Truyền động bánh răng

Tài liệu Truyền động bánh răng giới thiệu bộ truyền bánh răng, các dạng hỏng của răng và chỉ tiêu tính toán, vật liệu và ứng suất cho phép, truyền động bánh trụ răng thẳng, xác định môđun, số răng, chiều rộng bánh răng, kiểm nghiệm sức bền của răng, tính các kích thước khác của bộ truyền và bài tập áp dụng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Truyền động bánh răngBài giảng NLCTM chương7 Chương 7 TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG7.1. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG7.1.1. Giới thiệu bộ truyền bánh răng Bộ truyền bánh răng thường dùng truyền chuyển động giữa hai trục song songnhau hoặc chéo nhau – bộ truyền bánh răng trụ. Cũng có thể truyền chuyển động giữahai trục cắt nhau – bộ truyền bánh răng nón. Bộ truyền bánh răng thường có hai bộ phận chính: + Bánh dẫn 1, có đường kính D1 được lắp trên trục I, quay với số vòng quay n1 ,công suất truyền động N1, mô men xoắn trên trục M1 + Bánh bị dẫn 2, có đường kính D2 được lắp trên trục II, quay với số vòng quay n2, công suất truyền động N2, mô men xoắn trên trục M2 + Trên bánh răng có các răng, khi truyền động các răng ăn khớp với nhau,tiếp xúc và đẩy nhau trên đường ăn khớp. Vận tốc tiếp tuyến Hình 7.2- Bộ truyền Hình 7.3- Bộ truyền bánh không răng nón bánh răng trụ răng Phạm vi sử dụng nghiêng vượt quá (m/s). Hình 7.1- Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng[Type text] Page 1Bài giảng NLCTM chương7 Răng thẳngRăngnghiêng63030Bộ truyền tốc độ cao71015Bộ truyền có tốc độ tương đối cao và tảitrọng trung bình8610Bộ truyền yêu cầu chính xác 924Bộ truyền có vận tốc và yêu cầucấp chính xác thấp.7.2. CÁC DẠNG HỎNG CỦA RĂNG VÀ CHỈ TIÊU TÍNH TOÁN Khi truyền mômen xoắn M1 tai chỗ tiếp xúc của đôi răng sinh ra lực pháp tuyếnPn, lực này làm cho răng chịu uốn và nén. Mặt khác khi ăn khớp các răng tr ượt lên nhaunên có lực ma sát Fms =Pn.f dưới tác dụng của các lực này răng chịu trạng thái ứng suấtphức tạp. Ứng suất tiếp xúc σtx và ứng suất uốn σu là các ứng suất chủ yếu có ảnhhưởng quyết định đến khả năng làm việc của răng. Đối với mỗi răng, các ứng suất nàythay đổi theo chù kỳ mạch động gián đoạn. Ứng suất thay đổi là nguyên nhân làm hỏng răng vì mỏi: răng bị gãy do ứng suấtuốn và tróc rỗ bề mặt do ứng suất tiếp xúc. Vì có ma sát khi răng ăn khớp nên bề mặtrăng có thể mòn hoặc dính. Dưới đây trình bày các dạng hỏng của răng và ch ỉ tiêu ch ủyếu để tính toán bộ truyền.