Bộ truyền bánh răng côn răng thẳng

PHầN IV
TRUYềN Động bánh răng côn
I
CHọN VậT LIệU
Do không có yêu cầu đặc biệt.Theo bảng 6.1[I], xây
dựng các hàm mục tiêu về kinh tế, kích thớc.. nh
trong tài liệu TĐHTTTKCTM-Ngô Văn Quyết
(Trang114), ta chọn thép phù hợp các hàm mục tiêu
là:
+Chọn bánh răng chủ động : Thép 40X tôi cải
thiện (S<=60) :
1b


1ch

HB1
+Với bánh răng bị động : Thép 45X tôi cải
thiện (S<=100)
2b


2ch

HB2
950
700
270
850
650
260

MPa
MPa
MPa
MPa
II Tỷ Số TRUYềN :
Từ phần phân phối tỷ số truyền ta xác định đợc tỷ số
truyền của cặp bánh răng côn
4
III
Xác định ứng suất cho phép :
Theo bảng 6.2[I] với thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn
HB180350 có :
lim
0
H

= 2HB + 70 ;
lim
0
H

= 1,8.HB ; S
H

lim
0
F

= 1,8HB ; S
F

Khi đó :

1lim
0
H

= 2.270 +70 =
1,1
1,75
610 MPa

2lim
0
H

=2.260 +70 =
Và :
1lim
0
F

= 1,8 . 270 =

2lim
0
F

= 1,8 . 260 =
Theo CT 6.5 [I](T93) : N
HO

= 30 . H
HB
2,4
.
(N
HO
là số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về
tiếp xúc). Do đó :
N
HO1
= 30 . 270
2,4

N
HO2
= 30 . 260
2,4

Đối với mọi thép : N
FO
=
Theo công thức 6.7[I] (Tr 93) :
N
HE
= 60c.
( )
iii
tnTT ../
3
max

.
Trong đó : n
1
= n
II
n
2
= n
III
n
1
, n
2
: Tốc độ quay của bánh răng côn chủ động và
bánh răng côn bị động
c : Số lần tiếp xúc trong một vòng quay ;
T
i
: Mômen xoắn của bánh răng
N
HE
:số chu kỳ thay đổi ứng suất tơng đơng
Vậy :
N
HE1
= 60.1.808.[ 1
3
.0,5 + 0,8
3

.0,5].30576 =
N
HE2
= 60.1.202.[ 1
3
.0,5 + 0,8
3
.0,5].30576 =
+ Do đó N
HE1
>N
HO1
cho nên hệ số tuổi thọ K
HL1
=
N
HE2
>N
HO2
cho nên hệ số tuổi thọ K
HL2
=
(Dựa vào tính chất đờng cong mỏi )(Tr 94)
Theo công thức 6.1[I](khi chọn sơ bộ cho
590
486
468
2,05.10
7
1,87.10

7
4.10
6
808
202
1
1,12.10
9
2,8. 10
8
1
1
MPa
MPa
MPa
V/phút
V/phút
Lần
Z
R
Z
V
K
xH
=1,và Y
R
Y
S
K
xF

=1) thì:
[ ]
HHL
H
H
SK /.
lim
0

=
. Vậy :

[ ]
[ ]
1,1/1.590
1,1/1.610
2
1
=
=
H
H



Vậy để tính bộ truyền răng côn thẳng ta lấy giá trị
[ ] [ ]
2HH

=

=536 (Mpa).
+Tơng tự ta có : N
FE
=60.c.
( )
iii
tnTT ../
6
max

.(CT 6.8)
Do đó :
N
FE1
= 60.808.[ 1
6
.0,5 + 0,8
6
.0,5 ]. 30576 =
Vậy N
FE1
> N
FO
( Giá trị của N
FO
= 4.10
6
).
Do đó theo tính chất đờng cong mỏi ta
có N

FO
= N
FE
, từ công thức 6.4 ta có :
K
FL1
=
Tơng tự với N
FE2
=2,3.10
8
> N
FO
=> K
FL2
=
+Theo công thức 6.2a [I] với bộ truyền quay hai
chiều , chọn hệ số ảnh hởng khi đặt tải K
FC
=
Tađợc :

[ ]
1F

=
FFFC
F
SKK /..
11

1lim
0

=486. 0,75. 1/1,75=

[ ]
FFLFC
F
F
SKK /..
2
2lim
0
2

=
=468. 0,75. 1/1,75=
+Ta có :
ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải : Theo công
thức 6.13[I] :

[ ]
2
.8,2max
chH

=
.
Do đó
[ ]

max
H

= 2,8. 536 =
ứng suất uốn quá tải cho phép : Từ công thức
6.14[T1] :
[ ]
F

max
=
[ ]
ch

.8,0
,
554,54
536,36
9,35.10
8
1
1

0,75
208,29
200,57
1500,8
560
520
MPa

MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
Do đó
[ ]
1F

max
= 0,8. 700 =

[ ]
2F

max
= 0,8. 650 =
IV TíNH Bộ TRUYềN BáNH RĂNG CÔN RĂNG THẳNG
a Xác định chiều dài côn ngoài của bánh răng 2 .
Theo công thức 6.52a[I] :
e
R
=
R
k
.
1
2
+u

.
( )
[ ]
3
2
'
1
...1
.
Hbebe
H
ukk
kT



Với bộ truyền bánh răng côn răng thẳng :
R
k
=0,5.k
d
=0,5.100
be
k
: Hệ số chiều rộng vành răng, chọn
be
k
T
1
: Mô men xoắn trên trục bánh răng côn chủ động.

Theo tính toán thì :T
1
Tỷ số :
25,02
4.25,0
2
.

=

be
be
k
uk
=
Theo bảng 6.21[I] , Trục lắp trên ổ bi sơ đồ I ;
HB<350,tra đợc


H
k


F
k
Do đó :
e
R
=50.
14

2
+
.
( )
3
2
536.4.25,0.25,01
55,1.58020

=
50
0.25
58020
0,57
1,55
1,86
154,06
MPa
1/3
Nmm
mm
b Xác định các thông số ăn khớp:
*) Số răng bánh nhỏ: Từ công thức 6.52b[I] :
d
e1
=
( )
[ ]
3
2

1
...1
.
.
Hbebe
H
d
ukk
kT
k



Do đó
1
2
1
1
+=
u
k
k
d
R
d
R
e
e
Mà :
5,0

=
d
R
k
k
.
Nên :d
e1
=2
e
R
/
1
2
+
u
. Thay số vào :
d
e1
= 2.154,06/
17
=
74,73 mm
Tra bảng 6.22[I] ta đợc : z
1p

Với HB < 350 . Nên z
1
= 1,6. z
1p

, thay số vào ta đợc
z
1
= 27,2. z
1
là số nguyên, nên lấy giá trị là:
+ Đờng kính trung bình và mô đun trung bình :
d
m1
= ( 1-0,5.k
be
).d
e1
= ( 1-0,5.0,25 ).74,73 =
m
tm
= d
m1
/z
1
= 65,39/27 =
+Mô đun vòng ngoài : Theo công thức 6.56 [I]
m
te
= m
tm
/(1-0,5k
be
) = 2,421/(1-0,5.0,25) =
+ Theo bảng 6.8[I] lấy giá trị tiêu chuẩn m

te
=
=>Do đó m
tm
= m
te
(1-k
be
) = 3.( 1-0,25 ) =
z
1
= d
m1
/m
tm
= 65,39/2.25 = 29,06 .
Lay z
1
=
+ Số răng trên bánh răng côn bị động :
z
2
= u.z
1
= 4.29 =
=>Tỷ số truyền đợc giữ nguyên , u =
Góc chia côn :
1

= arctg(z

1
/z
2
) = arctg(29/116)=

2

= 90 -
1

= 90 14,04 =
+Theo bảng 6.20 [I] với z
1
=29, tỷ số truyền u=4
chọn hệ số dịch chỉnh đều (bằng nội suy)(hoặc theo
tính toán trên maple)
x
1
=-x
2
=
-->dựa vào bảng 6.18 và điều kiện -0,5<=x<=0,5 có:
x
1
=-x
2
=
+Đờng kính trung bình của bánh nhỏ :
d
m1

= z
1
.m
tm
= 29.2,25 =
+Chiều dài côn ngoài :
R
e
=0,5.m
te
2
2
2
1
zz
+
=0,5.2,767.
22
11629
+
=
17
27
65,39
2,421
2,767
3
2,25
29
116

4
14,04
0
75,96
0

0,34
0,3
65,25
165,4
mm
mm
mm
mm
mm
răng
răng
Độ
Độ
mm
mm
c Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc .