Xem mẫu
- LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
Đ ồ án
Thiết kế hộp giảm tốc hai cấp tốc độ
- MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ........................................... 6
Em xin chân thành cảm ơn ! ................................. 6
NH ẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN .................... 7
Giáo viên hướng dẫn: ...................................... 7
THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI ................... 7
Lược đồ dẫn động ......................................... 7
5- Băng tải .............................................. 8
Số liệu cho trước : ......................................... 8
Khối lượng thiết kế ........................................ 9
PHẦN I : ............................................... 9
CH ỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN ............... 9
Trong đó nbt : số vòng quay trên băng tải ........................ 9
60 1000 v 60 1000
229 vg
Ta có nbt = ...................... 9
ph
D
Trong đó v : vận tốc băng tải ................................. 10
PII = PI.Error! Objects cannot be created from editing field codes.=
12.86.0,97.0,99 = 12.3 ( KW) ................................. 11
PIII = PII.Error! Objects cannot be created from editing field codes. =
12.3.0,97.0,99 = 11.8( KW) .................................. 11
1.7. Xác định mômen xoắn trên các trục ........................ 11
Bảng 1: ............................................... 12
PHẦN II: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI ...................... 12
2.1. Chọn loại đai ........................................ 12
2.2. Xác định các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền đai......... 12
2.2.1. Xác đ ịnh đường kính bánh đai nhỏ D 1 ...................... 13
2.2.2. Xác đ ịnh đường kính bánh đai lớn D2 ...................... 13
2.2.3. Xác đ ịnh tiết diện đai.................................. 13
2.3. Chọn sơ bộ khoảng cách trục A ........................... 14
2.4. Tính chiều dài đai L theo khoảng cách sơ bộ A ................ 14
L = 2.A + Error! Objects cannot be created from editing field codes.(D2 + D1)
+ Error! Objects cannot be created from editing field codes. .......... 14
2.5. Xác định chính xác khoảng cách trục A theo L = 2000 mm ........ 14
A = Error! Objects cannot be created from editing field
codes. .............................................. 14
2.6. Kiểm nghiệm góc ôm .................................. 15
2.7. Xác định số đai cần thiết ................................ 15
1000.13, 4
1000.Pct
Z = = 3,37 ........... 15
21, 76.1,91.0,8.0,94.0,92.138
V . p .Ct .Cv .C .F
Lấy số đai Z = 3 ......................................... 15
2.8. Định các kích thước chủ yếu của bánh đai .................... 15
2.9. Tính lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục ................ 16
- Bảng 2: các thông số của bộ truền đai ........................... 16
PHẦN III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG ............... 17
3.1. Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng nghiên ................ 17
3.1.1. Chọn vật liệu và cách nhiệt luyện cho bánh răng cấp nhanh ....... 17
3.1.2. Xác đ ịnh ứng suất cho phép, ứng suất uốn cho phép. ............ 17
Do đó với cả hai bánh KN’=KN”=1 ............................ 18
1 =0,43.580 = 249,4 N/ mm2 ................................. 18
(1, 4 1, 6)1.KN " 1, 5.206, 4.1
u 2 115 N/ mm 2 ..................... 19
n.K n.K
3.1.3. Tính khoảng cách trục A ............................... 19
3.1.4. Tính vận tốc vòng v của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh
răng ................................................. 19
3.1.5. Tính hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A ................. 19
3.1.6. Xác định mô đun, số răng và chiều rộng bánh răng ............. 20
3.1.7. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng ........................ 20
Hệ số dạng răng bánh nhỏ: y1 = 0,476 ........................... 21
Hệ số dạng răng bánh lớn: y2 = 0,517............................ 21
Ta thấy u2 u2 = 115 (N/mm2) thoả mãn ..................... 21
3.1.8. Kiểm nghiệm sức bền bánh răng khi chịu quá tải đột ngột ........ 21
3.1.9. Các thông số hình học cơ bản của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiên:
.................................................... 22
3.1.10. Lực tác dụng lên trục................................. 23
3.2. Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng cấp chậm ........ 23
3.2.1. Chọn vật liệu và cách nhiệt luyện cho bánh răng cấp chậm ........ 23
3.2.2. Xác đ ịnh ứng suất tiếp xúc, ứng suất uốn cho phép với bộ truyền cấp
