Xem mẫu
- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trường : ĐH Công Ngiệp TP Hồ Chí Minh
Khoa : Cơ khí ĐỀ SỐ 5 - PHƯƠNG ÁN 2
ĐỀ TÀI
“ Thiết kế hệ thống dẫn
động băng tải”
Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tuần Hùng
Họ tên sinh viên :
GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng
- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trường : ĐH Công Ngiệp TP Hồ Chí Minh
Khoa : Cơ khí ĐỀ SỐ 5 - PHƯƠNG ÁN 2
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................ 3
PHẦN Ι: XÁC ĐỊNH CÔNG XUẤT ĐỌNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ CHUYỀN
........................................................................................................................................ 5
PHẦN II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MẤY .................................................. 9
PHẦN ІІІ : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG .................................................... 12
PHẦN IV Thiết kế trục và chọn then........................................................... 26
GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng
- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trường : ĐH Công Ngiệp TP Hồ Chí Minh
Khoa : Cơ khí ĐỀ SỐ 5 - PHƯƠNG ÁN 2
LỜI NÓI ĐẦU
Với chủ chương đưa đất nước ta trở thành một nước công nghiệp vào năm
2020 đảng và nhà nước ta đã đề ra 3 quộc cách mạng trong đó cánh mạng khoa
học kỹ thuật là then chốt để tạo ra của cải vật chất cho xã hội. Ưu tiên phát triển
công nghiệp nặng một cánh hợp lý và đặc biệt là nghành cơ khí
Trong giai đoạn công nghiệp hóa hiện đại hóa không thể thiếu máy móc nó là
nền tảng để phát triển nghành công nghiệp khác. Một trong những hệ thống máy
móc đó là hệ thống băng tải nó được ứng dụng từ dất lâu và sử dụng tới ngày nay
luôn được cải tiến để đáp ứng nhu cầu sử dụng trong nhiều nghành công nghiệp
khác nhau.
Thời gian vừa qua nhóm chúng em nhận được đề tài “ Thiết kế hệ thống dẫn
động băng tải” sau khi nhận được đề tài này với sự hướng dẫn tận tình của thầy
Nguyễn Tuấn Hùng các thầy trong khoa cùng các bạn và sự cố gắng của nhóm
chúng em đã hoàn thiện đề tài này. Tuy nhiên trong quá trình làm việc với trình độ
và trình độ và kinh nghiệm đang còn hạn chế không thể tránh được thiếu sót
,mong các thầy chỉ bảo để chúng em hoàn thiện hơn nữa
Em xin cảm ơn các thầy đã giúp chúng em hoàn thiện đề tài này !
Tp HCM ngày…tháng…năm 2008
Nhóm thực hiện
NHÓM 5
GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng
- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trường : ĐH Công Ngiệp TP Hồ Chí Minh
Khoa : Cơ khí ĐỀ SỐ 5 - PHƯƠNG ÁN 2
ĐỀ TÀI
DỀ SỐ 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHUYỀN ĐỘNG BĂNG TẢI
1 động cơ
2 khớp đàn hồi
3 hộp giảm tốc
4 bộ chuyền xính
5 tang tải
Phương án 2: bảng số liệu sau.
Lực chịu tải
1 F 2500 N
Vận tốc tang tải
2 V 1.15 m/s
Đường kính tang tải
3 D 400 mm
Thời gian phục vụ năm
4 L 5
Thời gian làm việc t1
5 t1 45 s
Thời gian làm việc t2
6 t2 24 s
Momen soắn ở t1
7 T1 T
Momen soắn ở t2
8 T2 0,8 T
Yêu cầu thiết kế
01 bản thiết minh
1
01 bản vẽ lắp A0
2
01 bản vẽ chi tiết
3
GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng
- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trường : ĐH Công Ngiệp TP Hồ Chí Minh
Khoa : Cơ khí ĐỀ SỐ 5 - PHƯƠNG ÁN 2
PHẦN Ι: XÁC ĐỊNH CÔNG XUẤT ĐỌNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ
SỐ CHUYỀN
1.1 Công xuất cần thiết.
Công suất cần trên băng tải .
