Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Thiết kế bộ truyền thanh răng - cung răng

Thiết kế bộ truyền thanh răng - cung răng

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI XE TẢI



ZM: hệ số xét đến cơ tính của vật liệu, do bánh răng rẻ quạt được chế tạo bằng vật

liệu thép nên ZM = 275 (MPa)1/2.

Vì hiện tượng tróc rỗ xảy ra tại phần chân răng gần vùng tâm ăn khớp, nên ta

tính tốn độ bền tiếp xúc của răng tại tâm ăn khớp.

Đối với bánh răng trụ răng thẳng, cường độ tải trọng pháp tuyến, có xét đến sự

phân bố không đều tải trọng theo chiều rộng vành răng và tải trọng động là:

(28)

Để đơn giản trong tính tốn ta giả thiết có hai răng ăn khớp cùng một lúc. Do đó

tởng chiều dài tiếp xúc lH bằng chiều rộng vành răng bw.

Bán kính cong tương đương:

(29)

Trong đó , : bán kính cong các bề mặt răng của thanh răng và bánh răng rẻ quạt.

Ta có: =

Do đó:

Từ những cơng thức trên ta suy ra công thức kiểm nghiệm bánh răng rẻ quạt

theo độ bền tiếp xúc:

(30)

Trong đó:

Md: mơ men quay trục bánh răng rẻ quạt Md = Mc = 1020 (Nm);

[: ứng suất tiếp xúc cho phép (MPa);

ZH: hệ số xét đến hình dạng bề mặt tiếp xúc, tính theo công thức:

(31)

Bánh răng rẻ quạt được thiết kế với độ dịch chỉnh bằng 0, ta có α w = 200 và tính

được:

ZH =1,76

Hệ số tập trung tải trọng tra theo đờ thị trên hình 10-14 (trang 157 – CTM tập I)

Đặt bw = ψd . dw2

Lấy ZH =1,76, = 1,6

Với bánh răng bằng thép ZM = 275 (MPa)1/3.

Với

Hệ số chiều rộng bánh răng ψa = phụ thuộc vào vị trí của bánh răng so với các

ở. Trong trường hợp thiết kế, bánh răng rẻ quạt đặt ở vị trí đối xứng nên ta có thể

lấy ψa = 0,3 ÷ 0,5, ta chọn ψa = 0,4.

Bán kính vòng chia của bánh răng rẻ quạt đã tính ở trên R c2 = 36 (mm). Suy ra

dw2 = 72 (mm).

NGUYỄN TƯỜNG HƯNG – Ô TÔ VÀ XE CHUYÊN DỤNG K55



45



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI XE TẢI



Do vậy chiều rộng bánh răng bw = 0,4.72 = 28,8 (mm).

Hệ số dùng để tra các hệ số KHβ và KFβ (theo hình 10 -14 CTM tập I).

Độ rắn của vật liệu chế tạo HB 350, nên ta tìm được: KHβ = 1,01.

Chọn sơ bộ hệ số KHv = 1,2.

Thay những thông số vào cơng thức ta tính được ứng suất tác dụng lên bề mặt

của bánh răng rẻ quạt.

= 309 (MPa)1/2

Thỏa mãn ứng suất cho phép

Chọn mô đun: m = 6 (mm).

Đường kính vòng chia: Dc2 = 2Rc2 = 36.2 = 72 (mm).

Chiều cao răng: h2 = (1,6 ÷ 1,8)m = 1,6.6 = 9,6 (mm).

Chiều cao đỉnh răng: hđ2 = 0,6.m = 0,6.6 =3,6 (mm).

Chiều cao chân răng: hf2 = h2 – hđ2 = 9,6 - 3,6 = 6 (mm).

Khe hở chân răng: c = (0,15 ÷ 0,25)m = 0,15.6 = 0,9 (mm).

Đường kính vòng đỉnh răng: Dđ2 = Dc2 + 2hđ2 = 72 + 2.3,6 = 79,2 (mm).

Đường kính vòng chân răng: Df = Dc2 – 2.(hf2 + c) = 72 – 2.(6 +0,9) = 58,2

(mm).

Góc ăn khớp: αw = 200.

Chiều rộng bánh răng: bw = 28,8 (mm). Chọn bw = 40 (mm).

Bước răng: t = .m = .6 = 18,84 (mm)

Góc ơm của bánh răng rẻ quạt:



b)



Tính bánh răng rẻ quạt theo độ bền uốn



Để đảm bảo độ bền uốn cho răng, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không

được vượt quá một giá trị cho phép:

(32)

Md : mô men quay trục bánh răng rẻ quạt bằng Mc = 1020 (Nm);

Rc : bán kính vòng chia bánh răng rẻ quạt Rc = 36 (mm) ;

bw : bề rộng bánh răng rẻ quạt bw = 40 (mm);

Yhệ số trùng khớp của răng, Y;

Yβ = 1 hệ số kể đến độ nghiêng của răng (bánh răng thẳng)

YF1 hệ số dạng răng tra bảng 6.18 trang 109 Tính tốn thiết kế hệ dẫn động cơ khí

tập 1. Ta có : YF1 = 4

KF hệ số tải trọng khi tính về uốn KF = 2 ÷ 2,5 chọn KF = 2,5.

Vậy nên :

= 2361 (KNm) bằng 2,361 (MPa) [ = 400 (MPa).

NGUYỄN TƯỜNG HƯNG – Ô TÔ VÀ XE CHUYÊN DỤNG K55



46



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI XE TẢI



Thỏa mãn điều kiện bền cho phép của loại vật liệu chế tạo.



III. TÍNH BỀN HỆ THỚNG LÁI

1. Tính bền trục lái

Trục lái làm bằng thép 30 có ứng suất cho phép [] = 80 (MN/m2). Trục chế tạo

rỗng có đường kính D = 25 (mm), d= 17 (mm). Dưới tác dụng của mô men đặt

lên vành tay lái trục lái sẽ chịu tác dụng của ứng suất xoắn.



Hình 34: Mặt cắt trục lái

Ứng suất xoắn tác dụng lên trục lái:

(33)

Trong đó:

PLmax: lực cực đại tác dụng lên vành tay lái PLmax = 355 (N);

Rl: bán kính vành tay lái Rl = 200 (mm);

Wx: mô đun chống xoắn.

Wx = 0,2.D3.(1 – α4) = 0,2.253.(1 – 0,684) = 2457 (mm3).

Ta có: α = = 0,68.

Vậy:

= 28,9 (MPa)

Độ dự trữ tới hạn: n = = 2,42.

Kiểm tra góc xoắn đối với trục lái, góc xoắn trục lái được tính theo cơng thức:







2. .L

D.G



(34)



Trong đó:

L: chiều dài trục lái L = 720 (mm);

D: đường kính trục lái D = 25 (mm);

G: mô đun đàn hồi dịch chuyển G = 8.104 (MPa);

: ứng suất xoắn tác dụng lên trục lái = 28,9 (MPa).

Vậy nên:



NGUYỄN TƯỜNG HƯNG – Ô TÔ VÀ XE CHUYÊN DỤNG K55



47



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



THIẾT KẾ HỆ THỚNG LÁI XE TẢI

= 0,02 (rad).



Góc xoắn tương đối khơng vượt q (5,50 ÷ 7,50)/m.

= = 1,60 /m.

[ = 5,50/m. Vậy trục lái đảm bảo góc xoắn tương đối.

Như vậy trục lái đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.



2. Tính bền đòn quay đứng



Đ

Hình 35: Sơ đồ biểu diễn các kích thước của đòn quay đứng

Đòn quay đứng có kết cấu dạng thẳng hoặc cong. Tỷ số giữa chiều dài của đòn

quay đứng và đòn kéo ngang bằng một, nên có thể xem như tồn bộ mơ men

được truyền qua đòn quay đứng. Những va đập tác động lên một trong hai bánh

xe dẫn hướng khi xe chạy trên đường gồ ghề sẽ được truyền tới vành tay lái. Ở

trường hợp này trục đòn quay đứng chịu lực va đập tồn bộ. Đòn quay đứng nối

với dẫn động lái bằng một khớp cầu ( Rô tuyn) và nối với cơ cấu lái bằng then

hoa hình tam giác.

Vật liệu làm và chế tạo đòn quay đứng là thép 35X, có ứng suất uốn cho phép:

] = 700 (MPa), theo tài liệu chuyên ngành, ta lấy hệ số an toàn n = 2 do đó:

] = = 350 (MPa)

Ứng suất xoắn cho phép [] = 60  80 (MPa).

Kinh nghiệm cho thấy lực cực đại tác dụng lên đòn kéo dọc thường không vượt

quá trọng lượng tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng. Vì vậy khi tính đòn quay

đứng nên chọn lực lớn hơn trong 2 lực tính theo các cơng thức dưới đây để tính

tốn :

Q1 = 0,5.G1 = 0,5.13500 = 6750 (N)



(35)



Lực do mơ men cản quay vòng lớn nhất tạo ra là:

Q2 =



(36)



Trong đó:

NGUYỄN TƯỜNG HƯNG – Ô TÔ VÀ XE CHUYÊN DỤNG K55



48



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Thiết kế bộ truyền thanh răng - cung răng

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×