Đồ án: Thiết kế hộp giảm tốc hai cấp tốc độ

Chia sẻ: Le Van Hieu | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:62

Thêm vào BST

Báo xấu

583
lượt xem 151
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo luận văn - đề án 'đồ án: thiết kế hộp giảm tốc hai cấp tốc độ', 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: Đồ án: Thiết kế hộp giảm tốc hai cấp tốc độ

LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP Đ ồ án Thiết kế hộp giảm tốc hai cấp tốc độ
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ........................................... 6 Em xin chân thành cảm ơn ! ................................. 6 NH ẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN .................... 7 Giáo viên hướng dẫn: ...................................... 7 THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI ................... 7 Lược đồ dẫn động ......................................... 7 5- Băng tải .............................................. 8 Số liệu cho trước : ......................................... 8 Khối lượng thiết kế ........................................ 9 PHẦN I : ............................................... 9 CH ỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN ............... 9 Trong đó nbt : số vòng quay trên băng tải ........................ 9 60 1000  v 60 1000    229 vg Ta có nbt  = ...................... 9 ph  D   Trong đó v : vận tốc băng tải ................................. 10 PII = PI.Error! Objects cannot be created from editing field codes.= 12.86.0,97.0,99 = 12.3 ( KW) ................................. 11 PIII = PII.Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 12.3.0,97.0,99 = 11.8( KW) .................................. 11 1.7. Xác định mômen xoắn trên các trục ........................ 11 Bảng 1: ............................................... 12 PHẦN II: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI ...................... 12 2.1. Chọn loại đai ........................................ 12 2.2. Xác định các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền đai......... 12 2.2.1. Xác đ ịnh đường kính bánh đai nhỏ D 1 ...................... 13 2.2.2. Xác đ ịnh đường kính bánh đai lớn D2 ...................... 13 2.2.3. Xác đ ịnh tiết diện đai.................................. 13 2.3. Chọn sơ bộ khoảng cách trục A ........................... 14 2.4. Tính chiều dài đai L theo khoảng cách sơ bộ A ................ 14 L = 2.A + Error! Objects cannot be created from editing field codes.(D2 + D1) + Error! Objects cannot be created from editing field codes. .......... 14 2.5. Xác định chính xác khoảng cách trục A theo L = 2000 mm ........ 14 A = Error! Objects cannot be created from editing field codes. .............................................. 14 2.6. Kiểm nghiệm góc ôm .................................. 15 2.7. Xác định số đai cần thiết ................................ 15 1000.13, 4 1000.Pct Z = = 3,37 ........... 15 21, 76.1,91.0,8.0,94.0,92.138 V .   p  .Ct .Cv .C .F  Lấy số đai Z = 3 ......................................... 15 2.8. Định các kích thước chủ yếu của bánh đai .................... 15 2.9. Tính lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục ................ 16
