Tài liệu Chương 6: Bộ truyền bánh răng pdf

1
Chi
Chi
ti
ti
ế
ế
t
t
m
m
á
á
y
y
TS
TS
Phan
Phan
T
T
ấ
ấ
n
n
T
T
ù
ù
ng
ng

Chương 6
BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
1. Khái niệmchung
Công dụng: bộ truyềnbánhrăng truyền
chuyển động và mômen xoắngiữa2 trục
gần nhau, làm việc theo nguyên lý ănkhớp
2
Chi
Chi
ti
ti
ế
ế
t
t
m
m
á
á
y
y
TS
TS
Phan
Phan
T
T
ấ
ấ
n

n
T
T
ù
ù
ng
ng
Phân loại theo vi trí các trục:
bánh răng trụ bánh răng côn bánh răng trụ chéo
Phân loạitheosư phân bố các răng:
bánh răng ngoài bánh răng trong
3
Chi
Chi
ti
ti
ế
ế
t
t
m
m
á
á
y
y
TS
TS
Phan
Phan

T
T
ấ
ấ
n
n
T
T
ù
ù
ng
ng
Phân loạitheophương răng so với đường sinh:
răng thẳng răng nghiêng
răng cong răng chữ V
4
Phân loạitheobiêndạng răng: biên dạng thân khai, biên dạng cycloid,
biên dạng Novikov
Chi
Chi
ti
ti
ế
ế
t
t
m
m
á
á

y
y
TS
TS
Phan
Phan
T
T
ấ
ấ
n
n
T
T
ù
ù
ng
ng
Base
Circle
Involute
tooth
profile
5
Chi
Chi
ti
ti
ế
ế

t
t
m
m
á
á
y
y
TS
TS
Phan
Phan
T
T
ấ
ấ
n
n
T
T
ù
ù
ng
ng
Phân loạitheochiếu nghiêng củarăng: nghiêng trái, nghiêng phải
Phân loạitheohệđolường: bánh răng hệ mét, bánh răng hệ anh
Ưu điểm:
• Kích thướcnhỏ, khả năng tảilớn
• Tỉ số truyềnkhôngđổi
• Hiệusuấtcao, tuổithọ cao

Nhược điểm:
• Chế tạophứctạp, đòi hỏi độ chính xác cao
• Gây ồnkhilàmviệc ở vậnt
ốc cao
Nghiêng phải
Nghiêng trái
6
Chi
Chi
ti
ti
ế
ế
t
t
m
m
á
á
y
y
TS
TS
Phan
Phan
T
T
ấ
ấ
n

n
T
T
ù
ù
ng
ng
7
Chi
Chi
ti
ti
ế
ế
t
t
m
m
á
á
y
y
TS
TS
Phan
Phan
T
T
ấ
ấ

n
n
T
T
ù
ù
ng
ng
2. Thông số hình họcbánhrăng trụ
2.1 Bánh răng trụ răng thẳng
Bướcrăng
Môđun m (tiêu chuẩn tra trang 195)
Dãy 1: 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25
Dãy 2: 1.125 1.375 1.75 2.25 2.75
3.5 4.5 5.5 7 9 11 14 18 22
Số răng Z (Z
min
=17)
Đường kính vòng chia
Khoảng cách trục
mp .
π
=
( )
22
2121
ZZmdd
a
+
=

+
=
Zmd .=
8
Chi
Chi
ti
ti
ế
ế
t
t
m
m
á
á
y
y
TS
TS
Phan
Phan
T
T
ấ
ấ
n
n
T
T

ù
ù
ng
ng
2.2 Bánh răng trụ răng nghiêng
Bước pháp p
n
Bước ngang
Môđun pháp m
n
(tiêu chuẩn trang 195)
Môđun
ngang với
β
là góc nghiêng răng
bánh răng nghiêng chọn 8
0
≤β≤
20
0
bánh răng chữ V chọn 30
0
≤β≤
40
0
Đường kính vòng chia
Đường kính vòng đỉnh
Đường kính vòng chân
Khoảng cách trục
β

cos
n
s
p
p =
β
cos
n
s
m
m =
β
cos
Zm
Zmd
n
s
==
na
mdd 2+=
ni
mdd 5.2−=
( ) ( )
β
cos22
2121
ZZmZZm
a
ns
+

