1. Trang Chủ
  2. Cơ khí - Chế tạo máy
  3. Đồ án :thiết kế hệ thống truyền động cơ khí

Đồ án :thiết kế hệ thống truyền động cơ khí

Thiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong cơ khí .Mặt khác trong nền công nghiệp phát triển không thể thiếu nền cơ khí hiện đại.Vì vậy việc thiết kế và cải tiến hệ thống truyền động là công việc rất quan trọng trong công cuộc hiện đại hóa đất nước. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí GVHD: Nguyễn Hữu Thọ Đồ án Thiết kế hệ thống truyền động cơ khí SVTH: Ninh Thế Long – MSSV: 20701338 Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí GVHD: Nguyễn Hữu Thọ Mục lục Mục

Thể loại Tài liệu miễn phí Cơ khí - Chế tạo máy

Số trang 53

Ngày tạo 8/30/2018 4:09:02 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 0.96 M

Tên tệp

Tải Đồ án :thiết kế hệ thống truyền động cơ khí (.pdf)

Xem mẫu

  1. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí GVHD: Nguyễn Hữu Thọ Đồ án Thiết kế hệ thống truyền động cơ khí SVTH: Ninh Thế Long – MSSV: 20701338
  2. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí GVHD: Nguyễn Hữu Thọ Mục lục Mục lục ............................................................................................... 1 Lời nói đầu ............................................................................................... 2 Phần 1 : CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN, PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 Tính toán Chọn động cơ .............................................................. 3 1.2 Phân phối tỉ số truyền .................................................................. 4 Phần 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY 2.1 Tính toán thiết kế xích 2.1.1. Choïn loaïi xích....................................................................... 7 2.1.2. Xaùc ñònh caùc thoâng soá boä truyeàn .................................. 7 2.2 Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng 2.2.1. Choïn vaät lieäu cheá taïo ....................................................... Error! Bookmark not defined.1 2.2.2. ÖÙng suaát cho pheùp ............................................................ Error! Bookmark not defined.1 2.2.3. Tính toaùn thieát keá caáp nhanh ............................................ Error! Bookmark not defined.4 2.2.4. Tính toaùn thieát keá caáp chaäm ........................................... Error! Bookmark not defined.0 2.2.5. Kiểm nghiệm điều kiện bôi trơn .............................................. 25 2.3 Tính toán trục 2.3.1. Chọn vật liệu ......................................................................... 26 2.3.2. Xác định sơ bộ đường kính trục và kích thước cơ bản ............. 26 2.3.3 .Xác định lực tác dụng vào các trục .......................................... 28 2.3.3 .Tính toán và vẽ biễu đồ Môment trên các trục:........................ 