Xem mẫu
- §å ¸n m«n häc
ÁN
TÀI: “THI T K CHI
TI T MÁY”
Trư ng i h c k thu t công nghiêp Thái Nguyên
1
- §å ¸n m«n häc
L i Nói u
Hi n nay khoa h c k thu t ang phát tri n như vũ bão, mang l i nh ng l i ích
cho con ngư i v t t c nh nh lĩnh v c tinh th n và v t ch t. nâng cao i s ng
nhân dân, hoà nh p vào s phát tri n chung c a các nư c trong khu v c cũng
như trên th gi i. ng và Nhà nư c ta ã ra nh ng m c tiêu trong nh ng năm
t i là nư c công nghi p hoá hi n i hoá.
Mu n th c hi n ư c i u ó m t trong nh ng ngành c n quan tâm phát tri n
nh t ó là ngành cơ khí ch t o máy vì ngành cơ khí ch t o máy óng vai trò
quan tr ng trong vi c s n xu t ra các thi t b công c
cho m i ngành kinh t qu c dân. th c hi n vi c phát tri n ngành cơ khí c n
y m nh ào t o i ngũ cán b k thu t có trình chuyên môn cao, ng th i
ph i áp ng ư c các yêu c u c a công ngh tiên ti n, công ngh t ng hoá
theo dây truy n trong s n xu t .
Nh m th c hi n m c tiêu ó, chúng Em là sinh viên trư ng i H c K Thu t
Công Nghi p - Thái Nguyên nói riêng và nh ng sinh viên c a các trư ng k thu t
nói chung trong c nư c luôn c g ng ph n u trong h c t p và rèn luy n, trau
d i nh ng ki n th c ã ư c d y trong trư ng sau khi ra trư ng có th óng
góp m t ph n trí tu và s c l c c a mình vào công cu c i m i c a t nư c
trong th k m i .
Qua án này Em ã t ng h p ư c nhi u ki n th c chuyên môn, giúp Em hi u
rõ hơn nh ng công vi c c a m t k sư tương lai. Song v i nh ng hi u bi t còn h n
ch cùng v i kinh nghi m th c t chưa có nên án c a Em không tránh kh i
nh ng thi u sót. Em r t mong ư c s ch b o c a các th y trong b môn và các
Th y Cô giáo trong khoa án c a Em ư c hoàn thi n hơn .
Cu i cùng Em xin chân thành c m ơn s quan tâm ch b o c a các Th y Cô
trong khoa và b môn Nguyên Lý Máy - Chi Ti t Máy trư ng i H c K Thu t
Công Nghi p.
Ngày 02 tháng 06 năm 2011
Sinh viên
Trư ng i h c k thu t công nghiêp Thái Nguyên
2
- §å ¸n m«n häc
NH N XÉT C A GIÁO VIÊN HƯ NG D N
……………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
Trư ng i h c k thu t công nghiêp Thái Nguyên
3
- §å ¸n m«n häc
M CL C
L i Nói u .................................................................................................................................... 1
ph n 1 TÍNH TOÁN NG H C H D N NG CƠ KHÍ....................................................... 5
I . Phân tích và trình bày cơ s tính toán c a sơ c u trúc: .......................................................... 5
II.Chon ng cơ i n: ...................................................................................................................... 6
1.Ch n ki u lo i ng cơ:................................................................................................................ 6
2 . Ch n công su t ng cơ ............................................................................................................. 7
3. Ch n s vòng quay ng b c a ng cơ: ................................................................................... 8
4. Ch n ng cơ th c t :.................................................................................................................. 9
5. Ki m tra i u ki n quá t i, i u ki n m máy cho ng cơ: ....................................................... 9
II . PHÂN PH I T S TRUY N :............................................................................................. 10
T s truy n c a b truy n ngoài h p: .......................................................................................... 10
2. T s truy n c a các b truy n trong h p. ................................................................................ 11
III . XÁC NH CÁC THÔNG S TRÊN CÁC TR C : ............................................................ 11
1.T c quay c a các tr c: ........................................................................................................... 11
2.Tính công su t trên các tr c :...................................................................................................... 11
3 . Tính mômen xo n : ................................................................................................................... 12
4. L p b ng k t qu ........................................................................................................................ 13
PH N II: THI T K CÁC B TRUY N CƠ KHÍ ..................................................................... 14
1. Thi t k b truy n c p nhanh: ................................................................................................... 14
1.1 Ch n v t li u: .......................................................................................................................... 14
1.2 ng su t cho phép:.................................................................................................................. 14
1.3 Xác nh thông s cơ b n c a b truy n: ............................................................................... 16
1.4 Xác nh các th ng s ăn kh p ............................................................................................... 17
b n ti p xúc: ............................................................................................ 18
1.5 Ki m nghi m v
b n u n: .................................................................................................. 20
1.6 Ki m nghi m v
1.7 Ki m nghi m răng v quá t i: ................................................................................................ 21
1.8 B ng thông s cơ b n c a b truy n c p nhanh .................................................................... 22
2. Thi t k b truy n c p ch m: .................................................................................................... 23
2.1 Ch n v t li u: .......................................................................................................................... 23
