ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY " TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI " - Phần 3 pot

-Bộ truyền được đặt trong hộp kín , được bôi trơn tốt.. 1.Chọn vật liệu làm bánh răng và cách nhiệt luyện.. 2.Định ứng suất mỏi tiếp xúc và ứng suất mỏi uốn cho phép.. a ứng suất tiếp xú

PHẦN 3 :THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG

NÓN RĂNG THẲNG

*Thông số ban đầu:

-Công suất cần truyền : Nnon=5.39 KW

-Tốc độ bánh răng dẫn: n1=799 (vòng/phút)

-Tỉ số truyền sơ bộ: isb=2,74

-Tốc độ bánh răng bị dẫn: n2=292 (vòng/phút)

-Tải trọng thay đổi, làm việc ở chế độ dài hạn

-Làm việc 16h/ngày, 300ngày / năm ,thời hạn sử dụng 5 năm

-Bộ truyền được đặt trong hộp kín , được bôi trơn tốt

1.Chọn vật liệu làm bánh răng và cách nhiệt luyện.

-Ta chọn vật liệu làm bánh răng nhỏ:thép 50 ; bánh lớn: thép đúc 45Л đều thường hóa ( bảng 3-6 TKCTM)

-Tra bảng 3-8 (tkctm) ta được cơ tính:

+Thép 50 thường hóa:

 bk1=620 N/mm2 ;  ch1= 320 N/mm2 ; HB=210

(Giả sử phôi rèn,đường kính phôi dưới 100 mm)

+ Thép đúc 45Л thường hóa:

 bk2=550 N/mm2 ;  ch2=320 N/mm2 ; HB= 170

2.Định ứng suất mỏi tiếp xúc và ứng suất mỏi uốn cho phép.

a) ứng suất tiếp xúc cho phép.

  tx=  Notxk’N

Với :   Notx=2,6 HB (bảng 3-9 tkckm)

k’N= 6 (N0/Ntd) , với :

+N0= 107 (bảng 3-9 tkctm)

+Ntd=60u. (Mi/Mmax)2niTi

-Xét bánh răng bị dẫn(bánh lớn):

Ntd2=60.1(0,82.1+12.6+0,92.1).292.24000/8 = 391572000>N0=107

=>k’N2=1

=>  tx2=  Notx k’N2 =2,6.170.1= 442 N/mm2

-Xét bánh răng dẫn(bánh nhỏ):

Ta có: Ntd1=iNtd2>N0 =>k’N1=1

Trang9

  tx1=  Notx k’N1=2,6.210=546 N/mm2

Lấy ứng suất bé hơn   tx2=442 N/mm2 để tính toán

b)Ứng suất uốn cho phép.

  u=  0k”n/(n K )(1,4  1,6). -1 k”N /(n.K ) với  -1 (0,4-0,45)  bk

Trong đó:

*  bk1=620 N/mm2 ;  bk2=550 N/mm2

* n là hệ số an toàn

+n1=1,5

+n2=1.8

+K =1,8 (K là hệ số tập trung ứng suất ở chân răng)

k”N=m (N0/Ntd) với N0=5.106

Ntd=60u (Mi/Mmax)mniTi với : m=6 (bậc đường cong mỏi uốn) -Xét bánh bị dẫn:

Ntd2=60.1(0,86.1+16.6+0,96.1).292.24000/8=357070827,6> N0=5.106

 k”N2=1

-Xét bánh dẫn, ta thấy:

Ntd1> Ntd2> N0=5.106 => k”N1=1

Vậy :

+  u1=1,5.0,4.620.1/(1,5.1,8) =137,8 N/mm2

+  u2=1,5.0,4.550.1/(1,8.1,8)=101,9 N/mm2

3.Chọn sơ bộ hệ số tải trọng K.

-Ta chọn: K=1,5

4 Chọn hệ số chiều rộng bánh răng.

Ta chọn :  L=b/L =0,3

5.Xác định chiều dài nón L.

