Chng 5: Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn Yêu cầu F [ F ] ; F = 2.T 1 .K F .Y .Y .Y F /( b ' w1 .d w1 .m) Tính các thông số: Theo bảng 6.7 với sơ đồ 7 ta có K F = 1,0250575; với v < 2,5 m/s tra bảng 6.14 (trang 107) cấp chính xác 9 thì K F = 1,37. Tra bảng 6.16 chọn g o = 73 Theo bảng 6.15 => F =0,011 => 31,8 92,3 160 .62,1.73.011,0 1 t w oFF u a vg 096,1 025,1.37,1.75813.2 65.38.31,8 1 2 1 11 FFI wwF Fv KKT db K K F = K F .K F .K FV = 1,025.1,37.1,096 = 1,54 Với = 1,73 Y = 1/ = 1/1,73= 0,578 ; Với Z V1 = 26 ; Z V2 = 102 tra bảng 6.18 trang 109 thì Y F1 = 3,88 ;Y F2 = 3,6; Với m = 2,5, Y S = 1,08- 0,0695ln(2,5) = 1,052 Chế tạo bánh răng theo ph-ơng pháp phay: Y R = 1 Do d a < 400mm nên K xF = 1 khi đó: MPaKYY xFSRFF 2651.1.052,1.252 1 1 1 MPaKYY xFSRFF 2491.1.052,1.237 2 2 2 Thay vào công thức: F = 2.T 1 .K F .Y .Y .Y F /(b ' w1 .d w1 .m), ta có: F1 = 2.75813.1,56.0,578.3,88/(38.65.2,5)=85,9 MPa F1 < [ 1 ] 1 =265Mpa; F2 = F1 .Y F2 /Y F1 = 85,9.3,6/3,88=79,7 MPa F2 < [ 2 ] 2 =249Mpa. Vậy răng thoả mãn về độ bền uốn. 2.7 Kiểm nghiệm răng về quá tải. ứng suất quá tải cho phép : [ H ] max = 2,8 ch2 = 2,8. 450 = 1260 MPa; [ F1 ] max = 0,8 ; ch1 = 2,8. 580 = 464 MPa; [ F2 ] max = 0,8 ; ch2 = 0,8. 450 = 360 MPa; Hệ số quá tải: K qt = T max /T = 1,6; H1max = H . 5796,1.75,457 qt K MPa < [ H ] max = 1260 MPa; Để đề phòng biến dạng d- hoặc phá hỏng tĩnh mặt l-ợn chân răng ta kiểm nghiệm: F1max = F1 . K qt = 85,9.1,6=137,44MPa F2max = F2 . K qt = 79,7.1,6=127,52MPa vì F1max < [ F1 ] max , F2max < [ F2 ] max nên răng thoả mãn điều kiện bền khi quá tải. 3. Tính bộ truyền cấp chậm Bánh răng nghiêng: 3.1. Chọn vật liệu. Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hoá trong các khâu thiết kế nên ở đây ta chọn vật liệu 2 cấp bánh răng là nh- nhau. Bánh nhỏ : Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241 285 có: b1 = 850 Mpa ; ch 1 = 580 Mpa . Chọn HB 1 = 245 (HB) Bánh lớn : Thép 45, tôi cải thiện đạt độ rắn HB 192 240 có: b2 = 750 Mpa ; ch 2 = 450 Mpa . Chọn HB 2 = 230 (HB) 3.2. Xác định ứng suất cho phép. Theo bảng 6.2 với C45 , tôi cải thiện đạt độ rắn HB < 350 ta có : lim 0 H = 2.HB + 70 ; S H = 1,1 ; lim 0 F = 1,8.HB ; S F = 1,75 a) Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép HLxHVR H H H KKZZ S lim 0 ; Chọn sơ bộ Z R Z V K xH = 1 HHLHH SK 0 lim +) S H : Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc: S H =1,1. +) lim 0 H : ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kì cơ sở Với bánh nhỏ : 0 Hlim1 =2. 