Bài giảng chương v truyền động bánh răng

Khái niệm Truyền / biến đổi chuyển động Thay đổi vận tốc / mômen => Nhờ sự ăn khớp trực tiếp của các răng trên bánh răng / thanh răng... Phân loại- Song song : BR trụ răng thẳng, nghiêng

Chương V : Truyền động Bỏnh răng

Giảng viên : Ts Vũ Lê Huy

i1 Khái niệm chung

1 Khái niệm

Truyền / biến đổi chuyển động

Thay đổi vận tốc / mômen

=> Nhờ sự ăn khớp trực tiếp của các răng trên bánh răng / thanh răng.

2 Phân loại

- Song song : BR trụ răng thẳng, nghiêng

- Giao nhau : BR côn

a/ Theo vị trí tơng đối giữa các trục :

- Chéo nhau : BR Hypecboloid

Truyền động giữa các trục :

b/ Theo tính chất di động của các tâm bộ truyền :

- Truyền động thờng : tâm cácBR cố định

- Truyền động hành tinh

- Bộ truyền răng thẳng

- Bộ truyền răng nghiêng

c/ Theo phơng của răng :

d/ Theo vị trí ăn khớp :

- Bộ truyền ăn khớp trong

- Bộ truyền ăn khớp ngoài

- Bộ truyền răng xoắn / răng cong

e/ Theo hình dạng răng :

- Truyền động BR thân khai

- Truyền động BR Cycloid

- Truyền động BR Novikov

:

:

:

4 C¸c th«ng sè c¬ b¶n

1 2 1 2 2

1

z

z d

d n

n







2tg

) inv inv

)(

t

z

z

x







cos 2

cos ).

(

w tw

a

m z



- Góc ăn khớp:

- Hệ số dịch chỉnh tổng:

- Khoảng cách trục chia

 cos 2

) ( 2

) (d1 d2 m z1 z2

- Khoảng cách trục lăn

m y x x a

m

y

a

a

a

a

w

tw

t

w

) (

.

cos

cos

.

1

2   















- Đường kính vòng chia

 cos

. 1,2 2

,

1

z m

- Đường kính vòng lăn d d u

u

a

1

2

1 2



Pr«fin gèc :

DÞch chØnh

ChÕ t¹o biªn d¹ng r¨ng th©n khai

HÖ sè trïng khíp

c c

d

®

e

e

f

f

pb

g

bw

b

p





5 Bánh răng nghiêng và đặc điểm ăn khớp

t

t

rv= dv /2 = E= a2/c = d/(2.cos2)  dv= d/cos2

zv= dv/m = d/(mt .cos 3) = z/cos3

pt= mt . mt= m/cos d = mt.z = m.z/cos

= [1,88 – 3,2(1/z1+ 1/z2 )]cos

=bw .sin/(.m)

7 CÊu t¹o b¸nh r¨ng

Vµnh

Nan hoa

May¬

B¸nh r¨ng ch÷ V

n 1

n 2

n 2

i2 Tải trọng trong truyền động bánh răng

1 Lực tác dụng khi ăn khớp trong truyền động bánh răng trụ

i2 Tải trọng trong truyền động bánh răng

1 Lực tác dụng khi ăn khớp trong truyền động bánh răng trụ

 tw

 tw

F r F' n

F t

 tw

F t

F a F" n

 w

 w ()

F' n

F a

F r

F t

F" n

n 2

n 1

- Lực hướng tõm:

w

nw t tw t

F







cos

tg

tg 



- Lực dọc trục: F a F ttg w

- Lực vũng: F t  2T1/d w1 2T2/d w2

w nw w w nw

t n

d

T F

F







2 cos



2 Sự phân bố không đều tải trọng trong bộ truyền BR

a/ Sự phõn bố khụng đều tải giữa cỏc răng

2 Sự phân bố không đều tải trọng trong bộ truyền BR

b/ Sự phõn bố tải trọng theo chiều rộng răng

Vát mép đầu răng

m q q

KHβ max

i3 Phơng pháp tính toan truyền động BR

1 Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán

a/ G∙y răng

b/ Tróc rỗ bề mặt

c/ Mßn r¨ng

d/ DÝnh r¨ng

3 øng suÊt cho phÐp

xH v R HL 0 lim

s K H H



0 lim

s K F F



HE H0 HL

m N N

FE F0 FL

m N N

+ Tải trọng tĩnh: NHE= NFE= 60.c.n.t

+ Tải trọng thay đổi theo bậc:

3 i i

3 i '

H1 Hi

t t T T L c t n T T c N

FE 60c T T n t 60 c .L T T t/t

h m

mF= 6 khi HB  350, mF= 9 khi HB > 350

+ Tải trọng thay đổi liên tục:

NHE= KHE.N

NFE= KFE.N

N= 60c ni.ti=60.c.Lh

i4 tính toan độ bền truyền động BR trụ

Duới tác dụng của các lực tác dụng khi ăn khớp sinh ra trong răng

bánh răng các thành phần ứng suất.

