Đề tài: Thiết kế đồ án chi tiết máy - Thiết kế hệ dẫn động băng tải

Chia sẻ: Le Van Hieu | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:54

Thêm vào BST

Báo xấu

320
lượt xem 100
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo luận văn - đề án 'đề tài: thiết kế đồ án chi tiết máy - thiết kế hệ dẫn động băng tải', luận văn - báo cáo phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đề tài: Thiết kế đồ án chi tiết máy - Thiết kế hệ dẫn động băng tải

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP Đề tài Thiết kế đồ án chi tiết máy
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................ 2 Sinh viên : Kiều Văn Quyến................................................................................................... 3 PHẦN I : TÍNH ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG ................................................................... 3 I.CHỌN ĐỘNG CƠ .............................................................................................................. 4 1. Xác định công suất cần thiết của động cơ. ........................................................................ 4 2. Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ điện. ...................................................................... 4 II, PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN ......................................................................................... 6 III, XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TRÊN CÁC TRỤC ...................................................... 6 1. Công suất tác dụng lên các trục. ....................................................................................... 6 2. Số vòng quay trên các trục. ............................................................................................... 6 2, Xác định các thông số của bộ truyền đai. ....................................................................... 10 b,Kiểm nghiệm khả năng tải : ............................................................................................. 39 b, Kiểm nghiệm khả năng tải : ............................................................................................ 40 b,Kiểm nghiệm khả năng tải : ............................................................................................. 40 VI : Bảng thống kê kiểu lắp trong hộp giảm tốc ............................................................... 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 48
LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế đồ án Chi tiết máy là một môn học cơ bản của ngành cơ khí,môn học này không những giúp cho sinh viên có cái nhìn cụ thể, thực tế hơn với kiến thức đã được học, mà nó còn là cơ sở rất quan trọng cho các môn học chuyên ngành sẽ được học sau này. Đề tài của sinh viên được giao là thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có hộp giảm tốc hai cấp bánh răng trụ và bộ truyền đai thang. Hệ thống được đẫn động bằng động cơ điện thông qua bộ truyền đai thang, hộp giảm tốc và khớp nối truyền chuyển động tới băng tải. Trong quá trình tính toán và thiết kế các chi tiết máy sinh viên đã sử dụng và tra cứu các tài liệu sau. -Tập 1 và 2 Chi tiết máy của GS.TS- NGUYỄN TRỌNG HIỆP. -Tập 1 và 2 Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí của PGS.TS.TRỊNH CHẤT- TS. LÊ VĂN UYỂN. -Dung sai và lắp ghép của GS.TS NINH ĐỨC TỐN. Do là lần đầu tiên làm quen với công việc tính toán, thiết kế chi tiết máy cùng với sự hiểu biết còn hạn chế cho nên dù đã rất cố gắng tham khảo tài liệu và bài giảng của các môn học có liên quan song bài làm của sinh viên không thể tránh được những thiếu sót. Sinh viên kính mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo nhiệt tình của các Thầy cô bộ môn giúp cho sinh viên ngày càng tiến bộ. Cuối cùng sinh viên xin chân thành cảm ơn các Thầy cô bộ môn, đặc biệt là Thầy NGUYỄN ANH TÚ đã trực tiếp hướng dẫn,chỉ bảo một cách tận tình giúp sinh viên hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao. Hà Nội năm 2008 Sinh viên : Kiều Văn Quyến PHẦN I : TÍNH ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG
I.CHỌN ĐỘNG CƠ 1. Xác định công suất cần thiết của động cơ. Công suất yêu cầu dặt lên trục động cơ xác định theo công thức (2.8)[1]. Pyc    ct  Trong đó : +,Công suất công tác Pct: Theo công thức (2.11)[1] Fv 8000  0.3 Pct    2.4 kw 1000 1000 (trong đó F=8000 N Lực kéo băng tải V=0.3 m/s vận tốc băng tải ) +,Hiệu suất hệ dẫn động η : Theo công thức (2.9)[1] :   1. 2 .3 ... Trong đó η1,η2,η3… là hiệu suất của các bộ truyền và các cặp ổ trong hệ thống dẫn động. Theo sơ đồ đề bài thì :   k (br )2 .d .(ol )4  k : hiệu suất của khớp. br :hiệu suất một cặp bánh răng.  d :hiệu suất bộ truyền đai.  ol :hiệu suất một cặp ổ lăn. Tra bảng (2.3)[1], ta được các hiệu suất : k  1 br  0,97  d  0,95  ol  0,99   1.(0,97) 2 .0,95.(0,99) 4  0.86 vậy +,Hệ số xét đến sự thay đổi tải không đều β : Theo công thức (2.14)[1] thì hệ số β được xác định ; 2 2 2 T  t T  t T  t 2,6 2 5, 4     i  . i   1  . 1   2  . 2  12.   0,6  .  0,75 T1  tck T1  tck  T1  tck 8 8   (Tmm được bỏ qua vì thời gian mở máy quá nhỏ so với một chu kỳ )  Công suất yêu cầu đặt lên trục động cơ là :  0,75.2,4  2.1 kw   yc   ct   0,86 2. Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ điện.
