THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI, chương 5

Chia sẻ: kentit

KFβ hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng, tra bảng 6.7 [1 tr 98] với sơ đồ 4 và ψbd = 0.95 và nội suy ta có KFβ = 1.25. KFα : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn, với bánh răng thẳng KFα = 1. KFv hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn: KFv= 1+ CT 6.46. Với = δFgov Trong đó δF và...

Bạn đang xem 7 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI, chương 5

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 Nhiệt Giới hạn Giới hạn Độ cứng
liệu luyện bền chảy HB
2 2
 b N/mm  ch N/mm

Bánh Thép Tôi cải 850 650 230….280
chủ 45X thiện
động
Bánh bị Thép Tôi cải 850 550 230…280
động 40X thiện




2. Định ứng suất cho phép:
Chọn độ cứng HBcđ = 260 và HBbđ = 250.
Ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép:
CT 6.1 và 6.2 [1 tr 91] : [σH] = ( σ0Hlim / SH) ZRZVKxHKHL
[σF] = ( σ0Flim / SF) YRYVKxFKFCKFL.
Trong tính toán sơ bộ nên ta chọn ZRZVKxH = 1 và YRYVKxF = 1 do
đó chỉ còn :
[σH] = ( σ0Hlim / SH) KHL
[σF] = ( σ0Flim / SF) KFC KFL
Với σ0Hlim, σ0Flim : 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 :σ0Hlim = 2HB+70= 2x260+70=590 và σ0Flim
= 1.8HB = 1.8x 260 = 468.(với bánh chủ động).
SH và SF là hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn. Tra bảng
6.2 [1 tr 94] ta được SH = 1.1 và SF = 1.75 (với bánh chủ
động).
KFC hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải.KFL = 1 khi đặt tải một
chiều.
KHLvà KFL hệ số tuổi thọ được tính
CT 6.3 và 6.4 [1 tr 93]:
KHL = mH
N HO / N HE



KFL = mF
N FO / N FE

ở đây : mH và mF – bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và
uốn
trong trường hợp này mH = 6 và mF = 6 vì độ cứng mặt
răng HB < 350.
NHO số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử tiếp xúc :
NHOcđ = 30 H HB = 30x2602.4 = 18752419  18.75x106
2.4



NFO = 4.106 đối với tất cả các loại thép.
NFE và NHE số chu kì thay đổi ứng suất tương đương :
NHE = 60c  Ti / Tmax 3 ni t i
NEF = 60c  Ti / Tmax m F
ni t i



Với c:số lần ăn khớp của rằng trong một vòng.Ở đây c = 1
n:số vòng quay bánh răng trong một phút ,ncđ = 725, nbđ =
208,9 .
Ti : mô men xoắn.
Tmax = 598010,3 Nmm
L=5 năm, mỗi năm 300 ngày, mỗi ngày 2 ca, mỗi ca 8h nên
Tổng số giờ làm việc :t =5  300  2  8 = 24000 (giờ)
suy ra với bánh chủ động
3 3
 T / T  n t = 24000x208.9x(1 x 36/(36+15+12) + 0.9 x
3
i max i i


15(15+36+12) + 0.83x 12/(36+15+12))=
4224077
6
 T / T 
i max
mF
ni t i =24000x208.9x(1 x 36/(36+15+12) + 0.96x
15(15+36+12) + 0.86x
12/(36+15+12))=612847.
Suy ra NHEcđ = 60x 4224077.3= 253444638.
NEFcđ = 60c x 612847.8= 36770866.
Vì NHecđ > NHOcđ và NEFcđ > NFOcđ nên KHLcđ =KFLcđ =1.
Suy ra với bánh chủ động:
[σH]cđ =590/1.1 = 536 MPa
[σF]cđ = 468/1.75 = 267.4 MPa (N/mm2).
Đối với bánh bị động tương tự ta có :
σ0Hlim = 2HB+70= 2x250+70=570 và σ0Flim = 1.8HB = 1.8x
250 = 450.
SH = 1.1 và SF = 1.75
3 3
 T / T  n t = 24000x72.55(1 x 36/(36+15+12) + 0.9 x
3
i max i i


15(15+36+12) + 0.83x 12/(36+15+12))=1467002.
6
 T / T 
i max
mF
ni t i =24000x72.55x(1 x 36/(36+15+12) + 0.96x
15(15+36+12) + 0.86x
12/(36+15+12))=212839.
Suy ra NHEbđ = 60x1467002 =88020140
NEFbđ = 60x212839 = 12770355
Vì NHebđ > NHObđ và NEFbđ > NFObđ nên KHLbđ =KFLbđ =1.
Suy ra [σH]bđ =570/1.1x=518.2 MPa
[σF]bđ = 450 / 1.75 = 257.1 MPa (N/mm2).
Vậy : [σH]cđ =590/1.1x=536.4 MPa.
[σF]cđ = =468/1.75 = 267.4 MPa (N/mm2).
[σH]bđ =570/1.1x=518.2 MPa
[σF]bđ = 450 / 1.75 = 257.1 MPa (N/mm2).


