- Zv :hệ số xét đến ảnh của vận tốc vòng.. - KxH : hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng.. - YR : Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng.. Trong đó m là môđun
Trang 1Chương 5:
Định ứng suất cho phép và ứng
suất quá tải cho phép
a.Xác định ứng suất cho phép
Ứng suất tiếp xúc cho phép [H] và ứng suất uốn cho phép [F] được xác định theo công thức :
[H] = (o
Hlim / SH) ZR Zv KxH KHL
[F] = (o
Flim / SF ) YR YS KxF KFC KFL
Trong đó :
- ZR :hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt răng làm việc
- Zv :hệ số xét đến ảnh của vận tốc vòng
- KxH : hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng
- YR : Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng
- YS : Hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập chung ứng suất,được xác định như sau:
YS = 1,08 - 0,0695ln(m)
Trong đó m là môđun [mm]
- KxF : Hệ số xét đến kích thước răng ảnh hưởng đến độ bền uốn
Trang 2Khi tính toán thiết kế sơ bộ ta lấy :
ZR Zv KxH = 1
YR YS KxF = 1
- o
Hlim và o
Flim :lần lượt là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép ứng với số chu trình cơ sở Tra bảng ta có : o
Hlim1 = 2HB1 + 70 = 570 [MPa]
o
Hlim2 = 2HB2 + 70 = 540 [MPa]
o
Flim1 = 1,8HB1 = 450 [MPa]
o
Flim2 = 1,8HB2 = 423 [MPa]
- SH , SF :Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn,tra bảng ta có:
SH = 1,1
SF = 1,75
- KFC :Hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải.Do đặt tải hai phía nên
ta có : KFC = 0,7
- KHL , KFL : Hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền.Được xác định theo công thức :
KHL = m H
HE
HO N
KFL = m F
FE
FO N
N / với : mH , mF :bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn.Khi độ rắn mặt răng 350 HB thì : mH = 6 , mF = 6
Trang 3- NHO : số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp
xúc.Được tính theo công thức:
NH0 =30 2 , 4
HB H
với HHB : độ rắn Brinen
Suy ra : NH01 = 30 2502,4 = 17067789
NH02 = 30 2352,4 = 14712420
- NF0 :Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn ,ta có:
NF0 = 4 106 đối với tất cả các loại thép
- NHE ,NFE :Số chu kì thay đổi ứng suất tương đương
Khi bộ truyền làm việc với tải trọng thay đổi nhiều bậc,NHE
,NFE được tính theo công thức:
NHE = 60c( Ti / Tmax )3niti
NFE = 60c( Ti / Tmax )m
F niti
Với c :số lần ăn khớp trong một vòng,ta co c = 1
- ni ,Ti ,ti :Lần lượt là số vòng quay,mômen xoắn ,tổng số giờ làm việc ở chế độ thứ i.Từ sơ đồ tải trọng ta có:
NHE1 = 60 ( 0,4 + 0,83 0,3 + 0,53 0,3) 380 15000 =
202156200
NHE2 = 60 ( 0,4 + 0,83 0,3 + 0,53 0,3) 95 15000 =
50539050
Ta thấy NHE1, NHE2 đều lớn hơn NH01 , NH02 khi đó ta chọn:
Trang 4NHE1 = NH01
NHE2 = NH01
Suy ra :KHL1 = 1
KHL2 = 1
Tương tự ta có:
NHF1 = 60 ( 0,4 + 0,86 0,3 + 0,56 0,3) 380 15000 =
165299099
NFE2 = 60 ( 0,4 + 0,86 0,3 + 0,56 0,3) 95 15000 =
41324774
Ta thấy NFE1 ,NFE2 đều lớn hơn NF0 ,ta cũng chọn
NFE1 = NF0
NFE2 = NF0
Suy ra : KFL1 = 1
KFL2 = 1
Thay vào trên ta tính được :
[H1] = 570 1 /1,1 = 518,2 [MPa]
[H2] = 540 1 / 1,1 = 491 [MPa]
[F1] = 450 1 / 1,75 = 257 [MPa]
[F2] = 423 1 /1,75 = 247 [MPa]
Đối với cấp chậm của hộp giảm tốc cặp bánh răng ăn khớp là cặp bánh răng thẳng do đó ứng suất tiếp xúc cho phép sẽ là :
Trang 5[H] = 491 [MPa]
b.Xác định ứng suất cho phép khi quá tải
Với vật liệu làm bánh răng là thép 40X tôi cải thiện : -Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải sẽ là :
[H]max = 2,8 ch = 2,8 550 = 1540 [MPa]
-Ứng suất uốn cho phép khi quá tải sẽ là :
[F]max = 0,8 ch = 0,8 550 = 440 [MPa]