1.2 ng su t cho phép:.................................................................................................................. 23
1.3 Xác nh thông s cơ b n c a b truy n: ............................................................................... 25
1.4 Xác nh các th ng s ăn kh p:.............................................................................................. 25
b n ti p xúc: ............................................................................................ 27
1.5 Ki m nghi m v
b n u n: .................................................................................................. 29
1.6 Ki m nghi m v
1.7 Ki m nghi m răng v quá t i: ................................................................................................ 31
1.8 B ng thông s cơ b n c a b truy n c p ch m. ..................................................................... 32
3. Ki m tra i u ki n ch m tr c. ................................................................................................... 33
4. Ki m tra i u ki n bôi trơn........................................................................................................ 34
PH N III THI T K CÁC CHI TI T N I ........................................................................... 36
CHƯƠNG I : THI T K TR C ................................................................................................... 36
I . CH N V T LI U ...................................................................................................................... 36
B N ....................................................................................... 36
II. TÍNH THI T K TR C V
III. TÍNH KI M NGHI M TR C V B N M I. ................................................................ 50
B N TĨNH. ........................................................................... 56
IV. KI M NGHI M TR C V
CHƯƠNG II: TÍNH CH N THEN............................................................................................... 59
I . Tính ch n then cho tr c I : ........................................................................................................ 59
Trư ng i h c k thu t công nghiêp Thái Nguyên
4
- §å ¸n m«n häc
1. Kích thư c then : ....................................................................................................................... 59
2. Ki m nghi m s c b n d p cho then : ......................................................................................... 59
3. Ki m nghi m s c b n c t cho then . .......................................................................................... 60
II . Tính ch n then cho tr c II : ..................................................................................................... 60
1. Kích thư c then : ....................................................................................................................... 60
2. Ki m nghi m s c b n d p cho then : ......................................................................................... 60
3. Ki m nghi m s c b n c t cho then . .......................................................................................... 61
III . Tính ch n then cho tr c III :................................................................................................... 61
1. Kích thư c then : ....................................................................................................................... 61
2. Ki m nghi m s c b n d p cho then : ......................................................................................... 62
3. Ki m nghi m s c b n c t cho then . .......................................................................................... 62
CHƯƠNG III: TÍNH CH N LĂN ............................................................................................ 63
1 . Cho tr c I: ................................................................................................................................. 63
2 . Cho tr c II: ............................................................................................................................... 65
3 . Cho tr c III: .............................................................................................................................. 67
CHƯƠNG IV: TÍNH CH N KH P N I ...................................................................................... 70
II . CÁC KÍCH THƯ C CƠ B N C A V H P : .................................................................... 74
B NG DUNG SAI LÁP GHÉP .................................................................................................... 79
TÀI LI U THAM KH O ............................................................................................................. 82
PH N I
TÍNH TOÁN Đ NG H C H D N Đ NG CƠ KHÍ
I . Phân tích và trình bày cơ s tính toán c a sơ đ c u trúc:
Chuy n ng t ng cơ 1 thông qua kh p n i 4 n tr c I và qua các tr c
II,III nh s ăn kh p c a các c p bánh răng 2,3 n kh p n i 5 truy n ra xích
t i 6 truy n công xu t ra ngoài th c hi n các công vi c c n thi t.
Do v y, khi tính toán ch n ng cơ phù h p v i yêu c u thi t k ph i d a
vào các tiêu trí : công su t, s vòng quay ng b , yêu c u v quá t i,
phương pháp m máy và l p t ng cơ, nhưng ây ta d a vào hai tiêu
chí ch y u sau:
P c ≥ Pct
n b ≅ nsb
M t khác, khi phân ph i t s truy n ta có th d a vào nhi u tiêu chí khác nhau
như :
Xu t phát t các yêu c u v công ngh .
V kích thư c và kh i lư ng g n nh .
V v n bôi trơn các bánh răng ăn kh p.
nhưng t t c các phương pháp này u d a vào i u ki n: các c p bánh răng trong
h p c n có kh năng t i ti p xúc như nhau. ng th i, trong án này thì tiêu trí
Trư ng i h c k thu t công nghiêp Thái Nguyên
5
- §å ¸n m«n häc
v bôi trơn t t nh t là quan tr ng hơn c nên ta xu t phát t tiêu chí này phân
ph i t s truy n trong h p gi m t c.