- Số vòng quay trên trục công tác nlv : Theo công thức (2.16)[1] ta có. 60000.v 60000.0,3   16,37 v nlv   ph  .D  .350 (trong đó v=0,3 m/s vận tốc băng tải, D=350 mm đường kính tang ) - Tỷ số truyền chung của hệ dẫn động (sơ bộ) ut : Theo công thức (2.15)[1] ta có : ut  un .uh Trong đó un là tỉ số truyền sơ bộ của đai thang uh là tỉ số truyền của hộp giảm tốc . Theo bảng 2.4[1] . +, Truyền động bánh răng trụ , HGT bánh răng trụ 2 cấp uh=(8…40) +, Truyển động đai thang un= uđ=(3…5)  chọn uh= 20 un=ud =4  ut  ud .uh  4.20  80 - Số vòng quay trên trục động cơ nsb Theo công thức (2.18)[1] ,ta có  nsb  nlv .nt  16,38.80  1309,6 v ph  Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ nsb=1500 v/ph. 3, Chọn động cơ. Động cơ phải thỏa mãn điều kiện sau:  dc   yc ndb  nsb TK Tmm  Tdn T Tmm Tmm   1, 4 Ta có Pyc =2,1 kw nsb= 1309,6 v/ph T T1 +, Chọn động cơ. - Để thuận tiện cho việc tìm kiếm, bảo dưỡng, sửa chữa và giá thành sản phẩm không cao ta chọn động cơ điện loại DK. Tra bảng P1.2[1] ta chọn được loại động cơ DK42-4 có các thông số sau : Pdc= 2,8 kw nđb =1420 v/ph TK  1,9 Tdn Khối lượng 47 kg -Đường kính trục động cơ :ddc= 25 mm (tra bảng 1.6[1] )
II, PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN -Tỷ số truyền chung của hệ dẫn động được xác định theo công thức (3.23)[1] ndc 1420 uc    86,74 nlv 16.37 uc uh.un uh.ud - Theo công thức (3.24)[1] ta có Ta chọn ud= 3,15 uc 86,74  uh    27,54 ud 3,15 Ta chọn tỷ số truyền bộ truyền cấp nhanh u1= 7  tỉ số truyền bộ truyền cấp chậm là : uh 27,54 u2    3,93 u1 7 III, XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TRÊN CÁC TRỤC 1. Công suất tác dụng lên các trục. +, trên trục công tác, Pct= 2,4 kw (đã tính ) +, Trục III : ct 2,4  2,42 kw 3   k.ol 1.0,99 +, Trục II ; 3 2,42  2,52 kw 2   br .ol 0,97.0,99 +, Trục I : 2 2,52  2,62 kw 1   br.ol 0,97.0,99 +, Trục động cơ : 1 2,62  2,79 kw dc   d.ol 0,95.0,99 2. Số vòng quay trên các trục. +, Tốc độ quay của động cơ ndc=1420 v/ph +, Tốc độ quay của trục I : ndc 1420  450,79 v ph n1   ud 3,15
+,Tốc độ quay của trục II : n1 450,79  64,39 v ph n2   u1 7 +, Tốc độ quay của Trục III: n2 64,39  16,38  v ph  n3   u2 3,93 +, Tốc độ quay của trục công tác : nct= n3=16,38 v/ph 3,Mômen xoắn trên các trục. P Ti  9,55.106. i ni +, Trục I : P 2,62 T1  9,55.106  9,55.106  55504 N.mm 1 n1 450,79 +, Trục II : P 2,52 T2  9,55.106  9,55.106  373754 N.mm 2 n2 64,39 +, Trục III : P 2,42 T3  9,55.106  9.55.106  1410928 N.mm 3 n3 16,38 +, Trục động cơ : P 2,79 Tdc  9,55.106  9,55.106 18764 N.mm dc ndc 1420 +, Trục công tác : P 2,4 Tct  9,55.106  9,55.106  1399267 N.mm ct nct 16,38 IV. BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN. Trục Động cơ I II IIICông Thông số tác Tỉ số truyền u Khớp ud=3,15 7 3,93 Số vòng quay n (v/ph) 1420 450,79 64,39 16,38 16,38 Công suất P (kw) 2,79 2,62 2,52 2,42 2,4
