Đồ án chi tiết máy và truyền động điện

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:46

0
55
lượt xem
10
download

Đồ án chi tiết máy và truyền động điện

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Xác định công suất cần thiết, Số vòng quay sơ bộ của động cơ điện, Chọn quy cách động cơ. Tài liệu dành cho các bạn học sinh tham khảo

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án chi tiết máy và truyền động điện

  1. §å ¸n chi tiÕt m¸y GVHD : Nguyễn Ngọc Trọng PhÇn 1 : Chän ®éng c¬ dÉn ®éng. I. Xác định công suất cần thiết, Số vòng quay sơ bộ của động cơ điện, Chọn quy cách động cơ. 1, X¸c ®Þnh c«ng suÊt ®éng c¬ : - công suất cần thiết được xác định theo công thức P P ct = t η Trong đó: Pct Là công suất cần thiết trên trục động cơ (kW). P t Là công suất tính toán trên máy trục công tác (kW).  Là hiệu suất truyền động - Hiệu suất truyền động:  = ol4. br . đ . tv . kn … Trong đó: ol = 0,995 : Là hiệu suất một cặp ổ lăn br = 0,97 : Hiệu suất của một bộ truyền bánh răng đ = 0,95 : Hiệu suất của bộ truyền đai tv = 0,75 : Hiệu suất bộ truyền trục vít kn = 1 : Hiệu suất của nối trục Thay số:  = 0,9954 . 0,97. 0,95. 0,75 .1 = 0,677 (1) F .V 8000.0,6 - Tính pt : Pt =   4,8 (kw) (2) 1000 1000 Trong đó: F = 8000 ( N ) : Lực kéo băng tải V = 0.6 m/S : Vận tốc băng tải Từ (1) và (2) ta có: Pt 4,8 Pct =  = 7,09 (kw)  0,667 2, X¸c ®Þnh sè vßng quay s¬ bé cña ®éng c¬ : 60.1000.V 60.1000.0,6 nlv =  =57,3 (v/p)  .D 3,14.200 Theo bảng 2 – 2 trang 32 sách TK CTM, Ta chọn sơ bộ: - Tỷ số truyền bánh răng 1 cấp: ibr = 4 - Bộ truyền đai thang : iđ = 2 - Số vòng quay sơ bộ của động cơ: n sb = n lv . ut =nlv .ibr.iđ =57,3.4.2 = 458,4 (v/p) Trong đó: n sb Là số vòng quay đồng bộ n lv Là số vòng quay của trục máy công tác ở đây là trục của băng tải quay u t Là tỷ số truyền của toàn bộ hệ thống SVTH: Phạm Văn Đức Lớp: CĐ CTM 31 A Trang 1
  2. §å ¸n chi tiÕt m¸y GVHD : Nguyễn Ngọc Trọng 3, Chọn quy cách động cơ. Động cơ được chọn phải thỏa mãn điều kiện: Pđc>Pct ; nđc nsb Theo bảng phụ lục 2P Trang 322 Sách TK CTM , ta chọn được động cơ có: - Kiểu động cơ : A02 - 51 – 4 - Công suất động cơ : 7,5 (Kw) - Vận tốc quay: 1460 (v/p) II. Xác định tỷ số truyền động U t của toàn hệ thống và phân phối tỷ số truyền cho từng bộ phận của hệ thống dẫn động,lập bảng công suất,momen xoắn,số vòng quay trên các trục. - Xác định tỷ số truyền u t của hệ thống dẫn động n ut = dc n lv Trong đó: n dc Là số vòng quay của động cơ n lv Là số vòng quay của trục băng tải 1460 Thay số ut = = 25,48 (v/p) 57,3 - Phân phối tỷ số truyền hệ dẫn động u t cho các bộ truyền u t =ud.u h ut 25,48 Chọn ud = 2 theo tiêu chuẩn => u h = = =12,74 ud 2 Đây là hộp giảm tốc báng răng trụ 2 cấp với uh = 12,74 Mà Uh=U1.U2 trong đó : u1 - tỉ số truyền bộ truyền cấp nhanh u2 - tỉ số truyền bộ truyền cấp chậm Theo bảng 3.1 trang 43 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ” ta có : u1 = 10 u2 = 1.27 Tính lại ud theo u1, u2 ta có ut 25,48 ud   2 u1 .u 2 10.1,27 - Xác định công suất, mômen và số vòng quay trên các trục. SVTH: Phạm Văn Đức Lớp: CĐ CTM 31 A Trang 2
