Bài giảng Chi tiết máy - Chương 5: Truyền động bánh răng - Nguyễn Minh Quân

1Chương V TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 2§1. KHÁI NIỆM CHUNG 1. Nguyên lý truyền động Nhờ sự ăn khớp của các răng trên bánh răng hay thanh răng Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 3§1. KHÁI NIỆM CHUNG 2. Phân loại 2.1 Theo vị trí giữa các trục Song song Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 4Giao nhau Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 5Chéo nhau Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 6Sơ đồ truyền động BTBR trụ răng thẳng BTBR trụ răng nghiêng BTBR côn (nón) BTBR chữ V Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 7§1. KHÁI NIỆM CHUNG 2.2 Dạng prôfin răng BR thân khai BR cycloid BR Novikov Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 8§1. KHÁI NIỆM CHUNG 2.3 Phương của răng Răng thẳng Răng nghiêng Răng xoắn/cong Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 9§1. KHÁI NIỆM CHUNG 2.4 Tính chất di động Truyền động thường Truyền động hành tinh 2.5 Vị trí ăn khớp Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 10 §1. KHÁI NIỆM CHUNG 3. Chế tạo Chép hình: chép đúng hình dạng lưỡi cắt Dao phay ngón Dao phay đĩa Bao hình: hình thành bởi họ đường cong bao hình Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 11 Phay lăn răng Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 12 Xọc răng Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 13 §1. KHÁI NIỆM CHUNG 4. Các thông số cơ bản Loại thường Loại vát đỉnh 0,4m 0,25m 200 Môđun m (TCH): 1 1,25 1,5 2 2,5 3 4 .. Prôfin gốc (TCVN) Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 14 Thông số hình học . / cosd m Z  2ad d m  2,5fd d m  ĐK vòng chia: ĐK vòng đỉnh: ĐK vòng đáy: 2 1 2 1(Z Z ) 2 2cos d d m a      .cosbd d ĐK vòng cơ sở: w 2 1 wad u   ĐK vòng lăn: 2 1 2 w w w d d a   22 1 1 1 2 w w dZ n u Z d n    ar (tg / cos )t ctg   arccos( .cos / )tw t wa a  §1. KHÁI NIỆM CHUNG Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 15 Hệ số dịch dao (khi cắt răng) Đảm bảo khoảng cách trục cho trước, tăng độ bền truyền động, cải thiện chất lượng ăn khớp §1. KHÁI NIỆM CHUNG Không dịch chỉnh Dịch chỉnh dương Dịch chỉnh âm w 2 1. ( )a a y m a x x y m       w2 2 2 1 22 / (Z Z )d d y d   w1 1 2 1 12 / (Z Z )d d y d   Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 16 2 phương pháp dịch chỉnh Dịch chỉnh đều Dịch chỉnh góc 1 2 0x x  1 2 0x x  1 2(Z Z )(inv ) 2 tw t inv x tg       inv tg    Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ Hệ số dịch dao (khi cắt răng) 17 Hệ số trùng khớp §1. KHÁI NIỆM CHUNG 1 b g p     1 21,88 3,2(1/ 1/ ) cosZ Z    bg p  Vùng ăn khớp Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 18 5. Đánh giá bộ truyền bánh răng Ưu điểm - Khả năng tải lớn - Tuổi thọ cao, làm việc tin cậy - Hiệu suất cao (0,97 – 0,98) - Tỉ số truyền ổn định - Phạm vi thay đổi vận tốc, tỉ số truyền rộng Nhược điểm - Chế tạo phức tạp, độ chính xác cao - Ồn §1. KHÁI NIỆM CHUNG Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 19 6. Cấu tạo bánh răng §1. KHÁI NIỆM CHUNG Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 20 7. Bánh răng nghiêng §1. KHÁI NIỆM CHUNG Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 21 Thông số BRN trong mặt cắt ngang cos t m m   . . cos t m Z d m Z    Bánh răng thẳng tương đương 2cos v d d   3 3.cos cos v v t d d Z Z m m      7. Bánh răng nghiêng Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 22 Đặc điểm ăn khớp Ăn khớp êm 7. Bánh răng nghiêng Đường tiếp xúc Đường tiếp xúc Răng nghiêng Răng thẳng Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 23 Chiều dài tiếp xúc lớn .w w b x bt b b tg p p      . sin x b m p    Hệ số trùng khớp dọc w. . cos H b K b l      Đặc điểm ăn khớp Hệ số trùng khớp ngang  1 21,88 3,2 1/ 