Tại sao số răng của bánh răng lại thường là số lẻ?

#1
Như tiêu đề. Hôm nay em có học mót được một chút về răng. Trong đó có một câu em vẫn thấy mông lung. Đó là số răng của bánh răng thường là số lẻ. Em có hỏi thì ông anh bảo là để tránh mòn răng. Nhưng em hỏi tại sao thì ổng không nói. Các cao nhân cho em hỏi liệu rằng kết luận của ông ấy có đúng hay không? Và nếu đúng thì tại sao ạ. Em cảm ơn.
 

Đặt mua Tài liệu Thiết kế & Phát triển sản phẩm với giá ưu đãi

Nikola

New Member
#2
Như tiêu đề. Hôm nay em có học mót được một chút về răng. Trong đó có một câu em vẫn thấy mông lung. Đó là số răng của bánh răng thường là số lẻ. Em có hỏi thì ông anh bảo là để tránh mòn răng. Nhưng em hỏi tại sao thì ổng không nói. Các cao nhân cho em hỏi liệu rằng kết luận của ông ấy có đúng hay không? Và nếu đúng thì tại sao ạ. Em cảm ơn.
Việc tránh ăn mòn răng, thì chỉ cần hai cặp bánh răng ăn khớp với nhau có số răng không chia hết cho nhau là được. Khi số răng không chia hết cho nhau sẽ tránh được trường hợp một răng của bánh răng này cứ liên lục ăn khớp với một răng trên bánh răng kia -> dẫn đến ăn mòn nhanh hơn.
Còn về bánh răng có số răng chẵn hay lẻ, mình thấy có vẻ chưa đúng. Trong thực tế mình gặp rất nhiều bánh răng có số răng chẵn (thậm chí là khả số lượng chẵn lẻ tương đương nhau) :D
 
#3
Việc tránh ăn mòn răng, thì chỉ cần hai cặp bánh răng ăn khớp với nhau có số răng không chia hết cho nhau là được. Khi số răng không chia hết cho nhau sẽ tránh được trường hợp một răng của bánh răng này cứ liên lục ăn khớp với một răng trên bánh răng kia -> dẫn đến ăn mòn nhanh hơn.
Còn về bánh răng có số răng chẵn hay lẻ, mình thấy có vẻ chưa đúng. Trong thực tế mình gặp rất nhiều bánh răng có số răng chẵn (thậm chí là khả số lượng chẵn lẻ tương đương nhau) :D
Em cảm ơn. Anh cho em hỏi một chút là nếu 2 bánh răng có số răng là bội của nhau thì nó lại dễ mòn hơn ạ?? Em cảm ơn.
 

tongtu

New Member
#4
Em cảm ơn. Anh cho em hỏi một chút là nếu 2 bánh răng có số răng là bội của nhau thì nó lại dễ mòn hơn ạ?? Em cảm ơn.
Nếu hai bánh răng có số răng là bội số của nhau, bánh răng lớn quay được 1 vòng thì răng của nó lại trở lại ăn khớp với chính cái răng mà chu kỳ trước nó vừa ăn khớp trên bánh răng nhỏ. Việc ăn khớp lặp lại sẽ gây mòn nhanh hơn.
Còn tại sao mòn nhanh hơn thì cứ giải thích bình dân như này cho dễ hiểu:
Bạn tưởng tượng có một răng trên bánh răng nhỏ bị khuyết tật gì đấy chẳng hạn. Thì cái khuyết tật đó sẽ lần lượt va chạm với các răng trên bánh răng lớn (trong trường hợp số răng không phải là bội số của nhau) và sau N chu kỳ quay nó mới va chạm lại lần 2 trên 1 răng của bánh răng lớn. Còn trong trường hợp số răng là bội số của nhau, sau 1 chu kỳ quay nó sẽ va chạm lần thứ 2. Như vậy thời gian hỏng (mòn , gẫy, sứt mẻ..) ở trường hợp 2 sẽ ngắn hơn N lần so với trường hợp 1
 
