CSTKM2 Chuong 2-Bánh răng-SV

Xác định sơ bộ khoảng cách trục/chiều dài côn ngoài3.2 Xác định sơ bộ chiều dài côn ngoài BT bánh răng côn KR: Hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh răng và loại răng KR=50 MPa1/3 u: Tỉ số t

Trang 1

Khoa Cơ khí – Bộ môn Công nghệ cơ khí

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TRONG

KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Giảng viên: ThS Phạm Thanh Tùng Email : tungpt@tlu.edu.vn

Trang 2

[1] Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí- Trinh Chất, Lê Văn Uyển, tập 1,2 [2] Chi tiết máy- Nguyễn Trọng Hiệp, tập 1,2

[3] Cơ sở thiết kế máy – PGS TS Nguyễn Hữu Lộc

Trang 3

CHƯƠNG I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ

TRUYỀN CƠ KHÍ

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC

CHƯƠNG IV: TÍNH CHỌN Ổ LĂN VÀ THEN

CHƯƠNG V: KẾT CẤU VỎ VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ

Trang 4

ĐỘNG CƠ TRUYỀN CÁC BỘ BỘ PHẬN

CÔNG TÁC

Động cơ điện xoay

Băng tải/ Xích tải

Trang 5

1 Chọn vật liệu bánh răng

2 Xác định sơ bộ ứng suất cho phép

3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục/chiều dài côn ngoài

4 Xác định các thông số ăn khớp

5 Xác định chính xác ứng suất cho phép

6 Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng

7 Xác định các thông số khác của bộ truyền BR

Trang 7

2 Xác định sơ bộ ứng suất cho phép

Ứng suất cho phép:

- giới hạn bền mỏi tiếp xúc và giới hạn bền mỏi uốn CT bảng 6.2[1]

SH , SF – hệ số an toàn khi tính tiếp xúc và uốn Tra bảng 6.2[1]

KFC – hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải KFC = 1 khi đặt tải 1 phía

KHL, KFL – hệ số tuổi thọ

(2.1a)

(2.1b) Trong đó:

(2.2a) (2.2b)

mH, mF – bậc của đường cong mỏi HB < 350, mH = mF = 6

NH0, NF0 – Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở NH0 = 30HB2.4, NF0=4.106với thép

N , N – Số chu kỳ chịu tải

(2.3)

Trang 8

2 Xác định sơ bộ ứng suất cho phép

 Đối với bánh răng trụ răng thẳng, bánh côn răng thẳng

[σH] = min([σH1], [σH2])

Trong đó: [σH1], [σH2] - Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh răng 1 và bánh răng 2

 Đối với bánh răng trụ răng nghiêng, bánh côn răng nghiêng

[σH] = ([σH1] + [σH2])/2 ≤ (1.15 - 1.25)[σH]min

(2.5)

(2.6)

Trang 9

3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục/chiều dài côn ngoài

3.1 Xác định sơ bộ khoảng cách trục BT bánh răng trụ

Ka: Hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh răng Tra bảng 6.5[1]

u: Tỉ số truyền

[σH]sb: Ứng suất tiếp xúc cho phép

T1: Momen xoắn trên trục chủ động

Ψba: Hệ số chiều rộng vành răng Tra bảng 6.6[1]

KHβ: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng Tra bảng 6.7[1]

(2.7)

(2.8)

Trang 10

3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục/chiều dài côn ngoài

3.2 Xác định sơ bộ chiều dài côn ngoài BT bánh răng côn

KR: Hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh răng và loại răng (KR=50 MPa1/3)

u: Tỉ số truyền

[σH]sb: Ứng suất tiếp xúc cho phép

T1: Momen xoắn trên trục chủ động

Kbe= 0.25 ÷ 0.3 : Hệ số chiều rộng vành răng (Trị số nhỏ khi u > 3)

KHβ: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng Tra bảng 6.21[1] theo Kbe

(2.9)

Trang 11

4 Xác định các thông số ăn khớp

4.1 Xác định các thông số ăn khớp BT bánh răng trụ thẳng

 Bước 1: Tính chọn Mô đun m

Tra bảng 6.8[1] chọn m theo tiêu chuẩn

(mm) (2.10)

 Bước 2: Xác định số răng

Chọn Z1 ≥ 17Chọn Z2 gần với giá trị tính được

(2.13)

(2.14)

𝑢𝑡 = 𝑍2

𝑍1

Trang 12

4.1 Xác định các thông số ăn khớp BT bánh răng trụ thẳng

 Bước 3: Xác định lại khoảng cách trục

(mm) (2.15)

Làm tròn thành số nguyên tận cùng 0 hoặc 5 và không <

 Bước 4: Xác định hệ số dịch chỉnh nếu

Hệ số dịch tâm (2.16) (2.17)Tra bảng 6.10a được kx theo ky

(2.21)

Trang 14

4.2 Xác định các thông số ăn khớp BT bánh răng trụ nghiêng

 Bước 1: Tính chọn Mô đun m

Tra bảng 6.8[1] chọn m theo tiêu chuẩn

(mm) (2.24)

 Bước 2: Xác định số răng

Chọn Z1 ≥ 17Chọn Z2 gần với giá trị tính được

Trang 15

4.2 Xác định các thông số ăn khớp BT bánh răng trụ nghiêng

 Bước 3: Xác định góc nghiêng của răng

(2.30)

 Bước 4: Xác định góc ăn khớp

Góc nghiêng răng trên trục cơ sở

(2.32)(2.31)