28 2.3.4. Chọn đường kính các đoạn trục .............................................. 35 2.3.5. Chọn then và kiểm nghiệm then .............................................. 36 2.3.6. Kiểm nghiệm trục về độ bền mõi ............................................ 37 2.4 Tính toán chọn ổ lăn 2.4.1 - Tính toán chọn ổ lăn trục I ..................................................... 40 2.4.2 - Tính toán chọn ổ lăn trục II .................................................... 42 2.4.3 - Tính toán chọn ổ lăn trục III ............................................... 44 2.5 Thiết kế vỏ hộp............................................................................... 45 2.6 Các chi tiết phụ .............................................................................. 47 2.7 Dung sai lắp ghép .......................................................................... 53 Tài liệu tham khảo ................................................................................ 56 SVTH: Ninh Thế Long – MSSV: 20701338
  3. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong cơ khí .Mặt khác trong nền công nghiệp phát triển không thể thiếu nền cơ khí hiện đại.Vì vậy việc thiết kế và cải tiến hệ thống truyền động là công việc rất quan trọng trong công cuộc hiện đại hóa đất nước.Hiểu biết,nắm vững và vận dụng những kiến thức đã học vào thiết kế hệ thống truyền động là những yêu cầu cần thiết đối với sinh viên,kĩ sư cơ khí. Đồ án môn học thiết kế hệ thống truyền động cơ khí giúp ta tìm hiểu và thiết kế hộp giảm tốc,qua đóùta có thể vận dụng kiến thức đã học qua các môn như Nguyên lý máy ,Chi tiết máy, Vẽ kĩ thuật cơ khí …và giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về việc thiết kế hộp giảm tốc.Thêm vào đó trong quá trình thiết kế giúp sinh viên hoàn thiện và bổ sung kĩ năng sử dụng Autocad,một điều cần thiết đối với sinh viên cơ khí. Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hữu Thọ đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đồ án này. Nhưng do kiến thức của em còn hạn hẹp và chưa có nhiều kinh nghiệm thực tế nên chắc chắn sẽ gặp nhiều sai sót trong đồ án này.Rất mong thầy chỉ dẫn thêm. Sinh viên: Ninh Thế Long PHẦN 1 : CHỌN ĐỘNG CƠ , PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN SVTH: Ninh Thế Long – MSSV :20701338 3
  4. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí 1.1 .TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ: 1) Xác định công suất động cơ: Công suất trên trục động cơ điện được xác định theo 2.8[1]: Pt Pct =  Trong đó: a) Pt , công suất tính toán trên trục máy xác định theo 2.14[1]: 2  T  ti Pt = P .  i T  .  t  max  i 2 2  T1  t T  t Suy ra : Pt = P .   . 1  2  . 2  T  t1  t 2  T  t1  t 2 2 36 2 49 = 7 (1) . + (0,6) . = 5,56 (Kw) 36 + 49 36 + 49 b) η – Hiệu suất truyền động chung được xác định theo công thức: η = ηkn . ηol3 . η br2 . ηx ( theo sơ đồ bộ truyền) Dựa bảng 2.3[1], ta có: ηk – Hiệu suất khớp nối , ηkn = 1 ηbr – Hiệu suất bộ truyền báng răng trụ, ηbr =0,97 ηol – Hiệu suất 1 cặp ổ lăn, ηol =0,99 ηx – Hiệu suất bộ truyền xích, ηx = 0,96. Suy ra : η = 1. 0,993 . 0,972 . 0,96= 0,876 Vậy công suất cần thiết trên trục động cơ là: Pct = 5, 56 = 6,35 (Kw) 0, 876 2) Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ: Số vòng quay sơ bộ của động cơ: nsb = nlv . uch Trong đó: uch – Tỷ số truyền chung của hệ thống: SVTH: Ninh Thế Long – MSSV :20701338 4
  5. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí uch = ux . uh Với : ux – Tỉ số truyền của bộ truyền xích uh – Tỉ số truyền của hộp. Theo bảng 2.4[1] ta chọn sơ bộ : ux = 2 ; uh = 12 Suy ra : uch = 24. Vậy : nsb = uch . nlv = 24. 55 = 1320 (vg/ph) Do đó chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ : ndb = 1500 (vòng/phút). 3) Chọn động cơ: Tra bảng P13[1] với Pct = 6,35Kw - ndb = 1500 (vòng/phút) Chọn động cơ : 4A132S4Y3 - Với : Công suất P=7,5 Kw Tmax T ndc = 1455 (vòng/phút); =2,2 ; K =2,0 Tdn Tdn 1.2 . PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1) Tỉ số truyền uch của hệ dẫn động: n dc 1455 uch = = = 26,45 nlv 55 2) Phân phối tỉ số truyền của hệ dẫn động: Ta có : uch = ux . uh Với: uh = 10. b) Xác định u1,u2 theo đảm bảo điều kiện bôi trơn: u1 = 4,05 u2 = 2,97 c) Xác định lại ux theo u1, u2 trong hộp giảm tốc: u ux = ch = 26, 45 = 2,2 u .u 4, 05.2, 97 1 2 3) Xác định các công suất và số vòng quay trên các trục: Dựa vào lược đồ động ta có: a) Công suất trên các trục : SVTH: Ninh Thế Long – MSSV :20701338 5
  6. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí P Trên trục III : P3 = lv = 7 = 7,29 Kw hx 0,96 P Trên trục II : P2 = 3 = 7,29 = 7,59 Kw h .h 0,99.0,97 ol br P Trên trục I : P1 = 2 = 7,59 =7,9 Kw. h .h ol br 0,99.0,97 b) Số vòng quay trên các trục: Trên trục I : n1 = ndc = 1455 (vòng/phút) n1 Trên trục II : n2 = = 1455 =359,26 (vòng/phút) u1 4,05 n2 359,26 Trên trục III : n3 = = =120,96(vòng/phút) u2 2,97 c) Moment xoắn trên các trục: 9,55.10 6.P1 Trên trục I : T1 = = 51852,23N.mm n1 9,55.10 6.P2 Trên trục II : T2 = = 201760,56 N.mm n2 9,55.10 6.P3 Trên trục III: T3 = = 575558 N.mm n3 Ta có bảng sau: Trục Thông số Laøm I II III vieäc Công suất P ,KW 7,9 7,59 7,29 7 Tỉ số truyền u 4,05 2,97 2,2 Số vòng quay n, v/p 1455 359,26 120,96 55 Mômen xoắn T, Nmm 51852,23 201760,56 575558 1215454 SVTH: Ninh Thế Long – MSSV :20701338 6
  7. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí PHẦN 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY 2.1 - TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH Thông số đầu vào : - Tỷ số truyền ux = 2,2 - Công suất P3 = 7,29 Kw 2.1.1. Chọn loại xích : Dùng xích ống con lăn 2.1.2.Xác định các thông số của xích và bộ truyền: a) Dựa vào bảng 5.4[1]. Với Ux = 2,2 . Ta chọn số răng đĩa xích nhỏ là: Z1 = 29-2u = 24, 6 Chọn z1=25 răng Suy ra số răng đĩa xích lớn là : Z2 = 25. 2,2 = 48,9 Chọn Z2 = 55 (răng) < Zmax = 120 Tỷ số truyền được tính lại : Ux = 55/25 = 2,2 SVTH: Ninh Thế Long – MSSV :20701338 7
  8. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí b) Xác định hệ số K, Kn,KZ : - Theo công thức 5.4[1]. Hệ số sử dụng được xác định: K= K0 . Kα . Kđc . Kđ . Kc . Kbt = 1.1,25.1.1,25.1,25.1,3 = 2,539 Trong đó, theo bảng 5.6[1] :  K0 - Hệ số kể đến ảnh hưởng của bộ truyền . K0 = 1.  Kα - Hệ số ảnh hưởng của khoảng cách trục và chiều dài xích. Chọn 30pc≤ a ≤ 50pc. Chọn ka=1  Kđc - Hệ số kể đến việc điều chỉnh lực căng xích. đ Lực căng xích không điêu chỉnh được ,chọn Kđc =1,25  Kđ - Hệ số tải trọng động . Va đập nhẹ -> Kđ =1,3  Kc - Hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền. Làm việc 2 ca -> Kc = 1,25.  Kbt - Hệ số kể đến ảnh hưởng của điều kiện bôi trơn. Chất lượng bôi trơn đạt yêu cầu, môi trường có bụi -> Kbt =1,3 n 01 - Hệ số vòng quay Kn: Kn = n3 Theo bảng 5.5[1] . Ta chọn n01 = 200 (vòng/phút) Do đó : Kn = 200 =1,653 120,96 n 01 25 - Hệ số răng Kz : Kz = = =1 n1 25 c) Công suất tinh toán Pt và chọn bước xích: Theo công thức 5.5[1]. Công suất tính toán được xác định: P3 .K .K Z .K n Pt = =7,29 . 2,359 . 1,653 .1 =28,42 (Kw) Kd Với : Kd - hệ số phân bố không đều tải trọng cho các dãy. Chọn số dãy xích là 1 dãy => Kd = 1 Tra bảng 5.5[1] với P=28,42 kw SVTH: Ninh Thế Long – MSSV :20701338 8
  9. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí Chọn Pc = 38,1 mm. d) Khoảng cách trục : Chọn sơ bộ a = 40 pc =40.38,1 =1524 mm Số mắc xích xác định theo 5.12[1] : 2a  (Z  Z ) 2 . p c  X = + 0,5 (Z1 + Z2) +  2 21  pc  4 a  =80+40+0,569 = 120,569 mắt xích Chọn X=121 mắt xích Tính lại khoảng cách trục theo công thức:  Z  Z2   2 2    Z  Z2   Z  Z1  a = 0,25. pc .  X  1  X  1     2. 2     2    2        æ 2 2 æ ö æ öö æ ö = 0,25.38,1. ç121- 25+ 55÷+ ç121- ç25+ 55÷÷ - 2.ç55- 25÷ ç ç ÷ ÷ ç ç ç ç ÷ ÷÷ ÷ ÷ ç ç ÷ ÷ è 2 ÷ ø ç è ÷ è 2 ÷ øø ÷ è p ø 851,39 mm Để xích không chịu lực căng quá lớn, giảm a đi: Δa = (0,002÷0,004).a Chọn a = 848 mm. e) Số lần va đập của xích trong một giây ( theo 5.4[1] ): Z 1 .n3 i= = 25.120,96 = 1,666 < [i] = 20 15. X 15.121 Theo bảng 5.9, pc = 38,1 mm –> [i] =20 f) Kiểm nghiệm xích về độ bền : Kiểm tra xích theo hệ số an toàn theo công thức (5.15[1]) Q S= k d .Ft  F0  Fv  Trong đó :  Tải trọng phá hỏng Q tra theo bảng 5.2. Với pc = 38,1 mm. Q = 127 KN ; q = 5,5 kg/m SVTH: Ninh Thế Long – MSSV :20701338 9
  10. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí  Hệ số tải trọng Kđ . Chọn Kd = 1,3  Lực căng vòng Ft được xác định : 1000.P 1000.7,29 Ft = = = 3796,875(N) V 1,92 Z 1 . pc .n3 Với V = = 25.38,1.120,96 =1,92 (m/s) 60000 60000  Lực căng F0 do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra được xác định : F0 = 9,81 . Kf . q. a =9,81 . 6 .5,5 .0,848 =274,52 (N) Với : Kf – Hệ số phụ thuộc độ vững của xích. Chọn Kf = 6, bộ truyền nằm ngang  Lực căng do lực ly tâm sinh ra: Fv = qv2 = 5,5 . 1,922 = 20,3 (N) 127.103 Do đó : S= = 24,28 (1,3.3796,875+ 274,52 + 20,3) Theo bảng 5.10 [1] với n3=120,96 vòng/phút và pc = 38,1 thì [S] =8,5. Vậy S ≥ [S] – Bộ truyền xích đảm bảo đủ độ bền. g) Thông số bộ truyền xích : Xác định các thông số của đĩa xích theo công thức 5.17 : pc d1 = = 38,1 ö = 304 ( mm )   æp ÷ ç ÷ sin   sinç25ø Z  ç ÷ è ÷  1 pc 38,1 d2 = = = 667,38 ( mm )   æp ö sin   sinç ÷ ç ÷ ÷ Z  ç 55ø è ÷  2    da1 = pc.[0,5 + Cotg( )]= 38,1. [ 0,5 + Cotg( )]= 320,64 mm Z1 25 da2 = 685,34 mm df1 = d1 – 2r = 304 - 12,8135 . 2 =278,373 mm SVTH: Ninh Thế Long – MSSV :20701338 10
  11. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí df2 = 641,75 mm Với r = 0,5025 dl + 0,05 = 0,5025.25,4 + 0,05 = 12,8135 mm dl = 25,4 mm , theo bảng 5.2[1] h) Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích theo công thức (5.18[1]): K r ( Ft .K d  Fvd ) E σH = 0,47. A.K d 0,42(3796,875.1,3+ 8,7).2,1.105 = 0,47. = 493,85 (MPa) 395 Với : Kr - Hệ số ảnh hưởng đến số răng đĩa xích. Nội suy : với Z=25 răng => Kr =0,42 Kd = 1,3 – bảng 5.6 Kd = 1 – ( 1 dãy ) Fvd – Lực va đập trên m mắc xích xác định theo (5.19) Fvd = 13.10-7 .120,96 . 38,13 .1 = 8,7 N E = 2,1.105 MPa A – Tra bảng 5.12, A = 395 mm2 Vì thép 45 Tôi cải thiện [σH] =600 MPa . Nên bảo đảm độ bền tiếp xúc. i ) Xác định lực tác dụng lên trục : (5.20) Fr = Kx . Ft = 1,15. 3796,875 = 4366 (N) Với Kx =1,15 – Bộ truyền nghiêng 1 góc nhỏ hơn 400. 2.2 - TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG Thông số đầu vào - Bộ phận cấp nhanh: n1 = 1455 (vòng/phút) T1 = 51852,23( N.mm) u1 = 4,05 - Bộ phận cấp chậm: n2 = 359,26 (vòng/phút) T2 = 201760,56 ( N.mm) SVTH: Ninh Thế Long – MSSV :20701338 11
  12. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí u2 = 2,97 - Tuổi thọ Lh = L. n . h = 5. 300. (2.8) = 24000(giờ) 2.2.1- Chọn vât liệu: Công suất làm việc nhỏ nên chọn thép ở nhóm I. Theo bảng 6.1 [1], ta chọn vật liệu làm bánh răng chung cho 2 cấp như sau: - Bánh nhỏ : chọn thép 45 tôi cải thiện đạt HB 241..285 có σb = 850 MPa ; σch = 580 MPa . Chọn HB1 = 250 - Bánh lớn : chọn thép 45 tôi cải thiện đạt HB 192..240 có σb = 750 MPa ; σch = 450 MPa . Chọn HB1 = 240 2.2.2.Xác định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép: 1.Số chu kỳ làm việc cơ sở: Theo 6-5[1] : Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử tiếp xúc : NH0 = 30 HB 2.4 Suy ra : NH01 = 30 HB12.4 =30 . 2502.4 =1,70 .107 ( Chu kỳ ) NH02 = 30 HB22.4 =30 . 2402.4 =1,54 .107 ( Chu kỳ ) Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn: NF01 = NF02 = NF0 = 4.106 ( Chu kỳ ) 2. Số chu kỳ làm việc tương đương: Theo 6.7 [1]. số chu kì thay đổi ứng tương đương như sau: Ti 3 NHE = 60 c ( ) n i ti Tmax 36 49 = 60.n.c.24000. [13. +0.63. ] 36 + 49 36 + 49 =1,148.109 Theo 6.8 [1]. số chu kì thay đổi ứng tương đương : Ti 6 NFE = 60 c [( ) n i ti ] Tmax 36 = 60.n.24000. [16. +0.66. 49 ] 36 + 49 36 + 49 = 0,944.109 SVTH: Ninh Thế Long – MSSV :20701338 12
