![](images/graphics/blank.gif)
BÀI TẬP LỚN MÔN CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC HAI CẤP
lượt xem 153
download
![](https://tailieu.vn/static/b2013az/templates/version1/default/images/down16x21.png)
Tham khảo tài liệu 'bài tập lớn môn chi tiết máy thiết kế hộp giảm tốc hai cấp', kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: BÀI TẬP LỚN MÔN CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC HAI CẤP
- BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ BỘ MÔN: KĨ THUẬT CƠ SỞ -----***----- BÀI TẬP LỚN MÔN CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC HAI CẤP LỚP: D3_CNCK HỌC KỲ II (2010 - 2011) -1- LÊ VĂN NAM Sinh viên thực hiện:
- BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC HÀ NỘI I. Số liệu kỹ thuật: ....................................................................................................... - 3 - II. Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng (cấ p nhanh): .............. - 3 - 1. Chọn vật liệu và cách nhiệt luyện: ................................ ................................ ......... - 3 - 2. Định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép:............................................... - 4 - III. Tính toán thiết k ế bộ truyền bánh răng nón răng nghiêng (cấp chậm). ............ - 8 - -2- LÊ VĂN NAM Sinh viên thực hiện:
- BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC HÀ NỘI I. Số liệu kỹ thuật: Công suất : N1= 6kw Số vòng quay trong một phút của trục dẫn : n1 = 960v/p Số vòng quay trong một phút của trục bị dẫn : n4 = 100v/p Thời gian sử d ụng. Số năm : 7 năm Số ngày trong năm : 250 ngày Số ca trong ngày : 2 ca Số giờ trong ca : 6 giờ Đặc điểm tải trọng. Tải trọng không đ ổi,bộ chuyền làm việc mộ t chiều, khi mở máy chịu lực quá tải bằng 1,5 lần so với quá tải danh nghĩa. Sơ đồ dẫn động: 1 3 4 2 II. Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng (cấ p nhanh): 1. Chọn vật liệu và cách nhiệt luyện: Do hộp giảm tốc 2 cấp chỉ chịu tải trọ ng trung bình nên ta chọ n vật liệu làm bánh răng có độ rắn b ề mặt HB
- BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC HÀ NỘI Chọn vật liệu làm bánh răng lớn là thép 35 (giả thiết đường kính phôi - 300 500mm). + giới hạn bền: b 2 = 480 N/mm2 + giới hạn chảy: ch 2 = 240 N/mm2 HB2 = 180 Phân phối tỷ số truyền: n1 960 i = i12+i23 = = = 9 ,6. 100 n3 i 9, 6 Giả thiết chọ n: i12 = 3 i23 = = = 3,2 i12 3 n 960 n2 = n3 = 1 = = 320 v/p. 3 i12 2 . Định ứng suấ t tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép: a. Ứng su ất tiếp xúc cho phép: [ ]tx = [ ]N0tx.k’N N0 K’ N = 6 N td Số chu kì tương đương của bánh răng lớn (công thức 3-3) khi chịu tải trong không đổ i. Ntd2 = 60unT = 60.320.7.250.2.6 = 403,2.106 > N0 = 107 (Bảng 3-9) k’ N 2 = 1 Số chu kì tương đương của bánh răng nhỏ : Ntd1 = 60unT = 60 .960.7.250.2.6 = 1209.10 6 >N0= 10 7 k’ N1 = 1 [ ]tx1 = N0tx1 = CB.HB1. [ ]tx2 = N0tx2 = CB.HB2. Tra b ảng 3-9 ta có: [ ]tx1 = 2,6.210 = 546 N/mm2 [ ]tx2 = 2,6.180 = 468 N/mm2 Để tính ta dùng trị số nhỏ hơn là [ ]tx2 = 468 N/mm2. b. Ứng su ất uố n cho phép. 0 .k " N .k " 1,5. 1k " N (1,4 1,6) 1 N = [ ]u = n.K nK nK Hệ số an toàn: n = 1,5, hệ số tập trung ứng su ất ở chân răng: K = 1,8. 1 thép 45 = 0,43. b1 =0,43.580 = 249,4 N/mm2 1 thép 35 = 0 ,43. b 2 0,43.480= 206,4 N/mm2 -4- LÊ VĂN NAM Sinh viên thực hiện:
- BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC HÀ NỘI 1,5.249, 4 =138,5 N/mm2 [ ]u1 = 1,5.1,8 1,5.206, 4 = 114,7 N/mm2. [ ]u2 = 1,5.1,8 3. Sơ bộ lấ y hệ số tả i trọng: K = Ktt.Kđ = 1,5. b 4. Chọ n hệ số chiều rộng bánh răng: A = = 0,4. A 5. Xác định khoảng cách trục A.(tính theo công thức 3 -10). Chọn ' = 1,25. 1,05.106 2 K .N 1.05.106 2 1,5.6 A (i 1) 3 ( = (3 + 1) 3 [ 126 mm. ) ] [ ]tx i A n2 468.3 0,4.1, 25.320 Chọ n A = 126 mm. 6. Tính vận tốc vòng và chọn cấ p chính xác chế tạo bánh răng. - Tính vận tố c vòng ( công thức 3 -17) 2 An1 2.3,14.126.960 v= = = 3,16 m/s. 60.1000(i 1) 60.1000.4 - Theo bảng 3-11T46 STKCTM. Ta chọ n cấp chính xác là 9. 7. Định chính xác hệ số tả i trọng K: Chiều rộng bánh răng. b = A .A = 0,4.126 = 50,4 mm. lấy =50mm. Dường kính vòng lăn bánh răng nhỏ : 2. A 2.126 d1 = = = 63 mm. i 1 31 b 50 Do đó d = 0,8. d1 63 Với d =0,8 theo b ảng 3-12 Ktt bảng = 1,22.Tính tập trung tải trọng thực tế theo công thức 3 -20. 1, 22 1 Ktt = = 1,11. 2 Theo bảng 3 -14T48 STKCTM ta tìm được hệ số tải trọ ng động Kđ = 1,4. Hệ số tải trọng: K = Ktt.Kđ = 1,11.1,4 = 1,554. ít khác so với trị số d ự đoán ( K = 1,5) vì vậy ta không cần tính lại khoảng cách trục A. Như vậy ta có thể lấy chính xác A = 126mmm. 8. Xác định modun, số răng và góc nghiêng của răng. Modun pháp: mn = (0,01 0,02)A = (0,01 0,02)126 = (1 ,26 2,52 )mm. Lấy mn = 2mm. Sơ bộ chọn góc nghiêng: -5- LÊ VĂN NAM Sinh viên thực hiện:
- BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC HÀ NỘI = 100 ; cos = 0,985 Số răng củ a bánh nhỏ: 2. A.cos 2.126.0,985 Z1 = = = 31. 2.(3 1) mn (i 1) Số răng bánh lớn: Z2 = i.Z1 = 3.31 = 93. Tính chính xác góc nghiêng : (công thức 3 -28). ( Z Z 2 )mn (31 93).2 0, 984 =10 0.26’. cos = 1 2. A 2.1260 Chiều rộng bánh răng b thoả mãn điều kiện. 2,5.mn 2,5.2 28 mm. b = 50 > sin 0,178 9. Kiểm nghiệm sức bền uố n của răng. Tính số răng tương đương (công thức 3-37). Bánh nhỏ: Z1 31 32. Ztd1 = cos (0,984)3 3 Bánh lớn: Z2 93 98. Ztd2 = cos (0,984) 3 3 Hệ số dạng răng (b ảng 3-18) Bánh nhỏ: y1 = 0,451. Bánh lớn: y2 = 0,517. '' = 1,5. Lấy hệ số: Kiểm nghiệm ứng suất uốn (công thứ c 3-34) đối với bánh răng nhỏ: 19,1.106.K .N 19,1.106.1,5.6 43 N/mm2. u1 2 '' 2 y1.mn Z1.n1.b. 0, 451.2 .31.960.50.1,5 u1 < [ ]u1= 138,5N/mm2. Đối với bánh răng lớ n tính theo công thức 3 -40. y1 43.0, 451 37 N/mm2. u2 u1 y2 0,517 10. Kiểm nghiệm sức bền bánh răng khi chịu quá tải độ t ngột trong thời gian ngắn: -6- LÊ VĂN NAM Sinh viên thực hiện:
- BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC HÀ NỘI Ứng suất tiếp xúc cho phép (công thức 3-43): Bánh nhỏ : [ ]txqt1 2,5.546 1365 N/mm2. Bánh lớn: [ ]txqt 2 2,5.468 1170 N/mm2. Kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc (công thứ c 3-14 và 3-41). 1,05.106 (3 1) 3 .1,5.1,5.6 577 N/mm2. txqt 126.3 1,25.50.320 Trong đó hệ số quá tải Kqt = 1 ,5 ứng su ất tiếp xúc quá tải nhỏ hơn trị số cho phép đối với bánh lớn và bánh nhỏ. Ứng su ất uốn cho phép (công thứ c 3 -46): Bánh nhỏ: [ ]uqt1 0,8.290 232 N/mm2. Bánh lớn: [ ]uqt 2 0,8.240 192 N/mm2. Kiểm nghiệm sức bền uố n (công thức 3-34 và 3-42). Bánh nhỏ: uqt1 43.1,5 64,5 N/mm2 < [ ]uqt 1 . Bánh lớn: uqt 2 37.1,5 55,5 N/mm2 < [ ]uqt 2 . 11. Các thông số hình họ c chủ yếu của bộ truyền (bảng 3 -2): Modun pháp: mn= 2 mm. Số răng: Z1 = 31 răng ; Z2 = 93 răng. Góc ăn khớp: 200 . Góc nghiêng: = 10 026’. Đường kính vòng chia (vòng lăn): 2.31 2.93 63 mm ; d2 = d1 = = 189 mm. 0, 984 0,984 Khoảng cách trụ c: A = 126 mm. Chiều rộng bánh răng: b = 50 mm. Đường kính vòng đỉnh: De1 = 63 + 2.2 = 67 mm. De2 = 189 + 2.2 = 193 mm. Đường kính vòng chân: Di1 = 63 – 2,5.2 = 58 mm. -7- LÊ VĂN NAM Sinh viên thực hiện:
- BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC HÀ NỘI Di2 = 189 – 2,5.2 = 184 mm. 12. Tính lực tác dụng lên trục (công thức 3-50): Lực vòng: 2.9,55.106.6 P1=P2 = 1895 N. 63.960 Lực hướng tâm: 1895.0,364 701 N. Pr1 = Pr2 = 0,984 Lực dọ c trục: Pa1 = Pa2 = 1895.0,181 = 343 N. III. Tính toán thiết k ế bộ truyền bánh răng nón răng nghiêng (cấp chậm). 1. Công suất của bộ truyền bánh răng nón: N2 = N1. = 6.0,98 = 5,88 kw. Chọ n vật liệu chế tạo bánh răng nhỏ là thép rèn 50, bánh lớn thép đúc 45 đều thường hoá (b ảng 3-6). Cơ tính của thép 50 thường hoá (giả thiết đường kính phôi 100 300mm). b3 = 600 N/mm2 ; ch3 = 300 N/mm2 ; HB3 = 220. Cơ tính thép đúc 45 thường hoá (giả thiết đường kính phôi 300 500mm). b4 = 550 N/mm2 ; ch4 = 320 N/mm2 ; HB4 = 180. 2. Định ứng suất tiếp xúc và ứng suấ t uố n cho phép. a. Ứng suất tiếp xúc cho phép: Số chu kỳ làm việc của bánh lớn (công thức 3 -3). Ntd4 = 60unT = 60.100.7.250.2.6 = 126.106 > N0 = 107. Số chu kỳ làm việc của bánh nhỏ. Ntd3 = i.Ntd4 = 3,2.126.106 = 403,2.10 6 > N0 = 107. Cả hai bánh có k’N = 1 . Ứng su ất tiếp xúc cho phép (3 -9): Bánh nhỏ: [ ]tx3 = 2 ,6.220 = 572 N/mm2. Bánh lớn: [ ]tx4 = 2,6.180 = 468 N/mm2. Ta lấy trị số 468 đ ể tính. b. Ứng suất uốn cho phép: Vì số chu kỳ làm việc của hai bánh răng > Nc= 5.106 k’’N = 1. Tính ứng suất uốn cho phép theo công thức (3-5) vì bộ truyền làm việc mộ t chiều. -8- LÊ VĂN NAM Sinh viên thực hiện:
- BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC HÀ NỘI Lây hệ số an toàn của b ánh răng nhỏ thép rèn n=1,5. Bánh răng lớn thép đúc n = 1,8. Hệ số tập trung ứng suất K = 1,8. Giới hạn mỏi củ a thép 50: 1 = 0,43.600 = 258 N/mm2. Giới hạn mỏi củ a thép 45: 1 = 0,43.550 = 236 N/mm2. Ứng suất uốn cho phép bánh nhỏ : (1,4 1,6) 1.k '' N 1,5.258 143 N/mm2. [ ]u 3 = nK 1,5.1,8 Ứng suất uốn cho phép bánh lớn: (1,4 1,6) 1.k '' N 1,5.236 109 N/mm2. [ ]u 4 = nK 1,8.1,8 3. Sơ bộ chọ n hệ số tả i trọng. K = 1,4. b 4. Chọ n hệ số chiều rộ ng bánh răng . L 0,3 L 5. Tính chiều dài nón (3-11). 1, 05.106 K .N L i232 1 3 [ ]2 (1 0,5. L ).i23.[ ]tx 0,85. L .n4 1, 05.106 1, 4.5,88 = 3,2 2 1 3 [ ]2 202 mm. (1 0,5.0,3).3,2.468 0,85.0,3.100 6. Tính vận tốc vòng và chọn cấ p chính xác chế tạo bánh răng. Vận tố c vòng (3-18). 2 L(1 0,5 L )n3 2.3,14.202(1 0,5.0,3).320 1,7m/s. V= 2 60.1000. 3, 2 2 1 60.1000 i23 1 Theo b ảng (3-11) ta chọn cấp chính xác là 9. 7. Định chính xác hệ số tải trọng K và L. Vì các bánh răng có HB < 350 và tải trọng không đổi nên Ktt = 1. Theo b ảng (3-13) Kđ = 1,5. K = 1 .1,5 = 1,5. Khác với dự đoán K = 1,4 nên phải tính lại L theo công thức (3-21). 1,5 L = 202 . 3 206,7 mm. 1, 4 Lấy L = 206mm. 8. Xác định modun số răng . Modun: ms = 0,02 .L = 4 ,12. -9- LÊ VĂN NAM Sinh viên thực hiện:
- BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC HÀ NỘI lấ y ms = 4 . Số răng:, 2.L 2.206 30. Z3 = = 2 4 3, 22 1 ms i23 1 Lấ y Z3 = 30 Z 4 = i.Z3 = 3,2.30 = 96. Tính chính xác chiều dài nón theo công thức trong bảng (3 -5). L = 0,5ms Z 32 Z 4 2 = 0,5.4 302 962 201 mm. Chiều rộ ng răng: b = L .L 0,3.201 60 mm. Modun trung bình: ( L 0,5.b) (201 0,5.60) mtb = ms 3,4 mm. 4 L 201 9. Kiểm nghiệm sức bền uố n của răng: Góc mặt nón lăn bánh nhỏ tính theo công thức trong bảng (3-5): 11 tg 3 0, 3125 i 3, 2 3 17035' Số răng tương đương bánh nhỏ tính theo công thức (3 -38): Z3 30 31 . Ztd3 = cos 3 0, 954 Góc mặt nón lăn bánh lớn tính theo công thức trong b ảng (3-5): tg 4 i 3, 2 4 72064 ' Số răng tương đương bánh lớn: Z4 96 Ztd4 = 322 . cos 4 0, 298 Theo b ảng (3-18) và số răng tương đương ta tìm được hệ số dạng răng: Bánh nhỏ: y3 = 0,451. Bánh lớn: y4 = 0,517. Ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ (3 -35 ): - 10 - LÊ VĂN NAM Sinh viên thực hiện:
- BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC HÀ NỘI 19,1.106.K . N u3 0,85. y3.mtb 2 .Z 3n3b 19,1.106.1,5.5,88 66 N/mm2 < [ ]u 3 . 2 0,85.0, 451.3, 4 .30.320.60 Ứng suất uốn tại chân răng bánh lớn: y3 0, 451 58 N/mm2 < [ ]u 4 . u 4 u3 66 y4 0,517 10. Kiểm nghiệm sức bền răng khi chịu quá tải trong thời gian ngắn: Ứng su ất tiếp xúc cho phép (3 -43): Bánh nhỏ: [ ]txqt 3 2,5.572 1430 N/mm2. Bánh lớn: [ ]txqt 4 2,5.468 1170 N/mm2. Kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc đối với bánh lớn có [ ]txqt nhỏ hơn. Theo công thức (3 -15) và (3 -41): 3 1, 05.106 (i 1) 2 .K . N txqt ( L 0,5b )i 0,85.b.n4 3 1,05.106 (3, 2 1) 2 .1,5.1,5.5,88 578 N/mm2 < [ ]txqt . (206 0,5.60).3, 2 0,85.60.100 Ứng su ất uốn cho phép (3-36): Bánh nhỏ: [ ]uqt 3 0,8. ch 3 0,8.300 240 N/mm2. Bánh lớn: [ ]uqt 4 0,8. ch 4 0,8.320 256 N/mm2. Kiểm nghiệm sức bền uố n (3-35) và (3-42): Bánh nhỏ: uqt 3 u 3.1,5 143.1,5 214 N/mm2 < [ ]uqt 3 . Bánh lớn: uqt 3 = u 4 .1,5 104.1,5 156 N/mm2 < [ ]uqt 4 . 11. Các thông số hình họ c chủ yếu của bộ truyền: - 11 - LÊ VĂN NAM Sinh viên thực hiện:
- BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC HÀ NỘI Modun mặt mút lớn: ms = 4mm. Số răng: Z3 = 30 ; Z4 = 96 Chiều dài răng: b = 60mm. Chiều dài nón: L = 206mm. = 200. Góc ăn khớp: Góc mặt nón chia: 3 170 35' ; 4 72 064' . Đường kính vòng chia (vòng lăn): d 3 = ms.Z3 = 4.30 = 120mm. d 4 = ms.Z4 = 4.96 = 384 mm. Đường kính vòng đỉnh: De3 = ms.(Z3 +2cos 3 ) = 4.(30+2.0,954) = 127,63mm. De4 = ms.(Z4 +2cos 4 ) = 4.(96+2.0,298) = 386,38mm. Modun trung bình: mtb = 3,4mm. 12. Tính lực tác dụng (3-51): Bánh nhỏ: 2.M x 2.9,55.106.5,88 Lực vòng: P3 = 3440 N. mtb Z1 320.3, 4.30 Lực hướng tâm: Pr3 = 3440.0,364 .0,954 = 1195N. Lực dọ c trục: Pa3 = 1195.0,364.0,298 = 130 N. Bánh lớn: Lực vòng: P4 = P3 =3440N. Lực hướng tâm: Pr4 = Pa3 = 130N. Lực dọ c trục: Pa4 = Pr3 = 1195 N. - 12 - LÊ VĂN NAM Sinh viên thực hiện:
- BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC HÀ NỘI -1- LÊ VĂN NAM Sinh viên thực hiện:
![](images/graphics/blank.gif)
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Bài tập lớn chi tiết máy
12 p |
1409 |
237
-
Bài tập lớn số 1 - Môn Nguyên lý máy
6 p |
1057 |
235
-
bài tập lớn về vật liệu kỹ thuật
8 p |
300 |
87
-
Báo cáo bài tập lớn CAD - CAM - CNC (Nguyễn Văn Thăng)
79 p |
472 |
78
-
Bài tập vật liệu kỹ thuật
8 p |
546 |
48
-
Bài tập lớn môn: CAD - CAM - CNC (Nguyễn Quang Trung)
47 p |
231 |
43
-
Báo cáo bài tập lớn môn CAD/CAM: Gia công Con Rùa 3D trên NX 11
61 p |
52 |
11
-
Báo cáo bài tập lớn môn CAD/CAM số 2: Vẽ máy HAAS VF5 trên NX 10
44 p |
46 |
9
-
Bài tập Kỹ thuật thuỷ khí - Chương 2
25 p |
163 |
8
-
Bài tập lớn môn Nhập môn lập trình: Arceus và huyền thoại các Pokémon
12 p |
28 |
3
![](images/icons/closefanbox.gif)
![](images/icons/closefanbox.gif)
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn
![](https://tailieu.vn/static/b2013az/templates/version1/default/js/fancybox2/source/ajax_loader.gif)