Chương III thiết kế bộ truyền bánh răng (bộ truyền trong )
A PHẦN CHUNG
I chọn vật liệu
+ chọn độ rắn cho bánh dẫn cao hơn bánh bị dẫn thông thường lấy sách đã dẫn
trang 91 tài liệu 1
+Bánh răng nhỏ(bánh dẫn):thép 40cr được tôi cải thiện, độ rắn trung bình
là:250HB1, (theo bảng 6.13trang 223 tài liệu 3) =850MPa, =550MPa (tra bảng phụ
lục 5.2 trang 294 tài liệu4)
+Bánh răng lớn ( bánh bị dẫn): thép 40cr thường hoá, độ rắn trung bình là:235HB2,
(theo bảng 6.13trang 223 tài liệu 3) ; (tra bảng phụ lục 5.2 trang 294 tài liệu4)
II số chu kì làm việc cơ sở
NHO1=30HB12,4=30.2502,4=1,71.107chu kì
NHO2=30.HB22,4=30.2352,4=1,47.107chu kì
NFO1=NFO2=4.106chu kì(dùng cho tất cả các loại thép, trang 226 tài liệu 3)
số chu kì làm việc tương đương xác định theo sơ đồ tải trọng
Vì đề cho tải trọng thay đổi theo chu kì nên ta xác định như sau:
NHE=60.c. .niti công thức 6.36 trang 224 tài liệu 1
NHE=60.1.2930.{ .t1+ t2+ .t3 }
c số lần ăn khớp chọn =1
t1= .Lh=0,2 Lh ; t2= .Lh=0,5 Lh ; t3= .Lh=0,3 Lh
NHE1=60.1.2930.(13.0,2+0,753.0,5+0,23.0,3).8000=87 ,80.107chu kì
NHE2= NHE1/u=19,73.107chu kì
NFE=60.c. .niti công thức 6.49 trang227 tài liệu 3
C=1(số lần ăn khớp)
với mF=6 bảng 6.14 trang 225 tài liệu 3
NNE1=60.1.2930.(16.0,2+0,756.0,5+0,26.0,3).8000=40 ,65.107chu kì
NNE2=NNE1/u =9,13.107chu kì
Vì NNE1>NHO1; NHE2>NHO2; NFE1>NFO1; NFE2>NFO2
Cho nên KHL1=KHL2=KFL1=KFL2=1
Theo bảng 6.13 trang 223 tài liệu 3,
giới hạn mỏi và tiếp xúc được tính như sau:

thông số đó được dùng để tính cho bánh dẫn, nên sẽ được ghi thành P1,n1,T1,u
1 tính aw và môđun răng thẳng
công thức 6.15 tài liệu 1
Trong đó:
Ka=49,5 đối với răng thẳng, tra bảng 6.5 tài liệu 1
tượng trưng cho ăn khớp trong và ngoài
hệ số chiều rộng vành răng tra bảng 6.15 tài liệu 3
Bánh răng chủ động không đối xứng ổ trục có độ rắn bề mặt nhỏ hơn 350HB nên
=0,25 0,4
Kết hợp với dãy số tiêu chuẩn trang 231 tài liệu3
Như sau:
0,1 0,125 0,16 0,2 0,25 0,315 0,4 0,5 0,63 …
ta có chọn =0,4
Trong đó
=1,04 tra bảng 6.4 tài liệu 3(với l/d < 3 6)
Vậy =178,47mm
Dẫn lời trang 231 tài liệu 3, Giá trị đối với các hộp giảm tốc tiêu chuẩn có giá trị tiêu
chuẩn nằm trong bảng dưới đây(dãy 1 là dãy ưu tiên)
Dãy 1 40 50 63 80 100 125 160
Dãy 2 140 180 225 280 355 450 ……
Chọn trong dãy 2có =180mm
Môđun răng thẳng
m=(0,01 0,02) =1,8 3,6mm
trang 195 tài liệu 3 có dãy tiêu chuẩn cho môđun răng như sau (trong đó dãy 1 là
dãy ưu tiên)
Dãy1 1 1,25 1,5 2 2,5 3 4 …….
Dãy2 1,125 1,375 1,75 2,25 2,75 3,5 4,5 …….
Chọn m=3,5
2Xác định số răng bánh dẫn và số răng bánh bị dẫn
aw= công thức 6.18 tài lệu1

Trong đó:
ZM=274 hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp tra bang 6.5 tài
liệu 1
ZH=1,76 hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc ;tra bảng 6.12 tài liệu1
hệ số kể đến trùng khớp của răng
= công thức 6.36 tài liệu 1 khi =0
hệ số trùng khớp dọc tính theo công thức 6.37 tài liệu 1
( răng thẳng )
hệ số trùng khớp ngang tính theo cong thức6.38b
=[1,88-3,2 ].cos =[1,88-3,2 ].cos00=1,74
= =0,87
+KH hệ số tải trọng tính
công thức 6.39 tài liệu 1
=1,05 hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng, tra
bảng6.7 tài liệu 1, (phụ thuộc vào và sơ đồ4 )
=1,09 hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn
khớp, tra bảng 6.14 tài liệu 1,phụ thuộc vào vận tốc vòng
Vận tốc vòng: công thức 6.40 tài liệu1
tra bảng 6.3 trang 204 tài liệu 3 suy ra vận tốc tới hạn là 6m/s
ta chọn cấp chính xác cấp 8
KHV hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp
công thức 6.41 tài liệu 1
vH cường độ tải trọng động
vH= . g0.v. công thức 6.42 tài liệu 1
theo bảng 6.16 tài liệu1 có g0 =56 phụ thuộc vào môđun răng và cấp chính xác ,theo
bảng 6.15 tài liệu1có =0,006
vH= . g0.v. =0,006.56.4,42 =14,31N/mm
vHmax=380 tra bảng 6.17 tài liệu 1, phụ thuộc vào cấp chính xác và mô đun
vH< vHmax thoả điề kiện
=1,25