1/Z Z cos      7. Bánh răng nghiêng Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 24 Ảnh hưởng của góc nghiêng β = 8o – 20o 7. Bánh răng nghiêng Bánh răng chữ V β = 30o – 40o Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 25 8. Phạm vi sử dụng - BR trụ răng thẳng: vận tốc trung bình thấp, di chuyển dọc trục, bộ truyền hở - BR trụ răng nghiêng: bộ truyền quan trọng, vận tốc trung bình cao - BR trụ chữ V: bộ truyền chịu tải lớn, không gây nên lực dọc trục. §1. KHÁI NIỆM CHUNG Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 26 9. Độ chính xác chế tạo Cấp chính xác Vận tốc vòng Phạm vi sử dụng Răng thẳng Răng nghiêng 6 (cao) 15 30 Cao tốc, đo lường, 7 (chính xác) 10 15 Vận tốc tương đối cao, tải trọng trung bình 8 (trung bình) 6 10 Chế tạo máy 9 (thấp) 2 4 Chậm §1. KHÁI NIỆM CHUNG Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 27 §2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN 1. Lực tác dụng khi ăn khớp 2 t T F d  '' w wcos n r t t n n t tg F Ftg F tg F         wa tF Ftg nw wos cos t n F F c    war (cos . tg )b tctg   w war ( . tg / )ctg d d  Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 28 ( , )H FK K K   2.1 Trên chiều dài răng (chiều rộng vành răng) Hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng 2. Sự phân bố không đều tải trọng §2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 29 §2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN 2.2 Giữa các đôi răng ( , )H FK K K   Hệ số phân bố không đều tải trọng giữa các đôi răng Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 30 ( , )v Hv FvK K K 3. Tải trọng động 1 vv t q K q   §2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 31 4. Tải trọng riêng §2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN .n H H H F K q l  .n F F H F K q l  . .H H H HK K K K   . .F F F FK K K K   Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 32 §3. CÁC DẠNG HỎNG VÀ CHỈ TIÊU TÍNH TOÁN 1. Gãy răng Nguyên nhân Quá tải đột ngột Ứng suất lặp lại Mất khả năng làm việc, ảnh hưởng đến các chi tiết khác  F F  max maxF F     Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 33 2. Tróc rỗ bề mặt Vận tốc trượt Nứt theo hướng v trượt Dầu chui vào vết nứt Tróc rỗ bề mặt Vùng tâm ăn khớp về phía chân răng Bôi trơn đầy đủ Áp suất tăngTải trọng động tăng Rung, ồn  H H  Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 34 3. Mòn răng Nguyên nhân Vận tốc trượt Điều kiện bôi trơn Khe hở cạnh răng tăng lên Tăng tải trọng động, ồn Giảm tiết diện răng Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 35 4. Dính răng Truyền tải nặng Vận tốc cao Nhiệt độ cao Dính răng Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 36 5. Chỉ tiêu tính toán - Tính răng về độ bền tiếp xúc - Tính răng về độ bền uốn - Kiểm nghiệm quá tải Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 37 §4. VẬT LIỆU VÀ ỨNG SUẤT CHO PHÉP 1. Vật liệu 350HB  350HB  ThépGang Chất dẻo ( 10 )HRC HB nhiệt luyện thường hóa, tôi cải thiện nhiệt luyện tôi, thấm N, C cắt răng chính xác chạy mòn tốt, không gãy giòn khả năng tải khả năng chịu mòn chạy mòn kém độ chính xác cao khó cắt răng chế tạo phức tạp Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 38 0 lim .[ ] H HLH R V xH H K Z Z K S    2. Ứng suất tiếp xúc cho phép Độ nhám bề mặt 0,9 1RZ   Vận tốc 5 / 1vv m s Z   0,10,85. (1)VZ v 0,050,925. (2)VZ v Kích thước bánh răng 700 1a xHd K   700 2500 0,9a xHd K    Giới hạn bền mỏi tiếp xúc ứng với chu kỳ cơ sở H Hom HL HE N K N  2,430HoN HB 60. . .HEN c n t 3 1 60. . iHE i i T N c n t T         . .(60 )HE HE HE i iN K N K c n t   HS quy đổi Lần ăn khớp/vg theo bậc Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 39 1 2[ ]= min([ ],[ ])H H H   1 2[ ] [ ][ ]= 2 H H H     min[ ]=1,25[ ]H H  Răng thẳng Răng nghiêng 2. Ứng suất tiếp xúc cho phép Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 0lim . .