tính toán hệ thống dẫn động cơ khí, chương 3

Chia sẻ: Van Teo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

93
lượt xem 20
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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 như nhau: Bánh nhỏ : Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241 = 285 có: b1 = 850 MPa; ch 1 = 580 Mpa, HB1 = 245 (HB), [F1] = 252 MPa, Bánh lớn : Thép 45, tôi cải thiện đạt độ rắn MB 192..240. có: b2 = 750 Mpa; ch 2 = 450 Mpa, HB2 = 230 (HB), [F2] = 237 MPa,

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: tính toán hệ thống dẫn động cơ khí, chương 3

Chương 3: KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn uèn Yªu cÇu F  [F] ; F = 2.T1.KF.Y.Y.YF1/( bw.dw3.m) TÝnh c¸c th«ng sè: Theo b¶ng 6.7 ta cã KF = 1,20; víi v < 2,5 m/s tra b¶ng 6.14 (trang 107) cÊp chÝnh x¸c 9 th× KF = 1,37. Tra b¶ng 6.16 chän go= 73 Theo b¶ng 6.15 => F =0,011 aw 210 =>  F   F .g o v 1  0,011.73.0,538.  3,5 ut 3,18  F .b w .d w 22 3,5.85.100,4 K Fv  1  1  1,026 2.TI K F .K F 2.367450.1,37.1,13 KF = KF.KF.KFV = 1,37.1,13.1,026 = 1,59 Víi  = 1,76  Y = 1/ = 1/1,75 = 0,571; Víi ZV3 = 33, ZV4 = 105 tra b¶ng 6.18 trang 109 th× YF3= 3,77, YF4= 3,60; Víi m = 3, YS = 1,08- 0,0695ln(3) = 1,0036 ChÕ t¹o b¸nh r¨ng theo ph-¬ng ph¸p phay: YR = 1 Do da < 400mm nªn KxF = 1 khi ®ã:  F1    F1 .Yû .Yý .K xF  252.1.1,0036.1  253MPa  F 2    F 2 .Yû .Yý .K xF  237.1.1,0036.1  239 MPa Thay vµo c«ng thøc: F = 2.T1.KF.Y.Y.YF /(bw.dw.m), ta cã: F3 = 2.367450.1,59.0,571.1.3,77/ (85.100,4.3) =98 Mpa  F3 < [1]1 =253 Mpa; F4 = F3.YF4/YF3 = 98.3,6/3,77= 94 MPa;  F4 < [2]2 =237 Mpa. 7. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ qu¸ t¶i. øng suÊt qu¸ t¶i cho phÐp : [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;
HÖ sè qu¸ t¶i: Kqt= Tmax/T = 1,8; H1max=H . K qt  470,6. 1,8  631,4 MPa < [H]max = 1260 MPa; §Ó ®Ò phßng biÕn d¹ng d- hoÆc ph¸ háng tÜnh mÆt l-în ch©n r¨ng ta kiÓm nghiÖm: F1max = F1. Kqt = 98.1,8 = 176,4 MPa; F2max = F2. Kqt = 94.1,8 = 171 MPa v× F1max < [F1]max ,F2max < [F2]max nªn r¨ng tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn khi qu¸ t¶i. B.TÝnh to¸n bé truyÒn cÊp nhanh b¸nh trô r¨ng nghiªng). 1.Chän vËt liÖu: Do kh«ng cã yªu cÇu g× ®Æc biÖt vµ theo quan ®iÓm thèng nhÊt ho¸ trong c¸c kh©u thiÕt kÕ nªn ë ®©y ta chän vËt liÖu 2 cÊp b¸nh r¨ng lµ nh- nhau: B¸nh nhá : ThÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n HB 241  285 cã: b1 = 850 MPa; ch 1 = 580 Mpa, HB1 = 245 (HB), [F1] = 252 MPa, B¸nh lín : ThÐp 45, t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n MB 192...240 