  3. §å ¸n chi tiÕt m¸y GVHD : Nguyễn Ngọc Trọng Dựa vào Pct và sơ đồ hệ thống dẫn động, có thể tính được công suất, mômen và số vòng quay trên các trục, phục vụ các bước tính toán thiết kế các bộ truyền, trục và ổ. Ta có : Pct = 7,09 (kW) nđc = 1460 (vòng/phút) Tính toán đối với trục 1 ta được : P1 = Pct.ol.đ = 7,09.0,995.0,95 = 6,70 (kW) ndc 1460 n1    730 (vòng/phút) nd 2 p1 6,70 T1  9,55.10 6.  9,55.10 6.  87,65.10 3 (Nmm) n1 730 Tính toán đối với trục 2 ta được : P2 = P1.ol. (vòng/phút) bv = 6,70.0,995.0,75 = 5(kW) n1 730 p 5 n2    73 T2  9,55.10 6. 2  9,55.10 6.  654,1.10 3 (Nmm) u1 10 n2 73 Tính toán đối với trục 3 ta được : P3= P2.ol.br = 5.0,995.0,97 = 4,8(kW) n2 73 n3    57,48 (vòng/phút) u 2 1,27 p3 4,8 T3  9,55.10 6.  9,55.10 6.  797,49.10 3 (Nmm) n3 57,48 trong đó : Pct - công suất cần thiết trên trục động cơ uđ - tỉ số truyền của bộ truyền đai u1, u2 - tỉ số truyền cấp nhanh và cấp chậm trong hộp giảm tốc hai cấp Kết quả tính toán được ghi thành bảng như sau : SVTH: Phạm Văn Đức Lớp: CĐ CTM 31 A Trang 3
  4. §å ¸n chi tiÕt m¸y GVHD : Nguyễn Ngọc Trọng BẢNG 1 : CÔNG SUẤT - TỈ SỐ TRUYỀN - SỐ VÒNG QUAY - MÔMEN Trục Động cơ I II III Thông số Công suất P, kW 7,09 6,70 5 4,8 Tỉ số truyền u 2 10 1,27 Số vòng quay n, 1460 730 73 57,48 vòng/phút Mômen xoắn T, 87,65.103 654,1.103 797,49.103 Nmm Phần 2 : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI SVTH: Phạm Văn Đức Lớp: CĐ CTM 31 A Trang 4
  5. §å ¸n chi tiÕt m¸y GVHD : Nguyễn Ngọc Trọng Truyền động đai được dùng để truyền chuyển động và mômen xoắn giữa các trục xa nhau. Đai được mắc lên hai bánh với lực căng ban đầu Fo, nhờ đó có thể tạo ra lực ma sát trên bề mặt tiếp xúc giữa đai và bánh đai và nhờ lực ma sát mà tải trọng được truyền đi. Thiết kế truyền đai gồm các bước : - Chọn loại đai, tiết diện đai - Xác định các kích thước và thông số bộ truyền. - Xác định các thông số của đai theo chỉ tiêu về khả năng kéo của đai và về tuổi thọ. - Xác định lực căng đai và lực tác dụng lên trục. Theo hình dạng tiết diện đai, phân ra : đai dẹt (tiết diện chữ nhật), đai hình thang (đai hình chêm), đai nhiều chêm (đai hình lược) và đai răng. 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 theo đặc điểm công suất của cơ cấu, Pct = 7,09 (KW) < 7,5 (KW), nên tra bảng 5-11 Trang 92 Sách TK CTM ta chọn loại đai có hình thang thường B: Các thông số của đai thường loại B: bt = 14 (mm), b = 17 (mm), h = 10,5 (mm), yo = 4,1 (mm) Diện tích đai : F = 138 (mm2) SVTH: Phạm Văn Đức Lớp: CĐ CTM 31 A Trang 5
