›
›

Giáo trình Chi tiết máy - Chương 6: Bộ truyền bánh răng - Phan Tấn Tùng

pdf 37 trang huongle 9061
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Chi tiết máy - Chương 6: Bộ truyền bánh răng - Phan Tấn Tùng", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_chi_tiet_may_chuong_6_bo_truyen_banh_rang_phan_ta.pdf

Nội dung text: Giáo trình Chi tiết máy - Chương 6: Bộ truyền bánh răng - Phan Tấn Tùng

  1. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng Chѭѫng 6 BӜ TRUYӄN BÁNH RĂNG 1. Khái niӋmchung Công dөng: bӝ truyӅnbánhrăng truyӅn chuyӇn ÿӝng và mômen xoҳngiӳa2 trөc gҫn nhau, làm viӋc theo nguyên lý ănkhӟp 1
  2. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng Phân loҥi theo vi trí các trөc: bánh răng trө bánh răng côn bánh răng trө chéo Phân loҥitheosѭ phân bӕ các răng: bánh răng ngoài bánh răng trong 2
  3. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng Phân loҥitheophѭѫng răng so vӟi ÿѭӡng sinh: răng thҷng răng nghiêng 3 răng cong răng chӳ V
  4. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng Phân loҥitheobiêndҥng răng: biên dҥng thân khai, biên dҥng cycloid, biên dҥng Novikov Involute tooth profile Base Circle 4
  5. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng Phân loҥitheochiӃu nghiêng cӫarăng: nghiêng trái, nghiêng phҧi i ҧ Nghiêng trái Nghiêng ph Phân loҥitheohӋÿolѭӡng: bánh răng hӋ mét, bánh răng hӋ anh Ѭu ÿiӇm: • Kích thѭӟcnhӓ, khҧ năng tҧilӟn • TӍ sӕ truyӅnkhôngÿәi • HiӋusuҩtcao, tuәithӑ cao Nhѭӧc ÿiӇm: • ChӃ tҥophӭctҥp, ÿòi hӓi ÿӝ chính xác cao 5 • Gây ӗnkhilàmviӋc ӣ vұntӕc cao
  6. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng 6
  7. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng 2. Thông sӕ hình hӑcbánhrăng trө 2.1 Bánh răng trө răng thҷng Bѭӟcrăng p S.m Môÿun m (tiêu chuҭn tra trang 195) Dãy 1: 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 Dãy 2: 1.125 1.375 1.75 2.25 2.75 3.5 4.5 5.5 7 9 11 14 18 22 Sӕ răng Z (Zmin=17) Ĉѭӡng kính vòng chia d m.Z Khoҧng cách trөc d1  d2 m Z1  Z2 a 2 2 7
  8. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng 2.2 Bánh răng trө răng nghiêng pn Bѭӟc pháp pn Bѭӟc ngang ps cos E Môÿun pháp mn (tiêu chuҭn trang 195) mn Môÿun ngangms vӟi E là góc nghiêng răng cos E bánh răng nghiêng chӑn 80dEd200 bánh răng chӳ V chӑn 300dEd400 mn Z Ĉѭӡng kính vòng chia d ms Z cos E Ĉѭӡng kính vòng ÿӍnh da d  2mn Ĉѭӡng kính vòng chân di d  2.5mn ms Z1  Z 2 mn Z1  Z 2 Khoҧng cách trөc a 8 2 2cos E
