Xem mẫu
- GVHD :Nguyễn Ích Thông SVTH : Phạm hữu Trường –Lớp Cơ Khí k2
Luận văn
Thiết kế đồ án Chi tiết máy
Đồ án môn học Chi tiết máy 1 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải
- GVHD :Nguyễn Ích Thông SVTH : Phạm hữu Trường –Lớp Cơ Khí k2
MỤC LỤC
Trang
Lời nói đầu 1
Phần I: TÍNH ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG
I, Chọn động cơ. 2
II, Phân phối tỉ số truyền. 4
III, Xác định các thông số trên trục. 4
Bảng kết quả tính toán. 6
Phần II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY.
I, Tính bộ truyền đai. 7
1, Chọn đai. 7
2, Xác định các thông số của bộ truyền đai. 8
3, Xác định số đai. 8
4, Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục. 9
5, Bảng kết quả tính toán. 10
II, Thiết kế bộ truyền bánh răng của hộp giảm tốc. 10
A, Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh. 10
B, Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm. 16
C, Bảng thông số của bộ truyền bánh răng. 21
III, Thiết kế trục. 21
1, Chọn vật liệu. 21
2, Xác định tải trọng tác dụng lên trục. 21
3, Tính thiết kế trục. 22
4, Tính toán thiết kế trục I. 24
5, Tính toán thiết kế trục II. 28
6, Tính toán thiết kế trục III. 34
IV, Chọn và tính toán ổ lăn. 38
1, Chọn và tính toán ổ lăn cho trục I. 38
2, Chọn và tính toán ổ lăn cho trục II. 39
3, Chọn và tính toán ổ lăn cho trục III. 40
V, Thiết kế vỏ hộp giảm tốc. 41
VI, Bảng thống kê kiểu lắp trong hộp giảm tốc. 46
Đồ án môn học Chi tiết máy 2 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải
- GVHD :Nguyễn Ích Thông SVTH : Phạm hữu Trường –Lớp Cơ Khí k2
LỜI NÓI ĐẦU
Thiết kế đồ án Chi tiết máy là một môn học cơ bản của ngành cơ khí,môn
học này không những giúp cho sinh viên có cái nhìn cụ thể, thực tế hơn với kiến
thức đã được học, mà nó còn là cơ sở rất quan trọng cho các môn học chuyên
ngành sẽ được học sau này.
Đề tài của sinh viên được giao là thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có hộp
giảm tốc hai cấp bánh răng trụ và bộ truyền đai thang. Hệ thống được đẫn động
bằng động cơ điện thông qua bộ truyền đai thang, hộp giảm tốc và khớp nối
truyền chuyển động tới băng tải. Trong quá trình tính toán và thiết kế các chi tiết
máy sinh viên đã sử dụng và tra cứu các tài liệu sau.
-Tập 1 và 2 Chi tiết máy của GS.TS- NGUYỄN TRỌNG HIỆP.
-Tập 1 và 2 Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí của PGS.TS.TRỊNH
CHẤT- TS. LÊ VĂN UYỂN.
-Dung sai và lắp ghép của GS.TS NINH ĐỨC TỐN.
Do là lần đầu tiên làm quen với công việc tính toán, thiết kế chi tiết máy cùng
với sự hiểu biết còn hạn chế cho nên dù đã rất cố gắng tham khảo tài liệu và bài
giảng của các môn học có liên quan song bài làm của sinh viên không thể tránh
được những thiếu sót. Sinh viên kính mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo nhiệt
tình của các Thầy cô bộ môn giúp cho sinh viên ngày càng tiến bộ.
Cuối cùng sinh viên xin chân thành cảm ơn các Thầy cô bộ môn, đặc biệt là
Thầy NGUYỄN ÍCH THÔNG đã trực tiếp hướng dẫn,chỉ bảo một cách tận tình
giúp sinh viên hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao.