nhanh ................................................ 24
Ntd1 = 60.1.24960.505 = 75,6.107 .............................. 24
Từ trên K’N = K”N = 1 ................................... 24
Theo bảng (3-9) ta có Notx = 2,6 HB .......................... 24
N1tx= 2,6.200 = 520 N/mm2 ................................ 24
N2tx = 2,6.190 = 442 N/mm2 ................................ 24
1 =0,43.580 = 249,4 N/ mm2 ................................. 24
Ứng suất uốn cho phép của .................................. 25
3.2.3. Tính khoảng cách trục A ............................... 25
1445
Trong đó: i = Error! Objects cannot be created from editing field codes. =
505
= 2,86: tỉ số truyền ........................................ 25
N = 12,86 (KW): công suất trên trục 1 ........................... 25
3.2.4. Tính vận tốc vòng v của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh
răng ................................................. 25
3.2.5. Tính hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A ................. 25
- 3.2.6. Xác đ ịnh mô đun, số răng và chiều rộng bánh răng ............. 26
3.2.7. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng ........................ 26
Hệ số dạng răng bánh nhỏ: y1 = 0,476 ........................... 27
Hệ số dạng răng bánh lớn: y2 = 0,517............................ 27
Ta thấy u2 u2 = 83 (N/mm2) thoả mãn...................... 27
3.2.8. Kiểm nghiệm sức bền bánh răng khi chịu quá tải đột ngột ........ 27
3.2.9. Các thông số hình học cơ bản của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
.................................................... 28
3.2.10. Lực tác dụng lên trục: ................................ 29
PHẦN IV: TÍNH TOÁN TRỤC .............................. 29
4.2 Tính sức bền trụcError! Objects cannot be created from editing field codes. 30
4.2.1. Tính đường kính sơ bộ của trục .......................... 30
P1 = 12,86 (KW) ......................................... 30
P2 = 12,3 (KW) .......................................... 30
P3 = 11,8 (KW) .......................................... 30
4.2.2. Tính gần đúng các trục ................................ 30
Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên các bánh răng: ................... 31
Các lực tác dụng lên trục I ................................... 34
+Tính caùc phaûn löïc ôû caùc goái truïc RAy,RBy,RAx,RBx ................ 34
M X P ............................................... 35
Tieát dieän n-n ........................................... 35
Mu(m-m)= 1220602 0, 75.2 .................................... 35
Mx=232604 N.mm........................................ 38
M uy RDx .c = 45158,4 N.mm ................................. 38
+Mtd= (127332, 3)2 0, 75(232604)2 238310,7( N .mm) ................. 38
Trong đó : n hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp................ 40
Vì trụ quay nên ứng suất pháp biến đổi theo chu kỳ đối xứng ............ 40
m giá trị trung bình ứng suất pháp .............................. 40
W = 2730 (mm3), wo = 5910 (mm3); b h = 24 14 .................. 41
Theo bảng (7-4) lấy = 0,86; = 0,75 .......................... 41
Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 2,23; Error!
Objects cannot be created from editing field codes. = 2,53 ............ 42
W = 10650 (mm3), wo = 22900 (mm3); b h = 16 10 ................ 42
Theo bảng (7-4) lấy = 0,82; = 0,70 .......................... 42
Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 2,23; Error!
Objects cannot be created from editing field codes. = 2,53 ............ 43
W = 14510 (mm3), wo = 30800 (mm3); b h = 18 11 ................ 43
Theo bảng (7-4) lấy = 0,78; = 0,67 .......................... 43
Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 2,23; Error!
Objects cannot be created from editing field codes. = 2,53 ............ 43
- W = 24300 (mm3), wo = 51200 (mm3); b h = 20 12 ................ 44
Theo bảng (7-4) lấy = 0,76; = 0,65 .......................... 44
Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 2,23; Error!
Objects cannot be created from editing field codes. = 2,53 ............ 44
PHẦN V : TÍNH THEN ................................... 45
5.1. Tính then lắp trên trục I ................................ 45
Chiều dài then l = 0,8.lm .................................... 45
d = Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 11,98
(N/mm2) < d .......................................... 46
Như vậy trục II thoả mãn điều kiện bền dập và bền cắt ................ 46
5.3. Tính then lắp trên trục III ............................... 46
d = Error! Objects cannot be created from editing field codes. = Error!
