Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4365:1986 về mối ghép then hoa răng chữ nhật - Phương pháp tính khả năng tải ra sao?

Nội dung chính

• Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4365:1986 về mối ghép then hoa răng chữ nhật - Phương pháp tính khả năng tải ra sao?
• TCVN 4365 : 1986 có những quy định chung nào?
• Tính toán về khả năng tải theo Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4365:1986 ra sao?

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4365:1986 về mối ghép then hoa răng chữ nhật - Phương pháp tính khả năng tải ra sao?

TCVN 4365 : 1986 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 Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật 2006 và điểm a khoản 1 Điều 6 Nghị định 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. Cụ thể:

Tại khoản 1 Điều 69 Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật 2006 có quy định:

Điều khoản chuyển tiếp

1. Tiêu chuẩn Việt Nam, tiêu chuẩn ngành đã được ban hành theo Pháp lệnh chất lượng hàng hoá năm 1999 và theo luật, pháp lệnh khác được xem xét, chuyển đổi thành tiêu chuẩn quốc gia hoặc quy chuẩn kỹ thuật quốc gia.

Tại điểm a khoản 1 Điều 6 Nghị định 127/2007/NĐ–CP có quy định:

Rà soát, chuyển đổi tiêu chuẩn Việt Nam thành tiêu chuẩn quốc gia

1. Bộ Khoa học và Công nghệ chủ trì, phối hợp với các Bộ, cơ quan ngang Bộ, cơ quan thuộc Chính phủ liên quan, thực hiện việc rà soát các tiêu chuẩn Việt Nam đã được ban hành theo Pháp lệnh Chất lượng hàng hoá năm 1999 và theo luật, pháp lệnh khác để lập các danh mục sau:

a) Tiêu chuẩn Việt Nam không phải sửa đổi, bổ sung nội dung khi chuyển đổi thành tiêu chuẩn quốc gia;

...

TCVN 4365 : 1986 áp dụng cho mối ghép then hoa răng chữ nhật của trục với bánh răng, với khớp nối và với các chi tiết khác.

TCVN 4365 : 1986 không áp dụng cho mối ghép răng của trục với bánh đai hoặc với bánh răng trung gian và các mối ghép răng đặc biệt được dùng để bù cho độ lệch hay độ không đồng trục của các trục.

TCVN 4365 : 1986 quy định phương pháp tính toán mối ghép theo chỉ tiêu ứng suất dập và độ bền mòn để xác định khả năng tải.

TCVN 4365 : 1986 có những quy định chung nào?

Căn cứ theo quy định tại Mục 1 TCVN 4365 : 1986 thì có những quy định chung sau:

- Khả năng tải của mối ghép được xác định theo giá trị nhỏ nhất trong hai giá trị nhận được qua tính toán về ứng suất dập và độ bền mòn.

- Tính toán ứng suất dập và độ bền mòn phải phù hợp với trạng thái giới hạn của mối ghép răng. Mối ghép kiểu khớp nối chỉ chịu tải mô men xoắn thì không phải tính độ bền mòn. Đối với mối ghép chịu quá tải ngắn hạn trong suốt thời kỳ làm việc, răng phải được kiểm nghiệm thêm về ứng suất cất ở mức quá tải đó.

- Tính toán ứng suất dập phải tiến hành đối với mối ghép có bề mặt làm việc tăng bền (tôi, thấm các bon) phải tính ở giai đoạn đầu trước khi chạy rà; đối với mối ghép có bề mặt làm việc không tăng bền hoặc bề mặt tôi và ram cao phải tính ở giai đoạn sau khi chạy rà. Trường hợp này cần tính đến sự giảm tập trung ứng suất sau khi chạy rà. Tính toán độ bền mòn tiến hành trong giai đoạn sau khi chạy rà.

- Trong trường hợp thực tế không cho phép mòn thì phải tiến hành tính toán thêm về sự làm việc không có mài mòn ở một số lớn không hạn chế của chu trình tải.

- Đối với những mối ghép trong các máy chế tạo hàng loạt, đặc biệt máy chịu tải lớn hay các máy làm việc trong điều kiện đặc biệt đã có sự nghiên cứu riêng hoặc có đủ kinh nghiệm sử dụng các thông số tính toán ứng suất cho phép hay hệ số an toàn được chọn trên cơ sở những số liệu đó.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4365:1986 về mối ghép then hoa răng chữ nhật - Phương pháp tính khả năng tải ra sao? (Hình từ Internet)

Tính toán về khả năng tải theo Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4365:1986 ra sao?