Nam Định năm 2010
Sinh viên : Phạm Hữu Trường
Đồ án môn học Chi tiết máy 3 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải
- GVHD :Nguyễn Ích Thông SVTH : Phạm hữu Trường –Lớp Cơ Khí k2
PHẦN I : TÍNH ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG
I.CHỌN ĐỘNG CƠ
1. Xác định công suất cần thiết của động cơ.
Công suất yêu cầu dặt lên trục động cơ xác định theo công thức (2.8)[1].
Pyc ct
Trong đó :
+,Công suất công tác Pct:
Theo công thức (2.11)[1]
Fv 8000 0.3
Pct 2.4 kw
1000 1000
(trong đó F=8000 N Lực kéo băng tải
V=0.3 m/s vận tốc băng tải )
+,Hiệu suất hệ dẫn động η :
Theo công thức (2.9)[1] :
1. 2 .3 ...
Trong đó η1,η2,η3… là hiệu suất của các bộ truyền và các cặp ổ trong hệ
thống dẫn động.
Theo sơ đồ đề bài thì :
k (br )2 .d .(ol )4
k : hiệu suất của khớp.
br :hiệu suất một cặp bánh răng.
d :hiệu suất bộ truyền đai.
ol :hiệu suất một cặp ổ lăn.
Tra bảng (2.3)[1], ta được các hiệu suất :
k 1
br 0,97
d 0,95
ol 0,99
vậy 1.(0,97) 2 .0,95.(0,99) 4 0.86
+,Hệ số xét đến sự thay đổi tải không đều β :
Theo công thức (2.14)[1] thì hệ số β được xác định ;
2 2 2
T t T t T t 2,6 2 5, 4
i . i 1 . 1 2 . 2 12. 0,6 . 0,75
T1 tck T1 tck T1 tck 8 8
(Tmm được bỏ qua vì thời gian mở máy quá nhỏ so với một chu kỳ )
Đồ án môn học Chi tiết máy 4 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải
- GVHD :Nguyễn Ích Thông SVTH : Phạm hữu Trường –Lớp Cơ Khí k2
Công suất yêu cầu đặt lên trục động cơ là :
ct 0,75.2,4
yc 2.1 kw
0,86
2. Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ điện.
- Số vòng quay trên trục công tác nlv :
Theo công thức (2.16)[1] ta có.
60000.v 60000.0,3
nlv
.D
.350
16,37 v ph
(trong đó v=0,3 m/s vận tốc băng tải, D=350 mm đường kính tang )
- Tỷ số truyền chung của hệ dẫn động (sơ bộ) ut :
Theo công thức (2.15)[1] ta có :
ut un .uh
Trong đó un là tỉ số truyền sơ bộ của đai thang
uh là tỉ số truyền của hộp giảm tốc .
Theo bảng 2.4[1] .
+, Truyền động bánh răng trụ , HGT bánh răng trụ 2 cấp uh=(8…40)
+, Truyển động đai thang un= uđ=(3…5)
chọn uh= 20
un=ud =4
ut ud .uh 4.20 80
- Số vòng quay trên trục động cơ nsb
Theo công thức (2.18)[1] ,ta có
nsb nlv .nt 16,38.80 1309,6 v ph
Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ nsb=1500 v/ph.
3, Chọn động cơ.
Động cơ phải thỏa mãn điều kiện sau:
dc yc
ndb nsb
TK Tmm
Tdn T
Tmm Tmm
Ta có Pyc =2,1 kw nsb= 1309,6 v/ph 1, 4
T T1
+, Chọn động cơ.
- Để thuận tiện cho việc tìm kiếm, bảo dưỡng, sửa chữa và giá thành sản
phẩm không cao ta chọn động cơ điện loại DK.