Objects cannot be created from editing field codes. = 36,757 < d ...... 47
c = Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 13,89 < c
.................................................... 47
PHẦN VI: THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC ........................ 47
6.1. Chọn ổ lăn .......................................... 47
6.2. Chọn kiểu lắp ổ lăn .................................... 51
6.3. Cố định trục theo phương dọc trục ......................... 51
6.4. Che kín ổ lăn ........................................ 51
6.5. Bôi trơn ổ lăn ........................................ 51
+ ở cạnh ổ : d1 = 0,7.dn = 0,7.20 = 14 mm ......................... 60
PHẦN VIII: NỐI TRỤC ................................... 54
PHẦN IX: BÔI TR ƠN HỘP GIẢM TỐC ....................... 62
Lời kết: ............................................... 62
Nguyễn H ùng Cường ..................................... 62
MỤC LỤC ............................................ 63
- LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học chi tiết máy là một môn học rất cần thiết cho sinh viên nghành cơ
khí nói chung để giải quyết một vấn đề tổng hợp về công nghệ cơ khí, chế tạo máy.
Mục đích là giúp sinh viên hệ thống lại những kiến thức đã học, nghiên cứu và làm
quen với công việc thiết kế chế tạo trong thực tế sản xuất cơ khí hiện nay.
Trong chương trình đào tạo cho sinh viên, nhà trường đã tạo điều kiện cho
chúng em được tiếp xúc và làm quen với việc nghiên cứu : “ thiết kế hộp giảm tốc
hai cấp tốc độ”. Do lần đầu tiên làm quen thiết kế với khối lượng kiến thức tổng
hợp, còn có những mảng chưa nắm vững cho nên dù đã rất cố gắng, song bài làm
của em không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý
kiến của thầy cô, giúp em có được những kiến thức thật cần thiết để sau này ra
trường có thể ứng dụng trong công việc cụ thể của sản xuất.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô trong bộ môn và đặc
biệt là thầy Nguyễn Đức Thắng đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành nhiệm vụ của
mình.
Em xin chân thành cảm ơn !
Huế ngày..........tháng..........năm 2011
Sinh viên: Lê Văn Hiếu B
- NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
Huế ngày..........tháng........năm 2011
Giáo viên hướng dẫn:
THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI
Lược đồ dẫn động
- 1- Động cơ điện 2- Bộ truyền đai thang 3- Hộp giảm tốc 4- Nối trục
5- Băng tải
Số liệu cho trước :
Mootrên băng tải
1 50 Nm
Mx
Vận tốc băng tải
2 V 3 m/s
Đường kính tang quay
3 D 250 mm
Thời gian phục vụ
4 5
Số ngày trong tháng
5 26
Số ca trong ngày
6 2
Số giờ một ca
7 8h
- Khối lượng thiết kế
01 Bản thuyết minh ( A4 )
1
01 Bản vẽ lắp hộp giảm tốc ( A0 )
2
01 Bản vẽ chế tạo ( A3 ) : Nắp ổ trên trục I
3
PHẦN I :
CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
1.1. Công suất cần thiết
Gọi Pt là công suất làm việc trên trục máy công tác ( KW )
Pct là công suất cần thiết ( KW )
là hiệu suất truyền động.
Pt
Ta có: Pct = (1)
Công thức công suất làm việc trên trục công tác :
M x nbt
Pt
975
: số vòng quay trên băng tải
Trong đó nbt
60 1000 v 60 1000
229 vg
Ta có nbt = ph
D
- Trong đó v : vận tốc băng tải
D : đường kinh băng tải
Pt 11.7 KW
975
H iệu suất chung được tính theo công thức:
• 1.22 .33.4
Theo bảng (2-1).
- Hiệu suất bộ truyền đai
1 = 0,96
- Hiệu suất bộ truyền bánh răng
2 0,97
- Hiệu suất của một cặp ổ lăn
3 = 0,99
- Hiệu suất khớp nối.
4 1
=> = 0,96.0,972.0,994.1= 0,87
Pt 11.7
=>Pct = = 13.4 KW
0,87
Vậy là ta cần chọn động cơ điện có Pđc Pct
1.2. Chọn động cơ
Động cơ phải có Pđc Pct ; kết hợp các kết quả trên, tra (bảng 2P ) ta tìm được
động cơ điện AO2 – 62 – 2 ( động cơ điện không đồng bộ ba pha ) công suất động
cơ Pđc = 17 KW; số vòng quay của động c ơ: ndc = 2890 vg/ ph ( sách thiết kế chi
tiết máy bảng 2P trang 322 ).
