bánh răng, tính chính xác, then, gối đỡ

II. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNGA. Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh1.Chọn loại vật liệu làm bánh răng nhỏ thép 45, phôi rèn giải thiết đường kính nhỏ hơn 100mm

, , BH = 200Chọn loại vật liệu làm bánh răng nhỏ thép 45, phôi rèn giải thiết đường

kính 100-300mm, , BH = 170

(Tra bảng 3-6 trang 39 và bảng 3-8 trang 40 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy)2.Định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phépa. Ứng suất tiếp xúc cho phép

Số chu kì tương đương của bánh lớn [Công thức 3-14 trang 42 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy]

Ntđ2 = 5.300.12.60.347[13.0,7 + 0,83.0,3] = 320.106 > No = 107

(bảng 3-9 trang 43 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy)

Trong đó :

Vậy đương nhiên là số chu kì làm việc tương đương bánh nhỏ cũng lớn hơn số chu kì cơ sở Ntđ1 = Ntđ2i

Do đó hệ số chu kì ứng suất kN của cả hai bánh răng đều bằng 1.Ứng suất cho phép của bánh lớn

Ứng suất cho phép của bánh nhỏ

b. Ứng suất uốn cho phépSố chu kì tương đương của bánh lớn [Công thức 3-8 trang 44 sách Thiết Kế

Chi Tiết Máy] Ntđ2 = 5.300.12.60.960[16.0,7 + 0.86.0,3] = 807.106 > No = 107

Ntđ1 = Ntđ2i = 2,766.807.106 = 2232.106 > No = 107

Vậy cả Ntđ1 và Ntđ2 đều lớn hơn No = 5.106 do đó = 1.Giới hạn mỏi uốn của thép 45 , giới hạn mỏi

uốn của thép 35 .Hệ số an toàn n = 1,5, hệ số tập trung ứng suất ở chân răng .Vì ứng suất uốn thay đổi theo chu kì mạch động cho nên dùng [Công thức

3-5 trang 42sách Thiết Kế Chi Tiết Máy] để tính ứng suất uốn cho phép.Bánh nhỏ

Bánh lớn

3. Sơ bộ lấy hệ số tải trọng K = Ktt.Kđ = 1,3

4. Chọn hệ số chiều rộng bánh răng

5. Tính khoảng cách trục A theo [Công thức 3-10 trang 45 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy]

6. Tính vận tốc vòng của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răngVận tốc vòng [Công thức 3-17 trang 46 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy]

Tra bảng 3-11 trang 46 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy chọn cấp chính xác 9.7. Định tải trọng K

chọn b = 44mmĐường kính vòng lăn bánh nhỏ

Do đó

Tra bảng 3-12 trang 47 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy được Ktt = 1,16Hệ số tập trung tải theo thực tế [Công thức 3-20 trang 47 sách Thiết Kế Chi

Tiết Máy]

Tra bảng 3-14 trang 48 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy Kđ = 1,2K = Ktt.Kđ = 1,08.1,2 = 1,296

Sai lệch lớn so với trị số K dự đoán K = 1,4

Tính lại

b = 0,4.106 = 42,4mm chọn b = 44mm.

8. Xác định modun, số răng và góc nghiêng của răngModun pháp

mn = (0,01 – 0,02).106 = (1,06 – 2,12)mmChọn mn = 2mmSơ bộ chọn góc nghiêng ,Tổng số răng của 2 bánh

Số răng bánh nhỏ

Số răng bánh lớn Z2 = 2,766.27 = 77Tính chính xác góc nghiêng Công thức 3-28 trang 50 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy

Chiều rộng bánh răng

9. Kiểm nghiệm sức bền uốn của bánh răngTính số răng tương đương [Công thức 3-37 trang 52 sách Thiết Kế Chi Tiết

Máy]

Bánh nhỏ

Bánh lớn

Hệ số dạng bánh răng bảng 3-18 trang 52 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy Y1 = 0,451Y2 = 0,487

Lấy hệ số Kiểm nghiệm ứng suất uốn [Công thức 3-34 trang 51 sách Thiết Kế Chi

Tiết Máy] Đối với bánh răng nhỏ

Đối với bánh lớn

10. Kiểm nghiệm sức bền của răng khi chịu quá tải đột ngột trong thời gian ngắn.Ứng suất tiếp xúc cho phép [Công thức 3-43 trang 53 sách Thiết Kế Chi

