Tính toán và phân phối tỷ số truyền trong hộp giảm tốc hai cấp trục vít - bánh răng

Chia sẻ: Hong Hong | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

295
lượt xem 21
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong bài báo trình bày phương pháp phân phối tỷ số truyền trong hộp giảm tốc hai cấp trục vít - bánh răng, dựa theo điều kiện không đổi của mômen xoắn trên trục bánh vít và độ bền đều tiếp xúc của các bộ truyền. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tính toán và phân phối tỷ số truyền trong hộp giảm tốc hai cấp trục vít - bánh răng

TÍNH TOÁN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC HAI CẤP TRỤC VÍT BÁNH RĂNG CALCULATING AND SPLITING THE TOTAL TRANSMISSION RATIO OF TWOSTAGES WORMHELICAL GEARBOXES Tóm tắt: Trong bài báo trình bày phương pháp phân phối tỷ số truyền trong hộp giảm tốc hai cấp trục vít bánh răng, dựa theo điều kiện không đổi của mômen xoắn trên trục bánh vít và độ bền đều tiếp xúc của các bộ truyền. Abstract: This article presents a method for calculating and spliting the total transmission ratio of two stages wormhelical gearboxes, based on the constant torque condition of the wormwheel shaft and the regular contact resistance of gear units. 1. Đặt vấn đề Việc phân phối tỷ số truyền (TST) trong hộp giảm tốc (HGT) hai cấp trục vít – bánh răng có ý nghĩa quyết định đến kích thước khuôn khổ, khối lượng, độ bền cũng như giá thành của sản phẩm. Hiện nay, việc phân phối TST trong HGT hai cấp trục vít bánh răng chủ yếu được thực hiện theo đồ thị, trình bày trên hình 1 [4]. Dựa theo các thông số chọn trước và TST chung u h của hộp, tra đồ thị trên để tìm TST u1 của cấp nhanh, từ đó tính TST u2 của bộ truyền bánh răng trụ cấp chậm theo công thức [2]: uh u2 u1 . (1) Phương pháp này không những có độ chính xác không cao do phải tra đồ thị, mà còn bất tiện vì luôn phải mang theo tài liệu tra cứu, đồng thời rất khó khăn khi lập trình tính toán tự động. Trong bài báo này, trình bày việc phân phối TST trong HGT hai cấp trục vít bánh răng dựa trên điều kiện không đổi của mômen xoắn trên trục bánh vít và điều kiện bền đều tiếp xúc của các bộ truyền trong hộp. 1
C = 1,6 2,0 2,4 u1 45 2,8 40 3,2 35 3,6 30 25 aw2 20 15 10 aw1 5 L 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 uh Hình 1. Đồ thị xác định tỷ số truyền u1 của bộ truyền trục vít trong hộp giảm tốc hai cấp trục vít bánh răng 2. Phương pháp phân phối tỷ số truyền trong hộp giảm tốc hai cấp trục vít bánh răng Theo [6], độ bền tiếp xúc của răng bánh vít được xác định theo công thức: 3 170 q z2 T2 KH H [ H ] z2 a q , (2) q – hệ số đường kính trục vít; z2 – số răng bánh vít; aω1 – khoảng cách trục của bộ truyền trục vít bánh vít; T2 – mômen xoắn trên trục bánh vít; KH – hệ số tải trọng khi tính sức bền tiếp xúc; [σH] – ứng suất tiếp xúc cho phép của vật liệu bánh vít. Từ (2) có thể xác định mômen xoắn cho phép trên trục bánh vít: 3 z2 a 1 q[ H1 ]2 [T12 ] 2 170 2 q z 2 K H1 . (3) a 0,5m(q z 2 ) Thay [5] vào (3), ta có: 2
d 11d 2 21 [ H1 ]2 [T12 ] 8.170 2 K H1 , (4) dω11, dω21 – đường kính vòng lăn trục vít và bánh vít d 21 d 11u1tg . (5) γ – góc nâng ren trục vít; u1 – tỷ số truyền của bộ truyền trục vít – bánh vít. Kết hợp (4) và (5), ta có: d 3 21[ H1 ]2 [T12 ] 8.170 2 K H1u 1 tg . (6) Điều kiện bền tiếp xúc của bộ truyền bánh răng trụ [6], ta có: 2T1K H u 1 H zMzHz [ H ] ub d 2 1 , (7) ZM – hệ số cơ tính của vật liệu bánh răng; Z H – hệ số hình dạng bề mặt tiếp xúc; Z ε – hệ số xét đến sự trùng khớp của răng; T1 – mômen xoắn trên trục bánh dẫn; bω – chiều rộng vành răng bánh răng trụ; dω1 – đường kính vòng lăn bánh dẫn. Mômen xoắn cho phép trên trục bánh răng dẫn u 2 b d 2 12 [ H 2 ] [T21 ] 2(z M z H z ) 2 K H 2 (u 2 1) , (8) 1 b bd 2 d 12 ba 2 u 2 1 d 12 2 , (9) u2 – tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ; ψbd2, ψba2 – hệ số chiều rộng vành răng bánh răng trụ 1 bd 2 ba 2 u 2 1 2 , (10) Kết hợp (8) và (9), đồng thời thay dω22 = u2dω12 [6], ta có: 3 2 ba 2 d 22 [ H 2 ] [T21 ] 3 2 2K d K H 2 u 2 . (11) Kd – hệ số đường kính bánh răng trụ khi tính theo sức bền tiếp xúc [6] Kd 3 2( Z M Z H Z ) 2 , [T12 ] [T21 ] Vì , nên từ (6), (11), ta có: d 3 21[ H1 ]2 d 3 22 [ H1 ]2 ba 2 8.170 2 K H1u 1tg 2K 3 K H 2 u 2 d 2 (12) Hoặc d 3 21 K H 2 [ H1 ]2 1 u1 K3 d d 3 22 ba 2 K H1[ H 2 ] 2 4.170 2 tg u2 2 , (13) Thay u1 = uh/u2 vào (13), ta có: d 3 21 K H 2 [ H1 ]2 1 3 2 K3 d u3 2 uh d 22 ba 2 K H1[ H 2 ] 4.170 2 tg , (14) 3
Suy ra: Cd CK u2 3 4.170 2 tg uh Kd (15) K H1[ dH 2 ]2 22 CK 3 Cd K [ ] d 21 2 ba 2 H2 H1 ; . Khi trục vít bằng thép, bánh vít bằng đồng thanh thiếc và HGT được bôi trơn bằng phương pháp ngâm dầu, có thể lấy: Cd = 1,56÷1,95; tgγ ≈ 0,2 [4]; CK ≈ 1,48 [5]. Đối với bộ truyền cấp chậm bằng thép nhóm 1 là cặp bánh răng trụ răng thẳng, lấy K d = 77 và thay vào (15), ta có: u2 (0,86 1,07)3 u h (16) Trong trường hợp bộ truyền cấp chậm (bằng thép nhóm 1) là cặp bánh răng trụ răng nghiêng, lấy Kd = 67,5 và thay vào (15), ta có: u2 (0,97 1,22)3 u h (17) Các phương trình (16), (17) cho phép xác định một cách nhanh chóng và chính xác trị số u 2 của bộ truyền bánh răng cấp chậm trong HGT 2 cấp trục vít – bánh răng. Từ giá trị của u 2, ta dễ dàng tính được TST u1 của bộ truyền trục vít – bánh vít theo (1). Trị số của u 1 cần làm tròn đến số nguyên, đồng thời u 1 phải thỏa mãn điều kiện u1 ≥ 8. Nếu tính được u1