Bảng 2: các thông số của bộ truền đai ........................... 16 PHẦN III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG ............... 17 3.1. Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng nghiên ................ 17 3.1.1. Chọn vật liệu và cách nhiệt luyện cho bánh răng cấp nhanh ....... 17 3.1.2. Xác đ ịnh ứng suất cho phép, ứng suất uốn cho phép. ............ 17 Do đó với cả hai bánh KN’=KN”=1 ............................ 18 1 =0,43.580 = 249,4 N/ mm2 ................................. 18 (1, 4  1, 6)1.KN " 1, 5.206, 4.1  u 2   115 N/ mm 2 ..................... 19  n.K  n.K  3.1.3. Tính khoảng cách trục A ............................... 19 3.1.4. Tính vận tốc vòng v của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng ................................................. 19 3.1.5. Tính hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A ................. 19 3.1.6. Xác định mô đun, số răng và chiều rộng bánh răng ............. 20 3.1.7. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng ........................ 20 Hệ số dạng răng bánh nhỏ: y1 = 0,476 ........................... 21 Hệ số dạng răng bánh lớn: y2 = 0,517............................ 21 Ta thấy u2  u2 = 115 (N/mm2)  thoả mãn ..................... 21 3.1.8. Kiểm nghiệm sức bền bánh răng khi chịu quá tải đột ngột ........ 21 3.1.9. Các thông số hình học cơ bản của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiên: .................................................... 22 3.1.10. Lực tác dụng lên trục................................. 23 3.2. Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng cấp chậm ........ 23 3.2.1. Chọn vật liệu và cách nhiệt luyện cho bánh răng cấp chậm ........ 23 3.2.2. Xác đ ịnh ứng suất tiếp xúc, ứng suất uốn cho phép với bộ truyền cấp nhanh ................................................ 24 Ntd1 = 60.1.24960.505 = 75,6.107 .............................. 24 Từ trên  K’N = K”N = 1 ................................... 24 Theo bảng (3-9) ta có Notx = 2,6 HB .......................... 24 N1tx= 2,6.200 = 520 N/mm2 ................................ 24 N2tx = 2,6.190 = 442 N/mm2 ................................ 24 1 =0,43.580 = 249,4 N/ mm2 ................................. 24 Ứng suất uốn cho phép của .................................. 25 3.2.3. Tính khoảng cách trục A ............................... 25 1445 Trong đó: i = Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 505 = 2,86: tỉ số truyền ........................................ 25 N = 12,86 (KW): công suất trên trục 1 ........................... 25 3.2.4. Tính vận tốc vòng v của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng ................................................. 25 3.2.5. Tính hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A ................. 25
3.2.6. Xác đ ịnh mô đun, số răng và chiều rộng bánh răng ............. 26 3.2.7. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng ........................ 26 Hệ số dạng răng bánh nhỏ: y1 = 0,476 ........................... 27 Hệ số dạng răng bánh lớn: y2 = 0,517............................ 27 Ta thấy u2  u2 = 83 (N/mm2)  thoả mãn...................... 27 3.2.8. Kiểm nghiệm sức bền bánh răng khi chịu quá tải đột ngột ........ 27 3.2.9. Các thông số hình học cơ bản của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng .................................................... 28 3.2.10. Lực tác dụng lên trục: ................................ 29 PHẦN IV: TÍNH TOÁN TRỤC .............................. 29 4.2 Tính sức bền trụcError! Objects cannot be created from editing field codes. 30 4.2.1. Tính đường kính sơ bộ của trục .......................... 