Cơ khí chế tạo máy - Chương 7: Truyền động bánh răng

Chương 7 TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG 7.1. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 7.1.1. Giới thiệu bộ truyền bánh răng Bộ truyền bánh răng thường dùng truyền chuyển động giữa hai trục song song nhau hoặc chéo nhau – bộ truyền bánh răng trụ. Cũng có thể truyền chuyển động giữa hai 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 , 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 , 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. Hình 7.1- Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng Hình 7.2- Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng Hình 7.3- Bộ truyền bánh răng nón Hình 7.4- Các loại bộ truyền bánh răng trụ Nguyên lý làm việc của bộ truyền bánh răng: trục I quay với số vòng quay , thông qua mối ghép then làm cho bánh răng 1 quay. Răng của bánh 1 ăn khớp với răng của bánh 2, đẩy răng bánh 2 chuyển động làm bánh 2 quay nhờ đó mối ghép then trục II quay với số vòng quay n2. Truyền chuyển động bằng ăn khớp nên trong bộ truyền bánh răng hầu như không có trượt, hiệu suất của bộ truyền rất cao. 7.1.2. Phân loại bộ truyền bánh răng - Theo vị trí tương đối giữa các trục: + Các trục song song: truyền động bánh răng trụ + Các trục cắt nhau: truyền động bánh răng côn Hình 7.5: Các loại bộ truyền bánh răng côn - Theo tính chất di động của tâm bộ truyền: + Truyền động bình thường: các tâm bánh răng được cố định + Truyền động hành tinh: tâm của một hoặc nhiều bánh răng di động trong mặt phẳng quay - Theo phương của răng (so với các đường sinh): + Bộ truyền bánh răng thẳng + Bộ truyền bánh răng nghiêng - Theo vị trí ăn khớp: + Bộ truyền ăn khớp ngoài + Bộ truyền ăn khớp trong. - Theo kết cấu: + Bộ truyền hở + Bộ truyền kín 7.1.3. Ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng 7. 1.3.1. Ưu điểm + Kết cấu nhỏ, gọn khả năng tải lớn. + Hiệu suất truyền động cao + Tỷ số truyền không đổi. + Tuổi thọ cao, làm việc tin cậy 7.1.3.2. Nhược điểm: + Chế tạo tương đối phức tạp + Đòi hỏi độ chính xác cao. + Có nhiều tiếng ồn khi vận tốc lớn + Sử dụng không có lợi khi khoảng cách hai trục lớn. 7.1.3.3. Phạm vi sử dụng: Truyền động bánh răng được dùng rất nhiều trong các máy, từ những đồng hồ, khí cụ cho đến các máy hạng nặng, có thể truyền công suất từ nhỏ đến lớn , vận tốc có thể từ thấp đến rất cao v = 200m/s. Truyền động bánh răng là truyền động quay từ bánh răng chủ động sang bánh răng bị động nhờ sự ăn khớp của các răng khi chúng tiếp xúc với nhau. Phạm vi sử dụng: - Hiện nay dạng răng thân khai được dùng phổ biến. Bộ truyền bánh răng dùng nhiều và phổ biến trong ngành chế tạo máy. Đồng thời được sử dụng trong phạm vi khá rộng về công suất, tỷ số truyền và vận tốc. - Chọn cấp chính xác của bánh răng: Theo TCVN 20-63 có 12 cấp chính xác chế tạo bánh răng (từ 1¸12). Nhưng thường dùng nhất là cấp 6, 7, 8 và 9. Độ chính xác của bánh răng giảm dần theo thứ tự. Bảng 7.1: Chọn cấp chính xác của bánh răng Cấp chính xác Vận tốc tiếp