B CÔNG TH NGỘ ƯƠ
TR NG Đ I H C ĐI N L C HÀ N IƯỜ Ạ Ọ Ệ Ự Ộ
KHOA CÔNG NGH C KHÍỆ Ơ
B MÔN: KĨ THU T C SỘ Ậ Ơ Ở
-----***-----
BÀI T P L N MÔN CHI TI T MÁYẬ Ớ Ế
THI T K H P GI M T C HAI C PẾ Ế Ộ Ả Ố Ấ
L P: D3_CNCK H C KỲ II (2010 - 2011)Ớ Ọ
I. S li u k thu tố ệ ỹ ậ :
Công su t : Nấ1= 6kw
S vòng quay trong m t phút c a tr c d n : nố ộ ủ ụ ẫ 1 =960v/p
S vòng quay trong m t phút c a tr c b d n : nố ộ ủ ụ ị ẫ 4 = 100v/p
Th i gian s d ng. ờ ử ụ
S năm : 7 nămố
S ngày trong năm : 250 ngày ố
S ca trong ngày : 2 ca ố
S gi trong ca : 6 giố ờ ờ
Đ c đi m t i tr ng.ặ ể ả ọ
T i tr ng không đ i,b chuy n làm vi c m t chi u, khi m máy ch u ả ọ ổ ộ ề ệ ộ ề ở ị
l c quá t i b ng 1,5 l n so v i quá t i danh nghĩa.ự ả ằ ầ ớ ả
S đ d n đ ng:ơ ồ ẫ ộ
4
3
2
1
II. Tính toán thi t k b truy n bánh răng tr răng nghiêng (c p nhanh):ế ế ộ ề ụ ấ
1. Ch n v t li u và cách nhi t luy n:ọ ậ ệ ệ ệ
Do h p gi m t c 2 c p ch ch u t i tr ng trung bình nên ta ch n v t li u làmộ ả ố ấ ỉ ị ả ọ ọ ậ ệ
bánh răng có đ r n b m t HB<350. Đ ng th i đ tăng kh năng ch y mòn c aộ ắ ề ặ ồ ờ ể ả ạ ủ
răng ch n đ r n c a bánh răng nh l n h n đ r n c a bánh răng l n kho ngọ ộ ắ ủ ỏ ớ ơ ộ ắ ủ ớ ả
25
50 HB và đ tránh dính b m t làm vi c c a răng trong đi u ki n b truy nể ề ặ ệ ủ ề ệ ộ ề
làm vi c kín ngâm trong d u:ệ ầ
HB1=HB2+ (25
50)HB
Sinh viên th c hi n: ự ệ LÊ VĂN NAM
1
B CÔNG TH NGỘ ƯƠ
TR NG Đ I H C ĐI N L C HÀ N IƯỜ Ạ Ọ Ệ Ự Ộ
Ta ch n ph ng pháp th ng hoá vì ph ng pháp này th ng dùng trong các bọ ươ ườ ươ ườ ộ
truy n ch u t i tr ng nh và trung bình.ề ị ả ọ ỏ
- Ch n v t li u làm bánh răng nh là thép 45,phôi rèn (gi thi t đ ng kínhọ ậ ệ ỏ ả ế ườ
phôi t 100ừ
300mm).( theo b ng 3-6T39 STKCTM) ả
Theo b ng (3-8T40 STKCTM)ả
+. gi i h n b n: ớ ạ ề
1b
σ
= 580 N/mm2
+. gi i h n ch y: ớ ạ ả
1ch
σ
= 290 N/mm2
HB1 = 210
- Ch n v t li u làm bánh răng l n là thép 35 (gi thi t đ ng kính phôi 300ọ ậ ệ ớ ả ế ườ
500mm).
+ gi i h n b n: ớ ạ ề
2b
σ
= 480 N/mm2
+ gi i h n ch y: ớ ạ ả
2ch
σ
= 240 N/mm2
HB2 = 180
Phân ph i t s truy n:ố ỷ ố ề
i = i12+i23 =
1
3
n
n
=
960
100
= 9,6.
Gi thi t ch n: iả ế ọ 12 = 3
i23 =
12
i
i
=
9,6
3
= 3,2
n2 = n3 =
1
12
n
i
=
960
3
= 320 v/p.
2. Đ nh ng su t ti p xúc và ng su t u n cho phép:ị ứ ấ ế ứ ấ ố
a. ng su t ti p xúc cho phép:Ứ ấ ế
[
σ
]tx = [
σ
]N0tx.k’N
K’N =
0
6
td
N
N
S chu kì t ng đ ng c a bánh răng l n (công th c 3-3) khi ch u t iố ươ ươ ủ ớ ứ ị ả
trong không đ i.ổ
Ntd2 = 60unT = 60.320.7.250.2.6 = 403,2.106 > N0 = 107 (B ng 3-9)ả
k’
2
N
= 1
S chu kì t ng đ ng c a bánh răng nh :ố ươ ươ ủ ỏ
Ntd1 = 60unT = 60.960.7.250.2.6 = 1209.106 >N0= 107
k’
1
N
= 1
[
σ
]tx1 =
σ
N0tx1 = CB.HB1.
[
σ
]tx2 =
σ
N0tx2 = CB.HB2.
Tra b ng 3-9 ta có:ả
[
σ
]tx1 = 2,6.210 = 546 N/mm2
[
σ
]tx2 = 2,6.180 = 468 N/mm2
Đ tính ta dùng tr s nh h n là [ể ị ố ỏ ơ
σ
]tx2 = 468 N/mm2.
Sinh viên th c hi n: ự ệ LÊ VĂN NAM
2
B CÔNG TH NGỘ ƯƠ
TR NG Đ I H C ĐI N L C HÀ N IƯỜ Ạ Ọ Ệ Ự Ộ
b. ng su t u n cho phép.Ứ ấ ố
[
σ
]u =
0
. "
.
N
k
n K
σ
σ
(1,4
1,6)
1
. "
N
k
nK
σ
σ
−
=
1
1,5. "
N
k
nK
σ
σ
−
H s an toàn: n = 1,5, h s t p trung ng su t chân răng: Kệ ố ệ ố ậ ứ ấ ở
σ
= 1,8.
1
σ
−
thép 45 = 0,43.
1b
σ
=0,43.580 = 249,4 N/mm2
1
σ
−
thép 35 = 0,43.
2b
σ
0,43.480= 206,4 N/mm2
[
σ
]u1 =
1,5.249,4
1,5.1,8
=138,5 N/mm2
[
σ
]u2 =
1,5.206,4
1,5.1,8
= 114,7 N/mm2.
3. S b l y h s t i tr ngơ ộ ấ ệ ố ả ọ : K = Ktt.Kđ = 1,5.
4. Ch n h s chi u r ng bánh răngọ ệ ố ề ộ :
A
ψ
=
b
A
= 0,4.
5. Xác đ nh kho ng cách tr c Aị ả ụ .(tính theo công th c 3-10).ứ
Ch n ọ
'
θ
= 1,25.
A
6
2
3
2
1,05.10 .
( 1) ( )
[ ]
tx A
K N
ii n
σ ψ θ
= (3 + 1)
6
2
3
1.05.10 1,5.6
[ ]
468.3 0,4.1,25.320 =
126 mm.
Ch n A = 126mm.ọ
6. Tính v n t c vòng và ch n c p chính xác ch t o bánh răngậ ố ọ ấ ế ạ .
- Tính v n t c vòng ( công th c 3-17)ậ ố ứ
v =
1
2
60.1000( 1)
An
i
π
+
=
2.3,14.126.960
60.1000.4
= 3,16 m/s.
- Theo b ng 3-11T46 STKCTM. Ta ch n c p chính xác là 9.ả ọ ấ
7. Đ nh chính xác h s t i tr ng K:ị ệ ố ả ọ
Chi u r ng bánh răng.ề ộ
b =
A
ψ
.A = 0,4.126 = 50,4 mm. l y =50mm.ấ
D ng kính vòng lăn bánh răng nh : ườ ỏ
d1 =
2.
1
A
i+
=
2.126
3 1+
= 63mm.
Do đó
d
ψ
=
1
50 0,8.
63
b
d= =
V i ớ
d
ψ
=0,8 theo b ng 3-12 ả
Ktt b ng ả= 1,22.Tính t p trung t i tr ng th c t theoậ ả ọ ự ế
công th c 3-20.ứ
Ktt =
1,22 1
2
+
= 1,11.
Theo b ng 3-14T48 STKCTM ta tìm đ c h s t i tr ng đ ng Kả ượ ệ ố ả ọ ộ đ = 1,4.
H s t i tr ng:ệ ố ả ọ
K = Ktt.Kđ = 1,11.1,4 = 1,554.
ít khác so v i tr s d đoán ( K = 1,5) vì v y ta không c n tính l i kho ngớ ị ố ự ậ ầ ạ ả
cách
Sinh viên th c hi n: ự ệ LÊ VĂN NAM
3
B CÔNG TH NGỘ ƯƠ
TR NG Đ I H C ĐI N L C HÀ N IƯỜ Ạ Ọ Ệ Ự Ộ
tr c A. Nh v y ta có th l y chính xác A = 126mmm.ụ ư ậ ể ấ
8. Xác đ nh modun, s răng và góc nghiêng c a răng.ị ố ủ
Modun pháp:
mn = (0,01
0,02)A = (0,01
0,02)126 = (1,26
2,52)mm.
L y mấn = 2mm.
S b ch n góc nghiêng:ơ ộ ọ
β
= 100 ; cos
β
= 0,985
S răng c a bánh nh : ố ủ ỏ
Z1 =
2. .cos
( 1)
n
A
m i
β
=
2.126.0,985
2.(3 1)+
= 31.
S răng bánh l n:ố ớ
Z2 = i.Z1 = 3.31 = 93.
Tính chính xác góc nghiêng :
β
(công th c 3-28).ứ
cos
β
=
1 2
( ) (31 93).2 0,984
2. 2.1260
n
Z Z m
A
+ +
= =
β
=100.26’.
Chi u r ng bánh răng b tho mãn đi u ki n.ề ộ ả ề ệ
b = 50 >
2,5. 2,5.2 28
sin 0,178
n
m
β
= =
mm.
9. Ki m nghi m s c b n u n c a răng.ể ệ ứ ề ố ủ
Tính s răng t ng đ ng (công th c 3-37).ố ươ ươ ứ
Bánh nh : ỏ
Ztd1 =
1
3 3
31 32.
cos (0,984)
Z
β
= =
Bánh l n: ớ
Ztd2 =
2
3 3
93 98.
cos (0,984)
Z
β
= =
H s d ng răng (b ng 3-18)ệ ố ạ ả
Bánh nh : yỏ1 = 0,451.
Bánh l n: yớ2 = 0,517.
L y h s : ấ ệ ố
''
θ
= 1,5.
Ki m nghi m ng su t u n (công th c 3-34) đ i v i bánh răng nh :ể ệ ứ ấ ố ứ ố ớ ỏ
Sinh viên th c hi n: ự ệ LÊ VĂN NAM
4
B CÔNG TH NGỘ ƯƠ
TR NG Đ I H C ĐI N L C HÀ N IƯỜ Ạ Ọ Ệ Ự Ộ
1
6 6
2 '' 2
1 1 1
19,1.10 . . 19,1.10 .1,5.6 43
. . . . 0,451.2 .31.960.50.1,5
u
n
K N
y m Z n b
σθ
= = =
N/mm2.
1
u
σ
< [
σ
]u1= 138,5N/mm2.
Đ i v i bánh răng l n tính theo công th c 3-40.ố ớ ớ ứ
2 1
1
2
43.0,451 37
0,517
u u
y
y
σ σ
= = =
N/mm2.
10. Ki m nghi m s c b n bánh răng khi ch u quá t i đ t ng t trong th i gianể ệ ứ ề ị ả ộ ộ ờ
ng n:ắ
ng su t ti p xúc cho phép (công th c 3-43):Ứ ấ ế ứ
Bánh nh :ỏ
1
[ ] 2,5.546 1365
txqt
σ
= =
N/mm2.
Bánh l n:ớ
2
[ ] 2,5.468 1170
txqt
σ
= =
N/mm2.
Ki m nghi m s c b n ti p xúc (công th c 3-14 và 3-41).ể ệ ứ ề ế ứ
6 3
1,05.10 (3 1) .1,5.1,5.6 577
126.3 1,25.50.320
txqt
σ
+
= =
N/mm2.
Trong đó h s quá t i Kệ ố ả qt = 1,5 ng su t ti p xúc quá t i nh h n tr s cho phépứ ấ ế ả ỏ ơ ị ố
đ i v i bánh l n và bánh nh .ố ớ ớ ỏ
ng su t u n cho phép (công th c 3-46):Ứ ấ ố ứ
Bánh nh : ỏ
1
[ ] 0,8.290 232
uqt
σ
= =
N/mm2.
Bánh l n:ớ
2
[ ] 0,8.240 192
uqt
σ
= =
N/mm2.
Ki m nghi m s c b n u n (công th c 3-34 và 3-42).ể ệ ứ ề ố ứ
Bánh nh :ỏ
1
43.1,5 64,5
uqt
σ
= =
N/mm2 <
1
[ ]
uqt
σ
.
Bánh l n:ớ
2
37.1,5 55,5
uqt
σ
= =
N/mm2 <
2
[ ]
uqt
σ
.
11. Các thông s hình h c ch y u c a b truy n (b ng 3-2):ố ọ ủ ế ủ ộ ề ả
Modun pháp: mn= 2 mm.
S răng: Zố1 = 31 răng ; Z2 = 93 răng.
Góc ăn kh p: ớ
0
20
α
=
.
Góc nghiêng:
β
= 10026’.
Đ ng kính vòng chia (vòng lăn):ườ
d1 =
2.31 63
0,984 =
mm ; d2 =
2.93
0,984
= 189 mm.
Sinh viên th c hi n: ự ệ LÊ VĂN NAM
5