Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Ứng suất tiếp xúc [σH] và ứng suất uốn cho phép[σF]:

Ứng suất tiếp xúc [σH] và ứng suất uốn cho phép[σF]:

Tải bản đầy đủ - 0trang

1

�Z Zv K

�R

xH



Y Y K

1



-Chọn sơ bộ: � R S xF

(tr92)

-SH,SF –Hệ số an tồn khi tính về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn:

Tra bảng 6.2[1] với :

• Bánh răng chủ động : SH1=1,1 ; SF1=1,75

• Bánh răng bị động : SH2= 1,1; SF2=1,75

-σoH lim , σoF lim - ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép với chu kỳ cơ sở:



0

 2 HB  70

� H lim





0

 1,8 HB

� F lim

( bảng 6.2 tr92)



0

 2 HB1  70  2.285  70  640( MPa)

� H lim1





0

 1,8HB1  1,8.285  513( MPa)

� Bánh chủ động � F lim1



Bánh bị động





0

 2 HB2  70  2.217  70  504( MPa)

� H lim2





0

 1,8HB2  1,8.217  390,6( MPa)

� F lim2



-KHL,KFL –Hệ số tuổi thọ,xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ tải trọng của

bộ truyền:



m

�K

 H

� HL







m

 F

�K

FL



Theo công thức 6.3 và 6.4 tr93 ta có: �



N

N

N

N



H0

HE



F0

FE



, Trong đó:

30



+ mH,mF –Bậc của đường cong mỏi khi thử về ứng suất tiếp xúc.Do bánh răng có HB <350



� mH =6 và mF =6

* Ứng suất tiếp cho phép :

NHE1 > NHO1 do đó KHL1 = 1 và NHE2 > NHO2 Do đó KHL2 =1

Như vậy theo cơng thức 6.1a tài liệu [1] sơ bộ xác định được:

0



Hlim

[] =



0



[] = Hlim1

1



[]2 =







0

Hlim 2



640.1

K HL1

S H = 1,1 = 581,8



Mpa.



504.1

K HL 2

S H = 1,1 = 458,2



Mpa.



Với cấp nhanh sử dụng răng nghiêng( chú ý trang 95)



581,8  458, 2

2

[]” = =

= 520 Mpa.

+ NH0 , NF0 –Số chu kỳ thay đổi về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn:



2,4

�N

� H 0  30.HB



�N

 4.106

� F0

NF0=4,106 đối với tất cả các loại thép.

Do vậy:



31



2,4  30.2852,4  23,37.106

�N

� H 01  30.HB1





2,4  30.2172,4  12,15.106

�N H 02  30.HB2



�N

N

 4.106

F 04

� F 03

+ NHE, NFE -Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương:Do bộ truyền chịu tải trọng thay đổi

nhiều bậc nên theo công thức 6.7 và 6.8 ta có:



Ti 3

1, 45T 3 0, 66T 3

) ni ti  60.1.[(

) (

) ].1455.11000

�N HE1  60.c.�(

Tmax

T

T



3

 60.1.1,45

[

 0, 663 ].1455.11000  32,04.108



� N HE 4



N HE 3 32,04.108





 8,56.108

U br 3

3, 74

6



�T �

N FE1  60c �� i �ni ti

�Tmax �

6

6



1, 45T � �0,66T ��



 60.1 �

.1455.11000  9.109  chu  kì 



� �

��

� T � � T ��



� N FE 2



N FE1 9.109





 2, 4.109

U br1

3, 74

(chu kì)



Vì NHE1>NHO1; NHE2>NHO2 ;NFE1>NFO1 ; NFE2>NFO2

nên chọn N HE  N HO để tính tốn

Suy ra K HL1  K HL 2  K FL1  K FL 2  1

Theo bảng 6.1 ta có  ch1  580 ( giới hạn chảy của bánh răng chủ động)



 ch 2  340 ( giới hạn chảy của bánh răng bị động)



32



*Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải

( theo công thức 6.13 trang 95) do bánh răng tôi cải thiện, thường hóa.

ta có :

Bánh răng bị động



  H  max  2,8 ch 2  2,8.340  925 MPa



Bánh răng chủ động



  H  max  2,8 ch1  2,8.580  1624MPa



*Ứng suất uốn cho phép khi quá tải (theo công thức 6.14 trang 96)



  F  max  0, 8 ch khiHB �350

  F 1  max  0,8 ch1  0,8.580  464MPa



 F2 �

 0,8 ch 2  0,8.340  272 MPa





max



3.2.2 xác định các thông số cơ bản

3.2.2.1 Xác định sơ bộ khoảng cách trục (C.T 6.15a tài liệu [1])



3



aw1 = Ka( u1)





T1.K H 

[ H ]2 U1. ba



Vì đây là HGT đồng trục 2 cấp nên



aw1  aw2  210 mm



: Hệ số; là tỷ số giữa chiều rộng vành răng và khoảng cách trục. Chọn =0,3 theo bảng 6.6

tài liệu [1].