tuyến không vượt quá (m/s). Phạm vi sử dụng Răng thẳng Răng nghiêng 6 30 30 Bộ truyền tốc độ cao 7 10 15 Bộ truyền có tốc độ tương đối cao và tải trọng trung bình 8 6 10 Bộ truyền yêu cầu chính xác trung bình 9 2 4 Bộ truyền có vận tốc và yêu cầu cấp 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 tuyến Pn, lực này làm cho răng chịu uốn và nén. Mặt khác khi ăn khớp các răng trượt lên nhau nên có lực ma sát Fms =Pn.f dưới tác dụng của các lực này răng chịu trạng thái ứng suất phức tạp. Ứng suất tiếp xúc stx và ứng suất uốn su là các ứng suất chủ yếu có ảnh hưởng quyết định đến khả năng làm việc của răng. Đối với mỗi răng, các ứng suất này thay 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 suất uốn và tróc rỗ bề mặt do ứng suất tiếp xúc. Vì có ma sát khi răng ăn khớp nên bề mặt răng có thể mòn hoặc dính. Dưới đây trình bày các dạng hỏng của răng và chỉ tiêu chủ yếu để tính toán bộ truyền. Hình 7.6: Lực tác dụng lên đôi răng ăn khớp và sơ đồ mạch động 7.2.1. 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 một chiều khi vết gẫy xuất hiện ở chân răng về phía chịu kéo chỗ góc lượn là nơi tập trung ứng 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 lần. Răng bị gãy bộ truyền mất khả năng làm việc, nhiều khi còn ảnh hưởng tới các chi tiết máy khác. Biện pháp khắc phục: Cần tính răng theo sức bền uốn. Tăng bán kính góc lượn chân 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 các hạt 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 để tránh hạt 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 ăn khớp, hai mặt răng có sự trượt tương đối, ứng suất tiếp xúc thay đổi theo chu kỳ mạch động gián đoạn nên trên mặt răng xuất hiện nhiều vết nứt. áp suất của chất bôi trơn tác dụng trong các vết nứt làm cho vết nứt phát triển thêm, cuối cùng mảnh kim loại bị tróc ra. Tróc răng có 2 loại: Nếu mặt răng có độ cứng HB£350 thì ở chỗ tập trung ứng suất xuất hiện các vết 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 mặt răng va gọi là tróc lan. Tác hại: Mặt răng không nhẵn, chóng mòn, dạn răng bị méo mó, gây nên tải trọng động lớn. Biện pháp khắc phục: Cần phải tính răng theo sức bền tiếp xúc, tăng độ cứng và độ 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 và vận tốc cao. Như vậy tại chỗ răng ăn khớp nhiệt độ sẽ cao, màng dầu bị phá vỡ làm cho răng tiếp xúc với nhau. Khi đôi răng chuyển động tương đối, những mảnh kim loại nhỏ 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 hỏng do tróc mặt răng. Để hạn chế dạng hỏng này cần tính răng theo sức bền tiếp xúc. (stx) Truyền động hở rộng thường bị gẫy và mòn là chủ yếu. Đến nay chưa có cơ sở tính toán bánh răng mòn. Vì vậy để hạn chế hiện tượng gẫy răng cần tính răng theo sức bền uốn (su). 7.3. 