zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Cơ khí - Chế tạo máy

Bản thuyết minh đồ án môn học chi tiết máy tính toán thiết kế hệ dẫn động tời kéo

Chia sẻ: đặng Xuân Chí | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:47

Báo xấu

178
lượt xem 32
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Theo yêu cầu về bôi trơn chỗ ăn khớp của các cặp bánh răng trong hộp giảm tốc. Cụ thể là hai bánh răng lớn của hai cấp đều phải được bôi trơn, nhưng chú ý là bánh răng lớn của cấp nhanh do tốc độ quay lớn hơn nên phải ngập trong dầu ít hơn tránh lãng phí do tổn thất khuấy dầu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bản thuyết minh đồ án môn học chi tiết máy tính toán thiết kế hệ dẫn động tời kéo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG TỜI KÉO -------------------------- ----------- Số liệu cho trước: 1.Lực kéo băng tải F = 8800 (N) 2. Vận tốc băng tải V = 0.65(m/s) 3. Đường kính tang D = 350 (mm) 4. Thời gian phục vụ lh = 20000 giờ 5. Số ca làm việc soca = 2 ca 6. Góc nghiêng đường nối tâm với bộ truyền ngoài: 30o 7. Đặc tính làm việc va đập êm. I. Tính thông số động học của hệ dẫn động: 1.Chọn động cơ điện : a. Xác định công suất: Công suất động cơ phải thoả mãn Pđ/c > Py/c P .β Trong đó: Py/c là công suất yêu cầu của động cơ P =P = ct y/c td η Với *Pct Công suất trên trục công tác, theo CT(2.8)(2.10) và (2.11) (TL1) ta có F .V 8800.0, 65 Pct = = = 5,72(kw) 1000 1000 *β: Hệ số tải trọng tương đương, tính theo công thức: 2 n �i � ti P n � � t T � � β = � � �� = � �i � i � � � i =1 � � t P i =1 � �� T tCK � �1 � CK �1 �� Thay số các giá trị Tmm = 1,4 T1 t1 = 4 h T2 = 0,7 T1 t2 = 4 h tCk=8 h 2 3 4 4 => β = ( 1,4 ) � + 12 �+ 0,72 � = 0,86 < 1 8 3600 8 8 n *η: Hiệu suất bộ truyền η= η i=1 i -1-
Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN 2.3 Tra bảng tr19 ( TL1) ta có: ηot hiệu suất của ổ trượt = 0,98 – 0,99 Chọn ηot = 0,98 ηol hiệu suất của ổ lăn = 0,99 – 0,995 ηol = 0,99 ηx hiệu suất của bộ truyền xích = 0,95 ηx = 0,95 ηbr hiệu suất của bánh răng trụ = 0,96 – 0,98 ηbr = 0,96 ηk = 0,99 – 1 ηk = 0,99 => η = 0,98 . 0,95 . 0,993 . 0,962 . 0,99 = 0,83 P . β 5,72.0,86 => Py/c =Ptd = ct = = 5,93(kw) η 0,83 vậy công suất yêu cầu là :Py/c = 5,93(kw) b. Xác định tốc độ đồng bộ: nđb ; nsb nsb = nct . usb Với * nct =nct :tốc độ trục công tác, tính theo công thức : 60000 . v 60000.0,65 n ct = = = 35,5(vong / phut ) π .D 3,14.350 D= 350 (mm): Đường kính tang. *usơ bộ = usbh . usbng +, usbng: tỷ số truyền bộ truyền ngoài(Bộ truyền xích) usbNg = 2—4, chọn Usbng = 3; +, usbh: tỷ số truyền sơ bộ của hộp. Theo bảng2.4 [ TL1] , với truyền động bánh răng trụ hai cấp usbh = (8 – 40) , chọn usbh = 10 => usơ bộ = usbh . usbng = 10.3 =30 (Vòng/phút) =>nsb = 35,5.30 =1065(vòng/phút) =>Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ thuộc dải 1000 (Vòng/phút) Từ bảng 1-3[TL1] Chọn động cơ có ký hiệu : 4A132M6Y3 với các chỉ số như sau: Công suat P = 7,5 kW van toc quay: n = n =968(V/p) db dc 4A132M6Y3 T Tmm k = 2,0 > K = = 1,4 T max(T ,T ) dn 1 2 -2-
Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN 2. Phân phối tỷ số truyền: a. Xác định tỷ số truyền chung: ndc 968 uchung = = = 27, 27 nct 35,5 u =u .u u chung Hop Ngoai chung 27,27 Mà � uHop = => = = 9,09 u =u =3 u 3 Ngoai xich Ngoai Ta có Uh = U1.U2 U1,U2 là tỷ số truyền cặp bánh răng 1 và 2(cấp nhanh và cấp chậm)thường chọn U1>U2 b. Phân phối tỷ số truyền: Theo yêu cầu về bôi trơn chỗ ăn khớp của các cặp bánh răng trong hộp giảm tốc. Cụ thể là hai bánh răng lớn của hai cấp đều phải được bôi trơn, nhưng chú ý là bánh răng lớn của cấp nhanh do tốc độ quay lớn hơn nên phải ngập trong dầu ít hơn tránh lãng phí do tổn thất khuấy dầu. Theo kinh nghiệm ta chọn U1 = (1,2-1,3)U2 Với Uh = U1.U2 = 9,09 Do đó dựa vào đồ thị 3.18(Tl1) ta có thể phân phối sơ bộ tỷ số truyền u = 3,4 u chung 27,27 1 như sau => u Ngoai = u xich = = = 3,08 θ (2 5) u = 2,6 u .u 2, 6.3, 4 2 1 2 3. Tính toán các thông số động học : a. Công suất: Công suất Pi tính từ trục công tác về trục động cơ . Với hộp khai triển thường ta có : F .v 8800.0,65 Pct = = = 5,72(kW ) 1000 1000 P 5,72 P = ct = = 6,14(kW ) 3 η x .η 0,98.0,95 ot -3-
Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN P P = 3 = 6,14 = 6,46(kW ) 2 η .η 0,99.0,96 Br ol P P = 2 = 6,46 = 6,8(kW ) 1 η .η 0,96.0,99 Br ol P 6,8 P' = 1 = = 6,94(kW ) dc η .η 0,99.0,99 ol k b. Tốc độ quay: Tốc độ quay tính từ trục động cơ đến trục công tác: n1 = nđc = 968(vòng/ phút) n = 968 ( Vg / p ) dc n 968 n = 1= = 284,71( Vg / p ) 2 u 3, 4 1 n 284,71 n = 2= =109,5 ( Vg / p ) 3 u 2, 6 2 n 109,5 nct = 3 = = 35,55 ( Vg / p ) u 3,08 xich P c. Mômen xoắn trên trục: Ti = 9,55.106 i ( Boquaβ ) ni Mômen xoắn trên trục động cơ: P' 6,94 T ' = 9,55.106 dc = 9,55.106 ; 68467,98 ( N .mm ) dc n 968 dc Mômen xoắn trên trục 1: P 6,8 T = 9,55.106 1 = 9,55.106 ; 67086,78 ( N .mm ) 1 n 968 1 Mômen xoắn trên trục 2: P 6,46 T = 9,55.106 2 = 9,55.106 ; 21668716 ( N .mm ) 2 n 284,71 2 Mômen xoắn trên trục 3: P 6,14 T = 9,55.106 3 = 9,55.106 ; 535497,72 ( N .mm ) 3 n 109,5 3 Mômen xoắn trên trục công tác: -4-
Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN P 5,72 Tct = 9,55.106 ct = 9,55.106 ; 1536596,34 ( N .mm ) nct 35,55 Bảng thông số động học: Động cơ 1 2 3 Công tác P (kW) 6,94 6,8 6,46 6,14 5,72 u uk = 1 u1 = 3,4 u2 = 2,6 uxich =3,08 n (Vg/p) 968 968 284,71 109,5 35,55 T (N.mm) 68467,98 67086,78 216687,16 535497,72 1526596,34 -5-
Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN II. Tính toán bộ truyền ngoài Bộ Truyền xích Ta có: Công suất làm việc: P = P3 = 6,14 (kW) Tốc độ quay: n = n3 = 109,5 (Vg/p) Tỉ số truyền: u = uxích = 3,08 Mômen xoắn trên trục động cơ: Bộ truyền làm việc 2 ca, tải trọng va đập êm, góc nghiêng đường nối tâm với bộ tryền ngoài là 30o. 1)Chọn loại xích : Dựa vào yêu cầu của bộ truyền ngoài, tải trọng nhỏ, vận tốc thấp, ta chọn dùng xích con lăn 1 dãy. 2)Xác định thông số của bộ truyền xích : a.Chọn số răng đĩa xích: Với u = 3,08 , tra bảng 5.4(TL1) chọn số răng đĩa xích nhỏ z1 = 25(răng) => z2 = u.z1 = 3,08.25 = 77(răng) chọn z2 =77(răng) < zmax =120(răng) b.Xác định bước xích p: Công suất tính toán Pt = P.k.kz.ksn + kz = 25/z1 = 25/25 = 1: hệ số răng. + kn = n01/n = 50/109,5 =0,46 với n01 = 50 (bảng 5.5(TL1)) + k = ko.ka.kđc.kbt.kđ.kc = 1.1.1.1,3.1,25.1,25 =2,03125 với kết quả tra bảng(5.6(TL1)) ko = 1 :góc nghiêng 30o < 40o ka = 1 :chọn a = 40p kđc= 1 :xích điều chỉnh được kđ =1 :tải trọng va đập êm kc =1,25 :bộ truyền làm việc 2 ca kbt =1 :môi trường làm việc có bụi, chất lượng bôi trơn II Thay số vào ta được : =>Pt = P.k.kz.kn = 6,14.1,25 .1 .0,46 ; 3,53 < [ P ] = 5,83(kW) Theo bảng 5.5(TL1) với n01 = 50(v/p) ,chọn bộ truyền xích con lăn 1 dãy có bước xích p= 31,75(mm) c.Khoảng cách trục và số mắt xích : Chọn sơ bộ a= 40p =40 .31,75 = 1270(mm) Số mắt xích x : -6-
Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN 2 2.a ( z1 + z2 ) ( z2 − z1) . p x= + + p 2 4.π 2.a 2.1270 (25 + 77) (77 − 25)2.31,75 x= + + = 132,71 31,75 2 4.3,14 2.1270 Lấy số mắt xích chẵn xc = 132(mắt xích) Theo công thức (5.13) ta tính lại khoảng cách trục � 2� � 2 �z − z ) � � ( a = 0,25. p �c − 0,5.( z + z ) + �c − 0,5.( z + z ) � − 2. � 2 1 � � �x �x � � 1 2 1 2 � � π �� Thay số ta được � 2� � 2 � − 25) � � (77 a = 0,25.31,75 � − 0,5.(25 + 77) + � − 0,5.(25 + 77) � − 2. � 132 132 � � = � � 1258,44(mm) � � 3,14 � � � Để xích không chịu một lực căng quá lớn , ta giảm bớt một lượng: ∆a = (0,002 0,004)a = (2,52 5,04)(mm)  chọn a = 1265(mm) Số lần va đập của xích : z .n 25.109,5 i= 1 1 = = 1,383 < [ i ] = 25 Bảng 5.9(TL1) 15.xc 15.132 3)Kiểm nghiệm xích về độ bền : Theo công thức (5.15) về hệ số an toàn s = Q/(kđ .Ft + Fo + Fv) [ s ] với các thành phần như sau : +Q :Tải trọng phá hỏng = 88,5(kN) (bảng 5.2(TL1)) +q = 14,35(kg) khối lượng 1 mét xích (bảng 5.2(TL1)) +kđ= 1,2 : Làm việc trung bình p 6,14 +Ft : Lực vòng Ft = 1000. = 1000. ; 4234,5( N ) v 1,45 z . p.n 25.31,75.109,5 với v= 1 1= = 1,45(m / s) 60000 60000 + Fv Lực căng do lực ly tâm gây ra: Fv = qv2 = 14,35.1,452 = 30,17( N ) + Fo Lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động gây ra Fo = 9,81. kf .q .a =9,81 .6.14,35.1258,44.10(-3) =1062,93(N) với kf =6 :hệ số phụ thuộc độ võng f của xích và vị trí bộ truyền -7-
Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN a- khoảng cách trục tính bằng m Vậy hệ số an toàn 88,5.103 s= = 14,33 1,2.4234,5 + 1062,93 + 30,61 Theo bảng 5.10(TL1) => [ s ] = 7 với n01 =50(v/p)  s > [ s ] => Bộ truyền xích đảm bảo bền . 4)Xác định các thông số đĩa xích và lực tác dụng lên đĩa xích : +> Đường kính đĩa xích Theo công thức (5.17) và bảng (13.4)(TL1): Đường kính vòng chia : p 31,75 d = = = 253,45(mm) 1 π � � sin � 3,14 � sin � � z �25 � �1 � � � p 31,75 d2 = = = 778,40(mm) π � � 3,14 � � sin � � sin � � z �2 � �77 � d a1 = p.[ 0,5 + cot g (π / z1 ) ] = 31,75.[ 0,5 + cot g (3,14 / 25) ] = 267,33( mm) d a1 = p.[ 0,5 + cot g (π / z2 ) ] = 31,75.[ 0,5 + cot g (3,14 / 77) ] = 793,63( mm) d f 1 = d1 − 2r = 253,45 − 2.9,62 = 234,2(mm) d f 2 = d 2 − 2r = 778,40 − 2.9,62 = 757,8( mm) với r= 0,5025d1 +0,05 = 0,5025. 19,05 +0,5 = 9,62(mm) với d1=19,05(bảng 5.2(TL1)) +)Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích kr .( Ft .k + F ).E dd vd � � σ H = 0,47 σ �H � A.k d với kr = 0,42 (Phụ thuộc z1 =25) Ft = 4234,5(N) kđ = 1 hệ số tải trọng động Fvđ = 13.10-7.n.p3.m = 13. 10-7. 109,5. 31,753. 1 =4,56(N) m=1 dãy xích 2.E1.E2 E= mômen đàn hồi E1 + E2 E1, E2 là môđun đàn hồi của vật liệu con lăn và răng đĩa -8-
Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN 2.(2,1.105 ) 2 E1 = E2 = 2,1.10 5 EE = = 2,1.105 (Mpa) 2,1.10 + 2,1.10 5 5 A= 262(mm2) bảng 5.12(TL1) Kd =1( 1 dãy) 0,42.(4234,5.1 + 4,56).2,1.105 => σ = 0,47 = 561,46( MPa) H1 262.1 với ứng suất tiếp xúc cho phép [ σ H ] = 600( MPa) => Đảm bảo độ bền cho răng đĩa 1 Tương tự với σ H 2 (Với kr = 0,24) 0,24.(4234,5.1,25 + 4,56).2,1.105 σ H 2 = 0,47 = 474,5( MPa) < [ σ H ] 262.1 => Đảm bảo độ bền cho răng đĩa 2 => Vậy bộ truyền đảm bảo độ bền tiếp xúc . +)Lực tác dụng lên trục Fr =kx.Ft = 1,15.4234,5 = 4973,175(N) với kx = 1,15 (góc nghiêng
Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN III. THIẾT KẾ HÔP GIẢM TỐC Số liệu tính toán: Công suất : P1 = 6,8 (kW) Tốc độ quay : n1 = 968 (vòng/phút) Momen xoắn : T1 =67086,78(Nmm) Tỷ số truyền : u1 = 3,4 Thời gian phục vụ : Lh = 20000 (giờ) T ÍNH TOÁN: 1. Chọn vật liệu : Theo bảng 6.1 [TL1] chọn : - Bánh nhỏ : Thép C45 tôi cải thiện có : Độ cứng : HB = 241 … 285 HB Giới hạn bền : σ b1 = 850 Mpa Giới hạn chảy : σ ch1 = 580 Mpa - Bánh lớn : Thép C45 tôi cải thiện : Độ cứng bền : σ b 2 = 750 Mpa Giới hạn chảy : σ ch 2 = 450 Mpa 2. Xác định ứng suất cho phép : Đối với thép không hoá bền bề mặt nhiệt luyện bề mặt, theo bảng 17.7 [giáo trình CTM1] ta có : - Giới hạn bền mỏi tiếp xúc : σ H lim = 2.HB + 70 Theo bảng 6.2 [TL1] : Hệ số an toàn tiếp xúc : SH = 1,1 - Giới hạn bền uốn : σ F lim = 1,8.HB o Hệ số an toàn uốn : SF = 1,75 Suy ra : Chọn độ rắn bánh nhỏ HB1 = 260 (HB) Bánh lớn HB2 = 230 (HB) các giới hạn bền mỏi tiếp xúc và uốn : Bánh nhỏ : - 10 -
Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN σ H lim1 = 2.260 + 70 = 590 (Mpa) o σ F lim1 = 1,8.260 = 441 (Mpa) o Bánh lớn : σ H lim 2 = 2.230 + 70 = 530 (Mpa) o σ F lim 2 = 1,8.260 = 414 (Mpa) o * Theo công thức 6.5 [TL1] : Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở : 2,4 NHO = 30. H HB NHO1 = 30.2452,4 = 1,6.107 NHO2 = 30.2302,4 = 1,39.107 Ta lại có : * Theo công thức 6.7 [TL1] : Số chu kỳ thay đỏi ứng suất tương dương 3 �T � n NHE = 60.c. � i �ni .ti . T i =1 �max � Hay : 3 n �T � n t NHE �i .� T i �.ni . n i t � = 60.c. i =1 i =1 �max � ti i =1 3 n n �T � t NHE2 �i .� T i �. n i t = 60.c.n2. i =1 i =1 �max � � ti i =1 trong đó c - số lần ăn khớp trong 1 vòng quay Thay số : 968 � 3 4 4 4� NHE2 = 60.1.20000. 3, 4 � 4 . 1, + 13. + 0,83. � 81,67.106 > NHo2 = � 8.3600 8 8� KHL2 = 1 Tương tự NHE1 > NHo1 KHL1 = 1 Theo công thức 6.1a [TL1] : Xác định sơ bộ ứng suất : σ H lim .K HL o [σH ] = SH 590.1 [ σ H ]1 = = 536, 4 (Mpa) 1,1 530.1 [σH ]2 = = 481,8 (Mpa) 1,1 - 11 -
Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN [ σ H lim ] = 481,8 (Mpa) Theo công thức 6.12 [TL1] với cấp nhanh sử dụng răng nghiêng : ( [ σ ] + [ σ ] ) = ( 536, 4 + 481,8) = 509,1 [σH ] = H 1 H 2 (Mpa) 2 2 [ σ H ] = 509,1 Mpa < 1,25. [ σ H ] 2 = 602,25 (Mpa) thoả mãn Với cấp chậm dùng bánh răng trụ răng thẳng, tương tự cấp nhanh ta cũng tính đ ược NHE > NHo suy ra KHL = 1 Ứng suất tiếp xúc cho phép của bộ truyền : [ σ H ] = [ σ H ] 2 = 481,8 Mpa ' * Theo công thức 6.7 [TL1] ta có : Số chu kỳ thay đổi ứng suất uốn : mF �T � n NFE = 60.c. � i � .ni .ti T i =1 �max � Trong đó : c - Số lần ăn khớp trong 1 vòng quay c=1 mF - Bậc của đường cong mỏi khi thử về uốn mF = 6 6 3 �T � t 3 NFE2 �i .� T i �. 3 i t = 60.n2. i =1 i =1 �max � � ti i =1 Thay số : � 3 4 4� NFE2 = 60.105.883.17000. � 4 . 1, 6 + 16. + 0,86. � = 6,8.107 > NFo = 4.106 � 8.3600 8 8� KFL2 = 1 Tương tự ta có : NFE1 > NFo KFL1 = 1 Bộ truyền quay 1 chiều KFC = 1 Theo công thức 6.2a [TL1] : σ F lim .K FL .K FC o [σF ] = SF Thay số : 441.1.1 [ σ F ]1 = = 252 (Mpa) 1, 75 414.1.1 [σF ]2 = = 236,5 (Mpa) 1, 75 Theo công thức 6.13 và 6.14 [TL1] : Ứng suất quá tải cho phép : [ σ H ] max = 2,8σ ch - 12 -
Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN [ σ F ] max = 0,8σ ch Thay số : [ σ H ] max = 2,8.σ ch 2 = 2,8.450 = 1260 (MPa) [ σ F1 ] max = 0,8.σ ch1 = 0,8.580 = 464 (MPa) [ σ F 2 ] max = 0,8.σ ch 2 = 0,8.450 = 360 (MPa) 3. Tính toán cấp nhanh : Bánh răng trụ răng nghiêng a. Xác định sơ bộ khoảng cách trục : Theo công thức 6.15a [TL1] : T .K 1 Hβ aω = Ka.(u1 + 1). 3 2 σH � � .u . ψ � � 1 ba Trong đó : ψ ba = 0,3 (Chọn theo bảng 6.6 [TL1]) Ka = 43 (Chọn theo bảng 6.5 [TL1] đối với răng nghiêng) Theo công thức 6.16 [TL1] : Hệ số ψ bd ψ bd = 0,53. ψ ba .(u1 + 1) Thay số : ψ bd = 0,53.0,3.(3,4 + 1) ; 0,6996 Theo bảng 6.7 [TL1] (ứng với sơ đồ 3) Chọn K H β = 1,1 * Khoảng cách trục (Sơ bộ) : 67087.1,1 aω = 43.(3,4 + 1). 3 = 123,65 (mm) 509,12.3, 4.0,3 Chọn aω =130 (mm) b. Xác định các thông số ăn khớp : - Modun : Theo công thức 6.17 [TL1] : m = (0,01 0,02). aω = (0,01 0,02).130 = 1,3 2,6 Theo bảng 6.8 [TL1] chọn modun theo thiêu chuẩn m = 2 - Góc nghiêng β : Chọn sơ bộ góc nghiêng β = 10o cos β = 0,9848 Theo công thức 6.31 [TL1] Số răng bánh nhỏ : 2.aω .cos β 2.130.0,9848 Z1 = m. ( u + 1) = 2. ( 3, 4 + 1) = 29,1 răng Chọn Z1 = 29 Số răng bánh lớn Z2 : - 13 -
Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN Z2 = u . Z1 = 3,4. 29 = 99 răng Chọn số răng Z2 = 99 răng Do đó tỷ số truyền thực tế : 99 Ut = = 3,41 29 Tính lại chính xác β : m. ( Z1 + Z 2 ) 3. ( 29 + 99 ) Cos β = = = 0,985 2.aω 2.130 β = 10,06 o = 10o3’48’’ Hệ số dịch chỉnh =0(Không dịch chỉnh ) c. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc : Theo công thức 6.33 [TL1] : Ứng suất tiếp xúc trên bề mặt răng làm việc : 2.T1.K H . ( u1 + 1) σ H = ZM.ZH. Zε . 2 bω .u1.dω1 Với : * ZM : Hệ số xét đến cơ tính của vật liệu Theo bảng 6.5 [TL1] : ZM = 274 Mpa1/3 *ZH : Hệ số xét đến hình dạng bề mặt tiếp xúc Theo công thức 6.34 [TL1] : 2.cos β b ZH = sin ( 2.α tω ) β :góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở Theo bảng 6.35 [TL1] : tg βb = cos α t .tg β với : � α � tg � 20o � tg α t = α tω = arctg � o � = arctg � � = 20,25 o � β� cos �0,985 � tg β b = cos α t . tg βb = cos(20,25o).tg(10,060) = 0,166 βb = 9,450 Suy ra : 2.cos ( 9, 450 ) ZH = = 1,74 sin ( 2.20, 28o ) * Zε : Hệ số xét đến tổng chiều dài tiếp xúc Theo công thức 6.38 [TL1] : - 14 -
Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN 1 Zε = εα Vì : Hệ số trùng khớp dọc ε β (Theo ct 6.37 [TL1]) bω .sin ( β ) ψ .a .sin ( β ) εβ = = ba ω π .m π .m 0,3.130.sin ( 10, 06 ) 0 = = 1,08 > 1 3,14.2 Trong đó : ε α : Hệ số trùng khớp ngang Theo công thức 6.38b [TL1] : � �1 1 �� ε α = � − 3, 2. � + �.cos β 1,88 � � � 1 Z2 � Z � � �1 � 1 � ε α = � − 3, 2. � + �.0,985 = 1,43 1,88 � � �29 99 � � Thay ε α vào ct 6.38 [TL1] : 1 Zε = = 0,84 1, 43 * Đường kính vòng lăn bánh nhỏ : 2.aω 2.130 dω 1 = ( ut + 1) = ( 3, 4 + 1) = 58,96 (mm) * v : vận tốc vòng Theo công thức 6.40 [TL1] : π .dω1.n1 v = m/s 6.104 thay số : 3,14.58,96.968 v = = 2,99 (m/s) 60000 Với v = 3,42 m/s dùng cấp chính xác 8 (Theo bảng 6.13 [TL1]) Theo bảng 6.14 [TL1] với cấp chính xác 8 và vận tốc vòng v < 5 m/s Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng : K Hα = 1,09 Theo công thức 6.42 [TL1] : Cường độ tải trọng động : aω ν H = δ H .go.v. ut với : go = 56 (Hệ số kể đến sai lệch bước răng - Bảng 6.16 [TL1]) - 15 -
Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN δ H = 0,002 (Hệ số kể đến sai lệch ăn khớp - Bảng 6.15 [TL1]) Suy ra : 130 ν H = 0,002.73.3,42. = 2,07 N/mm 3, 41 Theo công thức 6.41 [TL1] : Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp : ν H .bω .dω1 K Hν = 1 + 2.T1.K H β .K H α bω = a.