Xem mẫu
- ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI
- TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ SỞ
**********
Đề số 1A:
THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI
Số liệu cho trước
Lực kéo xích tải F (N)
1 F 9750 N
Vận tốc băng tải v (m/s)
2 V 0,7 m/s
Đường kính băng tải D (mm)
3 D 500 mm
Thời gian phụ c vụ Lh (giờ) giờ
5 Lh 20000
Số ca làm việc
6 2 ca
45o
Góc nghiêng đường nố i tâm bộ truyền độ
7
ngoài α (độ)
Đặc tính làm việc
8 Êm
- Mục lục
Bản thuy ết minh đồ án gồm những phần chính sau:
- Phần I : Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền.
- Phầ n II : Tính toán bộ truyền đai thang.
- Phần III : Tính toán bộ truyền xích
- Phầ n IV : Tính toán bộ truy ền bánh răng trụ răng nghiêng.
- Phầ n V : Chọn khớp nối.
- Phầ n VI : Tính toán và kiểm nghiệm trục.
- Phầ n VII : Tính chọn then.
- Phầ n VIII : Tính chọn ổ trục.
- Phầ n IX : Bôi trơn ăn khớp và bôi trơn ổ trục.
- Phầ n X : Thiết kế vỏ hộp và các chi tiết máy khác.
- Phầ n XI : Xây dựng bản vẽ lắp và chọn kiểu lắp ghép.
- Lời nói đầ u
Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí là yêu cầu không th ể thiếu đối với một k ỹ sư
ngành cơ khí, nhằm cung cấp các kiến thức cơ sở về m áy và kết cấu máy.
Thông qua đồ án môn học Chi tiết máy, m ỗi sinh viên được h ệ thống lại các kiến
thức đó học nhằm tính to án thiết kế chi tiết máy theo các chỉ tiêu chủ yếu về kh ả n ăng
làm việc; thiết kế kết cấu chi tiết máy, vỏ khung và bệ máy; chọn cấp chính xác, lắp
ghép và phương pháp trình bày bản vẽ, trong đó cung cấp nhiều số liệu m ới về phương
pháp tính, về dung sai lắp ghép và các số liệu tra cứu khác. Do đó khi thiết kế đồ án chi
tiết máy phải tham khảo các giáo trình như Chi tiết máy, Tính toán thiết kế hệ d ẫn động
cơ khí, Dung sai và lắp ghép, Nguyên lý máy ...từng bước giúp sinh viên làm quen với
công việc thiết kế và nghề n ghiệp sau này của mình.
Trong học ph ần cơ sở thiết kế máy, nhằm củng cố kiến thức cho sinh viên, em đó
được giao đ ề tài :
THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Với sự hướng dẫn tận tình củ a giảng viên
Nguyễn Văn Huyến.Nhiệm vụ của em là thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có bộ truyền
đai, hộp giảm tốc bánh răng trụ răng nghiêng và bộ truyền xích. Hệ được d ẫn động b ằng
động cơ điện thông qua khớp nối, qua b ộ truyền đai, hộp giảm tốc và bộ truyền xích đ ể
truyền động đến băng tải.
Với một khố i lượng kiến th ức tổng hợp lớn, và có nhiều ph ần em chưa n ắm vững,
dù đã tham khảo các tài liệu song khi thự c hiện đồ án, trong tính toán không thể tránh
được những thiếu sót.Em mong được sự góp ý và giúp đỡ của các th ầy cô giáo và bạn
bè.
Em xin chân thành cảm ơn các th ầy cô giáo trong Khoa, đ ặc biệt là th ầy Nguyễn
Văn Huyến đ ã h ướng dẫn tận tình và cho em nhiều ý kiến quý báu cho việc hoàn thành
đồ án môn học này....
H ưng Yên, ngày…/…./….
Sinh viên: Nguyễn Trọng Đạt .