Zv= theo công thức 6.84 trang 240 tài liệu 3
Vậy YF1=3,47+ =3,85
YF1=3,47+ =3,66
Đặt tính so sánh độ bền uốn của các bánh răng
Bánh dẫn 66,79
Bánh bị dẫn
Ta có kết luận sau bánh bị dẫn có độ bền uốn kém hơn bánh dẫn
Vậy ta chỉ cần kiểm tra độ bền uốn của bánh bị dẫn nếu bánh bị dẫn thoả tất nhiên
bánh dẫn cũng thoả
=38,5 MPa
MPa vậy điều kiện bền uốn được thoả
I I tính toán đối với cấp nhanh răng nghiêng
Biết các thông số sau:
P1=15,89 kw
n1 =2930 vòng/phút
T1 = 51790N/mm
u1=4,45 tỷ số truyền cấp nhanh
quy ước như sau : các thông số trên là lấy từ bảng thông số 1 , ở chương này các
thông số đó được dùng để tính cho bánh dẫn, nên sẽ được ghi thành P1,n1,T1,u
1 xác định đường kính vòng chia của bánh răng nghiêng
Vì đây là dạng bài toán đồng trục nên ta có aw=180mm
mn=(0,01 0,02) =1,8 3,6
để tiện cho việc tính toán ta chọn như sau
theo tiêu chuẩn ta chọn mn=2( trang 195 tài liệu 3)
Dãy1 1 1,25 1,5 2 2,5 3 4 …….
Dãy2 1,125 1,375 1,75 2,25 2,75 3,5 4,5 …….
Trong đó dãy 1 là dãy ưu tiên
Tính Z1 theo công thức 6.31 trang 103 tài liệu 1
Z1=
Z1= =32,6 trong đó ta chọn sơ bộ ; Chọn Z1=32răng

bw=aw. =180.0,315=56,7mm
4 tính toán kiểm nghiệm theo độ bền tiếp xúc
6.33 tài liệu 1
Trong đó:
ZM=274 hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp tra bảng 6.5 tài
liệu 1
ZH hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
ZH=
góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở
tg =
răng không dịch chỉnh =20( bảng 6.11tài liệu1 )
tg = =cos200.tg150 vậy =140
do đó ZH= = =1,74
hệ số kể đến trùng khớp của răng
= công thức 6.36c tài liệu 1 khi >1
hệ số trùng khớp dọc tính theo công thức 6.37 tài liệu 1
hệ số trùng khớp ngang tính theo công thức6.38b
=[1,88-3,2 ].cos =[1,88-3,2 ].cos150=1,68
= =0,77
+KH hệ số tải trọng tính
công thức 6.39 tài liệu 1
=1,06 hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng, tra
bảng 6.7 tài liệu 1, (phụ thuộc vào và sơ đồ4 )
= 1,13hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn
khớp, tra bảng 6.14 tài liệu 1,phụ thuộc vào vận tốc vòng
Vận tốc vòng: công thức 6.40 tài liệu1
10
tra bảng 6.3 trang 204 tài liệu 3 suy ra vận tốc tới hạn là 10m/s
ta chọn cấp chính xác cấp 8
KHV hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp

KFv=1+ = 1+ =1,57
KF =KF .KF .KFv=1,37.1,09.1,57=2,34
YF1 ;YF2 hệ số dạng răng của bánh 1,2
Tra bảng 6.18 tài liệu 1 hoăc tính theo công thức 6.80 tài liệu 3như sau
YF=3,47+ - +0,092x2 (x=0 khi không có dịch chỉnh )
Zv= theo công thức 6.84 trang 240 tài liệu 3
Zv1= =35,56 ; Zv2= =157,78
Vậy YF1=3,47+ =3,84
YF2=3,47+ =3,55
Đặt tính so sánh độ bền uốn của các bánh răng
Bánh dẫn 67,87
Bánh bị dẫn ,09
Ta có kết luận sau bánh dẫn có độ bền uốn kém hơn bánh bị dẫn
Vậy ta chỉ cần kiểm tra độ bền uốn của bánh dẫn nếu bánh dẫn thoả tất nhiên bánh
bị dẫn cũng thoả
=82,60 MPa
MPa vậy điều kiện bền uốn được thoả
Bảng kết quả tính của bộ truyền trong
Thông số hình học Cấp nhanh Cấp chậm
Bánh răng nghiêng Bánh răng thẳng
Bánh chủ động Bánh bị động Bánh chủ động Bánh bị động
T Mômenxoắn Nmm 51790 219020
Tỉ số truyền u 4,44 1,94
n số vòng quay vòng/phút 2930 658,42
aw khoảng cách trục mm 180 180
mn môđun mm 2 3,5
Góc nghiêng răng, độ 150 00
Vận tốc vòng m/s 7,02 4,22
Số răng 32 142 35 68
bw Chiều rộng vành răng mm 56,7 56,7 72 72