30 P1 = 12,86 (KW) ......................................... 30 P2 = 12,3 (KW) .......................................... 30 P3 = 11,8 (KW) .......................................... 30 4.2.2. Tính gần đúng các trục ................................ 30 Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên các bánh răng: ................... 31 Các lực tác dụng lên trục I ................................... 34 +Tính caùc phaûn löïc ôû caùc goái truïc RAy,RBy,RAx,RBx ................ 34 M X  P ............................................... 35 Tieát dieän n-n ........................................... 35 Mu(m-m)= 1220602  0, 75.2 .................................... 35 Mx=232604 N.mm........................................ 38 M uy  RDx .c = 45158,4 N.mm ................................. 38 +Mtd= (127332, 3)2  0, 75(232604)2  238310,7( N .mm) ................. 38 Trong đó : n hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp................ 40 Vì trụ quay nên ứng suất pháp biến đổi theo chu kỳ đối xứng ............ 40 m giá trị trung bình ứng suất pháp .............................. 40 W = 2730 (mm3), wo = 5910 (mm3); b  h = 24  14 .................. 41 Theo bảng (7-4) lấy  = 0,86;  = 0,75 .......................... 41 Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 2,23; Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 2,53 ............ 42 W = 10650 (mm3), wo = 22900 (mm3); b  h = 16  10 ................ 42 Theo bảng (7-4) lấy  = 0,82;  = 0,70 .......................... 42 Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 2,23; Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 2,53 ............ 43 W = 14510 (mm3), wo = 30800 (mm3); b  h = 18  11 ................ 43 Theo bảng (7-4) lấy  = 0,78;  = 0,67 .......................... 43 Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 2,23; Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 2,53 ............ 43
W = 24300 (mm3), wo = 51200 (mm3); b  h = 20  12 ................ 44 Theo bảng (7-4) lấy  = 0,76;  = 0,65 .......................... 44 Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 2,23; Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 2,53 ............ 44 PHẦN V : TÍNH THEN ................................... 45 5.1. Tính then lắp trên trục I ................................ 45 Chiều dài then l = 0,8.lm .................................... 45 d = Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 11,98 (N/mm2) < d .......................................... 46 Như vậy trục II thoả mãn điều kiện bền dập và bền cắt ................ 46 5.3. Tính then lắp trên trục III ............................... 46 d = Error! Objects cannot be created from editing field codes. = Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 36,757 < d ...... 47 c = Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 13,89 < c .................................................... 47 PHẦN VI: THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC ........................ 47 6.1. Chọn ổ lăn .......................................... 47 6.2. Chọn kiểu lắp ổ lăn .................................... 51 6.3. Cố định trục theo phương dọc trục ......................... 51 6.4. Che kín ổ lăn ........................................ 51 6.5. Bôi trơn ổ lăn ........................................ 51 + ở cạnh ổ : d1 = 0,7.dn = 0,7.20 = 14 mm ......................... 60 PHẦN VIII: NỐI TRỤC ................................... 54 PHẦN IX: BÔI TR ƠN HỘP GIẢM TỐC ....................... 62 Lời kết: ............................................... 62 Nguyễn H ùng Cường ..................................... 62 MỤC LỤC ............................................ 63
LỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học chi tiết máy là một môn học rất cần thiết cho sinh viên nghành cơ khí nói chung để giải quyết một vấn đề tổng hợp về công nghệ cơ khí, chế tạo máy. Mục đích là giúp sinh viên hệ thống lại những kiến thức đã học, nghiên cứu và làm quen với công việc thiết kế chế tạo trong thực tế sản xuất cơ khí hiện nay. Trong chương trình đào tạo cho sinh viên, nhà trường đã tạo điều kiện cho chúng em được tiếp xúc và làm quen với việc nghiên cứu : “ thiết kế hộp giảm tốc hai cấp tốc độ”. Do lần đầu tiên làm quen thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp, còn có những mảng chưa nắm vững cho nên dù đã rất cố gắng, song bài làm của em không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cô, giúp em có được những kiến thức thật cần thiết để sau này ra trường có thể ứng dụng trong công việc cụ thể của sản xuất. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô trong bộ môn và đặc biệt là thầy Nguyễn Đức Thắng đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành nhiệm vụ của mình. Em xin chân thành cảm ơn ! Huế ngày..........tháng..........năm 2011 Sinh viên: Lê Văn Hiếu B
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... Huế ngày..........tháng........năm 2011 Giáo viên hướng dẫn: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Lược đồ dẫn động
1- Động cơ điện 2- Bộ truyền đai thang 3- Hộp giảm tốc 4- Nối trục 5- Băng tải Số liệu cho trước : Mootrên băng tải 1 50 Nm Mx Vận tốc băng tải 2 V 3 m/s Đường kính tang quay 3 D 250 mm Thời gian phục vụ 4 5 Số ngày trong tháng 5 26 Số ca trong ngày 6 2 Số giờ một ca 7 8h
Khối lượng thiết kế 01 Bản thuyết minh ( A4 ) 1 01 Bản vẽ lắp hộp giảm tốc ( A0 ) 2 01 Bản vẽ chế tạo ( A3 ) : Nắp ổ trên trục I 3 PHẦN I : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1. Công suất cần thiết Gọi Pt là công suất làm việc trên trục máy công tác ( KW ) Pct là công suất cần thiết ( KW )  là hiệu suất truyền động. Pt Ta có: Pct = (1)  Công thức công suất làm việc trên trục công tác : M x nbt  Pt  975 : số vòng quay trên băng tải Trong đó nbt 60 1000  v 60 1000    229 vg Ta có nbt  = ph  D  
Trong đó v : vận tốc băng tải D : đường kinh băng tải   Pt   11.7 KW 975 H iệu suất chung được tính theo công thức: •   1.22 .33.4 Theo bảng (2-1). - Hiệu suất bộ truyền đai 1 = 0,96 - Hiệu suất bộ truyền bánh răng  2  0,97 - Hiệu suất của một cặp ổ lăn 3 = 0,99 - Hiệu suất khớp nối. 4  1 =>  = 0,96.0,972.0,994.1= 0,87 Pt 11.7 =>Pct = = 13.4 KW   0,87 Vậy là ta cần chọn động cơ điện có Pđc  Pct 1.2. Chọn động cơ Động cơ phải có Pđc  Pct ; kết hợp các kết quả trên, tra (bảng 2P ) ta tìm được động cơ điện AO2 – 62 – 2 ( động cơ điện không đồng bộ ba pha ) công suất động cơ Pđc = 17 KW; số vòng quay của động c ơ: ndc = 2890 vg/ ph ( sách thiết kế chi tiết máy bảng 2P trang 322 ). 1.3. Phân phối tỷ số truyền Với động cơ đã chọn ta có: ndc = 2890 vg/ ph Pdc = 17 KW ndc 2890 Theo công thức tính tỷ số truyền ta có: ic = 12.6   nbt 229 ic = id.ibn.ibc Trong đó: ic- Tỷ số truyền chung id- Tỷ số truyền của bộ truyền đai inh- Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ cấp nhanh ich- Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng nghiêng cấp chậm Chọn trước id = 2 theo ( bảng 2-2)
