Xem mẫu
- Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam
LỜI NÓI ĐẦU
Ñoà aùn moân hoïc “Thieát keá chi tieát maùy” laø ñoà aùn moân hoïc cô sôû
thieát keá maùy. Ñoà aùn naøy laø moät phaàn quan troïng vaø caàn thieát trong chöông
trình ñaøo taïo cuûa ngaønh cô khí. Noù khoâng nhöõng giuùp cho sinh vieân böôùc ñaàu
laøm quen vôùi coâng vieäc thieát keá maùy vaø chi tieát maùy maø coøn giuùp chuùng ta
cuûng coá kieán thöùc ñaõ hoïc, naâng cao khaû naêng thieát keá cuûa ngöôøi kó sö trong
caùc lónh vöïc khaùc nhau.
Hieän nay, do yeâu caàu cuûa neàn kinh teá noùi chung vaø ngaønh cô khí noùi
rieâng ñoøi hoûi ngöôøi kó sö cô khí caàn phaûi coù kieán thöùc saâu roäng, phaûi bieát
vaän duïng nhöõng kieán thöùc ñaõ hoïc ñeå giaûi quyeát nhöõng vaán ñeà thöïc teá
thöôøng gaëp phaûi trong quaù trình saûn xuaát. Ngoaøi ra ñoà aùn moân hoïc naøy coøn
taïo ñieàu kieän cho sinh vieân naém vöõng vaø vaän duïng coù hieäu quaû caùc phöông
phaùp thieát keá nhaèm ñaït ñöôïc caùc chæ tieâu kinh teá kó thuaät theo yeâu caàu trong
ñieàu kieän vaø qui moâ cuï theå.
ÔÛ ñaây laø ñoà aùn thieát keá “Hoäp giaûm toác côn trụ hai caáp ”. Thôøi gian
laøm vieäc 12000 h, laøm vieäc 2 ca.
Do laàn ñaàu thöïc hieän ñoà aùn moân hoïc naøy neân khoâng traùnh khoûi nhöõng
thieáu soùt. Em mong ñöôïc söï ñoùng goùp yù kieán chæ baûo cuûa quí Thaày.
Em xin chaân thaønh caûm ôn thaày HÙYNH VĂN NAM cuøng caùc Thaày trong
Khoa Cô Khí ñaõ taän tình chæ baûo höôùng daãn em hoaøn thaønh ñoà aùn naøy.
Sinh vieân
PHẠM VAÊN LUAÄT
ĐỀ TÀI MÔN HỌC
SVTT : Phạm Văn Luật
Lớp : 08CĐCK2 1
- Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam
Tính toán thiết kế hộp giảm tốc và bộ truyền ngoài.Thời gian làm việc Lh
=12000h, làm việc 2 ca, công suất P = 6,3 (kW) và vận tốc bộ phận công tác v =
121(vg/ph).
Sơ đồ tải trọng và sơ đồ hệ thống như hình vẽ:
2
- Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam
Phần 1 : Chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyền
1.1. Xác định công suất cần thiết , Số vòng quay sơ bộ của động cơ điện ,chọn
quy cách động cơ.
1.1.1. Chọn kiểu loại động cơ .
Hiện nay có hai loại động cơ điện là động cơ điện một chiều và động cơ
xoay chiều. Để thuận tiện phù hợp với lưới điện hiện nay ta chọn động cơ điện
xoay chiều .Trong các loại động cơ điện xoay chiều ta chọn loại động cơ ba pha
không đồng bộ rôto lồng sóc (ngắn mạch) .Với những ưu điểm :kết cấu đơn
giản ,giá thành tương đối hạ ,dễ bảo quản ,làm việc tin cậy ,có thể mắc trực
tiếp vào lưới điện ba pha không cần biến đổi dòng điện.
1.1.2. Xác định công suất của động cơ.
- Công suất cần thiết trên trục động cơ điện được xác định theo công thức:
P= (công thức 2.8 trang 19 - {1})
Trong đó: Pct Là công suất cần thiết trên trục động cơ (kW).