  9. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng 3. Lӵctácdөng và tҧitrӑng tính 3.1 Phân tích lӵctácdөngtrongbánhrăng Lӵc ănkhӟpFn ÿѭӧc phân tích thành 3 lӵc theo 3 phѭѫng vuông góc nhau. • Lӵc vòng Ft có phѭѫng vuông góc trөc (không cҳttrөc) 2T1 Ft d1 • Lӵchѭӟng tâm Fn có phѭѫng vuông góc trөc Ft tanD n Fr cos E • LӵcdӑctrөcFa có phѭѫng song song trөc Fa Ft tan E Ft • Lӵc ănkhӟp Fn 9 cosD n cos E
  10. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng Ft1= - Ft2 Fr1= - Fr2 Fa1= - Fa2 10
  11. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng ChiӅucӫa các lӵc: • LӵcFt : trên bánh dүnngѭӧcchiӅu quay, trên bánh bӏ dүn cùng chiӅu quay • LӵcFr : luôn luôn hѭӟng vào ÿѭӡng tâm trөcbánhrăng • LӵcFa : luôn luôn hѭӟng vào mһtrăng làm viӋc 3.3 Tҧitrӑng tính Tҧitrӑng tính (dùng ÿӇ tính toán) bao gӗmtҧitrӑng danh nghƭavàtҧi trong phө phát sinh trong quá trình ănkhӟp Pt=KPdn hoһc Tt=KTdn hoһc Ft=KFdn K=K = K K K Khi tính ӭng suҩttiӃpxúc H HE HV HD K=K = K K K Khi tính ӭng suҩtuӕn F FE FV FD K , K Vӟi HE FE : hӋ sӕ tұp trung tҧitrӑng (bҧng 6.4) KHV, KFV : hӋ sӕ tҧitrӑng ÿӝng (bҧng 6.5 và 6.6) K , K HD FD : hӋ sӕ xét ÿӃn phân bӕ tҧi không ÿӅugiӱa các ÿӝirăng 11 (trang 213)
  12. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng 4. HiӋusuҩtcӫabӝ truyӅnbánhrăng HiӋusuҩt P2 K P1 VӟiP1 là cӝng suҩttrêntrөcdүn P2 là công suҩttrêntrөcbӏ dүn Thông thѭӡng ÿӕivӟi • bӝ truyӅnbánhrăng trө bôi trѫn liên tөcbҵng dҫu K = 0,97y0,99 • bӝ truyӅnbánhrăng trө bôi trѫn ÿӏnh kǤ bҵng mӥ K = 0,93y0,95 • bӝ truyӅnbánhrăng côn bôi trѫnliêntөcbҵng dҫu K = 0,95y0,98 • bӝ truyӅnbánhrăng côn bôi trѫn ÿӏnh kǤ bҵng mӥ K = 0,92y0,94 12
  13. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng 5. VұtliӋu và nhiӋtluyӋnbánhrăng Yêu cҫu: ÿӝ bӅn cao, ÿӝ cӭng cao,rӁ tiӅn VұtliӋu: thѭѫng chӑngang hoһc thép (cácbon, hӧpkim) NhiӋtluyӋn: thѭӡng hoá, tôi cҧithiӋn (HB 350) Ĉһc ÿiӇm: • HB 350 nhiӋtluyӋn sau cҳtgӑtnêncҫn gia công tinh lҥisaunhiӋtluyӋn • ĈӇ chҥymòntӕtthì H1 > H2 + (10~15)HB 13
  14. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng 6. Ӭng suҩt cho phép 6.1 Ӭng suҩttiӃpxúc • Thép 0.9K HL KhitínhtoánthiӃtkӃ >@V H V 0H lim sH Vӟi V0Hlim, sH tra bҧng 6.13 N N 30HB2.4 m HO HO hӋ sӕ tuәithӑ KHL H vӟi NHE mH 6 (nӃu KHL @V H V 0H lim sH 14
  15. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng • Bánh răng trө răng thҷng [VH] = min([VH1],[VH2]) • Bánh răng trө răng nghiêng [VH] = 0,45([VH1]+[VH2]) •Gang Gang xám [VH] = 1.5 HB Gang có ÿӝ bӅncao [VH] = 1.8 HB • Phi kim loҥi Tectolic [VH] = 45 ~ 60 MPa Lignofon [VH] = 50 ~ 60 MPa 15
  16. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng 6.2 Ӭng suҩtuӕn •Thép K FL KhitínhtoánthiӃtkӃ >@V F V 0F lim sF Vӟi V0Flim, sF tra bҧng 6.13 N FO 6 K mF hӋ sӕ tuәithӑ FL vӟi N FO 5.10 K K NFE (nӃu FL 350 mF § Ti · NӃutҧithayÿәitheobұc N FE 60c ¨ ¸ niti ¦¨T ¸ © max ¹ K Y Y Y K FL R x G FC KhitínhtoánkiӇm nghiӋm >@V F V 0F lim sF V 1 • V F Gang >@s K >@ V 15 20 MPa • Phi kim loҥi >@V F y 16