cã: b2 = 750 Mpa; ch 2 = 450 Mpa, HB2 = 230 (HB), [F2] = 237 MPa, 2. X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp: Do yªu cÇu cÊu tróc cña hép gi¶m tèc ®ång trôc ta tÝnh víi gi¸ trÞ kho¶ng c¸ch trôc cña bé truyÒn ®éng cÊp chËm b»ng víi bé truyÒn ®éng cÊp nhanh. aw2 = aw1  Modul : m = (0,01  0,02). aw1 = (0,01  0,02).210 = 2,1  4,2 vµ theo quan ®iÓm thèng nhÊt ho¸ trong thiÕt kÕ, ta chän modul tiªu chuÈn cña cÆp b¸nh r¨ng cÊp chËm b»ng modul ë cÊp nhanh: m = 3. TÝnh sè r¨ng cña b¸nh r¨ng: §èi víi hép gi¶m tèc sö dông mét cÆp b¸nh r¨ng nghiªng ®Ó ®¶m b¶o lùc däc trôc ®ñ nhá ®Ó cÊu t¹o æ ®¬n gi¶n ®ång thêi vÉn
®¶m b¶o ®-îc c«ng suÊt truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng ta tiÕn hµnh chän s¬ bé gãc nghiªng r¨ng  = 120. Sè r¨ng cña b¸nh r¨ng nhá tÝnh s¬ bé: Z1 = 2 aw1cos  / [m(u1 +1)] = 2.210.cos 120/ [3.(5,66+1] = 20,5 Ta chän Z1 = 20 r¨ng VËy sè r¨ng b¸nh r¨ng lín: Z2 = u1 Z1 = 5,66.21 = 113,2 chän Z2 = 113 r¨ng Tæng sè r¨ng cña c¶ hai b¸nh r¨ng: Zt = Z1 + Z2 = 20 + 113 = 133; Do ®ã tØ sè truyÒn thùc sÏ lµ: u  Z 2  113  5,65 Z1 20 u  ut 5,66  5,65 Sai sè tû sè truyÒn: u  100%  .100%  0,17% u 5,66 Gãc nghiªng r¨ng: cos   m(z 13  z 22 ) / 2a aw  3.133 / 2.210  0,95 . Nh- vËy  = 18,20 3. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc: Yªu cÇu cÇn ph¶i ®¶m b¶o H  [H] , H = ZM ZH Z 2.T1 .K H .(u m  1) (1.1); b w .u m .d 2 w1 Trong ®ã : - ZM: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h-ëng c¬ tÝnh vËt liÖu, ZM = 274 Mpa1/3 (b¶ng 65) - ZH: HÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc; - Z : HÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng; - KH: HÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc; - bw : ChiÒu réng vµnh r¨ng. - dw : §-êng kÝnh vßng l¨n cña b¸nh chñ ®éng (b¸nh r¨ng nhá); - T1 = 67560 Nmm ; Víi hÖ sè chiÒu réng vµnh r¨ng:  ba1  0,3..0,5. ba 2 ,khi ®ã ta chän theo dÉy tiªu chuÈn:  ba  0,142 ; khi ®ã chiÒu réng vµnh r¨ng sÏ lµ: bw =  ba1 . aw1 = 0,142 210 = 29,8 mm , chän bw1 = 30 (mm). Gãc pr«fin r¨ng b»ng gãc ¨n khíp :
tg tg20 0 t = tw = arctg( )  arctg( )  20,96 0 cos  cos 18,2 0 Gãc nghiªng cña r¨ng trªn h×nh trô c¬ së: cã trÞ sè: b 0 tg b  cos  t .tg  cos 20,96 0.tg18,2 0  0,3   b = 17 , 2 cos  b 2 cos 17 0 ZH = = = 1,69; sin 2 tw sin 2.20,96 0 HÖ sè trïng khíp däc:    b w sin  /(m)  30. sin 18,2 0 /(.2)  1,49  1    1 1    1 1   Z  Z  cos   1,88  3,2 20  113  cos 18,2  1,61 ;  1,88  3,2 0    1 2     Nh- vËy hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h-ëng cô¨ trïng khíp r¨ng: Z = 1 1   0,79  1,61 §-êng kÝnh vßng l¨n b¸nh nhá: dw1 = 2aw1 /(um+1) = 2.210/(5,65 + 1) = 63,16 mm VËn tèc vßng: v = .d w1 .n 1  .63,16.579,56  1,92m / s 60000 60000 Theo b¶ng 6.14 ta chän cÊp chÝnh x¸c 9, khi ®ã theo trÞ sè tra ®-îc t¹i b¶ng 14 ta cã: KH = 1,13 a w1 210  H   H .g o v  0,002.73.1,92.  