II.Chon đ ng cơ đi n:
1.Ch n ki u lo i đ ng cơ:
V i h d n ng xích t i dùng v i các h p gi m t c ta ta ch n lo i ng cơ
i n ba pha không ng b rô to ng n m ch vì nh ng lý do sau:
K t c u ơn gi n, d b o qu n, làm vi c tin c y.
Có th m c tr c ti p vào lư i i n công nghiêp.
Giá thành tương i th p và d ki m.
Không c n i u ch nh v n t c .
Hi u su t và h s công su t không c n cao.
Trư ng i h c k thu t công nghiêp Thái Nguyên
6
- §å ¸n m«n häc
2 . Ch n công su t đ ng cơ
ng cơ ư c ch n ph i có công su t P c và s vòng quay ng b tho mãn i u
ki n :
P c ≥ Pct
n b ≅ nsb
+) Công su t trên tr c ng cơ i n ư c xác nh theo công th c(2.8)[1]:
Pt
Pct =
η∑
Trong ó:
Pct : là công su t c n thi t trên tr c ng cơ
Pt : là công su t tính toán trên
n tr c máy công tác
ηΣ : hi u su t truy n ng chung c a toàn h th ng
ηΣ = η1.η2.η3...
Tra b ng 2.3 [1], ta có:
ηnBR= 0,97
η1 : Hi u su t b truy n bánh răng tr
η2 : Hi u su t m t c p lăn ηÔ = 0,99
η3 : Hi u su t kh p n i ηKN = 1
mà hi u su t chung c a tr m d n ng:
η ∑ = η k .ηbr .η04
2
⇒ ηΣ = 1.0,972.0,994 = 0,9
Trong trư ng h p t i không i thì công su t tính toán là công su t làm vi c
trên tr c máy:
Ft .v 4300.1,7
Pt = Plvct = = 7,31( KW )
=
1000 1000
Trong ó :
Flv - là công su t trên ĩa xích, Kw.
Ft - là l c kéo trên xích t i, N.
V - là v n t c băng t i ho c xích t i, m/s.
Pt 7,31
⇒ Công su t c n thi t trên tr c ng cơ là: Pct = = = 8.1(Kw)
0,9
η∑
Như v y, ng cơ c n ch n ph i có công su t l n hơn ho c ít nh t b ng 8,1 KW.
Trư ng i h c k thu t công nghiêp Thái Nguyên
7
- §å ¸n m«n häc
3. Ch n s vòng quay đ ng b c a đ ng cơ:
Khi s vòng quay ng b c a ng cơ càng tăng thì khuôn kh , kh i lư ng
vì giá thành gi m (vì s ôi c c gi m) trong khi ó hi u su t và h s công su t
(cosϕ) càng tăng. Vì v y ngư i s d ng mu n có s vòng quay cao.
Tuy nhiên dùng ng cơ v i s vòng qua cao l i yêu c u gi m t c nhi u hơn,
tác là ph i s d ng h th ng d n ng v i t s truy n l n hơn. Do ó kích thư c,
kh i lư ng b truy n l n. Vì vây khi thi t k ph i ph i h p c hai y u t trên, ng
th i căn c vào sơ h th ng d n ng c n thi t ch n s vòng quay thích h p
cho ng cơ. Theo tiêu chu n có các s vòng qua: 3000v/ph; 1500v/ph; 1000v/ph;
750v/p; 600v/ph; 500v/ph
S vòng quay c a tr c công tác là :
60.1000.v 60.10 3.1,7
nCT = = = 107,1 (vg/ph)
z.t 25.38,1
Trong ó:
v - là v n t c xích t i; v = 1,7(m/s)
z - là s răng ĩa xích t i; z = 25(răng)
t - là bư c xích c a xích t i; t =38.1(mm)
+ Ch n ηdb ph i tho mãn i u ki n:
η db
∈ U∑nd
U sb =
η ct
Trong ó:
ηct: S vòng quay trên tr c công tác
ηdb: S vòng quay ng b c a ng cơ
U∑nd: t s truy n nên dùng.
+ S vòng quay c a tr c công tác
60.103.V 60.103.1,7
= 107,1(v / ph)
nct = =
z.t 25.38,1
+ Ch n s vòng quay ng b c a ng cơ:
60. f 60.50
= 1500(v / ph)
ndb = =
2
p
Trư ng i h c k thu t công nghiêp Thái Nguyên
8
- §å ¸n m«n häc
ôi c c tra b ng 1.1 ta có 2p=4 ⇒p=2
mà p là s
(k n s trư t n b=1450 (v/p))
⇒ t s truy n sơ b c a h th ng xác nh.
