Xem mẫu
- ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI
Trang8
PHẦN 3 :THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
NÓN RĂNG THẲNG
*Thông số ban đầu:
-Công suất cần truyền : Nnon=5.39 KW
-Tốc độ bánh răng dẫn: n1=799 (vòng/phút)
-Tỉ số truyền sơ bộ: isb=2,74
-Tốc độ bánh răng bị dẫn: n2=292 (vòng/phút)
-Tải trọng thay đổi, làm việc ở chế độ dài hạn.
-Làm việc 16h/ngày, 300ngày / năm ,thời hạn sử dụng 5 năm.
-Bộ truyền được đặt trong hộp kín , được bôi trơn tốt .
1.Chọn vật liệu làm bánh răng và cách nhiệt luyện.
-Ta chọn vật liệu làm bánh răng nhỏ:thép 50 ; bánh lớn: thép đúc 45Л đều
thường hóa ( bảng 3-6 TKCTM)
-Tra bảng 3-8 (tkctm) ta được cơ tính:
+Thép 50 thường hóa:
σ bk1=620 N/mm2 ; σ ch1= 320 N/mm2 ; HB=210
(Giả sử phôi rèn,đường kính phôi dưới 100 mm)
+ Thép đúc 45Л thường hóa:
σ bk2=550 N/mm2 ; σ ch2=320 N/mm2 ; HB= 170.
2.Định ứng suất mỏi tiếp xúc và ứng suất mỏi uốn cho phép.
a) ứng suất tiếp xúc cho phép.
[σ ] tx= [σ ] Notxk’N
Với : [σ ] Notx=2,6 HB (bảng 3-9 tkckm)
k’N= 6 (N0/Ntd) , với :
+N0= 107 (bảng 3-9 tkctm)
+Ntd=60u. ∑ (Mi/Mmax)2niTi
-Xét bánh răng bị dẫn(bánh lớn):
Ntd2=60.1(0,82.1+12.6+0,92.1).292.24000/8 = 391572000>N0=107
=>k’N2=1
=> [σ ] tx2= [σ ] Notx k’N2 =2,6.170.1= 442 N/mm2
-Xét bánh răng dẫn(bánh nhỏ):
Ta có: Ntd1=iNtd2>N0 =>k’N1=1
CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34
- ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI
Trang9
[σ ] tx1= [σ ] Notx .k’N1=2,6.210=546 N/mm2
Lấy ứng suất bé hơn [σ ] tx2=442 N/mm2 để tính toán.
b)Ứng suất uốn cho phép.
[σ ] u= σ 0k”n/(n. K σ ) ≈ (1,4 → 1,6). σ -1 k”N /(n. K σ ) với σ -1 ≈ (0,4-0,45). σ bk
Trong đó:
* σ bk1=620 N/mm2 ; σ bk2=550 N/mm2
* n là hệ số an toàn
+n1=1,5
+n2=1.8
+ K σ =1,8 ( K σ là hệ số tập trung ứng suất ở chân răng)
với N0=5.106
k”N= m (N0/Ntd)
Ntd=60u ∑ (Mi/Mmax)mniTi với : m=6 (bậc đường cong mỏi uốn)
-Xét bánh bị dẫn:
Ntd2=60.1(0,86.1+16.6+0,96.1).292.24000/8=357070827,6> N0=5.106
k”N2=1
-Xét bánh dẫn, ta thấy:
Ntd1> Ntd2> N0=5.106 => k”N1=1
Vậy :
+ [σ ] u1=1,5.0,4.620.1/(1,5.1,8) =137,8 N/mm2
+ [σ ] u2=1,5.0,4.550.1/(1,8.1,8)=101,9 N/mm2
3.Chọn sơ bộ hệ số tải trọng K.
-Ta chọn: K=1,5
4 Chọn hệ số chiều rộng bánh răng.
Ta chọn : ψ L=b/L =0,3
5.Xác định chiều dài nón L.
2
1,05.106 KN
L ≥ i + 13
2
0,85ψ n
(1 − 0,5ψ L ).i[σ ]tx L2
=141 mm
=> b = L . ψ L= 141.0.3= 42,3 mm
Trang10
CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34
- ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI
6.Tính vận tốc vòng v và chọn cấp chính xác để chế tạo bánh răng.
Ta có : v = π dtb1n1/60000 = [2 π L(1-0,5ψ L)n1]/[60000. (i2+1)]=3,44 m/s
cấp chính xác để chế tạo bánh răng là 7 (bảng 3-11 tkctm)
và : dtb1=82,2 mm
7.Định chính xác hệ số tải trọng K và chiều dài nón L
Ta có : K=Ktt.Kđ
Với: Ktt=(Kttbang+1)/2
Mà: ψ d=b/ dtb1= 0,514 => Kttbang=1,16 (bảng 3-12 tkctm)
Ktt=1,08
Tra bảng 3-13(tkctm), ta được: Kđ=1,45
Vậy : K=Ktt.Kd=1,566 khác với dự đoán K sơ bộ là 1,5
Tính lại chiều dài nón: L=Lsobo. 3 (K/Ksobo) =143 mm
8.Xác định modun , số răng và chiều dài bánh răng.
-Xét modun: mS=(0,02 → 0,03)L =2,86 → 4,29 mm
Chọn theo tiêu chuẩn: mS=3 (bảng 3-1 tkctm)
-Xét số răng: Z1= 2L/[ mS. (i2+1)] =32,7
Chọn :Z1=32 =>Z2=i. Z1=87,68 lấy Z2=88
-Tính chính xác chiều dài nón: L=0,5 mS. (Z12+Z22)=140,46 mm
-Chiều dài răng: b= L. ψ L=0,3.140,46=42,14 mm
-Modun trung bình : mtb= mS.(L – 0,5b)/L=2,55 mm.
9.Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng.
-Góc mặt nón lăn bánh nhỏ :tan ϕ 1=i-1=0,365 => ϕ 1=20o3’0,85’’
-Số răng tương đương của bánh nhỏ: Ztd1=Z1/cos ϕ 1=34
-Góc mặt nón lăn bánh lớn: tan ϕ 2=i=2,74 => ϕ 2=70o
-Số răng tương đương của bánh lớn: Ztd2= Z2/cos ϕ 2=257
-Theo bảng 3-18 và số răng tương đương tìm được ta chọn hệ số dạng
răng:
+bánh nhỏ y1= 0,451
+bánh lớn :y2=0,517
-Ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ:
=19,1.106.K.N/(0,85.y1. mtb2.Z1.n1.b)=60,03 N/mm2 < [σ ] u1
σ uon1
Trang11
CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34
- ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI
-Ứng suất uốn tại chân răng bánh lớn:
σ uon2= σ uon1. y1/ y2=52,37 N/mm2 < [σ ] u2
10. Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền.
-Modun mặt mút lớn : mS= 3mm.
-Số răng Z1= 32 ; Z2=88
-Chiều dài răng : b= 42,14 mm
-Chiều dài nón: L = 140,46 mm
-Góc mặt nón chia (cũng là góc mặt nón lăn): ϕ 1=20o3’0,85’’ ; ϕ 2=70o
-Đường kính vòng chia (vòng lăn):
+ d1=mS.Z1=3.32=96 mm
+d2=mS.Z2= 3.88=264 mm
-Góc ăn khớp: α =20o
-Đường kính vòng đỉnh:
+De1=mS(Z1+2cos ϕ 1)= 101.63 mm
+ De2=mS(Z2+2cos ϕ 2)= 266 mm
-Đường kính vòng lăn (vòng chia) trung bình:
+dtb1=d1(1-0,5b/L)= 81,6 mm
+ dtb2=d2(1-0,5b/L)=224,4 mm
Các thông số khác có thể tính theo các công thức trong bảng 3-5 (tkctm)
11. Tính các lực tác dụng.
-Đối với bánh răng nhỏ:
+Lực vòng : P1= 2Mx1/ dtb1=1579 N
+Lực hướng tâm: Pr1=P1.tg α cos ϕ 1=540 N
+Lực dọc trục: Pa1=P1 tg α sin ϕ 1=197 N
-Đối với bánh răng lớn :
+P2= P1=1579 N
+Pr2= Pa1=197 N
+Pa2= Pr1=540 N
CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34
nguon tai.lieu . vn