Chương 9: Tính toán kiểm tra ứng suất uốn  = ymb P tb 85.0  [ u ] (7.11) ở đây: m ntb - môđun pháp tuyến ở tíêt diện trung bình, được tính theo(7.3) y- hệ số dạng răng được tra bảng (xem lại môn "chi tiết máy") theo số răng tương đương. S ố răng tương đương được xác định như sau: Đối với bánh răng nón chủ động: Z 1td = .cos. 2 1 1  Cos Z (7.12) Đối với bánh răng nón bị động: Z 2tđ = .cos. 2 2 2  Cos Z (7.13) IV.3. Tính toán kiểm tra ứng suất tiếp xúc: ứng suất tiếp xúc được tính theo công thức củ giáo trình Chi tiết máy:  tx =  sin.)5.0( )1( . cos . 0 2 0 ibL i b EP    [ tx ] Trong đó: E = 2.15.105 MN/m 2 - môđuyn đàn hồi của vật liệu bánh răng.  = 1.15  1,35 : chọn theo giá trị lớn hoặc nhỏ của góc xoắn   - góc ăn khớp. IV.4.Tính toán cặp bánh răng hypôit: Đối với bánh răng hypôit cần chú ý phân tích lực riêng cho từng bánh răng chủ động (1) và bánh răng bị động (2). a.Bánh răng chủ động: 1 1 tb r M P  ở đây : m- mômen xo ắn tác dụng lên bánh răng [Nm] r tb1 - bán kính vong tròn lăn trung bình của bánh răng chủ động Q 1 = 1 1 cos  P (tgsin 1  sin 1 cos 1 ) R 1 = 1 1 cos  P (tgcos 1  sin 1 sin 1 ) Trong đó:  - góc ăn khớp của bánh răng.  1 - góc nghiêng răng của bánh răng chủ động  - nửa góc đỉnh của bánh răng chủ động. b. Bánh răng bị động: P 2 = P 1 1 2 cos cos   . Q 2 = 1 1 cos  P (tgsin 2  sin 2 cos 2 ) R 2 = 1 1 cos  P (tgcos 2  sin 2 sin 2 ) Trong đó :  2 - Góc nghiêng răng của bánh răng bị động.  2 - Nửa góc đỉnh của bánh răng bị động. IV.5. Các biện pháp tăng cường độ cứng vững của truyền lực chính a) Bánh răng và trục chủ động: Thường có 2 cách bố trí gối đỡ bánh răng nón chủ động: bố trí công xôn (hình 7.12a) và bố trí 2 phía (hinh 7.12b) a) b) Hình 7.12: S ơ đồ ổ đỡ trục chủ động Phương án bố trí gối đỡ hai phía có độ cứng vững cao nhưng công ngh ệ chế tạo vỏ của truyền lực sẽ phức tạp. Loại này thường dùng trong trưòng hợp mổmnen xoắn truyền qua lực chính quá lớn, có khả năng gây biến dạng đáng kể. Phương án bố trí kiểu công xôn khá phổ biến ở ôtô.Trường hợp này thường dùng bi thanh lăn nón đỉnh quay vào để giảm tốc độ công xôn a, do đó giảm được mômen uốn ở đầu công xôn (hình7.13). a) b) Hình 7.13:Cách b ố trí trục chủ động a) Sơ đồ biến dạng trục chủ động b) Đồ thị biến dạng 1;2: Các lò xo Để tăng độ cứng vững kết cấu theo chiều trục, các vòng bi thanh l ăn nón được lắp ghép với độ căng ban đầu. Thực chất của độ căng ban đầu l à khi điều chỉnh ổ lăn không những hoàn toàn kh ắc phục khoảng hở giữa các viên thanh lăn, mà còn gây ra sự biến dạng đàn hồi nào đó trong các chi tiết của ổ lăn. Bản chất của độ căng ban đầu, thể hiện bằng sơ đồ (h ình 7.13) thay độ biến dạng đà n hồi bằng lò xo 1 và 2. Nếu như không có độ nén ban đầu, quan hệ giữa lực trục chiều trục Q và độ nén của lò xo là: Q= c.f [N] ở đây: c- độ cứng của lò xo. f- độ biến dạng của lò xo (trên đồ thị là đường nét đứt) Q=2.c.f [N] Trên đồ thị là đường nét liền OA. Như vậy khi có độ căng ban đầu, trong cùng 1 giá trị lực chiều trục Q, sự biến dạng có giảm. Do đó cần phải khắc phục các khe hở trong đầu vòng bi. Độ găng ban đầu có ảnh hưởng đến tuổi thọ của truyền lực chính, độ căng này tăng sự ăn khớp giữa các bánh răng nón được ổn định hơ n, nhưng làm các chi tiết chóng mòn. b) Bánh răng và trục bị động: Để tăng tỷ số truyền, bánh răng bị động thường có đường kính rất lớn so với bánh răng chủ động. Trong nhiều kết cấu có những điểm tựa để giới hạn sự dịch chuyển của bánh răng bi động do nhiều trục sinh ra (hình 7.14) Hình 7.14: Sơ đồ các loại điểm tựa Khi đặt điểm tựa phải tính toán sau đó để bánh răng bị động dịch chuyển quá giới hạn cho phép (0,25mm) mới chạm vào điểm tựa. Có loại điểm tựa không điều chỉnh (hình 7.14a) mũ bằng đồng thau và loại điểm tựa con lăn (hình 7.14b) bằng cách thay chốt 1 bằng bulông. Các vòng bi đỡ trục bị động là các ổ thanh lăn nón đỉnh quay về hai phía, mục đích để giảm khoảng cách a, c do đó giảm được mômen uốn, tăng độ cứng vững cho trục bị động (hình7.15) Hình 7.15 IV.6. Vật liệu chế tạo truyền lực chính: Đối với bánh răng chịu tải nhỏ: được làm bằng thép hợp kim crôm mănggan 20XGP. Đối với bánh răng chịu tải lớn và trục làm bằng thép hợp kim 20XH2M; 15X V ỏ truyền lực chính đúc bằng gang rèn K435 - 10, K435 - 13 . kể. Phương án bố trí kiểu công xôn khá phổ biến ở ôtô.Trường hợp này thường dùng bi thanh lăn nón đỉnh quay vào để giảm tốc độ công xôn a, do đó giảm được mômen uốn ở đầu công xôn (hình7.13). a) . chủ động: bố trí công xôn (hình 7.12a) và bố trí 2 phía (hinh 7.12b) a) b) Hình 7.12: S ơ đồ ổ đỡ trục chủ động Phương án bố trí gối đỡ hai phía có độ cứng vững cao nhưng công ngh ệ chế tạo. bánh răng hypôit: Đối với bánh răng hypôit cần chú ý phân tích lực riêng cho từng bánh răng chủ động (1) và bánh răng bị động (2). a.Bánh răng chủ động: 1 1 tb r M P  ở đây : m- mômen xo ắn