-Bộ truyền được đặt trong hộp kín , được bôi trơn tốt.. Ta chọn bánh răng trụ răng thẳng vì dể chế tạo và để tránh lực dọc trục, và vì ở đây là cấp chậm của hộp giảm tốc.. 1.Chọn vật liệ
Trang 1BẢNG THÔNG SỐ 3
Trục
Thông số
Công suất
(KW)
Vận tốc vòng
(vòng/phút)
Momen xoắn
(Nmm)
18607,7 64423,7 170652,9 683894,4 1445243,3
PHẦN 4 :THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN
BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG
*Thông số ban đầu:
-Công suất cần truyền : Ntrụ= 5,2 KW
-Tốc độ bánh răng dẫn: n1=291 (vòng/phút)
-Tỉ số truyền sơ bộ: isb=4,15
-Tốc độ bánh răng bị dẫn: n2=70,1 (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
Ta chọn bánh răng trụ răng thẳng vì dể chế tạo và để tránh lực dọc trục, và vì
ở đây là cấp chậm của hộp giảm tốc
1.Chọn vật liệu làm bánh răng và cách nhiệt luyện.
-Ta chọn vật liệu làm bánh răng nhỏ:thép 45 ; bánh lớn: thép 35 đều thường hóa ( bảng 3-6 TKCTM)
-Tra bảng 3-8 (tkctm) ta được cơ tính:
+Thép 45 thường hóa:
bk1=600 N/mm 2 ; ch1= 300 N/mm 2 ; HB=200
( phôi rèn, giả sử đường kính phôi dưới 100 mm)
Trang 2+ Thép đúc 35 thường hóa:
bk2=500 N/mm 2 ; ch2=260 N/mm 2 ; HB= 170
( phôi rèn, giả sử đường kính phôi 100-300 mm)
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 0
N 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).70,1.24000/8 = 94004100>N0=107
=>k’N2=1
=> tx2= Notx k’N2 =2,6.170.1= 442 (N/mm 2)
-Xét bánh răng dẫn(bánh nhỏ):
Ta có: Ntd1=iNtd2>N0 =>k’N1=1
tx1= Notx k’N1=2,6.200=520 N/mm 2
Lấy ứng suất bé hơn tx2=442 N/mm 2 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: n là hệ số an toàn
+n1=n2 =1,5
+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).70,1.24000/8=85721455,53> N0=5.106
k”N2=1
-Xét bánh dẫn, ta thấy:
Ntd1> Ntd2> N0=5.106 => k”N1=1
Vậy :
Trang 3+ u1=1,5.0,4.600.1/(1,5.1,8) =133,33 N/mm 2
Trang14
+ u2=1,5.0,4.500.1/(1,5.1,8)=111,11 N/mm 2
3.Chọn sơ bộ hệ số tải trọng K.
-Ta chọn: K=1,4
4 Chọn hệ số chiều rộng bánh răng.
Ta chọn : A=b/A =0,4
5.Xác định khoảng cách trục A
3
2
2 6
] [
10 05 , 1
)
1
(
n
KN i
i
A
A
6.Tính vận tốc vòng v và chọn cấp chính xác để chế tạo bánh răng.
Ta có : v = d1n1/60000 = [2 An1]/[60000 (i+1)]= 1,34 m/s
cấp chính xác để chế tạo bánh răng là 9 (bảng 3-11 tkctm)
7.Định chính xác hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A
Ta có : K=Ktt.Kđ
Với: Ktt=(Kttbang+1)/2
Mà: d=b/ d1 = A (i+1)/2= 1,03 => Kttbang=1,3 (bảng 3-12 tkctm)
Ktt=1,15
Tra bảng 3-13 ta được: Kđ=1,45
Vậy : K=Ktt.Kd=1,6675 khác với dự đoán K sơ bộ là 1,4
Tính lại khoảng cách trục A: A =Asobo 3 (K/Ksobo) =240 mm
8.Xác định modun , số răng và chiều rộng bánh răng.
-Xét modun: m=(0,01 0,02)A =2,4 4,8 mm
Chọn theo tiêu chuẩn: m=4 (bảng 3-1 tkctm)
-Xét số răng: Z1= 2A/( m.(i+1) ) =23,3
Chọn :Z1=24 =>Z2=i Z1=99,6 lấy Z2=100
-Chiều rộng bánh răng nhỏ: b1 = A A = 0,4.240 =96 mm
-Chiều rộng bánh răng lớn: b2 = b1 – (5 10) mm=90 mm
9.Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng.
Số răng tương đương của bánh nhỏ: Ztd1=Z1=24
Số răng tương đương của bánh lớn: Ztd2= Z2=100
Trang 4Theo bảng 3-18 và số răng tương đương tìm được ta chọn hệ số dạng răng: +bánh nhỏ y1= 0,429
+bánh lớn :y2=0,517
-Ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ:
uon1=19,1.10 6.K.N/(y1 m2.Z1.n1.b1) =34,83 N/mm2 < u1
-Ứng suất uốn tại chân răng bánh lớn:
uon2=19,1.10 6.K.N/(y2 m2.Z2.n2.b2)=31,38 N/mm2 < u2
10 Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền.
-Modun : m= 4 mm
-Số răng Z1= 24 ; Z2=100
-Chiều rộng bánh răng : b1=96 mm ;b2=90
-Đường kính vòng chia (vòng lăn):
+ d1=m.Z1=4.24=96 mm
+d2=m.Z2=4.100=400 mm
-Góc ăn khớp: =20o
-Đường kính vòng đỉnh:
+De1=96+2.4=104 mm
+ De2=400+2.4=408 mm
-Khoảng cách trục A=(96+400)/2=248 mm
-Đường kính vòng chân răng:
+Di1=96-2,5.4=86mm
+Di2=400-2,5.4=390mm
Các thông số khác có thể tính theo các công thức trong bảng 3-5 (tkctm)
11 Tính các lưc tác dụng.
+Lực vòng : P= 2Mx/ d=3555,27 N
+Lực hướng tâm: Pr=P.tg =1294 N
+Lực dọc trục: Pa =0
