thiết kế môn học chi tiết máy, chương 7 pptx

Chương 7: Kiểm nghiệm răng theo sức bền uốn Để đảm bảo độ bền uốn cho răng ,ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không được vượt quá một giá trị cho phép... 7.Kiểm nghiệm điều kiện bền kh

Chương 7: Kiểm nghiệm răng theo

sức bền uốn

Để đảm bảo độ bền uốn cho răng ,ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không được vượt quá một giá trị cho phép

F1 = 2T1KFYYYF1 / ( bw dw1 m )  [F1]

Với :

-T1 :Mômen xoắn trên bánh chủ động, T1 = 138934,9 [Nmm] -m : môđun , m = 2 [mm]

- bw : chiều rộng vành răng , bw = 74 [mm]

- dw1 : đường kính vòng lăn bánh chủ động , dw1 = 74 [mm]

- Y = 1 / : Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng,  : hệ số trùng khớp ngang,

 = 1,772

Suy ra : Y = 1 / 1,772 = 0,564

- Y = 1 -  / 140 :Hệ số kể đến độ nghiêng của răng.Răng thẳng có  = 0

Suy ra : Y = 1

- YF1 , YF2 :Hệ số dạng răng của bánh răng 1 và 2.Phụ thuộc vào số răng tương đương ( Zv1 = Z1 / cos3 = 37 , Zv2 = Z2 / cos3 = 148),và hệ số dịch chỉnh

Tra bảng 6.18 va sử dụng phương pháp nội suy ta được: YF1 = 3,77

YF2 = 3,6

- KF2 :Hệ số tải trọng khi tính về uốn

KF = KFKFKFv

Với :

- KF :Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng khi tính sức bền uốn tra bảng ta có : KF = 1,23

- KF :Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn,đối với cặp bánh răng thẳng thì : KF = 1

- KFv :Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn

KFv = 1 +







F F

w w F

K K T

d b

1

1

2

Trong đó :

F = Fg0v a w/u

Với - F = 0,011

- g0 = 73

- v = 1,472 [m/s]

Suy ra : F = 8,04

Thay lên ta có : KFv = 1 +

1 23 , 1 9 , 138934

2

74 74 04 ,

Vậy : KF = 1,23 1 1.13 = 1.38

Thay lại trên ta được : F1 = 2.138934,9 1,38 0,564 1 3,77 / ( 74 74 2 )

= 74,45 [MPa]

Áp dụng công thức :

F2 = F1 YF2 / YF1 = 71 [MPa]

Ta có : [F1] = 257 [MPa]

[F2] = 247 [MPa]

Ta thấy thỏa mãn điều kiện bền uốn

7.Kiểm nghiệm điều kiện bền khi quá tải

Khi làm việc bánh răng có thể bị quá tải ( thí dụ khi mở

máy,hãm máy )

Với hệ số quá tải : Kqt = Tmax / T = 1,9

Trong đó : T mômen xoắn danh nghĩa

Tmax :mômen xoắn quá tải

Vì vậy ta cần phải kiểm nghiệm về quá tải dựa vào ứng suất tiếp xúc cực đại và ứng suất uốn cực đại

- Để tránh biến dạng dư hoặc gãy dòn lớp bề mặt,ứng suất tiếp xúc cực đại Hmax

không được vượt quá một giá trị cho phép:

Hmax = H K qt  [H]max

Hmax = 416,875 1 , 9 = 574,622 [MPa]

[H]max = 1540 [MPa]

Thỏa mãn điều kiện : Hmax  [H]max

- Đồng thời để đề phòng biến dạng dư hoặc phá hỏng tĩnh mặt lượn chân răng, ứng suất uốn cực đại Fmax tại mặt lượn chân răng không được vượt quá một giá trị cho phép

Fmax =F Kqt  [F]max

F1max = F1 Kqt = 74,45 1,9 = 141,455 [MPa]

F2max = F2 Kqt = 71 1,9 = 134,9 [MPa]

Với cặp bánh răng cấp chậm có : [F]max = 440 [MPa] thì điều kiện bền uốn khi quá tải được thỏa mãn

B.Thiết Kế Cấp Nhanh Của HGT

Cấp nhanh của HGT là cặp bánh răng tru răng nghiêng

Do đây là HGT đồng trục nên cấp nhanh có : aw1 = aw2 = 185 [mm]

và có U1 = U2 = 4

1 Chọn vật liệu

- Do HGT là đồng trục nên ta chọn vật liệu cấp nhanh như của cấp chậm , vật liệu là thép 40X được tôi cải thiện

2.Định ứng suất cho phép,ứng suất quá tải cho phép

a.Định ứng suất cho phép

Vật liệu hai cấp là như nhau,theo tính toán ở trên ta có: [H1] = 518,2 [MPa]

[H2] = 491 [MPa]

[F1] = 257 [MPa]

[F2] = 247 [MPa]

Với cấp nhanh HGT là cặp bánh răng nghiêng nên ta có : [H] = ( [H1] + [H2] ) / 2 = 504,6 [MPa]

Ta thấy điều kiện : [H]  1,25 [H2] thỏa mãn

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]

3.Xác định các thông số của bộ truyền

Cấp nhanh HGT có : aw1 = 185 [mm]

U1 = 4

n1 = nI = 1520 [v/f]

n2 = nII = 380 [v/f]

T1 = 36169,4 [Nmm]

T2 = 138934,9 [Nmm]