  13. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí Trong đó : c : số lần ăn khớp trong 1 lần quay . n : số vòng quay bánh đang xét. a)Xét cấp chậm : NHE2 =4,18.108 Suy ra : NHE1 > NHO1 và NHE2 > NHO2 . Do đó KHL1 = KHL2 = 1 368.83 NFE2 = 1.34.106 . = 3,89 .108 2.61 Suy ra : NFE1 > NFO1 và NFE2 > NFO2 . Do đó KFL1 = KFL2 = 1 b) Như vậy ở cấp nhanh : KHL1 = KHL2 = KFL1 = KFL2 = 1. 3.Giới hạn mỏi tiếp xúc và uốn của các bánh răng : -Theo bảng 6-2[1] với thép 45 tôi cải thiện HB = 180300 OH lim = 2HB+70 và OF lim =1,8HB Do đó : + Bánh răng nhỏ : OH lim1 = 2.250 + 70 = 570 MPa OF lim1 = 1,8.25 = 450 MPa + Bánh răng lớn : OH lim2 = 2.240 + 70 = 550 MPa OF lim2 = 1,8.24 = 432 MPa 4. Ứng suất tiếp xúc cho phép :  OH lim .K HL Theo 6.1a [1] thì : [H ] = SH 570.1 Suy ra : : [H 1] = = 518,2 MPa 1,1 550.1 [H 2] = = 500 MPa 1,1 a) Do ở cấp nhanh sử dụng bánh răng nghiêng nên [H ] = 0,5 . ( [H ]1 + [H ]2 ) = 0,5. ( 518,2+500) = 509,1 MPa b) Do ở cấp chậm sử dụng bánh răng thẳng nên : SVTH: Ninh Thế Long – MSSV :20701338 13
  14. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí [H ]’ = [H ]2 = 500 MPa c) Ứng suất tiếp xúc quá tải được xác định : [H ]max = 2,8. ch = 2,8 . 450 = 1260 MPa 5. Ứng suất uốn cho phép: K FC .K FL Theo 6.2a [1] thì : [F] =  OF lim SF Với KFC – hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải. Vì bộ truyền quay 1 chiều nên KFC = 1. 450.1.1 Suy ra: [F1] = = 257,1 MPa 1,75 432.1.1 [F2] = = 246,8 MPa 1,75 Ứng suất uốn quá tải đuợc xác định: [F1]max = 0,8 . ch = 0,8 . 580 = 464 MPa [F2]max = 0,8 . ch = 0,8 . 450 = 360 MPa 3.3.3. Tính toán cấp nhanh : Bộ truyền sử dụng bánh răng trụ răng nghiêng 1. Theo tiêu chuẩn , chọn sơ bộ ψba = 0,3 Suy ra : ψbd = 0,5 ψba .(u1 + 1) = 0,758 Theo bảng 6.7 với : ψbd = 0,388; HB < 350 , sơ đồ 3 tra được KHβ = 1,11 và KFβ = 1,15 2. Chọn sơ bộ khoảng cách trục : T1k H  Theo 6.15[1] aw1= ka ( u1 +1) 3 ([ H ]) 2 u1 ba Với : ka=43 : hệ số phụ thuộc vật liệu tra theo bảng 6-5[1] . T1 = TI / 2 = 51852,23 / 2 = 25926,11 N.mm u1 = 4,05 Vậy aw1= 43 (4,05+ 1 ) . 3 25926,11.1,11 = 97,8mm . (509,1)2.4,05.0.3 SVTH: Ninh Thế Long – MSSV :20701338 14
  15. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí Để đảm bảo bôi trơn, chọn aw1= 130 mm . 3. Xác định các thông số cơ bản : Theo (6-17[1]) chọn mođun m : m = (0,01  0,02) aw1= (0.01  0,02).130 = 1,30  2,60 Theo tiêu chuẩn chọn m = 2,5 (bảng 6-8[1] ) . a) Từ điều kiện : 30 ≤ β ≤ 40 (Với kiểu hai bánh răng hợp thành chữ V). Ta có được : 2a w1 .Cos30 2a w1 .Cos 40 ≥ Z1 ≥ mn .(u1  1) m n .(u1  1) 2.130.Cos30 2.130.Cos40 2,5.(4,05 + 1) ≥ Z1 ≥ 2,5.(4,05 + 1) 17,8 ≥ Z1 ≥ 15,8 Chọn Z1= 17  Z2 = Z1 u1 = 17 . 4,05 = 68,85 Ta chọn số răng bánh răng 2 : Z2 = 69 Tỉ số truyền thực : u1 = 69/17 = 4,059 m.(Z 1  Z 2 ) Góc nghiêng răng : cos = = 0,827 2.a w1   =34,22o Bề rộng răng sơ bộ : bw = ψba . aw = 0,3 . 130 = 39 (mm) tg ( ) o Góc profin gốc : αtw = arctg( ) = arctg( tg20 o ) = 23,76 cos(  ) cos34,22 Góc nghiêng răng trên hình trụ cơ sở : tg βb = cosαtw . tgβ = 0,6225 => βb = 31,9 b) Đường kính vòng lăn bánh 1 : 2.130 dw1 = (4,059 + 1) = 51,4 (mm) 4. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: (1) Theo 6.33[1] ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc : SVTH: Ninh Thế Long – MSSV :20701338 15
  16. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí 2Tk H (u  1) H = ZMZHZ bwud 2 w1 Với : a) ZM = 274 (MPa)1/3 ( theo bảng 6-5 ) 2. cos(  b ) 2.cos(32,53) b) ZH được xác định : ZH = = = 1,517 sin( 2. tw ) sin(2.23,93) c) Zε - được xác định như sau: Xét hệ số trùng khớp, theo 6.37{1] ta có : bw . sin  39.sin34,22  = = =1,52 m 2,5.p 1 Vì  > 1 => Zε = = 1 =0,859 a 1.36 Với : α = [1,88-3,2.(1/17+1/69)].cos 34,22 = 1,36 d) KH – được xác định theo 6.39[1]: KH = KHβ . KHα . HHv Với: - KHβ =1.11 – Tra theo ψbd - KHα và KHv .Ta xác định như sau: + Xác định cấp chính xác :  .d w1 .n1 + Vận tốc vòng : v = =3,915 m/s 60000 + Tra bảng 6.13[1] ta có cấp chính xác là 9 + Tra bảng 6.14[1] cấp chính xác 9 . v ≤ 5 m/s ta có: KHα = 1,13; KFα = 1,37 v H .bw .d w1 + KHv – Được xác định : KHv = 1 + 2.T1 .K H .K H Trong đó : aw Theo 6.42[1] : vH =  H .g 0 .v. u1 SVTH: Ninh Thế Long – MSSV :20701338 16
  17. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí =3,522 Với: H = 0,004: hệ số ảnh hưởng của sai số ăn khớp (bảng 6-15[1]). go =73 : hệ số kể ảnh hưởng sai lêch các bước răng m=2,5 cấp chính xác 9 ( bảng 6-16[1]) . 3,522.39.51,4 Suy ra : KHv = 1 + = 1,105 2.25926,11.1,11.1,16 Suy ra : KH = 1,11.1,16.1,105= 1,422 Thay vào (6-33[1]): H = 274 . 1,764 . 0,859 . 2.25926,11.1,422.(4,059  1) =457,32 MPa 39.2,97.51,4 2 (2) Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép : Theo (6.1[1] và 6.1a [1]) Ta có : [H] = [H] ZVZRZXH = 509,1. 0,95.1 = 483,6 MPa . Vì [H] > H nên đảm bảo độ bền tiếp xúc . Do đó để dễ gia công, chọn bw = 68 mm 5) Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn . 2T1k FY Y YF 1 (1) Theo 6-43[1] : F = bwd w1m Trong đó : a) KF được xác định theo 6.45[1] : KF = KF . KF . KFV Với : * KF=1.4(với v≤ 5 m/s cấp chính xác 9 theo bảng 6.14[1]). * KF =1.225 (tra bảng 6-7 [1]) . v F .bw .d w1 * KFV xác định theo 6.46[1] : KFV = 1  2T1 .K F .K F Theo 6.47[1] : SVTH: Ninh Thế Long – MSSV :20701338 17
  18. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí aw 130 F= Fgov =0,006.73.3,915 = 9,7 u 4,059 Ở đây : F = 0,006 : tra bảng 6-15[1] . go =73 : bảng 6-16[1] . 9,7.39.51,4 Suy ra KFV = 1 = 1,218 2.25926,11.1,4.1,225 Suy ra KF= KF .KF .KFV = 1,40.1,225.1,218 =2,088 b) Xác định Y , Y : Với =1,36 => Y =1/  = 0,7353 34,22 Với =34,22 => Y =1- = 0,7556 140 c) YF1,YF2 xác định như sau : Số răng tương đương : Z1 17 ZV1 = 3 = =30,07 Cos  Cos3 34,22 Z2 69 ZV2 = 3 = 3 =122,04 Cos  Cos 34,22 Theo bảng 6-18 : YF1 = 3, 8 , YF2 = 3,6 Suy ra : F1 = 2.25926,11.2,127.0,7353.0,7556.3,8 = 46,46 (MPa) 39.51,4.2,5 YF 2 F2 = F1. = 40,014 (MPa) YF 1 (2) Xác định chính xác [F ] - Theo (6-2) và (6-2a) : [F ]1 = [F1]YRYS KXF Trong đó : YS =1,08-0,0695 Ln(m) = 1,032 ( m=2,5 ) YR=1 : thông thường không đánh bóng . KXF= 1 (Do da
  19. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí [F]2 = 246,8.1.1,032 = 254,69 (MPa) . Vậy đảm bảo về bền uốn . 6. Kiểm nghiệm về quá tải : Tmax Theo 6-48 [1] : H1max=H k qt với kqt = =2,2 T = > H1max=H k qt =483,6. 2,2 = 717,29MPa < [Hmax] =1260 MPa Theo 6-49[1] : F1max =F1 kqt => F1max =F1 kqt = 46,46. 2,2 = 102,212 MPa < [Fmax1]=464 MPa . F2max =F2 kqt = 40,014. 2,2 = 88,03 MPa < [F2max]=360 MPa . Vậy: Đảm bảo độ bền về quá tải. 7. Các thông số bộ truyền : - Khoảng cách trục : aw1= 130 mm . - Môđun pháp : m =2,5 mm . - Chiều rộng vành răng : bw = 39 mm . ( một bánh ) - Tỉ số truyền : u1 =4,059. - Góc nghiêng răng :  =34022 . - Số răng : Z1=17 ; Z2=69 . - Hệ số dịch chỉnh : x1=0 ; x2 =0 . - Đường kính vòng lăn : dw1= 51,42 mm ; dw2= 208,63 mm . - Đường kính vòng chia : d1=51,4 mm ; d2=208,6 mm . - Đường kính đỉnh răng : da1=56,4 mm ; da2=213,6 mm . - Đường kính đáy răng : df1= 45,15 mm ; df2= 202,35 mm . - Hệ số trùng khớp : =1,36 2.2.3. Tính toán cấp chậm : Bộ truyền sử dụng bánh răng trụ răng thẳng 1. Theo bảng 6-6 [1] , sơ bộ chọn ψba = 0,4 Suy ra : ψbd = 0,5 ψba .(u2 + 1) = 0,5 . 0,4 . (2,79 +1 ) = 0,794 Theo bảng 6-7[1] với : ψbd = 0,97, HB < 350 , sơ đồ 7 tra được KHβ = 1,02 và KFβ = 1,03 SVTH: Ninh Thế Long – MSSV :20701338 19
  20. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí 2.Chọn sơ bộ khoảng cách trục : T2 .k H Theo 6.15[1] aw1= ka ( u2 +1) ([ H ]2 u 2 . ba Với : Ka =49,5 : hệ số phụ thuộc vật liệu tra theo bảng 6-5[1] . T2 = TII = 201760,56 N.mm u2 = 2,79 Vậy aw1= 49,5 (2,79 + 1 ) . 3 201760,56.1,02 =168,4 mm . (500)2.2,97.0,4 Chọn sơ bộ aw1= 169 mm . 3. Xác định các thông số cơ bản : a) Theo 6-17[1] chọn mođun m : m = (0,01  0,02) aw1= (0,01  0,02).169 = 1,69-3,38 mm Theo tiêu chuẩn chọn m = 2,5 mm - bảng 6-8 [1]. b) Số răng bánh 3 : 2.a w Z3 = =33,8 m(u 2  1) Chọn Z3= 34  Z4 = Z3.u2 = 34 . 2,97 = 100,98. Ta chọn số răng bánh răng 4 : Z4 = 101. Tỉ số truyền thực : u2=101/34 = 2,97 c) Khoảng cách trục tính lại: m aw = ( Z 3  Z 4 ) =168,75 mm. 2 Chọn aw = 169 mm . 2.137 Đường kính vòng lăn bánh 3: dw3 = = 85,14 mm. (2.61  1) Bề rộng răng sơ bộ : bw = ψba . aw = 0.4 . 169 = 67,6 mm. Để dễ gia công ta chọn aw=68 mm 4. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: (1) Theo 6-33[1] ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc : SVTH: Ninh Thế Long – MSSV :20701338 20
nguon tai.lieu . vn
Kiến trúc - Xây dựng Tự động hoá Điện - Điện tử Kĩ thuật Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Năng lượng Hoá dầu Hoá học Sinh học