Chương 6:
Xác định các thông số của bộ
truyền
Cấp chậm của HGT ta thiết kế cặp bánh răng thẳng có:
Tỉ số truyền U2 = 4
Vận tốc vòng : n1 = nII = 380 [v/f]
n2 = nIII = 95 [v/f]
Ta thấy đối với HGT thông số cơ bản là khoảng cánh trục aw
Ta có :
aw = Ka( U + 1 )3
2
1
]
H
U
K T
Trong đó:
- Ka : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng
Tra bảng ta có Ka = 50
- ba :Hệ số chiều rộng vành răng,hệ số này phụ thuộc vào các yếu tố:
-Tải bộ truyền
-Vị trí bánh răng so với ổ
Trang 2Tra bảng ta chọn : ba = 0,4
- KH : Hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về tiếp xúc , KHphụ thuộc vào :
-bd :Hệ số chiều rộng tương đối bánh răng , bd =
bw/ dw
-Độ cứng mặt răng
-Sơ đồ bố trí bộ truyền
bd còn được xác định theo công thức : bd = 0,53 ba ( U + 1 ) =1,06
U :tỉ số truyền
Tra bảng ta được : Với cấp chậm có KH = 1,11
Với cấp nhanh có KH= 1,07
- T1 :Mômen xoắn trên bánh chủ động [Nmm]
đối với cấp chậm có T1 = TII = 138934,9 [Nmm]
Suy ra :
aw2 = 184,17 [mm]
4.Xác định thông số ăn khớp
Ta có : m = ( 0,01 0,02 ) aw
Suy ra : m2 = ( 0,01 0,02 ) 184,17 = 1,8417 3,6834 [mm] Đối với cặp ăn khớp bánh răng giá rrị của môdun m được tiêu chuẩn hoá, tra bảng ta chọn : m2 = 2 [mm]
Khi đó số răng của các bánh răng sẽ là :
Z1 =
) 1 (
2
2 2
2
U m
a w = 36,83
Vì số răng Z1 phải là số nguyên nên ta chọn Z1 = 37
Suy ra : Z2 = U2 Z1 = 37 4 = 148
Ta tính lại tỉ số truyền thực tế của cấp chậm:
Um2 = Z2 / Z1 = 4
Trang 3Ta thấy Um2 = U2
Ta tính lại khoảng cách trục :
aw2 = 0,5 m2 ( Z1 + Z2 ) = 185 [mm]
Thông số của bộ truyền cặp cấp chậm ( cặp bánh răng thẳng ) :
Thông số Kí
hiêïu
Công thức tính
Khoảng cách trục chia a a = 0,5m( Z1 + Z2 ) = 185
[mm]
Khoảng cách trục aw aw = a = 185 [mm]
Đường kính chia d d1 = mZ1 = 74 [mm]
d2 = mZ2 = 296 [mm]
Đường kính lăn dw dw1 = d1 + [2y / ( Z1 + Z2 )]d1 =
74 [mm]
dw2 = d2 + [2y / ( Z1 + Z2 )]d2
=296[mm]
Đường kính đỉnh răng da da1 = d1 + 2( 1 + x1 - y )m =
78 [mm]
da2 = d2 + 2( 1 + x1 - y )m =
300 [mm]
Đường kính đáy răng df df1 = d1 - (2,5 - 2x1 )m = 69
[mm]
df2 = d2 - (2,5 - 2x2 )m = 291 [mm]
Đường kính cơ sở db db1 = d1 cos = 74.cos200
= 69,54[mm]
db2 = d2 cos =296.cos200
= 278,15 [mm]
Góc prôfin gốc Theo TCVN 1065-71 , = 200
Góc prôfin răng t t = arctg(tg / cos) = =200
Trang 4Góc ăn khớp tw tw = arccos(acost / aw) = =
200
Tổng hệ số dịch chỉnh
( ăn khớp ngoài ) xt xt = 0
Hiệu hệ số dịch chỉnh
( ăn khớp trong )
xh xh = 0
Hệ số trùng khớp
ngang
= [1,88 - 3,2(1/Z1 + 1/Z2 )]
= 1,772
5 Kiểm nghiệm răng theo sức bền tiếp xúc
Áp dụng công thức :
H = ZMZHZ 2
1 1 /
2T K H U b w Ud w [H]
Trong đó :
-ZM :Hệ số xét đến cơ tính của vật liệu của các cặp bánh răng ăn khớp,tra bảng ta có: ZM = 274
-ZH : Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
ZH = 2 cos b/ sin 2 tw
Với :b :góc nghiêng của răng trên trụ cơ sở
tgb = cost tg = 0
Suy ra : b = 00
Vậy : ZH = 2 / sin 40 0 = 1,764
- Z :Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng,xác định như sau :
Z = ( 4 ) / 3
với = 1,772
Suy ra Z = 0,862
- KH :Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc
Trang 5KH = KH KHKHv
- KH = 1,11
- KH :Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên các đôi răng ăn khớp,đôi với cặp bánh răng thẳng của cấp chậm thì KH = 1
- KHv :Hệ so ákể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp,trị số của KHv được xác định theo công thức :
KHv = 1 +
H H
w w H
K K T
d b
1
1
2
Trong đó : H = Hg0v a w/u
Với :v - vận tốc vòng bánh nhỏ
v = dw1n1/60000 = 3,14 74 380 / 60000 = 1,472 [m/s] Tra bảng 6.13 ta chọn cấp chính xác theo vận tốc vòng :cấp chính xác 9
- H :Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp ,tra bảng 6.15 ta được:
H = 0,004
- g0 :Hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch các bước răng bánh 1 và 2 ,tra bảng 6.16 ta được : g0 = 73
Thay vào ta được : : H = 0,004 73 1,472 185 / 4 = 2,923
Suy ra : KHv = 1 +
1 11 , 1 9 , 138934
2
74 74 923 ,
KH = 1,11 1 1,052 = 1,168
Trang 6Vậy ta tính được : : H = 274 1,764 0,862
74 4 74 2
/ 5 168 , 1
9
,
138934
.
2
= 416,875 [MPa]
Ta có [H] = 491
Vậy ta thấy cặp bánh răng cấp chậm thỏa mãn điều kiện bền tiếp xúc