ứng suất quá tải cho phép: sử dụng phương trình 6.13, 6.14 [1 tr
95]
[σH]max = 2.8 σch = 2.8x 650 = 1820 MPa
[σF]cđmax = 0.8 σch = 0.8x 650 =520 MPa.
[σF]bđmax = 0.8 σch = 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)aw = 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] :z1 = 2aw /[m(u+1)]= 2x195/[3x(2.88 +
1)]=33.5.
Chọn z1 = 33suy ra z2 = uz1= 2.88x 33= 95.04Chọn z2 = 95
Tổng số răng zt =z1+z2= 33+95= 128
Ta tính lại khoảng cách trục :aw = mzt / 2 = 3x128/2=192.
Vậy tỉ số truyền thực u = z2/z1=95/33 =2.878.
Vì ta chọn khoảng cách trục aw = 195 nên có hệ số dịch chỉnh.
5. tìm hệ số dịch chỉnh:
Tính hệ số dịch tâm y và hệ số ky :
Theo công thức 6.22 [ 1 tr 100] :y = aw / m – 0.5(z1 +z2 )= 195/3 –
0.5(33+95) = 1.
CT 6.23 :ky = 1000y/zt = 1000x1 / 128 = 7.8125.
Tra bảng 6.10a [1 tr 101] ta được kx = 0.425
Suy ra hệ số giảm đỉnh răng Δy : CT 6.24 [1 tr 100]:
Δy = kx zt /1000 = 0.425x 128 / 1000 = 0.0544.
Tổng hệ số dịch chỉnh xt = y + Δy = 1 + 0.0544 = 1.0544 (CT 6.25)
Do đó hệ số dịch chỉnh bánh răng chủ động và bị động :CT 6.26:
x1 = 0.5[xt – ( z2 – z1 )y/ zt] = 0.5[1.0544 – (95 – 33) 1/ 128]
= 0.285 mm
x2 = xt – x1 = 1.0544 – 0.285  0.77. (mm)
Góc ăn khớp : CT 6.27:
Cos αtw = ztmcosα / (2aw) = 128x 3 cos200/(2x195) = 0.925. Suy ra
αtw = 22017’45.82”.
6/ Các thông số hình học:
+ Môđun pháp tuyến: Mn = 3 (mm)
+ Số răng: Z 1 = 33 (răng)
Z2 = 95 (răng)
+ Góc ăn khớp:  n = 20 
+ Góc nghiêng:   0
+ Đường kính vòng chia:
m  Z1 3  33
d1    99(mm)
cos  1
m  Z 2 3  95
d2    285(mm)
cos  1
+ Đường kính vòng lăn
dw1 = d1 +[2y/(z2 + z1)]d1= 99 + [2x1 /(95+33)]99 =
100.55 mm
dw2 = d2 +[2y/(z2 + z1)]d2= 285 + [2x1 /(95+33)]285 =
289.45 mm

+ Đường kính vòng chân răng:
df1 = d1 -(2,5-2x1)m = 99 - (2,5- 2x0.285)
x3= 93.21 (mm)
df1 = d2 -(2,5-2x2)m =285 - (2,5- 2x0.77)
x3=282.12 (mm)
+ Đường kính vòng đỉnh răng:
d a1  d 1  2(1  x1   y )m  99  2(1  0.285  0.0544) x3  106.38(mm)
d a 2  d 2  2(1  x 2   y )m  285  2(1  0.77  0.0544) x3  295.29(mm)



+ Khoảng cách trục chia a = 0.5m(z2+z1) = 0.5 x3 (95+33)
= 192 mm
+ Khoảng cách trục: aw = 195 mm.
+ Chiều rộng bánh răng: bw = 78 mm.

+ Đường kính cơ sở : db1 = d1cos  =99 cos 200 = 93.03 mm
db2 = d2cos  =285 cos 200 = 267.81 mm
+ Góc profin gốc α :theo tiêu chuẩn VN 1065-71 : α = 200.
+góc profin răng αt = arctg (tg α/ cosβ) = arctg(tg200/cos0)=
200.
+góc ăn khớp αtw = 22017’45.82”.
7Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
σH = ZMZHZε 2T1 K H (u  1) /(bw ud w1 )   H  CT
2 6.33 [1 tr 105.
Trong đó :
ZM hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp,
tra bảng 6.5 ta được ZM = 274.
ZH hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc: tra bảng 6.12
với
(x1 + x2)/(z1+z2)=(0.285+0.77)/(33+95)=0.008 và góc
nghiêng β = 0 ta được ZH = 1.698
Zε :hệ kể đến sự trùng khớp của răng, vì εβ = bwsin β
/(m  )
Với bw chiều rộng vành răng :bw =  ba a w  0.4 x195  78 mm ,
suy ra εβ = 0( vì β = 00).
Nên Zε = (4    ) / 3 (6.36a).
Với εα=
d a1  d b21  d a 2  d b22  2a w sin  tw
2 2


2m cos  t
106.38 2  93.03 2  295.29 2  267.812  2 x195 x sin 22 017 0 45.82”.

2x3xcos20 0
 1.588

CT 6.38a [1 tr 105].
Vậy Zε = (4  1.588) / 3  0.897

KH hệ số tải trọng khi tiếp xúc: KH = KHβKHαKHv
Với KHβ hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên
chiều rộng răng ,tra bảng 6.7, với Ψbd = 0.53 Ψba (u
 1) = 0.53 x0.48(2.88 + 1) = 0.987
Ψba :hệ số, tra bảng 6.6 [ 1 tr 97] và chọn
0.48 ( lấy lớn hơn 20% so với cấp nhanh) và sơ đồ
4 ta được KHβ = 1.11
KHα hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho
các đôi răng đồng thời ăn khớp, đối với răng thẳng
KHα = 1.
Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác tạo bánh răng:
2  d 2  n 2 2  3,14  99  208.9
v   2.16(m / s )
60  1000 60  1000
Với v = 2.16 (m/s) theo bảng (6.13) ta chọn cấp chính xác để chế
tạo bánh răng là 8
KHv hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn
khớp, tra bảng P2.3 phụ lục [1 tr 250] với cấp chính xác 8,v= 2.16,
răng thẳng và nội suy ta được 1.088
Suy ra KH = 1.11x1x1.088= 1.21
Vậy σH =
274x1.698x0.897x 2 x 212989,2x1.21x(2.88  1)/(78x2.88x100.55 2 )

=367.5 MPa  [σH] = 536.4 MPa.
Vậy cặp bánh răng cấp chậm thỏa độ bền tiếp xúc.
8 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
CT 6.43.và 6.44 [1tr108]: σFcđ = 2T1KFYεYβYF1/(bwdw1m)  [σF1].
σFbđ = σF1YF2/YF1  [ σF2].
Trong đó : Yε = 1/ εα = 1/1.588 = 0.63 :hệ số kể đến sự trùng khớp
của răng.
Yβ = 1-β/140 = 1- 0/140 =1.
YF1 ,YF2 hệ số dạng răng của bánh chủ động và bị động.
Tra bảng 6.18 với hệ số dịch chỉnh x1=0.285, x2 =
0.77 và zv1=z1=33, zv2 = z2= 95 và nội suy ra được
YF1= 3.556 , YF2= 3.46
KF = KFβKFαKFv CT 6.45
Với :
KFβ hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều
rộng vành răng, tra bảng 6.7 [1 tr 98] với sơ đồ 4 và ψbd = 0.95 và
nội suy ta có KFβ = 1.25.
KFα : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các
đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn, với bánh răng thẳng
KFα = 1.
KFv hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn
khớp khi tính về uốn:
 F bw d w1
KFv= 1+ CT 6.46.
2T1 K F K F

Với  F = δFgov aw / u

Trong đó δF và go tra bảng 6.15 và 6.16 được 0.016 và 56,
v = 2.16 (m/s).
Suy ra  F = 0.016x56x2.16 195 / 2.88 = 15.93
15.93x78 x100.55
suy ra KFv = 1+ = 1.235
2 x 212989,2 x1.25 x1

Suy ra KF = 1.25x1x1.235 = 1.54375
Suy ra σFcđ =
2x212989.2x1.54375x0.63x1x3.556/(78x87.8x3)=71.
77 MPa  [σFcđ] = 267.4 MPa.
σFbđ = 71.77 x 3.46/3.556 =69.8  [σFbđ] =257.1 MPa.
Vậy cặp bánh răng cấp chậm đạt yêu cầu về độ bền uốn và độ
bền uốn.
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản