thiết kế môn học chi tiết máy, chương 8 potx

Chương 8: Xác đònh các thông số ăn
khớp
Với a
w1
= 185 [mm] ta chọn môđun pháp cho cặp bánh răng là
m
n
= 2 [mm]
Góc nghiêng của răng la ø
 = 8
0
 20
0
chọn  = 10
0
Khi đó số răng các bánh sẽ là :
Z
1
=
 
1
cos.2
1
1
Um
a
n
w

=
5

.
2
10cos.185.2
0
= 36,43
Lấy Z
1
= 36
Suy ra Z
2
= Z
1
. U
1
= 36 . 4 = 144
Tính lại tỉ số truyền : U
m
= Z
2
/ Z
1
= 4
Ta thấy : U
m
= U
1
- Tính lại góc nghiêng  :
cos
 =



1
21
2
.
aw
n
a
ZZm 
= 0,973
Suy ra :
 = 13,3
0
Chọn hệ số chiều rộng vành răng 
ba1
= 0,4
Suy ra :b
w1
= a
w1
. 
ba1
= 185 . 0,4 = 74 [mm]
Thông số của bộ truyền cấp nhanh ( cặp bánh răng nghiêng ) :
Thông số Kí
hiêïu
Công thức tính
Khoảng cách trục chia a a = 0,5m( Z
1
+ Z

2
) = 185 [mm]
Khoảng cách trục a
w
a
w
= 185 [mm]
Đường kính chia d d
1
= m Z
1
/cos = 74 [mm]
d
2
= mZ
2
/cos = 296 [mm]
Đường kính lăn d
w
d
w1
= d
1
+ [2y / ( Z
1
+ Z
2
)]d
1
= 74 [mm]

d
w2
= d
2
+ [2y / ( Z
1
+ Z
2
)]d
2

=296[mm]
Đường kính đỉnh răng d
a
d
a1
= d
1
+ 2( 1 + x
1
- y )m =
78 [mm]
d
a2
= d
2
+ 2( 1 + x
1
- y )m =
300 [mm]

Đường kính đáy răng d
f
d
f1
= d
1
- (2,5 - 2x
1
)m = 69
[mm]
d
f2
= d
2
- (2,5 - 2x
2
)m = 291
[mm]
Đường kính cơ sở d
b
d
b1
= d
1
. cos = 74.cos20
0

= 69.53[mm]
d
b2

= d
2
. cos =296.cos20
0
= 278.15 [mm]
Góc prôfin gốc

Theo TCVN 1065-71 , = 20
0
Góc prôfin răng 
t

t
= arctg(tg / cos)
= arctg(tg20
0
/cos13,3
0
) =
20,5
0
Góc ăn khớp 
tw

tw
= arccos(acos
t
/ a
w
) = 

t
=
20,5
0
Tổng hệ số dòch chỉnh x
t
x
t
= 0
( ăn khớp ngoài )
Hiệu hệ số dòch chỉnh
( ăn khớp trong )
x
h
x
h
= 0
Hệ số trùng khớp
ngang




= [1,88 - 3,2(1/Z
1
+ 1/Z
2
)] =
1,769
5.Kiểm nghiệm răng theo sức bền tiếp xúc

Áp dụng công thức :

H
= Z
M
Z
H
Z

 


2
1
/12
wwH
UdbUKT   [
H
]
Trong đó :
-Z
M
:Hệ số xét đến cơ tính của vật liệu của các cặp bánh răng
ăn khớp,tra bảng ta có: Z
M
= 274
-Z
H
: Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
Z

H
=
twb

2sin/cos2
Với :
b
:góc nghiêng của răng trên trụ cơ sở
tg

b
= cos
t
. tg = cos20,5
0
/ tg13,3
0
=
Suy ra : 
b
= 75,84
0
Vậy : Z
H
=
00
41sin/84,75cos2 = 0,864
- Z

:Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng,biểu thức xác đònh Z


phụ thuộc vào 

:
Với


:Hệ số trùng khớp dọc tính theo công thức



= b
w
sin/(m
n
) = 74sin13,3
0
/(2.3,14) = 2,71



> 1
Suy ra:
Z

=


/1
với 


= 1,769 :Hệ số trùng khớp ngang
Suy ra Z

= 0,752
- K
H
:Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc
K
H
= K
H
K
H
K
Hv
- K
H
= 1,07
- K
H
:Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên
các đôi răng đồng thời ăn khớp,hệ số này phụ thuộc vào cấp
chinh xác về mức độ làm việc êm
Vận tốc vòng bánh nhỏ :
v =
d
w1
n
1