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 bền tiếp xúc. Tuỳ theo tải trọng và điều kiện làm việc mà dùng vật liệu chế tạo bánh răng như sau: Bánh răng chịu tải trọng nhỏ dùng thép có hàm lượng các bon trung bình như: CT5, CT6 hoặc thép 40, 45, 50 thường hoá. Bánh răng chịu tải trọng vừa dùng thép có hàm lượng các bon trung bình 40,45 hoặc thép hợp kim 40x, 40xh tôi cứng toàn bộ hoặc tôi bề mặt. Trường hợp bánh răng có kích thước lớn có thể dùng thép đúc 35p, 40p, 45p, 50p. Bánh răng có kích thước lớn, chịu tải trọng nhỏ, truyền động hở bôi trơn kém có thể dùng gang: CЧ 15-32, CЧ 18-26, CЧ 24-44. Ngoài ra còn dùng vật liệu phi kim loại để chế tạo bánh răng nhỏ chịu tải yếu, giảm tiếng ồn, giảm tải trọng động. Khi chọn vật liệu cho một cặp bánh răng ăn khớp với nhau cần chú ý: Bánh nhỏ làm việc nhiều, chân răng bé nên mòn nhiều chóng bị gẫy hơn bánh răng lớn. Vì vậy vật liệu chế tạo bánh răng nhỏ cần phải chọn tốt hơn bánh răng lớn. Trường hợp hai bánh răng cùng loại vật liệu thì phải chọn phương pháp nhiệt luyện bánh răng nhỏ có độ cứng bề mặt lớn hơn. Thường HB bánh nhỏ = (1,1¸1,4) HB bánh răng lớn. 7.3.2. Ứng suất cho phép 7.3.2.1. Ứng suất uốn cho phép + Trường hợp bánh răng làm việc một chiều, ứng suất cho phép là ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ mạch động và tính theo công thức: (7.1) + Trường hợp bánh răng làm việc hai chiều, ứng suất cho phép là ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng, và tính theo công thức: (7.2) s-1 tra bảng 7.10. Trong đó: s-1 giới hạn mỏi của chu kỳ đối xứng có thể tra bảng hoặc tính gần đúng: s-1»0,25(sB+sch) +50N/mm2 đối với thép rèn. s-1= 0,22(sB+sch) +50N/mm2 đối với thép đúc. sb, sch : Giới hạn bền và giới hạn chảy của vật liệu. n: Hệ số an toàn, thường lấy n=1,5 ¸2,2. Trị số nhỏ dùng cho bánh răng thép thấm các bon, thấm nitơ, hoặc bánh răng gang. Trị số lớn dùng cho bánh răng thép thường hoá và tôi. Ks: Hệ số tập trung ứng suất ở chân răng, lấy Ks =1,5¸1,8. Trị số nhỏ dùng cho bánh răng thép thấm các bon, thấm nitơ, hoặc bánh răng gang. Trị số lớn dùng cho bánh răng thép thường hoá vào tôi. 7.3.2.1. Ứng suất tiếp xúc Ứng suất tiếp xúc cho phép phụ thuộc vào cơ tính của vật liệu, phương pháp nhiệt luyện hoá và hoá nhiệt luyện - Đối với thép có độ rắn HB£ 350 thì [s]tx =2,75HB - Đối với thép có độ rắn HB >350 thì [s] =C.HRC Trong đó: C- là hệ số tỷ lệ C =19,6¸30,4 HB - Độ rắn Brinen HRC - Độ rắn Rôcoen Đối với gang [s]tx =1,47HB Đơn vị ứng suất tiếp: N/mm2 7.3.3. Các khái niệm về sự ăn khớp của bộ thuyền bánh răng Quá trình ăn khớp là quá trình tiếp xúc của một cặp biên dạng răng của một cặp bánh răng trong quá trình làm việc. Hai biên dạng răng là hai đường thân khai nên nó chỉ tiếp xúc với nhau trên đường ăn khớp Đường ăn khớp là đường tiếp tuyến chung của hai vòng cơ sở của hai bánh răng và cũng là đường pháp tuyến chung của hai biên dạng răng đang tiếp xúc, nó được xác định bởi hai điểm vào khớp và ra khớp Điểm vào khớp là điểm tiếp xúc đầu tiên giữa hai răng trong chân khớp. với tới xa nhất nằm trên vòng đỉnh của bánh bị động, ký hiệu là V. Điểm ra khớp là điểm tiếp xúc cuối cùng trong quá trình ăn khớp của hai răng, nó là điểm với tới xa nhất nằm trên vòng đỉnh của bánh chủ động, ký hiệu là điểm R. Đoạn VR gọi là đoạn