ψ ba = 130.0,3 = 39 mm chọn bω = 39 mm Thay vào công thức : 2, 07.39.58,96 K Hν = 1 + = 1,03 2.67087.1,1.1, 09 Theo ct 6.39 [TL1] : Hệ số KH : Kh = K H β .K Hα .K Hν KH = 1,1.1,09.1,03 = 1,23 Thay các giá trị KH , ZM , ZH , Z ε vào công thức 6.33 [TL1] ta được : 2.67087.1, 23. ( 3, 41 + 1) σ H = 274.1,706.0,782. = 412,75(MPa) 0,3.130.3, 41.58,962 *Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép : Theo ct 6.1 [TL1] với vận tốc vòng v = 2,88m/s < 5 m/s Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng : Zv = 1 Với cấp chính xác động học là 8 chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8 cần gia công đạt độ nhám : Ra = 2,5 1,25 µ m Do đó : ZR = 0,95 Với đường kính da < 700 mm, hệ số xét đến ảnh hưởng kích thước bánh răng K xH = 1 Theo công thức 6.1 [TL1] và công thức 6.1a [TL1] : [ σ H ] = [ σ H ] .Z v .Z R .H xH Thay số : [ σ H ] = 509,.1.0,95.1 = 483,645 Mpa σ H = 412,75 Mpa < [ σ H ] = 483,645 Mpa Thoả mãn điều kiện tiếp xúc d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn : Theo ct 6.43 [TL1] ta có : Ứng suất uốn tại chân răng : - 16 -
Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN 1 σ F 1 = 2.T1.KF. Yε .Yβ .YF1. bω .dω1.m Trong đó : KF : Hệ số tải trọng tính theo độ bền uốn Yε : Hệ số trùng khớp Yβ : Hệ số kể đến độ nghiêng của răng YF 1 : Hệ số dạng răng Theo bảng 6.7 [TL1] : K F β = 1,2 Theo bảng 6.14 [TL1] và với v = 2,88 m/s < 5 m/s, với cấp chính xác 8 ta có : K Fα = 1,22 Theo ct 6.47 [TL1] : Cường độ tải trọng động : aω ν F = δ F .go.v. ut δ F = 0,006 (Hệ số kể đến sai lệch ăn khớp - Bảng 6.15 [TL1]) go = 56 (Hệ số kể đến sai lệch bước răng - Bảng 6.16 [TL1]) Suy ra : 130 ν F = 0,006.56.2,88. = 5,87 N/mm 3, 41 - Hệ số tải trọng động khi tính theo độ bền uốn : ν F .bω .dω1 K Fν = 1 + 2.T1.K F β .K Fα 5,87.0,3.130.56,82 K Fν = 1 + 2.67087.1, 2.1, 22 = 1,066 Do đó : Hệ số : K F = K F β .K Fα .K Fν = 1,2.1,22.1,066 = 1,56 1 1 - Vớ i ε α = 1,72 Yε = εα = 1,56 = 0,58 0 - Với β = 10,060 Yβ = 1 - 10, 06 = 0,928 140 - Số răng tương đương : 1 Z 29 Zv1 = cos3 β = cos3 (10, 060 ) = 28,7 =29 (răng) 2 Z 99 Zv2 = cos3 β = cos3 (10, 06o ) = 98,34 =99(răng) YF1 = 3,8 Theo bảng 6.18 [TL1] ta có : Các hệ số dạng răng : YF2 = 3, 6 Với m = 2 , Hệ số kể đến độ nhạy của vật liệu với sự tập trung ứng suất : - 17 -
Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN YS = 1,08 - 0,0695.ln(m) = 1,032 với mođun m=2 YR : Hệ số xét đến độ nhám mặt lượn chân răng YR = 1 KxF = 1 (Hệ số ảnh hưởng kích thước bánh răng với da < 400 mm) Do đó theo ct 6.2 [TL1] và ct 6.2a [TL1] Ứng suất uốn cho phép : [ σ F1 ] = [ σ F ] 1 .YR .YS .K xH = 252.1.1,032.1 = 260,064 (MPa) [ σ F 2 ] = [ σ F ] 2 .YR .YS .K xH = 236,5.1.1,032.1 = 244,068 (MPa) Thay [ σ F 1 ] , [ σ F 2 ] vào công thức 6.43 [TL1] ta được : 1 σ F 1 = 2.67087.1,56.0,58.0,95.3,8. = 98,88 (MPa) 0,3.130.56,82.2 YF2 3, 6 σ F 2 = σ F1 . = 98,88. 3,8 = 93,68 (MPa) YF1 σ F 1 = 98,88 < [ σ F 1 ] = 260, 064( MPa) Thoả mãn điều kiện bền uốn σ F 2 = 93, 68 < [ σ F 2 ] = 244,17( MPa) e. Kiểm nghiệm về quá tải : Ta có : Hệ số quá tải : Tmax Kqt = T = 1,4 dn Theo ct 6.48 [TL1] : σ H 1max = σ H . K qt = 483,645. 