Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng

Tính bộ truyền bánh răng cấp chậm, răng trụ răng nghiêng
1. chọn vật liệu:
bánh chủ động:
thép 45 tôi cải thiện
HB = 240
σ = 850 Mpa
σch = 580Mpa

bánh bị động:
thép 45 tôi cải thiện
HB = 125
σb = 750Mpa
σch = 380Mpa

2.ứng suất cho phép:
[σH] = σ0Hlim.ZR.Zv.KxH.KHL/SH
[σF] = σ0Flim.YR.YS.KxF.KFc.KFl/SF
Sơ bộ chọn ZR.Zv.KxH = 1
⇒ [σH] = σ0Hlim.KHl/SH
YR.YS.KxF = 1
[σF] = σ0Flim. KFc.KFl/SF
0
⇒ σ0Hlim1 = 2.240 + 70 = 550Mpa
Bảng 6.2 σ Hlim = 2HB + 70
σ0Hlim2 = 2.225 + 70 = 520Mpa
0
⇒ σ0Flim1 = 1,8.240 = 432Mpa
σ Flim = 1,8HB
σ0Flim2 = 1,8.225 = 405Mpa
SH = 1,1 (bảng 6.2)
SF = 1,75 (bảng 6.2)

KFc = 1
KHl = mH (NHO/NHE)
KFl =

mF = mH = 6 (do HB < 350)
NHO = 30.HHB2,4 ⇒ NHO1 = 30.2402,4 = 15475
NHO2 = 30.2252,4 = 13254
6
NFO = 4.10
NHE = 60c∑(Ti/Tmax)3.ni.ti
NFE = 60c∑(Ti/Tmax)mF.ni.ti
240
2,6
4,2
⇒
NHE = 60.
.12000.(13.
+0,653.
) = 2,6.107 > NHO » KHl = 1
3,12
8
8
240
2,6
4,2
NFE = 60.
.12000.(16.
+0,65 6.
) = 2.107 > NFO » KFl = 1
3,12

8
8
550.1
520.1
» [σH]1 =
= 500Mpa
[σH]2 =
= 473Mpa
1,1
1,1
432.1
405.1
[σF]1 =
= 247Mpa
[σF]2 =
= 231Mpa
1,75
1,75
[σH] = ([σH]1 + [σH]2)/2 = 486,5 ≤ 1,25[σH]2 ok
mF

(NFO/NFE)

ứng suất quá tải:
[σH]max = 2,8.σch2 = 2,8.380 = 1064Mpa
[σF]1max = 0,8.σch1 = 0,8.580 = 464Mpa
[σF]2max = 0,8.σch2 = 0,8.380 = 304Mpa


3. tính thông số cơ bản của bộ truyền:

• khoảng cách trục:
aw = Ka.(u + 1). 3 ((T1.KHβ)/( [σH]2.u.φba) )
= 180mm
chọn aw = 180mm
Trong đó: bảng 6.5 Ka = 43 Kd = 67,5
Bảng 6.6 φba = 0,25
φbd = 1
Bảng 6.7 KHβ = 1,15 ( sơ đồ 3)
T = 171104Nmm
• modun:
m = (0,01 ÷ 0,02).aw = (0,01 ÷ 0,02).180 = 1,8 ÷ 3,6
bảng 6.8 chọn m = 3mm
• số răng:
chọn trước β = 100
2.180. cos10
z1 = 2.aw.cosβ/(m.(u +1)) =
= 28 răng
3.(3,12 + 1)
z2 = u.z1 = 3,12.28 = 90 răng
m.z
3.118
tính lại cosβ =
=
= 0,98 = 100
2.a
2.180
4. kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
σH = ZM.ZH.Zε.
((2.T1.KH.(u + 1))/(bw.u.dw12)) ≤ [σH]
ZM = 274 (bảng 6.5)

ZH =
((2cosβb)/sin2atw) =
(2/sin2.20,34) = 1,74
Trong đó:
atw = at = arctan( tanα/cosβ) = 20,34
Zε =
((4 - εα)(1 - εβ/3) + εβ/εα)) = 0,78
Trong đó:
εα = 1,88 – 3,2.(1/z1 + 1/z2) = 1,71
εβ = bw.sinβ/(m.z) = 45.sin110/(3.3,14) = 0,91 < 1 ok
KH = KHβ.KHα.KHv = 1,59
trong đó KHβ = 1,02 ( đã chọn ở trên)
KHα phụ thuộc vào vận tốc vòng
Dw1 = 2aw/( um + 1) = 2.357/( 3,21+ 1) = 85,51mm
V = π.dw1.n1/60000 = 3,14.85,51.240/60000 = 1,07m/s
Bảng 6.13 cấp chính xác 9
Bảng 6.14 KHα = 1,13
Bảng P2.3 KHv = 1
Bw = φba.aw = 0,25.180 = 45mm
⇒ σH = 274.1,59.0,78.
((2.171104.1,59.(3,12 + 1))/(45.3,12.85,512)) = 550mm > [σH]
chưa được rồi
Vậy phải tăng aw lên và tính lại:
Tăng aw lên thành 200mm, các số liệu thay đổi theo


m = 3 z1 = 32
z2 = 96
KHα = 1,13
KH = 1,58

bw = 50mm
εβ = 0,92
εα = 1,72
Zε = 0,77
dw1 = 97 v = 1,12
[σH] = 458Mpa ok

5. kiểm nghiệm độ bền uốn:
σF1 = 2.T1.KF.Yε.Yβ.YF1/(bw.dw1.m) < [σF1]
σF2 = σF1. YF2/ YF1 ≤ [YF2]
trong đó thì:
Yε = 1/εα = 1/1,72 = 0,58
Yβ = 1 – β0/140 = 1 – 10/140 = 0,93
zv1 = z1/(cosβ)3 = 33,5
zv2 = z2/(cosβ)3 = 100,5
Bảng 6.18 YF1 = 3,8 YF2 = 3,6
KF = KFβ.KFα.KFv = 1,32.1,37.1,06 = 1,92
Trong đó: KFβ = 1,32 bảng 6.7
KFα = 1,37
sơ đồ 3
KFv = 1 + vF.bw.dw1/(2.T1. KFβ.KFα)
VF = δF.g0.v.
(aw/u)
= 0,011.73.1,22.
(200/3)
= 8m/s
» KFv = 1+ 8.50.97/(2.171104.1,32.1,37) = 1,06
⇒ σF1 = 2.171104.1,92.0,58.0,93.3,8/(50.97.3) = 92,6 < [σF1] ok
σF2 = 92,6.3,6/3,8 = 87,7 < [σF2]

ok
6. kiểm nghiệm quá tải:
kqt = Tmax/T = 1,7
σHmax = σH.
kqt = 458.
1,7 = 597Mpa < [σH1]max = 1064Mpa
σF1max = σF1.1,7 = 92,6.1,7 = 157 < [σF1]max = 464Mpa
ok
σF2max = σF2max.1,7 = 87,8.1,7 = 149 < [σF2]max = 304Mpa
ok

ok

kích thước tính toán cho bộ truyền:
Khoảng cách trục
Modun
Chiều rộng vành răng
Tỉ số truyền
Số răng
Đường kính vòng chia
Đường kính vòng đỉnh răng
Đường kính vòng chân răng

aw = 200mm
m = 3mm
bw = 50mm
u = 3,21
z1 = 32 z2 = 96
d1 = 97,48mm d2 = 292mm
da1 = 103,48mm da2 = 298mm

df1 = 89,98mm df2 = 284,5mm