ic 12.6  inh.ich= = = 6.3 2 id Với lược đồ dẫn động như đề cho ta chọn inh = 1,3.ich  ich = 2.2  inh = 1,3  2.2 = 2.86 1.4. Công suất động cơ trên các trục - Công suất động cơ trên trục I ( trục dẫn) là: PI = Pct.1 = 13.4.0,96 = 12.86( KW) - Công suất động cơ trên trục II là : PII = PI.  2 . 3 = 12.86.0,97.0,99 = 12.3 ( KW) - Công suất động cơ trên trục III là: PIII = PII.  2 . 3 = 12.3.0,97.0,99 = 11.8( KW) 1.6 tốc độ quay trên các trục idc 2890 - Tốc độ quay trên trục I là: n1 =  1445 ( vg/ ph)  id 2 n1 1445 - Tốc độ quay trên trục II là : n2 =  505 ( vg/ ph)  inh 2.86 n2 505 - Tốc độ quay trên trục III là : n3 = = 229 ( vg/ ph)  ich 2.2 1.7. Xác định mômen xoắn trên các trục - Mômen xoắn trên trục động cơ theo công thức : Pct 13.4 Mdc = 9,55.106. = 9,55.106. = 44300( N.mm) ndc 2890 - Mômen xoắn trên trục I là: PI 12.86 M1 = 9,55.106. = 9,55.106. = 84991( N.mm) n1 1445 - Mômen xoắn trên trục II là: PII 12.3 M2 = 9,55.106. = 9,55.106. = 232604( N.mm) 505 n2 - Mômen xoắn trên trục III là:
PIII 11,8 M3 = 9,55.106. = 9,55.106. = 492096 ( N.mm) n3 229 • Ta có bảng thông số sau: Bảng 1: Trục Động cơ I II III Thông số Công suất P ( KW) 17 12.86 12,3 11,8 Tỉ số truyền i 2 2,86 2,2 1 Vận tốc vòng n ( vg/ ph) 2890 1445 505 229 Mômen (N.mm) 44300 84991 232604 492096 PHẦN II: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI ( Hệ thống dẫn động dùng b ộ truyền đai thang ) 2.1. Chọn loại đai Thiết kế bộ truyền đai cần phải xác định được loại đai, kích thước đai và bánh đai, khoảng cách trục A, chiều dài đai L và lực tác dụng lên trục. Do công suất động cơ Pct = 17 KW và id = 2 và yêu cầu làm việc êm nên ta hoàn toàn có thể chọn đai thang. Ta nên chon loại đai làm bằng vải cao su vì chất liệu vải cao su có thể làm việc được trong điều kiện môi trường ẩm ướt ( vải cao su ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm ), lại có sức bền và tính đàn hồi cao. Đai vải cao su thích hợp ở các truyền động có vận tốc cao, công suất truyền động nhỏ. 2.2. Xác định các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền đai
2.2.1. Xác đ ịnh đường kính bánh đai nhỏ D 1 Từ công thức kiểm nghiệm vận tốc: n dc . .D1  Vmax = ( 30 ữ 35 ) m/s Vd = 60.1000 35.1000.60  D1   231 mm 2890.3,14 Theo ( bảng 5.14 ) và ( bảng 5.15 ) chọn D1 = 220 mm 2890.3,14.220  Vd = = 21,76( m/s) < Vmax = ( 30 ữ 35 ) 60000 2.2.2. Xác đ ịnh đường kính bánh đai lớn D2 Theo công thức ( 5 – 4 ) ta có đường kính đai lớn: D2 = id.D1.(1 – x ) Trong đó : id hệ số bộ truyền đai x: hệ số trượt truyền đai thang lấy x = 0,02 ( trang 84 sách TKCTM )  D2 = 2.220.( 1- 0,02) = 431 mm Chọn D2 = 450 mm theo ( bảng 5.15 ) Số vòng quay thực của trục bị dẫn: D1 .ndc ( công thức 5-8 trang 85 ) n’2 = ( 1 – x ). D2 220 n’2 = ( 1 – 0,02 ). .2890 = 1384 ( vg/ph) 450 n1  n  1455  1384 2 Kiểm nghiệm: .100% = .100% = 4,8% n  1455 n1 Sai số n nằm trong phạm vi cho phép ( 3 – 5 )%. 2.2.3. Xác đ ịnh tiết diện đai Với đường kính đai nhỏ D1 = 220 mm, vận tốc đai Vd = 21,76 ( m/s) và Pct = 13,4 (KW) tra bảng (5-13) ta chọn đai loại Á với các thông số sau (bảng 5-11): Sơ đồ tiết diện đai Ký hiệu Kích thước tiết diện đai a0 14 a h 10,5 h0 h a 17 a0