  6. §å ¸n chi tiÕt m¸y GVHD : Nguyễn Ngọc Trọng b bt yo h Hình 1. Đai hình thang thường 40° 2. Xác định các kích thước và thông số bộ truyền a; Đường kính đai nhỏ Đường kính của bánh đai nhỏ được xác định theo công thức sau : P1 6,70 d1  1100...1300.3  1100...1300.3  (230,98...284,29)mm n1 730 Chọn đường kính d1 theo tiêu chuẩn, d1 = 250 mm d1 n1 3,14.250.730 Vận tốc v    9,55 m/s 60000 60000 b; Đường kính đai lớn Đường kính bánh đai lớn : d2 = d1i(1-) = 250.2.(1 - 0,01)= 495 mm trong đó : i - tỉ số truyền  = 0,01  0,02 - hệ số trượt Chọn đường kính d2 theo tiêu chuẩn, d2 = 500 mm theo bảng (5.15) Sách TK CTM trang 93 SVTH: Phạm Văn Đức Lớp: CĐ CTM 31 A Trang 6
  7. §å ¸n chi tiÕt m¸y GVHD : Nguyễn Ngọc Trọng Tỉ số truyền thực tế : d2 500 uTt    2,02 d 1 1    2501  0,01 sai lÖch gi÷a tØ sè truyÒn míi vµ tØ sè truyÒn cò lµ rÊt nhá  cã thÓ gi÷ nguyªn c¸c th«ng sè ®· chän. Sè vßng quay thùc tÕ cña b¸nh ®ai lín lµ: n1 730 ntt 2    361,38 (V/P) u m 2,02 c; Khoảng cách trục A và chiều dài đai L - Chiều dài tối thiểu của đai. V 9,55 Lmin =   2,378m  2378mm U mã 4 Với Umax = 3  5 Chọn Umax = 4.  Tra bảng ta lấy Lmin = 2500 mm Số vòng chạy của đai trong 1 giây: v 19,101.1000 i   4,776 (1/s) < imax = 3  5 L 3998,66 - Khoảng cách trục A 2.L   (d 2  d 1 )  2.L   (d 2  d1 )2  8(d 2  d1 ) 2 A 8 2.2500  3,14.(500  250)  2.2500  3,14.(500  250)2  8(500  250) 2 A  649,2mm 8 Để góc ôm đai đủ lớn thì khoảng cách trục A phải thỏa mãn điều kiện: A  2(d1  d 2 )  2(250  500)  1500mm Vậy ta cần chọn lại A = 1500 mm, như vậy tuổi thọ đai sẻ tăng lên vì u giảm Vậy đai thỏa mãn điều kiện về tuổi thọ Xác định lại khoảng cách trục : SVTH: Phạm Văn Đức Lớp: CĐ CTM 31 A Trang 7
  8. §å ¸n chi tiÕt m¸y GVHD : Nguyễn Ngọc Trọng   2  8.2 A (*) 4 Trong đó:  3,14   L .d 1  d 2   2500  .250  500   1322,5 2 2 d 2  d1 500  250   =125 2 2 thay c¸c gi¸ trÞ nµy vµo c«ng thøc (*), ta ®-îc: 1322,5  1322,52  8.1252 A  649,2(mm) 4 - Tinh lại Chiều dài đai theo CT  (d  d1 ) 2 3,14 (500  250) 2 L  2A  (d1  d 2 )  2  2.1500  (500  250)   4187,9mm 2 4A 2 4.1500 Tùy theo cách nối đai, thêm vào chiều dài tìm được trên đây một khoảng 100  400mm d; Góc ôm đai Góc ôm 1 trên bánh đai nhỏ được tính theo công thức :  1  180   d 2  d1 .57   180   500  250.57   170 A 1500 1 tho¶ m·n ®iÒu kiÖn 1 > 120 e; X¸c ®Þnh sè ®ai . Sè ®ai z ®-îc tÝnh theo c«ng thøc: P1 Z (**)    p 0 .C .C t .C v .C u trong ®ã: P - lµ c«ng suÊt trªn trôc b¸nh ®ai chñ ®éng, Pct = 7,09 (KW) C - lµ hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h-ëng cña gãc «m 1, tra b¶ng 5-18 trang 95 s¸ch TK CTM  C = 0,97 víi 1 = 170. SVTH: Phạm Văn Đức Lớp: CĐ CTM 31 A Trang 8