ăn khớp thực còn đoạn N1N2 gọi là đoạn ăn khớp lý thuyết. VR < N1N2. Đường ăn khớp cắt đường nối hai tâm bánh răng tại P gọi là tâm ăn khớp. Đường tròn đi qua tâm ăn khớp P có tâm 01 gọi là vòng lăn của bánh 1 và cũng là vòng chia của bánh 1. Đường tròn đi qua tâm ăn khớp P có tâm 02 gọi là vòng lăn của bánh 2 và cũng là vòng chia của bánh 2. Vòng lăn của hai bánh khi ăn khớp lăn không trượt trên nhau. a gọi là góc ăn khớp, thường a=200. Sự trùng khớp là hiện tượng trước khi cặp này vào khớp thì cặp kia chưa ra 2 khớp, gọi là hệ số trùng khớp, thường lấy e =1,4¸1,7, trị số nhỏ lấy cho bánh răng thẳng, trị số lớn lấy cho bánh răng nghiêng. Trong đó: VR: là đoạn ăn khớp. tn: là bước răng pháp tuyến (là khoảng cách giữa biên dạng răng cùng phía của 2 răng kế nhau, được đo trong mặt phẳng pháp tuyến là mặt phẳng vuông góc với răng). Dd2 Dc2 D2 Hình 7.7: Các thông số hình học của bộ truyền bánh răng 7.4. TRUYỀN ĐỘNG BÁNH TRỤ RĂNG THẲNG 7.4.1. Các thông số hình học chủ yếu của bánh răng: Bước răng t: là khoảng cách giữa hai biên dạng cùng phía của hai răng kề nhau được đo trên vòng chia. Mô đun m: Đường kính vòng chia (vòng lăn): ; Chiều cao đỉnh răng: Chiều chân răng: Chiều cao răng: Đường kính vòng đỉnh răng: Đường kính vòng chân răng: Khoảng cách hai tâm bánh răng: Tỷ số truyền: Trong đó: D1, D2, Z1, Z2 là đường kính vòng chia và số răng của bánh chủ động và bánh bị động. 7.4.2. Lực tác dụng: P T Pn Hình 7.8: Sơ đồ các lực tác dụng lên răng của bánh răng Khi vào khớp răng bánh chủ động tác dụng lên bánh bị động một hệ lực phân bố đều trên chiều dài răng. Gọi Pn là lực tổng hợp của hệ lực này tác dụng tạo tâm ăn khớp (bỏ qua lực max) phân tích Pn ra hai thành phần: T hướng về tâm bánh răng, gọi là lực hướng tâm: T=P.tga P hướng theo đường tiếp tuyến chung của hai vòng lăn, gọi là lực tiếp tuyến chiều của P ngược với chiều quay của bánh răng chủ động, cùng chiều với chiều của bánh bị động. Có thể tính P theo mô men xoắn hoặc công xuất N. (7.3) Trong đó (7.4) Mx: Mô men xoắn (N.mm). a: Góc ăn khớp thường lấy giá trị a=200 nên tga=0.364. d- Đường kính vòng chia (mm). N- Công xuất mà bộ truyền cần truyền (kW). v- Vận tốc tiếp tuyến (m/s). 7.4.3 . Tính theo sức bền uốn. Hình 7.9: Biểu đồ ứng suất Khi Pn tác dụng lên đầu răng thì tiết diện chân răng ngắn nhất. Phân tích lực Pn ra 2 thành phần có: T=Pn.sina gây nên ứng suất nén s1. P=Pn.cosa gây nên ứng suất uốn s2 ở chân răng. Qua hình vẽ thấy ứng suất tổng lớn nhất ở chân răng phía K nhưng ở chân răng phía K’ chịu ứng suất kéo, nên vết nứt thường xuất hiện và phát triển tại đó. ứng suất phía K’ là: (7.5) Trong đó: : (7.6) WU: là mô men chống uốn F=a.b; là diện tích tại chân răng a: Chiều dầy chân răng b: Chiều dài chân răng l: khoảng cách từ lực uốn đến tiết diện chân răng Thay , , rồi nhân tử số và mẫu số của biểu thức (7.5) với m có (7.7) Đặt (7.8) - Điều kiện bền uốn là: (7.9) Trong đó: y- Là hệ số dạng răng, tra theo bảng 7.8. p- Là lực tiếp tuyến. (7.10) - Do điều kiện làm việc thực tế: Có tải