- Chú thích: Tài liệu [1] : Tính toán thiết kế dẫn động cơ khí tập 1
Tài liệu [2] : Tính toán thiết kế dẫn động cơ khí tập 2
Tài liệu [3] : Hướng dẫn đồ án cơ sở thiết kế máy
PH ẦN I: CHỌ N ĐỘ NG CƠ VÀ PHÂN PHỐ I TỈ SỐ TRUYỀN
1.1. Chọ n động cơ
* Công suất cần thiết:
- Công su ất danh nghĩa trên trục công tác: Pdn = F.v/1000
Với F: lực kéo băng tải
V: vận tốc băng tải
Pdn = 9750.0,7/1000 =6,825 kW
)2 ti / ti
( P / t
- Công suất đẳng trị của độ ng cơ: β = P1 i 1
Trong đó: -P1 : Công suất lớn nhấ t trong các công suất tác dụng lâu dài trên
trục công tác.
- Pi : Công suất tác dụng trong thời gian ti.
1 2 .4 0,6 2 .4
β= = 0,82 kW
8
- Công suấ t tính toán trên trục máy công tác: Pt = Pdn .β
Pt = 6,825.0,82 = 5 ,597 kW
- Hiệu suất của toàn bộ hệ dẫn động:
Ta gọ i ht là hiệu suất của toàn bộ hệ thống được xác định theo công thức:
ht = k. đ. rtru. ol4 x
Theo bảng 2.3 –tr.19 Tài liệu 1
k – hiệu su ất củ a khớp nố i. k =1
đ - hiệu suất của bộ truyền đai thang. đ = 0,95
- rtru – hiệu su ất của bộ truyền bánh răng trụ. rtru = 0,97
ol – h iệu suất củ a một cặp ổ lăn. ol = 0,99
x – hiệu suất của bộ truyền xích. x = 0,92
ht=1 2.0,95.0,97.0,994.0,92= 0,8144
- Công suất cần thiết trên trục động cơ: Pct = Pt / η= = 5,597 /0,144 = 6 ,87 kW
* Số vòng quay đồng bộ của đ/cơ:
- Số vòng quay trên trục công tác: nlv = 60000.v/(πD)
Với: v- vậ n tốc băng tả i (m/s)
D- Đường kính băng tả i (mm)
nlv = 60000.0,7(3,14.500)= 26,75 (v/p)
- Tỷ số truyền chung của hệ dẫn động (sơ bộ): ut = ux.uđ.uh
Chọn sơ bộ TST : bộ truyền xích ux = 3,5
hộp giảm tố c=bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 1 cấp u h=4
bộ truyền đai uđ = 4
ut = 3,5.4.4 = 56
- Số vòng quay trên trục động cơ : nsb = nlv. ut = 2 6,75 .56 = 1498 (v/p)
Chọn số vòng quay đồng bộ củ a đ/cơ: nđb = 1 500 v/ph
* Chọn động cơ: Dựa vào bảng P1.1 sử dụng loại động cơ K132M4
Kiểu Công suất Vận tốc quay
động cơ Khối
Vòng/phút
lượng
% Cos Ik Tk
I dn Tdn
Kw Mã 50Hz 60Hz
lực
K160S4 7 ,5 10,0 1450 1740 87,5 0,86 5 ,8 2,2 94 (kg)
1.2. Phân phối tỷ số truyền:
* Tính lại tỷ số truyền chung: ut = nđc / nlv = 1450 / 2 6,75 = 54
* Phân phối TST: Chọn uh= 4, chọ n ux=3,5
Ta có: uđ = ut/(uh.ux) = 54 /(3,5.4) = 3,86
1.3. Tính các thông số trên các trục:
- *Tính toán tốc độ quay của các trục :
n dc
= 1450/1 =1450 (v/p)
Trục động cơ: nđc =
-
uk
ndc
= 1450 /3,86 = 375,6(v/p)
Trục I: nI =
-
ud
nI
= 374,4/4 = 9 3,9 (v/p)
Trục II: nII =
-
ubrr
*Tính công suất trên các trụ c:
- Pđc = pct = 6,87 kW
- PI = Pđc.ηđ.ηol = = 6,87.0,95.0,99 = 6,46 kW
- PII = PI. ηbr.ηol = 6,46.0,97.0,99 = 6,2 kW
* Tính mômen xo ắn:
Tđc = 9,55.10 6.Pct / nđc = 9,55.106. 6,87 / 1450 = 45247,2 (Nmm)
T1 = 9,55.10 6.PI / n1 = 9,55.106. 6,46/ 375,6 = 164251,9 (Nmm)
T2 = 9,55.10 6.PII / n2 = 9 ,55.106. 6,2 / 93,9 =632585,5 (Nmm)
- 1.4. Bả ng k ết quả tính toán :
Trục Trụ c Trụ c Trục
Động cơ I II
Thông số
Tỷ số truyền
3,86 4
Công suất
P( kW)
6,87 6,46 6,2
Số vòng quay
n (v/ph) 1450 375,6 93,9
Momen xoắn
T( N.mm ) 45247,2 164251,9 632585,5
- PH ẦN II: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI THANG
2.1. Chọ n tiết diện đai
Chọn tiết diện đai thang:
Theo hình 4.1 tài liệu [1]
Với Pđc =5,5 kW
nđc = 1445 vòng/phút
chọn tiết diện đai A với các thông số theo bảng 4,13 tài liệu (1):
Diện tích
Kích thước tiết diện, mm Chiều dài giới hạn
Ký
tiết diện A,
hiệu Đường kính bánh l, mm
mm 2
bt B h yo đai nhỏ d1, mm
100 200 560 4000
A 11 13 8 2,8 81
Mặt cắt của đai thang
13
11
2,8
8
400
Hình 2.1 Mặt cắt ngang của đai thang:
2.2.Tính toán sơ bộ đai
Chọn đường kính bánh đai nhỏ
d1 = (5,2...6,4) 3 T1
Với T1: mômen xo ắn trên trục bánh đai nhỏ.
T1=Tđc=45247,2 N.mm
d1 = (5,2…6,4 ) . 3 45247,2 = (185,3.. 228,06)
Chọn d 1 = 200mm
Kiểm tra vận tố c đai
- .d1 .n1 .200.1445
v 15,12( m / s ) vmax
60000 60000
với vmax = 25 m/s thoả m ãn điều kiện.
Theo (4.2) tài liệu [1]
Hệ số trượt: = 0,01-0,02 chọn ε = 0,02
Chọn đường kính bánh đai lớn là:
Theo (4.2) tài liệu [1], chọn
d2 = u . d1 .(1 - ) = 3 ,86 .200(1 - 0,02) =756,6(mm)
Theo bảng 4.21 tài liệu [1] chọn đường kính tiêu chuẩn
d2 = 800 mm
Vậy tỉ số truyền thực tế:
-
d2 800
ut 4,1
d1 ( 1 ) 200( 1 0,02 )
Sai số tỉ số truyền là:
ut u 4,1 4
.100% 2,5% 5% Thỏa mãn điều kiện
u .100%
u 4
Chọn kho ảng cách trục và chiều dài đai
Theo b ảng 4.14 trang 60 tài liệu [1] chọn kho ảng cách trục dựa theo tỉ số truyền u và
đường kính bánh đai d 2:b
a
0,95 a=0,95. d2 = 0,95.800=760
d2
Kiểm tra điều kiện a:
0,7(d1 + d2) + h a 2(d1 + d2)
0,7(d1 + d2) + h = 0,55(200+ 800) + 8 = 558
2(d 1 + d2) = 2 (200 + 800) = 2000
thỏa mãn đ iều kiện
Theo (4.4) tài liệu [1]
Từ kho ảng cách trụ c a đ ã chọn, ta có chiều dài đai:
( d 2 d1 )2
l 2.a 0,5. .( d1 d 2 )
4.a
( 800 200 )2
2.760 0,5. .( 200 800 ) 3208 mm
4.760
Theo bảng 4.13 tài liệu [1] chiều dài tiêu chu ẩn
l = 3350 mm
Nghiệm số vòng ch ạy củ a đai trong 1 giây
Theo công thức (4.15) tài liệu [1]
v 15,12
i 4,51 imax
l 3,35
với imax = 10 vòng/giây
Tính lại khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l = 2360 mm
-
Theo (4.6) trang 54 tài liệu [1]
2 8.2
a
4
- Trong đó:
( d1 d 2 )
l
2
d d1
2
2
2l ( d 2 d 1 ) [ 2l ( d 2 d1 )] 2 8( d 2 d 1 )2
a
8
2
2.3350-3,14.(800+ 200) 8.( 800 200 )2
2.3350 3,14.( 800 200 )
a
8
a 836 mm
Theo (4.7) trang 54 tài liệu [1] , góc ôm bánh đai nhỏ
57 o
1 180 o ( d 2 d1 )
a
57 o
1 180 o ( 800 200 ) 139 o
836
1 > min = 120 o tho ả mãn điều kiện
2.3. Xác định số đai z:
Theo (4.16) trang 60 tài liệu [1]
P1 .K d
z
[Po ] . C .Cl. .Cu .C z
Trong đó:
+ C : hệ số kể đ ến ảnh hưởng của góc ôm 1
Bảng 4.15 trang 61 tài liệu [1] C = 1 -0,0025(180 - 1 ) = 0,89với = 139 o
+ Cl : h ệ số kể đến ảnh hưởng của chiều dài đai
l 3350
1,97
lo 1700
Với -l: chiều dài đai của bộ truyền đang xét.
-lo: Chiều dài đai lấy làm thí nghiệm ghi trong bảng 4.19 tài liệu (1)
Bảng 4.16 trang 61 tài liệu [1] Cl = 1,15
+ Kđ : hệ số tải trọng động
Bảng 4.7 trang 55 tài liệu [1] Kđ = 1,1
+ Cu : hệ số kể đ ến ảnh hưởng của tỷ số truyền
Bảng 4.17 trang 61 tài liệu [1] Cu = 1 ,14 với u = 3,86
+ [P o] : công suất cho phép (kW)
Bảng 4.19 trang 62 tài liệu [1] [Po] = 4,06 kW
với v = 15,12 m/s và d 1 = 200 mm
P1/ [P0] =6,87/4,06 = 1,69
+ Cz: hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọ ng cho các dây đai
Bảng 4.18 trang 61 tài liệu [1] Cz = 1
Do đó
z = 6,87.1,1/(4,06.0,89.1,15.1,14.1) = 1,45
lấy z = 1
- 2.4.Chiều rộng của bánh đai theo công thức 4.17 tài liệu(1)
B = (z - 1 ) . t + 2e
Với z = 1, t = 15 và e = 10 Tra bảng 4.21 Tài liệu [1]
B = (1 - 1) . 15 + 2 . 10 =20 (mm)
Đường kính ngoài của bánh đai (với ho = 3.3)
da = d1 + 2ho = 200 + 2 . 3,3 = 206,6 (mm)
Xét lực căng bánh đai
+ Xác đ ịnh lực căng do lực li tâm sinh ra:
Theo công thức (4.20) trang 64 tài liệu [1]
Fv = qm . v2 =0,105.15,122
+ q m: khố i lượng 1 m chiều dài đai
Theo bảng 4.22 trang 64 tài liệu [1]
qm = 0,105 kg/m
+ v: vận tốc vòng =15,12(m/s)
+ P 1: công suất trên bánh đai chủ động
Theo (4.19) trang 63 tài liệu [1]
780.P .K d
1
Fo Fv
v.C . z
780.6,87.1,1
F0 = + 30 = 376,9 (N)
15,12.0,89.1
Lực tác dụng lên trụ c theo công thứ c (4.21) tr64 tài liệu (1).
Fr = 2Fo . z . sin(1/2) = 2 . 376,9 . 1 . sin(139 /2)
Fr = 706 (N)
- a w1
d2
F1
n2
45°
1
45°
d1 O2
n1
F1
Fr
O1 2
F2
1
2
F2
Hình 2.3 – S ơ đồ lực tác dụng trên trục khi bộ truyền đai làm việc
B
t
ho
h
da
d
Hình dáng mặt cắt đai
- Bảng thống kê
Thông số Ký hiệu Đai thang
Đường kính bánh đai nhỏ d1, mm 200
Đường kính bánh đai lớn d2, mm 800
Chiều rộng bánh đai B, mm 20
Chiều dài đai l, mm 3350
Số đ ai z 1
Lực tác dụng lên trục Fr, N 706
PH ẦN III: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH
3. 1. Chọn lo ại xích
Do bộ truyền tải không lớn, ta chọn loại xích ống - con lăn mộ t dãy, gọi tắt là xích
con lăn mộ t dãy. Loại xích này chế tạo đơn giản, giá thành hạ và có độ b ền mòn cao.
3.2. Xác đ ịnh các thông số của xích và bộ truyền xích
a. Chọ n số răng đĩa xích
Số răng đ ĩa xích nhỏ được xác định theo công thức:
z1 = 29 - 2. uxích ≥ 19 (2.17)
Với uxích = 2 z1 = 29 - 2. 3,5 = 22 >19
Vậy: z1 = 22 (răng)
Tính số răng đĩa xích lớn:
z2 = uxích. z1 zmax (2.18)
Đối với xích con lăn zmax = 120, từ đó ta tính được: z2 = 2,5. 22 = 77(răng)
b. Xác định bước xích p
Theo công thức 5.3 tài liệu (1), bước xích p được xác định từ ch ỉ tiêu về độ bền mòn
của bản lề. Điều kiện đảm b ảo ch ỉ tiêu về độ bền mòn của bộ truyền xích được viết
dưới d ạng:
Pt = P. k. kz. kn [P] (2.19)
Trong đó: Pt - Công suất tính toán;
P - Công suất cần truyền; P = 2,19 (KW)
[P]- công suất cho phép
Xác định công suất cho phép [P] củ a xích con lăn: với n01 = 200 vòng/phút, bước xích
p = 31,75 (mm), theo bảng 5. 5 - tr - 81 - tài liệu [1], ta có: [P] = 19,3 (KW);
- z 01 25
kz - Hệ số răng ; kz = = = 1,1363
z1 22
n01 200
kn - Hệ số vòng quay; kn = = = 2,17
nII 92
Hệ số k được xác định theo công thức 5.4 tài liệu (1):
k = k0. ka. kđc. kbt. kđ. kc (2.20)
Trong đó các hệ số thành phần được chọn theo b ảng 5.6 -tr 82 - tài liệu [1],với:
k0 - Hệ số kể đến ảnh hưởng của vị trí bộ truyền, k0 = 1 (do đường nố i tâm
của hai đĩa xích so với đường nằm ngang là 45o
- Để xích không chịu lực căng quá lớn, ta cần giảm kho ảng cách trục đi một lượng:
a = (0,002…0,004)a * 2 , ta chọn a = 0,003a * 2 4 (mm)
w w
aw2 = a * 2 - a = 1273 - 4 = 1269 (mm)
w
Số lần va đ ập củ a b ản lề xích trong 1 giây:
z1 .n III
[i]
i= (2.23)
15.x c
24.191,14
i= = 2,486
15.122
Theo bảng 5. 9 - tr 85 - tài liệu [1], ta có: [i] = 25;
i = 2,486 < [i] = 25, sự va đập của các mắt xích vào các răng trên đĩa
xích
đảm bảo, không gây ra hiện tượng gẫy các răng và đứt má xích.
c. Kiểm nghiệm xích về độ bền
Với các bộ truyền xích bị quá tải lớn khi mở máy hoặc thường xuyên chịu tả trọng va
đập
trong quá trình làm việc cần tiến hành kiểm nghiệm về quá tải theo h ệ số an toàn:
Q
≥ [s] (2.24)
s=
k d .Ft F0 Fv
Trong đó: Q - Tải trọng phá hỏng, theo bảng 5. 2 - tr 78 - tài liệu [1], ta có:
Q = 88,5 kN = 88500 N;
q - khố i lượng của 1 mét xích, theo b ảng 5. 2 - tr78 - tài liệu [1]
, ta có: q = 3,8 kg;
kđ - Hệ số tải trọng động, theo bảng 5. 6 - tr 82 - tài liệu [1], với
trường hợp tải trọng va đ ập nhẹ, ta chọn kđ = 1
v - vận tốc trên vành đĩa d ẫn z1:
z1 . p.n III
v= (2.25)
60.10 3
24.31,75.191,14
v= = 2 ,427 (m/s)
60000
Ft - Lực vòng trên đ ĩa xích:
1000.P
Ft = (2.26)
v
1000.2,19
Ft = = 902,35 (N)
2,427
Fv - Lực căng do lực ly tâm sinh ra khi làm việc:
Fv = q. v2 (2.27)
Fv = 3,8. (2,427 )2 = 22,38 (N)
F0 -Lực căng do bánh xích b ị độ ng sinh ra:
F0 = 9,81. kf. q. a (2.28)
- Trong đó kf là h ệ số phụ thu ộc vào độ võng f của xích và vị trí bộ truyền:
Với: f = (0,01…0,02)a , ta lấy: f = 0,015.a = 0,015. 1269 = 19,035 (mm);
kf = 4, ứng với trường h ợp b ộ truyền nghiêng mộ t góc dưới 40 o so với
phương n ằm ngang;
F0 = 9,81. 4. 3,8. 1,269 = 189,22 (N)
88500
Từ đó, ta tính được: s = = 79,44
1.902,35 189,22 22,38
Theo bảng 5. 10 - tr 86- tài liệu [1], với n1 = 200 vòng/phút, ta có: [s] = 8,5
s = 79,44 > [s] = 8,5 ; bộ truyền xích đ ảm bảo đủ b ền.
d . Xác định đường kính đĩa xích
Theo công thức 5. 17- tr86- tài liệu [1] và b ảng 14 -4b - tr20 - tài liệu [2], ta xác đ ịnh
được các thông số sau:
Đường kính vòng chia d1 và d2:
p 31,75
Ta lấy d 1 = 243 (mm)
d1 = = = 243,24 (mm)
180 o
sin sin
24
z
1
p 31,75
Ta lấy d2 = 607 (mm)
d2 = = = 606,65 (mm)
180 o
sin sin
60
z
2
Đường kính vòng đ ỉnh da1 và da2:
da1 = p[0,5 + cotg(/z1)] = 31,75. [0,5 + cotg(180o/24)] = 257,04 (mm)
Ta lấy d a1 = 257 (mm)
da2 = p[0,5 + cotg(/z2)] = 31,75. [0,5 + cotg(180o/60)] = 621,7 (mm)
Ta lấy d a2 = 622 (mm)
Đường kính vòng đ áy(chân) răng df1 và df2:
df1 = da1 - 2r , trong đó r là bán kính đáy răng, đư ợc xác đ ịnh theo công thức:
r = 0,5025.dl + 0,05 (2.29)
với dl = 19,05 (mm), theo bảng 5. 2 - tr 78 - tài liệu [1].
r = 0,5025.19,05 + 0,05 = 9,622 (mm)
do đó: d f1 = 257 - 2. 9,622 = 237,75 (mm) , ta lấy df1 = 238 (mm)
d f2 = 622 - 2. 9,622 = 602,75 (mm) , ta lấy df2 = 603 (mm)
Kiểm nghiệm về độ b ền tiếp xúc củ a đ ĩa xích:
- Ứng suất tiếp xúc H trên m ặt răng đ ĩa xích phải nghiệm điều kiện:
k r Ft K d Fvd .E
H = 0,47. [H] (2.30)
A.k d
Trong đó: [H] - ứng suất tiếp xúc cho phép, theo b ảng 5. 11 - tr 86 - tài liệu [1];
Ft - Lực vòng trên đ ĩa xích, Ft = 902,35 (N)
Fvd - Lực va đập trên m dãy xích (m = 1), tính theo công thức:
Fvd = 13. 10 -7. n III. p3. m (2.31)
-7 3
Fvd1 = 13. 10 . 191,14. (31,75) . 1 = 7 ,95 (N)
kd - Hệ số phân phân bố không đều tải trọng cho các dãy, kd = 1 (xích 1
dãy);
Kd - Hệ số tải trọng động, Kd = 1,2 (tải trọng va đập nhẹ);
kr - Hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đĩa xích, phụ thuộc vào z (tr 87- tài
liệu [1], với z1 = 24 kr1 = 0 ,432
2 E1 .E 2
- Mô đun đàn h ồi , với E1, E2 lần lư ợt là mô đun đàn hồ i củ a
E=
E1 E2
vật liệu con lăn và răng đĩa xích, lấy E = 2,1. 10 5 MPa;
A - Diện tích chiếu của bản lề, mm2, theo bảng 5. 12 - tr 87 - tài liệu [1],
ta có: A = 262(mm2);
Thay các số liệu trên vào công thứ c (II -30), ta tính được:
- Ưng su ất tiếp xúc H trên mặt răng đĩa xích 1:
0,432902,14.1,2 7,95.2,1.10 5
H1 = 0,47. = 288,84 (MPa)
262.1
Ưng su ất tiếp xúc H trên m ặt răng đĩa xích 2:
-
Với: z2 = 60 kr2 = 0,22
Fvd2 = 13. 10-7. nIV. p3. m = 13. 10-7. 76,45. (31,75)3. 1 = 3,18 (N)
0,222902,35.1,2 3,18.2,1.10 5
H2 = 0,47. = 205,67 (MPa)
262.1
Như vậy: H1 = 288,84 MPa < [H] = 600 MPa ; H2 = 205,67 MPa < [H] = 600 MPa;
Ta có thể dùng vật liệu chế tạo đ ĩa xích là gang xám Cì 24 -44, phương pháp nhiệt
luyện là tôi, ram (do đĩa bị động có số răng lớn z2 = 60 ≥ 50 và vận tố c xích v = 2,427
m /s < 3 m/s) đạt độ rắn là HB = 350 sẽ đảm bảo đư ợc độ bền tiếp xúc cho răng củ a hai
đĩa xích.
f. Xác định các lực tác dụng lên đĩa xích
Lực căng trên bánh xích chủ động F1 và trên bánh xích bị động F2:
F1 = Ft + F2 ; F2 = F0 + Fv (2.32)
- Trong tính toán thực tế, ta có thể bỏ qua lực F0 và Fv nên F1 = Ft vì vậy lực tác dụng lên
trục được xác định theo công thức:
Fr = kx. Ft (2.33)
Trong đó: kx - Hệ số kể đến ảnh hưởng củ a trọng lượng xích; với kx = 1,15 khi bộ
truyền nằm ngang ho ặc nghiêng một góc nhỏ hơn 40o;
Ft - Lực vòng trên đĩa xích, Ft = 902,35 (N);
Fr = 1,15. 902,35 = 1037,7 (N)
a w2
d2
F1
n2
15°
d1 n1
15°
O1
Frx
1
F2
2
Hình 3.1 - S ơ đồ lực tác dụng lên trục khi bộ truyền xích làm việc
b
da
df
d
Hình 3.2 – Hình vẽ mặt cắt bánh xích
- Bảng 2.4 – Bảng thông số kích thước của bộ truyền xích
Các đại lượng Thông số
Khoảng cách trụ c aw2 = 1269 mm
Số răng đ ĩa chủ động z1 = 24
Số răng đ ĩa bị động z2 = 60
Tỷ số truyền uxích = 2,5
Số mắt của dây xích x = 122
Đường kính vòng chia của đĩa xích Chủ động: d 1 = 243 mm
Bị động: d2 = 607 mm
Đường kính vòng đ ỉnh củ a đ ĩa xích Chủ động: da1 = 257 mm
Bị động: da2 = 622 mm
Đường kính vòng chân răng củ a đ ĩa xích Chủ động: df1 = 238 mm
Bị động: df2 = 603 mm
Bề rộng củ a răng đĩa xích (không lớn hơn) B = 19,05 mm
Bước xích p = 31,75 mm
PH ẦN IV: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ - RĂNG NGHIÊNG
4.1. Chọ n vậ t liệu chế tạo bánh răng
Bánh nhỏ: Chọn vật liệu là thép C45 cũng tiến hành tôi cải thiện sau khi gia công có
các thông số kỹ thu ật (độ cứng,giới h ạn bền và giới h ạn bền chảy)
Bánh lớn: Chọn vật liệu là thép C45 cũng tiến hành tôi cải thiện sau khi gia công có
các thông số kỹ thu ật (độ cứng, giới hạn bền và giới hạn b ền ch ảy)
Vật liệu
Tên HB
b ch
Bánh răng 1 Thộp 45 tô i cải tiến 850 580 250
Bánh răng 2 Thộp 45 tô i cải tiến 750 450 240
4. 2 Xác định ứng suất cho phép
- Ứng su ất tiếp xúc cho phép [H] và ứng su ất uốn cho phép [F] được xác đ ịnh
theo công thức sau:
nguon tai.lieu . vn