#5
Nếu hai bánh răng có số răng là bội số của nhau, bánh răng lớn quay được 1 vòng thì răng của nó lại trở lại ăn khớp với chính cái răng mà chu kỳ trước nó vừa ăn khớp trên bánh răng nhỏ. Việc ăn khớp lặp lại sẽ gây mòn nhanh hơn.
Còn tại sao mòn nhanh hơn thì cứ giải thích bình dân như này cho dễ hiểu:
Bạn tưởng tượng có một răng trên bánh răng nhỏ bị khuyết tật gì đấy chẳng hạn. Thì cái khuyết tật đó sẽ lần lượt va chạm với các răng trên bánh răng lớn (trong trường hợp số răng không phải là bội số của nhau) và sau N chu kỳ quay nó mới va chạm lại lần 2 trên 1 răng của bánh răng lớn. Còn trong trường hợp số răng là bội số của nhau, sau 1 chu kỳ quay nó sẽ va chạm lần thứ 2. Như vậy thời gian hỏng (mòn , gẫy, sứt mẻ..) ở trường hợp 2 sẽ ngắn hơn N lần so với trường hợp 1
Em cảm ơn về bình luận của anh. Nhưng em vẫn chưa thật sự hiểu lắm. Nếu như một răng trên bánh răng nhỏ có khuyết tật ( Giả sử như nứt chân răng chẳng hạn) nếu cứ sau một vòng thì răng đó sẽ lại chịu một lượt tải tác dụng lên răng và em nghĩ số răng có là bội của nhau nó sẽ không ảnh hưởng nhiều đến việc tuổi thọ của răng. Anh có thể giải thích rõ hơn cho em và anh em trong Meslab được không ạ. Em cảm ơn.
 

umy

Well-Known Member
#6
Em cảm ơn về bình luận của anh. Nhưng em vẫn chưa thật sự hiểu lắm. Nếu như một răng trên bánh răng nhỏ có khuyết tật ( Giả sử như nứt chân răng chẳng hạn) nếu cứ sau một vòng thì răng đó sẽ lại chịu một lượt tải tác dụng lên răng và em nghĩ số răng có là bội của nhau nó sẽ không ảnh hưởng nhiều đến việc tuổi thọ của răng. Anh có thể giải thích rõ hơn cho em và anh em trong Meslab được không ạ. Em cảm ơn.
Thử xem thêm về fatigue . Tác dụng lực lập lại nhiều làn , gây ra hiệm tượng phá hủy mỏi ! thí dụ: ko riêng về Bánh xe răng , mà tua bin gió, tua bin phi cơ ..., kết cấu cầu thép .v.v.

Phải tính toán và thiết kế mỏi fatigue thế nào ??
Nếu cậu sydat95 và các ks-trẻ chịu khó tìm đọc và hiểu được ... để có được tiến bộ thêm về chuyên môn nhiều lắm !

https://meslab.org/threads/tinh-toan-moi-fatigue-analysis-bang-anys-workbench.22539/
Bài #11, đặc biệt dành cho các bạn trẻ chưa chuẩn tiếng Anh và CAE !!
 
#7
Thử xem thêm về fatigue . Tác dụng lực lập lại nhiều làn , gây ra hiệm tượng phá hủy mỏi ! thí dụ: ko riêng về Bánh xe răng , mà tua bin gió, tua bin phi cơ ..., kết cấu cầu thép .v.v.

Phải tính toán và thiết kế mỏi fatigue thế nào ??
Nếu cậu sydat95 và các ks-trẻ chịu khó tìm đọc và hiểu được ... để có được tiến bộ thêm về chuyên môn nhiều lắm !

https://meslab.org/threads/tinh-toan-moi-fatigue-analysis-bang-anys-workbench.22539/
Bài #11, đặc biệt dành cho các bạn trẻ chưa chuẩn tiếng Anh và CAE !!
Theo em suy nghĩ là số răng là bội của nhau chỉ nên áp dụng khi tải trọng phân bố không đều trong một chu kỳ ( Vd máy dập). Vì trong một chu kỳ dập, momen là không đều tại mọi thời điểm. Nếu bánh răng có số răng là bội của nhau sẽ dẫn đến hiện tượng sẽ có răng trong bánh răng nhỏ phải chịu lực lớn hơn các răng còn lại. Mà mỏi thì phụ thuộc vào chu kỳ và lực tác động. Tại trường hợp này, chu kỳ lực là như nhau, nhưng lực tác động khác nhau dẫn đến một răng sẽ nhanh hỏng hơn các răng còn lại. Từ đó làm giảm tuổi thọ của bánh răng.
Liệu suy nghĩ của em có đúng và cần bổ xung gì thêm không ạ. Rất mong các bậc tiền bối chỉ bảo. Em cảm ơn.
 

