TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG CÔN RĂNG CONG – TÍNH TOÁN HÌNH HỌC
Spiral bevel gear pais – Calculation of geometry
Lời nói đầu
TCVN 3690 : 1981 do Viện Thiết kế máy Công nghiệp – Bộ cơ khí và Luyện kim biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng trình duyệt, Ủy ban Khoa học và Kỹ thuật Nhà nước (nay là Bộ Khoa học và Công nghệ) ban hành.
Tiêu chuẩn này được chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam cùng số hiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định tại khoản 1 điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 điều 6 Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.
TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG CÔN RĂNG CONG – TÍNH TOÁN HÌNH HỌC
Spiral bevel gear pais – Calculation of geometry
Tiêu chuẩn này áp dụng cho bộ truyền bánh răng côn răng cong tròn, ăn khớp ngoài, được gia công bằng phương pháp lăn, có góc trục từ 100 đến 1500, góc nghiêng của răng từ 00 đến 450 prôfin góc của răng thẳng.
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp tính toán các thông số hình học của bộ truyền cũng như các thông số hình học của bánh răng được đưa vào bản vẽ chế tạo.
Tiêu chuẩn này không áp dụng cho bộ truyền có công dụng đặc biệt (cầu truyền động của ôtô, máy kéo v.v…)
1.1. Sơ đồ nguyên lý tính toán hình học được nêu trên hình vẽ.
1.2. Thuật ngữ và ký hiệu được dùng trong tiêu chuẩn này phù hợp với các tài liệu kỹ thuật đã xét duyệt.
1.3. Tên gọi các thông số đưa vào bản vẽ chế tạo bánh răng trong các bảng của tiêu chuẩn này được in đậm nét.
1.4. Các chỉ số “1,, và “2,, kèm theo các thông số tương ứng với bánh răng nhỏ và của bộ truyền. Khi không có các chỉ số trên kèm theo, các thông số sẽ tương ứng với bánh răng bất kỳ trong bộ truyền.
1.5. Đối với các thông số của prôfin răng không có chỉ dẫn phụ kèm theo thì các thông số đó được cho trong mặt cắt pháp tính toán.
1.6. Kích thước danh nghĩa của bộ truyền và bánh răng được xác định bằng tính toán.
1.7. Độ chính xác tính toán theo các công thức của tiêu chuẩn và phụ lục tiêu chuẩn được qui định như sau:
Kích thước chiều dài - độ chính xác không thấp hơn 0,0001 mm;
Đại lượng không thứ nguyên - độ chính xác không thấp hơn 0,0001:
Kích thước góc độ chính xác không thấp hơn 1;
Đại lượng giác – độ chính xác không thấp hơn 0,00001;
Tỷ số truyền, số răng của bánh răng tương đương, hệ số dịch chỉnh và hệ số thay đổi chiều dày răng - độ chính xác không thấp hơn 0,01;
1.8. Ví dụ tính toán được nêu trong Phụ lục 7.
Sơ đồ nguyên lý tính toán hình học
2. Tính toán các thông số hình học
Số liệu ban đầu đã cho để tính toán
Bảng 1
Tên thông số | Ký hiệu | |
Số răng | Bánh răng nhỏ | Z1 |
Bánh răng lớn | Z2 | |
Mô đun | Pháp trung bình (tính toán) | mn |
Mặt ngoài | mte | |
Góc nghiêng trung bình của răng (tính toán) | bn | |
Hướng răng | Bánh răng nhỏ | - |
Bánh răng lớn | - | |
Góc trục | å | |
Pôrôfin góc trong mặt pháp trung bình | Góc pôrôfin | an |
Hệ số chiều cao đầu răng | h*a | |
Hệ số khe hở hướng tâm | c* | |
Hệ số bán kính cong đường lượn tại điểm giới hạn của pôrôfin răng | r*¦ |
CHÚ THÍCH:
1. Việc lựa chọn các số liệu ban đầu đã cho để tính toán được giới thiệu trong Phụ lục 1;
2. Môđun pháp trung bình (tính toán) mP hoặc mô đun mặt ngoài mte được dùng làm số liệu ban đầu để tính toán.
Bảng 2 – Tính toán các thông số hình học cơ bản
Tên thông số | Ký hiệu | Công thức tính toán và chỉ dẫn | ||||||
1 | 2 | 3 | ||||||
CHỌN DẠNG RĂNG DỌC | ||||||||
1. Số răng của bánh răng phẳng | Zc | khi å = 900 | ||||||
2. Chiều dài côn trung bình (khi cho mn) | R | |||||||
3. Chiều dài côn ngoài (khi cho mte) | Re | |||||||
4. Chọn dạng răng dọc | - | Việc lựa chọn dạng răng dọc và đường kính d0 được giới thiệu trong Phụ lục 2 | ||||||
5. Đường kính danh nghĩa của đầu dao (đá mài) | d0 | |||||||
TÍNH CÁC THÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN | ||||||||
6. Góc côn chia | d | Khi å = 900, tgd1 = ,s = 900 − d 1 Z 2 1 Khi góc ∑ ≠ 0 góc d được xác định với độ chính xác đến 2’ Các góc d cần nằm trong giới hạn 5 - 250 | ||||||
7. Chiều rộng vành răng | b | 1. Nên lấy b ≤ 0,35R hoặc b ≤ 0,3Re và b ≤ 14mn hoặc b ≤ 10 mte. Đối với các bánh răng có mn ≤ 2 mm cũng như các bánh răng có dạng dọc III chiều rộng vành răng không được vượt quá 0,3R hoặc 0,25Re và 12mn hoặc 8mte. Các trị số tính toán của b khi mn > 1 mm được làm tròn với số nguyên, khi mn > 1 tới 0,5 mm và phải so sánh đối chiếu với các trị số cho phép để chọn đường kính dầu dao (Bảng 2, Phụ lục 2) 2. Đối với các bộ truyền có thông số theo các tài liệu đã xét duyệt, chiều rộng vành răng được chọn theo tiêu chuẩn chỉ dẫn tương ứng. | ||||||
8. Tỷ số truyền | u | u = | ||||||
9. Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng côn tương đương | Uvb | được xác định đối với bộ truyền có å ≠ 900 | ||||||
10. Số răng của bánh răng côn nhỏ tương đương | Zvb1 | Zvb1 = được xác định đối với bộ truyền có å ≠ 900 | ||||||
11. Hệ số dịch chỉnh của bánh răng nhỏ | Xn1 | Nên chọn tỷ số X n1 và Xt1 theo Phụ lục 3. | ||||||
12. Hệ số thay đổi chiều dày tính toán của bánh răng | Xt1 | |||||||
TÍNH TOÁN KHI CHO TRƯỚC MÔĐUN PHÁP TRUNG BÌNH (TÍNH TOÁN) | ||||||||
13. Độ mở dao của đầu dao gia công tính hai mặt răng bánh răng | W2 | Nếu chọn mn và xt1 theo Bảng 2 của Phụ lục 1 thì W2 được chọn theo bảng này. Trong các trường hợp khác Trị số tính toán được của W2’ được làm tròn tới trị số gần đúng theo Bảng 2 của Phụ lục 1 hoặc tới trị số có thể chấp nhận được trong sản xuất; khi đó phải tuân theo những điều kiện sau: a) Khi Xt1 = 0 và mn > 1mm 0,06mn ≥ (W2’ – W2 ) ≥ 0,02mn; Khi Xt1 = 1 và mn ≤ 1 mm 0,1mn ≥ (W2’ – W2) ≥ - 0,02mn Lượng điều chỉnh chiều cao chân răng dh¦ = 0,5(W2' − W2)ctgan b) Khi Xt ≠ 0 và mn > 2 mm 0,05mn ≥ (W2’ – W2) ≥ - 0,05 mm Trị số Xt1 được xác định chính xác theo công thức: Nếu các bất đẳng thức trong mục a và b không thỏa mãn, cần tính trị số mn theo công thức: Theo trị số mn, tính chính xác trị số R (mục 2) và tiến hành các tính toán tiếp theo. | ||||||
14. Khoảng cách mặt mút ngoài tới mặt cắt tính toán. | le | le = 0,5b Nếu cần giữ không đổi các kích thước sơ bộ đã cho của bộ truyền Re ,mte, cho phép dịch chuyển mặt cắt tính toán so với vị trí trung bình của chiều rộng vành răng. Khi đó vị trí của mặt cắt tính toán được xác định theo một trong các công thức: le = Re’ - R; Trị số le phải nằm trong giới hạn (0,4 – 0,6).b Nếu điều kiện này không thỏa mãn cân thay đổi các số liệu ban đầu để tính toán, ví dụ bn | ||||||
15. Chiều dài côn ngoài | Re | Re = R + 1 | ||||||
16. Môđun mặt ngoài | mte | mte = | ||||||
TÍNH TOÁN KHI CHO TRƯỚC MÔĐUN MẶT NGOÀI | ||||||||
17. Độ mở dao đầu dao gia công tính hai mặt răng bánh răng | W2 | tgan + Xt1 cosbn Trước tiên cần tính với k1 = 1 ứng với vị trí của mặt cắt tính toán ở giữa vành răng. Trị số tính toán được quy tròn tới trị số đã cho của tiêu chuẩn về đầu dao cắt răng hoặc tới trị số đã có trong sản xuất Nếu kết quả tính toán cần phải làm tròn, đồng thời cần giữ mte không đổi thì có thể tăng hoặc giảm Xt1 không lớn hơn 0,05 và bn (khi trị số ban đầu của nó lớn hơn 250 không lớn hơn 30, cũng như trị số k1 trong giới hạn 0,8 – 1,2 có thể thay đổi một trong những thông số trên hoặc thay đổi một số thông số kết hợp với nhau) | ||||||
18. Môđun tính toán | mn | mn = (mte − K1)cosb | ||||||
19. Chiều dài côn trung bình | R | R = | ||||||
20. Khoảng cách từ mặt ngoài tới mặt cắt tính toán | le | le = Re - R | ||||||
TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA BÁNH RĂNG | ||||||||
21. Chiều cao chân răng trong mặt cắt tính toán | hf | Dạng răng dọc I | Dạng răng dọc II | Dạng răng dọc III | ||||
Lượng điều chỉnh dh¦f chỉ tham gia vào công thức khi Xt1 = 0 và gia công hai mặt bánh răng và được chọn theo Bảng 2 Phụ lục 1 hoặc được tính theo Phụ lục 13 của bảng này. | ||||||||
22. Chiều dày pháp của răng trong mặt cắt tính toán | Sn | Sn1 = (0,5p + 2 xn1tgan + Xt1 )mn Sn2 = pmn − Sn1 | ||||||
23. Tổng các góc chân răng của bánh răng nhỏ và lớn | q¦å | Dạng răng dọc I | Dạng răng dọc II | Dang răng dọc III | ||||
| Khi bn = 0 q¦å = (phút) f ∑ zctg q¦å không được lớn hơn 900’ Khi bn ≠ 0 q¦å = ( (phút) Trị số K phải ở trong giới hạn 0 –500 (xem Phụ lục 4) khi mn ≥ 2 mm nên làm tròn tới bội của 20 |
| ||||||
24. Góc chân răng | q¦ | Dạng răng dọc I | Dạng răng dọc II | Dạng răng dọc III | ||||
các góc q¦1, q¦∑ , q¦2 tính theo phút | q¦ = 0 | |||||||
25. Góc đầu răng | qn | qa1 = q¦2 qa2 = q¦1 | qa1 = Ka1q¦1 qa2 = Ka2q¦1 Các hệ số Ka1, Ka2, khi prôfin gốc theo các tài liệu đã xét duyệt, được làm tròn theo Bảng 2 của Phụ lục 4. Nếu cần có trị số khe hở hướng tâm không đổi dọc theo chiều răng thì Ka1=1 khi đó cần kiểm tra mức giảm chiều dày răng trên mặt đỉnh răng (xem Bảng 4) |
| ||||
26. Độ tăng chiều cao đầu răng khi chuyển từ mặt cắt tính toán đến mặt ngoài | ∆hae | Dạng răng dọc I | Dạng răng dọc II | Dạng răng dọc III | ||||
|
| ∆hae = letgqa | ∆hae = 0 | |||||
27. Độ tăng chiều cao chân răng khi chuyển từ mặt cắt tính toán đến mặt cắt ngoài | ∆b¦e | ∆b¦e = le.tgqf | ∆b¦e = 0 | |||||
28. Độ giảm chiều cao đầu răng trong mặt cắt tính toán | dha | dha = 0 | dha2 = 0 | |||||
29. Chiều cao đầu răng trong mặt cắt tính toán | ha | |||||||
30. Chiều cao đầu răng trong mặt ngoài | hfe | hae = ha + ∆h¦e | hae = ha | |||||
31. Chiều cao răng trong mặt ngoài | hfe | Dạng răng dọc I | Dạng răng dọc II | Dạng răng dọc III | ||||
h¦e = h¦ + ∆h¦e |
| hfe = hf | ||||||
32. Chiều cao răng trong mặt ngoài | he | he = hae + hfe | ||||||
33. Góc côn đỉnh | da | da = d+qa | da = d | |||||
34. Góc côn đáy | d | d¦ = d+q¦ | d¦ = d | |||||
35. Đường kính chia trung bình | d | |||||||
36. Đường chia trong mặt ngoài | de | de = mtez | ||||||
37. Đường kính đỉnh răng trong mặt ngoài | dae | dae = de + 2hae cosd | ||||||
38. Khoảng cách từ đỉnh côn tới mặt phẳng chứa vòng đỉnh răng trong mặt ngoài | B | Dạng răng dọc I | Dạng răng dọc II | Dạng răng dọc III | ||||
S = Re cos d − hae sind e ae Khi å = 900, B1 = 0,5de2 − hae1 sin d1 B2 = 0,5de1 - hae sin d2 Trị số cosd được dùng với độ chính xác không thấp hơn 0,000001 | ||||||||
CHÚ THÍCH:
1. Khi cho môđun pháp trung bình, không cần tính theo các mục 3, 17, 18, 19 và 20; khi cho môđun mặt ngoài không cần tính theo các mục 2, 13, 14, 15, và 16;
2. Khi gia công tính riêng biệt mặt lồi và lõm của răng bánh răng không cần tính toán theo các mục 13 và 17.
3. Các công thức tính toán và chỉ dẫn theo các mục 23 – 25 đối với dạng răng dọc II không có tính chất bắt buộc.
Bảng 3 – Tính toán các kích thước đo răng
Tên thông số | Ký hiệu | Công thức tính toán và chỉ dẫn | |
1 | 2 | 3 | |
TÍNH TOÁN DÂY CUNG RĂNG CHIA VÀ CHIỀU CAO TỚI DÂY CUNG RĂNG CHIA TRONG MẶT VÁT TÍNH TOÁN | |||
1. Dây cung răng không đổi | = sn cos2an ở đây sn – theo Bảng 2 mục 22 | Nên đo bánh răng nhỏ khi trị số xn1 là bất kỳ. Khi xn ≤ 0,4 nên đo bánh răng lớn | |
2. Chiều cao tới dây cung răng không đổi | = ha − 0,25Sn sin 2an ở đây ha – theo Bảng 2 mục 29. | ||
TÍNH TOÁN DÂY CUNG RĂNG CHIA VÀ CHIỀU CAO TỚI DÂY CUNG RĂNG CHIA TRONG MẶT VÁT TÍNH TOÁN | |||
3. Nửa chiều dày góc của răng trong mặt cắt tính toán | Yn | Ở đây Sn theo Bảng 2 mục 22 d - theo Bảng 2, mục 6 | |
4. Hệ số, phụ thuộc chiều dày góc của răng trong mặt cắt tính toán | KYn | Trị số KYn được cho trong Bảng 1, Phụ lục 5 | |
5. Dây cung răng chia trong mặt cắt tính toán | = snKYn | Nên đo bánh răng nhỏ khi trị số sn1 là bất kỳ. Khi Xn1 ≤ 4,0 nên đo bánh răng lớn | |
6. Chiều cao tới dây cung răng chia trong mặt cắt tính toán | = ha + 0,25snYn | nt | |
7. Dây cung răng trên vòng tròn đồng tâm đường kính dy2 | Nên đo bánh răng lớn khi xn1 > 0,4 dy2= d2-mcx d2 | ||
8. Chiều cao tới đáy cung răng trên vòng tròn đồng tâm đường kính dy2 trong mặt cắt tính toán | |||
TÍNH TOÁN DÂY CUNG RĂNG VÀ CHIỀU CAO TỚI DÂY CUNG RĂNG CHIA TRONG MẶT CẮT PHÁP BẤT KỲ THEO CHIỀU RỘNG VÀNH RĂNG | |||
9. Góc nghiêng của răng ở mặt ngoài | bne | ở đây Re, R, d0 – theo Bảng 2, mục 2, 3, 5, 15, 19 | |
10. Góc nghiêng của răng ở mặt trong | bn1 | ở đây b – theo Bảng 2 mục 7. | |
11. Khoảng cách tính toán từ mặt ngoài tới mặt cắt đo | lx’
| ở đây sn – theo Bảng 2, mục 22 | |
12. Lượng dịch chuyển sơ bộ của mặt cắt đo. | lx” | Xác định bằng vẽ hoặc tính toán theo công thức lx” = 0,5 (dae − d'ae)(ctg da + tg b) cos b; ở đó dn, dae – theo Bảng 2 mục 33 và 37 | |
13. Khoảng cách từ mặt ngoài tới mặt cắt đo được chọn | lx | Trị số lớn hơn trong hai trị số lx’ hoặc lx” trong tính toán được ký hiệu l | |
14. Chiều dài côn tới mặt cắt đo | Rx | Rx = Re – lx | |
15. Góc nghiêng của răng trên mặt cắt đo | bnx | ||
16. Chiều dày răng trong mặt mút tương ứng với chiều dài côn Rx | stx | ở đây W2, q¦2 , hfe2 – theo Bảng 2, mục 13, 17, 24 và 31. | Khi gia công bằng phương pháp hai mặt răng ứng với độ mở dao đã cho |
sn – theo Bảng 2, mục 22 | Khi gia công bằng răng. | ||
17. Nửa chiều dày góc của răng trong mặt cắt đo | Ynx | Ở đây de - Bảng 2, mục 36 | |
18. Hệ số phụ thuộc vào chiều dây góc của răng trong mặt cắt đo | KYnx | Trị số KYnx được trong Bảng 1 Phụ lục 5 | |
19. Dây cung răng chia trong mặt cắt đo | = stx KYnx cos bnx Tùy theo phương pháp gia công bánh răng, trị số stx được tính theo công thức tương ứng trong mục 16 | Nên đo bánh răng nhỏ khi xn1 là bất kỳ khi xn1 ≤ 0,4 nên đo bánh răng lớn. | |
20. Hệ số tính chiều cao tới dây cung răng chia trong mặt cắt đo | Khx | Khx = 0,25 cos bnx |
|
21. Chiều cao tới dây cung răng chia | hax = hae + stx KhxYnx − lxtgqa ở đây qa - theo Bảng 2 mục 25 | xem chỉ dẫn trong mục 19 | |
22. Dây cung răng trên vòng tròn đồng tâm đường kính dyx2 trong mặt trong mặt cắt đo | = stx2 cos bnx KYnx2 +mntgan | Nên đo bánh răng lớn khi xn1 > 0.4dyx2 = dx2 − mn cosd2 ở đây dx2 =d | |
23. Chiều cao tới dây cung trên vòng đồng tâm đường kính dyx2 trong mặt cắt đo | = hae2+ stx Khx2Ynx2− lx2tgqa2 +0,5mn |
CHÚ THÍCH: Tiêu chuẩn không quy định việc lựa chọn mặt cắt đo và phương pháp kiểm tra các kích thước đo.
Bảng 4 – Kiểm tra chất lượng ăn khớp theo các chỉ tiêu hình học
Tên thông số | Ký hiệu | Công thức tính toán và chỉ dẫn |
1 | 2 | 3 |
KIỂM TRA KHÔNG CẮT CHÂN RĂNG Ở MẶT MÚT NGOÀI VÀ TRONG | ||
1. Góc Prôfin răng ở mặt ngoài | ate | Ở đây bne theo Bảng 3 mục 9 |
2. Góc Prôfin răng ở mặt trong | ati | Ở đây bni - theo Bảng 3 mục 10 |
3. Góc Prôfin trong mặt cắt tính toán | at | |
4. Chiều cao chân răng ở mặt trong | hfi | h¦i = h¦e − btgq¦ Ở đây b, hfe – theo Bảng 2 mục 7, 31 |
5. Chiều cao chân răng lớn ở mặt ngoài hạ chế sự cắt chân răng | h'¦e | Ở đây r¦0 - bán kính lượn đỉnh dao của dao Re, d - theo Bảng 2 mục 3 hoặc 16 và 15. Khi h'¦e ≥ h¦e sẽ không có cắt chân răng ở mặt mút ngoài |
6. Chiều cao chân răng lớn nhất ở mặt ngoài hạn chế sự cắt chân răng | h'¦i | Khi h'¦i ≥ h¦i sẽ không có cắt chân răng ở mặt mút trong |
KIỂM TRA CHIỀU DÀY PHÁP CỦA RĂNG TRÊN MẶT ĐỈNH TRONG MẶT CẮT TÍNH TOÁN | ||
7. Số răng của bánh răng trụ tương đương | zvt | zvt = Ở đây d - theo Bảng 2, mục 6. Tính toán đơn giản zvt được cho trên Hình 1, Phụ lục 5 |
8. Đường kính chia của bánh răng trụ tương đương trung bình | dvt | dvt = |
9. Đường kính đỉnh răng của bánh răng trụ tương đương trung bình | davt | davt = dvt + 2ha Ở đây ha – theo Bảng 2, mục 29 |
10. Góc Prôfin răng tại điểm trên vòng đỉnh răng của bánh răng trụ tương đương trung bình | atn | cosatn = cosat |
11. Góc nghiêng của răng trên mặt đỉnh trong mặt cắt tính toán | bna | |
12. Chiều dày pháp của răng trên mặt đỉnh trong mặt cắt tính toán, được tính theo tỷ lệ của môđun pháp | sna* | Trị số trong dấu ngoặc được xác định với độ chính xác không thấp hơn 0,000001. Khi số răng ztt lớn hơn 150, chiều dày pháp trên mặt đỉnh có thể xác định theo công thức: sna* ≥ 0,3 , khi cấu trúc của vật liệu răng bánh răng đồng nhất và sna* ≥ 0,4 . Khi có tăng bền bề mặt răng. Khi Prôfin gốc theo các tài liệu kỹ thuật đã được xét duyệt sna* được xác định gần đúng theo Hình 2 Phụ lục 5 |
KIỂM TRA ĐỘ GIẢM CHIỀU DÀY RĂNG TRÊN MẶT ĐỈNH | ||
13. Đường kính chia của bánh răng trụ tương đương với mặt ngoài | dvte | dvte = dvt - Ở đây Re, R – theo Bảng 2, mục 2 hoặc 19, 3 hoặc 15 |
14. Đường kính chia của bánh răng trụ tương đương với mặt trong | dvti | dvi = dvt - Ở đây Re, R theo Bảng 2, mục 7 |
15. Chiều cao đầu răng ở mặt trong | hai | hai = hae − btgqa Ở đây hae và qa - theo Bảng 2, mục 25 và 30 |
16. Đường kính đỉnh răng của bánh trụ tương đương với mặt ngoài | davte | davte = dvte + 2hae |
17. Đường kính đỉnh răng của bánh răng của bánh răng trụ tương đương với mặt trong | davti | davti = dvti + 2hai |
18. Góc Prôfin trên vòng đỉnh của bánh răng trụ tương đương với mặt ngoài | atae | cosatae = cosatae |
19. Góc prôfin trên vòng đỉnh răng của bánh răng trụ tương đương với mặt trong | atai | cosatai = cosati |
20. Góc nghiêng của răng trên mặt đỉnh vỏ mặt ngoài | bnae | tgbnae = tgbnae |
21. Góc nghiêng của răng trên mặt đỉnh ở mặt trong | bnai | tgbnai = tgbnai |
22. Chiều dây răng bánh răng nhỏ ở mặt ngoài | ste1 | Khi gia công bánh răng lớn bằng phương pháp hai mặt răng: Ở đây W2 – theo Bảng 2, mục 13 và 17. Khi gia công bánh răng lớn và nhỏ bằng phương pháp một mặt răng: Ở đây sn1 – theo Bảng 2, mục 22 |
23. Chiều dày răng bánh răng nhỏ ở mặt trong | sti1 | Khi gia công bánh răng lớn bằng phương pháp hai mặt răng: Khi gia công bánh răng nhỏ và lớn bằng phương pháp một mặt răng: |
24. Chiều dày răng bánh răng lớn ở mặt ngoài | ste2 | |
25. Chiều dày răng bánh răng lớn ở mặt trong | sti2 | |
26. Chiều dày pháp của răng trên mặt | snae | Khi zvt > 150 snae = ste cos bne − 2hae tgan |
27. Chiều dày pháp của răng trên mặt đỉnh ở mặt trong | snai | Khi zvt > 150 snai = sti cos bni − 2hai tgan |
28. Hệ số giảm chiều dày pháp của răng | Kg | Kg = Phải thỏa mãn điều kiện 0,7 ≤ Kg ≤ 1,3 |
29. Góc giảm chiều dày pháp của răng trên mặt đỉnh | ga | Phải thỏa mãn điều kiện − 0,05 ≤ ga ≤ 0,07 |
KIỂM TRA HỆ SỐ TRÙNG KHỚP | ||
30. Hệ số trùng khớp ngang | ea | ở đây: ea = ea + eb - ec |
31. Hệ số trùng khớp dọc | eb | eb được tính toán đơn giản theo Hình 3 Phụ lục 5. khi bn > 20 thì eb≥ 1,25 |
32. Hệ số trùng khớp tổng | eg | - đối với bộ truyền có vết tiếp xúc hạn chế eg = ea + eb - đối với bộ truyền có tiếp xúc không hạn chế |
CHÚ THÍCH: Việc kiểm tra được tiến hành khi các thông số của Prôfin gốc không theo các tài liệu đã xét duyệt, tiêu chuẩn hoặc khi không theo các chỉ dẫn trong các Phụ lục 1 đến Phụ lục 4 của tiêu chuẩn này.
Chọn số liệu ban đầu để tính toán
1. Tỷ số truyền. Số răng của các bánh răng côn
Bộ truyền bánh răng côn giảm tốc độ thường được chế tạo với tỷ số truyền u từ 1 đến 10. Nên ưu tiên sử dụng tỷ số truyền từ 1 đến 6,3 theo dãy Ra 10 TCVN 192 : 1966. Đối với bộ truyền của hộp giảm tốc, yêu cầu này bắt buộc.
Đối với bộ truyền tăng tốc không nên dùng tỷ số truyền lớn hơn 3,15.
Số răng của bánh răng nhỏ và bánh răng lớn của bộ truyền bánh răng côn có trục vuông góc nên chọn theo Bảng 1.
Số răng của các bánh răng côn thấm than nên chọn theo Hình 1.
Các bánh răng côn được làm tốt bằng nhiệt luyện có thể được chế tạo với số răng tương tự như đối với bánh răng không được làm tốt hoặc với số răng tăng hơn 10 % – 20 %.
Số răng nhỏ nhất cho phép của bộ truyền bánh răng côn răng cong tròn có trục vuông góc, Prôfin gốc theo các tài liệu đã xét duyệt.
Bảng 1
Số răng bánh răng nhỏ z1 | Số răng nhỏ nhất của bánh răng lớn z2 | Số răng bánh răng nhỏ z1 | Số răng nhỏ nhất của bánh răng lớn z2 |
1 | 2 | 3 | 4 |
6 | 34 khi bn ≥ 420 | 12 | 30 khi bn từ 00 đến 150 28 khi bn ≥ 200 26 khi bn trên 290 đến 450 |
7 | 33 khi bn ≥ 400 | 13 | 26 khi bn từ 00 đến 150 24 khi bn trên 150 đến 260 22 khi bn trên 290 đến 440 |
8 | 32 khi bn ≥ 380 | 14 | 20 khi bn từ 00 đến 450 |
9 | 31 khi bn ≥ 350 | 15 | 19 khi bn từ 00 đến 450 |
10 | 32 khi bn ≥ 280 30 khi bn ≥ 320n | 16 | 18 khi bn từ 00 đến 450 |
Giản đồ để xác định số răng các bánh răng côn nhỏ (an = 200, å = 900)
(xem Hình 1)
Ví dụ de1 = 300 mm; u = 4; bn = 350
Theo giản đồ xác định được z1 = 25,5 » 25
Trong hệ thống tính toán theo tiêu chuẩn này, môđun pháp mn ở giữa chiều rộng vành răng hoặc trong mặt cắt tính toán gần với điểm giữa chiều rộng vành răng được dùng làm môđun tính toán.
Có thể thay môđun pháp trung bình mn bằng môđun mặt ngoài mte trong số liệu ban đầu để tính toán. Chẳng hạn đối với bộ truyền của hộp giảm tốc có các thông số đã được tiêu chuẩn hóa, như đường kính chia ở mặt ngoài de2, trước tiên cần xác định môđun mặt ngoài mte=. Sau đó dùng mte làm số liệu ban đầu cho quá trình tính toán.
Khi mn < 2 mm chỉ nên dùng môđun pháp trung bình làm số liệu ban đầu để tính toán.
Môđun mn nên chọn theo TCVN 2257 : 1977 tương ứng với độ mở dao của đầu dao đã được tiêu chuẩn hóa (Bảng 2).
Cho phép dùng các trị số mn lẻ và không tiêu chuẩn. Khi có đầu dao cắt răng và độ mở dao W2, mô đun mn được xác định theo công thức:
Khi Prôfin gốc theo các tài liệu đã xét duyệt.
Hình 1
Nếu chiều dài côn ngoài là Re là số liệu ban đầu để tính toán, môđun pháp tính toán mn được xác định theo công thức:
3. Góc nghiêng của răng và hướng răng
Góc nghiêng tính toán của răng bn có thể nằm trong giới hạn 0 – 450. Nên dùng một trong các trị số của dãy sau: 0; 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40; 450.
Nên ưu tiên sử dụng góc nghiêng bn = 350. Khi z1 từ 6 đến 12 trị số bn được chọn trong Bảng 1.
Nên chọn góc bn sao cho hệ số trùng khớp dọc ep không nhỏ hơn 1,25; khi cần bảo đảm mức êm của bộ truyền là lớn nhất thì ep ≥ 1, 6 (xem Hình 3 Phụ lục 5).
Khi chọn góc bn cũng cần chú ý tới mức tăng tải trọng trên ổ tựa và trục khi tăng bn.
Bảng 3 giới thiệu các công thức để xác định trị số và hướng của các lực chiều trục và hướng tâm trong ăn khớp của bánh răng côn răng cong tròn, còn Hình 3 là đồ thị để xác định trị số và hướng của lực chiều trục trong bộ truyền bánh răng côn răng cong tròn có trục vuông góc khi góc prôfin của Prôfin góc an = 200.
Khi hướng răng và hướng quay trùng nhau, nếu quan sát từ phía đỉnh côn chia của bánh răng côn chủ động trong bộ truyền giảm tốc từ phía đỉnh côn chia của bánh răng côn bị động trong các bộ truyền tăng tốc, lực chiều trục trên các bánh răng này sẽ hướng từ phía đỉnh côn chia.
Các bánh răng đối tiếp có hướng răng ngược chiều nhau.
Khi thiết kế các bánh răng côn có dạng dọc I, trong một số trường hợp việc lựa chọn góc nghiêng tính toán của răng cần chú ý tới số hiệu dao dùng khi cắt răng.
Độ mở dao W2 của đầu dao và trị số tương ứng của hệ số thay đổi chiều dày tính toán của răng bánh răng nhỏ
xt1 và môđun pháp trung bình mn.
Bảng 2
Môđun pháp trung bình mn | Xt1 | W2 | dh¦ | xt1 | W2 | Xt1 | W2 | |
Dãy 1 | Dãy 2 | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
0,4
0,5
0,6
0,8
1,0
1,25
1,5
2,0
2,5
3,0
4,0
5,0
6,0
8,0
10
12
16
20
25 |
0,45
0,55
0,7
0,9
1,125
1,375
1,75
2,25
2,75
3,5
4,5
5,5
7,0
9,0
11
14
18
22 | 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 | 0,20 0,25 0,25 0,32 0,32 0,40 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10 1,3 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,6 2,8 3,2 3,6 4,00 4,6 5,2 6,0 6,5 7,0 8,0 9,0 10 12 13 14 16 | 0,048 0,020 0,060 0,085 0,045 0,016 0,097 0,040 - 0,016 0,060 0,036 0,012 - 0,010 0,077 0,030 0,119 0,072 0,024 - 0,024 0,155 0,060 0,239 0,143 0,048 - 0,047 0,036 0,120 - 0,071 0,150 0,371 - 0,095 0,374 0,789 - 0,143 0,299 0,741 0,718 | - - - - - - - - - - - - - - 0,04 0,05 0,06 0,07 0,07 0,08 0,04 0,05 0,06 0,07 0,10 0,08 0,09 0,06 0,08 0,07 0,09 0,05 0,09 0,06 0,04 0,07 0,06 | - - - - - - - - - - - - - - 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,6 2,8 3,2 3,6 4,0 4,6 5,2 6,0 6,5 7,0 8,0 9 10,0 12,0 13,0 14,0 16,0 18,0 | - - - - - - - - - - - - - - 0,14 0,14 0,14 0,14 0,20 0,14 0,14 0,14 0,14 0,18 0,20 0,20 0,15 0,12 0,14 0,16 0,17 0,2 0,12 0,12 0,14 0,16 0,14 | - - - - - - - - - - - - - - 1,6 1,8 2,0 2,2 2,6 2,8 3,2 3,6 4,0 4,6 5,2 6,0 6,5 7,0 8,0 9,0 10,0 12,0 13,0 14,0 16,0 18,0 20,0 |
CHÚ THÍCH: dh¦- Lượng điều chỉnh chiều cao chân răng (xem Bảng 2 mục 21 của tiêu chuẩn này)
Bảng 3 - Công thức để xác định lực ăn khớp
Lực | Bánh răng chủ động | Bánh răng bị động |
Vòng | Ft = = | Ở đây T1 và T2 – môđun trên bánh răng nhỏ và bánh răng lớn |
Chiều trục | ||
Hướng tâm |
CHÚ THÍCH:
1. Dấu phía trên trong các công thức được dùng khi hướng quay của bánh răng (khi nhìn từ đỉnh côn chia) trùng với hướng răng, như trên Hình 2; đến phía dưới – khi không trùng;
2. Hướng quay theo chiều kim đồng hồ là phải; ngược chiều kim đồng hồ là trái;
3. Hướng tác dụng của lực Fx và Fr được xác định theo các dấu (+ hoặc -) chỉ dẫn trên Hình 2 do kết quả tính toán theo các công thức.
Hình 2
Ví dụ: cho d1 = 180; d2 = 720; bn = 350;
Bánh răng nhỏ; hướng răng phải; hướng quay - phải; bánh răng lớn hướng răng – trái; hướng quay – trái. Theo giản đồ xác định được Fx1 = 0,79Ft; Fx2 = 0,19Ft
Trước tiên cần xác định sơ bộ số liệu của dao theo công thức:
Ở đây b'n - trị số sơ bộ góc nghiêng của răng thuộc bộ truyền được thiết kế N’ được làm tròn tới trị số tiêu chuẩn của đầu dao.
Sau đó xác định lần cuối góc nghiêng tính toán của răng bn theo công thức:
Khi Prôfin gốc theo các tài liệu kỹ thuật đã được xét duyệt.
sin 2bn =
4. Các thông số của Prôfin gốc
Bộ truyền bánh răng côn, răng cong tròn thông dụng có mn > 1 mm cần được chế tạo với các thông số của Prôfin gốc theo:
an = 200 ; h*a = 1 ; c* = 0,25 và r*¦ = 0,25
Bộ truyền bánh răng côn răng cong tròn có mn ≤ 1 mm cũng được chế tạo phù hợp với prôfin gốc đã chỉ dẫn nhưng hệ số khe hở hướng tâm được tăng lên c* = 0,35.
Đối với bộ truyền chịu tải trọng nặng cần bảo đảm điều kiện sau:
Ở đây:
rk01, rk02 - bán kính lượn nhất của dao, cho phép bởi chiều rộng đỉnh dao khi gia công bánh răng nhỏ và lớn; được xác định theo mục 3 và 4 Phụ lục 6.
Đối với bộ truyền không có yêu cầu cao về sức bền gãy của răng cho phép lấy trị số r*¦ theo bán kính lượn đỉnh dao được quy định trong tiêu chuẩn về đầu dao.
Chọn dạng răng dọc và đường kính danh nghĩa của đầu dao
1. Bảng 1 giới thiệu phạm vi các thông số của bánh răng côn ứng với các dạng răng dọc I, II và III.
Khi Prôfin gốc theo các tài liệu kỹ thuật đã xét duyệt và góc nghiêng tính toán của răng bn > 150 việc phân chia các miền sử dụng dạng răng dọc phụ thuộc vào k0 = R/d0 và bn được cho trên Hình 1. Trên hình vẽ miền được gạch bằng các đường chéo cắt nhau ứng với phạm vi sử dụng cả dạng răng I và II. Đường cong chia miền sử dụng dạng răng dọc III thành hai phần gần bằng nhau ứng với trị số k0 = sin bn, dạng răng được chọn theo đường cong này là tối ưu vì không xuất hiện sự giảm chiều dày răng.
Dạng răng dọc III nên dùng cho các bánh răng côn: đối với bộ truyền có trục không vuông góc khi góc trục å < 400 và khi bn, zc theo Hình 2, cũng như đối với bộ truyền có trục vuông góc với chiều dài côn trung bình lớn hơn 0,7 so với chiều dài côn trung bình cho phép của máy gia công răng.
Các bánh răng có góc nghiêng bn từ 0 – 150 nên thiết kế với dạng răng dọc II tương ứng với số răng của bánh răng phẳng được cho trên Hình 2.
2. Đường kính đầu dao cắt răng bánh răng côn răng cong tròn nên chọn theo Bảng 2 và phù hợp với Hình 1. Nếu dùng môđun mặt ngoài 0
Ý kiến bạn đọc
Nhấp vào nút tại mỗi ô tìm kiếm.
Màn hình hiện lên như thế này thì bạn bắt đầu nói, hệ thống giới hạn tối đa 10 giây.
Bạn cũng có thể dừng bất kỳ lúc nào để gửi kết quả tìm kiếm ngay bằng cách nhấp vào nút micro đang xoay bên dưới
Để tăng độ chính xác bạn hãy nói không quá nhanh, rõ ràng.