Nghiên cứu, tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng con lăn

Mở đầu Bộ truyền bánh răng chốt là loại bộ truyền đã được nghiên cứu từ những năm 1950, tuy nhiên do có những hạn chế nên đã không được phát triển. Gần đây dựa trên cơ sở của loại bộ truyền đó đã ra đời một loại bộ truyền mới là bộ truyền bánh răng con lăn với những ưu điểm vượt trội so với những loại bộ truyền khác. Hiện nay trên thị trường đã có một số hãng trong và ngoài nước sản xuất loại bộ truyền bánh răng con lăn tuy nhiên lại chưa có những tài liệu nghiên cứu loại bộ truyền này về độ bền cũng như phương pháp thiết kế. Bánh răng con lăn là loại bánh răng hoàn toàn mới, có rất nhiều triển vọng áp dụng nhưng lại chưa có tài liệu nào nghiên cứu sâu về vấn đề này. Tuy nhiên vận dụng những kiến thức chung về lý thuyết ăn khớp bánh răng và những phương pháp tính toán hiện đại làm cơ sở cho việc tính toán bánh răng mới là hoàn toàn khả thi. Trên cơ sở đó có thể tìm ra những công thức tính, những đề nghị và quy phạm để nhanh chóng đưa loại bánh răng mới vào ứng dụng thực tiễn. Trong luận văn này thực hiện nghiên cứu bộ truyền bánh răng con lăn nhằm : - Xây dựng những cơ sở khoa học tính toán và phân tích các chỉ tiêu đánh giá độ bền của bánh răng con lăn. - Đề xuất những giải thuật, công thức, hướng dẫn về quy phạm khi thiết kế loại bánh răng mới này. - Xây dựng hướng dẫn kỹ thuật cho việc tính toán thiết kế truyền động bánh răng con lăn. Trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết và các kết quả đạt được, tiến hành lập chương trình tính toán thiết kế và mô phỏng bộ truyền bánh răng con lăn. Mục lục Mục lục . 1 Chương 1 : Tổng quan về bộ truyền bánh răng con lăn 4 1.1 Lịch sử phát triển và ứng dụng 4 1.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc 10 1.2.1 Cấu tạo . 10 1.2.2 Nguyên lý làm việc . 11 1.3 Xây dựng biên dạng Đĩa Cycloid 12 1.3.1 Khái niệm . 12 1.3.2 Thiết lập phương trình biên dạng đĩa Cycloid . 15 1.3.3 Nhận xét . 23 Chương 2 : Chế tạo biên dạng đĩa Cycloid . 25 2.1 Dùng dao phay đĩa với phương pháp chép hình 25 2.2 Dùng dao phay lăn . 25 2.3 Gia công trên máy xọc bằng dao xọc định hình 29 2.4 Phương pháp cắt lăn trên máy xọc răng bằng dao xọc tròn 31 2.5 Cắt răng trên các máy cắt hiện đại CNC . 34 2.5.1 Gia công trên máy phay đứng - CNC . 36 2.5.2 Gia công trên các máy cắt biên dạng trực tiếp - CNC . 37 Chương 3 : Cơ sở tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng con lăn . 39 3.1 Lực tác dụng trong bộ truyền Bánh răng con lăn 39 3.2 Phân bố ứng suất trong đĩa Cycloid 46 3.3 Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán 48 3.3.1 Đối với đĩa Cycloid 48 3.3.2 Đối với chốt đầu ra 50 3.4 Tính toán Độ bền tiếp xúc răng đĩa Cycloid 50 3.4.1 Hằng số đàn hồi của vật liệu các vật thể tiếp xúc ZM 51 3.4.2 Tải trọng riêng tính toán về độ bền tiếp xúc qH . 51 3.4.3 Bán kính cong tương đương ρ 62 3.4.4 Các công thức kiểm nghiệm và thiết kế cho đĩa Cycloid . 65 3.4.5 Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép [σH] 67 3.5 Tính kiểm nghiệm độ bền bánh răng khi quá tải 71 3.6 Tính toán độ bền con lăn và chốt trục ra . 71 3.6.1 Tính con lăn chốt trục ra về độ bền tiếp xúc . 71 3.6.2 Tính chốt trục ra về độ bền cắt và độ bền uốn 73 3.7 Tính trục và chọn ổ lăn 76 3.7.1 Tính trục . 76 3.7.2 Tính chọn ổ lăn . 81 3.8 Trình tự tính toán thiết kế bộ truyền 83 Chương 4 : Chương trình tính toán thiết kế và mô phỏng 89 4.1 Mục đích 89 4.2 Cấu trúc chương trình 89 4.3 Hướng dẫn sử dụng chương trình 93 4.4 Khả năng kết nối của chương trình với các phần mềm khác 110 4.5 Một số ví dụ . 111 4.5.1 Ví dụ 1 111 4.5.2 Ví dụ 2 114 4.5.3 Nhận xét . 115 Kết luận 117 Tài liệu tham khảo 119