[Type text] Page 2Bài giảng NLCTM chương7 Hình 7.6: Lực tác dụng lên đôi răng ăn khớp và sơ đồ mạch động7.2.1. Gẫy răng Là dạng hỏng thường xảy ra với bánh răng làm bằng vật liệu dòn (gang, thép tôi),chế tạo, lắp ráp không chính xác, sử dụng sai qui cách. Nếu bánh răng làm việc mộtchiều khi vết gẫy xuất hiện ở chân răng về phía chịu kéo chỗ góc lượn là nơi tập trungứng suất. Gẫy răng có thể vì quá tải do tải trọng tĩnh quá lớn hoặc do va đập đột ngột.Cũng có thể vì mỏi, tức là do ứng suất uốn thay đổi lặp đi lặp lại nhiều l ần. Răng bịgãy bộ truyền mất khả năng làm việc, nhiều khi còn ảnh hưởng tới các chi tiết máykhác. Biện pháp khắc phục: Cần tính răng theo sức bền uốn. Tăng bán kính góc lượnchân răng sẽ làm giảm sự tập trung ứng suất. Tăng cơ tính của vât liệu.7.2.2. Mòn răng Hiện tượng: Thường xảy ra ở bộ truyền hở, điều kiện bôi trơn không tốt, có cáchạt mài. Răng thường bị mòn nhiều ở đoạn giữa. Tác hại: Diện tích răng bị giảm, dạng răng thay đổi, tải trọng động tăng. Biện pháp khắc phục: Tăng độ cứng và độ nhẵn bề mặt răng. Che kín đ ể tránhhạt mài rơi vào chỗ tiếp xúc của bộ truyền. Dùng loại dầu bôi trơn thích hợp.7.2.3. Tróc răng Hiện tượng: Thường xảy ra ở bộ truyền động kín được bôi trơn tốt. Khi ănkhớp, hai mặt răng có sự trượt tương đối, ứng suất tiếp xúc thay đổi theo chu kỳ mạchđộng gián đoạn nên trên mặt răng xuất hiện nhiều vết nứt. áp suất của chất bôi trơn tácdụng trong các vết nứt làm cho vết nứt phát triển thêm, cuối cùng mảnh kim loại bị trócra. Tróc răng có 2 loại: Nếu mặt răng có độ cứng HB≤ 350 thì ở chỗ tập trung ứng suất xuất hiện cácvết tróc đầu tiên nhưng sau đó không phát triển thêm vết tróc mà có thể bị mài mất đi,hiện tượng này gọi là hiện tượng tróc nhất thời. Nếu mặt răng có độ cứng HB>350 các vết tróc thường phát triển ra khắp mặtrăng va gọi là tróc lan.[Type text] Page 3Bài giảng NLCTM chương7 Tác hại: Mặt răng không nhẵn, chóng mòn, dạn răng bị méo mó, gây nên tải trọngđộng lớn. Biện pháp khắc phục: Cần phải tính răng theo sức bền tiếp xúc, tăng độ cứng vàđộ nhẵn bề mặt răng.7.2.4. Dính răng Hiện tượng: Là dạng hỏng thường xảy ra ở bộ truyền động kín chịu tải trọng vàvận tốc cao. Như vậy tại chỗ răng ăn khớp nhiệt độ sẽ cao, màng dầu bị phá vỡ làmcho răng tiếp xúc với nhau. Khi đôi răng chuyển động tương đối, những mảnh kim loạinhỏ bị đứt khái răng máy bám chặt lên bề mặt răng kia. Tác hại: Bề mặt răng bị xước, dạng răng bị phá hỏng. Biện pháp: Tăng độ nhẵn mặt răng, dùng dấu chống dính.Kết luận: Qua phân tích dạng hỏng của răng thấy: Truyền động kín răng có thể bị hỏng theo tất cả các dạng, nhưng chủ yếu là hỏngdo tróc mặt răng. Để hạn chế dạng hỏng này cần tính răng theo sức bền tiếp xúc. ( σtx≤ [σ tx ] ) Truyền động hở rộng thường bị gẫy và mòn là chủ yếu. Đ ến nay chưa có c ơ s ởtính toán bánh răng mòn. Vì vậy để hạn chế hiện tượng gẫy răng cần tính răng theo sứcbền uốn (σ ≤ [σ u ] ). u7.3. VẬT LIỆU VÀ ỨNG SUẤT CHO PHÉP:7.3.1. Vật liệu Vật liệu làm bánh răng phải thoả mãn các yêu cầu về sức bền uốn và sức bềntiếp xúc. Tuỳ t ...