Tra bảng P1.2[1] ta chọn được loại động cơ DK42-4 có các thông số sau :
Đồ án môn học Chi tiết máy 5 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải
- GVHD :Nguyễn Ích Thông SVTH : Phạm hữu Trường –Lớp Cơ Khí k2
Pdc= 2,8 kw
nđb =1420 v/ph
TK
1,9
Tdn
Khối lượng 47 kg
-Đường kính trục động cơ :ddc= 25 mm (tra bảng 1.6[1] )
II, PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
-Tỷ số truyền chung của hệ dẫn động được xác định theo công thức (3.23)[1]
ndc 1420
uc 86,74
nlv 16.37
- Theo công thức (3.24)[1] ta có uc uh.un uh.ud
Ta chọn ud= 3,15
uc 86,74
uh 27,54
ud 3,15
Ta chọn tỷ số truyền bộ truyền cấp nhanh u1= 7
tỉ số truyền bộ truyền cấp chậm là :
uh 27,54
u2 3,93
u1 7
III, XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TRÊN CÁC TRỤC
1. Công suất tác dụng lên các trục.
+, trên trục công tác, Pct= 2,4 kw (đã tính )
+, Trục III :
ct 2,4
3 2,42 kw
k.ol 1.0,99
+, Trục II ;
3 2,42
2 2,52 kw
br .ol 0,97.0,99
+, Trục I :
2 2,52
1 2,62 kw
br.ol 0,97.0,99
+, Trục động cơ :
1 2,62
dc 2,79 kw
d.ol 0,95.0,99
2. Số vòng quay trên các trục.
Đồ án môn học Chi tiết máy 6 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải
- GVHD :Nguyễn Ích Thông SVTH : Phạm hữu Trường –Lớp Cơ Khí k2
+, Tốc độ quay của động cơ ndc=1420 v/ph
+, Tốc độ quay của trục I :
ndc 1420
n1 450,79 v ph
ud 3,15
+,Tốc độ quay của trục II :
n1 450,79
n2 64,39 v ph
u1 7
+, Tốc độ quay của Trục III:
n2 64,39
n3 16,38 v ph
u2 3,93
+, Tốc độ quay của trục công tác :
nct= n3=16,38 v/ph
3,Mômen xoắn trên các trục.
P
Ti 9,55.106. i
ni
+, Trục I :
P 2,62
T1 9,55.106 1
9,55.106 55504 N.mm
n1 450,79
+, Trục II :
P 2,52
T2 9,55.106 2
9,55.106 373754 N.mm
n2 64,39
+, Trục III :
P 2,42
T3 9,55.106 3
9.55.106 1410928 N.mm
n3 16,38
+, Trục động cơ :
P 2,79
Tdc 9,55.106 dc
9,55.106 18764 N.mm
ndc 1420
+, Trục công tác :
P 2,4
Tct 9,55.106 ct
9,55.106 1399267 N.mm
nct 16,38
Đồ án môn học Chi tiết máy 7 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải
- GVHD :Nguyễn Ích Thông SVTH : Phạm hữu Trường –Lớp Cơ Khí k2
IV. BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN.
Trục Động cơ I II III Công
Thông số tác
Tỉ số truyền u ud=3,15 7 3,93 Khớp
Số vòng quay n (v/ph) 1420 450,79 64,39 16,38 16,38
Công suất P (kw) 2,79 2,62 2,52 2,42 2,4
’
Momen xoắn T (N.mm) 18764 55504 T2 =186877 1410928 1399267
Trong đó :
T’2= T2/2=373754:2 = 186877 N.mm.
Đồ án môn học Chi tiết máy 8 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải
- GVHD :Nguyễn Ích Thông SVTH : Phạm hữu Trường –Lớp Cơ Khí k2
Phần II : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY
I, TÍNH BỘ TRUYỀN ĐAI
1. Chọn đai.
- Chọn tiết diện đai
Theo hình 4.1[1].
Với Pdc=2,79 kw
ndc= 1420 v/ph
chọn tiết diện đai A với các thông số sau :
Kí Kích thước tiết diện Diện tích tiết Đường kính Chiều dài
(mm) diện A (mm2) bánh đai giới hạn
hiệu nhỏ d1 (mm) l (mm)
bt b h y0
A 11 13 8 2,8 81 100÷200 560÷4000
-Chọn đường kính đai nhỏ
Chọn d1 =180 (mm) theo bảng 4.21[1].
