Chương 6: Các thông số và kích thước của bộ truyền cấp nhanh - Khoảng cách trục : a w =45 (mm) - Môđun pháp : m=1 - Chiều rộng vành răng : b w =14 (mm) - Tỉ số truyền : u m =4,3 - Góc nghiêng của răng :  =0 0 - Số răng bánh răng : Z 1 =17 ; Z 2 =73 - Đường kính vòng chia : d 1 =m.Z 1 =1.17=17 (mm) d 2 =m.Z 2 =1.73=73 (mm) - Đường kính đỉnh răng : d a1 = d 1 +2m=17+2.1=19 (mm) d a2 = d 2 +2m=73+2.1=75 (mm) - Đường kính đáy răng : d f1 = d 1 -2,5m=17-2,5.1=14,5 (mm) d f2 = d 2 -2,5m=73-2,5.1=70,5 (mm) 5) Tính bộ truyền cấp chậm bánh răng thẳng : a) Tính sơ bộ khoảng cách trục a w : a w2 =K a (u 2 +1) 3 2 2 2 ][ baH H u KT   +T 2 =1676,59 (Nmm) - mômen xoắn trên trục II +u 2 =2,78 : tỷ số truyền +K H  : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về tiếp xúc, K H  =1,03 (bảng 6.7[3]) + ba  =0,315: hệ số chiều rộng bánh răng. Ta có: + bd  =0,53 ba  ( u 2 +1)=0,53.0,315(2,78+1)=0,63 +K a : hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng.Với thép ta có: K a =49,5 (răng thẳng). a w2 =49,5(2,78+1) 3 2 78,2.8,481.315,0 03,1.59,1676 =38,18 (mm) Theo tiêu chuẩn ta chọn : a w1 =50 (mm) b) Xác đònh các thông số ăn khớp : - Môđun của bánh răng được xác đònh : m=(0,01÷0,02)a w1 =1=m n Z 1 = )1( 2 1 1 um a w = )178,2(1 50.2  =26,4, ta chọn Z 1 =27 (răng) - Số răng bánh lớn: Z 2 = u 2 .Z 1 =2,78.27=75,06, ta chọn Z 2 =75 (răng) - Tỉ số truyền thực : u m = 27 75 =2,77 - Tính lại a w2 : a w2 = 2 )7527(1 2 )( 21    ZZm =51(mm) c) Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc : - Ứng suất tiếp xúc :  H = 2 222 22 )1(2 wmw mH HM dub uKT ZZZ    [  H ] +Z H : hệ số xét đến hình dạng của bề mặt tiếp xúc. Z H = w b   2sin cos2 + b  :góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở, tg b  =cos t  .tg  + t  , tw  :góc ăn khớp trong mặt mút. Với : +Bánh răng thẳng ta có t  = tw  = )cos(  tgarctg +  =20 0 : góc profin gốc ; t  : góc profin răng ; 0 0  Ta có : t  = tw  =20 0 + b  =0, ta có : Z H = )20.2sin( 0cos2 0 0 =1,764 +Z  :Hệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng. +Với bánh răng thẳng , dùng công thức (6.36a[3]) : Z  = 3 4      =[1,88-3,2( 75 1 27 1  )]cos0 0 =1,71 Z  = 3 71,14  =0,87 - Đường kính vòng lăn bánh nhỏ: d w2 =2a w2 /(u m +1)=2.51/(2,77+1)=27 (mm) - Vận tốc vòng: V=  60000 98,318.27. 60000 22   nd w 0,45 (m/s) Tra bảng 6.13[3] chọn cấp chính xác : cấp 9 - Hệ số tải trọng: K H =K H  K H  K HV + K H  : Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp, tra bảng 6.14[3] ta có: K H  =1,13(v  2,25;CCX9) +K H  : Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về tiếp xúc, tra bảng 6.7[3] : K H  =1,03 + K HV : Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp. K HV =1+   HH wwH KKT db 2 2 2 Với : H  =  H g 0 V 2 u a w +  H : Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp, ta có  H =0,004 +g 0 : Hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch các bước răng bánh 1 và 2, theo bảng 6.16[3] ta có g 0 =73 (m  3,55 ; CCX 9) Ta có: H  =0,004.73.0,45 77,2 51 =0,56 (m/s) K HV =1+ 13,1.03,1.59,1676.2 27.51.315,0.56,0 =1,06 K H =1,13.1,03.1,06=1,23 Suy ra:  H = 2 27.77,2.51.315,0 )177,2.