Tiết Máy] Bánh răng nhỏ Bánh răng lớn Ứng suất uốn cho phép [Công thức 3-46 trang 53 sách Thiết Kế Chi Tiết

Máy] Bánh nhỏ

Bánh lớn Kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc [Công thức 3-41 trang 53 sách Thiết Kế Chi

Tiết Máy]

Kiểm nghiệm sức bền uốn [Công thức 3-38 trang 53 và công thức 3-42 trang 53 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy]

Bánh nhỏ

Bánh lớn

11.Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền bảng 3-2 trang 36 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy.

Modun pháp mn = 2mmSố răng Z1 = 27 Z2 = 77Góc ăn khớp Góc nghiêng Đường kính vòng chia

Khoảng cách trục A = 106mmChiều rộng bánh răng b = 44mmĐường kính vòng đỉnh De1 = 55 +2.2 = 59mm

De2 = 157 + 2.2 = 161mmĐường kính vòng chân Di1 = 55 – 4 – 2.0,3 = 50,4mm

Di2 = 157 – 4 – 2.0,3 = 152,4mm12. Tính lực tác dụng trên trục[Công thức 3-50 trang 54 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy]

Lực vòng

Lực hướng tâm

Lực dọc trục

B. Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm1.Chọn loại vật liệu làm bánh răng nhỏ thép 45, phôi rèn giải thiết đường kính nhỏ hơn 100mm

, , BH = 200Chọn loại vật liệu làm bánh răng nhỏ thép 45, phôi rèn giải thiết đường

kính 100-300mm, , BH = 170

(Tra bảng 3-6 trang 39 và bảng 3-8 trang 40 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy)2.Định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phépa. Ứng suất tiếp xúc cho phép

Số chu kì tương đương của bánh lớn [Công thức 3-14 trang 42 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy]

Ntđ4 = 5.300.12.60.150[13.0,7 + 0,83.0,3] = 138.106 > No = 107

(bảng 3-9 trang 43 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy)

Trong đó :

Vậy đương nhiên là số chu kì làm việc tương đương bánh nhỏ cũng lớn hơn số chu kì cơ sở Ntđ3 = Ntđ4i

Do đó hệ số chu kì ứng suất kN của cả hai bánh răng đều bằng 1.Ứng suất cho phép của bánh lớn

Ứng suất cho phép của bánh nhỏ

b. Ứng suất uốn cho phépSố chu kì tương đương của bánh lớn [Công thức 3-8 trang 44 sách Thiết Kế

Chi Tiết Máy] Ntđ4 = 5.300.12.60.960[16.0,7 + 0.86.0,3] = 126.106 > No = 107

Ntđ3 = Ntđ4i = 2,766.126.106 =290.106 > No = 107

Vậy cả Ntđ1 và Ntđ2 đều lớn hơn No = 5.106 do đó = 1.Giới hạn mỏi uốn của thép 45 , giới hạn mỏi

uốn của thép 35 .Hệ số an toàn n = 1,5, hệ số tập trung ứng suất ở chân răng .Vì ứng suất uốn thay đổi theo chu kì mạch động cho nên dùng [Công thức

3-5 trang 4 2sách Thiết Kế Chi Tiết Máy] để tính ứng suất uốn cho phép.Bánh nhỏ

Bánh lớn

3. Sơ bộ lấy hệ số tải trọng K = Ktt.Kđ = 1,3

4. Chọn hệ số chiều rộng bánh răng

5. Tính khoảng cách trục A theo [Công thức 3-10 trang 45 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy]

6. Tính vận tốc vòng của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răngVận tốc vòng [Công thức 3-17 trang 46 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy]

Tra bảng 3-11 trang 46 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy chọn cấp chính xác 9.7. Định tải trọng K

chọn b = 56mmĐường kính vòng lăn bánh nhỏ

Do đó

Tra bảng 3-12 trang 47 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy được Ktt = 1,16Hệ số tập trung tải theo thực tế [Công thức 3-20 trang 47 sách Thiết Kế Chi

Tiết Máy]

Tra bảng 3-14 trang 48 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy Kđ = 1,2K = Ktt.Kđ = 1,08.1,2 = 1,296

Sai lệch lớn so với trị số K dự đoán K = 1,4

Tính lại

b = 0,4.138 = 55,2 chọn b = 56mm.