  9. §å ¸n chi tiÕt m¸y GVHD : Nguyễn Ngọc Trọng Ct - lµ hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h-ëng cña chế độ tải trọng, tra bảng 5-6 trang 89 sách TK CTM Ct = 0,9. Cv - lµ hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h-ëng cña vận tốc cho c¸c d©y ®ai, tra b¶ng 5-19 trang 95 sách TK CTM -> Cv = 1   p 0 - ứng suất có ích cho phép, tra bảng 5-17 trang 95 Sách TK CTM   p 0 = 1,84 Thay vào (**) ta có: P1 7,09 Z =  3,36    p 0 .C .C t .C v .C u 1,84.0,97.0,9.1. Lấy Z = 4 f; Xác định chiều rộng và đường kính đai - Chiều rộng đai b  ( z  1).t  2.S  (4  1).20  2.12,5  85mm Trong đó: S = 12,5 , t = 20 (Tra bảng 10-3 Trang 257 Sách TK CTM) - Đường Kính ngoài của bánh đai Bánh dẫn: Da1 = d1 + 2.ho = 250 + 2.5 = 260 (mm) Bánh bị dẫn: Da2 = d2 + 2.ho = 500 + 2.5 = 510 (mm) g; Tính Lực căng ban đầu So và Lực tác dụng lên Truc R S o   0 .F   0 . .b  1,2.7,5.85  765 N Trong đó:  1 Chọn  theo tỷ lệ     6,25 . Tra bảng 5-3 Trang 87 Sách TK CTM 250 40 Ta Chọn   7,5 . 1 170 R  3S 0 Sin  3.765.  2260 N 2 2 SVTH: Phạm Văn Đức Lớp: CĐ CTM 31 A Trang 9
  10. §å ¸n chi tiÕt m¸y GVHD : Nguyễn Ngọc Trọng B¶ng c¸c th«ng sè cña bé truyÒn ®ai thang. Th«ng sè TrÞ sè §-êng kÝnh tang nhá: d1 (mm) 250 §-êng kÝnh tang lín: d2 (mm) 500 Kho¶ng c¸ch trôc: A (mm) 1500 ChiÒu dµi ®ai: L (mm) 2500 Gãc «m ®ai:  1700 Sè ®ai: z 4 ChiÒu réng ®ai: B (mm) 85 Lùc c¨ng ban ®Çu: Fo (N) 765 Lùc t¸c dông lªn trôc: Fr (N) 2260 SVTH: Phạm Văn Đức Lớp: CĐ CTM 31 A Trang 10
  11. §å ¸n chi tiÕt m¸y GVHD : Nguyễn Ngọc Trọng PhÇn 3 : ThiÕt KÕ c¸c bé truyÒn bên trong hộp giảm tốc Theo ®Çu ®Ò thiÕt kÕ th× hép gi¶m tèc lµ lo¹i trôc vÝt - b¸nh r¨ng. Lo¹i hép gi¶m tèc nµy ®-îc sö dông khi tû sè truyÒn u = 50 ... 130 ®Æc biÖt cã thÓ lªn ®Õn u = 480 So víi hép gi¶m tèc b¸nh r¨ng - trôc vÝt, hép gi¶m tèc trôc vÝt b¸nh r¨ng cã -u ®iÓm : - HiÖu suÊt cao h¬n. - KÝch th-íc b¸nh vÝt nhá h¬n ( bé truyÒn trôc vÝt ®Æt ë cÊp nhanh nªn m«men xo¾n nhá h¬n ) do ®ã tiÕt kiÖm ®-îc kim lo¹i mµu quý hiÕm ®Ó chÕ t¹o b¸nh vÝt . ThÕ nh-ng bé truyÒn b¸nh r¨ng - trôc vÝt l¹i cã -u ®iÓm : - Khu«n khæ kÝch th-íc hép gän h¬n . - VËn tèc tr-ît nhá h¬n do ®ã cã thÓ dïng ®éng c¬ quay nhanh h¬n ®Ó dÉn ®éng hép gi¶m tèc, ®ång thêi cã thÓ dïng ®ång thanh kh«ng thiÕc rÎ h¬n ®Ó chÕ t¹o b¸nh vÝt . I, ThiÕt kÕ bé truyÒn Trôc vÝt - b¸nh vÝt (bộ truyền cấp nhanh): 1. Chän vËt liÖu chÕ t¹o trôc vÝt - b¸nh vÝt. V× trong bé truyÒn trôc vÝt xuÊt hiÖn vËn tèc tr-îc lín vµ ®iÒu kiÖn h×nh thµnh mµng dÇu b«i tr¬n ma s¸t -ít kh«ng ®-îc thuËn lîi nªn cÇn phèi hîp vËt liÖu trôc vÝt vµ b¸nh vÝt sao cho cÆp vËt liÖu nµy cã hÖ sè ma s¸t thÊp, bÒn mßn vµ gi¶m bít nguy hiÓm vÒ dÝnh . MÆt kh¸c do tû sè truyÒn U lín, tÇn sè chÞu t¶i cña trôc vÝt lín nhiÒu