h0 4,1 F ( mm2) 138 2.3. Chọn sơ bộ khoảng cách trục A Theo điều kiện: 0,55.(D1+D2) + h  A  2.(D1+D2) ( Với h là chiều cao của tiết diện đai) Theo bảng (5-16) – trang 94, sách thiết kế chi tiết máy. Với : i = 2 chọn A = 1,2.D2 = 1,2. 450 = 540 (mm) 2.4. Tính chiều dài đai L theo khoảng cách sơ bộ A Theo công thức (5-1) D  D1 2  (D2 + D1) + 2 L = 2.A + 4. A 2 (450  220)2 3,14 =2.540 + .(450 + 220 ) + = 2156,4 (mm) 2 4.540 V Lại có u=  umax = 10 L Kiểm nghiệm số vòng chạy của đai trong 1 giây Kết hợp theo bảng (5-12) lấy L = 2000 (mm) Theo CT (5-20): V 21, 76 u= = = 7,8 < umax = 10 (m/s) 2800.10 3 L 2.5. Xác định chính xác khoảng cách trục A theo L = 2000 mm Theo công thức (5-2): 1 A = . 2.L   .D1  D2   2.L   .D1  D2 2  8.D2  D1 2    8  1 =   2.2000  3,14.(450  220)   2.2000  3,14.(220  450)   8.(450  220) 2  2 8    1  4000  3,14.670 2  8.(230) 2  = . 4000  3,14.670  8    1 1 = 1896  3172   8 (1896  1781)  459 mm 8 Kiểm tra điều kiện (5-19): 0,55.(D1 + D2) + h  A  2.( D1 + D2)
0,55.(220 + 450) + 10,5  459  2.(220 + 450) 379 (mm)  459 (mm)  1340 (mm) Khoảng cách nhỏ nhất mắc đai: Amin = A – 0,015.L = 459 – 0,015.2000 = 420 (mm) Khoảng cách lớn nhất để tạo lực căng: Amax = A + 0,03.L = 459 + 0,03.2000 = 510 (mm) 2.6. Kiểm nghiệm góc ôm Theo công thức (5-3) ta có: D2  D1 450  220 1 = 1800 - 0 0 .570 = 151,50 > 1200  Thoả mãn . 57 = 180 - A 459 2.7. Xác định số đai cần thiết Số đai cần thiết được xác định theo điều kiện tránh xảy ra trượt trơn giữa đai và bánh đai. • Chọn ứng suất căng ban đầu o = 1,2 N/mm2 và theo chỉ số D1 tra bảng ta có các hệ số: po = 1,91: ứng suất có ích cho phép ( bảng 5-17) C = 0,92 : Hệ số ảnh hưởng góc ôm ( bảng 5-18) : Hệ số ảnh hưởng chế độ tải trọng (bảng 5 -6) Ct = 0,8 : Hệ số ảnh hưởng vận tốc (bảng 5-19) Cv = 0,94 F = 138 mm2 : Diện tích tiết diện đai (bảng 5-11) V = 21,76 (m/s): Vận tốc đai  Số đai cần thiết: Theo công thức (5-22) có: 1000.13, 4 1000.Pct Z = = 3,37 21, 76.1,91.0,8.0,94.0,92.138 V .   p  .Ct .Cv .C .F  Lấy số đai Z = 3 2.8. Định các kích thước chủ yếu của bánh đai • Chiều rộng bánh đai: Theo công thức (5-23): B = (Z-1).t + 2.S Theo bảng (10-3) có : t = 20; S = 12,5
 B = (3-1).20 + 2.12,5 = 65 (mm) • Đường kính bánh đai: Theo công thức (5-24): + Với bánh dẫn: D n1 = D1 + 2.ho = 220 + 2.4,1 = 228,2 (mm) + Với bánh bị đẫn: Dn2 = D2 + 2.ho = 450 + 2.4,1 = 458,1 (mm) 2.9. Tính lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục • Lực căng ban đầu với mỗi đai: Theo công thức (5-25) ta có : So = o.F Trong đó: o : ứng suất căng ban đầu, N/mm2 F: diện tích 1 đai, mm2 .  So = 1,2.138 = 165,6 (N) • Lực tác dụng lên trục: 1 Theo công thức (5-26): Rd  3.So.Z.sin( ) 2 Với 1 = 151,5o ; Z=3 151, 5  Rd = 3.165,6.3.sin( ) = 1444,5 (N) 2 Bảng 2: các thông số của bộ truền đai Thông số Giá trị Bánh đai nhỏ Bánh đai lớn Đường kính bánh đai D1 = 220 (mm) D2 = 450 (mm) Đường kính ngoài bánh đai Dn1 = 228,2 (mm) Dn2 = 458,2 (mm) Chiều rộng bánh đai B = 65 (mm) Số đai Z = 3 đai Chiều dài đai L = 2000 (mm) Khoảng cách trục A = 459 (mm) 1 = 151,5o Góc ôm Lực tác dụng lên trục Rd = 1444,5 (N))
PHẦN III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 3.1. Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng nghiên 3.1.1. Chọn vật liệu và cách nhiệt luyện cho bánh răng cấp nhanh Bánh răng nh ỏ thép đã thường hóa: Giả thiết đường kính phôi: (100  300) Giới hạn bền kéo :  bk =580 N/ mm2 Giới hạn chảy :  ch =290 N/ mm 2 Độ rắn : HB=170  220 (chọn HB1=190) Bánh răng lớn thép 35 đã thường hóa: Giả thiết đường kính phôi: (300  500) Giới hạn bền kéo : bk =480 N/ mm2 Giới hạn chảy :  ch =240 N/ mm 2 Độ rắn : HB=140  196 (chọn HB1=160) Ta chọn phôi chế tạo bánh răng nghiên là phôi rèn… 3.1.2. Xác đ ịnh ứng suất cho phép, ứng suất uốn cho phép. Theo công thức (3.3) số chu kỳ làm việc tương đương của bánh răng là N td =60.u. t h .n Trong đó: n : là số vòng quay trong 1 phút của bánh răng t h : là thời gian làm việc của máy u : lá số lần ăn khớp 1 răng khi bánh răng quay 1 vong : u=1