3

2

2 6 2

85 , 0 ] [ 5 , 0 1

10 05 , 1 1

n

KN i

i

L

L tx















=141 mm

=> b = L  L= 141.0.3= 42,3 mm

Trang10

6.Tính vận tốc vòng v và chọn cấp chính xác để chế tạo bánh răng.

Ta có : v = dtb1n1/60000 = [2 L(1-0,5 L)n1]/[60000 (i2+1)]=3,44 m/s

 cấp chính xác để chế tạo bánh răng là 7 (bảng 3-11 tkctm)

và : dtb1=82,2 mm

7.Định chính xác hệ số tải trọng K và chiều dài nón L

Ta có : K=Ktt.Kđ

Với: Ktt=(Kttbang+1)/2

Mà:  d=b/ dtb1= 0,514 => Kttbang=1,16 (bảng 3-12 tkctm)

 Ktt=1,08

Tra bảng 3-13(tkctm), ta được: Kđ=1,45

Vậy : K=Ktt.Kd=1,566 khác với dự đoán K sơ bộ là 1,5

Tính lại chiều dài nón: L=Lsobo 3 (K/Ksobo) =143 mm

8.Xác định modun , số răng và chiều dài bánh răng.

-Xét modun: mS=(0,02  0,03)L =2,86  4,29 mm

Chọn theo tiêu chuẩn: mS=3 (bảng 3-1 tkctm)

-Xét số răng: Z1= 2L/[ mS. (i2+1)] =32,7

Chọn :Z1=32 =>Z2=i Z1=87,68 lấy Z2=88

-Tính chính xác chiều dài nón: L=0,5 mS (Z12+Z22)=140,46 mm

-Chiều dài răng: b= L  L=0,3.140,46=42,14 mm

-Modun trung bình : mtb= mS.(L – 0,5b)/L=2,55 mm

9.Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng.

-Góc mặt nón lăn bánh nhỏ :tan1=i-1=0,365 => 1=20o3’0,85’’

-Số răng tương đương của bánh nhỏ: Ztd1=Z1/cos1=34

-Góc mặt nón lăn bánh lớn: tan2=i=2,74 => 2=70o

-Số răng tương đương của bánh lớn: Ztd2= Z2/cos2=257

-Theo bảng 3-18 và số răng tương đương tìm được ta chọn hệ số dạng răng: +bánh nhỏ y1= 0,451

+bánh lớn :y2=0,517

-Ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ:

 uon1=19,1.106.K.N/(0,85.y1 mtb2.Z1.n1.b)=60,03 N/mm2 <   u1

Trang11

-Ứng suất uốn tại chân răng bánh lớn:

 uon2= uon1 y1/ y2=52,37 N/mm2 <   u2

10 Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền.

-Modun mặt mút lớn : mS= 3mm

-Số răng Z1= 32 ; Z2=88

-Chiều dài răng : b= 42,14 mm

-Chiều dài nón: L = 140,46 mm

-Góc mặt nón chia (cũng là góc mặt nón lăn): 1=20o3’0,85’’ ; 2=70o

-Đường kính vòng chia (vòng lăn):

+ d1=mS.Z1=3.32=96 mm

+d2=mS.Z2= 3.88=264 mm

-Góc ăn khớp:  =20o

-Đường kính vòng đỉnh:

+De1=mS(Z1+2cos 1)= 101.63 mm

+ De2=mS(Z2+2cos2)= 266 mm

-Đường kính vòng lăn (vòng chia) trung bình:

+dtb1=d1(1-0,5b/L)= 81,6 mm

+ dtb2=d2(1-0,5b/L)=224,4 mm

Các thông số khác có thể tính theo các công thức trong bảng 3-5 (tkctm)

11 Tính các lực tác dụng.

-Đối với bánh răng nhỏ:

+Lực vòng : P1= 2Mx1/ dtb1=1579 N

+Lực hướng tâm: Pr1=P1.tg cos1=540 N

+Lực dọc trục: Pa1=P1 tg sin1=197 N

-Đối với bánh răng lớn :

+P2= P1=1579 N

+Pr2= Pa1=197 N

+Pa2= Pr1=540 N