[ ] F FL FCF R s xF F K K Y Y K S    Giới hạn bền mỏi uốn ứng với chu kỳ cơ sở Đặt tải 1 0,7 0,8 Độ nhám mặt lượn chân răng 1 1,2 Độ nhạy đối với tập trung ứng suất  1,08 0,16 lg m Kích thước bánh răng 400 1a xHd K   700 0,95a xHd K   1000 0,92a xHd K   F Fom FL FE N K N  350HB  6 9 350HB  64.10 3. Ứng suất uốn cho phép 40 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/   max 2,8H ch    max 0,8F ch    max 40H mHRC    max 0,6F b  4. Ứng suất cho phép quá tải Phương pháp nhiệt luyện 350HB  350HB  Độ cứng mặt răng 41 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ §5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 42 2 H H M q Z       1 2 2 2 1 2 2 1 2 1 1 M E E Z E E         Thép 274 275MZ   Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 1. Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 1.1 Tính theo độ bền tiếp xúc Tải trọng riêng 43 1 1 2 os os n H t H H H H H H F K F K T K q l l c d l c       2 3 4 H b b l Z         w w, 2Hl b b 4 3 Z    2 1 w1 w w 2 os H H T K Z q d b c    Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 1.1 Tính theo độ bền tiếp xúc §5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG Bán kính cong tương đương 44 1 1 sin 2 d   2 2 sin 2 d   1 sin 2( 1) ud u      Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 1.1 Tính theo độ bền tiếp xúc §5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 45 Công thức kiểm nghiệm 1 1 . . 2 1 . [ ]M H HH H Z Z Z T K u d b u         2 sin 2 HZ   1.1 Tính theo độ bền tiếp xúc §5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 46 Công thức thiết kế w w1.bdb d     1 3w1 2 d . . 1 . . . H d b H T K u d K u          1 3w 2 . 1 . . . H a ba H T K a K u u        2 3 2d M HK Z Z Z w w1 2a 1 d u   w w ba b a   49,5aK  77dK    2 3 0,5a M HK Z Z Z 1.1 Tính theo độ bền tiếp xúc §5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ Trình tự thiết kế sơ bộ theo độ bền tiếp xúc 47 (0,01 0,02) wm a  1 2 1 2 1 2, , , , ,a a f fd d d d d d 0,25 0,4ba    d . 1 / 2b ba u   HK    w 1 2a 1 Z m u   2 1 .Z u Z wa Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 1.1 Tính theo độ bền tiếp xúc §5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG Độ rắn mặt răng Bố trí bánh răng với ổ 1.2 Tính theo độ bền uốn 48 Yε = 1/εα Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ §5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 2 . [ ]FF F F w w TK Y d b m    Công thức kiểm nghiệm  1 11 1 w1 w 2 . . . . . . F F F F F T K K Y Y d b m       22 1 2 1 . FF F F F Y Y     ' '.cos . .sinn n u n u F l F W A         Hệ số dạng răng 49 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 1.2 Tính theo độ bền uốn §5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG Công thức thiết kế   1 3 2 1 . . . . . F F m bd F T K Y m K Z     2. .m FK K Y  1.w bd wb d 1 1.wd m Z 1,4 1 min 17Z Z  0,4 1,4bd   FK  1FY 2FY   1 1 F F Y    2 2 F F Y  50 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 1.2 Tính theo độ bền uốn §5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 2. Tính toán bộ truyền bánh răng nghiêng và chữ V 51 1 1 . . 2 1 . [ ]M H HH H w w Z Z Z T K u d b u      2cos sin 2 b H t Z       4 1 3 Z              1 Z   4 3 Z    Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 2.1 Tính theo độ bền tiếp xúc §5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG Công thức kiểm nghiệm Công thức thiết kế 52 1 3 1 2 1 . [ ] H d bd H T K u d K u       1 3 2 1 ( 1) . [ ] H a ba H T K a K u u       67,5dK  43aK  Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 2. Tính toán bộ truyền bánh răng nghiêng và chữ V 2.1 Tính theo độ bền tiếp xúc Trình tự thiết kế sơ bộ theo độ bền tiếp xúc 53 0 08 20   1 2 os m(u+1) wa cZ   2 1Z uZ 1 2m(Z )os = 2 Z c a   1 1 1 os