Kiểm tra vận tốc đai
.d1.ndc .180.1420
v 13,38 m s vmax 25 m s
60000 60000
-Chọn đường kính đai lớn
Theo công thức (4.2)[1] ta có
d1.u
d2
1
Trong đó u= uđ =3,15 ε = 0,02
180.3,15
d2 578,6 mm
1 0,02
Theo bảng 4.21[1] chọn đường kính tiêu chuẩn :
d2=560 mm
Vậy tỷ số truyền thực tế :
d2 560
ut = = = 3,17
d1.1 180.(10,02)
Đồ án môn học Chi tiết máy 9 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải
- GVHD :Nguyễn Ích Thông SVTH : Phạm hữu Trường –Lớp Cơ Khí k2
ut u
sai lệch tỷ số truyền : u .100 0,63 0 0 < 4 % thỏa mãn điều kiện
u
*Chọn khoảng cách trục và chiều dài đai.
Theo bảng 4.14[1] chọn khoảng cách trục dựa theo tỉ số truyền u và đường kính
đai d2 .
a
1 (ut=3,17 ) a d2 560 mm
d2
Kiểm tra điều kiện a.
0,55. d1 d 2 h a 2 d1 d 2
0,55.180 560 8 a 2.180 560
415 a 1480
Thỏa mãn điều kiện
Từ khoảng cách trục a đã chọn theo công thức (4.4)[1] ta có :
( d1 d 2 ) 2
l = 2.a + 0,5.п.(d1 + d2 ) +
4.a
.180560 (560180)2
l 2.560 2346,85 mm
2 4.560
Theo bảng 4.13[1] , chọn chiều dài đai tiêu chuẩn : l = 2500 (mm)
Theo công thức (4.15)[1] ta kiểm nghiệm đai về tuổi thọ.
v 13,38
i 5,352 v s imax 10 v s
l 2,5
2, Xác định các thông số của bộ truyền đai.
- Tính lại khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l = 2500 mm theo công
thức (4.6)[1] ta có
( 2 8.2 )
a=
4
(d d 2 ) (180 560)
với = l - . 1 = 2500 - . = 1337,61
2 2
(d d 1 ) (560 180)
Δ= 2 = =190
2 2
1337,61 (1337,612 8.1902 )
Do đó a 640,63 mm
4
* Góc ôm 1 .ỏtrên bánh đai nh
Theo công thức (4.7)[1] ta có
Đồ án môn học Chi tiết máy 10 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải
- GVHD :Nguyễn Ích Thông SVTH : Phạm hữu Trường –Lớp Cơ Khí k2
57.(d2 d1) 57
1 180 180 560 180 146,19o
a 640,63
0
1 min 120 thỏa mãn điều kiện
3.Xác định số đai z:
-Số đai z được tính theo công thức 4.16[1] :
Pdc .K d
z=
Po .C .Cl .Cu .C z
Theo bảng 4.7 (tttk) với đặc tính làm việc êm và số ca làm việc là 2 chọn
Kđ = 1,2( hệ dẫn động cơ nhóm II )
C : hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm 1
Theo [1] trang 61 ta tính được: C 0.915 với 1 146,19 0
l 2500
Với = = 1,47 theo bảng 4.16 [1] suy ra C1=1,08
l0 1700
+, Cu : hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền
Theo bảng 4.17[1] và u = 3,17 > 3 nên Cu = 1,14
+, [P0] : công suất cho phép (kw).
Tra bảng 4.19[1] → [P0] =3,1 kw
Với v= 13,38 m/s và d1=180 (mm)
P 2,79
0,9
[P0 ] 3,1
+Cz : hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các dây đai
Theo bảng 4.18[1] Cz ≈ 1 khi Pdc/[P0] = 0,9
2,79.1,2
Do đó z 0,96
3,1.0,915.1,08.1,14.1
Vậy chọn z = 1
* Chiều rộng đai :
Theo công thức 4.17[1] và bảng 4.21[1]:
Ta có : B = (z – 1).t +2.e
= (1 -1).15 + 2.10
= 20 (mm)
* Đường kính ngoài của bánh đai
da = d1 + 2.ho = 180 + 2.3,3 = 186,6 (mm)
4, Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục.