số chu kỳ làm việc của bánh nhỏ. N td1 =60.1.24960.1445=216,4. 107 Số chu kỳ làm việc của bánh răng lớn N td2 =60.1.24960.505=75,6. 107 Theo bảng (3-9) ta chọn số chu kỳ cơ sở N 0 = 107 => N td1 > N 0 N td2 > N 0 Do đó với cả hai bánh KN’=KN”=1 Xác định ứng suất cho phép  p tx   0 Notx : KN’  Theo bảng (3-9) ta có  0 Notx =2,6 HB Vậy ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh răng nhỏ :  p  =2,6.190=494 N/ mm 2   N 1tx ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh răng lớn : 2   N 2tx =2,6.160 = 416 N/ mm  p  2 Để tính súc bền ta dùng trị số nhỏ là   N 2tx =416 N/ mm  p  -Xác định ứng suất ứng suất uốn cho phép: Vì phôi rèn, phép thường hóa nên hệ số an toàn n=1,5 . hế số tập trung ứng suất chân răng K  = 1,8 + giới hạn mỏi của bánh răng nhỏ. 1 =0,43.580 = 249,4 N/ mm2 + giới hạn mỏi của bánh răng lớn.  2 =0,43.480 = 206,4 N/ mm 2 Vì bánh răng quay 1 c hiều nên theo công thức (3.5) =>ứng suất uốn cho phép của bánh răng nhỏ :  0 .KN (1, 4  1, 6)1.KN ' 1,5.249, 4.1  u1   138,5 N/ mm 2   n.K  n.K  n.K  ứng suất uốn cho phép của bánh răng lớn :
(1, 4  1, 6)1.KN " 1, 5.206, 4.1  u 2   115 N/ mm 2  n.K  n.K  3.1.3. Tính khoảng cách trục A - Chọn sơ bộ hệ số tải trọng: K = 1,3 - chọn hệ số chiều rộng bánh răng: A = 0,4 2  1,05.106  KN áp dụng công thức(3-9): A  (i  1). 3  .     .i  A ..n    tx n1 1445 trong đó: i = = 2,86 tỷ số truyền = n2 505 n2 = 505 (vg/ph) số vòng quay trong 1 phút của bánh răng bị dẫn P = 12.86 (KW): công suất trên trục I  = 1,2 hệ số ảnh hưởng khản năng 2  1, 05.106  1, 3.12,86  A   2,86  1 = 145 (mm) chọn Asb =145 (mm) . 3   416.2,86  0, 4.1, 2.505 3.1.4. Tính vận tốc vòng v của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng - Vận tốc vòng của bánh răng trụ ăn khớp ngoài được tính theo công thức: (3-17)  .d 1 .n1 2. . Asb .n1 V= (m/s)  60.1000 60.1000.i  1 Với n1 số vòng quay trong 1 phút c ủa bánh dẫn: 2.3,14.145.1445 V= = 5,86 (m/s) 60.1000.(2,86  1) Theo bảng (3-11) ta chon cấp chính xác để chế tạo bánh răng là cấp 8 3.1.5. Tính hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A Vì bánh răng có độ cứng HB
Thấy tải trọng K = 1,45 khác so với hệ số tải trọng sơ bộ K sb = 1,3 nên ta tính lại K 1, 45 khoảng cách A: A = Asb 3 = 145 3 = 150 (mm) K sb 1,3 Chọn A = 150 (mm) 3.1.6. Xác đ ịnh mô đun, số răng và chiều rộng bánh răng Vì đây là bánh răng trụ răng răng nghiên nên ta tính mô đun pháp: • Xác định mô đun : mn = ( 0,01 ữ 0,02).A  mn = (0,01 ữ 0,02).150 = (1,5 ữ 3) Theo bảng (3-1) chọn mn = 2 • Tính số răng: Chọn sơ bộ góc nghiên  = 15o => cos   0, 96592 2. A cos  2.150.0, 96592 - Số răng bánh nhỏ: Z1 = = 37,1 (răng) = 2.(2,86  1) mn .(i  1)  Chọn Z1 = 37 (răng) - Số răng bánh lớn: Z2 = Z1.i = 38.2,86 = 108,7 (răng)  Chọn Z2 = 109 ( răng) ( Z1  Z 2 ).mn (37  109).2 Tính chính xác góc nghiên  : cos   = = 0,9733 2. A 2.150 =>  = 13o16o • Chiều rộng bánh răng lớn : b2 = A.A = 0,4.150 = 60 (mm) 2,5.mn 2, 5.2 Chiều rộng bánh răng thỏa mãn b >  21,8  sin13o16o sin  Chiều rộng bánh răng:- Chọn b1 = 65 (mm) - Chiều rộng bánh răng lớn nhỏ hơn chiều rộng bánh răng nhỏ khoảng 5 ữ 10 mm nên chọn b2 = 60 (mm) 3.1.7. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng 19,1.106.KN Theo công thức (3-3) có: u = y.mn 2 .nb Trong đó : K = 1,45: Hệ số tải trọng N: Công suất của bộ truyền (kW)