w mZ d d c    22 os mZ d c   wa (0,01 0,02) wm a  Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 2. Tính toán bộ truyền bánh răng nghiêng và chữ V 2.1 Tính theo độ bền tiếp xúc 2.2 Tính theo độ bền uốn 54  1 11 1 w1 w 2 . . . . . . F F F F T K Y Y Y d b m      22 1 2 1 . FF F F F Y Y     1 140o Y    Công thức thiết kế 1 3 2 1 [ ] F F m bd F T K Y m K Z     1,12mK  Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 2. Tính toán bộ truyền bánh răng nghiêng và chữ V Công thức kiểm nghiệm 3. Kiểm nghiệm quá tải 55 max max[ ]H H qt HK    max max[ ]F F qt FK    1max 1 qt T K T  Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ §5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 56 §6. TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG CÔN Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 57 1. Đặc điểm Truyền chuyển động giữa 2 trục giao nhau Lắp ghép phức tạp Ứng dụng Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 58 Chế tạo phức tạp 1. Đặc điểm Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 59 Răng thẳng Răng nghiêng Răng cung tròn 1. Đặc điểm Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 60 2. Thông số hình học 1 2 90 O      1 1 2/ 1/arctg Z Z arctg u   Góc côn chia /te tem p /m p  .e ted m Z.d m Z 2 2 2 2 1 2 1 20,5 0,5 2sin e e e e te d R d d m Z Z       2 1 2 / 1e ed R u  2 2 2 2 1 2 1 20,5 0,5 0,5eR R b m Z Z d d         2 sin 2 R 0,5 sin 1 0,5e be ed R b K d      be e b K R  HS chiều rộng vành răng  . 1 0,5te be te e R m m K m R    Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ m 1 1 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 sin1 sin n Z d u tg n Z d tg              .cos .(1 0,5 ).cosn m te be mm m m K    Tỉ số truyền Bánh răng côn răng không thẳng Góc nghiêng trung bình Môđun pháp trung bình 61 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 2. Thông số hình học 1 1 1os v d d c   2 2 2os v d d c   1 1 1os v Z Z c   22 2os v Z Z c   vm m 22 d2 2 2 1 2 1 d1 1 1 cos . . cos v t v v t d d d u tg tg u d d d          3. Bánh răng trụ tương đương Bánh răng côn răng thẳng Bánh răng côn răng không thẳng Tỉ số truyền tương đương d 2cos .cos t m d d    2cos .cos td m Z Z    62 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 1 2 1 2 2 2 t T T F d d   ' 1 1 1 1 1 2cos osr n t aF F F tg c F     ' 1 1 1 1 1 2sin sina n t rF F F tg F     4. Lực tác động trong ăn khớp 63 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 64 5. Tính toán bộ truyền bánh răng côn Tính theo bánh răng trụ răng thẳng tương đương (0,85) 5.1 Tính theo độ bền tiếp xúc Bán kính cong tương đương 2 H H M q Z   1 1 1 1 sin sin 2 2 os tdd d c       2 2 1 2 2 2 sin sin sin 2 2 os 2 os tdd d du c c          2 2 1 os 1 c u    1 2 os 1 u c u    1 1 2 sin 2( 1) 2 1 ud ud u u       Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 65   2 1 1 w 2 1. 0,85 H M H H H Z Z Z T u K d b u        2 1 3 1 2 1 0,85 H d bd H T K u d K u      2 1 3 2 1. (1 K ) K H e R be be H T K R K u u    Công thức kiểm nghiệm Công thức thiết kế 77dK  50RK  5.1 Tính theo độ bền tiếp xúc 1 1 . . 2 1 . [ ]M H HH H w w Z Z Z T K u d b u      Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 66 5.2 Tính theo độ bền uốn 5. Tính toán bộ truyền bánh răng côn 1 1 1 1 1 2 . . . [ ] 0,85 F Fv F F F T K K Y Y Y d bm      2 2 1 2 1 . [ ]FF F F F Y Y     tem nm Tra theo số răng tương đương Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ Trình tự thiết kế bộ truyền bánh răng 1. Chọn vật liệu 2. Xác định các ứng suất cho phép 3. Thiết kế sơ bộ theo độ bền tiếp xúc 4. Tính lại các kích thước đường kính và khoảng cách trục => tính dịch chỉnh 5. Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc 6. Kiểm nghiệm về độ bền uốn 7. Kiểm nghiệm quá tải 67 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/