-Lực căng bánh đai.
Theo công thức (4.16)[1].
Đồ án môn học Chi tiết máy 11 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải
- GVHD :Nguyễn Ích Thông SVTH : Phạm hữu Trường –Lớp Cơ Khí k2
780.Pdc .K d
Fo = + Fv
v.C .z
Trong đó : Fv = qm.v2 (lực căng do lực li tâm gây ra )
với qm = 0,105 kg m ( theo bảng 4.22[1]. )
Fv = 0.105.13,382 = 18,79 (N)
780.2,79.1,2
F0 18,79 231,1 N
13,38.0,615.1
Vậy lực tác dụng lên trục :
Theo công thức 4.21(tttk) : Fr = 2.Fo.z.sin( 1 2 )
= 2.231,1.1.sin(146,19 0 2 ) = 442,23 (N)
5, Bảng kết quả tính toán.
Thông số Giá trị
Đường kính bánh đai nhỏ d1(mm) 180
Đường kính bánh đai lớn d2(mm) 560
Chiều rộng bánh đai B(mm) 20
Chiều dài đai l (mm) 2500
Số đai z 1
Khoảng cách trục a (mm) 640,63
Lực tác dụng lên trục Fr (N) 442,23
II,THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CỦA HỘP GIẢM TỐC.
A, Thiết kế bộ truyền cấp nhanh (Bộ truyền bánh răng trụ
răng thẳng)
+,Các thông số đầu vào.
P1=2.62 kw
n1=450,79 v/ph
u1=7
T1=55504 N.mm
Đồ án môn học Chi tiết máy 12 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải
- GVHD :Nguyễn Ích Thông SVTH : Phạm hữu Trường –Lớp Cơ Khí k2
1, chọn vật liệu
Theo bảng 6.1[1] chọn vật liệu cho cả 2 bánh là thép 45 ôi cải thiện
Bánh nhỏ có độ rắn HB 241…285 có giới hạn bền σb1=850 Mpa và giới hạn
chảy σch1=580 Mpa
Bánh lớn có độ rắn HB 192…240 có giới hạn bền σb1=750 Mpa và giới hạn
chảy σch1=450 Mpa
2,Xác định ứng suất cho phép.
a, Ứng suất tiếp xúc cho phép.
0
(*)
[ H ] H lim K HL / S H
Dựa vào bảng 6.2[1] với thép tôi cải thiện ta có :
σ0Hlim=2HB +70 Ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với chu kì cơ sở.
SH=1,1 hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc
Chọn độ rắn :Bánh nhỏ 250 HB
Bánh lớn 240 HB
0
→ σ Hlim1=2.250+70 =570 Mpa
σ0Hlim2= 2.240 +70 =550 Mpa
+, KHL là hệ số tuổi thọ xác định theo công thức (6.3)[1].
N
K HL mH HO
N HE
Với mH : là bậc đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc, do HB
- GVHD :Nguyễn Ích Thông SVTH : Phạm hữu Trường –Lớp Cơ Khí k2
570.1
[ H ]1 518, 2 Mpa
1,1
[ H ]=500Mpa (vì bộ truyền bánh răng trụ răng
550.1
[ H ]2 500 Mpa
1,1
thẳng nên [σH]=min{[σH]1,[σH]2})
b, Ứng suất uốn cho phép.
0
[ F ] F lim K FC K FL / S F
Do trục quay 1 chiều nên KFC=1
Dựa vào bảng (6.2)[1] với thép 45 tôi cải thiện
σ0Flim=1,8HB
SF=1,75
→ σ0Flim1=1,8.HB1=1,8.250=450 (Mpa)
σ0Flim2=1,8.HB2=1,8.240=432 (Mpa)
- KFL là hệ số tuổi thọ.
theo công thức (6.4)[1] ta có.
N FO
K FL mF
N FE
+,mF là bậc của đường cong mỏi mF=6
+, NFO :Số chu kì ứng suất cơ sở khi thử về uốn với thép NFO=4.106
Từ công thức (6.8)[1] ta có,
mF
T
N FE 60c i
T ni t i
max
2,6 5, 4
N FE1 60.1.450.79.15000. 16 0,66 144,6.10
6
8 8
N FE1 144,6.106
N FE 2 20,7.106
u1 7
N FE1 N FO K FL1 1
N FE 2 N FO K FL 2 1
o lim
Vậy : F F
SF
K FCK FL ;
450
[F]1 = .1.1= 257,1 (Mpa) ;
1,75
432
[F]2 = 1 1 246,9(MPa) ;
1,75
c, Ứng suất quá tải cho phép.
[σH]max=2,8.σch [σH]max=2,8.450=1260 Mpa
Đồ án môn học Chi tiết máy 14 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải
- GVHD :Nguyễn Ích Thông SVTH : Phạm hữu Trường –Lớp Cơ Khí k2
[σF]max=0,8.σch [σF]max1=0,8.580=464 Mpa
[σH]max2=0,8.450=360 Mpa
3, Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng.
a, Khoảng cách sơ bộ trục.
Theo công thức (6.15)[1]
T1 K H
a w1 K a (u1 1)3
[ H ]2 u1 ba
Theo bảng 6.6[1] ta chọn ψba=0,3
Theo bảng 6.5[1] ta chọn ka=49,5 (răng thẳng )
bd (u1 1).0,53 ba . (7 1).0,53.3 1, 272
kHβ. Hệ số xét đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng.
Tra bảng 6.7[1] kHβ= 1.064
Với T1=55504 N.mm u1=7 ta có
55504.1,064
aw1 49,5(7 1) 3 191,2
5002.7.0,3
Ta chọn a 190mm
b, Xác định các thông số ăn khớp .
-chọn modun pháp theo công thức (6.17)[1]
mn (0,01 0,02)aw1 (1,9 3,80)(mm)
- Chọn modun theo bảng 6.8[1] mn=2,5
-Số răng bánh nhỏ 1:
Theo công thức (6.19)[1] ta có
2aw1 2.190
z1 19
m(u1 1) 2,5(7 1)
z2 z1.u1 19.7 133
Theo công thức (6.21)[1] tính lại khoảng cách trục.
aw1 m( z1 z2 ) / 2 2,5(19 133) / 2 190(mm)
*,Xác định hệ số dịch chỉnh.
-Tính hệ số dịch tâm y.
a 190
y 1 0,5. z1 z2 0,5.19 133 0
m 2,5
ky 0
Hệ số dịch chỉnh của cả 2 bánh là x1=x2=0
*Góc ăn khớp.
Theo công thức (6.27)[1] ta có
Đồ án môn học Chi tiết máy 15 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải
- GVHD :Nguyễn Ích Thông SVTH : Phạm hữu Trường –Lớp Cơ Khí k2
zt .m.cos
cos t
2 a1
Trong đó zt=z1+z2 200
Vậy ; cos t
19 133 .2.5.cos200 0,94
2.190
0
t 20
4, Tính kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng trụ -răng thẳng.
a, Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.
2
H Z m Z H Z 2T1K H (um 1) / (bw1um d w1
Trong đó :
+, Zm –Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp.
Tra bảng 6.5[1] ta có Zm=274 (Mpa)1/3
+, ZH – Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
Z H 2cos b / sin 2 tw 2.1 / sin(2.20) 1,76
Vì bánh răng trụ răng thẳng nên ta có βb
+,Zε - Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng.
Z (4 ) / 3
Theo công thức (6.38b)[1] ta có
1 1
[1,88 3, 2 ]cos
z1 z2
1 1
1,88 3,2 1,69
19 133
Z (4 ) / 3 (4 1,69) / 3 0,877
+, dω1 đường kính vòng lăn bánh nhỏ.
d w1 2aw1 / (u 1) 2.190 / (7 1) 47,5(mm)
+, bω chiều rộng vành răng
bω1=ψba.aω1=0,3.190=57 (mm)
+, kH –Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc
K H K H K H K HV
Với kHB=1,064
Vận tốc vành răng là
d n .47,5.450,79
v w1 1 1,12(m / s)
60000 60000
Theo bảng 6.13[1] chọn cấp chính xác 9 theo bảng (6.14),(6.15)[1] ta chọn
được kHB=1,13 ,δH=0,004 , g0=73
Đồ án môn học Chi tiết máy 16 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải
- GVHD :Nguyễn Ích Thông SVTH : Phạm hữu Trường –Lớp Cơ Khí k2
H H g 0v aw1 / um 0,004.73.1,12 190 / 7 1,7
Theo công thức (6.41)[1] ta có
b d 1,7.57.47,5
K HV 1 H w1 w1 1 1,03
2T1 K H K H 2.55504.1,064.1,13
K H K H K H K HV 1,964.1,13.1,03 1, 24
Ta tính được
H 274.1,76.0,877 2.55504.1,24.(7 1) / (57.7.47,52 ) 467,75 Mpa
Theo công thức (6.1)[1] với v=1,12 m/s < 5 m/s thì Zv=1 với cấp chính xác
động học là 9, chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8, khi đó cần gia công đạt
đọ nhám Ra=2,5…1,25 µm do đó ZR=0.95 với da
- GVHD :Nguyễn Ích Thông SVTH : Phạm hữu Trường –Lớp Cơ Khí k2
YS hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu
YS 1,08 0,095ln m 1,08 0,0695ln 2,5 1,016 (Trang 92[1] )
Do đó
[ F 1 ]' 257,1.1.1,016.1 216,2 Mpa F 1
[ F 2 ]' 246,9.1.1,016.1 250,9( MPa ) F 2
Vậy bánh răng thỏa mãn điều kiện độ bền uốn.
c,Kiểm nghiệm độ bền quá tải.
K qt Tmax / T 1,4
Ta cã H max H K qt 467,75.. 1,4 553,45( MPa ) [ H ]max
F 1max F 1 K qt 68,1.1, 4 95,34( MPa ) [ F 1 ]max
F 2 max F 2 K qt 78,3.1,4 110,46( MPa ) [ F 2 ]max
Vậy bánh răng thỏa mãn điều kiện quá tải.
5, Các thông số và kích thước bộ truyền bánh răng cấp nhanh.
-Kho¶ng c¸ch trôc: aw1 190(mm)
-M«®un ph¸p : m=2,5 (mm)
-ChiÒu réng vµnh r¨ng bw1 57(mm)
-TØ sè truyÒn: u1=7
-Sè r¨ng: z1=19 ; z2=133
-HÖ sè dÞch chØnh : x1= x2=0
Theo b¶ng 6.11/104 [I] ta cã:
+ §êng kÝnh vßng chia:
d1=mz1=2,5.19=47,5(mm);
d2=mz2=2,5.133=332,5(mm)
+ §êng kÝnh ®Ønh r¨ng:
d a1 d1 2 49.5(mm)
d a 2 d 2 2 334,5(mm)
+ §êng kÝnh ch©n r¨ng:
d f 1 d1 2,5 45(mm)
d f 2 d 2 2,5 330(mm)
6. TÝnh c¸c lùc t¸c dông
2T1 2.55504
Ft 1 2337( N )
d w1 47,5
Fr1 Ftg 2337.tg 200 850,6( N )
t
Đồ án môn học Chi tiết máy 18 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải
- GVHD :Nguyễn Ích Thông SVTH : Phạm hữu Trường –Lớp Cơ Khí k2
B, Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm, (bánh răng trụ -
răng nghiêng)
+, Các thông số đầu vào
P2=2.52 kw
n2= 64,39 v/ph
u2=3,93
T2=373754 N.mm
Vì hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm nên.
P’2=2.62 kw
T’2=186877 N.mm
1, Chọn vật liệu.