P Là công suất tính toán trên máy trục công tác (kW).
η Là hiệu suất truyền động .
- Hiệu suất truyền động theo công thức 2.9 trang 19 - {1}:
η = ηol3. η12 . η34. ηđ . ηkn
Theo bảng 2.3 trang 21 - {1} ta chọn:
ηol = 0,995 : Là hiệu suất một cặp ổ lăn
η12 = 0,95 : Hiệu suất của bộ truyền bánh răng côn
η34 = 0,96 : Hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ
ηđ = 0,95 : Hiệu suất bộ truyền đai
ηkn = 1 : Hiệu suất của khớp nối
Thay vào (1.1) ta được : η = 0,9953 . 0,95. 0,96. 0,95 .1 0,853
Do làm việc tải trọng thay đổi theo công thức 3.10 trang 89 – {4}:
= = .
Trong đó :
= 6,3 (kw)
=
=
= 0,639
Vậy : = = 0,639 . 6,3 = 4,03 (kw)
= = = 4,72 (kw)
1.1.3. X¸c ®Þnh sè vßng quay s¬ bé cña ®éng c¬.
SVTT : Phạm Văn Luật
Lớp : 08CĐCK2 3
- Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam
- Số vòng quay sơ bộ của động cơ theo công thức 2.18 trang 21 – {1}:
n = n. ut
Trong đó: n Là số vòng quay đồng bộ
n Là số vòng quay của trục máy công tác ở đây là trục của băng tải quay
u Là tỷ số truyền của toàn bộ hệ thống
Mặt khác: ut = u12. u34 . uđ .
nên n= n. u12. u34 . uđ . ukn
Theo bảng 2.4 trang 21 – {1} ta chọn:
u12 = 2 Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng côn
u34 = 4 Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ
uđ = 3 Tỉ số truyền của bộ truyền đai thang
ukn = 1 Tỉ số truyền của khớp nối
Thay vào (1.2) ta được : n= 121 .2.4.3 .1 = 2904 (v/p)
1.1.4. Chọn quy cách động cơ.
Động cơ được chọn phải thỏa mãn điều kiện:
Pđc>Pct ; nđc≈ nsb ( công thức 2.19 trang 22 – {1})
Theo bảng phụ lục P1.1 trang 234 - {1}, ta chọn được động cơ có:
- Kiểu động cơ : K132M2
- Công suất động cơ : P = 5,5 (Kw)
- Vận tốc quay: n = 2900 (v/p)
Bảng 1.1 – Bảng đặc trưng cơ - điện của động cơ
Công Vận Khối lượng (kg)
suất tốc η
Kiểu (k quay,
động w) (v/p)
cơ
kW Mã 50Hz 60Hz
lực
290 2,
K132M2 5,5 7,5 0 3480 0,93 85,0 7,0 2 73
1.1.5. Kiểm tra điều kiện mở máy ,điều kiện quá tải cho động cơ đã chọn.
a. Kiểm tra điều kiện mở máy.
Khi mở máy mômen tải không được vượt quá mômen khởi động của động
cơ (T < ) nếu không động cơ sẽ không chạy. Trong các catalog của động cơ
đều cho tỉ số , đó cũng là một số liệu cần để tham khảo khi chọn nhãn
hiệu động cơ, với điều kiện:
4
- Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam
Trong đó: – Mômen mở máy của thiết bị dẫn động.
= 2,2 (theo bảng 1.1 ở trên)
Theo lược đồ phân bố tải trọng tác động như đã cho trong đề bài:
Vậy động cơ thỏa mãn điều kiện mở máy.
b. Kiểm nghiệm động cơ theo các điều kiện làm việc.
; .2.T
T . 5,5 = 18,11 (Nm)
= 0,853 . 2 . 18,11 = 30,896 (Nm)
Có kết quả: .
