpa)

1F

 <


1F

= 201.6 (Mpa) va ø 
F 2
< {
F
}
2
= 189.1
(Mpa)
Trong đó : {

F
}
1
= {
F1
}*Y
r
*Y
s
* K
xF
=

201.6*1*1*1 = 201.6 (MPa)
{
F
}
2
= {
F2
}*Y
r
*Y
s
* K
xF
= 189.1*1*1*1
= 189.1 (MPa)
Với :
K
xF
= 1 ( do d
a
<400 mm).
Y
r
= 1 bánh răng phay
Y
s
= 1.08 – 0.06*ln3 = 1
{

F1

} = 201.6 (MPa) : ứng
suất uôùn cho phép
{

F2
} = 189.1 (MPa ) : ứng
suất uôùn cho phep
Như vậy cặp bánh răng cấp chậm đảm bảo độ bền uốn
e) Kiểm ngiệm răng về quá tải
Hệ số quá tải K
qt
=2.2
Với:

 
H1 max
= 
H1
qt
K
= 441.4* 2.2 = 654.7 (MPa)

 
F1 max
= 
F
*K
qt
= 156.7 (MPa)
và


H1 max
<{
H
}
max
= 2.8.
ch 1
= 1260
(MPa)


F1 max
<{ 
F
}
max
= 0.8.
ch
= 464 (MPA
)
Như vậy cặp bánh răng cấp chậm đảm bảo độ bền quá tải
f) Các thông số của bộ truyền cấp nhanh
Khoảng cách trục a
w
= 196.5 mm
Mô đun m=3
Chiều rộng vành răng b
w
=45 mm

Tỉ số truyền u=6.7
Số răng bánh răng Z
1
= 17 ,Z
2
=114
Hệ số dòch chỉnh x=0
Đường kính vòng chia d
1
=m.Z
1
= 51 mm ; d
2
=m.Z
2
=
342 mm
Ñöôøng kính ñænh raêng d
a 1
=d
1
+2.m= 57 mm ;
d
a 2
=d
2
+2.m= 348 mm
Ñöôøng kính ñaùy raêng d
f 1
=d

1_
-2.5xm= 43.5 mm
d
f 2
=d
2
-2.5xm= 334.5 mm