1.3. Phân phối tỷ số truyền
Với động cơ đã chọn ta có: ndc = 2890 vg/ ph
Pdc = 17 KW
ndc 2890
Theo công thức tính tỷ số truyền ta có: ic = 12.6
nbt 229
ic = id.ibn.ibc
Trong đó:
ic- Tỷ số truyền chung
id- Tỷ số truyền của bộ truyền đai
inh- Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ cấp nhanh
ich- Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng nghiêng cấp chậm
Chọn trước id = 2 theo ( bảng 2-2)
- ic 12.6
inh.ich= = = 6.3
2
id
Với lược đồ dẫn động như đề cho ta chọn inh = 1,3.ich
ich = 2.2
inh = 1,3 2.2 = 2.86
1.4. Công suất động cơ trên các trục
- Công suất động cơ trên trục I ( trục dẫn) là:
PI = Pct.1 = 13.4.0,96 = 12.86( KW)
- Công suất động cơ trên trục II là :
PII = PI. 2 . 3 = 12.86.0,97.0,99 = 12.3 ( KW)
- Công suất động cơ trên trục III là:
PIII = PII. 2 . 3 = 12.3.0,97.0,99 = 11.8( KW)
1.6 tốc độ quay trên các trục
idc 2890
- Tốc độ quay trên trục I là: n1 = 1445 ( vg/ ph)
id 2
n1 1445
- Tốc độ quay trên trục II là : n2 = 505 ( vg/ ph)
inh 2.86
n2 505
- Tốc độ quay trên trục III là : n3 = = 229 ( vg/ ph)
ich 2.2
1.7. Xác định mômen xoắn trên các trục
- Mômen xoắn trên trục động cơ theo công thức :
Pct 13.4
Mdc = 9,55.106. = 9,55.106. = 44300( N.mm)
ndc 2890
- Mômen xoắn trên trục I là:
PI 12.86
M1 = 9,55.106. = 9,55.106. = 84991( N.mm)
n1 1445
- Mômen xoắn trên trục II là:
PII 12.3
M2 = 9,55.106. = 9,55.106. = 232604( N.mm)
505
n2
- Mômen xoắn trên trục III là:
- PIII 11,8
M3 = 9,55.106. = 9,55.106. = 492096 ( N.mm)
n3 229
• Ta có bảng thông số sau:
Bảng 1:
Trục Động cơ I II III
Thông số
Công suất P ( KW) 17 12.86 12,3 11,8
Tỉ số truyền i 2 2,86 2,2 1
Vận tốc vòng n ( vg/ ph) 2890 1445 505 229
Mômen (N.mm) 44300 84991 232604 492096
PHẦN II: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI
( Hệ thống dẫn động dùng b ộ truyền đai thang )
2.1. Chọn loại đai
Thiết kế bộ truyền đai cần phải xác định được loại đai, kích thước đai và
bánh đai, khoảng cách trục A, chiều dài đai L và lực tác dụng lên trục.
Do công suất động cơ Pct = 17 KW và id = 2 và yêu cầu làm việc êm nên ta
hoàn toàn có thể chọn đai thang.
Ta nên chon loại đai làm bằng vải cao su vì chất liệu vải cao su có thể làm
việc được trong điều kiện môi trường ẩm ướt ( vải cao su ít chịu ảnh hưởng của
nhiệt độ và độ ẩm ), lại có sức bền và tính đàn hồi cao. Đai vải cao su thích hợp ở
các truyền động có vận tốc cao, công suất truyền động nhỏ.
