TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CÔN
Thông số đầu vào: công suất
1
P
, kW (hoặc mômen xoắn
1
T
, Nmm; số vòng quay
1
n
,
vg/ph; tỷ số truyền u.
1. Chọn vật liệu chế tạo bánh răng, phương pháp nhiệt luyện, tra cơ tính vật liệu
như: giới hạn bền, giới hạn chảy, độ rắn vật liệu (suy ra giới hạn mỏi).
2. Số chu kỳ làm việc cơ sở
2,4
30
HO
N HB=
, chu kỳ.
Và:
6
1 2
5.10
FO FO
N N
= =
chu kỳ
3. Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép:
Số chu kỳ làm việc tương đương
- Nếu bánh răng làm việc với chế độ tải trọng và số vòng quay n không đổi:

L
- thời gian làm việc tính bằng giờ, được xác định theo
công thức:
365 24
h nam n
L L K K=
HE
K
- hệ số chế độ tải trọng cho trong bảng 6.14.
Sau đó tính:
H
HO
m
HL
HE
N
K
N
=
Nếu
HE HO
N N>
thì lấy
HE HO
N N=
để tính toán. Giá trị
HL
K
không được lớn hơn 2,4
để đảm bảo điều kiện không có biến dạng dẻo bề mặt răng khi làm việc.

FE i i
T
N c n t
T
 
=
 
 
∑
, khi
6
F
m =
(Khi độ rắn của răng
350H HB≤
và đối với bánh răng được mài mặt lượn chân răng thì
6
F
m =
, khi đó
2 1
FL
K≥ ≥
)
9
max
60
i
FE i i
T

h
N cnL
Σ
=
với
h
L
- thời gian làm việc tính bằng giờ, được xác định theo
công thức:
365 24
h nam n
L L K K=
FE
K
- hệ số chế độ tải trọng cho trong bảng 6.14.
Sau đó tính:
F
FO
m
FL
FE
N
K
N
=
Nếu
FE FO
N N>
thì lấy
FE FO

thì ứng suất cho phép tính theo công thức
[ ] [ ] [ ]
( )
[ ]
1 2 2
0,45 1,25
H H H H
σ σ σ σ
≈ + ≤
trong đó:
[ ] [ ]
1 2H H
σ σ
≤
.
6. Chọn hệ số chiều rộng vành răng
0,285
be
ψ
=
. Chọn sơ bộ hệ số tải trọng tính
H H
K K
β
=
theo bảng 6.18.
7. Tính toán đường kính
1e
d
theo công thức:

, 350 :
p
p
p
H H HB z z
H HB H HB z z
H H HB z z

≤ =

> ≤ =


> =

Sau khi chọn
1
z
,
2
z
ta tìm được giá trị
e
m
từ công thức:
1 1 2 2
;
e e e e
d m z d m z= =
và

δ
= =
10. Tính các kích thước chủ yếu khác của bộ truyền bánh răng côn. Các giá trị
đường kính tính chính xác đến 0,01mm.
Đường kính vòng chia ngoài:
1 1 2 2
;
e e e e
d m z d m z= =
Đường kính vòng chia trung bình:
1 1 2 2
(1 0,5 ); (1 0,5 )
m e be m e be
d d d d
ψ ψ
= − = −
Chiều dài côn ngoài
e
R
và chiều dài côn trung bình
m
R
:
2 2
1
1 2
1
0,5
2sin
e

1
2
t
m
T
F
d
=
1 1 1
cos
r t
F F tg
α δ
=
1 1 1
sin
a t
F F tg
α δ
=
Với bánh bị dẫn, lực tác dụng có hướng ngược lại, do đó:
2 1 2 1 1 2
; ;
a r r a t t
F F F F F F= = =
13. Chọn hệ số tải trọng động
HV
K
và
FV

và
2v
z
tương đương theo công thức:
1
1
1
cos
v
z
z
δ
=
;
2
2
2
cos
v
z
z
δ
=
Sau đó sử dụng công thức
2
13,2 27,9
3,47 0,092
F
v v
x

β
=
- hệ số tải trọng tính;
m
m
- môđun chia trung bình.
Nếu giá trị tính toán nhỏ hơn nhiều so với
[ ]
F
σ
thì bình thường, vì khi thiết kế theo
độ bền tiếp xúc thì theo độ bền uốn dư bền rất nhiều. Nếu điều kiện bền uốn không
thỏa thì ta tăng môđun
e
m
và tương ứng giảm số răng
1 2
,z z
và tiến hành tính toán kiểm
nghiệm lại.
Nếu tính toán thiết kế theo độ bền uốn ta tính theo trình tự:
5. Chọn số răng bánh dẫn
1
17z ≥
và xác định số răng
2
z
.
6. Xác định lại chính xác tỷ số truyền u và xác định các góc mặt côn chia
1

theo công thức:
1
1
1
cos
v
z
z
δ
=
;
2
2
2
cos
v
z
z
δ
=
Sau đó sử dụng công thức
2
13,2 27,9
3,47 0,092
F
v v
x
Y x
z z
= + − +

F H
K K
β β
= + −
9. Xác định môđun
e
m
theo độ bền uốn bằng công thức:
[ ]
1 1
3
2
1
2
0,85 (1 0,5 )
F F
e
bd F be
T K Y
m
z
ψ σ ψ
=
−
10.Xác định các kích thước bộ truyền bánh răng. Các giá trị đường kính tính chính
xác đến 0,01mm.
11. Tính vận tốc vòng trung bình v theo đường kính vòng chia trung bình
m
d
và