T1 =41875,6 là mô men xoắn trên trục bánh chủ động.Nmm

Ka : Hệ số kế đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về tiếp

xúc.( Răng nghiêng tra bảng 6.5 lấy Ka = 43)

33



= 0,53 (U1+1) = 0,53.0,3.(3,74 +1) = 0,75

Tra bảng 6,7 tài liệu [1] , KH = 1,05

3.2.2.2 Xác định các thông số ăn khớp

*Xác định môđun:



mn   0,01 �0,02  aw  2,1 �4, 2  mm 







công thức 6.17 trang 97



Theo bảng 6.8, trang 99, [1] chọn mn  3 mm

*Xác định số răng, góc nghiêng β







Vì đây là HGT đồng trục 2 cấp nên



aw1  aw2  210 mm



Do là bộ truyền bánh răng trụ nghiêng nên chọn β=15o theo cách chọn trang 102 , theo

cơng thức 6.18 ta có : số răng của bánh răng nhỏ ( công thức 6.19 trang 99)



2aw cos 2.210.cos15o

Z1 



 28,5

m.(u  1)

3.(3,74  1)

Chọn Z1=29

Theo cơng thức 6.20 Z2=U.Z1=3,74.29=108,46 chọn Z2=109

Tính lại góc nghiêng β theo công thức 6.32 trang 103

m.Z t 3.(29  109)

 0,986

cos β= 2.aw = 2.210

=> β=9o35,



Do 10
bánh răng nghiêng)

Theo bảng 6.11 tài liệu [1] ta xác định được:

34



-Tính góc profin răng

�tan 

�cos 



t  arctg �



�tan 20o �





ar

ctg





o

, �



�cos 9 35 �=20o26,



•Đường kính vòng lăn của cặp bánh răng:



2aw



2.210

d





 88,6(mm)



� w1 u  1 3,74  1

t





d

 2.aw  d  2.210  88,6  331,4(mm)



w2

w1



m.Z1

3.29



d1 



 88,23(mm)



cos cos 9o35,





m.Z 2

3.109



d2 



 331,63(mm)



c

os



cos 9o35,



•Đường kính vòng chia:

•Đường kính đỉnh răng:



d  d1  2.(1  x1  y ).m  88,23  2.(1  0,5).3  97,23(mm)



� a1



d  d2  2.(1  x2  y ).m  331,63  2.(1  0,5).3  340,63(mm)



� a2

•Đường kính đáy răng:



d  d1  (2,5  2 x1 ).m  88,23  (2,5  2.0,5).3  83,73(mm)



� f1



d  d 2  (2,5  2 x2 ).m  331,63  (2,5  2.0,5).3  327,13(mm)



�f2

•Đường kính vòng cơ sở:

�d  d1.cos  88,23.cos9o 35,  87(mm)

� b1



d  d 2cos  331,63.cos9o 35,  326,97(mm)



� b2



*Tính góc ăn khớp

35



Với bánh răng nghiêng khơng dịch chỉnh



tg

tg 200

 t   tw  acrtg[

]=acrtg[

]  20015,

0

,

cos

cos9 35

(với  t là góc profin răng và  tw là

góc ăn khớp)

*Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

Ta có ứng suất tiếp xúc trên bề mặt răng làm việc phải thỏa mãn điều kiện:



 H  Z M Z H Z



.(u  1)

2.41875, 6.1, 57.(3, 74  1)

H t

 274.1, 73.0,87.

 239, 4 �[ ]

H

63.3, 74.88, 62

bw .ut d 2

w1



2T1.K



(công thức 6.33 trang105)

•ZM-Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp:

Tra bảng 6.5[1] � ZM=274(MPa) (Thép-Thép)

•ZH-Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc: ( công thức 6.34 trang 105)



Z



H







o ,

2cos 

b  2.cos9 35  1, 73

sin(2tw )

sin(2.20o15 ')

Do bánh trụ răng nghiêng nên =b=9o35,



•Zε-Hệ số trùng khớp của răng;Phụ thuộc vào hệ số trùng khớp ngang εα và hệ số trùng

khớp dọc εβ:

-εα-Hệ số trùng khớp ngang:( công thức 6.38b)





�1





1 �

1 �

�1

 ��

1,88  3, 2 �  �

.cos  �

1,88  3, 2 � 

.cos9o35,  1,74







�29 109 �





�Z1 Z 2 �







-εβ -Hệ số trùng khớp dọc:( công thức 6.37 trang 105)

36



b sin  63.sin 9o35,

  w



 1,11



m.

