bài thiế kế mon chi tiet may
Trang 1II.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP
CHẬM (bộ truyền bánh răng thẳng)
1.Chọn vật liệu chế tạo bánh răng
-Bánh nhỏ: thép 45 thường hóa, σb = 580
N/mm2, σch = 290 N/mm2, HB = 190HB, phôi rèn (giả thiết đường kính phôi dưới 100 ÷ 300 mm)
-Bánh lớn: thép 35 thường hóa, σb = 480N/mm2,
σch = 240 N/mm2, HB = 160HB, phôi rèn (giả thiết đường kính phôi 300 ÷ 500 mm)
2.Định ứng suất cho phép
Số chu kì làm việc của bánh lớn, theo công thức 3-3, trang 42, sách TKCTM
N 2 = 60.u.n.T
Trong đó:
u: Số lần ăn khớp của bánh răng khi bánh răng
quay 1 vòng
n: Số vòng quay trong 1 phút của bánh răng T: tổng số giờ làm việc (3năm x 300 ngày x
2ca/ngày x 8giờ/ca)
N 2 = 60.3.300.2.8.112 = 97.106
Số chu kì làm việc của bánh nhỏ
N 1 = ibt.N2 = 2.61.97.106 = 253,17.106
Vì N1 và N2 đều lớn hơn số chu kỳ cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc và đường cong mỏi uốn nên khi tính ứng suất cho phép của bánh nhỏ và bánh lớn lấy 1
'' , = N =
k
Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ
[σ]tx1 = 2,6.HB = 2,6.190 = 494 N/mm2
Trang 2Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn
[σ]tx2 = 2,6.HB = 2,6.160 = 416 N/mm2
Để định ứng suất uốn cho phép, lấy hệ số an toàn n = 1,5 và hệ số tập trung ứng suất ở chân răng Kσ = 1,8 (vì là phôi rèn, thép thường hóa), giới hạn mỏi của thép 45 là
σ – 1 = 0,43.580 = 249,4 N/mm2
và của thép 35 là
σ – 1 = 0,43.480 = 206,4 N/mm2
Vì bánh răng quay 1 chiều:
Ứng suất uốn cho phép của bánh nhỏ:
[σ] u1 =
2 / 138 8
, 1 5 , 1
4 , 249 5 , 1
mm N
≈
Ứng suất uốn cho phép của bánh lớn:
[σ] u2 =
2 / 115 8
, 1 5 , 1
4 , 206 5 ,
3.Sợ bộ chọn hệ số tải trọng K = 1,3
4 Chọn hệ số chiều rộng bánh răng ψ A = 0,4
5.Tính khoảng cách trục A Theo công thức 3-17sách TKCTM
( ) 3 [ ]
3 2 2
2
6
.
.
10 05 , 1 1
n
N K i
i
A
A bt
tx bt
ψ
σ
+
≥ ( ) 3
2 6
50 4 , 0
05 , 4 3 , 1 61 , 2 416
10 05 , 1 1 61 , 2
+
≥
A
) ( 26 ,
226 mm
A≥
Trang 36.Tính vận tốc vòng và cấp chính xác để chế tạo bánh răng
Theo công thức 3-17, trang 46, sách TKCTM
) /
( ) 1 (
1000
60
.
2 1000
60
.
s
m i
n A n
d v
bt +
=
) / ( 17 ,
3 ) 1 61 2 (
1000
60
483 26 , 226 2
s m
≈ +
= π
Theo bảng 3-11, trang 46, sách TKCTM, với vận tốc này thì có thể chế tạo bánh răng theo cấp chính xác 9
7.Xác định chính xác hệ số tải trọng K
Vì tải trọng không thay đổi và độ rắn của các bánh răng HB < 350 nên Ktt = 1,1(bảng 3.12, trang 47)
Với cấp chính xác 9 và vận tốc vòng v < 3 m/s, tra bảng 3-14 tìm được Kđ = 1,1
Do đó K = 1.1,1 = 1,1
Vì trị số K chênh lệch nhiều so với dự đoán sơ bộ nên tính lại khoảng cách trục A Theo công thức (3-21)sách TKCTM
.
.
sb
sb
K
K A
A=
=
3 , 1
1 , 1 26 , 226
=214(mm)
8.Xác định môđun, số răng và chiều rộng bánh răng
Môđun :
Trang 4m = (0,01 ÷ 0,02).214 = (2,14 ÷ 4,28)(mm)
Lấy m = 3 mm
Số bánh răng nhỏ Theo công thức 3-24 sách
TKCTM
5 , 39 )
1 61 , 2 (
3
214
2 )
1 (
.
2
+
= +
=
bt
i m
A Z
Lấy Z1=40
Số bánh răng lớn Theo công thức 3 – 27 sách
TKCTM
Z2 = ibt.Z1 = 2,61.40 = 104 (rang) Chiều rộng bánh răng
b = ψA.A = 0,4.214 = 86( mm)
9.Kiểm nghiệm ứng suất uốn của răng
Hệ số biến dạng răng của bánh nhỏ y1 = 0,499 ; bánh lớn y2 = 0,517
Kiểm nghiệm ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ Theo công thức 3-33, sách TKCTM
1 1
2 2
6 2
1
1 6
1
] [
/ 12 86 483 40 3 499 , 0
19 , 4 1 , 1 10 1 , 19
.
10 1 , 19
u u
n
đ
b n Z m y
N K
σ σ
σ
<
=
=
=
Kiểm nghiệm ứng suất uốn tại chân răng bánh lớn Theo công thức 3-34, sách TKCTM
2 2
2
2
1 1 2
] [
/ 6 , 11 517 , 0
499 , 0 12
u u
u
y y
σ σ
σ σ
<
=
=
=
Trang 510.Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền
Môđun pháp m = 3 mm
Số răng Z1 = 40; Z2 = 104
Góc ăn khớp αn = 200
Đường kính vòng chia (vòng lăn), theo bảng 3-5
) ( 312 104
3
) ( 120 40
3
2 2
1 1
mm Z
m d
mm Z
m d
c
c
=
=
=
=
=
=
Khoảng cách trục
) ( 216 2
312 120
mm
Chiều rộng bánh răng truyền b = 86 mm
Đường kính vòng đỉnh răng, theo bảng 3-4, sách TKCTM
De1 = dc1 + 2.m = 120 + 2.3 = 126 (mm)
De2 = dc2 + 2.m = 312 + 2.3 = 318 (mm) Đường kính vòng chân răng, theo bảng 3-4, sách TKCTM
Di1 = dc1 - 2,5m = 120 - 2,5.3 = 112,5 (mm)
Di2 = dc2 – 2,5m = 312 - 2,5.3 = 304,5 (mm)
11.Tính lực tác dụng lên trục, theo công thức 3-50, sách TKCTM
Lực vòng
1
2
d
M
) / ( 10 55 ,
mm N n
N
M x =
Trang 6) ( 33 , 1331 483
120
04 4 2 10 55 ,
N
Lực hướng tâm
) ( 6 , 484 20
33 , 1331
P
P r = αn = ≈
BẢNG TỔNG HỢP CÁC THÔNG SỐ
Bán
h
dẫn
226,2 6
8 6
40 12
0
12 6
112,
5 1331,3
3
484, 6
Bán
h bị
dẫn
8 1
10 4
31 2
31 8 304, 5
Trang 7Câu 1:Tại sao dùng bánh răng nghiên làm bánh răng cấp nhanh mà không dùng bánh răng trụ răng thẳng.?
thẳng nên khi làm việc ở vận tốc cao ít bị khua,bị rung do đó bảo vệ an toàn cho trục và ổ.
Câu 2:Tại sao dùng phương pháp thường hóa để làm bánh răng mà không dùng các phương pháp khác.?
tượng gãy răng do mỏi,đảm bảo bộ truyền làm việc tốt và lâu dài hơn so với các phương pháp như tôi, ram cũng làm tang độ cứng nhưng làm thép bị giòn không đảm bảo khi dùng thiết kế bánh răng.
Câu 3:Tại sao vật liệu làm bánh nhỏ là thép 45 còn bánh lớn lại dung thép 35.?
do đó cũng chịu tải tốt hơn,với bánh nhỏ là bánh dẫn nên tốc độ quay nhanh cần độ
Trang 8bền và độ cứng cao để đảm bảo bộ truyền làm việc lâu dài tránh hiện tượng mòn không đều giữa 2 bánh dẫn đến tạo tiếng ồn khi làm việc còn bánh lớn là bánh bị dẫn tốc độ và tải trọng thấp nên không cấn dung thép 45 cho tốn kém mà chỉ cần đảm bảo độ bên là được,
Câu 4:Tại sao lại tính toán theo ứng suất tiếp xúc và kiểm tra theo ứng suất uốn.?
kế theo ứng suất tiếp xúc đẻ tránh tróc rổ bề măt làm việc,kt theo ứng suất uốn đẻ tránh gãy rang do mỏi hay quá tải.
Câu 5:Nếu chọn khoảng cách trục lớn hơn dự định thì điều gj xảy ra.?
việc,thứ 2 là tạo tiếng ôn và gây rung do va đập nguy cơ gãy và trốc rổ bề mặt cao,thậm chí khi sai lệch lơn sẽ không làm việc được.
Câu 6:Tại sao phải định ứng suất cho phép.tải trọng cho phép.?
vượt quá định mức sẽ dẫn đến các phá hủy không mong muốn như phá hủy mỏi… Định tải trọng đẻ biết khả năng chịu tải của bánh răng mà phân phối tải trọng phù hợp,đảm bảo bộ truyền làm việc lâu dài.
Câu 7:Nếu ứng suất uốn tại chân răng vượt quá thì xảy ra hiện tượng gì?
dẫn đến gãy răng làm hư hỏng bộ truyền.