245 + 70 = 560 MPa. Với bánh lớn : 0 Hlim2 = 2.230 + 70 = 530 MPa. Mặt khác : K HL = H m HEHO NN với m H = 6. +) m H : Bậc của đ-ờng cong mỏi khi thử về tiếp xúc. +) N HO : Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc: N HO = 30. H 4,2 HB (H HB : độ rắn Brinen) Với bánh nhỏ : 74,2 1 10.6,1245.30 HO N Với bánh lớn : 74,2 2 10.4,1230.30 HO N +) N HE : Số chu kì thay đổi ứng suất tiếp xúc t-ơng đ-ơng: iji ji HE tnTTcN / 60 3 1 2 1, CKiii i j j HE ttTTt u nc N /./. . .60 3 1 2 1 ( j = 1 2) c: Số lần ăn khớp trong một vòng quay. T i , n i , t i : Lần l-ợt là mômen xoắn , số vòng quay và tổng số giờ làm việc ở chế độ i của bánh răng đang xét. ckiii i HE ttTTt u nc N /./ . .60 3 1 2 1 1 1 2 2 733 2 10.8,3 8 3 7,0 8 5 .1.20000. 91,2 5,121 .1.60 HOHE NN 1,6.10 7 1 77 211 10.06,1110.8,3.91,2. HOHEHE NNuN 1,4.10 7 ta có : N HE1 > N HO1 => K HL1 = 1 N HE2 > N HO2 => K HL2 = 1 [ H ] 1 = MPa509 1,1 1.560 ; [ H ] 2 = MPa8,481 1,1 1.530 Với bộ truyền cấp chậm bánh trụ răng nghiêng ta có: MPa HH H 5,495 2 8,481509 2 21 b) Xác định ứng suất uốn cho phép: FLFCxFSR F F F KKKYY S lim 0 Chọn sơ bộ Y R .Y S .K xF = 1 FLFC F F F KK S lim 0 +) 0 Flim : ứng suất uốn cho phép phép ứng với số chu kì cơ sở Với bánh nhỏ : MPa F 441245.8,1 0 1lim Với bánh lớn : MPa F 414230.8,1 0 2lim +) S F : Hệ số an toàn khi tính về uốn: S F =1,75. +) Số chu kì thay đổi ứng suất uốn t-ơng đ-ơng: iji ji HF tnTTcN / 60 6 1 2 1, CKiii i j j HF ttTTt u nc N /./. . .60 6 1 2 1 (j = 1 2) Với bánh lớn : 766 2 10.3,3 8 3 7,0 8 5 .1.20000. 91,2 5,121 .1.60 HF N Với bánh nhỏ : 77 211 10.6,910.3,3.91,2. HFHF NuN Vì N FE1 = 9,6.10 7 > N FO = 4.10 6 nên K FL1 = 1, N FE2 = 3,3.10 7 > N FO = 4.10 6 nªn K FL2 = 1 Do ®ã theo thiÕt kÕ víi bé truyÒn quay mét chiÒu K FC = 1, ta ®-îc: [  F1 ] = 441.1.1/1,75 = 252 MPa, [  F2 ] = 414.1.1/1,75 = 236,6 MPa, . MPaKYY xFSRFF 2491.1. 052 ,1.237 2 2 2 Thay vào công thức: F = 2.T 1 .K F .Y .Y .Y F /(b ' w1 .d w1 .m), ta có: F1 = 2. 758 13.1 ,56 .0 ,57 8.3,88/(38. 65. 2 ,5) = 85, 9 MPa F1 < [ 1 ] 1 =265Mpa; . 3,6; Với m = 2 ,5, Y S = 1,08- 0,0695ln(2 ,5) = 1, 052 Chế tạo bánh răng theo ph-ơng pháp phay: Y R = 1 Do d a < 400mm nên K xF = 1 khi đó: MPaKYY xFSRFF 2 651 .1. 052 ,1. 252 1 1 1 . Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241 2 85 có: b1 = 850 Mpa ; ch 1 = 58 0 Mpa . Chọn HB 1 = 2 45 (HB) Bánh lớn : Thép 45, tôi cải thiện đạt độ rắn HB 192 240 có: b2 = 750 Mpa