3.3,14

Với chiều rộng bánh răng bw= ba .aw  0,3.210=63

Hệ số trùng khớp của răng theo công thức 6.36a (trang 105)



� Z 



4  

3



4  1, 74

 0,87

3







•KH-Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc: ( theo cơng thức 6.39 trang 106)

KH= KHα KHβ KHv=1,32.1,13.1,05=1,57

Với KHβ là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên diện rộng vành răng ,

tra bảng 6.7 ta có KHβ=1,05

KHα là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trong cho các đôi răng đồng thời ăn khớp.

với bánh răng nghiêng KHα=1,13( cấp chính xác 8 bảng 6,14)

KHv là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp.



theo cơng thức 6.41 ta có: KHV=1+

aw

Trong đó vH=δHgov u



vH bw d w1

2T1K H  K H



công thức 6.41 ( trang 107)



cơng thức 6.42



•Vận tốc dài của bánh răng:



v



.d



.n

w1 I  3,14.88,6.1455  6,75(m / s)

60000

60000



Với dw1là đường kính vòng lăn bánh nhỏ, tính theo cơng thức ở bảng 6.11.

nI là số vòng quay của bánh chủ động

37



Tra bảng 6.15 có δH=0,002 do dạng răng nghiêng

go=56 trị số của hệ số ảnh hưởng của sai lệch bước răng( cấp chính xác 8)bảng 6.16

210

Suy ra :VH=0,002.56.6,75. 3, 74 =5,66



KHV=1+



vH bw d w1

2T1 K H  K H



5, 66.63.88, 6

 1,32

2.41875

,

6.

1,05.1,1

3

=1+



*Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn























2T1YF 1K F Y Y



�  F 

bw d w1m

Điều kiện bền uốn

công thức 6.43 trang 108

Trong đó

T1 là mơ men xoắn trên bánh chủ động N.mm

M là mô đun pháp

bw là chiều rộng vành răng,mm

dw1 là đường kính vòng lăn bánh răng chủ động,mm

yε=1/εα=1/1,74=0,57 hệ số kể đến sự trùng khớp bánh răng.



F 



9o 35,

yβ=1- 140 =0,93 là hệ số kể đến độ nghiêng bánh răng ( bánh răng nghiêng β=9o35,)



yF1 , yF2 là hệ số dạng răng của bánh răng 1 phụ thuộc vào số răng tương đương

( Zv1=z1/cos3β;Zv2=Z2/cos3β) và( hệ số dịch chỉnh bánh răng theo bảng 6.9). tra trong bảng

6.18 YF1=3,7 ;YF2=3,6

Trong đó :Theo cơng thức 6.45



K F  K F K F  K Fv  1,13.1,12.1,3  1,65



-Với KFβ là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành đai khi tính

về uốn .tra bảng 6.7 có KFβ=1,12

-KFα=1,13 là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi

tính về uốn ( bánh răng nghiêng tra bảng 6.14 cấp chính xác 8 tr107)



38



K Fv  1 

Mà theo công thức 6.46 :

aw

VF=δFgov u



vF bw d w1

2T1K F K F 



 1



5,66.63.88,6

 1,3

2.41875,6.1,13.1,12



công thức 6.47



Tra bảng 6.15 có δF=0,002 do bánh răng trụ nghiêng

go=56 trị số của hệ số ảnh hưởng của sai lệch bước răng

210

Suy ra :VF=0,002.56.6,75. 3, 74 =5,66



Vậy độ bền uốn cho răng



 F1 



F2 



2T1YF1 K F Y Y

bw d w1m







2.41875,6.3,7.1,65.0,57.0,89



 15,5 ��

 F3 �



max

63.88,6.3



 F 1.YF 2 15,5.3,6



 15,1 ��

 F2 �

YF 1

3,7





max



*Kiểm nghiệm răng về quá tải



T

K qt  max  1, 45

T

Hệ số quá tải động cơ

Áp dụng công thức 6.48, trang 110, [1] ứng suất tiếp quá tải

Do vậy:







K qt  520. 1, 45  626, 2 �[ ]max  1624( MPa)

H

H

� Hmax





 K qt .  1,45.16,3  23,64 �[ ]max  464( MPa)



Fmax1

F1

F1





 K qt .

 1,45.15,6  22,62 �[ ]max  272( MPa)



F2

F2

� Fmax2



� Thỏa mãn.



Thông số



Giá trị



39



Khoảng cách trục



aw  210 mm



Modul pháp



mn  3

bw1 =63+ 5= 68 ; bw2=63



Chiều rộng bánh răng



  9o35,



Góc nghiêng răng

Số răng bánh răng



Z1= 29



Z2=109



Đường kính vòng chia



d1  88, 23mm



d  331,63mm



Đường kính đỉnh răng



d a1  97, 23



d a 2  340,63



Đường kính đáy răng



d f 1  83,73



d f 2  327,13



Góc profin răng



 t  20o15,



Góc ăn khớp



 tw  20o15,



Bảng 3.2: Thơng số và kích thước bộ truyền cấp nhanh



40



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Ứng suất tiếp xúc [σH] và ứng suất uốn cho phép[σF]:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×