o Các dạng hỏng
o Chỉ tiêu tính toán
o Tải trọng danh nghĩa
o Tải trọng tính toán
o Ứng suất
Nguyên nhân
Quá tải đột ngột
Ứng suất lặp lại
Mất khả năng làm việc,
ảnh hưởng đến các chi tiết khác
77 trang |
Chia sẻ: hachi492 | Ngày: 06/01/2022 | Lượt xem: 470 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Chi tiết máy - Chương 5: Truyền động bánh răng - Nguyễn Minh Quân, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
VIỆN CƠ KHÍ – BM GIA CÔNG ÁP LỰC
Chương 5: Truyền động bánh răng
PHẦN 3: CHI TIẾT MÁY TRUYỀN ĐỘNG
2Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
• Phân loại, thông số cơ bản
• Vật liệu và kết cấu
• Cơ sở tính toán
o Các dạng hỏng
o Chỉ tiêu tính toán
o Tải trọng danh nghĩa
o Tải trọng tính toán
oỨng suất
• Phương pháp tính toán
o Tính thiết kế
o Tính kiểm nghiệm
Chương 5
Truyền động
bánh răng
3Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.1 Nguyên lý truyền động
Nhờ sự ăn khớp của các răng trên bánh răng hay thanh răng
4Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.2 Phân loại
5.2.1 Vị trí giữa các trục
Song song
5Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Giao nhau
5.2 Phân loại
5.2.1 Vị trí giữa các trục
65.2 Phân loại
5.2.1 Vị trí giữa các trục Chéo nhau
7Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.2 Phân loại
5.2.2 Biên dạng răng
BR thân khai BR cycloid BR Novikov
8Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.2 Phân loại
5.2.3 Phương của răng
Răng thẳng Răng nghiêng Răng xoắn/cong
9
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.2 Phân loại
5.2.4 Tính chất di động
Truyền động thường Truyền động hành tinh
5.2.5 Vị trí ăn khớp
10
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.3 Cắt răng
Chép hình: chép đúng hình dạng lưỡi cắt
Dao phay đĩa
5.3.1 Chép hình
Dao phay ngón
11
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.3 Cắt răng
5.3.2 Bao hình
12
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.3 Cắt răng
5.3.2 Bao hình
Xọc bao hình
13
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.3 Cắt răng
5.3.2 Bao hình
Phay bao hình
14
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.4 Thông số cơ bản
Loại thường Loại vát đỉnh
Thanh răng sinh
15
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.4 Thông số cơ bản
Thông số chế tạo
Vòng chia:
Tvr
=
Bước răng: trp p=
Mô-đun:
p
m
=
1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4;
.
cos
m Z
d
=
16
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.4 Thông số cơ bản
Thông số chế tạo Dịch chỉnh
17
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.4 Thông số cơ bản
Thông số chế tạo Dịch chỉnh
Không dịch
chỉnh
Dịch chỉnh
dương
Dịch chỉnh
âm
18
5.4 Thông số cơ bản
Thông số chế tạo Độ chính xác chế tạo
Chỉ tiêu chính xác động học:
Sai số giữa góc quay thực và góc quay danh nghĩa của
bánh bị dẫn
Chỉ tiêu làm việc êm:
Sai số bước răng và prô-fin răng
Chỉ tiêu vết tiếp xúc:
Kích thước các vết tiếp xúc trên các răng khi ăn khớp (bôi
sơn mỏng)
Cấp chính
xác
Vận tốc vòng Phạm vi sử dụng
Răng
thẳng
Răng
nghiêng
6 (cao) 15 30 Cao tốc, đo lường,
7 (chính xác) 10 15 Vận tốc tương đối cao, tải
trọng trung bình
8 (trung bình) 6 10 Chế tạo máy
9 (thấp) 2 4 Chậm
19
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.4 Thông số cơ bản
Thông số làm việc
Vòng lăn:
Khoảng cách trục lăn:
Tỉ số truyền:
w
2
1
wad
u
=
22 1
1 1 2
w
w
dZ n
u
Z d n
= = =
2 1
2
w w
w
d d
a
=
arccos( .cos / )tw t wa a =Góc ăn khớp:
Khoảng cách trục chia: 2 1 2 1
(Z Z )
2 2cos
d d m
a
= =
20
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.4 Thông số cơ bản
Thông số làm việc
w2 2 2 1 22 / (Z Z )d d y d= +
w1 1 2 1 12 / (Z Z )d d y d= +
w 2 1. ( )a a y m a x x y m= + = + −
Dịch chỉnh
Tổng hệ số dịch chỉnh:
1 2(Z Z )(inv )
2
tw
t
inv
x
tg
+ −
=
Dịch chỉnh đều Dịch chỉnh góc
21
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.4 Thông số cơ bản
Thông số làm việc Hệ số trùng khớp ngang
1
b
g
p
=
1 21,88 3,2(1/ 1/ ) cosZ Z = − +
bg p
22
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.4 Thông số cơ bản
Bánh răng trụ răng nghiêng
23
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.4 Thông số cơ bản
Bánh răng trụ răng nghiêng
Thông số BRN trong mặt cắt ngang
cos
t
m
m
=
.
.
cos
t
m Z
d m Z
= =
Bánh răng trụ thẳng tương đương
2cos
v
d
d
=
3 3.cos cos
v
v
t
d d Z
Z
m m
= = =
24
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.4 Thông số cơ bản
Bánh răng trụ răng nghiêng
Hệ số trùng khớp dọc
.w w b
x bt
b b tg
p p
= =
.
sin
x
b
m
p
=
Ăn khớp êm, tải trọng động giảm
w.
cos
H
b
l
= w
.
cos
H
K b
l
=
25
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.4 Thông số cơ bản
Bánh răng trụ răng nghiêng
Góc nghiêng
26
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.4 Thông số cơ bản
Bánh răng côn
1 2 90
O + =
( )1 1 2/arctg Z Z =
/te tem p =/m p =
.e ted m Z=.d m Z=
2 2
1 20,5
2sin
e
e e e
d
R d d
= = +
2 2
1 20,5 0,5eR R b d d= − = +
( )2 sin 1 0,5 be ed R K d= = −
be
e
b
K
R
=
( ). 1 0,5te be te
e
R
m m K m
R
= = −
( )1 1/ uarctg =
27
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
1 1 2 2
2 2 1 1
n Z d
u
n Z d
= = = =
Tỉ số truyền
5.4 Thông số cơ bản
Bánh răng côn
2
2
1 1
sin1
sin
u tg
tg
= = =
Bánh răng trụ thẳng tương đương
os
v
d
d
c
=
os
v
Z
Z
c
=
vm m=
2 2 1 2
1 1 2 1
cos
.
cos
v
v
v
d d tg
u
d d tg
= = =
28
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.4 Thông số cơ bản
Trục vít – Bánh vít
2
1
arcsin
0,5a
b
d m
=
−1
.d q m= 2 2.d m Z=
29
( )20,5
wax q Z
m
= − + 1,1 −
( )1 2wd q x m= +
2 2 2.wd d m Z= =
( )20,5 2wa m q Z x= + +
Trục vít – Bánh vít
5.4 Thông số cơ bản
Dịch chỉnh
1
2
w
Z
tg
q x
=
+
30
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.4 Thông số cơ bản
Trục vít – Bánh vít
Góc vít
1zp Z p=
1 1 1
1
Z p Z m Z
tg
d qm q
= = =
Hiệu suất
( )
ren
tg
tg
=
+
0,95
( )
tg
tg
=
+
Ma sát ổ trục
Khuấy dầu
Ma sát ren và răng
31
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.4 Thông số cơ bản
Trục vít – Bánh vít
Hiệu suất
( )
ren
tg
tg
−
=Bánh vít chủ động
Điều kiện tự hãm
Tỉ số truyền
1 2 2 2
2 1 1 1
n d mZ Z
u
n pZ pZ Z
= = = =
32
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.5 Kết cấu
33
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.6 Vật liệu
350HB 350HB
Thép
Gang Chất dẻo
( 10 )HRC HB=
nhiệt luyện thường hóa, tôi cải thiện nhiệt luyện tôi, thấm N, C
cắt răng chính xác
chạy mòn tốt, không gãy giòn
khả năng tải khả năng chịu mòn
chạy mòn kém độ chính xác cao
khó cắt răng chế tạo phức tạp
34
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.6 Vật liệu
v1
vt
2 21
1
.
19100
t
m n
v Z q= +
35
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
CƠ SỞ TÍNH TOÁN
o Các dạng hỏng
o Chỉ tiêu tính toán
o Tải trọng danh nghĩa
o Tải trọng tính toán
oỨng suất
36
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.7 Các dạng hỏng
1. Gãy răng
Nguyên nhân
Quá tải đột ngột
Ứng suất lặp lại
Mất khả năng làm việc,
ảnh hưởng đến các chi tiết khác
F F max maxF F
37
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.7 Các dạng hỏng
2. Tróc do mỏi bề mặt răng
Vận tốc trượt Nứt theo hướng v trượt Dầu chui vào vết nứt
Tróc rỗ bề mặt
Bôi trơn đầy đủ
Áp suất
tăngTải trọng động tăng
Rung, ồn
H H
38
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.7 Các dạng hỏng
3. Mòn răng
Nguyên nhân
Vận tốc trượt
Điều kiện bôi trơn
Khe hở cạnh răng tăng lên
Tăng tải trọng động, ồn
Giảm tiết diện răng
39
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.7 Các dạng hỏng
4. Dính răng
Truyền tải nặng
Vận tốc cao
Nhiệt độ cao Dính răng
40
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.8 Chỉ tiêu tính toán
- Tính răng về độ bền tiếp xúc
- Tính răng về độ bền uốn
- Kiểm nghiệm quá tải
- Tính toán nhiệt truyền động trục vít
41
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.9 Lực ăn khớp
2
t
T
F
d
=
'' w
wcos
n
r t t n n t
tg
F Ftg F tg F
= = =
wa tF Ftg=
nw wos cos
t
n
F
F
c
=
war (cos . tg )b tctg =
w
w
. tg
ar
d
ctg
d
=
Bánh răng trụ
42
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.9 Lực ăn khớp
Bánh răng côn
1 2
1 2
2 2
t
T T
F
d d
= =
'
1 1 1 1 1 2cos osr n t aF F F tg c F = = =
'
1 1 1 1 1 2sin sina n t rF F F tg F = = =
43
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Fr2
Fr1
Fa1Ft2
Ft1
Fa2
5.9 Lực ăn khớp
Trục vít – Bánh vít
1 1 ( )t aF F tg =
2
1
os
os( )
t
r
F tg c
F
c
=
2
2 1
2
2
t a
T
F F
d
= =
2
cos cos
t
n
F
F
=
44
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.10 Tải trọng tính toán
1. Phân bố không đều giữa các đôi răng
Hệ số phân bố không đều tải trọng
giữa các đôi răng ,H FK K 1, 1H FK K = =
BR trụ thẳng:
BR trụ nghiêng:
1FK =1
1
( )( )4 1 5
4
cx
F
n
K
+ − −
=
45
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.10 Tải trọng tính toán
2. Phân bố không đều theo chiều rộng vành răng
Hệ số phân bố không đều tải
trọng trên chiều rộng vành răng
,H FK K
46
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.10 Tải trọng tính toán
3. Tải trọng động
Biến dạng của răng
Sai số bước răng, prô-fin răng
Tỉ số truyền tức thời thay đổi
1 vv
t
q
K
q
= +
Tải trọng động trên 1 đơn vị chiều rộng vành răng
Tải trọng tĩnh trên 1 đơn vị chiều rộng vành răng
,Hv FvK K
47
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.11 Ứng suất tính toán
1. Ứng suất tiếp xúc tính toán
2
H
H M
q
Z
=
( ) ( )
1 2
2 2
1 2 2 1
2
1 1
M
E E
Z
E E
=
− + −
1
1
2
os os
n H t H H
H
H H H
F K F K T K
q
l l c d l c
= = =
1
1 sin
2
d
=
2
2 sin
2
d
=
1 sin
2( 1)
ud
u
=
48
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5.11 Ứng suất tính toán
2. Ứng suất uốn tính toán
1 đôi ăn khớp Tác dụng tại đỉnh răng
49
5.11 Ứng suất tính toán
2. Ứng suất uốn tính toán ' '.cos . .sinn n
u n
u
F l F
W A
= − = −
' '
2
1 1
6.cos . sin
.
.cos .cos
t
F
w
F l
K
b s s
= −
' '
2
6.cos . sin
.
. g .cos .cos
t
F
w
F e
K
b m g
= −
1
2.
.Y .Y . .Y .Y .Y
.d .
F F F
w w
T
K
b m
= =
1
Y
=
Y 1
140
o
= −
' '
2
6.cos . sin
g .cos .cos
F
e
Y
g
= −
50
5.11 Ứng suất tính toán
3. Ứng suất khi quá tải
Hệ số quá tải
max
qt
T
K
T
=
max .H H qtK = Fmax .F qtK =
51
5.12 Ứng suất cho phép
1. Ứng suất tiếp xúc cho phép
0
lim .[ ] H HLH R V xH
H
K
Z Z K
S
=
Độ nhám bề mặt
0,9 1RZ = Vận tốc
5 / 1vv m s Z =
0,10,85. (1)VZ v=
0,050,925. (2)VZ v=
Kích thước bánh răng
700 1a xHd K =
700 2500 0,9a xHd K =
Giới hạn bền mỏi
tiếp xúc ứng NHo
H
Hom
HL
HE
N
K
N
=
2,430HoN HB=
60. . .HEN c n t=
3
max
60. . iHE i i
T
N c n t
T
=
. .(60 )HE HE HE i iN K N K c n t= =
HS quy đổi
Lần ăn khớp/vg
theo bậc
HS an toàn tiếp xúc
1.1 Bánh răng
52
5.12 Ứng suất cho phép
1. Ứng suất tiếp xúc cho phép
1 2[ ]= min([ ],[ ])H H H
1 2[ ] [ ][ ]=
2
H H
H
+
min[ ]=1,25[ ]H H
Răng thẳng
Răng nghiêng
1.1 Bánh răng
53
5.12 Ứng suất cho phép
1. Ứng suất tiếp xúc cho phép
1.2 Bánh vít
7
8
10
H HO
HEN
=
( )0,75 0,9HO b = −
4
2
2
2max
60 iHE i i
T
N n t
T
=
725.10HEN =
54
5.12 Ứng suất cho phép
2. Ứng suất uốn cho phép
0
lim . .[ ] F FL FCF R s xF
F
K K
Y Y K
S
=
Giới hạn bền mỏi uốn
ứng với NFo
Đặt tải
1 0,7 0,8 Độ nhám mặt lượn chân răng
1 1,2
Độ nhạy đối với tập trung ứng suất
1,08 0,0695.ln m−
Kích thước bánh răng
400 1a xHd K =
700 0,95a xHd K =
1000 0,92a xHd K =
F
Fom
FL
FE
N
K
N
=
350HB
6 9
350HB
64.10
HS an toàn uốn
1500 0,85a xHd K =
60. . .FEN c n t=
max
60. .
Fm
i
FE i i
T
N c n t
T
=
. .(60 )FE FE FE i iN K N K c n t= =
theo bậc
2.1 Bánh răng
55
5.12 Ứng suất cho phép
2. Ứng suất uốn cho phép
2.2 Bánh vít
6
9
10
F FO
FEN
=
0,25 0,08FO b ch = +
0,16FO b =
Quay 1 chiều
Quay 2 chiều
9
2
2
2max
60 iFE i i
T
N n t
T
=
725.10FEN =
610FEN =
0,12FO bu =
0,075FO bu =
56
5.12 Ứng suất cho phép
3. Ứng suất cho phép khi quá tải
max
2,8H ch =
max
0,8F ch =
max
40H mHRC =
max
0,6F b =
350HB 350HB
Độ cứng mặt răng
3.1 Bánh răng
3.2 Bánh vít
max
4H ch =
max
0,8F ch =
max
2H ch =
max
0,8F ch =
max
1,5H H =
max
0,6F b =
Đồng thanh thiếc Đồng thanh không thiếc Gang
57
o Các dạng hỏng
o Chỉ tiêu tính toán
o Tải trọng danh nghĩa
o Tải trọng tính toán
oỨng suất
Thiết kế Kiểm nghiệm
58
( ) ( )
1
11 2
2 2
1
1 2 2 1
2
os2
1 1 2 sin
2( 1)
H
H
H
T K
d l cE E
udE E
u
=
− + −
5.13 Tính toán BRT răng thẳng
1. Độ bền tiếp xúc
Kiểm nghiệm
H H
2
3
4
H
b b
l
Z
= =
−
w w, 2Hl b b 4
3
Z
−
=
59
5.13 Tính toán BRT răng thẳng
1
1
. . 2 1
. [ ]M H HH H
Z Z Z T K u
d b u
=
2
sin 2
HZ
=
1. Độ bền tiếp xúc
Kiểm nghiệm
H H
60
5.13 Tính toán BRT răng thẳng
1. Độ bền tiếp xúc
Thiết kế
w w1.bdb d=
( )
1
3w1 2
d
. . 1
.
. .
H
d
b H
T K u
d K
u
( )
1
3w 2
.
1 .
. .
H
a
ba H
T K
a K u
u
( )
2
3 2d M HK Z Z Z=
w
w1
2a
1
d
u
=
w
w
ba
b
a
=
49,5aK =
77dK =
61
5.13 Tính toán BRT răng thẳng
1. Độ bền tiếp xúc
Thiết kế
ba ( )d . 1 / 2b ba u = + HK
0
lim .[ ] H HLH sb R V xH
H
K
Z Z K
S
=
1
(0,01 0,02) wm a=
1 2 1 2 1 2, , , , ,a a f fd d d d d d
( )
w
1
2a
1
Z
m u
=
+ 2 1
.Z u Z=
wa
Kiểm nghiệm H H
62
5.13 Tính toán BRT răng thẳng
2. Độ bền uốn
Kiểm nghiệm
i iF F
1 1 1
1
1
2.
.Y .Y .Y
.d .
F F F F
w w
T
K
b m
=
2 1 2 1 2
.Y / YF F F F F =
63
5.13 Tính toán BRT răng thẳng
2. Độ bền uốn
Thiết kế
1
1
1
3
2
1
. .
1, 4.
. .
F F
bd F
T K Y
m
Z
1.w bd wb d=
1 1.wd m Z=
Trình tự thiết kế
1 min 17Z Z =
0,2 1,6bd = FK m
0
lim . .[ ] F FL FCF R s xF
F
K K
Y Y K
S
=
1
1 2 1 2 1 2, , , , ,a a f fd d d d d d
Kiểm nghiệm
i iF F
64
5.14 Tính toán BRT răng nghiêng và chữ V
1. Độ bền tiếp xúc
Kiểm nghiệm
1
1
. . 2 1
. [ ]M H HH H
Z Z Z T K u
d b u
=
2.cos
sin 2
HZ
=
( )( )4 1
3
Z
− −
= +
1
Z
=
4
3
Z
−
=
65
5.14 Tính toán BRT răng nghiêng và chữ V
1. Độ bền tiếp xúc
Thiết kế
1
3
1 2
1
.
[ ]
H
d
bd H
T K u
d K
u
13
2
1
( 1) .
[ ]
H
a
ba H
T K
a K u
u
67,5dK = 43aK =
Trình tự thiết kế
0 08 20 = 1
2 os
m(u+1)
wa cZ
=
2 1Z uZ=
1 2m(Z )os =
2
Z
c
a
+
wa
1 2 1 2 1 2, , , , ,a a f fd d d d d d
66
5.14 Tính toán BRT răng nghiêng và chữ V
2. Độ bền uốn
Kiểm nghiệm
1 1 1
1
1
2.
.Y .Y .Y
.d .
F F F F
w w
T
K
b m
=
2 1 2 1 2
.Y / YF F F F F =
1
3
2
1
1,12.
[ ]
F F
bd F
T K Y
m
Z
Thiết kế
67
5.15 Tính toán BRC răng thẳng
1 1
1
1
sin
sin
2 2 os
vd d
c
= =
2 2 1
2
2 2
sin sin
sin
2 2 os 2 os
vd d du
c c
= = =
2
2
1
os
1
c
u
=
+
1
2
os
1
u
c
u
=
+
1
2
sin
2 1
ud
u
=
+
1. Độ bền tiếp xúc
Kiểm nghiệm
2
H
H M H
q
Z
=
2
1
1 w
2 1.
0,85
H M H
H H
Z Z Z T u K
d b u
+
=
68
5.15 Tính toán BRC răng thẳng
1. Độ bền tiếp xúc
Thiết kế
2
1
3
1 2
1
0,85
H
d
bd H
T K u
d K
u
+
77dK =
12
3 2
1.
(1 K ) K
H
e R
be be H
T K
R K u
u
+
−
50RK =
69
2. Độ bền uốn
Kiểm nghiệm
5.15 Tính toán BRC răng thẳng
1 1 1
1
1
2.
.Y .Y .Y
.d .
F F F F
w w
T
K
b m
=
2 1 2 1 2
.Y / YF F F F F =
70
5.16 Tính toán trục vít-bánh vít
1. Độ bền tiếp xúc
Kiểm nghiệm
3
22
2
170
[ ]
H Hv
H H
w
T K KZ q
Z a q
+
=
Thiết kế
2
23
2
2
170
( )
[ ]
H
H
T K
a Z q
Z q
+
71
5.16 Tính toán trục vít-bánh vít
2. Độ bền uốn
2
2 2
1,4
. [ ]FF F F
n
T K
Y
d b m
=
Kiểm nghiệm
72
1
0
1000(1 )
[t]
(1 )T
P
t t
K A
−
= +
+
1
0
1000(1 )
[t]
[ ( )(1 ) ]T q Tq q
P
t t
K A A K A
−
= +
− + +
Nhiệt độ dầu:
Hệ số tỏa nhiệt
( )28 17,5 / .oW m C
Bề mặt thoát nhiệt Thoát nhiệt qua đáy
Giảm nhiệt
70 90o C=
Làm nguội bằng quạt:
( )217,21,29,40 / .oW m C0,3A
10 20%A+
Môi trường
5.16 Tính toán trục vít-bánh vít
3. Tính toán nhiệt
73
5.17 Kiểm nghiệm quá tải
max
qt
T
K
T
=
max[ ]Hqt H qt HK =
max[ ]Fqt F qt FK =
74
5.17 Chỉ dẫn thiết kế
1. Bánh răng
i. Chọn vật liệu
ii. Xác định các ứng suất cho phép (sơ bộ)
iii.Thiết kế sơ bộ theo độ bền tiếp xúc (aw/Re)
iv.Tính lại các kích thước đường kính và khoảng cách trục
=> tính dịch chỉnh
v. Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc
vi.Kiểm nghiệm về độ bền uốn
vii.Kiểm nghiệm quá tải
75
5.17 Chỉ dẫn thiết kế
2. Trục vít-Bánh vít
i. Chọn vật liệu: 3 23 2 29,5.10 . ( / )tsbv u P n m s
−=
ii. Xác định ứng suất cho phép
iii. Chọn số mối ren, số rang, chọn sơ bộ hiệu suất
iv. Chọn q: ( ) 20,25 0,3q Z= 1,1 1,3HK = −
v. Xác định khoảng cách trục sơ bộ
2
23
2
2
170
( )
[ ]
H
H
T K
a Z q
Z q
= +
76
5.17 Chỉ dẫn thiết kế
2. Trục vít-Bánh vít
vi. Tính môđun
2
2a
m
Z q
=
+
vii. Tính lại khoảng cách trục để xác định dịch chỉnh
( )20,5wa m q Z= + 20,5( )
a
x q Z
m
= − + 0,7x
viii. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc, độ bền uốn
ix. Tính toán nhiệt
( )
( ) ( )
21000 1
0,7 1 0,3 .T Tq d o
P
A
K K t t
−
+ + −
77
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- bai_giang_chi_tiet_may_chuong_5_truyen_dong_banh_rang_nguyen.pdf