2.2. Xác định các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền đai
- 2.2.1. Xác đ ịnh đường kính bánh đai nhỏ D 1
Từ công thức kiểm nghiệm vận tốc:
n dc . .D1
Vmax = ( 30 ữ 35 ) m/s
Vd =
60.1000
35.1000.60
D1 231 mm
2890.3,14
Theo ( bảng 5.14 ) và ( bảng 5.15 ) chọn D1 = 220 mm
2890.3,14.220
Vd = = 21,76( m/s) < Vmax = ( 30 ữ 35 )
60000
2.2.2. Xác đ ịnh đường kính bánh đai lớn D2
Theo công thức ( 5 – 4 ) ta có đường kính đai lớn:
D2 = id.D1.(1 – x )
Trong đó : id hệ số bộ truyền đai
x: hệ số trượt truyền đai thang lấy x = 0,02 ( trang 84 sách TKCTM )
D2 = 2.220.( 1- 0,02) = 431 mm
Chọn D2 = 450 mm theo ( bảng 5.15 )
Số vòng quay thực của trục bị dẫn:
D1
.ndc ( công thức 5-8 trang 85 )
n’2 = ( 1 – x ).
D2
220
n’2 = ( 1 – 0,02 ). .2890 = 1384 ( vg/ph)
450
n1 n 1455 1384
2
Kiểm nghiệm: .100% = .100% = 4,8%
n
1455
n1
Sai số n nằm trong phạm vi cho phép ( 3 – 5 )%.
2.2.3. Xác đ ịnh tiết diện đai
Với đường kính đai nhỏ D1 = 220 mm, vận tốc đai Vd = 21,76 ( m/s) và Pct =
13,4 (KW) tra bảng (5-13) ta chọn đai loại Á với các thông số sau (bảng 5-11):
Sơ đồ tiết diện đai Ký hiệu Kích thước tiết diện đai
a0 14
a
h 10,5
h0
h
a 17
a0
- h0 4,1
F ( mm2) 138
2.3. Chọn sơ bộ khoảng cách trục A
Theo điều kiện: 0,55.(D1+D2) + h A 2.(D1+D2)
( Với h là chiều cao của tiết diện đai)
Theo bảng (5-16) – trang 94, sách thiết kế chi tiết máy.
Với : i = 2 chọn A = 1,2.D2 = 1,2. 450 = 540 (mm)
2.4. Tính chiều dài đai L theo khoảng cách sơ bộ A
Theo công thức (5-1)
D D1 2
(D2 + D1) + 2
L = 2.A +
4. A
2
(450 220)2
3,14
=2.540 + .(450 + 220 ) + = 2156,4 (mm)
2 4.540
V
Lại có u= umax = 10
L
Kiểm nghiệm số vòng chạy của đai trong 1 giây
Kết hợp theo bảng (5-12) lấy L = 2000 (mm)
Theo CT (5-20):
V 21, 76
u= = = 7,8 < umax = 10 (m/s)
2800.10 3
L
2.5. Xác định chính xác khoảng cách trục A theo L = 2000 mm
Theo công thức (5-2):
1
A = . 2.L .D1 D2 2.L .D1 D2 2 8.D2 D1 2
8
1
= 2.2000 3,14.(450 220) 2.2000 3,14.(220 450) 8.(450 220) 2
2
8
1
4000 3,14.670 2 8.(230) 2
= . 4000 3,14.670
8
1 1
= 1896 3172 8 (1896 1781) 459 mm
8
Kiểm tra điều kiện (5-19):
0,55.(D1 + D2) + h A 2.( D1 + D2)
- 0,55.(220 + 450) + 10,5 459 2.(220 + 450)
379 (mm) 459 (mm) 1340 (mm)
Khoảng cách nhỏ nhất mắc đai:
Amin = A – 0,015.L = 459 – 0,015.2000 = 420 (mm)
Khoảng cách lớn nhất để tạo lực căng:
Amax = A + 0,03.L = 459 + 0,03.2000 = 510 (mm)
2.6. Kiểm nghiệm góc ôm
Theo công thức (5-3) ta có:
D2 D1 450 220
1 = 1800 - 0 0
.570 = 151,50 > 1200 Thoả mãn
. 57 = 180 -
A 459
2.7. Xác định số đai cần thiết
Số đai cần thiết được xác định theo điều kiện tránh xảy ra trượt trơn giữa đai
và bánh đai.
