Chương 4: Tính bộ truyền bánh răng trụ cấp châm Cụ thể ở đây tính bộ truyền bánh trụ răng nghiêng a,Chọn vật liệu :nh- đối với bộ truyền cấp nhanh b,Xác định ứng suất cho phép: Theo 6.7
Trang 1Chương 4: Tính bộ truyền bánh răng
trụ cấp châm
(Cụ thể ở đây tính bộ truyền bánh trụ răng nghiêng)
a,Chọn vật liệu :nh- đối với bộ truyền cấp nhanh
b,Xác định ứng suất cho phép:
Theo (6.7) ta có
NHE= i n i t i
T
T
60
3
max
1 7
3
8
3 8 0 8
4 1 51 , 111 20000 1
HO
N
2 7
7 2
4
10 26 ,
u N
Do đó K HL1=1;KHL2=1
Nh- vậy theo (6.1a) sơ bộ xác định đ-ợc
H
HL H
H
S
K
.
0 lim
H 518 , 18MPa
1 , 1
1 570
H 490 , 91MPa
1 , 1
1 540
Do vậy để tính bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng ta lấy
H H MPa
2
91 , 490 18 , 518 2
2
Các trị số ứng suất cho phép khác lấy bằng các giá trị t-ơng ứng ở
bộ truyền cấp nhanh
c Xác định sơ bộ khoảng cách trục a w :
Theo (6.15a)
aw2 = Ka.( u2 + 1 )
3
2 2
2
ba H
H
u
K T
Ka: hệ số phụ thuộc vật liệu của cặp bánh răng và loại răng
u2: tỷ số truyền cấp chậm
T2: mô men xoắn trên trục II
Trang 2KH: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về tiếp xúc
ba: hệ số xét tỷ số giữa bề rộng răng và khoảng cách trục
bd: hệ số xét tỷ số giữa bề rộng răng và đ-ờng kính bánh răng Dựa vào bảng 6.5 và bảng 6.6 ta có:
Cặp bánh răng thép - thép với răng nghiêng
Ka = 43 MPa 1/3
u2 = 4
T2 = 72104,56(N.mm)
Với H1 và H2 HB 350 chọn theo bảng 6.6:
ba = 0,3
bd = 0,53 ba(u2+1)=0,53.0,3(4+1)=0,795
Với sơ đồ hộp giảm tốc đồng trục sơ đồ 6 và bd = 0,795
Chọn KH = 1,03
Vậy
504 , 55 4 0 , 3 134,18
03 , 1 56 , 72104 1
4
w
a
Chọn aw =140 mm
d Xác định các thông số ăn khớp:
Xác định mô đun pháp của cặp bánh răng theo (6.17)
m = ( 0,01 0,02 ) aw = ( 0,01 0,02 ) 140 = 1.40 2,80
Chọn theo tiêu chuẩn (Bảng 6.8):
m = 2,5 (mô đun pháp)
Chọn sơ bộ góc nghiêng răng =100 do đó theo (6.31)
Số răng bánh nhỏ Z1
4 1 22,06 .
5 , 2
10 cos 140 2 1
cos
2
2
u m
a
Lấy Z3 = 22
Số răng bánh lớn Z4 = U2 Z3 = 4 22= 88
22
88
3
Z Z U
Trang 3 0,982
140 2
88 22 5 , 2 2
cos
2
4
w
a
Z Z m
= 10,844=10050’4”
e Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Theo(6.33)ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc:
3 2
2
2
w w
H A
M
H
d u b
u K T Z Z
Trong đó
-,ZM: hệ số kể đến cơ tính vật liệu khi ăn khớp Theo bảng 6.5:
ZM = 274 MPa1/3
-,KH: hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc.theo(6.39)
KH=KH.KH.KHv
-,ZH: hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc theo(6.34)
tw
b H
Z
2 sin
cos 2
b: góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở theo(6.35)
tgb = cost tg
t: góc profin răng
: góc profin gốc.=200
Với bánh răng nghiêng không dịch chỉnh:
t = tw = arctg(
cos
tg ) = arrctg(
982 , 0
20 0
tg ) =20,3370
b = arctgcos(20,3370)tg(10,8440) = 10,186= 10011'16''
ZH =
0
0
337 , 20 2 sin
186 , 10 cos
Z :hệ số trùng khớp của răng theo(6.38) Z
1
Theo(6.37)
m
b w2sin
hệ số trùng khớp dọc
14 , 3 5 , 2
844 , 10 sin 140 3 ,
Theo(6.38)
= 1,88 - 3,2(
4 3
1 1
Z
Z ) cos
Trang 4 = 1,88 - 3,2(
88
1
22 1 ) 0,982 = 1,668
Z=
668 , 1
Đ-ờng kính vòng lăn bánh nhỏ:
1 4
140 2 1
2
2
2
u
a
Vận tốc vòng bánh nhỏ:
60000
51 , 111 56 14 , 3 60000
. 3 2
s m n
d
Với v=0,327(m/s) theo bảng 6.13 dùng cấp chính xác 9 Theo bảng 6.14 với cấp chính xác 9 và v 2,5 m/s
KH = 1,13
Theo(6.47)
2
2
0
u
a v
H
H
Tra theo bảng 6.15 và bảng 6.16:
H = 0,002
g0 = 73
4
140 327 , 0 73 002
,
H
-,KHv: hệ số tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp
KHv = 1 +
H H
w w H
K K T
d b
2
3
2
.
13 , 1 03 , 1 56 , 72104 2
56 140 3 , 0 282 ,
KH = KH KH KHv = 1,03 1,13 1,004 = 1,169
Từ các hệ số tính đ-ợc thay vào ta đ-ợc
56 4 42
1 4 169 , 1 56 , 72104 2 774 , 0 738 , 1
.
H 466,22(MPa)
-,ứng suất tiếp xúc cho phép khi kể đến ảnh h-ởng của nhám bề mặt, vận tốc làm việc, kích th-ớc bánh răng
Trang 5 H = H ZV ZR KxH
Theo (6.1)
Với v = 0,327 < 5 ZV = 1
Khi gia công đạt độ nhám Ra=2,51,25 m do đó ZR=0,95 Với da 700 mm KxH = 1
H =504,55 1 0,95 1 = 479,32(MPa)
Ta thấy H = 466,22(MPa) H = 479,32(MPa)
Vậy đìêu kiện bền uốn đ-ợc bảo đảm