Xem mẫu
- Bé m«n c¬ së thiÕt kÕ m¸y vµ r«b«t
®å ¸n m«n häc
chi tiÕt m¸y
************
Gi¸o viªn híng dÉn : Lª V¨n UyÓn
Sinh viªn : GiÇn H¶i Anh
Líp : CTM1- K49
Hµ Néi : 5-2006
0
- Môc lôc
phÇn I : ®éng häc hÖ b¨ng t¶i
I, Chän ®éng c¬ 2
II, Ph©n phèi tû sè truyÒn 3
III, X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè trªn c¸c trôc 4
IV, B¶ng tæng kÕt 5
PhÇn II : TÝNH TO¸N THIÕT KÕ CHI TIÕT M¸Y
I, TÝnh bé truyÒn b¸nh r¨ng trong hép gi¶m tèc 6
A, TÝnh thiÕt kÕ bé truyÒn cÊp nhanh (b¸nh r¨ng c«n r¨ng th¼ng) 6
B, TÝnh bé truyÒn cÊp chËm (b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng) 13
II, TÝnh bé truyÒn xÝch 19
III, ThiÕt kÕ trôc 23
A, Chän vµ kiÓm tra khíp nèi 23
B, ThiÕt kÕ trôc 24
1, S¬ ®å ®Æt lùc 24
2, X¸c ®Þnh s¬ bé ®êng kÝnh trôc 25
3, X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì vµ ®iÓm ®Æt lùc 25
4, TÝnh kiÓm nghiÖm kÕt cÊu trôc 27
a, Trôc I 27
b, Trôc trung gian II 31
c, Trôc ra III 37
IV, Chän vµ tÝnh to¸n æ l¨n 41
1, Chän vµ tÝnh æ l¨n cho trôc I 41
2, Chän vµ tÝnh æ l¨n cho trôc II 42
3, Chän vµ tÝnh æ l¨n cho trôc III 44
V, ThiÕt kÕ vá hép gi¶m tèc 45
VI, B«i tr¬n vµ ®iÒu chØnh ¨n khíp 51
VII, B¶ng thèng kª c¸c kiÓu l¾p 52
1
- Lêi nãi ®Çu
ThiÕt KÕ §å ¸n Chi TiÕt M¸y lµ mét m«n häc c¬ b¶n cña ngµnh c¬ khÝ.
M«n häc nµy kh«ng nh÷ng gióp cho sinh viªn cã mét c¸i nh×n cô thÓ h¬n
thùc tÕ h¬n ®èi víi c¸c kiÕn thøc ®· ®îc häc, mµ nã cßn lµ c¬ së rÊt quan
träng cña c¸c m«n chuyªn ngµnh sÏ ®îc häc sau nµy.
§Ò tµi sinh viªn ®îc giao lµ thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng b¨ng t¶i gåm cã hép
gi¶m tèc hai cÊp b¸nh r¨ng c«n trô r¨ng th¼ng vµ bé truyÒn xÝch . HÖ thèng
®îc dÉn ®éng b»ng ®éng c¬ ®iÖn th«ng qua khíp nèi, hép gi¶m tèc vµ bé
truyÒn xÝch sÏ truyÒn chuyÓn ®éng tíi b¨ng t¶i. Trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n vµ
thiÕt kÕ c¸c chi tiÕt m¸y cho hép gi¶m tèc sinh viªn ®· sö dông vµ tra cøu
c¸c tµi liÖu sau:
TËp 1 vµ 2 chi tiÕt m¸y cña GS.TS-nguyÔn träng hiÖp.
TËp 1 vµ 2 TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng dÉn ®éng c¬ khÝ cña PGS.TS
TrÞnh chÊt vµ TS lª v¨n uyÓn.
Dung sai vµ l¾p ghÐp cña GS.TS ninh ®øc tèn.
Do lµ lÇn ®Çu lµm quen víi c«ng viÖc thiÕt kÕ chi tiÕt m¸y,cïng víi sù
hiÓu biÕt cßn h¹n chÕ cho nªn dï ®· rÊt cè g¾ng tham kh¶o c¸c tµi liÖu vµ bµi
gi¶ng cña c¸c m«n cã liªn quan song bµi lµm cña sinh viªn kh«ng thÓ tr¸nh
khái nh÷ng sai sãt. KÝnh mong ®îc sù híng dÉn vµ chØ b¶o nhiÖt t×nh cña
c¸c thÇy c« trong bé m«n gióp cho sinh viªn ngµy cµng tiÕn bé.
Cuèi cïng sinh viªn xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy trong bé m«n, ®Æc
biÖt lµ thÇy Lª V¨n UyÓn ®· trùc tiÕp híng dÉn, chØ b¶o tËn t×nh ®Ó sinh
viªn hoµn thµnh tèt nhiÖm vô ®îc giao .
Sinh viªn : GiÇn H¶i Anh
2
- tÝnh to¸n ®éng häc hÖ dÉn ®éng
phÇn I : ®éng häc hÖ b¨ng t¶i
I, Chän ®éng c¬
1, X¸c ®Þnh c«ng suÊt cÇn thiÕt cña ®éng c¬
P
C«ng suÊt t¬ng ®¬ng x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : P =
Trong ®ã :
+,C«ng suÊt c«ng t¸c Pct :
2.F.v 6000.0,51
Pct 3,84 KW
1000 1000
Víi : v =0,58 m/s - vËn tèc b¨ng t¶i;
2F =6000 N - lùc kÐo b¨ng t¶i;
+, HiÖu suÊt hÖ dÉn ®éng :
= nib .
Theo s¬ ®å ®Ò bµi th× : =k.5«l.brc«n. brtrô.x;
Tra b¶ng( 2.3) Ttttkhd®ck tËp1 , ta ®îc c¸c hiÖu suÊt:
k = 0,99 - hiÖu suÊt nèi trôc.
ol = 0,992 - hiÖu suÊt mét cÆp æ l¨n;
brc«n= 0,96 - hiÖu suÊt mét cÆp b¸nh r¨ng c«n;
brtrô = 0,96 - hiÖu suÊt mét cÆp b¸nh r¨ng trô;
x = 0,90 - hiÖu suÊt bé truyÒn xÝch ®Ó hë ;
= 0,99. 0,9925. 0,96.0,96. 0,902 = 0,703 ;
+, HÖ sè xÐt ®Õn sù ph©n bè t¶i kh«ng ®Òu :
2
T t 5 3
= i . i 12. 0,9 2. 0,96
T1 t ck 8 8
C«ng suÊt t¬ng ®¬ng Pt® ®îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc:
.P 0,96.3,48
Ptd ct 4,772 KW
0,703
2, X¸c ®Þnh tèc ®é ®ång bé cña ®éng c¬ ®iÖn
3
- Chän s¬ bé tØ sè truyÒn cña toµn bé hÖ thèng lµ uc .Theo b¶ng 2.4, truyÒn
®éng b¸nh r¨ng trô hép gi¶m tèc ®ång trôc2 cÊp, truyÒn ®éng xÝch (bé
truyÒn ngoµi):
Uc= usbh. usbx;
usbh: tØ sè truyÒn s¬ bé hép gi¶m tèc ; usbh =(12..20);
usbx: tØ sè truyÒn s¬ bé cña xÝch ; usbx =(2.5..3);
Uc=(12..20).(2.5..3)= 30..60 ;
+, Sè vßng quay cña trôc m¸y c«ng t¸c lµ nlv :
60000.v 60000.0, 58
nlv = = 34,616 vg/ph
D 3,14.320
Trong ®ã :
v : vËn tèc b¨ng t¶i; v = 0,58 m/s ;
D : ®êng kÝnh b¨ng t¶i ; D=320 mm ;
Sè vßng quay s¬ bé cña ®éng c¬ nsb®c:
nsb®c = nlv . usb = 31,42(30..60) = (942,6..1885,2) vg/ph ;
Ta chän sè vßng quay ®ång bé : n®b=1500 v/ph ;
3, Chän ®éng c¬
Chän ®éng c¬ ph¶i tháa m·n ®iÒu kiÖn : P®c Pt® , n®c nsb
T
vµ K k 1,6 - hÖ sè qu¸ t¶i;
Tdn
Tõ kÕt qu¶ : Pct 4,772kW ;
Tmm
1,6
n sb (942.6..1885).vg / ph ;
T
Ta chän ®éng c¬ ký hiÖu : 4A112M4Y3 (theo b¶ng P 1.3 tËp 1)
C¸c th«ng sè kÜ thuËt cña ®éng c¬ 4A112M4Y3 nh sau :
P®c = 5,5 kw ;
n®c = 1425 vg/ph ;
cos = 0,85 ;
n % = 85.5 ;
TK
2 k 1,6 ;
Tdn
Theo b¶ng P 1.7 tËp 1 Tttkhd®ck cã:
§êng kÝnh trôc ®éng c¬ : d T=32 mm ;
Khèi lîng : m=56 kg;
KÕt luËn ®éng c¬ 4A112M4Y3 cã kÝch thíc phï hîp víi yªu cÇu thiÕt kÕ.
II, PH¢N PhèI Tû Sè TRUYÒN
4
- Nh ®· biÕt tû sè truyÒn chung : uc = usbh. usbx
n 1425
u c dc 41,166
mÆt kh¸c:
n lv 34,616
Do ®ã :
41,166
uhép =
+, Chän uxÝch = 2,5 16,429 ;
2,5
mµ uh= u1. u2
Trong ®ã : u 1 : TØ sè truyÒn cÊp nhanh cÆp b¸nh r¨ng c«n ;
u2 : TØ sè truyÒn cÊp chËm cÆp b¸nh r¨ng trô ;
Theo kinh nghiÖm bé truyÒn c«n trô : u1=(0,25..0,28). Uh;
vµ u1 1,25.u2 ( hoÆc cã thÓ lÊy u2 uh /1 u1)
,25
+, Chän : u1 =115/25 = 4,600;
u2 =225/35 = 3,571;
III, X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè trªn c¸c trôc
1, C«ng suÊt t¸c dông lªn c¸c trôc
F.v 3000.0,51
+, Trôc c«ng t¸c : P’ct= = 1,74 kw
1000 1000
'
Pct 1,74
'
+, Trôc III : P3 2 3 = = 2,201 kw
x ol 0,90 2.0,992 3
2.P3' 2.2,201
+, Trôc II : P2= = = 4,621 kw
br ol 0,97.0,992
P2 4,621
+, Trôc I : P1= = = 5,011 kw
brc ol 0,97.0,992
2, Sè vßng quay trªn c¸c trôc
+, Tèc ®é quay cña trôc I : n1 = n®c = 1425 vg/ph
n 1425
n2 = 1 =
+, Tèc ®é quay cña trôc II : = 309,78 vg/ph
u1 4,6
n 309,78
n3 = 2 =
+, Tèc ®é quay cña trôc III : = 86,74 vg/ph
u2 3,571
n 86,74
nct = 3 =
+, Tèc ®é quay cña trôc c«ng t¸c : =34,62 vg/ph
u x 2,506
5
- Pi
6.
3, M« men xo¾n trªn c¸c trôc Ti = 9,55.10 n
i
P1 5,011
Trôc I : T1 9,55.10 6. 9,55.10 6. 33584 N.mm
n1 1425
P 4,621
Trôc II : T2 = 9,55. 10 6 . 2 9,55.10 6. 142470 N.mm
n2 309,78
P3' 2,201
Trôc III : T3 = 9,55. 10 . 9,55.10 6.
6
242280 N.mm
n3 86,74
Trôc c«ng t¸c:
'
6 Pct 1,740
9,55. 10 6 . 480035 N.mm
Tct = 9,55. 10 .
n ct 34,62
IV, b¶ng tæng kÕt
Trôc §éng c¬ I II III C«ng t¸c
Th«ng sè Khíp = 1 U1 = 4,60 U2 = 3,57 Ux =2,51
C«ng suÊt: P(kW) 4,724 5,011 4,621 2,201 1,740
Sè v/quay:n(vg/ph) 1425 1425 309,78 86,74 34,62
M«men: T(N.mm) 31659 33584 142470 242280 480035
6
- PhÇn II : TÝNH TO¸N THIÕT KÕ CHI TIÕT M¸Y
I, thiÕt kÕ Bé TRUYÒN B¸NH R¡NG cña HéP GI¶M TèC
A, TÝnh thiÕt kÕ bé truyÒn cÊp nhanh (b¸nh r¨ng c«n)
1, Chän vËt liÖu.
§Ó thèng nhÊt ho¸ vËt liÖu , chän vËt liÖu hai cÊp (cÊp nhanh vµ cÊp chËm)
nh nhau ; theo b¶ng (6.1) tttkhd®ck tËp 1; víi chÕ ®é lµm viÖc ªm, ta
chän vËt liÖu:
B¸nh nhá : ThÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n HB 192 . . . 240
Cã : b1 = 750 MPa ;
ch 1 = 450 MPa.
B¸nh lín : ThÐp 45, thêng hãa ®é r¾n HB 170 . . 217
Cã : b2 = 600 Mpa ;
ch 2 = 340 MPa.
2, X¸c ®Þnh øng suÊt cho phÐp
+, øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp :
H H lim S H Z R Z V K xH K HL ;
+, øng suÊt uèn cho phÐp :
F F lim S F YR YS K xF K FC K FL ;
TÝnh s¬ bé chän :
H H lim K HL
ZRZVKxH = 1 SH ;
F F lim .K FL
YRYSKxH = 1 vµ KFC =1 (do ®Æt t¶i mét chiÒu) SF ;
+, Dùa vµo b¶ng (6.2) tttkhd®ck tËp 1 ,víi thÐp 45 t«i c¶i thiÖn vµ
thêng ho¸ ta chän ®é r¾n bÒ mÆt :
B¸nh nhá HB = 230
B¸nh lín HB = 210
oHlim1 = 2.HB1+ 70 = 2. 230 + 70 = 530 Mpa ;
oFlim1 = 1,8.HB1 = 1,8 . 230 = 414 Mpa ;
oHlim2 = 2.HB2 + 70 = 2. 210 + 70 = 490 Mpa ;
oFlim2 = 1,8. HB2 = 1,8 . 210 = 378 Mpa ;
+, KHL, KFL : lµ hÖ sè tuæi thä x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :
7
- mH
N Ho N HE
KHL=
mF
N Fo N FE
KFL=
Víi :
mH , mF : lµ bËc ®êng cong mái khi thö vÒ tiÕp xóc vµ uèn, do HB < 350
mH = mF = 6;
+, NHo: Sè chu k× thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ tiÕp xóc.
NHo1 =30 . HB1 ,4 30.2302,4 13972305
2
NHo2 =30 . HB 2,4 30.2102,4 11231753,5
2
+, NFo : sè chu k× øng suÊt c¬ së khi thö vÒ uèn : NFO = 4.106 ;
+, NHE , NFE : sè chu k× thay ®æi øng suÊt t¬ng ®¬ng :
3
N HE 60.c.n i . t i . Ti / T1 .t i / t CK
5 3
N HE2 60.1.309,78.13500. 13. (0,9)3 . 22,54.107 ;
8 8
8
N HE1 u1 N HE2 10,37.10 ;
NHE1 > NHO1 => KHL1 = 1
NHE2 > NHO2 => KHL2 = 1
m
N FE 60.c.(n i / u i ). t i . Ti / T1 F .t i / t ck
5 3
N FE2 60.1.309,78.13500. 16 (0,9)6 . 20,68.10 7 ;
8 8
8
N FE1 u1 .N FE2 9,514.10 ;
NFE1 > NFO => KFL1 = 1
NFE2 > NFO => KFL2 = 1
+, SH , SF : HÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ tiÕp xóc vµ uèn, tra b¶ng (6.2), ta cã
SH =1,1.
SF =1,75.
Thay vµo ta ®îc :
+, H lim K HL S H ;
H
530.1
H 1 481,818(MPa)
1,1
H = 445,455
(PMa)
490.1
H 2 1,1 445, 455(MPa)
+, F lim .K FL S F ;
F
8
- 414.1
[F]1 = 236,571(MPa) ;
1,75
378.1
[F]2 = 216(MPa) ;
1,75
+, øng suÊt qu¸ t¶i cho phÐp :
[H]max=2,8.ch [H]max1=2,8.450=1600 Mpa ; [H]max2=2,8.340 = 952 Mpa
[F]max=0,8.ch [F]max1= 0,8.450 =360 Mpa ; [F]max2=0,8.340 = 272 Mpa
3, TÝnh thiÕt kÕ c¸c th«ng sè cña bé truyÒn b¸nh r¨ng c«n
V× bé truyÒn lµ bé truyÒn b¸nh c«n r¨ng th¼ng nªn :
H min H 1 , H 2 445,455 MPa
a, X¸c ®Þnh s¬ bé chiÒu dµi c«n ngoµi Re vµ ®êng kÝnh chia ngoµi de
, §êng kÝnh chia ngoµi cña b¸nh chñ ®éng theo c«ng thøc (6.52a) :
2
Re = K R . u 2 1. 3 T1 .K H /[(1 K be ).K be .u. H ] ;
Trong ®ã:
+, KR : hÖ sè phô thuéc b¸nh r¨ng vµ lo¹i r¨ng,víi bé truyÒn b¸nh c«n
r¨ng th¼ng b»ng thÐp;
KR = 0,5.Kd = 0,5. 100 = 50 MPa1/3 (do Kd=100 Mpa1/3 ) ;
+, Kbe : hÖ sè chiÒu réng vµnh r¨ng ,
b
= 0,25…0,3 ,do u1 = 4,2 > 3 Kbe = 0,25 ;
Kbe=
Re
+, KH : hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh
r¨ng b¸nh r¨ng c«n. Theo b¶ng 6.21 , víi:
Kbe.u1/( 2 - Kbe) = 0,25.4,6/(2 – 0,25) = 0,657 ;
víi æ ®òa ta ®îc : KH = 1,144 ;
+, T1 =33584 Mpa - m«men xo¾n trªn trôc I ;
+, [H]=445,455 Mpa ;
VËy : chiÒu dµi c«n ngoµi s¬ bé R 'e lµ:
33584.1,144
R 'e 50. 4,6 2 1. 3 143,062(mm)
1 0,25 .0,25.4,6.445,4552
, §êng kÝnh chia ngoµi s¬ bé d'e1 cña b¸nh r¨ng c«n chñ ®éng lµ :
2.R e 2.134,683
d' e1 60,781(mm)
2
4,62 1
u1 1
b, X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp
9
- +, Sè r¨ng b¸nh nhá Z1 :
Tõ d'e1 = 60,781 mm vµ tØ sè truyÒn u1 = 4,6 ,tra b¶ng (6.22) ,ta cã :z1p =15 ;
Víi: HB1, HB2 < HB 350 Z1 = 1,6.z1p = 1,6.15 = 24,8
chän Z1 = 25 r¨ng
dùa vµo b¶ng (6.20) tttkhd®ck tËp 1, chän hÖ sè dÞch chØnh ®èi xøng :
x1 =0,4 ; x2 =- 0,4 ;
+, §êng kÝnh trung b×nh vµ m« ®un trung b×nh s¬ bé :
d'm1 (1- 0,5.K be ).d'e1 = (1- 0,5.0,25).60,781 = 53,183 (mm)
m'tm d'm1 /Z1 = 53,183/25 = 2,127 (mm)
+, M« ®un vßng ngoµi mte :
Theo (6.56) : m'te m'tm /(1 - 0,5.K be ) = 2,127/(1 - 0,5.0,25) = 2,431 (mm)
Theo b¶ng (6.8) tttkhd®ck tËp 1, lÊy theo trÞ sè tiªu chuÈn:
mte = 2,5 mm
Do ®ã :
M« ®un trung b×nh tÝnh l¹i lµ:
mtm = mte.(1 – 0,5.Kbe) = 2,5.(1- 0,5.0,25) = 2,188 (mm)
§êng kÝnh trung b×nh b¸nh nhá tÝnh l¹i lµ:
dm1 = mtm .Z1 = 2,188.25 = 54,688 (mm) ;
§êng kÝnh chia ngoµi b¸nh nhá de1 :
de1 = mte .Z1 = 2,5.25 = 62,5 (mm) ;
+, Sè r¨ng b¸nh lín Z2 :
Z2 = u1.Z1 = 4,6. 25 = 115 Z2 = 115 r¨ng
Tû sè truyÒn thùc lµ : u1 = Z2/Z1 = 115/25 = 4,6
+, Gãc c«n chia :
1 = arctg(Z1/Z2) = arctg(25/115) = 12015’53,19’’
2 = 90 - 1 = 77044’6,81’’
+, ChiÒu dµi c«n ngoµi Re :
R e = 0,5.m te . Z1 + Z 2 = 0,5.2,5. 252 + 1152 = 147,108 (mm)
2 2
+, §êng kÝnh chia ngoµi cña b¸nh r¨ng c«n lín de2 :
d e2 = Z2.mte = 115. 2,5 = 287,5 (mm)
+, ChiÒu réng vµnh r¨ng b :
b’ = Re . Kbe = 147,108 . 0,25 = 35,765 (mm)
lÊy b = 40 (mm)
4, TÝnh kiÓm nghiÖm bé truyÒn r¨ng c«n
a, KiÓm ngiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc
Theo c«ng thøc (6.58) :
10
- 2
2.T1K H u m 1
H Z M .Z H .Z . [ H ] (1)
0,85.b.d 2 u
m1
Trong ®ã :
+, ZM : hÖ sè kÓ ®Õn c¬ tÝnh cña vËt liÖu b¸nh r¨ng ¨n khíp, vËt liÖu thÐp-
thÐp , tra b¶ng (6.5 ), ta cã : ZM =274 MPa1/3
+, ZH : hÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc, tra b¶ng (6.12) ;
ta cã : ZH =1,76 (víi =0 vµ x1 + x2 =0 );
+, Z : hÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng :
Theo (6.59a) , b¸nh r¨ng c«n th¼ng :
Z = (4 ) / 3 = (4 1,724)/3 = 0,871
trong ®ã theo (6.60) cã (do 0 )
= 1,88 – 3,2.(1/Z1 + 1/Z2) = 1,88 – 3,2(1/25 + 1/115) = 1,724
+, KH : hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc ;
Theo (6.61) : KH = KH.KH.KH
Víi :
KH : hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu cña t¶i träng trªn chiÒu réng
vµnh r¨ng ; tra b¶ng (6.21), ta ®îc : KH =1,144 ;
KH : hÖ kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng ®éng
thêi ¨n khíp; b¸nh r¨ng c«n th¼ng KH = 1;
KHV : hÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp ;
KHV =1 + H .b.dm1 /(2.T1 . KH . KH) ;
Trong ®ã :
VËn tèc vßng :
v = .dm1.n1/60.1000 = 3,14.54,688.1425/60.1000 = 4,080 (m/s)
Theo b¶ng (6.13) dïng cÊp chÝnh x¸c 8 .
Theo b¶ng (6.15) H =0,006 (r¨ng th¼ng kh«ng v¸t ®Çu r¨ng ),
Theo b¶ng (6.16) víi cÊp chÝnh x¸c 8, tra ®îc g0 = 56 ;
Theo c«ng thøc (6.64), ta cã:
H = H .g o .v. d m1 (u 1) / u
0,006.56.4, 080 54,688.(4,6 1) / 4,6 = 11,187
tra b¶ng (6.17) cã : H < max ;
+, b : chiÒu réng vµnh r¨ng ; b = 40 (mm) ;
Theo c«ng thøc (6.63):
KH =1+H.b.dm1/(2.T1.KH.KH)
= 1 + 11,187. 40. 54,688/(2.33584.1,144.1) = 1,318 ;
Do ®ã : KH = 1,144. 1. 1,178 = 1,509
Thay c¸c gi¸ trÞ võa tÝnh vµo (1) ta cã :
11
- 2. 33584. 1,509. 4,62 1
H 274.1,76.0,871. 424,159 (MPa)
0,85. 40. 54,6882. 4,6
+, TÝnh chÝnh x¸c øng suÊt cho phÐp H
H H lim H 'H .Z R .Z V .K xH
S H .Z R .Z V .K xH .K HL hay
Do: v < 5 m/s nªn : Zv = 1;
Ra = 2,5…1,25 m nªn : ZR = 0,95
da < 700 mm nªn : KXH = 1
[H] = 445,455. 0,95. 1. 1 = 423,182 (MPa) ;
[H] H
Ta cã:
[ H ] H
0,002 0,1 ®ñ bÒn .
[ H ]
VËy cÆp b¸nh r¨ng c«n tháa m·n bÒn tiÕp xóc ;
b, KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn uèn
Theo c«ng thøc ( 6.65) :
2.T1K F .Y .Y .YF1
F1 ;
0,85.b.m tm .dm1
trong ®ã :
+, T1 = 33584 Nmm : m«mem xo¾n trªn trôc chñ ®éng ;
+, mtm = 2,188 mm : m«®un ph¸p trung b×nh ;
+, b = 40 mm : chiÒu réng vµnh r¨ng ;
+,dm1 = 54,688 mm : ®êng kÝnh trung b×nh cña b¸nh chñ ®éng ;
+,Y : hÖ sè kÓ ®Õn ®é nghiªng cña r¨ng ; Y =1(do r¨ng th¼ng) ;
+,víi =1,724 Y =1/ =0,58 ;
+,YF1 : hÖ sè d¹ng r¨ng, tra b¶ng (6.18) ta cã :
YF1 =3,48 ; YF2=3,65 (víi x1 = 0,4);
+, KF : hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ uèn :
KF = KF .KF .KFv ;
KF : hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh
r¨ng, KF =1,536
KF: hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu cña t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng
®ång thêi ¨n khíp, tra b¶ng (6.14) tttkhd®ck tËp 1, ta ®îc: KF = 1
KFV: hÖ sè t¶i träng ®éng suÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp :
12
- KF =1+F.b.dm1/(2.T1.KFKF )
Theo 6.64 : F F .g 0 .v. d m1 (u 1) / u
F = 0,016 b¶ng (6.15)
Trong ®ã :
g0 = 56 b¶ng (6.16)
F 0,016.56.4, 080. 54,688.(4,6 1) / 4,6 11,187 ;
Do ®ã :
KFv = 1 + 11,187. 40. 54,688/(2. 33584. 1,536. 1) =1,237 ;
KF = 1,536. 1. 1,237 = 1,90 ;
2.33584.1,90.0,58.1.3, 480
F 1 63,326 (MPa)
- Fr1 = Fa2 = Ft1.tg.cos1 = 1228,233.tg20o.cos12015’53,19’’ = 437 (N)
Fa1 = Fr2 = Ft1.tg.sin1 = 1228,233.tg20o.sin12015’53,19’’ = 95 (N)
B, TÝnh bé truyÒn cÊp chËm (b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng)
1, Chän vËt liÖu : Do thèng nhÊt ho¸ vËt liÖu nªn chän vËt liÖu cÊp chËm
nh ®èi víi cÊp nhanh : thÐp 45.
B¸nh lín : ThÐp 45, thêng hãa ®¹t ®é r¾n HB 170 . . .217
Cã : b2 = 600 Mpa ;
ch 2 = 340 MPa.
B¸nh nhá : ThÐp 45, thêng ho¸ ®¹t ®é r¾n HB 170 . . .217
Cã : b1 = 600 MPa ;
ch 1 = 340 MPa.
2, X¸c ®Þnh øng suÊt cho phÐp
+, øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp :
H H lim S H Z R Z V K xH K HL ;
+,øng suÊt uèn cho phÐp :
F F lim S F YR YS K xF K FC K FL ;
TÝnh s¬ bé chän :
H H lim K HL
ZRZVKxH = 1 SH ;
YRYSKxH = 1 vµ KFC =1 (do ®Æt t¶i mét chiÒu) F lim .K FL S F ;
F
V× cïng vËt liÖu vµ sè vßng quay b¸nh trô nhá b»ng sè vßng quay b¸nh
c«n lín (v× cïng l¾p trªn trôc). Do ®ã ta cã:
NFo = 4.107
NHo3 = 111231753 ; NHo4 = 6763923 ;
NHE3 = NHE2 = 22,54.107 NHE4 = NHE3/u2= 6,312.107
KHL3 = 1
KHL4 = 1
NFE3 = NFE2 = 20,68.107 NFE4 = NFE3/u2= 5,791.107
KFL3 = 1
KFL4 = 1
+, øng suÊt tiÕp xóc vµ uèn cho phÐp :
[H]3 = 445,455 MPa [F]3 = 216,000 M Pa
[H]4 = 372,727 MPa [F]4 =174,857 Mpa
+, øng suÊt qu¸ t¶i cho phÐp :
[H]max3 = 952,000 Mpa [F]max3 = 272,000 MPa
[H]max4 = 952,000 Mpa [H]max4 = 272,000 MPa
14
- 3, TÝnh thiÕt kÕ c¸c th«ng sè cña bé truyÒn b¸nh r¨ng trô
V× bé truyÒn lµ bé truyÒn b¸nh trô r¨ng th¼ng nªn :
H min H 1 , H 2 372,727 (MPa)
a, X¸c ®Þnh s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc
TII .K H
a 'w 2 K a .(u 2 1). 3 2
H .u1 . ba
Víi: T2: M«men xo¾n trªn trôc b¸nh chñ ®éng, N.mm ; T2 = 142470 N.mm
Ka: HÖ sè phô thuéc vµo vËt liÖu cÆp b¸nh r¨ng vµ lo¹i r¨ng ; K a= 49,5
KH : HÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu cña t¶i träng trªn chiÒu réng
vµnh r¨ng ; KH = 1,026
ba = bw/aw lµ hÖ sè chiÒu réng b¸nh r¨ng theo b¶ng 6.6 do bé truyÒn
®Æt ®èi xøng nªn chän ba = 0,3 ;
bd = 0,53.ba.(u2+1) = 0,53.0,3.(3,571 +1 ) = 0,727 (c«ng thøc 6.16)
Tra b¶ng(6.7) tttkhd®ck tËp 1 , ta cã: KH = 1,026
142470. 1,026
a 'w2 = 49,5.(3,571+1). 3 224,947 (mm)
372,7272. 3,571. 0,3
LÊy a 'w2 = 200 (mm)
b, X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp
+, M« ®un ph¸p : m = ( 0,01 0,02 ) a2 = 2 4 (mm)
Theo d·y tiªu chuÈn b¶ng 6.8, chän m = 2,5 (mm)
+, Sè r¨ng b¸nh nhá (b¸nh 3) :
Z3 = 2 aw2/ m(u2+1) = 2.200/ 2,5.(3,571 + 1) = 35 r¨ng
ta lÊy Z3 = 35 r¨ng
+, Sè r¨ng b¸nh lín (b¸nh 4) :
Z4 = u2.Z3 = 3,571. 35 = 125 r¨ng
lÊy Z4 = 125 r¨ng
Do vËy tû sè truyÒn thùc : um = Z4/ Z3 = 125/35 = 3,571
+, TÝnh l¹i kho¶ng c¸ch trôc :
aw2= m(Z3+Z4)/ 2 = 2,5.(125+35)/ 2= 200 (mm)
aw2 = 200 (mm)
Do kho¶ng c¸ch trôc khi tÝnh s¬ bé vµ khi tÝnh kiÓm nghiÖm lµ gièng
nhau nªn cÆp b¸nh r¨ng nµy kh«ng cÇn dÞch chØnh.
15
- +, ChiÒu réng b¸nh r¨ng : bw = ba .aw = 0,3. 200 = 60 (mm) ;
chän bw = 60 (mm)
+, ChiÒu réng vµnh r¨ng : dw3 = m. Z3 = 2,5. 35 = 87,5 (mm)
dw4 = m .Z4 = 2,5. 125 = 312,5 (mm)
4, TÝnh kiÓm nghiÖm bé truyÒn b¸nh r¨ng trô
a, KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc
Yªu cÇu cÇn ph¶i ®¶m b¶o H [H]
2.T2 .K H .(u 1)
Theo c«ng thøc (6.33) : H = ZM ZH Z
b w .u.d 2 3
Trong ®ã :
ZM : HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng c¬ tÝnh vËt liÖu ; ZM =274 Mp1/3
ZH : HÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc;
2.cos 0 0
2 cos b
ZH = = = 1,414
sin(2.20 0 )
sin 2 tw
Z : HÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng;
= [1,88 – 3,2(1/z3 + 1/z4)].cos
= 1,88 – 3,2(1/35 + 1/125) = 1,781
4 4 1,781
Z = = = 0,860
3 3
KH : HÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc;
KH = KH. KHVKH ;
KH : hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc; (b¶ng 6.7) KH = 1,03;
KH : hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c ®«i
r¨ng ®ång thêi ¨n khíp; KH = 1;
KHV : hÖ sè t¶i träng ®éng trong vïng ¨n khíp
.b .d
K Hv 1 H w w3
2.T3K H .K H
víi :
.d w 3 .n 2 .87,5.309,783
v 1,419 m/s
60000 60000
v× v < 4 m/s tra b¶ng 6.13 (trang 106) chän cÊp chÝnh x¸c 9
a 200
H H .g o .v. w 2 0,006.73.1,419. 4,652
u 3,571
(tra b¶ng 6.15 r¨ng th¼ng kh«ng v¸t ®Çu ®îc :H =0,006 )
(tra b¶ng 6.16 cÊp chÝnh x¸c lµ cÊp 9 ®îc :go =73 )
16
- 4,652.60.87,5
K Hv 1 1,084
2.142470.1, 026.1
KH =1,03. 1 . 1,076 = 1,108
bw : ChiÒu réng vµnh r¨ng; b = 60 mm
dw3 : §êng kÝnh vßng chia cña b¸nh chñ ®éng; dw3 = 87,5 mm
TII = 142470 N.mm
2.142470.1,108.(3,571 1)
H = 274. 1,414. 0,860. = 313,148 MPa ;
60.3,571.(87,5)2
+, TÝnh chÝnh x¸c øng suÊt cho phÐp H
H H lim H 'H .Z R .Z V .K xH
S H .Z R .Z V .K xH .K HL hay
Do: v < 5 m/s nªn : Zv = 1;
Ra = 2,5…1,25 m nªn : ZR = 0,95
da < 700 mm nªn : KXH = 1
[H] = 372,727. 0,95. 1. 1 = 354,091 MPa ;
[H] H
Ta cã:
[ H ] H
0,116 0,1 ®ñ bÒn .
[ H ]
VËy cÆp b¸nh r¨ng trô tháa m·n bÒn tiÕp xóc ;
b, KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn uèn
Theo c«ng thøc ( 6.33) :
2.T2 .K F .Y .Y .YF3
F3 ;
b w .m.d w 3
trong ®ã :
+, T1 = 142470 Nmm : m«mem xo¾n trªn trôc chñ ®éng ;
+, m = 2,5 mm : m«®un ph¸p ;
+, b = 60 mm : chiÒu réng vµnh r¨ng ;
+,dw3 = 87,5 mm : ®êng kÝnh vßng l¨n cña b¸nh chñ ®éng ;
+,Y : hÖ sè kÓ ®Õn ®é nghiªng cña r¨ng ; Y =1(do r¨ng th¼ng) ;
+,víi =1,724 Y =1/ =0,58 ;
+,YF1 : hÖ sè d¹ng r¨ng, tra b¶ng (6.18) ta cã :
YF1 =3,750 ; YF2=3,600 (víi x1 = x2 = 0);
+, KF : hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ uèn :
KF = KF .KF .KFv ;
KF : hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh
r¨ng, KF =1,056
17
- KF: hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu cña t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng
®ång thêi ¨n khíp, tra b¶ng (6.14) tttkhd®ck tËp 1, ta ®îc: KF = 1
KFV: hÖ sè t¶i träng ®éng suÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp :
KF =1+F.b.dm1/(2.T1.KFKF )
Theo 6.64 : F F .g 0 .v. a w / u
F = 0,016 b¶ng (6.15)
Trong ®ã :
g0= 73 b¶ng (6.16)
F 0,016.73.1,419. 200 / 3,751 12,405 ;
Do ®ã :
KFv = 1 + 12,405. 60. 87,5/(2. 142470. 1,056. 1) =1,216 ;
KF = 1,056. 1. 1,216 = 1,285 ;
2.142470.1,216.0,562.1.3,750
F 1 58,736 (MPa) < [F1] ;
60.2,5.87,5
F2 = F1 .YF2/YF1 = 58,736.3,600/ 3,750 = 56,387 (MPa)
- Fr3 = Fr4 = Ft3. tgtw /cos = 2793,8. tg20o/ cos0o = 1185,251 (N)
7, KiÓm tra ®iÒu kiÖn b«i tr¬n vµ kÕt cÊu cña hép gi¶m tèc
KiÓm tra ®iÒu kiÖn b«i tr¬n cña hép gi¶m tèc
§iÒu kiÖn b«i tr¬n:
+, dae2: §êng kÝnh cña b¸nh bÞ dÉn cña bé truyÒn cÊp nhanh;
dae2 = 288,562 mm;
+, da4 : §êng kÝnh cña b¸nh bÞ dÉn cña bé truyÒn cÊp chËm;
da4 = 317,5 mm;
da 4
= 1,1 1,1 1,3
c=
d ae2
VËy bé truyÒn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn b«i tr¬n.
KiÓm tra ®iÒu kiÖn kÕt cÊu cña hép gi¶m tèc
d d
ta cã : aw= ae2 + 3 +
2 2
trong ®ã d3 lµ ®êng kÝnh trôc III; lµ khe hë gi÷a b¸nh r¨ng c«n lín vµ
trôc III
T 242280
12 20 chän = 12 khi ®ã d3= 3 0,23 = 3 = 46,562 mm
0,2.12
= 200 – 288,562/ 2- 46,562/ 2 = 17,969 mm
VËy hép gi¶m tèc tháa m·n ®iÒu kiÖn kÕt cÊu.
19
nguon tai.lieu . vn