55504 T2’=186877 1410928 1399267 Momen xoắn T (N.mm) 18764 Trong đó : T’2= T2/2=373754:2 = 186877 N.mm. Phần II : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY I, TÍNH BỘ TRUYỀN ĐAI 1. Chọn đai. - Chọn tiết diện đai Theo hình 4.1[1]. Với Pdc=2,79 kw ndc= 1420 v/ph  chọn tiết diện đai A với các thông số sau :
Kích thước tiết diện Diện tích tiết Đường kính Chiều dài Kí diện A (mm2) bánh đai giới hạn (mm) hiệu nhỏ d1 (mm) l (mm) bt b h y0 A 11 13 8 2,8 81 100÷200 560÷4000 -Chọn đường kính đai nhỏ Chọn d1 =180 (mm) theo bảng 4.21[1]. Kiểm tra vận tốc đai  .d1.ndc  .180.1420  13,38  m s   vmax  25  m s  v  60000 60000 -Chọn đường kính đai lớn Theo công thức (4.2)[1] ta có d1.u d2  1  Trong đó u= uđ =3,15 ε = 0,02 180.3,15  578,6  mm   d2  1  0,02 Theo bảng 4.21[1] chọn đường kính tiêu chuẩn : d2=560 mm Vậy tỷ số truyền thực tế : 560 d2 ut = = = 3,17 d1.1   180.(10,02) u u sai lệch tỷ số truyền : u  t .100  0,63 0 0 < 4 % thỏa mãn điều kiện u *Chọn khoảng cách trục và chiều dài đai. Theo bảng 4.14[1] chọn khoảng cách trục dựa theo tỉ số truyền u và đường kính đai d2 . a a  d2  560 mm  1 (ut=3,17 ) d2 Kiểm tra điều kiện a. 0,55. d1  d 2   h  a  2  d1  d 2   0,55.180  560   8  a  2.180  560   415  a  1480 Thỏa mãn điều kiện
Từ khoảng cách trục a đã chọn theo công thức (4.4)[1] ta có : ( d1  d 2 ) 2 l = 2.a + 0,5.п.(d1 + d2 ) + 4.a .180560 (560180)2  2346,85 mm l  2.560  2 4.560 Theo bảng 4.13[1] , chọn chiều dài đai tiêu chuẩn : l = 2500 (mm) Theo công thức (4.15)[1] ta kiểm nghiệm đai về tuổi thọ. v 13,38  5,352  v s   imax  10  v s  i  l 2,5 2, Xác định các thông số của bộ truyền đai. - Tính lại khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l = 2500 mm theo công thức (4.6)[1] ta có   (2  8.2 ) a= 4 (180  560) (d1  d 2 ) = 2500 -  . với  = l -  . = 1337,61 2 2 (560  180) (d  d ) Δ= 2 1 = =190 2 2 1337,61 (1337,612 8.1902 )  640,63 mm a Do đó 4 * Góc ôm 1 .trên bánh đai nhỏ Theo công thức (4.7)[1] ta có 57.(d2  d1) 57  560 180  146,19o 1  180   180  a 640,63  1   min  1200 thỏa mãn điều kiện 3.Xác định số đai z: -Số đai z được tính theo công thức 4.16[1] : Pdc .K d z= Po .C .Cl .Cu .C z Theo bảng 4.7 (tttk) với đặc tính làm việc êm và số ca làm việc là 2 chọn Kđ = 1,2( hệ dẫn động cơ nhóm II ) C : hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm  1 Theo [1] trang 61 ta tính được: C  0 .915 với  1  146,19 0 l 2500 Với = 1,47  theo bảng 4.16 [1] suy ra C1=1,08 = 1700 l0 +, Cu : hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền Theo bảng 4.17[1] và u = 3,17 > 3 nên Cu = 1,14 +, [P0] : công suất cho phép (kw).
Tra bảng 4.19[1] → [P0] =3,1 kw Với v= 13,38 m/s và d1=180 (mm) P 2,79    0,9 [P0 ] 3,1 +Cz : hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các dây đai Theo bảng 4.18[1] Cz ≈ 1 khi Pdc/[P0] = 0,9 2,79.1,2 Do đó z  0,96 3,1.0,915.1,08.1,14.1 Vậy chọn z = 1 * Chiều rộng đai : Theo công thức 4.17[1] và bảng 4.21[1]: Ta có : B = (z – 1).t +2.e = (1 -1).15 + 2.10 = 20 (mm) * Đường kính ngoài của bánh đai da = d1 + 2.ho = 180 + 2.3,3 = 186,6 (mm) 4, Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục. -Lực căng bánh đai. Theo công thức (4.16)[1]. 780.Pdc .K d Fo = + Fv v.C .z Trong đó : Fv = qm.v2 (lực căng do lực li tâm gây ra ) với qm = 0,105 kg m ( theo bảng 4.22[1]. ) Fv = 0.105.13,382 = 18,79 (N) 780.2,79.1,2  18,79  231,1 N   F0  13,38.0,615.1 Vậy lực tác dụng lên trục : Theo công thức 4.21(tttk) : Fr = 2.Fo.z.sin(  1 2 ) = 2.231,1.1.sin(146,19 0 2 ) = 442,23 (N) 5, Bảng kết quả tính toán. Thông số Giá trị Đường kính bánh đai nhỏ d1(mm) 180 Đường kính bánh đai lớn d2(mm) 560 Chiều rộng bánh đai B(mm) 20 Chiều dài đai l (mm) 2500 Số đai z 1
Khoảng cách trục a (mm) 640,63 Lực tác dụng lên trục Fr (N) 442,23 II,THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CỦA HỘP GIẢM TỐC. A, Thiết kế bộ truyền cấp nhanh (Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng) +,Các thông số đầu vào. P1=2.62 kw n1=450,79 v/ph u1=7 T1=55504 N.mm 1, chọn vật liệu Theo bảng 6.1[1] chọn vật liệu cho cả 2 bánh là thép 45 ôi cải thiện Bánh nhỏ có độ rắn HB 241…285 có giới hạn bền σb1=850 Mpa và giới hạn chảy σch1=580 Mpa Bánh lớn có độ rắn HB 192…240 có giới hạn bền σb1=750 Mpa và giới hạn chảy σch1=450 Mpa 2,Xác định ứng suất cho phép. a, Ứng suất tiếp xúc cho phép. 0 (*) [ H ]   H lim K HL / S H Dựa vào bảng 6.2[1] với thép tôi cải thiện ta có : σ0Hlim=2HB +70 Ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với chu kì cơ sở. SH=1,1 hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc Chọn độ rắn :Bánh nhỏ 250 HB Bánh lớn 240 HB 0 → σ Hlim1=2.250+70 =570 Mpa σ0Hlim2= 2.240 +70 =550 Mpa +, KHL là hệ số tuổi thọ xác định theo công thức (6.3)[1]. N K HL  mH HO N HE Với mH : là bậc đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc, do HB
 2,6 5.4  N HE1  60.1.450,79.15000. 13.  0,63 6   191.10 8 8  2,6 5,4  N HE 2  60.1.64.39.15000. 13  0,63 6   27,3.10 8 8  N HE1  N HO1  K HL1  1 N HE 2  N HO 2  K HL 2  1 Thay vào(*) ta được 570.1  [ H ]1   518, 2 Mpa  1,1    [ H ]=500Mpa (vì bộ truyền bánh răng trụ răng 550.1  500 Mpa  [ H ]2   1,1  thẳng nên [σH]=min{[σH]1,[σH]2}) b, Ứng suất uốn cho phép. 0 [ F ]   F lim K FC K FL / S F Do trục quay 1 chiều nên KFC=1 Dựa vào bảng (6.2)[1] với thép 45 tôi cải thiện σ0Flim=1,8HB SF=1,75 → σ0Flim1=1,8.HB1=1,8.250=450 (Mpa) σ0Flim2=1,8.HB2=1,8.240=432 (Mpa) - KFL là hệ số tuổi thọ. theo công thức (6.4)[1] ta có. N FO K FL  mF N FE +,mF là bậc của đường cong mỏi mF=6 +, NFO :Số chu kì ứng suất cơ sở khi thử về uốn với thép NFO=4.106 Từ công thức (6.8)[1] ta có, mF T   60c   i  ni t i N FE T   max   2,6 5, 4  N FE1  60.1.450.79.15000. 16  0,66 6   144,6.10 8 8 144,6.106 N  20,7.106 N FE 2  FE1  u1 7 N FE1  N FO  K FL1  1  N FE 2  N FO  K FL 2  1 o lim F   S K FC K FL ; F Vậy : F