  17. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng 7. Dҥng hӓng và chӍ tiêu tính 7.1 Dҥng hӓng Có 5 dҥng hӓng xҧy ra trong bӝ truyӅnbánhrăng • Tróc rӛ bӅ mһtrăng do sӵ thay ÿәicӫa ӭng suҩttiӃpxúc 17 Tróc rӛ bӅ mһt
  18. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng • Gãy răng do quá tҧihoһcdo sӵ thay ÿәicӫa ӭng suҩtuӕn 18 Gãy răng
  19. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng • Mòn răng do trѭӧtbiêndҥng • Dính răng do nhiӋt ÿӝ và áp suҩtcөcbӝ cao tҥi vùng tiӃpxúc • Bong bӅ mһtrăng do nhiӋtluyӋn kém • BiӃndҥng dӁobӅ mһtrăng do cѫ tính vұtliӋu kém Dҥng hӓng cѫ bҧn: tróc rӛ bӅ mһtvàgãyrăng do mõi 7.2 ChӍ tiêu tính Tính theo ӭng suҩttiӃpxúcÿӇ tránh tróc rӛ bӅ mһtrăng 19 Tính theo ӭng suҩtuӕn ÿӇ tránh gãy răng do mõi uӕn
  20. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng Trѭӡng hӧpbӝ truyӅn ÿѭӧc che kín và bôi trѫntӕt • ThiӃtkӃ theo chӍ tiêu tiӃpxúc • KiӇmtrabӅntheochӍ tiêu uӕn Trѭӡng hӧpbӝ truyӅn ÿӇ hӣ và bôi trѫn kém • ThiӃtkӃ theo chӍ tiêu uӕn • KiӇmtrabӅntheochӍ tiêu tiӃpxúc 8. Tính bӅnbӝ truyӅnbánhrăng trө răng thҷng 8.1 Tính theo chӍ tiêu tiӃpxúc Tính ӭng suҩttiӃpxúckhiFn ӣ vӏ trí tâm ănkhӟp Công thӭc Hetz cho 2 hình trө tiӃp xúc ngoài qn V H Z M d >@V H 2U HӋ sӕ vұtliӋu 2E1E2 Z M 2 2 20 S[E2 (1 P1 )  E1(1 P2 )
  21. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng Bánkínhcong tѭѫng ÿѭѫng 1 1 1 2 2 2 u r1 r r u U U2 U1 dw2 sinD dw1 sinD dw1 u sinD Tҧitrӑng phân bӕ KH Fn qn lH Vӟi b 4 w HD lH Z Z 2 H 3 H K F 2K T Z 2 Ÿ H t H 1 H qn lH cosD bwdw1 cosD Thay tҩtcҧ vào công thӭcHetz 21
  22. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng Công thӭckiӇmtrabӅn Z Z Z 2K T (u 1) M H H H 1 r V H d [V H] d w1 bwu Z M 275 MPa VұtliӋuthép–thép 2 2 4  H 4 1.2 Z 1.76 Z D 0.96 H 0 H 3 3 sin 2D w sin(2u 20 ) dw1: ÿѭӡng kính vòng chia (lăn) bánh răng 1 Công thӭcthiӃtkӃ (Khoҧng cách trөc) K H T1 a 50(u 1)3 E w r 2 \ ba[V H ] u bw Vӟitrab\ ba ҧng 6.15 aw 22
  23. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng 8.2 Tính theo ӭng suҩtuӕn Tính ӭng suҩtkhilӵcFn ӣÿӍnh răng / Ft cosD' / Ft sinD' Ft Fn cosD' Fn Fn sinD' cosD cosD Ӭng suҩt danh nghƭa ӣ chân răng V V u V n Ӭng suҩt ӣ chân răng ( )K V V u V n V K V : hӋ sӕ tұptrungӭng suҩt ӣ chân răng / / § Ft l Fn · § 6Ftl cosD' Ft sinD' · V ¨  ¸.K ¨  ¸.K ¨ W A ¸ V ¨ b s2 cos b s cos ¸ V © u ¹ © w D w D ¹ K F 6ml cos ' msin ' K Y F F t § D D ·.K F F t V ¨ 2  ¸ V m.bw © s cosD s cosD ¹ mbw 23