η db 1450
= 13,54
U sb = =
η ct 107,1
Mà h p gi m t c 2 c p có t s truy n trong kho ng (8÷40) B truy n xích
bên ngoài h p giàm t c t s truy n nên dùng trong kho ng (1,5÷5)
U∑nd= Und. Undxích = (80÷40). (1,5÷5) = 12÷200
V y ta ch n s vòng quay ng b c a ng cơ :
ηdb= 1500v/ph ( Vì Usb=14 ∈U∑nd(12÷200)
4. Ch n đ ng cơ th c t :
dc dc
ng tr pdm ≥ Pct ;η dc ≈ η db
Căn c vào công su t
Theo b ng P1.3 các thông s k thu t c a ng cơ 4A ta ch n ư c n g cơ
4A132M4Y3
B ng thông s k thu t c a ng cơ i n 4A132M4Y3
Công V nt c
Kýhi u su t quay Tmax/Tdn Tk/Tdn
Cosϕ η%
P(KW) N(v/ph)
4A132M4Y3 11 1458 0,87 87,5 2,2 2
5. Ki m tra đi u ki n quá t i, đi u ki n m máy cho đ ng cơ:
a.Ki m tra i u ki n m máy cho ng cơ:
Khi kh i ng , ng cơ c n sinh ra m t công su t m máy l n th ng s c
ỳ c a h th ng. Ki m tra i u ki n m máy cho ng cơ theo công th c:
P dc ≥ P bd
dc
mm
Trư ng i h c k thu t công nghiêp Thái Nguyên
9
- §å ¸n m«n häc
Trong ó :
Pdc : Công su t m máy c a ng cơ.
mm
TK
P dc = .P c= 2.11 = 22 (Kw)
mm
Tdn
P bd : Công su t c n ban u trên tr c ng cơ (Kw)
dc
P b = Pct.kbd = 8,1. 1,3= 10,53 (Kw)
dc
V y P dc ≥ P bd th a mãn i u ki n m máy.
dc
mm
b. Ki m nghi m i u ki n quá t i cho ng cơ:
V i sơ t i tr ng có tính ch t không i và quay m t chi u, nên không c n
ki m tra i u ki n quá t i cho ng cơ.
⇒ Như v y ng cơ 4A132M4Y3 ã ch n th a mãn i u ki n làm vi c ã
t ra.
II . PHÂN PH I T S TRUY N :
T s truy n c a b truy n ngoài h p:
T s truy n chung c a toàn h th ng xác inh theo công th c:
η dc 1458
= 13,6
U∑ = =
η ct 107,1
Trong ó:
ηdc: s vòng quay c a ng cơ ndc= 1458 v/ph
nct : là s vòng quay c a tr c công tác nct= 107,1 v/ph
V ih d n ng g m các b truy n m c n i ti p
U∑= U1. U2.U3…
V i U1,U2.U3là t s truy n các b truy n trong h th ng.
H dn ng g m b truy n bánh răng 2 c p n i v i 1 b truy n ngoài h p.
U∑= Ung. Uh
Trong ó:
Trong ó:
+ung: là b truy n ngoài(qua kh p n i nên ung=1)
+ uh là b trong c a h p gi m t c
Trư ng i h c k thu t công nghiêp Thái Nguyên
10
- §å ¸n m«n häc
2. T s truy n c a các b truy n trong h p.
V í h p gi m t c 2 c p ta có:
Uh= U1. U2
Trong ó: u1 là t s truy n c p nhanh
u2 là t s truy n c p ch m
u2= 1,1.3 u h = 1,1.3 13,6 = 2,625
13,6
⇒ u1 = = 5,18
2,625
III . XÁC Đ NH CÁC THÔNG S TRÊN CÁC TR C :
D a vào công su t c n thi t c a ng cơ và sơ h dn ng ta tính các tr
s c a công su t, mômen và s vòng quay trên các tr c.