450 .1.1= 257,1 (Mpa) ;  [F]1 = 1,75 432  1  1  246,9(MPa) ; [F]2 = 1,75 c, Ứng suất quá tải cho phép. [σH]max=2,8.σch  [σH]max=2,8.450=1260 Mpa [σF]max=0,8.σch  [σF]max1=0,8.580=464 Mpa [σH]max2=0,8.450=360 Mpa 3, Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng. a, Khoảng cách sơ bộ trục. Theo công thức (6.15)[1] T1 K H a w1  K a (u1  1)3 [ H ]2 u1 ba Theo bảng 6.6[1] ta chọn ψba=0,3 Theo bảng 6.5[1] ta chọn ka=49,5 (răng thẳng )  bd  (u1  1).0,53 ba .  (7  1).0,53.3  1, 272 kHβ. Hệ số xét đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng. Tra bảng 6.7[1]  kHβ= 1.064 Với T1=55504 N.mm u1=7 ta có 55504.1,064 aw1  49,5(7  1) 3  191,2 5002.7.0,3 Ta chọn a  190mm b, Xác định các thông số ăn khớp . -chọn modun pháp theo công thức (6.17)[1] mn  (0,01  0,02)aw1  (1,9  3,80)(mm) - Chọn modun theo bảng 6.8[1] mn=2,5 -Số răng bánh nhỏ 1: Theo công thức (6.19)[1] ta có 2aw1 2.190 z1    19 m(u1  1) 2,5(7  1)  z2  z1.u1  19.7  133 Theo công thức (6.21)[1] tính lại khoảng cách trục. aw1  m( z1  z2 ) / 2  2,5(19  133) / 2  190(mm) *,Xác định hệ số dịch chỉnh. -Tính hệ số dịch tâm y. a 190 y  1  0,5. z1  z2    0,5.19  133  0 m 2,5  ky  0  Hệ số dịch chỉnh của cả 2 bánh là x1=x2=0
*Góc ăn khớp. Theo công thức (6.27)[1] ta có z .m.cos cos t  t 2 a1 Trong đó zt=z1+z2   200 19  133 .2.5.cos200  0,94 Vậy ; cos  t  2.190 0   t  20 4, Tính kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng trụ -răng thẳng. a, Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc. 2  H  Z m Z H Z 2T1K H (um  1) / (bw1um d w1 Trong đó : +, Zm –Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp. Tra bảng 6.5[1] ta có Zm=274 (Mpa)1/3 +, ZH – Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc Z H  2 cos  b / sin 2 tw  2.1 / sin(2.20)  1,76 Vì bánh răng trụ răng thẳng nên ta có βb +,Zε - Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng. Z   (4    ) / 3 Theo công thức (6.38b)[1] ta có 1 1    [1,88  3, 2    ]cos  z1 z2  1 1     1,88  3,2     1,69  19 133   Z  (4    ) / 3  (4  1,69) / 3  0,877 +, dω1 đường kính vòng lăn bánh nhỏ. d w1  2aw1 / (u  1)  2.190 / (7  1)  47,5(mm) +, bω chiều rộng vành răng bω1=ψba.aω1=0,3.190=57 (mm) +, kH –Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc K H  K H  K H  K HV Với kHB=1,064 Vận tốc vành răng là  d n  .47,5.450,79 v  w1 1   1,12(m / s) 60000 60000 Theo bảng 6.13[1] chọn cấp chính xác 9 theo bảng (6.14),(6.15)[1] ta chọn được kHB=1,13 ,δH=0,004 , g0=73  H   H g 0v aw1 / um  0,004.73.1,12 190 / 7  1,7