1 Tính toán BR trụ răng thẳng về độ bền tiếp xúc

F n

] [

M



] [ ) 1 ( 2

H H

1 1

H M

u b

u K T d

Z Z Z

w w

bd=bw/dw1, ba=bw/aw=2 bd/(u1) : hệ số chiều rộng vành răng

 Cụng thức thiết kế:

3

2 H

H 1 d w1

] [

) 1 (

u

u K T K d

bd



 

H

H 1 a

w

] [ ) 1 (

u

K T u

K a

ba









d 2 (Z M Z H Z ) K H K Hv

a (Z M Z H Z ) K H K Hv/ 2

2 Tính toán BR trụ răng thẳng về độ bền uốn

] [

2

1 w

w1

1 F 1

F F

m b d

Y Y K

1

2 1

F

F F F

Y



3 bd 2 1

F 1 m

] [ F

F z

Y K T K m









- Cụng thức thiết kế theo độ bền uốn:



Y K K

Km 2 Fv F KFKFvKFKF

3 Tính toán BR trụ răng nghiêng

qn

Đuờng tiếp xúc Vết gãy

tw

b H

2

sin

cos

2







Z b= arctg(costw.tg)

m

b w

.

sin





 























3

) 1 )(

4

(

Z

khi  1 :



1



Z

2



1

i5 truyền động Bánh răng côn

1 Khái niệm

2 C¸c th«ng sè h×nh häc c¬ b¶n

 1

 2

Rm

Re

b

de2

MÆt c«n phô ngoµi MÆt c«n phô trung b×nh MÆt c«n phô trong

O2

O1 O

Oe1

Oe2

- Đường kính vòng chia ngoài :

de1=mte.z1, de2=mte.z2

1 2 1 2 1 2 2

1

tg

1 tg











z z d d n

n u

e e

- Đ/kính vòng chia trung bình :

d1,2= dm1,2=2(Re-b/2)sin1,2

=(1-0,5.Kbe)de1,2

Kbe=b/Reh/s chiều rộng vành răng

- Mô đun vòng trung bình :

mtm=(1-0,5.Kbe)mte

- Góc côn chia :

1+ 2=90

1=arctg(z1/z2)=arctg(1/u)

- Chiều dài côn ngoài : 2 0 , 5 2 1,2 ( 2 sin 1,2)

2 2 1 2

2 2

e

a v

d v2

dv1

O 2

O 1

Oe2

Oe1

O

O 1

O 2

MÆt c«n phô trong MÆt c«n phô trung b×nh MÆt c«n phô ngoµi

b

Rm

 2

 1

BR trụ tương đương:

2 , 1 2 , 1 2

,

1

2

,

1

) 5 , 0 1 (

be e

d





+ Mô đun vòng trung bình :

mtm=(1-0,5.Kbe)mte

+ Số răng: zv= dv/mtm

zv1=z1/cos1 ;

zv2=z2/cos2

+ Bề rộng: bw= b

+ Tỉ số truyền: uv= dv2/dv1= tg 2 2= u2

- Để tránh cắt lẹm chân răng

zv1 zmin= 17

3 Lùc t¸c dông khi ¨n khíp

O

n1

n 2

O

n1

n 2

Fa1

F r1

F t1

O

n1

n 2

Fa1

F r1

F t1

F r2

F a2

F t2

O1 O

d1

 1

Rm

Re

Fr1

Fa1

n1

F'n1 F'n1

F'n1

Fn1

Ft1

n1

Fa1

Fr1

 1

d1

O

O1



1 1

t 1 ' r1 F .cos  F .tg  cos 

m2

2 t2 m1

1 t1

2 2

d

T F d

T

1 1

t 1 ' a1 F.sin  F .tg  sin 

4 Tính toán độ bền bộ truyền BR côn

a v

dv1

O 2

O 1

O e2

O e1

O

O 1

O 2

MÆt c«n phô trong MÆt c«n phô trung b×nh MÆt c«n phô ngoµi

b

d1

Rm

 2

 1

a/ Tính về độ bền tiếp xúc:

] [

.

) 1 (

H 1

H t H M

v v

v

d u b

u K F Z Z Z

] [ 85 , 0

) 1 ( 2

H 2 1 2

2 H 1 H M

m

d u b

u K T Z Z

Z

2 1

2

- CTthiết kế: 3

2 H

2 H 1 d m1

] [ 85 , 0

) 1 (

u K

u K T K d

be



 



3

2 H

H 1 2

R e

] [ ) 1 ( 1





u K K

K T u

K R

be be







§5 TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG CÔN

b/ Tính về độ bền uốn:

] [ 85

,

0

2

1 m1

1 Fv Fβ F

1

F F

m b d

Y K K K

T



1

2 1

F

F F F

Y