Để đảm bảo tính thống nhất hóa ta chọn vật liệu cho bánh răng cấp chậm như
bánh răng cấp nhanh, thép 45 tôi cải thiện.
2, Xác định ứng xuất cho phép.
Vì chọn vật liệu như bộ truyền cấp nhanh nên
N N
KHL= mH HO và KFL= mF FO
N HE N FE
Với
mH = 6; mF = 6;
6
NHO1 = 17,1.10 ; NFO1 = NFO2 = 4.106;
NHO2 = 15,5.106; NFE1 = 177,4.106;
NHE1 = 187,33.106; NFE2 = 46,68.106;
NHE2 = 49,3.106;
NHE1> NHO1 ; NHE2> NHO1 KHL1 = KHL2 = 1;
NFE1> NFO1 ; NFE2> NFO1 KFL1 = KFL2 = 1;
H 1 518,2(MPa) F 1 257,1(MPa)
Vậy Vµ
H 2 500(MPa) F 2 246,9(MPa)
Vì bánh răng trụ răng nghiêng
H 2 = 518,2 500 =509,1 (MPa)
H = H 1
2 2
Và [H]max = 2,8.450=1260 Mpa
[F]max1 = 0,8.580 = 464 Mpa ;
[F]max2 = 0,8.450 = 360 Mpa
3, Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng.
a, khoảng cách sơ bộ trục.
T2 .K H
aw2 K a.(u2 1). 3 2
(công thức 6.15[1])
H .u1. ba
Đồ án môn học Chi tiết máy 19 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải
- GVHD :Nguyễn Ích Thông SVTH : Phạm hữu Trường –Lớp Cơ Khí k2
Víi: T2: Momen xoắn trên trục chủ động , N.mm ; T’2 = 186877 N.mm
Ka: hệ số phụ thuộc vào vật liệu bánh răng và cặp bánh răng ;
K a= 43 (vật liệu thép-thép, bánh răng nghiêng).
ba = bw/aw là hệ số chiều rộng vành răng theo bảng 6.6[1] do bộ truyền
bánh răng đặt không đối xứng so với các ổ trục nên chọn ba = 0,2 ;
bd = 0,53.ba.(u2+1) = 0,53.0,2.(3,93 +1 ) = 0,52 (công thức 6.16[1])
Tra bảng (6.7)[1], ta có: KH = 1,062
186877.1,062
a'w = 43.(3,93+1). 3 210,15 mm
509,12. 3,93.0,2
Lấy aw2 = 225 (mm)
b, Xác định các thông số ăn khớp.
+, Để đảm bảo tính thống nhất hóa trong thiết kế ta chọn modun cấp chậm bằng
cấp nhanh mn = m = 2,5 mm
+, chọn sơ bộ = 20o
Theo công thức 6.31[1] số răng bánh nhỏ là :
2a2 .Cos 2.225.Cos20o
z1 = Z 1 34.3 chọn z1 = 35 răng
m u2 1 2,5. 3,93 1
Số răng bánh lớn là: z2 = u.z1 = 3,93.35 = 137.55
chọn z2 = 138 răng
+, Tính chính xác tỉ số truyền um = z2/z1 = 138/35 = 3,94;
+, Tính chính xác theo 6.32[1]
m. z1 z2 2,5. 35 138
Cos = 0,96
2.a2 2.225
= 16,26 = 16o15’36”;
+, Chiều rộng bánh răng : bw = ba .aw = 0,2.225 = 45 (mm) ;
4. Tính kiểm nghiệm độ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
a, KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc
Theo c«ng thøc (6.33)[1] : H = ZM ZH Z
'
2.T2 .K H .(u2 1)
bw2 .u2.d2 2
Trong ®ã :
ZM : HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng c¬ tÝnh vËt
liÖu, víi cÆp vËt liÖu b¸nh r¨ng thÐp - thÐp
1/3
ZM =274 Mp
ZH : HÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp
xóc;
Đồ án môn học Chi tiết máy 20 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải
nguon tai.lieu . vn