Căn cứ theo quy định tại Mục 2 TCVN 4365 : 1986 có thể hiện phương pháp tính khả năng tải như sau:

2.1. Tính toán ứng suất dập cho mối ghép theo các công thức:

(1)

(2)

hoặc (3)

trong đó (4)

2.2. Tính toán độ bền mòn cho mối ghép theo các công thức:

(5)

hoặc [Mx] = SF.l. [s]m (6)

trong đó (7)

Điều kiện làm việc của mối ghép không có mài mòn ở một số lớn không hạn chế của chu kỳ tải.

(8)

Trong đó:

[s]km = 0,028 HB, MPa (0,002 8 HB, kG/mm2) – đối với răng không nhiệt luyện.

[s]km = 0,032 HB, MPa (0,003 2 HB, kG/mm2) – đối với răng tôi và ram cao.

[s]km = 0,3 HRC, MPa (0,03 HRC, kG/mm2) – đối với răng được tôi.

[s]km = 0,4 HRC, MPa (0,04 HRC, kG/mm2) – đối với răng được thấm các bon.

Số liệu ban đầu dùng để xác định các giá trị trong công thức (1) – (8) được giới thiệu trong các Bảng 1 đến Bảng 6 và chỉ dẫn ký hiệu bằng chữ. Khi tính toán những mối ghép răng không quan trọng cho phép sử dụng ứng suất cho phép trung bình [s]m theo Bảng 2 của Phụ lục

Như vậy, phương pháp tính khả năng tải được tính toán theo như hướng dẫn trên của TCVN 4365 : 1986

Ngoài ra, TCVN 4365 : 1986 còn chỉ dẫn các ký hiệu bằng chữ như sau:

Đặc tính hình học của mối ghép then hoa

d – đường kính trong của may ơ, mm;

D – đường kính ngoài của trục, mm;

z – số răng;

fb – chiều cao danh nghĩa của cạnh vát trên trục có răng, mm;

fc – chiều cao danh nghĩa của cạnh vát trên may ơ có răng, mm;

l – chiều dài làm việc của mối ghép, mm;

lx – đặc tính hình học của độ cứng chịu xoắn, mm4.

Đặc tính hình học của bánh răng lắp trên trục

dw – đường kính vòng chia (đối với bánh răng côn là đường kính trung bình), mm;

e – độ dịch chuyển của mặt phẳng trung bình của vành răng so với mặt phẳng trung bình của phần may ơ có răng, mm;

aw – góc ăn khớp của bộ truyền, độ;

b – góc nghiêng của răng, độ;

[Mx] – mô men xoắn tính toán cho phép (trị số lớn nhất trong các mô men tác dụng lâu dài), Nmm;

[Mxmax] – mô men xoắn lớn nhất cho phép được truyền qua mối ghép ở tải trọng cực đại tức thời (ví dụ khi mở máy), Nmm;

F – lực tính toán tác dụng lâu dài lên mối ghép, N;

Fv – lực vòng trong ăn khớp răng, N;

Fk – lực hướng kính trong ăn khớp răng, N;

Ft – lực hướng trục trong ăn khớp răng (đối với bánh răng nghiêng và răng côn), N;

No – số chu kỳ có tải quy ước cơ sở;

t – tuổi thọ tính toán của bộ truyền, giờ;

nt – tần số quay tính toán, 1/phút;

c – độ cứng riêng chịu xoắn của mối ghép,

Đặc tính của vật liệu

HRC – độ cứng theo thang Rốcven của bề mặt răng;

HB – độ cứng theo thang Brinen của bề mặt răng;

G – Mô đun đàn hồi của vật liệu làm trục khi trượt, MPa.

Ứng suất trên răng

s – ứng suất trung bình trên bề mặt làm việc, MPa;

[s] – ứng suất trung bình cho phép khi tính toán ứng suất dập, MPa;

[s]km – ứng suất lớn nhất cho phép theo điều kiện làm việc không bị mòn, MPa;

[s]m – ứng suất trung bình cho phép khi tính toán về độ mòn, MPa.