trọng động, răng bị mòn, nên công thức bền uốn có dạng (7.11) Thay vào P ta có: (7.12) Công thức (7.12) dùng để kiểm nghiệm sức bền uốn khi đã biết mô đun m, số răng Z, chiều dài răng b và biết điều kiện làm việc của bộ truyền. Khi cần xác định kích thước của bộ truyền thì tiến hành như sau: Đặt là hệ số chiều dài răng, rồi sau đó thay vào (7.12), qua biến đổi sẽ tính được môđun của bộ truyền theo công thức sau: (7.13). Sau khi xác định được m cần tra bảng 7.3 chọn m theo tiêu chuẩn. - Ý nghĩa và cách chọn các số liệu trong hai công thức (7.12) và (7.13): g- Hệ số mòn răng: - Khi mòn 10% thì g=1,25. - Khi mòn 20% thì g=1,5. - Khi mòn 30% thì g=2. - Trong truyền động kín g=1 -Hệ số chiều dài răng: - Bánh răng chế tạo bằng phương pháp đúc lấy =6¸10. - Bánh răng chế tạo bằng gia công cơ khí: =10¸20. Khi thiết kế thường chọn =10¸12. Z- Số răng, thường chọn số răng bánh nhỏ (chủ động) như sau: - Bộ truyền quay tay: Z1=12¸16. - Bộ truyền quay bằng động cơ: Z1=17¸30. y- Hệ số dạng răng phụ thuộc vào số răng Z, tra bảng 7.8 K- Hệ số tải trọng: [sk]- ứng suất uốn cho phép có thể tính, hoặc tra theo bảng 7.10 *Chú ý: Khi nghiệm bền uốn thì: - Nếu hai bánh răng cùng vật liệu thì nghiệm cho bánh răng nhỏ. - Nếu hai bánh răng khác vật liêu thì tính tích số y1.[su]1 và y2.[su]2 so sánh và nghiệm cho bánh răng nào có tích số y.[su] nhỏ hơn. 7.4.4 Tính theo sức bền tiếp xúc. Khi làm việc mặt răng của hai bánh răng chịu ứng suất tiếp xúc phân bố không đều. Xuất phát từ điều kiện bền ứng suất tiếp xúc lớn nhất của Héc, có điều kiện bền tiếp xúc ở trường hợp hai bánh răng bằng thép là: (7.14). Khi thiết kế bộ truyền, đặt gọi là hệ số độ rộng bánh răng. Thay vào (7.14) biến đổi công thức tính khoảng cách hai tâm bánh răng theo sức bền tiếp xúc ta được: (7.15). Sau khi tính được khoảng cách A cần tính môđun m theo công thức kinh nghiệm: m=(0,01¸0,02).A, sau đó căn cứ vào khoảng giá trị trên, tra chọn m theo tiêu chuẩn ở bảng 7.3 Ý nghĩa và cách xác định các đại lượng trong công thức (7.14), (7.15). + A: khoảng cách tâm hai bánh răng (mm). + i: Tỷ số truyền của bộ truyền. + Đại lượng (i±1) dùng dấu (+) khi bánh răng ăn khớp ngoài dấu (-) khi bánh răng ăn khớp trong. +n2: Tốc độ quay của bánh răng bị động (vòng/ phút). +N: Công suất truyền đi của bánh răng chủ động (kW). +[stx]: ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh răng lớn, có thể tính theo các công thức đã biết hoặc tra bảng 7.10. b- Hệ số tải trọng (chọn hoặc tính như ở phần tính theo sức bền uốn), b = A. yA, chọn giá trị trong khoảng yA=0,2¸0,4. 7.4.5. Trình tự tính toán bộ truyền bánh trụ răng thẳng. 7.4.5.1. Đối với bộ truyền hở Trình tự tính toán gồm 4 bước 1. Chọn vật liệu 2 bánh răng và xác định ứng suất uốn cho phép. - Chọn vật liệu bánh răng theo bảng 7.4 và bảng 7.9. - Xác định [su] theo công thức đã biết hoặc tra bảng 7.10. 2. Tính mô đun m sơ bộ. -Tính môđun m sơ bộ theo công thức. Trong đó Z1 tự chọn Z1=12¸16 (nếu bộ truyền bánh răng vận hành được quay bằng tay), Z1=17¸30 (nếu bộ truyền bánh răng vận hành được quay bằng động cơ). Sau đó tính Z2=i.Z1. g: Chọn theo độ mòn cho phép mà đầu bài cho. jm:Chọn theo răng đúc hay răng phay. K: Tạm chọn theo vị trí bánh răng trên trục. y: Tra bảng 7.8 tùy theo giá trị số răng Z. Tính môđun theo bánh răng nào có tích y.[su] nhỏ (vì hai bánh răng khác vật liệu) và tính theo bánh răng nhỏ (với hai bánh răng cùng vật liệu) và cùng phương pháp nhiệt luyện. Sau đó tra chọn mô đun m theo tiêu chuẩn bảng 7.3. 3. Nghiệm uốn răng theo công thức. Trong đó: b =jm.m. (với m tiêu chuẩn) K=Kđ.Kt (tính lại chính xác hệ số K ). Khi nghiệm có thể xảy ra 1 trong các trường hợp sau: - Nếu su hoặc su>[su] dưới 5% thì coi như an toàn về uốn. Nghĩa là su hoặc thì an toàn về uốn. - Nếu sx>[su] quá nhiều thì tăng m hoặc chọn lại vật liệu. 4. Tính các kích thước chủ yếu của bộ truyền. d1=m.Z1. d2=m.Z2. dd1=d1+2m. dd2=d2+2m. dc1=d1-2,5m dc2=d2-2,5m 5. Tính lực tác dụng - Lực vòng: - Lực hướng tâm: 7.4.5.2. Đối với bộ truyền kín: 1. Chọn vật liệu và xác định [su], [stx] - Chọn vật liệu theo bảng 7.2 và bảng 7.3 - Tra [su], [stx] theo công thức đã biết hoặc tra bảng 7.4 Bảng 7.2: Hướng dẫn chọn phối hợp một số loại thép chế tạo bánh răng nhỏ với bánh răng lớn khi độ rắn bề mặt HB ≤ 350 Loại thép Bánh nhỏ Bánh lớn Bánh nhỏ Bánh lớn Bánh nhỏ Bánh lớn 45 35 35Л 40Л 50Л 40 45 50Л 55Л 30XГC 35X 40X 40ГЛ 50 35 45Л 35X hoặc 40X 50 55 55Л 40ГЛ 40XH 35X 40X 55Л 40ГЛ 55 45 55Л Bảng 7.3: Hướng dẫn chọn phối hợp một số loại thép chế tạo bánh răng nhỏ với bánh răng lớn khi độ rắn bề mặt HB > 350 Loại thép Bánh nhỏ Bánh lớn 45 hoặc 50 35 hoặc 40 55 " 50Г 40 " 50 35X " 40X 50 " 55 40XH 35X " 40X 15X hoặc 20X 15X hoặc 20X 12XH3A, 20XH3A, 18XГT 12XH3A, 20XH3A, 18XГT Bảng 7.4: Trị số ứng suất cho phép của bánh răng Vật liệu Nhiệt luyện Trị số N/mm2 Nhiệt luyện Trị số N/mm2 [s]u [s-1]u [s]tx [s]u [s-1]u [s]tx CЧ15-32 CT5 CT6 15 20 35 40 45 50 45Л 15X 20X 40X 40XH Thường hoá và ủ n= 1,6 ks=1,5 50,5 155 175 113 118 138 156 164 166 140 190 220 290 290 34 104 117 75 79 92 104 108 110 94 126 146 192 192 394 470 550 394 410 450 600 665 665 440 495 495 600 570 Tôi cứng - - - 106 108 105 116 121 122 112 174 200 214 214 - - - 68,5 72 77 68 80 81 74 116 133 141 141 - - - - 1200 1080 - 1200 1300 - 1650 1650 1250 1250 2. Chọn sơ bộ hệ số tải trọng K . Trị số nhỏ dùng cho bộ truyền chế tạo bằng vật liệu có khả năng chạy mòn, các ổ bố trí đối xứng so với bánh răng hoặc bộ truyền có vận tốc thấp. 3. Chọn hệ số rộng bánh răng. Với bánh răng hình trụ: + Bộ truyền chịu tải nhỏ (hộp sô): + Bộ truyền chịu tải trung bình: + Bộ truyền chịu tải lớn: ( Chọn cho hộp giảm tốc công nghiệp thường dùng) 4. Xác định khoảng cách trục A Dấu “+” dùng cho bộ truyền ăn khớp ngoài, dấu “-” dùng cho bộ truyền ăn khớp trong. 5. Tính vận tốc vòng v của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng. (m/s) Khi biết vận tốc v chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng, theo bảng 7.5 Bảng 7.5: Chọn cấp chính xác của bánh răng Loại bánh răng Cấp