1, 4 = 592,34(MPa) < [ σ H ] max =1260 (MPa) Theo ct 6.49 [TL1] : σ F 1max = σ F 1.K qt = 102,84.1,4 = 154,26 (MPa) σ F 2 max = σ F 2 .K qt = 97,43.1,4 = 146,145(MPa) σ F 1max = 154, 26 < [ σ F 1 ] max Thoả mãn điều kiện về quá tải σ F 1max = 146,145 < [ σ F 1 ] max *Các thông số và kích thước bộ truyền cấp nhanh bánh răng trụ răng nghiêng: *Bảng các thông số : Tên gọi Kí Kích thước Đơn hiệu vị Khoảng cách trục aω1 aω1 = 130 mm Modun pháp m m = 2 mm Chiều rộng vành răng bω bω = 39 mm Tỷ số truyền ut ut = 3,41 mm Góc nghiêng của răng β β = 10o3’48’’ Độ - 18 -
Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN Số răng bánh răng Z Z1 = 29 Răng Z2 = 99 Hệ số dịch chỉnh x x1 = x2 = 0 mm Đường kính chia d d1 = 58,88 mm d2 = 201,02 mm Đường kính đỉnh răng da da1 = 62,88 mm da2 = 205,02 mm Đường kính đáy răng df df1 = 53,88 mm df2 = 196,02 mm Trong đó : - Đường kính chia : m.Z 1 2.29 d1 = cos β = 0,985 = 58,88 (mm) m.Z 2 2.99 d2 = cos β = 0,985 = 201,02 (mm) - Đường kính đỉnh răng : da1 = d1 + 2.m = 58,88 + 2.2 = 62,88 (mm) da2 = d2 + 2.m = 201,02 + 2.2 = 205,02 (mm) - Đường kính đáy răng: df1 = d1 – 2,5.m = 58,88 – 2,5.2 = 53,88 (mm) df2 = d2 – 2,5.m = 201,012– 2,5.2 = 196,02 (mm) 5. Tính toán cấp chậm : Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng a. Xác định sơ bộ khoảng cách trục : Theo công thức 6.15 [TL1] : T2 .K H β aω = Ka.(u2 + 1). 3 [σH ] 2 .u2 .ψ ba Với : ψ ba = 0,3 (Chọn theo bảng 6.6 [TL1]) Ka = 49,5 (Chọn theo bảng 6.5 [TL1] - Đối với răng thẳng) ψ bd = ψ ba .0,53.(u + 1) = 0,3.0,53.(2,6 + 1) = 0,5724 Theo bảng 6.7 [TL1] Chọn K H β = 1,06 (Sơ đồ 5) - Tỷ số truyền cấp chậm : uh u2 = u 1 (uh , ucn tỷ số truyền của hộp và cấp nhanh) - 19 -
Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN Suy ra : 9, 09 u2 = 3, 4 = 2,6 Vận tốc quay n trên trục : n1 968 n2 = u = 3, 4 = 284,71 (vòng/phút) 2 Momen xoắn trên trục chủ động của cấp chậm : P2 6, 46 T1 = 9,55.106. n = 9,55.106. 284, 71 = 216687(Nmm) 1 Thay vào công thức 6.15 [TL1] ta được : Sơ bộ khoảng cách trục : 216687.1, 06 aω 2 = 49,5.(2,98 + 1). 3 = 192,91 (mm) ( 481,8) 2 .2, 6.0,3 Chọn aω 2 = 192 (mm) b. Xác định các thông số ăn khớp : - Môđun : m = (0,01 0,02) aω 2 = 1,9 3,8 Theo quan điểm thống nhất trong thiết kế, chọn môđun tiêu chuẩn của bánh răng cấp chậm bằng môđun của cấp nhanh : vậy : m = 2 - Số răng bánh nhỏ : 2.aω2 2.192 z1 = m. u + 1 = 2. 2,6 + 1 = 53,33 (răng) ( 2 ) ( ) Chọn z1 = 53 răng - Số răng bánh lớn : z2 = u.z1 = 2,6.53 = 137,8 Chọn z2 = 138 răng Khi đó khoảng cách trục : m.( z1 + z2 ) 2.(53 + 138) a = = = 191 (mm) 2 2 Lấy a = 195 (mm) Hệ số dịch tâm : aω 2 195 y= − 0,5 ( z1 + z2 ) = - 0,5.(53 + 138) = 2 m 2 Theo công thức (6.23) [ TL1] - 20 -

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

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

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.