8. Xác định modun, số răng và góc nghiêng của răngModun pháp

mn = (0,01 – 0,02).138 = (1,38 – 2,76)mmChọn mn = 2mmSơ bộ chọn góc nghiêng ,Tổng số răng của 2 bánh

Số răng bánh nhỏ

Số răng bánh lớn Z2 = 2,305.41= 94Tính chính xác góc nghiêng

Công thức 3-28 trang 50 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy

Chiều rộng bánh răng

9. Kiểm nghiệm sức bền uốn của bánh răngTính số răng tương đương [Công thức 3-37 trang 52 sách Thiết Kế Chi Tiết

Máy]

Bánh nhỏ

Bánh lớn

Hệ số dạng bánh răng bảng 3-18 trang 52 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy Y3 = 0,476Y4 = 0,511

Lấy hệ số Kiểm nghiệm ứng suất uốn [Công thức 3-34 trang 51 sách Thiết Kế Chi

Tiết Máy] Đối với bánh răng nhỏ

Đối với bánh lớn

10. Kiểm nghiệm sức bền của răng khi chịu quá tải đột ngột trong thời gian ngắn.Ứng suất tiếp xúc cho phép [Công thức 3-43 trang 53 sách Thiết Kế Chi

Tiết Máy] Bánh răng nhỏ Bánh răng lớn Ứng suất uốn cho phép [Công thức 3-46 trang 53 sách Thiết Kế Chi Tiết

Máy] Bánh nhỏ Bánh lớn Kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc [Công thức 3-41 trang 53 sách Thiết Kế Chi

Tiết Máy]

Kiểm nghiệm sức bền uốn [Công thức 3-38 trang 53 và công thức 3-42 trang 53 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy]

Bánh nhỏ

Bánh lớn

11.Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền bảng 3-2 trang 36 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy.

Modun pháp mn = 2mmSố răng Z3 = 41 Z4 = 94Góc ăn khớp Góc nghiêng Đường kính vòng chia

Khoảng cách trục A = 138mmChiều rộng bánh răng b = 56mmĐường kính vòng đỉnh De1 = 84 +2.2 = 88mm

De2 = 192 + 2.2 = 196mmĐường kính vòng chân Di1 = 84 – 4 – 2.0,3 = 79,4mm

Di2 = 192 – 4 – 2.0,3 = 187,4mm12. Tính lực tác dụng trên trục[Công thức 3-50 trang 54 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy]

Lực vòng

Lực hướng tâm

Lực dọc trục

Tính chính xác trục

Tính chính xác truijc nên tiến hành cho nhiều tiết diện chịu tải lớn có ứng suất tập trung.Tính chính xác trục theo [Công thức 7-5 trang 120 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy]

Vì trục quay nên ứng suất pháp biến dổi theo chu kỳ đối xứng:

Bộ truyền làm việc 1 chiều nên ứng suất tiếp (xoắn) thay đổi theo chu kỳ mạch động

vậy

Trục I Tiết diện e-e

Giới hạn mỏi uốn và xoắn:N/mm2

(trục bằng thép 35 có N/mm2

W = 1855mm3 bảng 7-3b trang 122 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy Mu = 61750Nmm

Wo = 4010mm3

Mx = 39791,6Nmm

Chọn hệ số và theo vật liệu, đối với thép cacbon trung bình và

Hệ số tăng bền Chọn hệ số

Tập trung ứng suất do lắp căng với kiểu lắp ta chọn T3 áp suất sinh ra trên bề mặt

ghép tra bảng 3-10 trang 128sách Thiết Kế Chi Tiết Máy

Thay các trị số tìm được vào công thức tính và

Trục II

Tiết diện m-m



W = 2730mm3

Mu = 1100782Nmm

Wo = 5910mm3

Mx = 110086,4Nmm






Tiết diện n-n



W = 3660mm3

Mu = 142950Nmm

Wo = 7870mm3

Mx = 110086,4Nmm






Trục III

Tiết diện i-iGiới hạn mỏi uốn và xoắn:

N/mm2


W = 5510mm3

Mu = 200959,5Nmm

Wo = 25666NmmMx = 11790mm3






TÍNH THEN

Trục I

Để cố định bánh răng theo phương tiếp tuyến, nói một cách khác là để then truyền momen và chuyển động từ trục đến bánh răng hoặc ngược lại ta dùng then. Theo đường kính trục I để lắp then là 25mm, tra bảng 7-23 trang 143 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy chọn then có b = 8mm, h = 7mm, t = 4mm, t1 = 3,1mm, k = 3,5,do lm < b nên ta chọn chiều dài then l = 0,8.b = 0,8.44 = 35,2mm. Kiểm nghiệm sức bền dập theo [Công thức 7-11 trang 139 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy]

Ở đây Tra bảng 7-20 trang 142 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy

Kiểm nghiệm sức bền cắt theo bảng 7-12 trang 139 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy

Tra bảng 7-21 trang 142 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy

Trục II

Để cố định bánh răng theo phương tiếp tuyến, nói một cách khác là để then truyền momen và chuyển động từ trục đến bánh răng hoặc ngược lại ta dùng then. Theo đường kính trục II để lắp then là 35mm, tra bảng 7-23 trang 143 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy chọn then có b = 10mm, h = 8mm, t = 4,5mm, t1 = 3,6mm, k = 4,2, lm = 1,4.35 = 49mm dài then l = 0,8.lm = 0,8.49 = 39,2mm.

Kiểm nghiệm sức bền dập theo [Công thức 7-11 trang 139 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy]




Trục III

Để cố định bánh răng theo phương tiếp tuyến, nói một cách khác là để then truyền momen và chuyển động từ trục đến bánh răng hoặc ngược lại ta dùng then. Theo đường kính trục III để lắp then là 40mm, tra bảng 7-23 trang 143 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy chọn then có b = 12mm, h = 8mm, t = 4,5mm, t1 = 3,6mm, k = 4,2, lm = 1,5.40 = 60mm dài then l = 0,8.lm = 0,8.60 = 48mm. Kiểm nghiệm sức bền dập theo [Công thức 7-11 trang 139 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy]




THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤCChọn ổ lăn

Sơ đồ chọn ổ cho trục I

Dự kiến chọn trước gó trước (kiểu 36000)Hệ số khả năng làm việc tính toán theo [Công thức 8-6 trang 156 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy]

n = 960v/phh = 18000h

[Công thức 8-6 trang 159 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy] Hệ số m = 1,5 Tra bảng 6-3 trang 162 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy Kt = 1,1 va đập nhẹKn = 1 Tra bảng 8-4 trang 162 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy Kv = 1 Tra bảng 8-5 trang 162 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy

Tổng lực chiều dài trục

Như vậy lực At hướng về gối trục bên trái. Vì lực hướng tâm ở hai gối trục gần bằng nhau nên ta chỉ tính đối với gối trục bên trái và chọn ổ cho gối trục này còn gối trục kia lấy ổ cùng loại.

hoặc bằng 128,1daN

Tra bảng 8-7 trang 164 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy C = 128,1.145 = 18574,5

Tra bảng 14P trang 339 sách Thiết Kế Chi Tiết Máy với d = 20mm lấy ổ có ký hiệu 304, Cb = 19000, đường kính ngoài của ổ D = 52mm, chiều rộng B = 15mm.

Sơ đồ chọn ổ cho trục II


n = 347v/phh = 18000h



Như vậy lực At hướng về gối trục bên phải. Vì lực hướng tâm ở hai gối trục gần bằng nhau nên ta chỉ tính đối với gối trục bên phải và chọn ổ cho gối trục này còn gối trục kia lấy ổ cùng loại.

hoặc 407,6 daN



Sơ đồ chọn ổ cho trục III


n = 150v/phh = 18000h



Như vậy lực At hướng về gối trục bên trái. Vì lực hướng tâm ở hai gối trục gần bằng nhau nên ta chỉ tính đối với gối trục bên trái và chọn ổ cho gối trục này còn gối trục kia lấy ổ cùng loại.

hoặc 543,5daN


bánh răng, tính chính xác, then, gối đỡ

Documents