luận văn: thiết kế chi tiết máy, chương 3 pot

Chương 3: Tính bộ truyền cấp nhanh

a,Xác định chiều dài côn ngoài:

Theo công thức(6.52a)

3

2 1

1 2

1

1

.

1

H be be

H R

e

u K K

K T u

K R











Trong đó

+,Với KR=0,5.Kd là hệ số phụ thuộc vào vật liệu bánh răng và loại răng.Truyền động bánh răng thẳng bàng thép Kd=100 MPa1/3

KR=0,5.100=50 Mpa1/3

+,Kbe là hệ số chiều rộng vành răng

Kbe=b/Re=0,250,3

Ta chọn Kbe=0,25

+, KH là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng bánh răng côn,tra bảng 6.21

ta có

25 , 0 2

5 , 4 25 , 0 2

. 1







 be

be

K

u K

Trục bánh côn lắp trên ổ đũa ,sơ đồ I ,HB<350 ta đ-ợc KH=1,14

Do đó

1 0 , 25 0 , 25 4 , 5 490 , 91 104,44

14 , 1 79 , 16595

1 5 , 4







e

b,Xác định các thông số ăn khớp:

45 , 31

1 5 , 4

44 , 104 2 1

2

2 2

1









u

R

e

Do đó tra bảng (6.22) đ-ợc z1P=16 với HB<350

z1=1,6.z1P=1,6.16=25,6

-,Đ-ờng kính trung bình và mô đun trung bình

dm1=(1-0,5Kbe).de1=(1-0,5.0,25).45,31=39,65 (mm)

6 , 25

65 , 39

1

z

d

Môđun vòng ngoài công thức (6.56)

25 , 0 5 , 0 1

55 , 1

5 , 0

m m

be

tm









Theo bảng 6.8 lấy trị số tiêu chuẩn mte=2 (mm)

do đó mtm=(1-0,5.Kbe).mte=(1-0,5.0,25).2=1,75(mm)

75 , 1

65 , 39

1

tm

m

m

d Z

Ta chọn z1=23 răng

Số răng bánh lớn z2=u1.z1=4,5.23=103,5

Lấy z2=104 răng

Vậy tỷ số truyền thực là ut=

1

2

Z

Z =

23

104=4 , 522

-,Góc côn chia

1=arctg 











2

1

Z

Z =arctg 12 , 47 0

104 23 











1+2=900 2=900-1=900-12,470=77,530

Theo bảng 6.20 vơi z1=23 chọn hệ số dịch chỉnh đều x1=0,4x2 =-0,4

Đ-ờng kính trung bình của bánh nhỏ

dm1=z1.mtm=23.1,75=40,25(mm)

Chiều dàI côn ngoài

Re=0 , 5 m te. Z Z2 0 , 5 2 23 2 104 2 106 , 51 mm

2

2

c,Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:

Theo (6.8)

H

m m

H H

M

u d b

u K T Z Z Z

85 , 0

1

2

1

2 1

-,Theo bảng 6.5 ta ZM=274 Mpa1/3

-,Theo bảng 6.12 với x=x1+x2=0 ta đ-ợc ZH=1,76

-,Theo công thức (6.59a)

Z=

3

4  

Với =1,88 - 3,2(

2 1

1 1

Z

104

1 23









Z= 0 , 874

3

71 , 1 4





-,Theo công thức (6.61)

KH=KH.KH.KHV

với bánh răng côn răng thẳng KH=1

+,Vận tốc vòng theo (6.22)

V d m n 1 , 057m/s

60000

79 , 501 25 , 40 14 , 3 60000

.









theo bảng 6.13 dùng cấp chính xác 9

+,Theo (6.64) H=H.g0.v  

1

1 1

u

u

d m 

trong đó

theo bảng 6.15 ta có H=0,006

theo bảng 6.16 ta đ-ợc g0=82

 H=   3,648

522 , 4

1 522 , 4 25 , 40 057 , 1 82 006 ,

+,Từ công thức (6.63)







H H

m H HV

K K T

d b K

2

1

1

1



 Với b=Kbe.Re=0,25.106,51=26,63(mm)

Chọn chiều rộng vành răng b=26(mm)

Thay các giá trị vừa tính đ-ợc vào (6.58) ta có

40 , 25 460,45MPa

522 , 4 26 85 , 0

1 522 , 4 257 , 1 79 , 16595 2 874 , 0 76 , 1

2





-,Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép:

Theo (6.1) với v=1,075(m/s)<5(m/s) Z1=1;với cấp chính xác

động học là 9 ,chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8,khi đó cần gia công đạt độ nhám

Ra=2,5…1,25( m),do đó ZR=0,95 ;với da<700mm KXh=1 do đó theo (6.1) và(6.1a)

[H] =[H].ZV.ZR.KxH=490,91.1.0,95.1=466,36(MPa)

Nh- vậy H=460,45(MPa) < [H]=466,36(MPa) thoả mãn điều kiện bền tiếp xúc

d,Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:

theo (6.65)

F1

1

1 1

85 , 0

2

m tm

F F

d m b

Y Y Y K

 với

Kbe=b/Re=26/106,51=0,244

Tỷ số 0 , 628

244 , 0 2

522 , 4 244 , 0 2

. 1







 be

be

K

u K

Tra bảng 6.21 ta đ-ợc KF=1,25

Theo công thức (6.64)

F= H.go.v  

1

1

1 1

u

u

d m 

Tra bảng 6.15 và 6.16 ta đ-ợc H=0,016 và go=82

522 , 4

1 522 , 4 25 , 40 057 , 1 82 016 ,

-,Hệ số kể đến tảI trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp tính theo( 6.68)

1 25 , 1 79 , 16595 2

25 , 40 26 722 , 9 1

2

.

1







F F

m F

K K T

d b

-,Hệ số tảI trọng khi tính về uốn là

KF=kF.KF.KFV=1,25.1.1,245=1,556

-,Với răng thẳng thì Y=1

-,Với =1,71  Y=1/=1/1,71=0,585

-,Số răng t-ơng đ-ơng

ZV1=Z1/cos(1)=23/coc(12,47)=23,56

ZV2=Z1/cos(2)=104/cos(77,53)=481,64

Và với x1=0,4; x2=-0,4 tra bảng 6.18 ta đ-ợc

YF1=3,45; YF2=3,6

Vậỵ

F1= 66 , 96MPa  F 257 , 14MPa

25 , 40 75 , 1 26 85

,

0

45 , 3 585 , 0 556 , 1 79 , 16595

.

2

1 



F2=F1 MPa   MPa

Y

Y

F F

45 , 3

6 , 3 96 ,

1

Vậy điều kiện bền uốn đ-ợc bảo đảm:

e, Kiểm nghiệm răng về quá tải:

theo (6.48) với K qt=1,8

Hmax=H K qt  460 , 45 1 , 8  617 , 76MPa H max  1260MPa

theo (6.49)

F1max=F1.K qt  66 , 96 1 , 8  120 , 53MPa F1 max  464MPa

F2max=F2.K qt  69 , 87 1 , 8  125 , 77MPa F2 max  360MPa

g,Các thông số và kích th-ớc bộ truyền bánh răng côn:

Bảng 3 :

Các thông sốvà kích th-ớc bộ truyền cấp

nhanh

Đ-ờng kính đỉnh răng ngoài dae dae1=51,47;dae2=208,52