  24. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng HӋ sӕ dҥng răng 6ml cos ' msin ' Y § D D ·.K F ¨ 2  ¸ V © s cosD scosD ¹ YF phө thuӝcsӕ răng Z và hӋ sӕ dӏch chӍnh x, không phө thuӝcmôÿun m 13.2 27.9x 2 YF 3.47    0.092x Z Z K F FtYF Công thӭckiӇmtrabӅn V F d [V F ] bwm 2K FT1YF m 3 Công thӭcthiӃtkӃ (mô ÿun) t 2 Z1\ bd [V F ] bw Vӟitrab\ bd ҧng 6.16 d w1 Th ng ch nZ = 17 r ng ѭӡ ӑ 1 ă 24
  25. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng 9. Tính bӅnbӝ truyӅnbánhrăng trө răng nghiêng 9.1 Ĉһc ÿiӇmtrongtínhtoán • Làm viӋcêm • Cѭӡng ÿӝ tҧitrӑng trên răng bé • Ĉѭӡng tiӃpxúcnҵm nghiêng trên mһtrăng • Thay bánh răng nghiêng bҵng bánh răng trө răng thҷng tѭѫng ÿѭѫng d ng kính bánh r ng t ng ng d Ĉѭӡ ă ѭѫ ÿѭѫ v 2 cos E Z Z Sӕ răng bánh răng tѭѫng ÿѭѫng v 3 cos E 25
  26. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng 9.2 Tính theo ӭng suҩttiӃpxúc Công thӭcthiӃtkӃ K H T1 a 43(u 1)3 E w r 2 \ ba [V H ] u Công thӭckiӇmtrabӅn Z Z Z 2K T (u 1) M H H H 1 r V H d [V H] d w1 bwu 2cos E Vӟi Z H sin(2uDtw ) 1 Z 1.6 H HD HD 26
  27. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng 9.3 Tính theo ӭng suҩtuӕn Công thӭcthiӃtkӃ 2K FT1YFY Y m 3 H E n t 2 Z1\ bd [V F ] Công thӭckiӇmtrabӅn K F Y Y Y F t F H E V F d [V F ] bwm 13.2 27.9x 2 Vӟi YF 3.47    0.092x Zv Zv 1 Y H HD 0 E Y 1 E 140 27
  28. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng 10. TruyӅn ÿӝng bánh răng nón 10.1 Thông sӕ hình hӑc • Mô ÿun trên mһtmútlӟn me (tiêu chuҭn trang 195) • Sӕ răng Z • Ĉѭӡng kính vòng chia ngoài de me Z • Mô ÿun trung bình mm me (1 0.5\ be ) • Ĉѭӡng kính vòng chia trung bình dm mm Z b •HӋ sӕ \ be thѭӡng chӑn \ be 0.25 y 0.3 Re 28
  29. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng • BӅ rӝng bánh răng b • ChiӅudàiÿѭӡng sinh mһt nón chia me 2 2 Re Z1  Z 2 2 0 • Góc ÿӍnh nón chia G1  G 2 90 Z 1 Z § 1 · § · arctan§ 2 · arctan u G1 arctan¨ ¸ arctan G 2 ¨ ¸ ¨ Z ¸ ¨ u ¸ ¨ Z ¸ © 2 ¹ © ¹ © 1 ¹ 10.2 Lӵctácdөng và tҧitrӑng tính 10.2.1 Lӵctácdөng Lӵc ănkhӟp Fn ÿѭӧcphântíchthành3 lӵc theo 3 phѭѫng vuông góc nhau. Lӵc vòng Ft có phѭѫng vuông góc trөc (không cҳttrөc) 2T1 Ft1 Ft2 dm1 Lӵchѭӟng tâm Fr có phѭѫng vuông góc trөc Fr1 Fa2 Ft1 tanD cosG1 29
  30. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng Ft1 = - Ft2 Fa1 = - Fr2 Fr1 = - Fa2 30
  31. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng • Lӵcdӑctrөc Fa1 Fr2 Ft1 tanD sin G1 ChiӅucӫa các lӵc: • LӵcFt : trên bánh dүnngѭӧcchiӅu quay, trên bánh bӏ dүn cùng chiӅu quay • LӵcFr : luôn luôn hѭӟng vào ÿѭӡng tâm trөcbánhrăng • LӵcFa : luôn luôn hѭӟng ngѭӧcvӟi ÿӍnh nón 10.2.2 Tҧitrӑng tính K=K = K K Khi tính ӭng suҩttiӃpxúc H HE HV K=K = K K Khi tính ӭng suҩtuӕn F FE FV K , K Vӟi HE FE : hӋ sӕ tұp trung tҧitrӑng (bҧng 6.18 và công thӭc 6.105) KHV, KFV : hӋ sӕ tҧitrӑng ÿӝng (bҧng 6.17) 31
