Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng có z1 = 20; z2 = 65; m = 3; góc của thanh răng sinh bằng 25°; aw = 130. Xác định tổng hệ số dịch chỉnh?
Đáp án đúng: A
Để giải bài toán này, ta sử dụng công thức tính tuổi thọ của ổ lăn:
Lh = (C/P)p * (106 / (60*n))
Trong đó:
Từ công thức trên, ta có thể suy ra tải trọng P:
P = C / (Lh * (60*n) / 106)1/p
Thay số vào:
P = 18 / (10000 * (60*950) / 106)1/3 = 18 / (570000000 / 106)1/3 = 18 / (570)1/3 = 18 / 8.2839 ≈ 2.171 KN
Đổi sang N: P = 2.171 * 1000 = 2171 N
Để giải bài toán này, ta thực hiện các bước sau:
1. Tính lực cắt tác dụng lên mỗi bu lông:
- Mô men xoắn tương đương: T' = k * T = 1,2 * 10^6 Nmm
- Lực cắt trên mỗi bu lông: F = T' / (D0/2 * z) = (1,2 * 10^6) / (40 * 6) = 5000 N
2. Tính diện tích cắt ngang của bu lông:
- Ứng suất cắt: τ = F / A
- Diện tích cắt ngang: A = F / [τc] = 5000 / 80 = 62,5 mm^2
3. Tính đường kính thân bu lông:
- A = π * d^2 / 4
- d = √(4 * A / π) = √(4 * 62,5 / π) ≈ 8,92 mm
Vậy, đường kính thân bu lông là khoảng 8,9 mm.
Gãy răng trong bộ truyền bánh răng là một dạng hỏng hóc nghiêm trọng, thường xảy ra do ứng suất uốn lặp đi lặp lại tác dụng lên chân răng hoặc do bánh răng phải chịu tải trọng quá lớn (quá tải) so với khả năng chịu đựng của vật liệu. Ứng suất uốn lặp đi lặp lại gây ra mỏi vật liệu, dẫn đến hình thành vết nứt tế vi ở chân răng. Các vết nứt này lan rộng dần theo thời gian và cuối cùng gây ra gãy răng. Tải trọng va đập mạnh cũng có thể gây gãy răng ngay lập tức nếu vượt quá giới hạn bền của vật liệu.
Phương án A chỉ đề cập đến ứng suất uốn lặp đi lặp lại, không bao quát được trường hợp quá tải.
Phương án B chỉ đề cập đến tải trọng va đập mạnh, không bao quát được trường hợp ứng suất uốn lặp đi lặp lại.
Phương án C đề cập đến cả ứng suất uốn và ứng suất tiếp xúc, tuy nhiên ứng suất tiếp xúc không phải là nguyên nhân chính gây gãy răng.
Phương án D bao gồm cả hai nguyên nhân chính là ứng suất uốn lặp đi lặp lại và quá tải, do đó là đáp án chính xác nhất.