Theo công thức (6.41)[1] ta có bd 1,7.57.47,5 K HV  1  H w1 w1  1   1,03 2T1 K H  K H 2.55504.1,064.1,13 K H  K H  K H K HV  1,964.1,13.1,03  1, 24  Ta tính được  H  274.1,76.0,877 2.55504.1,24.(7  1) / (57.7.47,52 )  467,75  Mpa  Theo công thức (6.1)[1] với v=1,12 m/s < 5 m/s thì Zv=1 với cấp chính xác động học là 9, chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8, khi đó cần gia công đạt đọ nhám Ra=2,5…1,25 µm do đó ZR=0.95 với da
[ F 1 ]'  257,1.1.1,016.1  216,2  Mpa    F 1 [ F 2 ]'  246,9.1.1,016.1  250,9( MPa )   F 2 Vậy bánh răng thỏa mãn điều kiện độ bền uốn. c,Kiểm nghiệm độ bền quá tải. K qt  Tmax / T  1,4  H max   H K qt  467,75.. 1,4  553,45( MPa )  [ H ]max Ta cã  F 1max   F 1 K qt  68,1.1, 4  95,34( MPa )  [ F 1 ]max  F 2 max   F 2 K qt  78,3.1,4  110,46( MPa )  [ F 2 ]max Vậy bánh răng thỏa mãn điều kiện quá tải. 5, Các thông số và kích thước bộ truyền bánh răng cấp nhanh. -Kho¶ng c¸ch trôc: aw1  190(mm) -M«®un ph¸p : m=2,5 (mm) -ChiÒu réng vµnh r¨ng bw1  57(mm) -TØ sè truyÒn: u1=7 -Sè r¨ng: z1=19 ; z2=133 -HÖ sè dÞch chØnh : x1= x2=0 Theo b¶ng 6.11/104 [I] ta cã: + §êng kÝnh vßng chia: d1=mz1=2,5.19=47,5(mm); d2=mz2=2,5.133=332,5(mm) d a1  d1  2  49.5(mm) + §êng kÝnh ®Ønh r¨ng: d a 2  d 2  2  334,5(mm) d f 1  d1  2,5  45(mm) + §êng kÝnh ch©n r¨ng: d f 2  d 2  2,5  330(mm) 6. TÝnh c¸c lùc t¸c dông 2T1 2.55504 Ft 1    2337( N ) d w1 47,5 Fr1  Ftg  2337.tg 200  850,6( N ) t B, Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm, (bánh răng trụ -răng nghiêng) +, Các thông số đầu vào P2=2.52 kw n2= 64,39 v/ph u2=3,93 T2=373754 N.mm Vì hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm nên. P’2=2.62 kw T’2=186877 N.mm
1, Chọn vật liệu. Để đảm bảo tính thống nhất hóa ta chọn vật liệu cho bánh răng cấp chậm như bánh răng cấp nhanh, thép 45 tôi cải thiện. 2, Xác định ứng xuất cho phép. Vì chọn vật liệu như bộ truyền cấp nhanh nên N N KHL= m H HO và KFL= m F FO N HE N FE Với mH = 6; mF = 6; 6 NFO1 = NFO2 = 4.106; NHO1 = 17,1.10 ; NHO2 = 15,5.106; NFE1 = 177,4.106; NHE1 = 187,33.106; NFE2 = 46,68.106; NHE2 = 49,3.106;  NHE1> NHO1 ; NHE2> NHO1  KHL1 = KHL2 = 1; NFE1> NFO1 ; NFE2> NFO1  KFL1 = KFL2 = 1; H  1  518,2(MPa) F  1  257,1(MPa) Vậ y Vµ H  2  500(MPa) F  2  246,9(MPa) Vì bánh răng trụ răng nghiêng  H  1  H  2 = 518,2  500 =509,1 (MPa)  H  = 2 2 Và [H]max = 2,8.450=1260 Mpa [F]max1 = 0,8.580 = 464 Mpa ; [F]max2 = 0,8.450 = 360 Mpa 3, Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng. a, khoảng cách sơ bộ trục. T2 .K H a w 2  K a .(u 2  1). 3 (công thức 6.15[1]) 2   H  .u1. ba Víi: T2: Momen xoắn trên trục chủ động , N.mm ; T’2 = 186877 N.mm Ka: hệ số phụ thuộc vào vật liệu bánh răng và cặp bánh răng ; K a= 43 (vật liệu thép-thép, bánh răng nghiêng). ba = bw/aw là hệ số chiều rộng vành răng theo bảng 6.6[1] do bộ truyề n bánh răng đặt không đối xứng so với các ổ trục nên chọn ba = 0,2 ; bd = 0,53.ba.(u2+1) = 0,53.0,2.(3,93 +1 ) = 0,52 (công thức 6.16[1]) Tra bảng (6.7)[1], ta có: KH = 1,062 186877.1,062  210,15  mm  a 'w = 43.(3,93+1). 3 509,12. 3,93.0,2 Lấy a w 2 = 225 (mm) b, Xác định các thông số ăn khớp.