/60000 = 3,14 . 74 . 1520 / 60000 = 5,88 [m/s]
Suy ra cấp chính xác là 8
Tra bảng 6.14 và sử dụng phương pháp nội suy ta có:
K
H
= 1,096
- K
Hv
:Hệ so ákể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn
khớp,trò số của K
Hv
được xác đònh theo công thức :
K
Hv
= 1 +


HH
wwH
KKT
db
1
1
2
Trong đó : 
H
= 
H
g
0

v ua
w
/
Với :v - vận tốc vòng bánh nhỏ
v = 5,88 [m/s]
- 
H
:Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp ,tra bảng
6.15 ta được:


H
= 0,002
- g
0
:Hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch các bước răng bánh 1
và 2 ,tra bảng 6.16 ta được : g
0
= 56
Thay vào ta được : :

H
= 0,002 . 56 . 5,88
4/185
= 4,364
Suy ra : K
Hv
= 1 +
096,1.07,1.4,36169.2
74.74.364,4

= 1,282
K
H
= 1,07 . 1,096 . 1,282 = 1,503
Vậy ta tính được : :

H
= 274 . 0,864 . 0,752


2
72.4.74/5.503,1.4,36169.2
= 105,96 [MPa]
Ta có [

H
] = 491
Vậy ta thấy cặp bánh răng cấp chậm thỏa mãn điều kiện bền
tiếp xúc.
6.Kiểm nghiệm răng theo sức bền uốn
Để đảm bảo độ bền uốn cho răng ,ứng suất uốn sinh ra tại chân
răng không được vượt quá một giá trò cho phép .


F1
= 2T
1
K
F
Y


Y

Y
F1
/ ( b
w
. d
w1
. m
n
)  [
F1
]
Với :
-T
1
:Mômen xoắn trên bánh chủ động, T
1
= 36169,4 [Nmm]
-m
n
: môđun pháp , m
n
= 2 [mm]
- b
w
: chiều rộng vành răng , b
w
= 74 [mm]

- d
w1
: đường kính vòng lăn bánh chủ động , d
w1
= 74 [mm]
- Y

= 1 / 

: Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, 

: hệ số
trùng khớp ngang,



= 1,769
Suy ra : Y

= 1 / 1,769 = 0,565
- Y

= 1 -  / 140 :Hệ số kể đến độ nghiêng của răng,  = 13,3
Suy ra : Y

= 0,905
- Y
F1
, Y
F2

:Hệ số dạng răng của bánh răng 1 và 2.Phụ thuộc vào
số răng tương đương ( Z
v1
= Z
1
/ cos
3
 = 39 , Z
v2
= Z
2
/ cos
3
 =
156,2 ),và hệ số dòch chỉnh.
Tra bảng 6.18 va sử dụng phương pháp nội suy ta được: Y
F1
=
3,64
Y
F2
=
3,6
- K
F2
:Hệ số tải trọng khi tính về uốn.
K
F
= K
F

K
F
K
Fv
Với :
- K
F
:Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng khi tính sức
bền uốn tra bảng ta có : K
F
= 1,16
- K
F
:Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi
răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn,tra bảng và sử dụng
phương pháp nội suy ta được : K
F
= 1,29
- K
Fv
:Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn
khớp khi tính về uốn
K
Fv
= 1 +


FF
wwF
KKT

db
1
1
2
Trong đó :


F
= 
F
g
0
v ua
w
/
Với - 
F
= 0,006
- g
0
= 56
- v = 5,88 [m/s]
Suy ra :

F
=13,093
Thay lên ta có : K
Fv
= 1 +
29,1.16,1.4,36169.2

74.74.093,13
= 1,644
Vậy : K
F
= 1,16 . 1,29 . 1.644 = 2,46
Thay lại trên ta được :

F1
= 2. 36169,4 .2,46 . 0,565 . 0,905 .
3,64 / ( 74 . 74 . 2 )
= 31,1 [MPa]
Áp dụng công thức :


F2
= 
F1
. Y
F2
/ Y
F1
= 30,74 [MPa]
Ta có : [

F1
] = 257 [MPa]
[
F2
] = 247 [MPa]
Ta thấy thỏa mãn điều kiện bền uốn.