so víi b¸nh vÝt, do ®ã vËt liÖu trôc vÝt ph¶i cã c¬ tÝnh cao h¬n so víi vËt liÖu b¸nh vÝt. V× lùc kÐo lín nhÊt trªn b¨ng t¶i cho F=8000N nªn t¶i träng chØ lµ t¶i träng trung b×nh v× vËy ta chän vËt liÖu trôc vÝt lµ thÐp 45 ®-îc t«i bÒ mÆt hoÆc t«i thÓ tÝch ®¹t ®é r¾n HRC= 45 §Ó chän vËt liÖu b¸nh vÝt ta dùa vµo vËn tèc tr-ît , vËn tèc tr-ît ®-îc chän theo c«ng thøc gÇn ®óng sau: Vt  8,8.10 3 3 p I .u1 .n I2 . Trong ®ã: Vt- VËn tèc tr-ît. nI- Sè vßng quay cña trôc vÝt. PI- C«ng suÊt cña trôc vÝt. U1- Tû sè truyÒn cña trôc vÝt.  Vt= 8,8.10-3. 3 6,7.10.730 2 = 2,89 [m/s]. SVTH: Phạm Văn Đức Lớp: CĐ CTM 31 A Trang 11
  12. §å ¸n chi tiÕt m¸y GVHD : Nguyễn Ngọc Trọng Víi Vt = 2, 89 m/s < 5 m/s ta chän vËt liÖu b¸nh vÝt lµ ®ång thanh kh«ng thiÕc. Vật liệu làm truc vít là thép 45 tôi bề mặt, đạt dộ rắn HRC = 45 2. x¸c ®Þnh øng suÊt tiÕp xóc mái cho phÐp . V× b¸nh vÝt lµm b»ng ®ång thanh kh«ng thiÕc cã c¬ tÝnh thÊp h¬n nhiÒu so víi trôc vÝt lµm b»ng thÐp 45 nªn khi thiÕt kÕ chØ cÇn x¸c ®Þnh øng xuÊt tiÕp xóc cho phÐp vµ øng xuÊt uèn cho phÐp ®èi víi vËt liÖu b¸nh vÝt, víi b¸nh vÝt lµm b»ng ®ång thanh nh«n s¾t d¹ng háng vÒ dÝnh lµ nguy hiÓm h¬n c¶, do ®ã øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn chèng dÝnh , nã phô thuéc vµo trÞ sè vËn tèc tr-ît mµ kh«ng phô thuéc vµo sè chu kú chÞu t¶i tøc lµ øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp trong th-êng hîp nµy x¸c ®Þnh tõ ®é bÒn tÜnh chø kh«ng ph¶i tõ ®é bÒn mái. Víi Vt= 2,89 m/s tra b¶ng 4-4 sách TK _CTM , ta chän ®-îc vật liệu làm bánh vít là đồng thanh nhôm sắt. ký hiệu: BpA}K 9 - 4 [tx] = 250 N/mm2 [bk] = 400 N/mm2 [ch] = 170 N/mm2 [ ou ]  115 3. Số chu kỳ làm việc của bánh vít N = 60.n2.T2 = 60.73.645,1.103 = 2,86.109 Do tải trọng thay đổi không đáng kể nên có thể xem như không đổi, nên ta có: Ntđ = N = 2,86.109 Hệ số chu kỳ ứng suất: Adct 4-5 Sách TK-CTM ta có: 10 7 10 7 K’N = 8 8  0,49 N tđ 2,86.10 9 10 6 Adct 4-8, ta có: K’’N = 8  0,37 2,86.10 9 Từ bảng 4 – 4 , tra được các trị số ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép rồi nhân với trị số KN’ và KN’’ ta có: SVTH: Phạm Văn Đức Lớp: CĐ CTM 31 A Trang 12
  13. §å ¸n chi tiÕt m¸y GVHD : Nguyễn Ngọc Trọng [ tx ]  250.0,49  112,5 N / mm 2 [ ou ]  115.0,37  42,55 N / mm 2 4. Tỷ số truyền U và chon mối ren trục vít, số răng 730 U  10 73 Ta chọn số mối ren trục Vít Z1 = 3  Số răng bánh Vít là: Z2 = U.Z1 = 10.3 = 30 Răng Z 2 30 Tính lại Tỷ số truyền: U    10 Z1 3 Số vòng quay thực tế trong 1 phút của bánh Vít: 730 n2   73 V/p 10 Sai số về số vòng quay của bánh vít rất nhỏ so với yêu cầu 5. chọn sơ bộ trị số hiệu suất  và hệ số tải trọng K Với Z1 = 3, Chọn sơ bộ hiệu suất trục vít   0,82 Công suất trên bánh vít: P2   .P1  0,82.6,7  5,5 Kw Ta chọn sơ bộ hệ số tải trọng là K = 1,1 6. Định m Và q Tính theo CT 4-9 ta có: 2 2  1,45.10 6  K .P2  1,45.10 6  1,1.5,5 m3 q  3   [ ] .Z  .  n 3   250.20  .  =19,11  tx 2  2   73 Chọn m3 q = 18 Tra bảng 4-6 Trang 73 Sách TK CTM ta có: m = 9, q = 8 7. Kiểm nghiệm vận tốc trượt, hệ số và hệ số tải trọng Vận tốc trượt, Adct 4 – 11 Sách TK CTM ta có: m.n1 9.730 Vt  . Z 12  q 2  . 3 2  8 2  2,93m / s 19100 19100 SVTH: Phạm Văn Đức Lớp: CĐ CTM 31 A Trang 13
  14. §å ¸n chi tiÕt m¸y GVHD : Nguyễn Ngọc Trọng Phù hợp với dự đoán khi chọn bánh vít có Vận tốc trượt Vt = 2 5 Để tính hiệu suất ta tra bảng 4 – 8 trang 74 sách TK CTM dựa vào Vt ta chọn được f = 0,028 và   1o 36 ' Với Z1 = 3 và q = 8 tra bảng 4-7 trang 74 ta chọn được góc Vít   20 o 33 ' 22 '' Hiệu suất tính theo công thức: tg tg 20 o 33 '   (0,96 0,98) .  (0,96 . 0,98). .  0,92 tg (   ' ) . tg (20 o 33 ;  1o 29 ' ) Vận tốc vòng của bánh vít:  .d 2 .n 2 3,14.9.30.73 V2    1,03m / s 60.1000 60000 Vì tải trọng không thay đổi và từ gt V2 < 2 m/s. do đó ta có K = Ktt.Ktđ = 1.1,1 = 1,1 Phù hợp với phần chọn sơ bộ. Vì Vt < 2 m/s nên có thể chế tạo bộ truyền có cấp chính xác = 9 8 .Kiểm nghiệm ứng suất uốn của răng bánh Vít Số răng tương đương của bánh Vít: Z2 30 Z td    38,08 cos 3  cos 3 20 o 33 ' Hệ số dạng răng ta tra bảng 3-18 chọn y = 0,47 15.10 6.K .P2 15.10 6 .1,1.5,5 u  3  3  15,12 N / mm 2  [ u ] m .Z 2 . y.q.n 2 9 .30.0,47.8.73 9. Xác định các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền. (theo bảng 4 – 3 trang 69 sách TK CTM) a. Đối với trục Vít. - Modun : m = 9 - Số ren của trục vít: Z1 = 3. Số răng bánh vít Z2 = 30 - Hệ số đường kính: q = 8 SVTH: Phạm Văn Đức Lớp: CĐ CTM 31 A Trang 14
  15. §å ¸n chi tiÕt m¸y GVHD : Nguyễn Ngọc Trọng - Góc ăn khớp:   20 o - Góc vít:  = 20o 33’22’’ - Khoảng cách trục: A = 0,5.m(q+Z2+2.  ) = 0,5.9.(8 + 30 + 2.0) = 171 mm Vì không yêu cầu lấy khoảng cách trục A theo tiêu chuẩn không dịch chỉnh nên chọn  = 0 - Đường kính vòng chia: Dc1 = d1 = m.q = 9.8 = 72 mm - Đường kính vòng đỉnh: De1 = dc1 + 2.f0.m = 72 + 2.1.9 = 90 mm - Đường kính vòng chân ren trục vít: chọn C = 0,2 Di1 = dc1 – 2.fo.m +2.c.m = 72 – 2.1.9 + 2.0,2.9 = 57,6 mm Chọn Di1 = 58 mm - Chiều dài phần có ren trên trục vít: L = (11 + 0,06.Z2).m = (11+0,06.30).9 = 115,2 mm Chọn L = 120 mm Vì trục vít được mài cho nên tăng thêm chiều dài L L = 120 + 38 = 158 mm Để tránh mất cân bằng cho trục Vít, chọn L bằng 1 số nguyên lần bước L 158 dọc vì: x    5,5  .m 3,14.9 Ta lấy x = 5 và định chính xác L = x. .m = 5.3,14.9 = 141,3 mm Vậy ta lấy L = 140 mm. b. Đối với bánh Vít - Đường Kính vòng chia của bánh Vít: Dc2 = d2 = m.Z2 = 9.30 =270 mm - Đường kính vòng đỉnh ( trong mặt cắt chính) De2 =( Z2 + 2.fo + 2.  ).m = (30+2.1+2.0).9 = 288 mm - Đường kính ngoài cùng: Dn  De 2 +1,5.m = 288.1,5.9 = 301,5 mm - Chiều rộng bánh Vít: SVTH: Phạm Văn Đức Lớp: CĐ CTM 31 A Trang 15