F.V 2500.1,15
1
2,875 (kw)
p bt =
1000 1000
Do tải trong theo bậc với sơ đồ tải hình bên ta có .
n
Ti
)2 .t i
( T 45.1+24.0,92
1
i=1 max
Pth =Pbt. =2,875.
n
45+24
t i
i=1
=2,7783 (KW)
Công xuất động cơ.
P th
P với η = η1.η2.η3 .η4
dc
η
Hiệu xuất các bộ chuyền tra bảng 3.3 [1] ta được.
η1 = 0,99 hiệu suất của bánh răng trụ ngiêng
η2 = 0,97 hiêu suất bánh răng trụ thẳng
η3 = 0,99 hiệu suất của ổ lăn
η4 = 0,92 hiệu xuất bộ chuyền xích
η5 = 1 hiệu suất khớp nối
η =0,99.0,97.0,99 4 .0,92.1 = 0,848
2,7783
=3,274 kw
Pdc =
0,8486
1.2 Tính số vòng quay băng tải.
GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng
- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trường : ĐH Công Ngiệp TP Hồ Chí Minh
Khoa : Cơ khí ĐỀ SỐ 5 - PHƯƠNG ÁN 2
60.103.V
nt [1] với: nt số vòng quay tang tải (V/P)
.D
V = 1,15(m/s) vận tốc của tang tải
D = 400 (mm) đường kính tang
60.103.1,15
nt 54,93 (V/P)
.400
Chọn động cơ.
1.3
Từ bảng 3.2 [1] ta chon tỷ số chuyền cho hộp giảm tốc và bộ
chuyền xich ta được số vòng quay sơ bộ cho động cơ.
áp dụng công thức. nsb = nt.uhgt.ux = 54,93.20.2,5= 2746,5 (V/P)
trong đó: uhgt = 20 là tỷ số chuyền cảu hộp giảm tốc
ux = 2.5 là tỷ số chuyền của bộ chuyền xích
và uhgt , ux được chọn trực tiếp trong bảng 3.2
Dựa vào bảng P1.1 [2] ta chọn được động cơ K132S2 với các
thông số kỹ thuật sau.
Công xuất động cơ P = 4 (kw)
Số vòng quay ndc = 2890 9 (V/P)
Hệ số quá tải Tk/Tdn = 2,5
Khối lượng m = 60 kg
Đường khính trục đc d = 32 mm
Kiểm tra điều kiện làm việc của động cơ.
1.4
Với động cơ đã chọn ta có P = 4 kw > Pct
nđb=nsb
Kiểm tra quá tải của đọng cơ. Tqt < T max
Ta có
Phân phối tỷ số chuyền .
1.5
Với động cơ đã chọn ta có số vòng quay động cơ là ndc=2890 (V/P)
GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng
- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trường : ĐH Công Ngiệp TP Hồ Chí Minh
Khoa : Cơ khí ĐỀ SỐ 5 - PHƯƠNG ÁN 2
Vậy tính lại tỷ số chuyền chung là.
Với hộp giảm tốc chọn sơ bộ uhgt = 20 vậy tỷ số chuyền của bộ chyền xích
u 52,61
u x = ch
sẽ l à . 2,63
20
u
hgt
Khi phân phối tỷ số chuyền cho hộp giảm tốc có hai cấp số nhanh chậm ta
có thể áp dụng công thức theo yêu cầu bôi trơn.
u (1, 2 1, 3).u [3]
nh ch
=u .u =1,25.u 2
u
hgt ch nh ch
u
20
hgt
u = = =4
ch 1,25 1,25
.
u
20
hgt
u 5
= =
nh 4
u
ch
Phân phối tỷ số chuyền như sau.
Tỷ số chuền của hộp giảm tốc cấp nhanh unh = 5
Tỷ số chuyền của hộp giảm tốc cấp chậm uch = 4
Tỷ số chuền của bộ chuyền xích ux =2.63
1.6 Tính các thông số trên trục.
* Công suất:
Pc.tác = 3,274 kW (đã tính)
P3 = Pc.tác / η 3ct = Pc.tác / (η 4. η 3) = 3,274 / (0,92.0,99) = 3,594 kW
P2 = P3 / η 23 = P3 / (η2 . η 3) = 3,594/ (0,97.0,99) =3,743 kW
P1 = P2 / η 12 = P2 / (η 1. η 3) = 3,743 / (0,99.0,99) = 3,819 kW
Pđc = P1 / η đc1 = P1 / (η 5. η 3) = 3,819 / (1.0,99) = 3,857 kW
* Số vòng quay:
nđc = 2890 v/ph
GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng
- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trường : ĐH Công Ngiệp TP Hồ Chí Minh
Khoa : Cơ khí ĐỀ SỐ 5 - PHƯƠNG ÁN 2
n1 = nđc = 2890 v/ph (liên kết giữa trục đ/cơ và HGT qua khớp nối)
n2 = n1 / unh = 2890 / 5 = 578 v/ph
n3 = n2 / uch = 578 / 4 = 144,5 v/ph
nct = n3 / ux = 144.5 / 2,63 = 54.94 v/ph
* Mômen xoắn:
Tđc = 9,55.106.Pđc / nđc = 9,55.106. 3,857 / 2890 = 12745 Nmm
T1 = 9,55.106.P1 / n1 = 9,55.106. 3,819 / 29890 = 12619 Nmm
T2 = 9,55.106.P2 / n2 = 9,55.106. 3,743 / 578 = 61843 Nmm
T2* = T2 / 2 = 61843 / 2 = 30921 Nmm
T3 = 9,55.106.P3 / n3 = 9,55.106. 3,594 / 144,5 = 237 527 Nmm
Tct = 9,55.106.Pc.tác / nct = 9,55.106. 3,274 / 54,94 = 569 106 Nmm
Bảng kết quả tính.
Truc Công tác
Động cơ Ι ΙΙ ΙΙΙ
Thông số
Tỷ số chuyền u Khớp 5 4 2,63
Số vòng quay n,V/P 2890 2890 578 144.5 54.94
Công xuất P,kw 3,857 3,819 3,743 3,594 3,274
12745 12619 61843 237 527 569 106
Moomen xoắnT,Nmm
T2* = T2 / 2 = 61843 / 2 = 30921 Nmm
GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng
- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trường : ĐH Công Ngiệp TP Hồ Chí Minh
Khoa : Cơ khí ĐỀ SỐ 5 - PHƯƠNG ÁN 2
PHẦN II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MẤY
2.1.THIEÁT KEÁ XÍCH
Chọn xích ống con lăn u= 2.63 3
Dựa vào bảng 5.4[shfhg]
Ta có : z1 = 25
z2 = 3. z1 = 3.25 = 75
Với k = k0 k a kdc kbt kd kc
k0 1, 25
ka 1
kdc 1, 25
Chọn
kd 1
kc 1
kbt 1
z01 25
kz 1
z1 25
n01 200
; 1,38 .
kn
n1 145
k = 1,25.1.1,25.1.1.1=1,5625
Như vậy:
Pt P.k .k z k n 3,594.1,5625.1.1,38 ; 7.75 kw
Theo bảng 5.5[fff] với n01 200 vòng/phút, chọn bộ truyền xích 1 dãy có bước
xích p=25.4mm thõa mãn điều kiện bền mòn:
Pt [ P ] 7.75kw , đồng thời theo bảng 5.8[dd], p pmax
Khoảng cách trục a= 40p = 40.25,4 =1016 mm.
Số mắt xích:
x 2a / p 0,5( z1 z2 ) ( z2 z1 ) 2 p /(4 2 a )
2.40 0,5(25 75) (75 25) 2 .25, 4 /(4 2 .1016) ; 131, 6
GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng
- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trường : ĐH Công Ngiệp TP Hồ Chí Minh
Khoa : Cơ khí ĐỀ SỐ 5 - PHƯƠNG ÁN 2
Lấy số mắt xích chẵn xc = 132, ta tính lại khoảng cách trục
a 0, 25. p{xc 0,5( z 2 z1 ) [ xc 0, 5( z2 z1 )]2 2[( z2 z1 ) / ]2 }
a 0, 25.25, 4{132 0,5(75 25) [132 0,5(75 25)]2 2[(75 25) / ]2 } ; 1021mm
Để xích không chịu lực căng quá lớn, giảm a 1 lượng bằng:
a 0, 003a ; 3 . Do đó a = 1018 mm.
Số lần va đập của xích
i z1n1 /(15 x) 25. 145/(15.132) ; 2 [s] : bộ truyền xích
đảm bảo đủ bền.
Đường kính đĩa xích:
-
d1 p / sin( / z1 ) 25, 4 / sin( / 25) 202, 66 mm
d 2 p / sin( / z 2 ) 25, 4 / sin( / 75) 606, 56mm
Kiểm tra độ bền tiếp xúc của đĩa xích:
-
+ Đĩa xích 1:
H 1 0, 47 k r ( Ft K d Fvd ) E /( Ak d ) [ H ]
GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng
- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trường : ĐH Công Ngiệp TP Hồ Chí Minh
Khoa : Cơ khí ĐỀ SỐ 5 - PHƯƠNG ÁN 2
Với z1 25.
Fvd 13.107 n1 p 3 m 13.107.145.25, 43.1 ; 3, 09 N (m = 1: số dãy xích)
z 15 20 30 40 50 60
kr 0,59 0,48 0,36 0,29 0,24 0,22
Từ bảng trên ta chọn kr 0, 42
E 2 E1 E2 /( E1 E2 ) 2,1.105
Từ bảng 5.12 [ff] ta chọn A 180mm 2
kd 1 ( xích 1 dãy)
Kd 1
H 1 0, 47. 0, 42(2349.1 3, 09)2,1.105 /(180.1) 504,57 MPa
Như vậy ta dung thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB210 sẽ đạt đ ược ứng suất
cho phép [ H ] 600MPa , đảm bảo độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1.
Tương tự đĩa xích 2 cùng vật liệu và nhiệt luyện ta có:
H 1 0, 47. 0, 22(2349.1 9, 27)2,1.105 /(180.1) 365, 7 MPa < [ H ] 600MPa
Với z2 75.
Fvd 13.107 n2 p 3 m 13.107.435.25, 43.1 ; 9, 27 N
kr 0, 22 ; E = 2,1.105MPa.
Xác định lực tác dụng lên trục:
-
Fr k x Ft 1, 05.2349 2466, 45 N , trong đó đối với bộ truyền xích thẳng đứng
kx=1,05
GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng
- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trường : ĐH Công Ngiệp TP Hồ Chí Minh
Khoa : Cơ khí ĐỀ SỐ 5 - PHƯƠNG ÁN 2
PHẦN ІІІ : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
3.1 Chọn vật liệu.
Do hộp giảm tốc hai cấp chịu tải trọng trung bình không yêu cầu đăc biệt
và được bôi trơn tốt. Theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế nên
chọn vật liệu làm bánh răng của hai cấp như nhau có độ rắn bề mặt răng
HB < 350. Đồng thời để tăng chống mài mòn cho răng chọn độ cứng của
bánh răng nhỏ hơn bánh răng lớn khoảng 25 ÷ 50 HB
BH1 = BH2 + (25÷50) HB
Bánh răng nhỏ thép 45 tôi cải thiện
Tra bảng (6.1) /92 [2] ta được thong số của thép sau.
- Giới hạn bền kéo σbk = 850 N/mm2
σch = 580 N/mm2
- Giới hạn chảy
- Độ rắn : HB = 241÷ 285 (chọn HB = 250)
Bánh răng lớn thép 45 tôi cải thiện
- Giới hạn bền kéo σbk = 750 N/mm2
σch = 450 N/mm2
- Giới hạn chảy
- Đọ rắn HB = 192 ÷240 (chọn HB = 230)
3.2 Xác định ứng xuất cho phép.
Ứng suất tiếp xúc cho phép
Với độ cứng bánh răng nhỏ HB = 250 và bánh răng lớn HB = 230 ta có giới
hạn tiếp xúc mỏi và giới hạn mỏi uốn.
σ OHlim1 = 2HB+70 = 2 250 + 70 = 570 MPa
σ OHlim2 =2HB+70 = 2 230 + 70 = 530 MPa
σ OFlim1 =1,75HB = 1,75 250 = 437,5 MPa
σ OFlim2 =1,75HB = 1,75 230 = 402,5 MPa
Ứng suất tiếp xúc cho phép tính sơ bộ theo công thức 6.1a [2].
K HL
H H lim .
o
SH
Trong đó. σo lim giới hạn tiếp xúc tưng ứng với số chu kỳ làm việc cơ sơ
H
K HL hệ số tuổi thọ
SH = 1,1 tra được trong bảng 6.2 [2]
Số chu kỳ làm việc cơ sở của hai bánh răng tính theo công thức NOH =
30HB2.4
N HO1 =30HB1 ,4 =30.2502,4 =1,7.107
2
GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng
- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trường : ĐH Công Ngiệp TP Hồ Chí Minh
Khoa : Cơ khí ĐỀ SỐ 5 - PHƯƠNG ÁN 2
=30HB2,4 =30.2302,4 =1,4.107
N
HO2 2
Tổng thời gian làm việc của máy
LH =5.300.2.8 = 24000
Số chu kỳ làm việc tương đương tính theo sơ đồ tải trọng công thức 6.36 [1]
3
T
60.c i .ni .ti
N HE
Tmax
Với c = 1 cặp bánh răng ăn khớp
ni số vòng quay ở trục thứ i
45 24
t1 L H và t 2 LH
69 69
T 3 24 0, 9T 3 45
N HE1 60.c.n1.Lh . . .
T 69 T 69
45 24
60.1.2890.2400. 0,93. 37, 69.107
69 69
T 45 0,9T 3 24
3
N HE2 60.c.n2 .Lh . . .
T 69 T 69
45 24
60.1.578.24000. 0,93. 7,5.107
69 69
Ta có
NHE1>NHO1
NHE2>NHO2
K HL 1
H1 Hlim1.
o
Vậy he so tuoi tho KHL= 1 570. 518, 2 Mpa
SH 1,1
K HL 1
H2 Hlim2 .
o
530. 481,8 Mpa
SH 1,1
Với cấp nhanh sử dung bánh răng nghiêng ta có ứng xuất tiếp xúc cho phép
518, 2 481,8
H H 1 H 2 500 Mpa
2 2
Thử điều kiện ta thấy. [σH] =500NHO nên KHL=1 do đó
[σH]’=[σH]2=481,8 Mpa
Ứng suất uốn cho phép.
6
T
60.c i .ni .ti
Công thức 6.8 [2] N HE
Tmax
Với NFO = 4.106 với mọi loại thép.
GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng
- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trường : ĐH Công Ngiệp TP Hồ Chí Minh
Khoa : Cơ khí ĐỀ SỐ 5 - PHƯƠNG ÁN 2
T 6 24 0,9T 6 45
N FE1 60.c.n1.Lh . . .
T 69 T 69
45 24
60.1.2890.2400. 0,96. 34,8.10 7
69 69
481,8481,8
T 6 45 0,9T 6 24
N FE2 60.c.n2 .Lh . . .
T 69 T 69
45 24
60.1.578.24000. 0,96. 6,9.107
69 69
Ta có NEF>NOF vậy KFL=1
Bộ chuyền quay một chiều nên KFC = 1
Tra bảng 6.2 ta có SF = 1,75
K FL .K FC 1.1
F 1 F lim1.
o
=437,5. =250 Mpa
SH 1,75
K HL 1
F 2 F lim 2 .
o
402,5. 230 Mpa
SH 1, 75
ứng suất quá tải cho phép: theo công thức (6.13) và (6.14)
[σH]max =2,8.σch2 =2,8.450 = 1260 Mpa
[σF1]max =0,8.σch2 =0,8.580 = 464 Mpa
[σF2]max =0,8.σch2 =0,8.450 = 360 Mpa
3.3 Tính toán cấp nhanh : Bộ truyền bánh răng nghiêng.
Khoảng cánh sơ bộ của trục: công thức (6.15a) [2]
T1.K H
aw K a u 1 3 2
H .u .ba
Trong đó: Ka hệ số phụ thuộc vào vật liệu lam bánh răng và loại răng.
K H là hệ số kể đén sự phân bố tải trong trên vành răng.
T1 là momen trên trục trục chủ động.
H là ứng suất cho phép Mpa
u là tỷ số truyền.
ba =bw/aw và bw là chiều rộng vành răng lấy trong bảng 6.6.
Theo bảng 6.6 chọn ba= 0,3 với răng nghiêng Ka= 43 (bẳng 6.5) theo
công thức (6.16) bd=0,5. ba(u+1) = 0,5.0,3.(5+1) =0,9 vậy theo bảng 6.7
ta chọn được KHβ = 1,12 (sơ đồ 3). Ta có T1 = 12619.
Vậy ta tính được .
GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng
- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trường : ĐH Công Ngiệp TP Hồ Chí Minh
Khoa : Cơ khí ĐỀ SỐ 5 - PHƯƠNG ÁN 2
12619.1,12
aw 43 5 1 3 86,5 mm
5002.5.0,3
Ta Lấy aw = 87 mm nhưng để dảm bảo độ bền tiếp xúc và độ bền của răng
ta lấy khoảng cách trục aw =94 mm.
Thông số ăn khớp.
Xác định modun của bánh răng theo công thức.
m = (0,01 ÷ 0,02).aw = (0,01÷0,02)94=0,94÷1,88 mm (6.17
)[2]
Ta không chọn m < (1,5÷2) để đảm bảo độ bền cho răng
Theo bảng 6.8 chon môdun m = 1.75
Chọn sơ bộ góc nghiêng sơ bộ β =100 vậy số răng bánh nhỏ là
z1= 2awcosβ[m(u+1)] = 2.94.cos100/(1,75.6 )= 17,4
Lấy z1= 17 vậy số răng bánh lớn là z2 = 17.5= 85
β =18029’
Cosβ = m (z1+z2)/(2aw) = 0,949 →
Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc.
Theo 6.33 ứng suất tiếp súc trên bề mặt răng làm việc.
2T 1.K H . u 1
H Z M .Z H .Z . (*)
2
bw .ud w1
Theo bảng 6.5 thì ZM = 274
-
βb là góc nghiêng trên hình trụ cơ sơ tính theo công thức 6.35
-
βb=arctg( cosαt.tgβ )=arctg(cos19,05.tg18,290)=17,3
với αt = αw=arctg(tgα.cosβ)=arctg(tg20.0,949)=19,05
ZH là hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp súc.
2 cos b cos17,35
ZH 2 1, 75
sin 2 tw sin 2.19,05
Theo công thức 6.37 hệ số chùng khớp được tính.
-
εβ = bw.sinβ/(mπ) = 0,3.94.sin(18,29)/(π.2)=1,4
GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng
- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trường : ĐH Công Ngiệp TP Hồ Chí Minh
Khoa : Cơ khí ĐỀ SỐ 5 - PHƯƠNG ÁN 2
1 1
do đó theo công thức 6.38 Z 0, 777
1, 654
trong đó theo 6.38b . εα= [1,88-3,2(1/z1+1/z2 )]cosβ
= [1,88-3,2(1/17+1/85)]0,949=1,65
Đường kính vòng lăn bánh nhỏ.
-
2aw 2.94
d w1 31, 33
u 1 6
- Tính KH: KH =KHβ.KHα.KHV (6.39)
Theo 6.40 . V =π.dw1.n1//60000=3,14.29.2890/60000 = 4,386
m/s
Với v = 4,386 m/s theo bảng 6.13 dùng cấp chính xác 9 .theo bảng6.14 với
cấp chính xác 8 thì KHα=1,16β
KHV : hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn
khớp
vH .bw .d w1
K HV 1
2.T .KH .KH
aw1
vH H .go .v.
u1m
Theo bảng 6.15 , 6.16 .
δH =0,002 : hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp
go = 73 : hệ số kể đến ảnh hưỏng sai lệch bước răng
94
vH 0, 002.73.4,386 2, 776
5
2, 776.0, 3.94.31, 33
K HV 1 1, 074
2.12619.1,12.1,16
K H 1,16.1,12.1, 074 1, 395
Thay các giá trị vào (*) ta được.
2.12619.1, 395. 5 1
H 274.1, 75.0, 777. 460, 28 Mpa
0, 3.94.5.31, 332
GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng
- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trường : ĐH Công Ngiệp TP Hồ Chí Minh
Khoa : Cơ khí ĐỀ SỐ 5 - PHƯƠNG ÁN 2
Với v = 4,386 m/s < 5 m/s
ZV = 1
Cấp chính xác động học là 9, chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8 khi
đó cần gia công đạt độ nhám là Ra = 2,5 ÷ 1,25 µm. Do đó:
ZR = 0,95 : Hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc
Với da < 700 mm
KXH = 1 : hệ số xét đến ảnh hưởng kích thước bánh răng
H 500.0,95.1.1.1 475 (MPa)
Vì H < H nên bánh răng thiết kế thoả điều kiện tiếp xúc
Kiểm nghiệm độ bền uốn.
2.YF1 .T1.K F .K FV .K F .Y .Y
F
d w .bw1.m
-Hệ số dạng răng YF: Z1
Z v1 20 rang
cos 3
Số răng tương đương:
Z2
100 rang
Zv2
Từ bảng 6.18 trang 109 [1] ta có:
cos 3
Đối với bánh dẫn: YF1 = 4,08
Đối với bánh bị dẫn: YF1 = 3,6
Từ bảng 6.7 trang 98 [1] (sơ đồ 7):
KFβ = 1,12
Từ bảmg 6.14 trang 107 [1] ta có
KFα = 1,40
Từ bảng 6.15, 6.16 trang 107 [1] ta có:
δF = 0,016 và go = 73
GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng
- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trường : ĐH Công Ngiệp TP Hồ Chí Minh
Khoa : Cơ khí ĐỀ SỐ 5 - PHƯƠNG ÁN 2
1 1
1, 65 Y 0, 606
1, 65
18, 290 Y 1 0,869
140
aw 2 94
vF F .g 0 .v. 0, 006.73.4,368. 8, 295
u 5
F 0, 006 bang 6.15 [2]
vF .bw .d w 8, 295.31,33.0,3.94
K Fv 1 1 1,19
2.T1 .K F .K F 2.12619.1,12.1, 4
2.4, 08.12619.1,12.1, 4.1,19.0, 606.0,869
65,5 MPa
F1
31,33.94.0,3.1, 75
Ta thấy σF1 < [σF1 ] (thoả)
YF 2 4, 08
74, 23 MPa
F 2 F1 65,5.
YF 1 3, 6
F 2 F 2
Thông số của bộ truyền.
Khoảng cánh truc: aw = 94 (mm)
Môdun: m =1,75
Chiều rộng vành răng: bw = 28 (mm)
Tỷ số truyền: u =5
β =18,190
Góc nghiêng của răng :
Hệ số dịch chỉnh: x1=0 ;x2=0
Đường kính vòng chia:
mn .Z1 1, 75.18
d1 31,33 mm
cos cos18, 29
m .Z 1, 75.85
d2 n 2 156, 67 mm
cos cos18, 29
Đường kính vòng đỉnh:
d a1 d1 2.mn 31,33 2.1, 75 34,83 mm
d a 2 d 2 2.mn 156, 67 2.1, 75 160,17 mm
Đường kính vòng đáy
GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng
- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trường : ĐH Công Ngiệp TP Hồ Chí Minh
Khoa : Cơ khí ĐỀ SỐ 5 - PHƯƠNG ÁN 2
d f 1 d1 2,5.mn 31, 33 2,5.1, 75 26,955 mm
d f 2 d 2 2,5.mn 156, 67 2,5.1, 75 152,195 mm
Giá trị các lực:
Bánh dẫn cấp nhanh:
Lực vòng:
T1 T 12619
1
Ft1 2. 450, 67 ( N )
2d w1 d w1 28
Lực hướng tâm:
tg tw tg19, 05
169,9 N
Fr1 Ft1. 450, 67.
cos cos18, 29
Lực dọc trục:
Fa1 Ft1.tg 450, 67.tg18, 29 148,95 N
3.4 Tính cấp chậm: Bộ truyền bánh răng thẳng
Xác định sơ bộ khoảng cách trục:
T2 .K H
aw 2 K a . u2 1 3 2
H .u2 . ba
Với: T2 = 61843 Nmm
Ψba = 0,4 (Bảng 6.6 trang 97 [2])
Ψbd = 0,5. Ψba.(u+1) = 0,5.0,4.(4+1) = 1
Ka = 49,5 (Bảng 6.5 trang 96 [1] với bánh răng nghiêng)
KHβ = 1,07 (Bảng 6.7 trang 98 [2])
61843.1, 07
aw 2 49,5. 4 1 3 137,86 mm
481,8 2 .4.0, 4
Chọn aw = 138
.Xác định các thông số ăn khớp:
Modun:
GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng
- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Trường : ĐH Công Ngiệp TP Hồ Chí Minh
Khoa : Cơ khí ĐỀ SỐ 5 - PHƯƠNG ÁN 2
Ta có : m = (0,01÷0,02).aw = 1,37÷2,76
Theo quan điểm thống nhất hoá trong thiết kế ta chọn m = 2,5
Số răng:
2.aw 2 2.138
Z1 22, 08
m2 . u2 1 2, 5. 4 1
Chọn Z1 = 22 răng
Z2 =Z1 .u2 = 22.4 =88
Chọn Z2 =88 răng
Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Ứng suất tiếp xúc trên bề mặt răng làm việc:
2T2 .K H . u2 m 1
H Z M .Z H .Z . 2
bwu2 m .d w 2
Theo bảng 6.5 trang 96 [1] với vật liệu thép – thép ta có :
Zm = 274 (MPa)1/3 : hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp
ZH : hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
2.cos b
ZH
sin 2aw
βb = 0
Do tg b cos t .tg vì β = 0
αt : góc profin răng
αtw : góc ăn khớp
Theo TCVN1065 – 71 thì α = 200
tg
acrtg tg 200 200
t tw acrtg
cos
2. cos 00
ZH 1, 764
sin 2.20
Zε :hệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng
Chiều rộng vành răng :
GVHD: Nguyễn Tuấn Hùng
nguon tai.lieu . vn