+, Để đảm bảo tính thống nhất hóa trong thiết kế ta chọn modun cấp chậ m bằng cấp nhanh mn = m = 2,5 mm +, chọn sơ bộ  = 20o  Theo công thức 6.31[1] số răng bánh nhỏ là : 2a .Cos 2.225.Cos20o z1 = Z 1   2   34.3  chọn z1 = 35 răng m  u 2  1 2,5.  3,93  1  Số răng bánh lớn là: z2 = u.z1 = 3,93.35 = 137.55  chọn z2 = 138 răng +, Tính chính xác tỉ số truyền um = z2/z1 = 138/35 = 3,94; +, Tính chính xác  theo 6.32[1] m.  z1  z 2  2,5.  35  138  Cos  =   0,96 2.a 2 2.225   = 16,26 = 16o15’36”; +, Chiều rộng bánh răng : bw = ba .aw = 0,2.225 = 45 (mm) ; 4. Tính kiểm nghiệm độ truyền bánh răng trụ răng nghiêng a, KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc H Theo c«ng thøc (6.33)[1] : = ZM ZH Z 2.T2' .K H .(u 2  1) b w 2 .u 2 .d 2 2  Trong ®ã : ZM : HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng c¬ tÝnh vËt liÖu, víi cÆp vËt liÖu b¸nh r¨ng thÐp - thÐp ZM =274 Mp1/3 ZH : HÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc; 2 cos b  ZH = sin 2 tw Trong ®ã: +, tg  b = cos  t.tg  +, Răng nghiêng không dịch chỉnh  tw =  t = tg20o tg  51,30 arctg =arctg o tg tg16.26  tg  b = cos51,3o.tg16,26o b  = 0,18 =10,33 o ; 2 cos10,33o  1.43  ZH = sin 2.51,3o Z : HÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng;
b  .sin  45.sin16,26 o  =   1.6  1 m 2,5.  Z = 1 /   1 / 1,77  0,75 Víi:  = [1,88 - 3,2(1/z1 + 1/z2)].cos  = 1,88 - 3,2(1/35 + o 1/138)cos16,26 = 1.77 KH : HÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc; KH = KH. KHVKH ; KH : hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc; (b¶ng 6.7[1]) KH = 1,116; KHV : hÖ sè t¶i träng ®éng trong vïng ¨n khíp  .b .d K Hv  1  H w w 2 2.T2 K H .K H 2.a w2 2.225 = = 91,28 mm víi : dW2 = u 2 +1 3,94 +1 .d w 2 .n 2 .91,28.64,39 v   0,31 60000 60000 m/s v× v < 4 m/s tra b¶ng 6.13[1] chän cÊp chÝnh x¸c 9 KH : hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng ®ång thêi ¨n khíp; KHα = 1,13; a w2 225  H  H .g o .v.  0,002.73.0,31.  0,34 m/s u2 3,93 (tra b¶ng 6.15 r¨ng nghiªng ®îc :H =0,002 ) (tra b¶ng 6.16 cÊp chÝnh x¸c lµ cÊp 9 ®îc :go =73 )  0,34.45.91,28 K Hv  1   1,003 2.186877.1,062.1,13  KH =1,062.1,13.1,003 = 1,204 bw : ChiÒu réng vµnh r¨ng; bω = 45 mm dw2 : §êng kÝnh vßng chia cña b¸nh chñ ®éng; dw2 = 91,28 mm T2 = 186877 N.mm H = 274. 1,43.  2.186877.1,204.(3,93  1)  360,6  Mpa  0,75. 45.3,93.(91,28)2 +, TÝnh chÝnh x¸c øng suÊt cho phÐp   H 