bài giảng môn học thiết kế hệ thống tự động cơ khí, chương 6 pps

Chương 6: Tính toán bộ truyền
bánh răng chậm
Dùng vật liệu giống vật liệu chế tạo bánh răng
cấp chậm
a) Ứng suất tiếp xúc cho phép
:
[
h

]’=
2
1
( [
h

]
1
+ [
h

]
2
) =
2
1
( 509.091 + 481.818 )
=495.45(Mpa)
b) Ứng suất uốn cho phép :
[
F


]
1
= 252 (Mpa )
[
F

]
2
=236.572 (Mpa )
c) Ứng suất cho phép khi quá tải :
[
H

]
max
= 1260 (Mpa )
[
F

]
max1
= 464 (Mpa )
[
F

]
max 2
=360 (Mpa )
d) Xác đònh những thông số cơ bản của bộ truyền
Khoảng cách trục

a
w
= k
a
( u + 1) x
 
3
2
1
baH
H
xUx
xKT


Với
k
a
= 49.5 ( vật liệu làm bánh răng thép –
thép , răng thẳng )
T
2
= 309935 (Nmm )
{

H
} = 445 MPa

ba


= 0.4 (vò trí bánh răng không đối
xứng )

bd

= 0.5 x
ba

( u + 1 ) = 0.5 x0.4 (4.64 +1
) = 1.092


k
H

= 1.07( tra bảng (6.7)-[1], sơ đồ b với
bd

=
1.092 )
Vậy

a
w
= 49.5 ( 4.6 4+1 )
4.0*64.4445
07.1*309935
2
= 269.8
(m m)

e) Xác đònh các thông của bộ truyền
:
Ta có: mô đun m =(0.01 ….0.02 )a
w
= 2.69…5.28
chọn m = 3
số răng Z
1
=
)1(
2
um
xa
w
=31.98

 chọn Z
1
= 32


z
2
= u.z
1
= 32*4.64 =148.48 chọn Z
2
= 149
Tính lại khoảng cách trục
a

w
=
2
)(
21
ZZm 
= )(5.271
2
_)32149{*3
mm

Góc ăn khớp
cos
tw

= ( Z
1
+Z
2
)x m xcos

/ 2xa
w
= cos 20


tw

= 20
0

Tính lại tỷ số truyền thực:u
2
=(Z
1
+Z
2
) /2 =4.66
Hệ số dòch chỉnh :y =a
w2
/m -0.5(Z
1
+Z
2
) =0. Vậy
đây không phải là cặp bánh răng dòch chỉnh
f) Kiểm ngiệm răng về độ bền tiếp xúc


H

= Z
M
xZ
H
xZ

x
1
2

1
)1(2
w
w
H
xUxdb
UxxKxT


Với
Z
M
= 274 (Mpa )
1/3
(vật liệu thép –thép ,
bánh răng thẳng)
Z
H
=
tw


2sin
cos.2
=
40sin
0cos.2
= 1.764 (bảng (6-5)-
[1])


= 0 (răng thẳng)

Z

=
3
4







{1.88 –3.2(1/Z
1
+1/Z
2
)*cos
= 1.759




1
Z
= 0.754

 d

w1
= 2.a
w
/(u+1) = 95.94 (mm)

 b
w
= .
ba

a
w
= 108.6 (mm)

 K
H
= K
H

.
K
H

.K
HV
Với : K
H

=1,095
K

H

=1
K
HV
, được tính như sau:
V = 3,14.n
1
.dw2/60000 = 0.719 ( m/s)
V < 6 ( m/s)

chọn cấp chính xác là 9
Tra bảng( 6.16)-[1], g
0
= 56
Tra bảng (6.15),
H

= 0.006

u
a
vg
w
HH

0

 = 0,006.56.2,56. 4.2
64.4

5.271

K
HV
= 1+


HH
wwH
KKT
db
1
1
2
= 1+ 03.1
13
.
1
*
07
.
1
*
309935
*
2
94.95*4.0*5.271*4.2

 K
H

=K
H

.
K
H

.
K
HV
=1.07*1.13*1.04 = 1.258
Vậy :

H
=274*1.764*0.6734*
2
94.95*66.4*4.0*5.271
)166.4(*258.1*309935*2 
=358(MPa)

H

 <


H

=495,454 (Mpa)
Do chênh lệch quá lớn giữa
H


và


H

, nên ta phải giảm chiều
rộng vành răng thành
b
w2
= 
ba
.a
w2
.(
H
/{
H
})
2
= 0.4*271.5*(358/445)
2
=
70.28 (mm)
Ta chọn b
w2
= 71 (mm)
Kiểm tra lại thì: 
H
= 439 MPA < {

H
} = 445 (
Mpa). Vậy cặp bánh răng cấp chậm đảm bảo độ bền tiếp xúc
g) Kiểm ngiệm răng về độ bền uốn:
Theo (6.43)-[1]:
mdb
YYYKT
ww
FF
F

2
1
11
1




1
21
2
.
F
FF
F
Y
Y




với




1
Y
=1/1.175 =0.56=0,602
Z
v 1
=Z
1
=32 và Z
v 2
=Z
2
=149
( Hệ số dòch chỉnh x=0 )


Y
F 1
=3.8


Y
F 2
=3.6


Y

=1 ( bánh răng thẳng )
K
F
= K
F

.
K
H

.K
HV
 Mà K
F

=1.16 ( với
bd

=0,7 tra bảng 96.7)-[1],
sơ đồ 3)

 Và
.
K
H


=1.37 (bánh răng thẳng )
Theo bảng (6- 15)-[1]

F

= 0,016 (tra bảng 96.15)-
[1])
g
0
= 3 ( tra bảng( 6.16)-[1]


u
a
vg
w
FH

0

 =
0,016*0.016*0.719(2751.5/4.664)
0.5
= 6.41
K
FV
=1+


FF

wwF
KKT
db
2

1
1
= 1+ (6.41*71*95.94)
/(2*309935*1.16*1.37
= 1.05
K
F
= 1.16*1.37*1.05 = 1.67
vậy:

F1
= 109.53( MPA) < {
F1
} = 201.6
(MPa)


F2
= 103.76( MPA) < {
F2
} = 189.1
(MPa)
(Trong đó thì {

F1

} và{
F2
} được tính như phần kiểm
bền )
Như vậy cặp bánh răng cấp nhanh đảm bảo độ bền
uốn
h). Kiểm nghiệm về quá tải:
Theo (6-48)-[1], Với hệ số quá tải Kqt = (T
max
/ T) =
2.2 thì


H1 max
= 
H
qt
K
= 439* 2.2 = 651 (Mpa) < {
H max
}
=1260 (Mpa)

 
F1 max
= 
F2
* K
qt
= 109.56*2.2 = 241 (Mpa ) <{

F1
} =
241 (Mpa)

 
F2 max
= 
F2
*K
qt
= 103.76*2.2 = 228 (Mpa) < {
F2
} =
228 (Mpa)
Như vậy cặp bánh răng cấp nhanh đảm bảo độ bền quá
tải