=24,32 (Nm)
Theo số liệu động cơ đã chọn , ta có : 30,896 (Nm)
So sánh kết quả: Vậy 30,896 (Nm) > = 24,32 (Nm)
1.2. Phân phối tỉ số truyền.
* Xác định tỷ số truyền u của hệ thống dẫn động
ut =
Trong đó: n Là số vòng quay của động cơ
n Là số vòng quay của trục băng tải
Thay số ut = 23,97
* Phân phối tỷ số truyền hệ dẫn động ucho các bộ truyền
u= ung .u
- Tỉ số truyền ngoài hộp:
SVTT : Phạm Văn Luật
Lớp : 08CĐCK2 5
- Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam
Theo bảng 2.4 trang 21 – {1} và dãy tiêu chuẩn trang 49 – {1} ta chọn:
2,8 Tỉ số truyền của bộ truyền đai
Vậy : 2,8
⇒ = = 8,56
- Tỉ số truyền trong hộp: .
Tỉ số truyền bộ truyền bánh răng côn.
Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ.
Theo công thức 3.17 trang 45 – {1} ta có:
⇒ =
Chọn = 1,1 ; = 0,3 ; = 1,2 ; =
⇒ = = 12,87
⇒ . = 12,87 . = 17,12
Theo hình 3.21 trang 45 – {1}, với = 8,56 tìm được = 2,7 ,do đó tỉ
số truyền của cặp bánh răng trụ cấp chậm sẽ là :
Kiểm tra lại: = . . = 2,7 .2,8 .3,17 = 23,965
Ta có :- ut = 23,965 – 23,97 = 0,5 < 5%
Vậy ta có kết quả về tỉ số truyền của các bộ truyền trong hệ thống là:
Bộ truyền đai : 2,8
Bộ truyền bánh răng côn : = 2,7
Bộ truyền bánh răng trụ : = 3,17
1.3. Xác định các thông số động học và lực của các trục.
1.3.1. Tính tốc độ quay trên các trục.
- Trục động cơ : 2900 (v/p)
- Trục I : = = = 1035,7 (v/p)
- Trục II : = = = 383,6 (v/p)
- Trục III : = = = 121 (v/p)
1.3.2. Tính công suất trên các trục.
Gọi công suất các trục I , II , III lần lượt là có kết quả:
- Công suất danh nghĩa trên trục III :
= = = 6,33 (kW)
- Công suất danh nghĩa trên trục II :
6
- Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam
= = = 6,63 (kW)
- Công suất danh nghĩa trên trục III :
= = = 7,01 (kW)
- Công suất danh nghĩa trên trục động cơ :
= = = 7,42 (kW)
1.3.3. Tính mômen xoắn trên các trục:
- Trục động cơ:
= 9,55 . = 9,55 . = 24434,83 (Nmm)
- Trục I :
= 9,55 . = 9,55 . = 64637,9 (Nmm)
- Trục II :
= 9,55 . = 9,55 . = 165058,7 (Nmm)
- Trục III :
= 9,55 . = 9,55 . = 499599,2 (Nmm)
Kết quả tính toán được ghi thành bảng như sau :
Bảng 1-2 : Bảng số liệu động học và động lực học trên các trục của hệ
thống dẫn động .
Động cơ I II III
Công suất : P (kW) 7,42 7,01 6,63 6,33
Tỉ số truyền U 2,8 2,7 3,17
Số vòng quay (n) 2900 1035,7 383,6 121
SVTT : Phạm Văn Luật
Lớp : 08CĐCK2 7
- Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam
Moment xoắn (T) 24434,83 64637,9 165058,7 499599,2
Phần 2 : Tính toán thiết kế các bộ truyền
2.1. Thiết kế bộ truyền đai.
2.1.1. Chọn loại đai và tiết diện đai.
Ở đây ta chọn loại đai vải cao su vì đai vải cao su gồm nhiều lớp vải và
cao su có độ bền mòn cao, đàn hồi tốt, ít bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của
nhiệt độ và độ ẩm và thường được sử dụng rộng rãi. Dựa vào đặc điểm công
suất của cơ cấu , = 7,42(kW). Tra bảng 5.13 trang 93 – {3} ta chọn loại đai
có hình thang thường A:
Các thông số của đai thường loại A bảng 4.13 trang 59 – {1} :
bt = 11 (mm) ; b = 13 (mm) ; h = 8 (mm) ; yo = 2,8 (mm)
Diện tích tiết diện : 81 ()
Đường kính bánh đai nhỏ : = 100 200 (mm)
Chiều dài giới hạn : l = 560 4000 (mm)
b
bt
yo
h
40°
2.1.2. Xác định các kích thước và thông số bộ truyền.
a. Đường kính đai nhỏ.