Nikola

New Member
#8
Theo em suy nghĩ là số răng là bội của nhau chỉ nên áp dụng khi tải trọng phân bố không đều trong một chu kỳ ( Vd máy dập). Vì trong một chu kỳ dập, momen là không đều tại mọi thời điểm. Nếu bánh răng có số răng là bội của nhau sẽ dẫn đến hiện tượng sẽ có răng trong bánh răng nhỏ phải chịu lực lớn hơn các răng còn lại. Mà mỏi thì phụ thuộc vào chu kỳ và lực tác động. Tại trường hợp này, chu kỳ lực là như nhau, nhưng lực tác động khác nhau dẫn đến một răng sẽ nhanh hỏng hơn các răng còn lại. Từ đó làm giảm tuổi thọ của bánh răng.
Liệu suy nghĩ của em có đúng và cần bổ xung gì thêm không ạ. Rất mong các bậc tiền bối chỉ bảo. Em cảm ơn.
Vẫn là phá hủy do mỏi không đều, mà bác Umy đã nêu ở trên. Ví dụ bạn nêu trên kia là một trường hợp hiện tượng này biểu hiện rõ rệt, ảnh hưởng lớn. Trong đa số các trường hợp khác cũng tương tự: Hộp số lắp sau động cơ đốt trong, ứng với mỗi kỳ hoạt động của piton lực truyền lên hệ bánh răng cũng là không đều, hay ngay như cả động cơ điện cũng vậy.... Mình thấy đa phần các "Nguồn động lực" đều là dạng có chu kỳ (lực truyền không đều, chu kỳ ngắn hay dài phụ thuộc từng trường hợp) dẫn đến hệ truyền động sau nó (bao gồm bánh răng) luôn chịu lực tác động theo chu kỳ. Và việc tránh cho các chu kỳ (Chu kỳ ăn khớp, chu kỳ chịu lực...) có thể cộng hưởng với nhau gây tác động xấu là điều nên tính đến khi thiết kế.
 

silhouette

Active Member
#9
Em cảm ơn về bình luận của anh. Nhưng em vẫn chưa thật sự hiểu lắm. Nếu như một răng trên bánh răng nhỏ có khuyết tật ( Giả sử như nứt chân răng chẳng hạn) nếu cứ sau một vòng thì răng đó sẽ lại chịu một lượt tải tác dụng lên răng và em nghĩ số răng có là bội của nhau nó sẽ không ảnh hưởng nhiều đến việc tuổi thọ của răng. Anh có thể giải thích rõ hơn cho em và anh em trong Meslab được không ạ. Em cảm ơn.
Mình không có kinh nghiệm về răng mấy nhưng sau khi đọc giải thích của anh Nikola và Tongtu thì hiểu một cách đơn giản, các hư hỏng thông thường của răng là sau thời gian dài sử dụng dẫn đến mài mòn và tróc rỗ tại bề mặt tiếp xúc (và nhiều nguyên nhân khác nữa tham khảo thêm link bên dưới).
Trong n khe hở ăn khớp đó giả sử khe hở lớn nhất ở cặp răng ăn khớp hư (ví dụ 1mm) lâu lâu mới lặp lại và va đập 1 lần sẽ kéo dài tuổi thọ chiếc răng hư hơn "much better for wear, vibration and noise". Thay vì cái khe hở 1 mm đó lặp lại thường xuyên làm chiếc răng đã yếu lại bị va đập liên tục.
Như cặp bánh răng bên dưới với số răng lần lượt là 9 và 31 thì sau khi cặp răng hư tiếp xúc lần đầu, cái răng khuyết tật trên bánh nhỏ phải tiếp xúc thêm với các răng khác hết 9x31 = 279 lần thì mới lại gặp lại cái răng mà nó có tạo khe hở max 1mm ban đầu, tại lần thứ 280.
59F519BB-05C6-443D-8B29-72AC8F66F758.jpeg

Nguồn tham khảo khác có phân tích chi tiết hơn:
https://engineering.stackexchange.c...r-ratios-not-always-whole-numbers-in-practice

Bài viết phân tích về các dạng hư hỏng và giải pháp khắc phục:
https://khkgears.net/new/gear_knowledge/gear_technical_reference/damage_to_gears.html
C2550383-FCB9-451B-A0BA-23007D40EF23.jpeg

Về phần để nhằm tránh hư hỏng mỏi do chịu tải theo chu kỳ, thiết nghĩ trong các trường hợp như bánh răng trong hộp số xe máy thì chu kỳ tác động gần như là đồng đều, hoặc trong tời nâng cũng vậy, nên các nhà sản xuất chế tạo sẵn hộp số (Brevini, Reggiana,...) có lẽ cũng khó dự đoán được lúc nào hộp số được dùng trong thiết bị chịu tải theo chu kỳ, hay là đồng đều..
 
Last edited:

Thành viên đang online

Top