1.T c đ quay c a các tr c:
S vòng quay trên tr c s I :
n I = n c = 1458(v / ph )
S vòng quay trên tr c s II :
n I 1458
= 281,5(v / ph )
n II = =
u1 5,18
S vòng quay trên tr c III :
n II 281,5
= 107,2(v / ph )
n III = =
u II 2,625
S vòng quay trên tr c công tác:
nct = n III = 107,2(v / ph )
2.Tính công su t trên các tr c :
V i sơ t i tr ng không i ta có :
Công su t danh nghĩa trên tr c ng cơ là :
lv
Pct 7,31
Pdc = P lv = = 8,1( Kw)
=
c
0,9
nΣ
Công su t danh nghĩa trên tr c s I :
PI = PCT .η O .η KN = 7,31.0,9.1 = 7,23( Kw)
Công su t danh nghĩa trên tr c s II :
Trư ng i h c k thu t công nghiêp Thái Nguyên
11
- §å ¸n m«n häc
PII = PI .η BR .η O = 7,23.0,97.0,99 = 6,94( Kw)
Công su t danh nghĩa trên tr c s III :
PIII = PII .η BR .η O = 6,94.0,97.0,99 = 6,67( Kw)
Công su t danh nghĩa trên tr c công tác:
PCT = PIII .ηO .η KN .η XT = 6,67.0,97.0,99 = 6,4( Kw)
3 . Tính mômen xo n :
Mômen xo n trên các tr c ư c xác nh theo công th c :
Pi
6
T = 9,55.10 ni
Mômen xo n trên tr c ng cơ là:
8,1
Pc
T c = 9,55.10 6. = 9,55.10 6. = 53055,5( Nmm)
1458
nc
Mômen xo n trên tr c s I :
7,23
PI
TI = 9,55.10 6. = 9,55.10 6. = 47357( Nmm)
1458
nI
Mômen xo n trên tr c s II :
6,94
PII
TII = 9,55.10 6. = 9,55.10 6. = 235442,3( Nmm)
281,5
nII
Mômen xo n trên tr c III :
6,67
PIII
TIII = 9,55.10 6. = 9,55.10 6. = 594202,4( Nmm)
107,2
nIII
Mômen xo n trên tr c công tác:
6,4
PCT
TCT = 9,55.10 6. = 9,55.10 6. = 570194,3( Nmm)
107,2
nCT
Trư ng i h c k thu t công nghiêp Thái Nguyên
12
- §å ¸n m«n häc
4. L p b ng k t qu
Các k t qu tính trên là s li u u vào cho các ph n tính toán sau này, ta
l p b ng th ng kê các k t qu ã tính toán như trong b ng 1.1. sau ây
B ng 1.1. Các k t qu tính toán ng l c h c các tr c
Công su t P S vòng quay Mômen xo n
Thông s tr c T s truy n
(KW) n(v/ph) T (Nmm)
ng cơ 8,1 1458 53055,5
1
Tr c I 7,23 1458 47357
2,625
Tr c II 6,94 281,5 235442,3
5,18
Tr c III 6,67 107,2 594202,4
1
Tr c công tác 6,4 107,2 570194,3
Trư ng i h c k thu t công nghiêp Thái Nguyên
13
- §å ¸n m«n häc
PH N II: THI T K CÁC B TRUY N CƠ KHÍ
1. Thi t k b truy n c p nhanh:
1.1 Ch n v t li u:
Do không có yêu c u gì c bi t và t i tr ng làm vi c là không i nên ây
ta ch n v t li u cho 2 bánh răng c a b truy n c p nhanh là thép nhóm I có rn
HB < 350; và ch n c p v t li u cho b truy n c p nhanh là như nhau v i lưu ý r ng
bánh răng nh có r n l n hơn r n bánh răng l n t 10 n 15 ơn v .
Tra b ng (6.1)[1] ta có:
- Bánh nh 1:
Thép 45 tôi c i thi n t r n HB 241 - 285 có σb1 = 850 Mpa
σch1 = 580 Mpa
- Bánh l n 2:
Thép 45 tôi c i thi n t r n HB 238 - 255 có σb2 = 750 Mpa
σch2 = 450 Mpa
1.2 ng su t cho phép:
ng su t ti p xúc cho phép [σH], ng su t u n cho phép [σF] ư c xác nh
theo công th c.
[σH] = σoHlim.KHL. ZR .ZV .KXH / SH (1)
o
[σF] = σ Flim. KFC. KFL.YR/ SF (2)
o o
σ Hlim, σ Flim: ng su t ti p xúc cho phép và ng su t u n cho phép ng v i
s chu kì cơ s .
Theo b ng 6.2 v i thép 45 tôi c i thi n t r n HB 180 … 350
σ H lim = 2 HB + 70 ,SH =1,1 ; σ F lim = 1,8HB ;SF =1,78
0
Ch n r n bánh nh HB1 =2, r n bánh l n HB2 =220
σHlim1 = 2.HB + 70 = 2.285+70 = 640(MPa)
σFlim1 =1,8.HB =1,8.285= 513(MPa)
σHlim2 = 2.HB + 70 = 2.255+70=580(MPa)
σFlim2 =1,8.HB =1,8.255=459(MPa)
KFC: H s xét n nh hư ng t t i.
KFC = 1 do b truy n quay 1 chi u;
KHL,KFL: H s tu i th , xét n nh hư ng c a th i gian ph c v và ch
t i tr ng c a b truy n, ư c xác nh theo công th c sau:
N HO
KHL = mH
N HE
N FO
KFL = mF
N FE
+) m H , m F : B c ư ng cong m i khi th v ti p xúc và u n.
Khi r n m t răng HB
- §å ¸n m«n häc
+) N HO , N FO : S chu kỳ thay i ng su t cơ s khi th v ng su t ti p xúc,
ng su t u n.
N HO = 30.H HB4
2,
N HO1 = 30.285 2, 4 = 2,34.10 7
N HO 2 = 30.255 2, 4 = 1,789.10 7
6
i v i thép 45: N FO = 4.10
N HE , N FE : S chu kì thay iv ng su t tương ương.
N HE = N FE = 60.c.n.t ∑
V i: c, n, tΣ: L n lư t là s l n ăn kh p trong m t vòng quay, s vòng quay trong
m t phút,và t ng s gi làm vi c c a c p bánh răng ang xét.
N HE1 = N FE1 = 60.1.1458.5.365.0,8 = 12,8.10 7
N FE1 12,8.10 7
= 2,5.10 7
N HE 2 = =
5,18
u1
N HE1 > N HO1
Ta th y: N HE 2 > N HO 2 ;
N FE 2 > N FO
N HE1 = N HO1
Ta l y : N HE 2 = N HO 2
N FE 2 = N FO
⇒ KHL = 1; KFL = 1
SH,SF: H s an toàn khi tính v ti p xúc và u n.
Theo b ng 6.2[1] ta có:
SH = 1,1; SF = 1,78 ;
ZR = 1 h s xét n nh hư ng nhám m t răng.
ZV = 1 h s xét n nh hư ng v n t c vòng.
KXH = 1 h s xét n nh hư ng c a kích thư c răng.
YR = 1 h s xét n nh hư ng c a nhám m t lư n chân răng
Thay các tham s vào (1), (2) ta có:
[σH1] = 640.1.1.1/1,1 = 581,82 (MPa)
[σH2] = 580.1.1.1/1,1 = 527,27 (MPa)
[σH] = ([σH1] + [σH2] )/2 = 554,55 (MPa)
M t khác: [σH] ≤ 1,25.[σH]min=1,25.527,27=659
⇒ V y giá tr trung bình [σH] không vư t quá 1,25.[σH]min.
[σF1] = 513.1.1/1,78 = 288,2 (MPa)
[σF2] = 459. 1/1,78 = 257,87 (MPa)
* ng su t ti p xúc cho phép khi quá t i:
Trư ng i h c k thu t công nghiêp Thái Nguyên
15
- §å ¸n m«n häc
[σH1]Max = 2,8.σch1 = 2,8 .580 = 1624 (MPa)
[σH2]Max = 2,8.σch2 = 2,8 .450 =1260 (MPa)
* ng su t u n cho phép khi quá t i:
[σF1]Max = 0,8.σch1 = 0,8.580 = 464 (MPa)
[σF2]Max = 0,8.σch2 = 0,8.450 = 360 (MPa)
1.3 Xác đ nh thông s cơ b n c a b truy n:
i v i h p gi m t c, thông s cơ b n là kho ng cách tr c aw. Nó ư c xác
nh theo công th c (6.15a)[1]:
T1 .K HB
(3)
aW 1 = K a .(u1 ± 1).3
[σ H ]2 .u1 .ψ ba
Trong ó:
D u (+) khi b truy n ăn kh p ngoài, d u (-) khi b truy n ăn kh p
trong.
Ka: h s ph thu c vào v t li u c a c p bánh răng.
Tra b ng 6.5 (TTTKHD CK) ta có: Ka = 43 Mpa1/3
T1: Mô men xo n trên tr c bánh ch ng; T1 = 47357(Nmm)
[σH]: ng su t ti p xúc cho phép; [σH] = 554,55 MPa
u: T s truy n c a b truy n; u = 5,18
ψba :H s chi u r ng bánh răng.
Tra b ng 6.6 (TTTKHD CK) ta có: ψba = 0,3
KHB : H s k n s phân b không u t i tr ng trên chi u r ng vành
răng khi tính v ti p xúc.
Ta có: ψbd = 0,5. ψba ( u +1) = 0,5.0,3(5,18 + 1) = 0,927
Tra b ng 6.7 (TTTKHD CK) ta có KHβ = 1,12
Thay các giá tr ã tính vào (3) ta có:
47357.1,12
a w1 = 43.(5,18 + 1).3 = 127,7(mm)
554,55 2.5,18.0,3
Ch n aW1 = 130 (mm)
Trư ng i h c k thu t công nghiêp Thái Nguyên
16
- §å ¸n m«n häc
1.4 Xác đ nh các th ng s ăn kh p
nh modun:
a) Xác
Sau khi xác nh ư c kho ng cách tr c aw ta có th tính mô un theo công
th c sau:
m = (0,01 I0,02)aw = (0,01I0,02)130 = 1,3I2,6 mm
Tra b ng 6.8 (TTTKHD CK )ta ch n m = 1,5
b) Xác nh s răng Z, góc nghiêng β, h s d ch ch nh x:
Gi a kho ng cách tr c aw, s răng bánh nh Z1, s răng bánh l n Z2, góc
nghiêng β c a răng và modun trong b truy n ăn kh p ngoài li n h v i nhau theo
công th c:
m ( Z1 +Z2 )
aw = (4)
2cosβ
- Ch n trư c góc nghiêng β = 150
- T (4) ta suy ra s răng c a bánh nh :
2.a w . cos β 2.130. cos15 o
= 27,09 (răng)
Z1 = =
m.(u1 + 1) 1,5.(5,18 + 1)
Ch n Z1 = 27 (răng)
V y s răng bánh l n là :
Z2 = u1.Z1 = 5,18.27 = 139,86 (răng)
⇒ Z2 = 140(răng)
140
Tính l i: t s truy n th c là: u1 = = 5,1852
27
T ng s răng: Zt = Z1+Z2 = 27 + 140 = 167 (răng)
- Tính l i góc nghiêng β:
Zt 1,5.167
Cosβ = m. = 0,9635
=
2.a w 2.130
⇒ β = 15,54 0
- V i góc nghiêng β như v y, ta không c n d ch ch nh bánh răng mb o
kho ng cách tr c cho trư c.
- Chi u r ng vành răng : bw1 = ψ ba .a w1 . = 0,3.130 = 39(mm)
Ch n bw1 = 39 (mm)
Trư ng i h c k thu t công nghiêp Thái Nguyên
17
- §å ¸n m«n häc
1.5 Ki m nghi m v đ b n ti p xúc:
ng su t xu t hi n trên m t răng c a b truy n ph i tho mãn i u ki n (6.33)
(TTTKHD CK ).
2 .T1 .K H .( u 1 + 1)
≤ [σ H ] (5)
σ H = Z M .Z H .Z ε . 2
b w .u 1 .d w1
Trong ó:
ZM: H s k n cơ tính v t li u c a các bánh răng ăn kh p.
Tra b ng 6.5 [ I ] ta có: ZM = 274 (MPa1/3)
ZH: H s k n hình d ng b m t ti p xúc.
2. cos β b
ZH =
sin(2.α tw )
βb: Góc nghiêng c a răng trên hình tr cơ s .
tg βb = cos αt.tg β
i v i c p bánh răng nghiêng không d ch ch nh:
tgα
αt = αW = arctg
cos β
Ch n α =200 ;
tg 20
) = 20,7 0 = α tw
α t = arctg ( 0
cos15,54
⇒ βb = 14,580
tg βb = cos 20,7.tg 15,54 = 0,26
2. cos14,58
⇒ = 1,711
ZH =
sin( 2.20,7)
• Zε :H s k n s trùng kh p c a răng, ư c xác nh thông qua εβ , εα:
εα :H s trùng kh p ngang.
εα = [1,88 – 3,2.(1/ Z1 + 1/ Z2)]. cosβ
εα = [1,88 – 3,2.(1/ 27 + 1/ 140)]. Cos15,54= 1,675
1 1
⇒ Zε = = 0,773
=
1,675
εα
KH: H s t i tr ng khi tính v ti p xúc.
KH = KHβ.KHα.KHV
+) KHβ : H s k n s phân b t i tr ng không u trên chi u r ng răng
Tra b ng 6.7 (TTTKHD CK )ta có: KHβ = 1,12.
+) KHα: H s k n s phân b không u t i tr ng cho các ôi răng ng
th i ăn kh p.
Tính ư ng kính vòng lăn bánh nh :
2a w1 2.130
= 42,036 (mm)
d w1 = =
U m + 1 5,1852 + 1
Trư ng i h c k thu t công nghiêp Thái Nguyên
18
- §å ¸n m«n häc
π .d w1 .n1 3,14.42,036.1458
V n t c vòng: V = = 3,207(m / s )
=
3
60.10 3
60.10
Tra b ng 6.13(TTTKHD CK ) b truy n dùng c p chính xác 9.
Tra b ng 6.14(TTTKHD CK )ta có KHα = 1,16;
KHV : H s k n t i tr ng ng xu t hi n trong vùng ăn kh p
ν H .b w .d w1
K HV =1+
2.T1.K Hβ .K Hα
aw
ν H =δ H .g 0 .v.
u1
δH : H sk n nh hư ng c a các sai s ăn kh p.
Tra b ng 6.15(TTTKHD CK )ta có: δH = 0,002
g0 : H sk n nh hư ng c a sai l ch các bư c răng 1 và 2.
Tra b ng 6.16 (TTTKHD CK )ta có: g0 = 73
130
⇒ v H = 0,002.73.3,207. = 2,344
5,1852
2,344.0,3.130.42,036
⇒ K HV = 1 + = 1,031
2.47357.1,12.1,16
⇒ K H = 1,12.1,16.1,031 = 1,399
Thay s vào công th c (5) ta có:
2.47357.1,339.(5,1852 + 1)
σ H = 274.1,711.0,773. = 536,93( Mpa )
0,3.130.5,1852.42,036 2
* Xác nh chính xác ng su t ti p xúc cho phép.
[σH]CX = [σH].ZV.ZR .KHX
V i v = 3,205 (m/s) < 5 (m/s), ch n Zv = 1
KHX: H s xét n nh hư ng c a kích thư c bánh răng. KHX = 1
Vì c p chính xác ng h c là 8 và ch n c p chính xác v m c ti p xúc là 7, khi ó
c n gia công t chính xác v i nhám Ra = (2,5...1,25)µm. Do ó ZR = 0,95
CX
[σH] = 554,5.1.1.0,95=527 (MPa)
S chênh l ch gi a σH và [σH ]
[σ H ]CX − σ H .100 0 = 527 − 536,93 .100 o = − 1,884 o < 4 o
∆σ H = 0 o o o
[σ H ]CX 527
V y b truy n ư c thi t k tho mãn i u ki n b n ti p xúc.
Trư ng i h c k thu t công nghiêp Thái Nguyên
19
- §å ¸n m«n häc
1.6 Ki m nghi m v đ b n u n:
mb o b n u n cho răng, ng su t sinh ra t i chân răng không ư c
vư t quá m t giá tr cho phép, theo công th c (6.43) (TTTKHD CK )ta có:
2.T1.K F .Yε .Yβ .YF1
≤ [ σ F1 ]
σ F1 = (6)
b w .d w1.m n
σ .Y
σ F2 = F1 F2 ≤ [ σ F2 ] (7)
YF1
Trong ó:
+) T1 : Mô men xo n trên tr c ch ng. T1 = 47357 Nmm
+) mn: Mô un pháp. mn = 1,5
+) bW1: Chi u r ng vành răng. bw1 = 39mm
+) dW1: ư ng kính vòng lăn bánh ch ng. dw1 = 42,036 mm
1
+) Yε: H s k n s trùng kh p c a răng. Yε = = 0,597
1,675
β0 15,54
+) Yβ: H s k n nghiêng c a răng. Yβ = 1 − = 1− = 0,889
140 140
+)YF1 , YF2: H s d ng răng c a bánh 1 và 2, ph thu c vào s răng tương ương
ZV1 ,ZV2:
Tính ZV1 ,ZV2:
Z1 27
= 30,19 (răng) .Ch n Zv1=30 răng
Z v1 = =
3 3
cos β cos 15,54 o
Z2 140
= 156,55 (răng) . Ch n Zv1=156 răng
Zv2 = =
3 3
cos β cos 15,54 o
Tra b ng 6.18 (TTTKHD CK )ta có: YF1 = 3,8, YF2 = 3,6
+) KF: H s t i tr ng khi tính b n u n.
KF = KFα.KFβ.KFV
Trong ó:
KFβ: là h s k n s phân b không u t i tr ng trên chi u r ng vành răng khi
tính v u n.
KFα: là h s k n s phân b không t i tr ngcho các ôi răng ng th i ăn
kh p khi tính v u n.
Tra b ng 6.7 (TTTKHD CK )ta có KFβ =1,28
Tra b ng 6.14 (TTTKHD CK )ta có KFα = 1,4
ν F .b W .d W1
Theo (6.46)[1] : K FV =1+
2.T1.K Fβ .K Fα
aW
ν F = δ F .g 0 .v.
u1
Tra b ng 6.15; 6.16 (TTTKHD CK )ta có: δF = 0,006; g0 = 73
Trư ng i h c k thu t công nghiêp Thái Nguyên
20
nguon tai.lieu . vn
