Tài liệu THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI, chương 5 docx

Chương 5: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP
CHẬM
1. Chọn vật liệu thiết kế bánh răng:
Tra bảng 6.1 [1 tr 92] ta chọn như sau:
Vật
liệu
Nhiệt
luyện
Giới hạn
bền
b

N/mm
2
Giới hạn
chảy
ch

N/mm
2
Độ cứng
HB
Bánh
ch
ủ
động
Thép
45X
Tôi cải
thiện
850 650 230….280

Bánh bị
động
Thép
40X
Tôi cải
thiện
850 550 230…280
2. Định ứng suất cho phép:
Chọn độ cứng HB
cđ
= 260 và HB
bđ
= 250.
Ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép:
CT 6.1 và 6.2 [1 tr 91] : [σ
H
] = ( σ
0
Hlim
/ S
H
) Z
R
Z
V
K
xH
K
HL
[σ

F
] = ( σ
0
Flim
/ S
F
) Y
R
Y
V
K
xF
K
FC
K
FL
.
Trong tính toán sơ bộ nên ta chọn Z
R
Z
V
K
xH
= 1 và Y
R
Y
V
K
xF
= 1 do

đó chỉ còn :
[σ
H
] = ( σ
0
Hlim
/ S
H
) K
HL
[σ
F
] = ( σ
0
Flim
/ S
F
) K
FC
K
FL
Với σ
0
Hlim,
σ
0
Flim
: lần lược là ứng suất tiếp cho phép và ứng suất
uốn cho phép ứng với số chu kì cơ sở.Tra bảng 6.2 [1 tr
94] ta được :σ

0
Hlim
= 2HB+70= 2x260+70=590 và σ
0
Flim
= 1.8HB = 1.8x 260 = 468.(với bánh chủ động).
S
H
và S
F
là hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn. Tra bảng
6.2 [1 tr 94] ta được
S
H
= 1.1 và S
F
= 1.75 (với bánh chủ
động).
K
FC
hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải.K
FL
= 1 khi đặt tải một
chiều.
K
HL
và K
FL
hệ số tuổi thọ được tính
CT 6.3 và 6.4 [1 tr 93]:

K
HL
=
H
m
HEHO
NN /
K
FL
=
F
m
FEFO
NN /
ở đây : m
H
và m
F
– bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và
u
ốn
trong trường hợp n
ày m
H
= 6 và m
F
= 6 vì độ cứng mặt
răng HB < 350.
N
HO

số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử tiếp xúc :
N
HOcđ
= 30
4.2
HB
H
= 30x260
2.4
= 18752419

18.75x10
6
N
FO
= 4.10
6
đối với tất cả các loại thép.
N
FE
và N
HE
số chu kì thay đổi ứng suất tương đương :
N
HE
= 60c
 
iii
tnTT
3

max
/

N
EF
= 60c
 
ii
m
i
tnTT
F

max
/
Với c:số lần ăn khớp của rằng trong một vòng.Ở đây c = 1
n:số vòng quay bánh răng trong một phút ,n
cđ
= 725, n
bđ
=
208,9 .
T
i
: mô men xoắn.
T
max
= 598010,3 Nmm
L=5 năm, mỗi năm 300 ngày, mỗi ngày 2 ca, mỗi ca 8h nên
T

ổng số giờ làm việc :t =5

300

2

8 = 24000 (giờ)
suy ra với bánh chủ động
 
iii
tnTT
3
max
/

= 24000x208.9x(1
3
x 36/(36+15+12) + 0.9
3
x
15(15+36+12) + 0.8
3
x 12/(36+15+12))=
4224077
 
ii
m
i
tnTT
F


max
/
=24000x208.9x(1
6
x 36/(36+15+12) + 0.9
6
x
15(15+36+12) + 0.8
6
x
12/(36+15+12))=612847.
Suy ra N
HEcđ
= 60x 4224077.3= 253444638.
N
EFcđ
= 60c x 612847.8= 36770866.
Vì N
Hecđ
> N
HOcđ
và N
EFcđ
> N
FOcđ
nên K
HLcđ
=K
FLcđ

