Chương 8: Xác đònh các thông số ăn khớp Với a w1 = 185 [mm] ta chọn môđun pháp cho cặp bánh răng là m n = 2 [mm] Góc nghiêng của răng la ø  = 8 0  20 0 chọn  = 10 0 Khi đó số răng các bánh sẽ là : Z 1 =   1 cos.2 1 1 Um a n w  = 5 . 2 10cos.185.2 0 = 36,43 Lấy Z 1 = 36 Suy ra Z 2 = Z 1 . U 1 = 36 . 4 = 144 Tính lại tỉ số truyền : U m = Z 2 / Z 1 = 4 Ta thấy : U m = U 1 - Tính lại góc nghiêng  : cos  =   1 21 2 . aw n a ZZm  = 0,973 Suy ra :  = 13,3 0 Chọn hệ số chiều rộng vành răng  ba1 = 0,4 Suy ra :b w1 = a w1 .  ba1 = 185 . 0,4 = 74 [mm] Thông số của bộ truyền cấp nhanh ( cặp bánh răng nghiêng ) : Thông số Kí hiêïu Công thức tính Khoảng cách trục chia a a = 0,5m( Z 1 + Z 2 ) = 185 [mm] Khoảng cách trục a w a w = 185 [mm] Đường kính chia d d 1 = m Z 1 /cos = 74 [mm] d 2 = mZ 2 /cos = 296 [mm] Đường kính lăn d w d w1 = d 1 + [2y / ( Z 1 + Z 2 )]d 1 = 74 [mm] d w2 = d 2 + [2y / ( Z 1 + Z 2 )]d 2 =296[mm] Đường kính đỉnh răng d a d a1 = d 1 + 2( 1 + x 1 - y )m = 78 [mm] d a2 = d 2 + 2( 1 + x 1 - y )m = 300 [mm] Đường kính đáy răng d f d f1 = d 1 - (2,5 - 2x 1 )m = 69 [mm] d f2 = d 2 - (2,5 - 2x 2 )m = 291 [mm] Đường kính cơ sở d b d b1 = d 1 . cos = 74.cos20 0 = 69.53[mm] d b2 = d 2 . cos =296.cos20 0 = 278.15 [mm] Góc prôfin gốc  Theo TCVN 1065-71 , = 20 0 Góc prôfin răng  t  t = arctg(tg / cos) = arctg(tg20 0 /cos13,3 0 ) = 20,5 0 Góc ăn khớp  tw  tw = arccos(acos t / a w ) =  t = 20,5 0 Tổng hệ số dòch chỉnh x t x t = 0 ( ăn khớp ngoài ) Hiệu hệ số dòch chỉnh ( ăn khớp trong ) x h x h = 0 Hệ số trùng khớp ngang     = [1,88 - 3,2(1/Z 1 + 1/Z 2 )] = 1,769 5.Kiểm nghiệm răng theo sức bền tiếp xúc Áp dụng công thức :  H = Z M Z H Z      2 1 /12 wwH UdbUKT   [ H ] Trong đó : -Z M :Hệ số xét đến cơ tính của vật liệu của các cặp bánh răng ăn khớp,tra bảng ta có: Z M = 274 -Z H : Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc Z H = twb  2sin/cos2 Với : b :góc nghiêng của răng trên trụ cơ sở tg  b = cos t . tg = cos20,5 0 / tg13,3 0 = Suy ra :  b = 75,84 0 Vậy : Z H = 00 41sin/84,75cos2 = 0,864 - Z  :Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng,biểu thức xác đònh Z  phụ thuộc vào   : Với   :Hệ số trùng khớp dọc tính theo công thức   = b w sin/(m n ) = 74sin13,3 0 /(2.3,14) = 2,71   > 1 Suy ra: Z  =   /1 với   = 1,769 :Hệ số trùng khớp ngang Suy ra Z  = 0,752 - K H :Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc K H = K H K H K Hv - K H = 1,07 - K H :Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên các đôi răng đồng thời ăn khớp,hệ số này phụ thuộc vào cấp chinh xác về mức độ làm việc êm Vận tốc vòng bánh nhỏ : v = d w1 n 1 /60000 = 3,14 . 74 . 1520 / 60000 = 5,88 [m/s] Suy ra cấp chính xác là 8 Tra bảng 6.14 và sử dụng phương pháp nội suy ta có: K H = 1,096 - K Hv :Hệ so ákể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp,trò số của K Hv được xác đònh theo công thức : K Hv = 1 +   HH wwH KKT db 1 1 2 Trong đó :  H =  H g 0 v ua w / Với :v - vận tốc vòng bánh nhỏ v = 5,88 [m/s] -  H :Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp ,tra bảng 6.15 ta được:  H = 0,002 - g 0 :Hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch các bước răng bánh 1 và 2 ,tra bảng 6.16 ta được : g 0 = 56 Thay vào ta được : :  H = 0,002 . 56 . 5,88 4/185 = 4,364 Suy ra : K Hv = 1 + 096,1.07,1.4,36169.2 74.74.364,4 = 1,282 K H = 1,07 . 1,096 . 1,282 = 1,503 Vậy ta tính được : :  H = 274 . 0,864 . 0,752   2 72.4.74/5.503,1.4,36169.2 = 105,96 [MPa] Ta có [  H ] = 491 Vậy ta thấy cặp bánh răng cấp chậm thỏa mãn điều kiện bền tiếp xúc. 6.Kiểm nghiệm răng theo sức bền uốn Để đảm bảo độ bền uốn cho răng ,ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không được vượt quá một giá trò cho phép .  F1 = 2T 1 K F Y  Y  Y F1 / ( b w . d w1 . m n )  [ F1 ] Với : -T 1 :Mômen xoắn trên bánh chủ động, T 1 = 36169,4 [Nmm] -m n : môđun pháp , m n = 2 [mm] - b w : chiều rộng vành răng , b w = 74 [mm] - d w1 : đường kính vòng lăn bánh chủ động , d w1 = 74 [mm] - Y  = 1 /   : Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng,   : hệ số trùng khớp ngang,   = 1,769 Suy ra : Y  = 1 / 1,769 = 0,565 - Y  = 1 -  / 140 :Hệ số kể đến độ nghiêng của răng,  = 13,3 Suy ra : Y  = 0,905 - Y F1 , Y F2 :Hệ số dạng răng của bánh răng 1 và 2.Phụ thuộc vào số răng tương đương ( Z v1 = Z 1 / cos 3  = 39 , Z v2 = Z 2 / cos 3  = 156,2 ),và hệ số dòch chỉnh. Tra bảng 6.18 va sử dụng phương pháp nội suy ta được: Y F1 = 3,64 Y F2 = 3,6 - K F2 :Hệ số tải trọng khi tính về uốn. K F = K F K F K Fv Với : - K F :Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng khi tính sức bền uốn tra bảng ta có : K F = 1,16 - K F :Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn,tra bảng và sử dụng phương pháp nội suy ta được : K F = 1,29 - K Fv :Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn K Fv = 1 +   FF wwF KKT db 1 1 2 Trong đó :  F =  F g 0 v ua w / Với -  F = 0,006 - g 0 = 56 - v = 5,88 [m/s] Suy ra :  F =13,093 Thay lên ta có : K Fv = 1 + 29,1.16,1.4,36169.2 74.74.093,13 = 1,644 Vậy : K F = 1,16 . 1,29 . 1.644 = 2,46 Thay lại trên ta được :  F1 = 2. 36169,4 .2,46 . 0,565 . 0,905 . 3,64 / ( 74 . 74 . 2 ) = 31,1 [MPa] Áp dụng công thức :  F2 =  F1 . Y F2 / Y F1 = 30,74 [MPa] Ta có : [  F1 ] = 257 [MPa] [ F2 ] = 247 [MPa] Ta thấy thỏa mãn điều kiện bền uốn. . = 0,002 . 56 . 5 ,88 4/ 185 = 4,364 Suy ra : K Hv = 1 + 096,1.07,1.4,36169.2 74.74.364,4 = 1, 282 K H = 1,07 . 1,096 . 1, 282 = 1,503 Vậy ta tính được : :  H = 274 . 0 ,86 4 . 0,752   2 72.4.74/5.503,1.4,36169.2 . Thông số Kí hiêïu Công thức tính Khoảng cách trục chia a a = 0,5m( Z 1 + Z 2 ) = 185 [mm] Khoảng cách trục a w a w = 185 [mm] Đường kính chia d d 1 = m Z 1 /cos = 74 [mm] d 2 = mZ 2 /cos. này phụ thuộc vào cấp chinh xác về mức độ làm việc êm Vận tốc vòng bánh nhỏ : v = d w1 n 1 /60000 = 3,14 . 74 . 1520 / 60000 = 5 ,88 [m/s] Suy ra cấp chính xác là 8 Tra bảng 6.14 và sử