=
+
=
9
Chi
Chi
ti
ti
ế
ế
t
t
m
m
á
á
y
y
TS
TS
Phan
Phan
T
T
ấ
ấ
n
n
T
T

ù
ù
ng
ng
3. Lựctácdụng và tảitrọng tính
3.1 Phân tích lựctácdụngtrongbánhrăng
Lực ănkhớpF
n
được phân tích thành 3 lực theo 3 phương vuông góc
nhau.
• Lực vòng F
t
có phương vuông góc trục (không cắttrục)
• Lựchướng tâm F
n
có phương vuông góc trục
• LựcdọctrụcF
a
có phương song song trục
• Lực ănkhớp
1
1
2
d
T
F
t
=
β
tan

ta
FF =
βα
coscos
n
t
n
F
F =
β
α
cos
tan
nt
r
F
F =
10
Chi
Chi
ti
ti
ế
ế
t
t
m
m
á
á

y
y
TS
TS
Phan
Phan
T
T
ấ
ấ
n
n
T
T
ù
ù
ng
ng
F
t1
= - F
t2
F
r1
= - F
r2
F
a1
= - F
a2

11
Chi
Chi
ti
ti
ế
ế
t
t
m
m
á
á
y
y
TS
TS
Phan
Phan
T
T
ấ
ấ
n
n
T
T
ù
ù
ng

ng
Chiềucủa các lực:
• LựcF
t
: trên bánh dẫnngượcchiều quay, trên bánh bị dẫn cùng chiều
quay
• LựcF
r
: luôn luôn hướng vào đường tâm trụcbánhrăng
• LựcF
a
: luôn luôn hướng vào mặtrăng làm việc
3.3 Tảitrọng tính
Tảitrọng tính (dùng để tính toán) bao gồmtảitrọng danh nghĩavàtải
trong phụ phát sinh trong quá trình ănkhớp
P
t
=KP
dn
hoặc T
t
=KT
dn
hoặc F
t
=KF
dn
Khi tính ứng suấttiếpxúcK=K
H
=

K
Hβ
K
HV
K
Hα
Khi tính ứng suấtuốn K=
K
F
= K
Fβ
K
FV
K
Fα
Với K
Hβ
, K
Fβ
: hệ số tập trung tảitrọng (bảng 6.4)
K
HV
, K
FV
:
hệ số tảitrọng động (bảng 6.5 và 6.6)
K
Hα
, K
Fα

:
hệ số xét đến phân bố tải không đềugiửa các độirăng
(trang 213
)
12
Chi
Chi
ti
ti
ế
ế
t
t
m
m
á
á
y
y
TS
TS
Phan
Phan
T
T
ấ
ấ
n
n
T

T
ù
ù
ng
ng
4. Hiệusuấtcủabộ truyềnbánhrăng
Hiệusuất
VớiP
1
là cộng suấttrêntrụcdẫn
P
2
là công suấttrêntrụcbị dẫn
Thông thường đốivới
• bộ truyềnbánhrăng trụ bôi trơn liên tụcbằng dầu η = 0,97÷0,99
• bộ truyềnbánhrăng trụ bôi trơn định kỳ bằng mỡ η = 0,93÷0,95
• bộ truyềnbánhrăng côn bôi trơnliêntụcbằng dầu η = 0,95÷0,98
• bộ truyềnbánhrăng côn bôi trơn định kỳ bằng mỡ η = 0,92÷
0,94
1
2
P
P
=
η
13
Chi
Chi
ti
ti

ế
ế
t
t
m
m
á
á
y
y
TS
TS
Phan
Phan
T
T
ấ
ấ
n
n
T
T
ù
ù
ng
ng
5. Vậtliệu và nhiệtluyệnbánhrăng
Yêu cầu: độ bền cao, độ cứng cao,rẽ tiền
Vậtliệu: thương chọngang hoặc thép (cácbon, hợpkim)
Nhiệtluyện: thường hoá, tôi cảithiện (HB<350)

tôi thể tích, tôi bề mặt, thấm than, nitơ (HB>350)
Đặc điểm:
• HB<350 cắtgọtsaunhiệtluyệnnênkhôngcần gia công tinh lại
• HB>350 nhiệtluyện sau cắtgọtnêncần gia công tinh lạisaunhiệtluyện
• Để chạymòntốtthì H
1
> H
2
+ (10~15)HB
14
Chi
Chi
ti
ti
ế
ế
t
t
m
m
á
á
y
y
TS
TS
Phan
Phan
T
T

ấ
ấ
n
n
T
T
ù
ù
ng
ng
6. Ứng suất cho phép
6.1 Ứng suấttiếpxúc
• Thép
Khitínhtoánthiếtkế
Với
σ
0Hlim
, s
H
tra bảng 6.13
hệ số tuổithọ với
(nếu K
HL
<1 chọn K
HL
=1)
Nếutảithayđổitheobậc
Khitínhtoánkiểm nghiệm
[]
H

HL
HH
s
K9.0
lim0
σσ
=
[]
H
xHlVRHL
HH
s
KKZZK
lim0
σσ
=
H
m
HE
HO
HL
N
N
K =
4.2
30HBN
HO
=
6=
H

m
ii
i
HE
tn
T
T
cN
3
max
60
∑
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=