1,71 um 5,65 víi c¸c trÞ sè: -  H : trÞ sè kÓ ®Õn ¶nh h-ëng cña sai sè ¨n khíp, tra b¶ng ta cã:  H = 0,002 -g0 :hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h-ëng cña sai lÖch b-íc r¨ng ta tra b¶ng 6.16 cã:go =73 víi:  bd  0,53. ba u  1  0,53.0,142.5,65  1  0,5 theo b¶ng 6.7 ta cã KH = 1,03  H .b w .d w1 1,71.30.63,16 K Hv  1  1  1,02 2.TI K H .K H 2.67560.1,03.1,13 Khi ®ã hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc: KH = KH.KHVKH = 1,03.1,02.1,13 = 1,2
Thay sè vµo (1.1): H = 2.67560.1,2.(5,65  1) 274.1,69.0,79.  462 Mpa 30.5,65.63,16 2 TÝnh chÝnh x¸c øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp : [H] = [H]. ZRZVKxH. Víi v = 2 m/s  ZV = 1 (v× v < 5m/s ). CÊp chÝnh x¸c ®éng häc lµ 9, chän møc chÝnh x¸c tiÕp xóc lµ 8. Khi ®ã cÇn gia c«ng ®¹t ®é nh¸m lµ Ra = 2,5...1,25 m. Do ®ã ZR = 0,95, víi da < 700mm  KxH = 1.  [H] = [H]. ZRZVKxH = 495,5.1.0,95.1 =470,7 MPa , Nh- vËy H < [H] nªn ®iÒu kiÖn bÒn tiÕp xóc cña cÆp b¸nh r¨ng tho¶ m·n. Do cÆp b¸nh r¨ng nµy thõa bÒn nªn ta cã thÓ gi¶m bít chiÒu réng vµnh r¨ng, nh-ng ®é sai lÖch nµy nhá chØ vµo kho¶ng 1,7% nªn theo ®iÒu kiÖn c«ng nghÖ chÕ t¹o theo d·y tiªu chuÈn ta v·n gi÷ nguyªn bw = 30 (mm). 4 KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn uèn: Yªu cÇu F  [F] ; F = 2.T1.KF.Y .Y.YF1/( bw.dw3.m) TÝnh c¸c th«ng sè : Theo b¶ng 6.7 ta cã KF = 1,16 ; víi v < 2,5 m/s tra b¶ng 6.14(trang 107) cÊp chÝnh x¸c 9 th× KF = 1,37. Tra b¶ng 6.16 chän go= 73 Theo b¶ng 6.15 => F =0,006 a w1 210 =>  F   F .g o v 1  0,006.73.1,71.  4,57 ut 5,65  F .b w .d w13 4,57.30.63,16 K Fv  1  1  1,04 2.TI K F .K F 2.67560.1,37.1,13 KF = KF.KF.KFV = 1,37.1,13.1,04 = 1,61 Víi  = 1,62  Y = 1/ = 1/1,61 = 0,62;  = 18,20 Y = 1 - /140 = 1 – 18,20/140 = 0,87; Sè r¨ng t-¬ng ®-¬ng: ZV1 = Z1/cos3 = 20/(0,95)3 = 23 r¨ng. ZV2 = Z2/cos3 = 113/(0,95)3 = 132 r¨ng.
Víi ZV1 = 23, ZV2 = 132 tra b¶ng 6.18 trang 109 th× YF1= 4, YF2= 3,60; Víi m = 3, YS = 1,08- 0,0695ln(3) = 1,0036 ChÕ t¹o b¸nh r¨ng theo ph-¬ng ph¸p phay: YR = 1 Do da < 400mm nªn KxF = 1 khi ®ã:  F1    F1 .Yû .Yý .K xF  252.1.1,0036.1  253MPa  F 2    F 2 .Yû .Yý .K xF  237.1.1,0036.1  238MPa Thay vµo c«ng thøc: F = 2.T1.KFYYYF/( bwdw.m), ta cã: F1 = 2.60573,9.1,61.0,62.0,87.4,0/ (26.63,16.3) = 85 MPa => F1 < [F1]1 = 253 Mpa; F2 = F1.YF2 / YF1 = 85.3,6/ 4,0 = 77 MPa;  F2 < [F2]2 = 238 Mpa