Chọn đường kính bánh đai nhỏ : d1 = 1,2 . = 1,2 . 100 = 120 (mm)
theo tiêu chuẩn ta chọn d1 = 125 (mm) ( bảng 5.15 trang 93 – {3} )
8
- Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam
Vận tốc đai : v = ( công thức 5.18 trang 93 – {2})
= = 18,97 (m/s)
Vận tốc đai nhỏ hơn vận tốc đai cho phép = 25 30 (m/s)
b. Đường kính đai lớn.
Đường kính bánh đai lớn :
d2 = d1 . . (1-ε) = 125 .2,8 .(1 - 0,01)= 346,5 (mm)
Trong đó : - tỉ số truyền
ε = 0,01 ÷ 0,02 - hệ số trượt
Chọn đường kính d2 theo tiêu chuẩn, d2 =360 (mm )
( bảng 5.15 trang 93 – {3})
Tỉ số truyền thực tế : = ( công thức 4.10 trang 132 – {4})
= = 2,9
Sai số của tØ sè truyÒn : u =
= .100% = 3,57%
- Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam
Số vòng chạy của đai : i = = = 9,49
Vậy i =9,49 < = 10 ,thỏa mãn điều kiện.
- Khoảng cách trục theo chiều dài tiêu chuẩn :
a=
= 607,9 (mm)
Kiểm tra điều kiện công thức 4-14 trang 60 – {1} ,khoảng cách trục
cần thỏa mãn : 0,55.( )+ h ≤ a ≤ 2.( )
Trong đó : 0,55.( )+ h = 274,75 (mm)
2.( ) = 970 (mm)
Vậy khoảng cách trục thỏa mãn điều kiện.
-
Góc ôm đai :
= -
= -
=
= > ,vậy góc ôm thỏa mãn điều kiện.
d. Xác định số đai z.
Áp dụng công thức 4.16 trang 60 – {1} ta có :
z=
10
- Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam
Trong đó :
- = 7,42 (kW) - Công suất trên trục bánh đai chủ động
- Hệ số tải trọng động ứng với trường hợp tải trọng dao động nhẹ
=1,1 do làm việc 2 ca nên =1,2 (bảng 4.7 trang 55 – {1})
- = 3,08 (kw) Công suất cho phép (bảng 4.19 trang 62 –{1})
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm
Do = (150 …180)
Nên = 1 – 0,0025.(180 - ) = 0,93
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của chiều dài đai :
= = 1,176 Tra bảng 4.16 trang 61 – {1} , = 1,04
- = 1,135 Hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền
(bảng 4.17 trang 61 – {1}, với = 2,8)
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các
dây đai .Ta có tỉ số : = = = 2,4
Tra bảng 4.18 trang 61 – {1} , = 0,95
Thay các giá trị vào công thức ta có :
z = = 2,748 (đai)
Lấy z = 3
e. Chiều rộng bánh đai và đường kính bánh đai.
B = ( z – 1). t + 2.e (công thức 4.17 trang 63 – {1})
Trong đó : z = 3 ; t = 15; e = 10 (bảng 4.21 trang 63 – {1})
Thay số : B = 50 (mm)
SVTT : Phạm Văn Luật
Lớp : 08CĐCK2 11
- Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam
- Đường kính ngoài của bánh đai :
+ Bánh dẫn :
= + 2. = 131,6 (mm) (công thức 4.18 trang 63 – {1})
+ Bánh bị dẫn :
= + 2. = 366,6 (mm)
Trong đó : = 3,3 (bảng 4.21 trang 63 – {1}).
2.1.3. Xác định lực trong bộ truyền.
a. Xác định lực vòng.
= . (công thức 4.20 trang 64 – {1})
Trong đó : = 0,105 (kg/m) (bảng 4.22 trang 64 – {1})
⇒ = 0,105 . = 37,785 (N)
b. Xác định lực căng ban đầu.
= + (công thức 4.19 trang 63 – {1})
+ 37,785 = 169 (N)
=
Lực căng dây mỗi đai là : = = 56,3 (N)
c. Lực tác dụng lên trục.
= 2 . .z .
= 2 .169 . 3 . = 990,3 (N)
d. Lực vòng có ích.
= (công thức 3.4 trang 86 – {4})
=
= 391,14 (N)
12
- Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam
Lực vòng trên mỗi dây đai 130,38 (N)
e. Ứng suất lớn nhất trong dây đai.
= + + (công thức 4.28 trang 138 – {4})
+ 0,5. + +
=
= + 0,5. + + E
= + 0,5 . + +
= 6,45 (MPa)
Trong đó : E = 100 (MPa), môđum vật liệu đai (trang 139 – {4})
f. Tuổi thọ của đai.
Xác định theo công thức 4.37 trang 146 – {4}:
=. = .
= 2103,12 (giờ)
Với tuổi thọ của dây đai như vậy . Trong toàn bộ thời gian làm việc
của hệ thống số lần phải thay đai là :
= = 6 (lần)
Bảng thông số của bộ truyền đai thang :
Th«ng sè TrÞ sè
§êng kÝnh tang nhá: d1 (mm) 125
§êng kÝnh tang lín: d2 (mm) 360
Kho¶ng c¸ch trôc: A (mm) 540
ChiÒu dµi ®ai: L (mm) 2000
Gãc «m ®ai: α 155,190
SVTT : Phạm Văn Luật
Lớp : 08CĐCK2 13
- Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam
Sè ®ai: z 3
ChiÒu réng ®ai: B (mm) 50
Lùc c¨ng ban ®Çu: Fo (N) 169
Lùc t¸c dông lªn trôc: (N) 990,3
2.2. Thiết kế bộ truyền bánh răng côn – răng thẳng (cấp nhanh).
2.2.1. Chọn vật liệu.
Chọn vật liệu nào là tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể: tải trọng lớn hay nhỏ ,khả
năng công nghệ và thiết bị chế tạo cũng như vật tư được cung cấp, có yêu cầu
kích
thước nhỏ gọn hay không ?...Đối với hộp giảm tốc côn – trụ hai cấp chịu công
suất
nhỏ = 5,5 (kw), chỉ cần chọn vật liệu nhóm I có độ rắn HB 350 , bánh răng
được thường hóa hoặc tôi cải thiện. Nhờ có độ rắn thấp nên có thể cắt răng
chính
xác sau khi nhiệt luyện, đồng thời bộ truyền có khả năng chạy mòn.
Theo bảng 6.1 trang 92 – {1} ta chọn :
* Bánh nhỏ (bánh 1) :
- Thép C45 tôi cải thiện .
- Đạt tới độ rắn HB = (241…285) .
- Giới hạn bền = 850 MPa.
- Giới hạn chảy = 580 MPa.
Chọn độ rắn bánh nhỏ = 250.
* Bánh lớn (bánh 2) :
- Thép C45 tôi cải thiện .
- Đạt tới độ rắn HB = (192…240).
- Giới hạn bền = 750 MPa.
- Giới hạn chảy = 450 MPa.
Chọn độ rắn bánh nhỏ = 240
2.2.2. Xác định ứng suất cho phép.
Ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép được xác định
theo công thức 6.1 và 6.2 trang 91 – {1}.
14
- Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam
= .
= .
Trong đó :
- Hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc .
- Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng .
- Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng .
- Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng .
- Hệ số xét đến độ nhậy của vật liệu đối với tập trung ứng suất .
- Hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn.
Trong thiết kế sơ bộ lấy : = 1 và = 1 , do đó các
công thức (3.1) và (3.2) trở thành :
= .
=
Trong đó :
và lần lượt là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép
ứng với chu kỳ cơ sở, trị số của chúng theo bảng 6.2 trang 94 – {1} với thép C45
tôi cải thiện đạt độ rắn HB = (180…350).
= 2HB + 70 ; = 1,1
=1,8HB ; = 1,75
, – Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn .
= 2 + 70 = 2.250 + 70 = 570 (MPa)
= 2 + 70 = 2.240 + 70 = 550 (MPa)
=1,8 = 1,8 . 250 = 450 (MPa)
=1,8 = 1,8 . 240 = 432 (MPa)
- Hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải , = 1 khi đặt tải một phía (bộ
truyền quay một chiều).
, - Hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải
trọng của bộ truyền, được xác định theo công thức 6.3 và 6.4 trang 93 – {1} :
=
=
Trong đó :
, – Bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn .
= = 6 khi độ rắn mặt răng HB 350 .
– số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc , công thức 6.5
SVTT : Phạm Văn Luật
Lớp : 08CĐCK2 15
- Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam
trang 93 – {1} ta có :
= 30.
⇒ = 30. = 17067789
= 30. = 15474913
– số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn.
= 4 . đối với tất cả loại thép .
và - số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương. Khi bộ truyền làm việc
với tải trọng thay đổi nhiều bậc thì và được tính theo công thức 6.7 và
6.8 trang 93 – {1) :
= 60.c. . .
= 60.c. . .
Trong đó :
c – số lần ăn khớp trong một vòng, c = 1
– số vòng quay của bánh răng trong một phút, = 1035,7 (v/p) ;
= 383,6 (v/p)
- tổng thời gian làm việc, = 12000 (giờ) .
=6
⇒ = 60 . 1 .1035,7 .(. 0,2 + + .0,4) .12000
= 2,32 .
= 60 . 1 .383,6 .(. 0,2 + + .0,4) .12000
= 8,62 .
= 60 . 1 .1035,7 .(. 0,2 + + .0,4) .12000
= 1,64 .
= 60 . 1 .383,6 .(. 0,2 + + .0,4) .12000
= 6,08 .
Vậy : > , > và > , >
Nên ta lấy : = , =
Khi đó ta có kết quả : = 1 và = 1 (đường cong mỏi gần đúng là đường
thẳng song song với trục hoành :tức là trên khoảng này giới hạn tiếp xúc và giới
hạn
uốn là không thay đổi).
Vậy ta có kết quả :
= = 518,181 (MPa)
= = 500 (MPa)
16
- Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam
= = 257,14 (MPa)
= = 246,86 (MPa)
Với bộ truyền bánh răng côn – răng thẳng, ứng suất tiếp xúc cho phép khi tính toán
chọn theo giá trị nhỏ nhất từ hai giá trị và , do đó
= = 500 (MPa) .
* Ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép khi quá tải, được xác định
theo công thức 6.13 và 6.14 trang 95 – {1} :
= 2,8 .
= 0,8 .
⇒ = 2,8 .580 = 1624 ( MPa)
= 2,8 .450 = 1260 ( MPa)
= 0,8 .580 = 464 ( MPa)
= 0,8 .450 = 360 ( MPa)
2.2.3.Tính bộ truyền bánh răng côn.
Với tỉ số truyền = 2,7 nên chọn bánh răng côn – răng thẳng để thuận lợi cho
việc chế tạo sau này.
1. Xác định chiều dài côn ngoài.
Chiều dài côn ngoài của bánh răng côn chủ động được xác định theo độ bền
tiếp xúc.Theo công thức thiết kế 6.52a trang 112 – {1} :
= . .
Trong đó :
= 0,5 – hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm bánh răng và loại răng.
Với truyền động bánh răng côn – răng thẳng bằng thép :
= 100 ⇒ = 0,5 . 100 = 50
– hệ số chiều rộng vành răng :
= = 0,25…0,3
Chọn = 0,3 vì = 2,7 < 3
Theo bảng 6.21 trang 113 – {1} ⇒ = = 0,476
Theo bảng 6.21 trang 113 – {1} , chọn = 1,08 do trục bánh răng côn
Lắp trên ổ đũa , sơ đồ I , HB 350 .
= 64637,9 (Nmm) .Mômen xoắn trên trục bánh chủ động .
= 500 (MPa) - ứng suất tiếp xúc cho phép .
SVTT : Phạm Văn Luật
Lớp : 08CĐCK2 17
- Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam
Vậy có kết quả :
= 50 . .
= 113,76 (mm)
2. Xác định các thông số ăn khớp.
* Số răng bánh nhỏ :
= .
= 100 .
= 79 (mm)
Theo bảng 6.22 trang 114 – {1} , tìm được = 21 với HB 350
⇒ = 1,6 . = 1,6 . 21 = 33,6 . Chọn = 33 (răng) .
* Đường kính trung bình và môđum trung bình :
= (3.11) (công thức 6.54) trang 114 – {1})
= = 67,15 (mm)
= = = 2,035 (mm)
* Xác định môđum :
Với bánh răng côn – răng thẳng môđum vòng ngoài được xác định
Theo công thức 6.56 trang 115 – {1} :
= = = 2,394 (mm)
Theo bảng 6.8 trang 99 – {1} ,ta chọn = 2,5 (mm)
Theo công thức 6.56 trang 115 – {1}, tính lại
= . = 2,5 .(1 - 0,3 .0,5) = 2,125
= . = 2,125 . 33 = 70,125 (mm)
* Xác định số răng bánh lớn :
= . = 2,7 . 33 = 89,1 (răng) , chọn = 89 (răng)
Do đó tỉ số truyền thực tế : = = = 2,69
* Tính góc côn chia :
= arctg = arctg =
= - = – =
Chiều dài côn ngoài thực :
= 0,5. . = 0,5. 2,5. = 118,65 (mm)
3. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.
18
- Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam
Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên bề mặt răng côn phải thỏa mãn điều kiện :
= . . .
( công thức 6.58 trang 115 – {1})
Trong đó :
- = 274 , hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn
khớp. Theo bảng 6.5 trang 96 – {1}.
- , hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc , theo bảng 6.12 trang 106 - {1}
với : = + = 0 ⇒ = 1,76
- , hệ số kể đến sự trùng khớp của răng đối với bánh côn răng thẳng .
= ( công thức 6.59a trang 115 – {1})
Ở đây – hệ số trùng khớp ngang được xác định :
= [ 1,88 - 3,2 .( + )] . (công thức 6.60 trang 115 – {1})
= [ 1,88 – 3,2 .( + ) ].1 = 1,747
⇒ = = 0,867
– hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc :
= . . (công thức 6.61 trang 116 – {1})
– hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng,
theo bảng 6.21 trang 113 – {1} ,chọn =1,08
– hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng ăn khớp
đồng thời, với bánh răng côn – răng thẳng = 1
- hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp :
=1+
(công thức 6.63 trang 116 – {1})
Trong đó : = . .v .
(công thức 6.64 trang 116 – {1})
v= (công thức 6.62 trang 116 – {1})
= = 3,8 (m/s)
= 0,006 - bảng 6.15 trang 107 – {1}
= 56 - bảng 6.16 trang 107 – {1}
b – chiều rộng vành răng, b = . = 0,3 . 118,65 = 35,6 (mm)
Lấy b = 35 (mm)
SVTT : Phạm Văn Luật
Lớp : 08CĐCK2 19
- Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam
⇒ = 0,006.56 .3,8 . = 12,52 (m/s)
= 1 + = 1,22
⇒ = 1,08 . 1 .1,22 = 1,318
– ứng suất tiếp xúc cho phép, = 500 MPa .
Thay các giá trị vừa tính được vào:
= 274 . 1,76. 0,867 . = 464,1 (MPa)
Theo (2.1) và (2.2a) , =
Trong đó : v
nguon tai.lieu . vn