  16. §å ¸n chi tiÕt m¸y GVHD : Nguyễn Ngọc Trọng B  0,75.De1 = 0,75.90 = 67,5 mm 10. Lực tác dụng - Lực vòng P1 trên trục vít bằng lực dọc Pa2 trên bánh vít: 2.M .P2 2.9,55.10 6.5 P1 = Pa2 =   1817( N ) d1 .n1 72.730 - Lực vòng P2 trên bánh Vít bằng lực dọc Pa1 trên trục vít: 2.9,55.10 6. 6,7 P2 = Pa1 =  9739( N ) 180.73 - Lực Hướng tâm Pr1 bằng lực hướng tâm Pr2 trên bánh vít: Pr1 = Pr2 = P2.tg  = 9739.tg 20o = 3544,7 N. C¸c th«ng sè cña bé truyÒn trôc vÝt - b¸nh vÝt Th«ng sè Ký hiÖu C«ng thøc tÝnh TrÞ sè Kho¶ng c¸ch trôc A A = 0,5m(q+z2+2  ) 171 HÖ sè dÞch chØnh x X = L/ m 5 M«dun m 9 Dc1 = qm 72 §-êng kÝnh vßng chia Dc Dc2 = mz2 270 De1 = dc1+2fom 90 §-êng kÝnh vßng ®Ønh De De2 = m(z2+2+2  x) 288 Di1 = Dc1-2fo+2cm 58 §-êng kÝnh vßng ®¸y chân ren Di Chiều dài L 140 §-êng kÝnh ngoµi cña b¸nh vÝt Dn Dn  de2+1,5m Khi z1= 2 301,5 ChiÒu réng b¸nh vÝt b2 b2  0,67de1 Khi z1 = 2 67,5 SVTH: Phạm Văn Đức Lớp: CĐ CTM 31 A Trang 16
  17. §å ¸n chi tiÕt m¸y GVHD : Nguyễn Ngọc Trọng II, Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng ( bộ truyền cấp chậm) 1. Chän vËt liÖu. §Ó thuËn tiÖn cho viÖc cung cÊp vËt liÖu ta chän vËt liÖu hai b¸nh lµ nh- nhau,v× ë ®©y t¶i träng trung b×nh nªn ta chän vËt liÖu nh- sau.( Tra bảng 3.8 trang 40 sách TK CTM) a. Chän vËt liÖu b¸nh nhá: Chän thÐp 45 Thường hóa HB1 = 190 Cã b1= 580 N/mm2 ch1= 290 N/mm2 b. Chän vËt liªu b¸nh lín . §Ó t¨ng kh¶ n¨ng ch¹y mßn cña r¨ng ,nªn nhiÖt luyÖn b¸nh lín cã ®é r¾n mÆt r¨ng thÊp h¬n b¸nh nhá tõ 10 ®Õn 15 HB. Chän thÐp 35 thường hóa HB2= 160 Cã b2= 480 N/mm2 ch2= 240 N/mm2 2. Định ứng suất Số chu kỳ làm việc của bánh lớn. N4 = 60.n3.u.T = 60.57,48.1.8.360.2 =19,8.106 Số chu kỳ làm việc của bánh nhỏ. N3 = N4..u = 19,8.106.10 = 198.106 > No = 107 Vì N3 và N4 đều lớn hơn số chu kỳ cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc và đường cong mỏi uốn nên đối với bánh nhỏ và bánh lớn đều lấy K’N = KN’’ = 1 Ứng suất cho phép tra bảng 3-9 ta chọn. Bánh Nhỏ.  tx   2,6.190  494 N / mm 2 Bánh Lớn.  tx 2   2,6.160  416 N / mm 2 Lấy hệ số an toàn n = 1,5 K   1,8 Giới hạn mỏi cho của thép 45  1  0,43. b  0,43.580  249,4 N / mm 2 Giới hạn mỏi của thép 35 là: SVTH: Phạm Văn Đức Lớp: CĐ CTM 31 A Trang 17
