Home Chuyên ngành ĐỘ CHÍNH XÁC VÀ TẢI TRỌNG,ỨNG SUẤT CỦA BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG

ĐỘ CHÍNH XÁC VÀ TẢI TRỌNG,ỨNG SUẤT CỦA BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG

by minhhoang
124 views

1 .Độ chính xác của bộ truyền bánh răng

Độ chính xác của bộ truyền bánh răng được đánh giá qua 3 độ chính xác thành phần, đó là:

Gearbox
  • Độ chính xác động học, được đánh giá bởi sai số giữa góc quay thực và góc quay danh nghĩa của bánh răng bị dẫn. Độ chính xác này cần cho các cơ cấu phân độ.
  • Độ chính xác ăn khớp êm, được đánh giá qua tiếng ồn và sự va đập. Khi sai số bước răng, sai số profil lớn, thì độ chính xác ăn khớp êm thấp. Độ chính xác này quan trọng đối với những bộ truyền làm việc với số vòng quay lớn.
  • Độ chính xác tiếp xúc, được xác định qua diện tích vết tiếp xúc trên mặt răng. Người ta bôi sơn lên mặt một bánh răng, cho bộ truyền làm việc, sau đó đo vết sơn trên mặt răng của bánh thứ hai. Độ chính xác này quan trọng đối với các bộ truyền làm việc với chế độ tải trọng nặng.

Tiêu chuẩn quy định 12 cấp chính xác cho mỗi độ chính xác nói trên, cấp 1 là chính xác cao nhất, cấp 12 là thấp nhất. Tùy theo đặc tính làm việc của mỗi bộ truyền, mà chọn cấp chính xác thích hợp cho từng độ chính xác. Trong một bánh răng cấp chính xác của các độ chính xác không chênh nhau quá 2 cấp. Vì mỗi độ chính xác được quyết định bởi sai lệch của một số kích thước của bánh răng. Trong một bánh răng, độ chính xác của các kích thước không thể sai lệch nhau nhiều.

Bộ truyền bánh răng thường dùng trong các máy thông dụng có cấp chính xác từ cấp 6 đến cấp 9. Đối với các bộ truyền đặc biệt quan trọng, chịu tải nặng và làm việc với tốc độ cao có thể chọn cấp chính xác cao hơn (cấp 4, 5).

Ngoài ra, để tránh hiện tượng kẹt răng theo cạnh bên, tiêu chuẩn có quy định 6 kiểu khe hổ cạnh bên. Đó là: A, B, C, D, E, H. Trong đó kiểu A có khe hổ lớn nhất, kiểu H có khe hở cạnh bên bằng 0. Mỗi kiểu khe hở còn có dung sai, quy định mức độ chính xác của khe hở. Các bánh răng có độ chính xác thấp, không được chọn kiểu khe hở nhỏ. Các bánh răng có độ chính xác cao có thể chọn kiểu khe hở E và H. Các bộ truyền bánh răng thông dụng thường chọn kiểu khe hổ A, B, C.

Cách ghi ký hiệu độ chính xác của bộ truyền bánh răng, Ví dụ:

Ghi ký hiệu: 8 – 7 – 7 – Ba TCVN 1067-84

  • Bộ truyền bánh răng có độ chính xác động học cấp 8,
  • Độ chính xác ăn khớp êm cấp 7,
  • Độ chính xác tiếp xúc mặt răng cấp 7,
  • Dạng khe hổ cạnh răng B và dạng dung sai của khe hổ là a.

Nếu độ chính xác động học, độ chính xác ăn khớp êm và độ chính xác tiếp xúc cùng cấp thì chỉ cần ghi một số, nếu dạng dung sai trùng với dạng khe hở thì không cần ghi dạng dung sai, ví dụ: 7 – B TCVN 1067 84.

2. Tải trọng và ứng suất trong bộ truyền bánh răng

Tải trọng danh nghĩa của bộ truyền bánh răng chính là công suất P hoặc mô men xoắn T1, T2 ghi trong nhiệm vụ thiết kế. Từ đó ta tính được lực tiếp tuyến Ft trên vòng tròn lăn, và lực pháp tuyến Fn tác dụng trên mặt răng (Hình 1.1).

Ngoài tải trọng danh nghĩa nêu trên, khi bộ truyền làm việc, do va đập, có thêm tải trọng động tác dụng lên răng. Tải trọng này tỷ lệ với vận tốc làm việc, được ký hiệu là Fv. Tính chính xác Fv tương đối khó khăn, nên người ta kể đến nó bằng hệ số tải trọng động Kv.

Hình 1.1. Lực tác dụng lên mặt răng bánh răng

Khi có nhiều đôi răng cùng ăn khớp, tải trọng phân bố không đều trên các đôi răng, sẽ có một đôi răng chịu tải lớn n các đôi khác. Để đôi răng này đủ bền, khi tính toán ta phải tăng tải trọng danh nghĩa lên Kα lần, Kα > 1. Kα gọi là hệ số kể đến sự phân bố tải không đều trên các đôi răng.

Hình 1.2. Tải trọng phân bố không đều dọc theo chiều dài bánh răng

Trên từng đôi răng, do độ cứng khác nhau của các điểm tiếp xúc, tải trọng phân bố không đều dọc theo chiều dài răng (Hình 1.2). Như vậy để cho điểm chịu tải lớn nhất của răng đủ bền, khi tính toán phải tăng tải danh nghĩa lên Kβ lần, Kβ > 1. Kβ gọi là hệ số kể đến sự phân bố tải không đều trên chiều dài răng.

Tải trọng tác dụng lên răng sẽ gây nên ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn trên răng. Khi ứng suất vượt quá giá trị cho phép thì bánh răng bị hỏng. Sự hỏng hóc sẽ bắt đầu từ những điểm nguy hiểm của răng. Qua thực tế sử dụng và phân tích biến dạng của răng, người ta nhận thấy ứng suất tiếp xúc σH tại điểm C có giá trị lớn nhất; tại điểm F có tập trung ứng suất, vết nứt thông bắt đầu ở đây, phát triển dần lên và làm gẫy răng.

Hình 1.3. Chu trình mạch động của ứng suất σH và σF

Hình 1.4. Chu trình đối xứng của σF, khi bộ truyền làm việc 2 chiều

Khi răng vào ăn khớp, ứng suất σH và σF có giá trị khác không, khi ra khỏi vùng ăn khớp giá trị của nó bằng không. Như vậy ứng suất trên răng là ứng suất thay đổi, răng bị hỏng do mỏi.
Ứng suất σH là ứng suất thay đổi theo chu trình mạch động (Hình 1.3).
Ứng suất σF thay đổi theo chu trình mạch động, khi bộ truyện làm việc một chiều. Và σF được coi là thay đổi theo chu trình đối xứng, khi bộ truyền làm việc hai chiều, bộ truyền đảo chiều quay nhiều lần trong quá trình làm việc (Hình 1.4).

Bài viết liên quan