• Chọn ứng suất căng ban đầu o = 1,2 N/mm2 và theo chỉ số D1 tra bảng ta có các
hệ số:
po = 1,91: ứng suất có ích cho phép ( bảng 5-17)
C = 0,92 : Hệ số ảnh hưởng góc ôm ( bảng 5-18)
: Hệ số ảnh hưởng chế độ tải trọng (bảng 5 -6)
Ct = 0,8
: Hệ số ảnh hưởng vận tốc (bảng 5-19)
Cv = 0,94
F = 138 mm2 : Diện tích tiết diện đai (bảng 5-11)
V = 21,76 (m/s): Vận tốc đai
Số đai cần thiết:
Theo công thức (5-22) có:
1000.13, 4
1000.Pct
Z = = 3,37
21, 76.1,91.0,8.0,94.0,92.138
V . p .Ct .Cv .C .F
Lấy số đai Z = 3
2.8. Định các kích thước chủ yếu của bánh đai
• Chiều rộng bánh đai:
Theo công thức (5-23): B = (Z-1).t + 2.S
Theo bảng (10-3) có : t = 20; S = 12,5
- B = (3-1).20 + 2.12,5 = 65 (mm)
• Đường kính bánh đai:
Theo công thức (5-24):
+ Với bánh dẫn: D n1 = D1 + 2.ho = 220 + 2.4,1 = 228,2 (mm)
+ Với bánh bị đẫn: Dn2 = D2 + 2.ho = 450 + 2.4,1 = 458,1 (mm)
2.9. Tính lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục
• Lực căng ban đầu với mỗi đai:
Theo công thức (5-25) ta có : So = o.F
Trong đó: o : ứng suất căng ban đầu, N/mm2
F: diện tích 1 đai, mm2 .
So = 1,2.138 = 165,6 (N)
• Lực tác dụng lên trục:
1
Theo công thức (5-26): Rd 3.So.Z.sin( )
2
Với 1 = 151,5o ; Z=3
151, 5
Rd = 3.165,6.3.sin( ) = 1444,5 (N)
2
Bảng 2: các thông số của bộ truền đai
Thông số Giá trị
Bánh đai nhỏ Bánh đai lớn
Đường kính bánh đai D1 = 220 (mm) D2 = 450 (mm)
Đường kính ngoài bánh đai Dn1 = 228,2 (mm) Dn2 = 458,2 (mm)
Chiều rộng bánh đai B = 65 (mm)
Số đai Z = 3 đai
Chiều dài đai L = 2000 (mm)
Khoảng cách trục A = 459 (mm)
1 = 151,5o
Góc ôm
Lực tác dụng lên trục Rd = 1444,5 (N))
- PHẦN III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
3.1. Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng nghiên
3.1.1. Chọn vật liệu và cách nhiệt luyện cho bánh răng cấp nhanh
Bánh răng nh ỏ thép đã thường hóa:
Giả thiết đường kính phôi: (100 300)
Giới hạn bền kéo : bk =580 N/ mm2
Giới hạn chảy : ch =290 N/ mm 2
Độ rắn : HB=170 220 (chọn HB1=190)
Bánh răng lớn thép 35 đã thường hóa:
Giả thiết đường kính phôi: (300 500)
Giới hạn bền kéo : bk =480 N/ mm2
Giới hạn chảy : ch =240 N/ mm 2
Độ rắn : HB=140 196 (chọn HB1=160)
Ta chọn phôi chế tạo bánh răng nghiên là phôi rèn…
3.1.2. Xác đ ịnh ứng suất cho phép, ứng suất uốn cho phép.
Theo công thức (3.3) số chu kỳ làm việc tương đương của bánh răng là
N td =60.u. t h .n
Trong đó: n : là số vòng quay trong 1 phút của bánh răng
t h : là thời gian làm việc của máy
u : lá số lần ăn khớp 1 răng khi bánh răng quay 1 vong : u=1
- số chu kỳ làm việc của bánh nhỏ.
N td1 =60.1.24960.1445=216,4. 107
Số chu kỳ làm việc của bánh răng lớn
N td2 =60.1.24960.505=75,6. 107
Theo bảng (3-9) ta chọn số chu kỳ cơ sở N 0 = 107
=> N td1 > N 0
N td2 > N 0
Do đó với cả hai bánh KN’=KN”=1
Xác định ứng suất cho phép p tx 0 Notx : KN’
Theo bảng (3-9) ta có 0 Notx =2,6 HB
Vậy ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh răng nhỏ :
p =2,6.190=494 N/ mm 2
N 1tx
ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh răng lớn :
2
N 2tx =2,6.160 = 416 N/ mm
p
2
Để tính súc bền ta dùng trị số nhỏ là N 2tx =416 N/ mm
p
-Xác định ứng suất ứng suất uốn cho phép:
Vì phôi rèn, phép thường hóa nên hệ số an toàn n=1,5 . hế số tập trung ứng suất
chân răng K = 1,8
+ giới hạn mỏi của bánh răng nhỏ.
1 =0,43.580 = 249,4 N/ mm2
+ giới hạn mỏi của bánh răng lớn.
2 =0,43.480 = 206,4 N/ mm 2
Vì bánh răng quay 1 c hiều nên theo công thức (3.5)
=>ứng suất uốn cho phép của bánh răng nhỏ :
0 .KN (1, 4 1, 6)1.KN ' 1,5.249, 4.1
u1 138,5 N/ mm 2
n.K n.K n.K
ứng suất uốn cho phép của bánh răng lớn :
- (1, 4 1, 6)1.KN " 1, 5.206, 4.1
u 2 115 N/ mm 2
n.K n.K
3.1.3. Tính khoảng cách trục A
- Chọn sơ bộ hệ số tải trọng: K = 1,3
- chọn hệ số chiều rộng bánh răng: A = 0,4
2
1,05.106 KN
áp dụng công thức(3-9): A (i 1). 3 .
.i A ..n
tx
n1 1445
trong đó: i = = 2,86 tỷ số truyền
=
n2 505
n2 = 505 (vg/ph) số vòng quay trong 1 phút của bánh răng bị dẫn
P = 12.86 (KW): công suất trên trục I
= 1,2 hệ số ảnh hưởng khản năng
2
1, 05.106 1, 3.12,86
A 2,86 1 = 145 (mm) chọn Asb =145 (mm)
.
3
416.2,86 0, 4.1, 2.505
3.1.4. Tính vận tốc vòng v của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh
răng
- Vận tốc vòng của bánh răng trụ ăn khớp ngoài được tính theo công thức:
(3-17)
.d 1 .n1 2. . Asb .n1
V= (m/s)
60.1000 60.1000.i 1
Với n1 số vòng quay trong 1 phút c ủa bánh dẫn:
2.3,14.145.1445
V= = 5,86 (m/s)
60.1000.(2,86 1)
Theo bảng (3-11) ta chon cấp chính xác để chế tạo bánh răng là cấp 8
3.1.5. Tính hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A
Vì bánh răng có độ cứng HB
- Thấy tải trọng K = 1,45 khác so với hệ số tải trọng sơ bộ K sb = 1,3 nên ta tính lại
K 1, 45
khoảng cách A: A = Asb 3 = 145 3 = 150 (mm)
K sb 1,3
Chọn A = 150 (mm)
3.1.6. Xác đ ịnh mô đun, số răng và chiều rộng bánh răng
Vì đây là bánh răng trụ răng răng nghiên nên ta tính mô đun pháp:
• Xác định mô đun : mn = ( 0,01 ữ 0,02).A
mn = (0,01 ữ 0,02).150 = (1,5 ữ 3)
Theo bảng (3-1) chọn mn = 2
• Tính số răng:
Chọn sơ bộ góc nghiên = 15o => cos 0, 96592
2. A cos 2.150.0, 96592
- Số răng bánh nhỏ: Z1 = = 37,1 (răng)
=
2.(2,86 1)
mn .(i 1)
Chọn Z1 = 37 (răng)
- Số răng bánh lớn: Z2 = Z1.i = 38.2,86 = 108,7 (răng)
Chọn Z2 = 109 ( răng)
( Z1 Z 2 ).mn (37 109).2
Tính chính xác góc nghiên : cos = = 0,9733
2. A 2.150
=> = 13o16o
• Chiều rộng bánh răng lớn : b2 = A.A = 0,4.150 = 60 (mm)
2,5.mn 2, 5.2
Chiều rộng bánh răng thỏa mãn b > 21,8
sin13o16o
sin
Chiều rộng bánh răng:- Chọn b1 = 65 (mm)
- Chiều rộng bánh răng lớn nhỏ hơn chiều rộng bánh răng
nhỏ khoảng 5 ữ 10 mm nên chọn b2 = 60 (mm)
3.1.7. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng
19,1.106.KN
Theo công thức (3-3) có: u =
y.mn 2 .nb
Trong đó : K = 1,45: Hệ số tải trọng
N: Công suất của bộ truyền (kW)
nguon tai.lieu . vn