  18. §å ¸n chi tiÕt m¸y GVHD : Nguyễn Ngọc Trọng  1  0,43. b 2  0,43.480  206,4 N / mm 2 - Ứng suất uốn cho phép của bánh nhỏ:  u 3   1,5. 1  1,5.249,4  138,5 N / mm 2 n.K  1,5.1,8 - Ứng suất uốn cho phép của bánh lớn:  u 4   1,5. 1  1,5.206,4  115 N / mm 2 n.K  1,5.1,8 3. Chọn sơ bộ hệ số tải trọng: K = 1,3 4. Chọn sơ bộ chiều rộng bánh răng Vì chịu tải trọng trung bình nên ta chọn  A  0,3 5. Tính khoảng cách trục: 2 2  1,05.10 6  K .PII  1,05.10 6  1,3.5 A  (u 2  1).    .u  . .n  (1,27  1).    .  416.1,27  0,3.57,48  159,2mm  tx 2  A 3   Ta lấy A = 160 (mm) 6. Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng  .d 3 .n 2 3,14.140,96.73 Vận tốc vòng : V    0,54m / s 60000 60000 2. A 2.160 Mà d3 =   140,96 u 2  1 1,27  1 Với V = 0,54 < 2 m/s tra bảng 6-13 ta chọn cấp chính xác = 9 7. Định chính xác hệ số tải trọng K Vì tải trọng không thay đổi và độ rắn của các bánh răng nhỏ hơn 350 HB nên Ktt = 1 Kđ = 1,1  K = Ktt . Kđ = 1.1,1 = 1,1 Vì K khác nhiều nên ta chọn lại khoảng cách trục A 1,1 A  1603  151,33mm Ta chọn A = 150 mm 1,3 8. Xác định môdun, số răng và chiều rộng bánh răng m  (0,01  0,02). A  (0,01  0,02).150  3 Vậy lấy m = 3 2. A 21.150 Số răng bánh nhỏ: Z3 =   44 Răng m(u 2  1) 3(1,27  1) Số răng bánh lớn Z4 = u2.Z3 = 1,27.44 = 55,88 SVTH: Phạm Văn Đức Lớp: CĐ CTM 31 A Trang 18
  19. §å ¸n chi tiÕt m¸y GVHD : Nguyễn Ngọc Trọng Chọn Z4 = 56 Răng Chiều rộng bánh răng: b = A .A = 0,3.150 = 45 mm 9. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng. Hệ số dạng răng của bánh nhỏ y3 = 0,46; hệ số dạng răng của bánh lớn y4 = 0,517 - Ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ 19,1.10 6.K .1,54 19,1.10 6.1,1.1,54  54,07 N/mm <  u 3  2  u3  2  2 y 3 .m .b.Z 3 .n II 0,46.3 .45.73 - Ứng suất uốn tại chân răng bánh lớn y3 0,46  u4   u3 .  54,07. = 48,1 N/mm2 <  u 4  y4 0,517 10. Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền.(Dựa vào bảng 3-2 sách TK CTM trang 36) - mô đun: m = 3 mm - Số Răng: Z3 = 44 Răng; Z4 = 56 Răng - Góc ăn khớp:  = 20o - Đường kính vòng chia ( Vòng lăn ): d3 = Z3.m = 44.3 = 132 mm d4 = Z4.m = 56.3 = 168 mm d 3  d 4 132  168 - Khoảng cách trục A =  = 150 mm 2 2 - Chiều rộng bánh răng: b = 45 mm - Đường kính vòng đỉnh răng: de3 = d3 + 2.m = 132 + 2.3 = 138 mm De4 = d4 + 2.m = 168 + 2.3 = 174 mm - Đường kính vòng chân răng: di3 = Di4 = 11. Tính lực tác dụng lên trục 2.9,55.10 6..5 - Lực Vòng: P   9910,7 N 132.73 - Lực hướng tâm: Pr = 9910,7.tg20o = 3607,2 N SVTH: Phạm Văn Đức Lớp: CĐ CTM 31 A Trang 19
  20. §å ¸n chi tiÕt m¸y GVHD : Nguyễn Ngọc Trọng B¶ng thèng kª kÝch th-íc bé truyÒn b¸nh r¨ng trô cÊp nhanh vµ c¸c th«ng sè cña bé truyÒn : Th«ng sè Ký hiÖu TrÞ sè Kho¶ng c¸ch trôc A 150 mm . M«®un m 3 HÖ sè dạng rămg y y3 = 0,46 y4 = 0,517 ChiÒu réng vµnh r¨ng b 45 mm . Tû sè truyÒn u2 1,27 Gãc nghiªng cña r¨ng  0 Sè r¨ng Z Z3 = 44 Z4= 56 §-êng kÝnh vòng chia d D3 = 132 mm D4= 168 mm . §-êng kÝnh ®Ønh r¨ng De De3 = 138 mm De4 = 174 mm Gãc ¨n khíp  200 §-êng kÝnh ®¸y r¨ng Di Di3 = mm Di4 = mm Lực vòng P 9910,7 N Lực hướng tâm Pr 3607,2 N SVTH: Phạm Văn Đức Lớp: CĐ CTM 31 A Trang 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản