ứng dụng máy tính trong thiết kế và mô phỏng động học, động lực học trong kết cấu máy bào quang, chương 9 pptx

Chương 9: Tính bộ truyền bánh răng
thẳng ở nhóm truyền 2
a)Tính sơ bộ khoảng cách trục a
w
:
a
w
=K
a
(i
5
+1)
3
2
6
.
[ ]
I H
H ba
T K
i

 
.
T
II
= 37978 Nmm
-i
6
=3,947 :tỉ số truyền
- K

H

:hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên
chiều rộng vành răng khi tính về tiếp xúc.
- [
б
H
]=min([б
H
]
1
,[б
H
]
2
)= [б
H
]
2
=520(MPa).
-
ba

:hệ số chiều rộng bánh răng(lấy lớn hơn 20% 30% so
với cấp nhanh)
Ta có:
bd

=0,5.
ba


( i
2
+1) , tra bảng 6.6 (trang 97-
TKHT tập 1) ta có :

ba

=0,15

bd

=0,371
Tra bảng 6.7 ta có : K
H

=1,02(sơ đồ 3).
- K
a
:bánh răng thẳng

K
a
=49,5.

a
w
=49,5.(3,947+1).
3
2

15,0.987,3520
02,1.37978
=146(mm).
b)Xác đònh các thông số ăn khớp
:
Mun của bánh răng: m=(0,01 0,02). a
w
=1,6 3,2.
Chọn giá trò tiêu chuẩn m=3.
-Tính lại khoảng cách trục a
w
:
a
w
=
'
6 6
( )
3.(19 75)
2 2
m Z Z


=141(mm).
Chọn a
w
=141mm(khi tính lại khoảng cách trục) và Z
6
=
19>17. Do đó cần dòch chỉnh bánh răng để đảm bảo khoảng

cách trục.
c)Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
:
Ứng suất tiếp xúc :
б
H
=Z
M
Z
H
Z
ε
6
2
6
2 ( 1)
II H
w w
T K i
b i d


[б
H
].
- Z
H
:hệ số xét đến hình dạng của bề mặt tiếp xúc.
Z
H

=
w
b


.2sin
cos.2
.
Do là cặp bánh răng trụ không dòch chỉnh nên tra bảng 6.12 ta
có:
Vậy

Z
H
= 1,76
- Z
ε
:Hệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng.
Ta có: Z
ε
=
3
)4(



. Với


=[1.88-

3,2(
1 1
19 75

)]cos0
0
=1,667


Z
ε
=
(4 1,667)
3

=0,88.
- Z
M
:Hệ số kể đến cơ tính của vật liệu bánh răng ăn
khớp.Tra bảng 6.5 (P.96 tập 1….) có: Z
M
=274(MPa)
1/3
.
- Đường kính vòng lăn bánh nhỏ:
d
w
=2a
w
/(i

5
+1)=2.141/(3,947+1)=57(mm).
Vận tốc vòng:
V=
5,1
60000
503.57.14,3
60000
.

dn

(m/s)<2(m/s).


Tra bảng 6.13 chọn cấp chính xác cấp 9.
- K
H
:hệ số tải trọng, K
H
=K
H

.K
H

.K
HV
(trang 106, tập 1)
+ K

H

: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng
cho các đôi răng đồng thời ăn khớp, ta có bánh răng thẳng

K
H

=1,13
+K
H

: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng
trên chiều rộng vành răngkhi tính về tiếp xúc, tra bảng 6.7
: K
H

=1,02.
+ K
HV
: Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng
ăn khớp.
K
HV
=1+
. .
2 . .
H w w
II H H
V b d

T K K
 
với V
H
=

H
.g
0
.V
2
w
a
i
.
.

H
:Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp,tra
bảng 6.15 ta có

H
=0,004.
. g
0
: Hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch các bước răng
bánh 1 và 2,tra bảng 6.16 ta có : g
0
=73 (m


3,55 ; Cấp
chính xác 9).

V
H
=0,004.73.1,5.
1 4 0
3, 9 4 7
=2,6 (m/s).

K
HV
=1+
13,1.02,1.37978.2
57.20.6,2
=1,033

K
H
=1,033.1,13.1,02=1,19.
Suy ra:
б
H
= 543
57.947,3.20
)1947,3.(19,1.37978.2
.88,0.764,1.274
2



=543 (MPa) < [б
H
]
2
= Mpa)

vậy cặp bánh răng đảm bảo độ bền tiếp xúc.
d) Kiểm nghiệm răng theo độ bền uốn
:
Ta có:
3F

=
3
2 . . . .
. .
II F F
w w
T K Y Y Y
b d m
 

[
3F

].
và
4F

=

3F

.Y
F4
/ Y
F3

[
4F

].
+ K
F
: hệ số tải trọng tính, K
F
= K
F

. K
F

. K
FV
.
- K
F

: tra bảng 6.7 ta có : K
F


=1,114
- K
F

: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải
trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp, với bánh răng
trụ thẳng ta có K
F

=1,37.
- K
FV
: Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong
vùng ăn khớp.
K
FV
=1+
. .
2 . .
F w w
II F F
b d
T K K
 

với V
F
=

F

.g
0
.V
6
w
a
i
.
.

F
tra bảng 6.15 ta có :

F
=0,011.(bánh răng thẳng,
không vát đầu răng)
. g
0
tra bảng 6.16 ta có: g
0
=73.


V
F
= 0,011.73.1,5.
140
3,947
=7,19(m/s).


K
FV
=1,08
Suy ra: K
F
= 1,05.1,37.1,08=1,554
+Y

:hệ số kể đến sự trùng khớp của răng.
Y

=


1
=1/1,667=0,6
+ Y

: hệ số kể đến độ nghiêng của răng. Y

=1.
+Y
F5
,Y
F5’
:hệ số dạng răng của bánh 5 và bánh 5’, phụ
thuộc số răng tương đương Z
V5
,Z

V5’
.
Ta có: Z
V5
=19.

Y
F5
=4,08(tra bảng 6.18-tập 1…)
Z
V5’
=75

Y
F5’
=3,62. (tra bảng 6.18-tập 1…)


5F

=81,6(MPa)< [
3F

]


,
5F

=

5F

.
,
5
5
F
F
Y
Y
=72,44(MPa)< [
4F

]
+Kết luận
:các bánh răng 5 và 5’ thoả điều kiện độ bền uốn.
e) Kiểm nghiệm răng về quá tải:
б
Hmax
= б
H
.
qt
K

[б
H
]
max ;
động cơ có:K

qt
=T
max
/T=2,2

б
Hmax
=543.1,483=805<[б
H
]
max
=1960(MPa).
Đảm bảo tránh biên dạng dư và giòn bề mặt:
5F

max
=
5F

.K
qt
=121(MPa) < [б
F1
]
MAX
,
5F

max
=

,
5F

.K
qt
=159(MPa) < [б
F2
]
MAX
Vậy các bánh răng đảm bảo làm việc trong điềâu kiện quá tải
khi chòu uốn.
ª
Các thông số và kích thước của bộ truyền
-Khoảng cách trục: a
w
=141(mm).
-Môđun: m=3.
-Chiều rộng vành
răng:
b
w
=0,15.141=20(mm).
-Tỉ số truyền: I
5
=3,947
-Góc nghiêng của
răng:

=0
0

.
-Số răng bánh răng: Z
5
=19 ; Z
5
’=75
-Hệ số dòch chỉnh : x
1
=0 ; x
2
=0
-Đường kính vònh
chia:
d
5
=m.Z
5
=57(mm)
d
5
’
= m.Z
5
’
=225(mm).
-Đường kính đỉnh
răng :
d
a5
= d

5
+2m =63(mm)
d
a5
’
= d
5
’
+2m =231(mm).
- Đường kính đáy
răng:
d
f5
= d
5
-2,5m=49,5(mm)
d
f5
’
= d
5
’
-2,5m=217,5(mm).