  32. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng 10.3 Tính bӅnbӝ truyӅnbánhrăng nón răng thҷng 10.3.1 Ĉһc ÿiӇmtínhtoán • Ӭng suҩttiӃpxúcvàӭng suҩtuӕnkhôngthayÿәidӑc theo chiӅudài răng • Do ÿiӅukiӋn ănkhӟpkhókhănnênÿѭavàohӋ sӕ hiӋuchӍnh 0.85 • Thay bánh răng nón răng thҷng bҵng bánh răng trө răng thҷng tѭѫng ÿѭѫng dm Ĉѭӡng kính bánh răng tѭѫng ÿѭѫng dv Z cosG S r ng t ng ng Zv ӕ ă ѭѫ ÿѭѫ cos G 2 TӍ sӕ truyӅntѭѫng ÿѭѫng uv u Mômen xoҳntrênbánhrăng tg ÿѭѫng T1 T1v cosG1 32
  33. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng 10.3.2 Tính theo ӭng suҩttiӃpxúc Công thӭcthiӃtkӃ -ChiӅudàiÿѭӡng sinh mһtnónchia(6.116b) K T 2 H 1 R 47.5 u 13 E e  2 2 0.85(1\ be ) \ beu[V H ] Công thӭckiӇmtra(6.114) 2K T u2 1 Z Z Z H 1  [ ] V H M H H 2 d V H 0.85bdm1u 33
  34. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng 10.3.3 Tính theo ӭng suҩtuӕn Công thӭcthiӃtkӃ -Môÿun trên mһtmútlӟn (6.119c) 2KFT1YF1 m 3 e t 2 0.85\ bd Z1[V F ] 1 0.5\ be b Vӟi \ bd dm1 Công thӭckiӇmtra(6.118 ) K F F1YF1 V F d [V F ] 0.85bmm 34
  35. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng 11. Trình tӵ thiӃtkӃ bӝ truyӅnbánhrăng (thiӃtkӃ theo tiӃpxúc) 11.1 ThiӃtkӃ bӝ truyӅnbánhrăng trө Thông sӕ ban ÿҫu: công suҩtP1, sӕ vòng quay trөcdүnn1, tӍ sӕ truyӅnu, ÿiӅukiӋn làm viӋc. 1. ChӑnvұtliӋu, phѭѫng pháp nhiӋtluyӋn 2. Xác ÿӏnh ӭng suҩttiӃpxúcvàӭng suҩtuӕn cho phép 3. ChӑnhӋ sӕ \ba Chӑnsѫ bӝ hӋ sӕ KH 4. Tính khoҧng cách trөcaw (làm tròn theo tiêu chuҭnnӃuthiӃtkӃ hӝp giҧmtӕctiêuchuҭn) 5. Chӑnmôÿun mn = (0.01y0.02)aw 6. Xác ÿӏnh sӕ răng. Tính chính xác u 7. Tính vұntӕcvòngv. Chӑncҩp chính xác chӃ tҥobánhrăng 8. Xác ÿӏnh lҥihӋ sӕ KH . NӃu sai lӋch quá 5% so vӟigiátrӏ sѫ bӝ thì trӣ lҥibѭӟc4 35
  36. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng 9. KiӇmtratheoÿӝ bӅnuӕn 10.KiӇm tra quá tҧi 11. Xác ÿӏnh chính xác các thông sӕ hình hӑccӫabӝ truyӅn 12. Tính lӵctácÿӝng lên trөc 11.2 ThiӃtkӃ bӝ truyӅnbánhrăng nón 1. ChӑnvұtliӋu, phѭѫng pháp nhiӋtluyӋn 2. Xác ÿӏnh ӭng suҩttiӃpxúcvàӭng suҩtuӕn cho phép 3. ChӑnhӋ sӕ \be Chӑnsѫ bӝ hӋ sӕ KH 4. Xác ÿӏnh chiӅu dài côn ngoài 5. ChӑnZ1P. Xác ÿӏnh me. Tính chính xác tӍ sӕ truyӅn 6. Xác ÿӏnh môÿun trung bình. Tính vұntӕc vòng. Chӑncҩp chính xác. 7. Xác ÿӏnh lҥihӋ sӕ KH . NӃu sai lӋch quá 5% so vӟigiátrӏ sѫ bӝ thì trӣ lҥibѭӟc4 8. KiӇmtratheoÿӝ bӅnuӕn 36
  37. Chi tiӃt máy TS Phan Tҩn Tùng 10.KiӇm tra quá tҧi 11. Xác ÿӏnh chính xác các thông sӕ hình hӑccӫabӝ truyӅn 12. Tính lӵctácÿӝng lên trөc HӂT CHѬѪNG 6 37