Trang 16

4.3 Xác định các thông số ăn khớp BT bánh răng côn thẳng

 Bước 1: Xác định Mô đun

Đường kính vòng chia ngoài

(mm) (2.33)Trang bảng 6.22[1] được Z1p theo de1 và tỉ số truyền u

Mô đun vòng trung bình

Tính chọn sơ bộ Z1

Đường kính vòng trung bình

(2.34)(mm) (2.35)

Mô đun vòng ngoài

(2.36)(2.37)

Trang bảng 6.8[1] chọn mte theo tiêu chuẩn

Tính lại mô đun vòng trung bình (2.38)

Trang 18

 Bước 5: Xác định đường kính trung bình và chiều dài côn ngoài

(2.46)

(2.47)Đường kính trung bình

Chiều dài côn ngoài

Trang 19

5 Xác định chính xác ứng suất cho phép

 Bước 1: Xác định vận tốc vòng của bánh răng

Vận tốc vòng của bánh răng côn

(2.48)

Vận tốc vòng của bánh răng trụ

(2.49)Trong đó:

dω: đường kính vòng lăn (2.50)

(2.51)

Trang 20

5 Xác định chính xác ứng suất cho phép

 Bước 2: Xác định ứng suất cho phép

(2.52)Trong đó:

• [σH]sb; [σF]sb - Ứng suất cho phép sơ bộ đã tính ở mục 2

• ZR - Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt răng làm việc Trang 91[1]

• Zv - Hệ số ảnh hưởng của vận tốc vòng

Nếu v > 5 m/s, Zv = 0.85v0.1

Nếu v < 5 m/s, Zv = 1

• KxH - Hệ số ảnh hưởng của kích thước bánh răng Trang 91[1]

• YR - Hệ số ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng Trang 92[1]

• YS - Hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu với sự tập trung ứng suất Trang 92[1]

• KxF – Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng đến độ bền uốn Trang 92[1]

Trang 21

6 Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng

a) Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc

6.1 Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng trụ (thẳng/nghiêng)

 Bước 1: Xác định ZM – Hệ số kể đến cơ tính vật liệu Tra bảng 6.5[1]

Trang 22

Trang 23

 Bước 5: Xác định hệ số tải trọng KH

• KHβ – Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng (mục 3)

• KHα – Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên các cặp răng đồng thời ăn khớp Bảng 6.13; 6.14[1] với br nghiêng, =1 với br thẳng

• KHv – Hệ số tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp Bảng 6.13[1] & phụ lục 2.3[1] hoặc công thức 6.41[1]

(2.62)

Trang 24

Trang 25

b) Kiểm nghiệm về độ bền uốn

(2.63)

 Bước 1: Xác định hệ số tải trọng khi tính về uốn KF

• KFβ – Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng Tra bảng6.7[1] theo ψbd

• KFα – Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên các cặp răng đồng thời ăn khớpkhi tính về uốn Bảng 6.13; 6.14[1] với br nghiêng, = 1 với br thẳng

• K – Hệ số tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn Bảng 6.13[1] &

(2.64)

Trang 26

 Bước 3: Xác định hệ số kể đến độ nghiêng của răng

Trang 27

6.2 Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng côn

 Bước 1: Xác định ZM – Hệ số kể đến cơ tính vật liệu Tra bảng 6.5[1]

 Bước 2: Xác định ZH – Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc (dịch chỉnh đều, răngthẳng =1.76)

 Bước 3: Xác định chiều rộng vành răng b

(2.68)

 Bước 4: Xác định Zε – Hệ số trùng khớp theo εα và εβ

(2.69)

(2.70)

Trang 28

 Bước 5: Xác định hệ số tải trọng KH

• KHβ – Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng (mục 3)

• KHα – Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên các cặp răng đồng thời ăn khớp Bảng 6.13; 6.14[1]

• KHv – Hệ số tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp Bảng 6.13[1] & phụ lục 2.3[1] hoặc công thức 6.41[1]

(2.72)

Trang 29

Nếu thỏa mãn giữ nguyên kq tính toán và tăng chiều rộng vành răng

Trang 30

(2.73)

 Bước 1: Xác định hệ số tải trọng khi tính về uốn KF

• KFβ – Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng Tra bảng6.21[1] theo Kbe

• KFα – Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên các cặp răng đồng thời ăn khớpkhi tính về uốn Bảng 6.13; 6.14[1]

• KFv – Hệ số tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn Bảng 6.13[1] & phụ lục 2.3[1] hoặc công thức 6.46[1]

(2.74)

Trang 31

 Bước 3: Xác định hệ số kể đến độ nghiêng của răng

Trang 32

7 Xác định các thông số khác của bộ truyền

Trang 33

7.2 Bộ truyền bánh răng trụ nghiêng

Trang 34

7.3 Bộ truyền bánh răng côn

• Đường kính vòng chia:

• Chiều cao răng ngoài:

• Chiều cao chân răng ngoài:

• Đường kính đỉnh răng ngoài:

Trang 35

(2.90)

• Lực ăn khớp trong bộ truyền bánh răng côn:

Trang 36

8 Tổng hợp các thông số bộ truyền bánh răng

8.1 Bộ truyền bánh răng trụ thẳng

Trang 37

8.2 Bộ truyền bánh răng trụ nghiêng

Trang 38

Tiêu đề	Bánh răng
Tác giả	Trinh Chất, Lê Văn Uyển, Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Hữu Lộc
Người hướng dẫn	ThS. Phạm Thanh Tùng
Trường học	Đại học Thủy Lợi
Chuyên ngành	Công nghệ cơ khí
Thể loại	đồ án

Định dạng
Số trang	38
Dung lượng	1,61 MB