(23,1.59,1676.2 87,0.764,1.274  =291,12 (MPa)<[  H ] (đảm bảo độ bền tiếp xúc) d) Kiểm nghiệm răng theo độ bền uốn : - Để đảm bảo độ bền uốn cho răng: = mdb YYYKT ww FF 2 12 2   [ 1F  ] 2F  = 1F  .Y F1 /Y F2  [ 2F  ] + K F : hệ số tải trọng tính, K F = K F  . K F  . K FV + K F  : Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về tiếp xúc, tra bảng 6.7[3] : K F  =1,08 + K F  : Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp, tra bảng 6.14[3] : K F  =1,37 + K FV : Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp. K FV =1+   FF wwF KKT db 2 2 2 F  =  F g 0 V 2 u a w +  F tra bảng 6.15[3] ta có :  F =0,016 +g 0 tra bảng 6.16[3] ta có : g 0 =73 Ta có : F  =0,016.73.0,45 77,2 51 =2,25(m/s) K FV =1+ 37,1.08,1.59,1676.2 27.51.315,0.25,2 =1,19 K F =1,08.1,37.1,19=1,76 +Y  :hệ số kể đến sự trùng khớp của răng :Y  =   1 =1/1,71=0,58 + Y  : hệ số kể đến độ nghiêng của răng. 0   , nên Y  =1 +Y F1 ,Y F2 :hệ số dạng răng của bánh 1 và bánh 2 , phụ thuộc số răng tương đương Z V1 , Z V2 . Ta có : Z V1 =Z 1 =27 Z V2 =Z 2 =75 Tra bảng 6.18[3] ta có: Y F1 =3,86 Y F2 =3,61 Với m=1, ta có : Y S =1,08-0,0695.ln(m)=1,08-0,0695.ln(1)=1,08 +Y R =1 (bánh răng phay) +K XF =1 (d a <400mm) , do đó theo công thức 6.2[3] và 6.2a[3] :     MpaKYY XFSRFF 56,2591.03,1.1.252 1 1       MpaKYY XFSRFF 7,2431.03,1.1.6,236 2 2   Suy ra : 1F  = 1.27.51.315,0 86,3.1.58,0.76,1.59,1676.2 =30,5 MPa< [ F  ] 1 =259,56(MPa) 2F  =30,5 61,3 86,3 =32,61(MPa)< [ F  ] 2 =243,7(MPa) Kết luận : các bánh răng 1 và 2 thoả độ bền uốn. e) Kiểm nghiệm răng về quá tải :  Hmax =  H qt K  [  H ] max K qt =T max /T=2,2 Ta có :  Hmax =291,12 2,2 =431,8<[  H ] max =1624(MPa) 1F  max = 1F  .K qt =30,5.2,2=67,1<   1 F  max =464 (MPa) 2F  max = 2F  .K qt =32,61.2,2=71,74<   2 F  max =360(MPa) Vậy các bánh răng đảm bảo làm việc trong điều kiện quá tải. . =0,004.73.0,45 77,2 51 =0, 56 (m/s) K HV =1+ 13,1.03,1.59, 167 6.2 27.51.315,0. 56, 0 =1, 06 K H =1,13.1,03.1, 06= 1,23 Suy ra:  H = 2 27.77,2.51.315,0 )177,2.(23,1.59, 167 6.2 87,0. 764 ,1.274  =291,12 (MPa)<[. :     MpaKYY XFSRFF 56, 2591.03,1.1.252 1 1       MpaKYY XFSRFF 7,2431.03,1.1 .6, 2 36 2 2   Suy ra : 1F  = 1.27.51.315,0 86, 3.1.58,0. 76, 1.59, 167 6.2 =30,5 MPa< [ F  ] 1 =259, 56( MPa) 2F  =30,5 61 ,3 86, 3 =32 ,61 (MPa)<. bảng 6. 15[3] ta có :  F =0,0 16 +g 0 tra bảng 6. 16[ 3] ta có : g 0 =73 Ta có : F  =0,0 16. 73.0,45 77,2 51 =2,25(m/s) K FV =1+ 37,1.08,1.59, 167 6.2 27.51.315,0.25,2 =1,19 K F =1,08.1,37.1,19=1, 76 +Y  :hệ