=1.
Suy ra v
ới bánh chủ động:
[σ
H
]
cđ
=590/1.1 = 536 MPa
[σ
F
]
cđ
= 468/1.75 = 267.4 MPa (N/mm
2
).
Đối với bánh bị động tương tự ta có :
σ
0
Hlim
= 2HB+70= 2x250+70=570 và σ
0
Flim
= 1.8HB = 1.8x
250 = 450.
S
H
= 1.1 và S
F
= 1.75
 

iii
tnTT
3
max
/

= 24000x72.55(1
3
x 36/(36+15+12) + 0.9
3
x
15(15+36+12) + 0.8
3
x 12/(36+15+12))=1467002.
 
ii
m
i
tnTT
F

max
/
=24000x72.55x(1
6
x 36/(36+15+12) + 0.9
6
x
15(15+36+12) + 0.8
6

x
12/(36+15+12))=212839.
Suy ra N
HEbđ
= 60x1467002 =88020140
N
EFbđ
= 60x212839 = 12770355
Vì N
Hebđ
> N
HObđ
và N
EFbđ
> N
FObđ
nên K
HLbđ
=K
FLbđ
=1.
Suy ra [σ
H
]
bđ
=570/1.1x=518.2 MPa
[σ
F
]
bđ

= 450 / 1.75 = 257.1 MPa (N/mm
2
).
V
ậy : [σ
H
]
cđ
=590/1.1x=536.4 MPa.
[σ
F
]
cđ
= =468/1.75 = 267.4 MPa (N/mm
2
).
[σ
H
]
bđ
=570/1.1x=518.2 MPa
[σ
F
]
bđ
= 450 / 1.75 = 257.1 MPa (N/mm
2
).
ứng suất quá tải cho phép: sử dụng phương trình 6.13, 6.14 [1 tr
95]

[σ
H
]
max
= 2.8 σ
ch
= 2.8x 650 = 1820 MPa
[σ
F
]
cđmax
= 0.8 σ
ch
= 0.8x 650 =520 MPa.
[σ
F
]
bđmax
= 0.8 σ
ch
= 0.8x 550 = 440 MPa.
3. khoảng cách trục: a = 195 vì cùng khoảng cách trục với cấp
nhanh.
4. Xác định thông số bộ truyền
Modun m= (0.01

0.02)a
w
= 1.95


3.9. Theo bảng 6.8 [1 tr 99] ta
chọn m = 3.
Số răng bánh răng nhỏ :
CT 6.19 [1 tr 99] :z
1
= 2a
w
/[m(u+1)]= 2x195/[3x(2.88 +
1)]=33.5.
Ch
ọn z
1
= 33suy ra z
2
= uz
1
= 2.88x 33= 95.04Chọn z
2
= 95
T
ổng số răng z
t
=z
1
+z
2
= 33+95= 128
Ta tính l
ại khoảng cách trục :a
w

= mz
t
/ 2 = 3x128/2=192.
V
ậy tỉ số truyền thực u = z
2
/z
1
=95/33 =2.878.
Vì ta ch
ọn khoảng cách trục a
w
= 195 nên có hệ số dịch chỉnh.
5. tìm hệ số dịch chỉnh:
Tính hệ số dịch tâm y và hệ số k
y
:
Theo công th
ức 6.22 [ 1 tr 100] :y = a
w
/ m – 0.5(z
1
+z
2
)= 195/3 –
0.5(33+95) = 1.
CT 6.23 :k
y
= 1000y/z
t

= 1000x1 / 128 = 7.8125.
Tra b
ảng 6.10a [1 tr 101] ta được k
x
= 0.425
Suy ra h
ệ số giảm đỉnh răng Δ
y
: CT 6.24 [1 tr 100]:
Δ
y
= k
x
z
t
/1000 = 0.425x 128 / 1000 = 0.0544.
T
ổng hệ số dịch chỉnh x
t
= y + Δ
y
= 1 + 0.0544 = 1.0544 (CT 6.25)