Tài liệu Chương 7 bánh răng

Chương 7: TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG 7.1. Truyền động bánh răng là gì? 7.2 .Thông số hình học 7.3. Đặc điểm ăn khớp 7.4. Lực tác dụng 7.5. Tải trọng tính 7.6. Hiệu suất 7.7. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán 7.8. Ứng suất cho phép 7.9. Tính toán bộ truyền bánh răng trụ 7.1 Truyền động bánh răng là gì? • 1. Định nghĩa: Truyền động bánh răng là truyền động trực tiếp nhờ vào sự ăn khớp của các đôi răng mà cơ năng được truyền đi từ trục dẫn sang trục bị dẫn. • 2. Phân loại: Theo vị trí 2 trục: 7.1 Truyền động bánh răng là gì? • Hai trục chéo 7.1 Truyền động bánh răng là gì? • Hai trục vuông góc 7.1 Truyền động bánh răng là gì? 2. Phân loại: - Theo phương răng: răng thẳng, nghiêng, răng V, răng cong - Theo vị trí ăn khớp: ăn khớp trong, ăn khớp ngoài - Theo biên dạng răng: răng thân khai, răng Novikop, răng xicloit 7.1 Truyền động bánh răng là gì? 7.1 Truyền động bánh răng là gì? 7.1 Truyền động bánh răng là gì? 3. Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng Ưu điểm: - Kích thước nhỏ, khả năng tải lớn - Tỷ số truyền ổn định, hiệu suất cao 0,97-0,00 - Vận tốc làm việc lớn, tuổi thọ cao Nhược điểm: - Chế tạo phức tạp, độ chính xác cao - Có tiếng ồn khi làm việc Phạm vi sử dụng: - Sử dụng trong ngành chế tạo máy 7.2 Thông số hình học - Mođun: mn=(1- 56)mm , mt = mn /cosβ Bước răng trên mặt trụ chia: pn =mnπ, pt =pn /cosβ Số răng: z Tỷ số truyền: n1 z2 u  n2 z1 u n1 z2  n2 z1 7.2 Thông số hình học • Đường kính vòng chia d 1 mz1 ; d 2  mz 2 • Đường kính vòng đỉnh d e1  d1  2m d e 2  d 2  2m • Đường kính vòng chân d f 1  d1  2,5m d f 2  d 2  2,5m 7.2 Thông số hình học • Đường kính vòng cơ sở d b1  d w1 cos w d b 2  d w 2 cos w • Góc biên dạng w  • Góc ăn khớp 7.3 Đặc điểm ăn khớp 7.3 Đặc điểm ăn khớp • Bánh răng nghiêng bánh răng thẳng 7.4 Lực tác dụng • Bánh răng trụ răng thẳng • Lực vòng • • F tâmhhướng tâm t » Fr Fn    Fn  Ft  Fr Ft1 Fn1  Fn 2  cos  2T1 Ft1  Ft 2  d 1 Fr1  Fr 2  Ft1tg  7.4 Lực tác dụng • Bánh răng trụ răng nghiêng     Fn  Ft  Fr  Fa Ft1 Fn1  Fn 2  cos n cos  2T1 cos  Ft1  Ft 2  d 1 Fr1  Fr 2  Ft1tg n / cos  Fa1  Fa1  Ft1tg 7.4 Lực tác dụng Fr1 Fr2 Fr1 Ft1 Fa2 Ft1 Ft2 Fa2 Ft2 Fr2 6.5 Tải trọng tính Khi làm việc bộ truyền sinh ra tải trọng phụ do những biến dạng ổ, trục, những sai số khi chế tạo và lắp ráp... Tải trọng gia tăng. Tải trọng tính toán như sau: Ftt  F td K  Fdn K E K + Khi tính bền tiếp xúc: K  K H  K H .K Hv.K H K  K F  K F .K Fv.K F + Khi tính bền uốn: K: hệ số tải trọng tính ; KE : Hệ số chế độ tải trọng Fdn : tải trọng danh nghĩa ; Ftd: tải trọng tương đương K Hβ, KFβ : hệ số tập trung tải trọng theo chiều rộng vành răng KHv , KFv : hệ số tải trọng động KHα , K Fα : hệ số phân bố tải trọng 7.5 Tải trọng tính 1/ Hệ số tập trung tải trọng Nguyên nhân: biến dạng đàn hồi của ổ trục, chuyển vị đàn hồi, mài mòn ổ tải trọng phân bố không đều hay tập trung tải trọng qmax qmax : Tải trọng riêng lớn nhất K H  qmin qmin : tải trọng riêng nhỏ nhất Biện pháp làm giảm hệ số Kβ : - Bánh răng đặt ở vị trí ít chịu ảnh hưởng độ võng, vát mép ở đầu răng: - Độ cứng của trục, thân và ổ tăng: - Chiều rộng vành bánh răng bé: - Vật liệu có khả năng chạy mòn tốt (HB<= 350HB), nếu vật liệu không có khả năng chạy mòn sử dụng bánh răng có dạng tang trống, chiều rộng bé 7.5 Tải trọng tính 2/ Hệ số tải trọng động Nguyên nhân: do sai số bước răng, biên dạng và biến dạng răng tỷ số truyền thay đổi tải trọng động Hệ số tải trọng động tra bảng hoặc tính bằng công thức : K Hv qHv vH b d1  1  1 q Hm 2T1 K H K H K Fv qFv vF b d1  1  1 q Fm 2T1 K F K F qHv,qFv : tải trọng động sinh ra trên một đơn vị chiều rộng vành răng qHm,qFm : tải trọng tĩnh sinh ra trên một đơn vị chiều rộng vành răng 7.5 Tải trọng tính 2/ Hệ số tải trọng động vH,vF: cường độ tải trọng động a vH   H g 0 v u a vF   F g 0 v u Nếu vH > vHmax chọn vH= vHmax Nếu vF > vFmax chọn vF= vFmax Trong đó: δH,δF: hệ số xét đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp ( tra bảng) g0 : hệ số xét đến ảnh hưởng của các sai lệch bước răng ( phụ thuộc vào cấp chính xác