thiết kế chi tiết dạng trục của hộp giảm tốc, chương 2

Chia sẻ: Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

251
lượt xem 82
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tính toán bộ truyền cấp nhanh (bánh răng côn). 1.Chọn vật liệu. Để thống nhất hoá vật liệu, chọn vật liệu hai cấp (cấp nhanh và cấp chậm) như nhau, theo bảng (6.1) tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1; với chế độ làm việc chịu va đập vừa, ta chọn vật liệu: Bánh nhỏ : Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: thiết kế chi tiết dạng trục của hộp giảm tốc, chương 2

Chương 2: TÝNH TO¸N THIÕT KÕ CHI TIÕT M¸Y I,TÝNH Bé TRUYÒN B¸NH R¡NG TRONG HéP GI¶M TèC A.TÝnh to¸n bé truyÒn cÊp nhanh (b¸nh r¨ng c«n). 1.Chän vËt liÖu. §Ó thèng nhÊt ho¸ vËt liÖu, chän vËt liÖu hai cÊp (cÊp nhanh vµ cÊp chËm) nh- nhau, theo b¶ng (6.1) tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ tËp 1; víi chÕ ®é lµm viÖc chÞu va ®Ëp võa, ta chän vËt liÖu: B¸nh nhá : ThÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n HB 241 . . 285. Cã : b1 = 850 Mpa. ch 1 = 580 MPa. B¸nh lín : ThÐp 45, t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n HB 192 . . 240. Cã : b2 = 750 Mpa. ch 2 = 450 MPa. 2. X¸c ®Þnh øng suÊt cho phÐp . + øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp :  H    H lim S H Z R Z V K xH K HL ;  +øng suÊt uèn cho phÐp :  F    F lim S F YR YS K xF K FC K FL ;  TÝnh s¬ bé chän : ZRZVKxH = 1   H    H lim K HL S H ;  YRYSKxH = 1 vµ KFC =1 (do ®Æt t¶i mét chiÒu)   F    F lim .K FL S F ;  + Dùa vµo b¶ng (6.2) tttk hd® c¬ khÝ tËp 1,víi thÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n bÒ mÆt 180 . . 350 HB,ta chän ®é r¾n bÒ mÆt : B¸nh nhá HB = 245 B¸nh lín HB = 230  oHlim1 = 2.HB 1+ 70 = 2.245 + 70 = 560 Mpa ; oFlim1 = 1,8.HB1 = 1,8 . 245 = 441 Mpa ;  oHlim2 = 2.HB1 + 70 = 2. 230 + 70 = 530 Mpa ;
oFlim2 = 1,8 . HB1 = 1,8 . 230 = 414 Mpa ; + KHL, KFL : lµ hÖ sè tuæi thä x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : KHL= m N HO N HE H KFL= mf N FO N FE Víi : mH ;mF : lµ bËc ®-êng cong mái khi thö vÒ tiÕp xóc vµ uèn,do HB < 350  mH = 6. NHO: Sè chu k× thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ tiÕp xóc. NHO1 =30 . HB12,4  30.245 2, 4  1,62.10 7 NHO2 =30 . HB22,4  30.230 2,4  1,40.10 7 NFO : sè chu k× øng suÊt c¬ së khi thö vÒ uèn : NFO = 4.106 ; NHE ;NFE : sè chu k× thay ®æi øng suÊt t-¬ng ®-¬ng : N HE  60.c.ni .  t i . Ti / T1  .t i / t CK 3  5 3 N HE 2  60.1.339.1650013  (0,8) 3 .   27,4.10 7 ;  8 8 N HE1  u1 N HE 2  11,5.10 8 ;  NHE1 > NHO1 => KHL1 = 1 NHE2 > NHO2 => KHL2 = 1 N FE  60.c.(ni / u i ).  t i . Ti / T1  m F .t i / t ck  5 3 N FE 2  60.1.339.16500.16  (0,8) 6 .   24,2.10 7  8 8 N FE1  u1 .N FE 2  10,1.10 8  NFE1 > NFO => KFL1 = 1 NFE2 > NFO => KFL2 = 1 + SH ;SF : HÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ tiÕp xóc vµ uèn, tra b¶ng (6.2), ta cã SH =1,1. SF =1,75. Thay vµo ta ®-îc :  H    H lim K HL S H ;  560.1  [H]1 =  509MPa ; 1,1 530.1 [H]2=  481,8MPa 1,1  F    F lim .K FL  SF ;
441.1  [F]1 =  252 MPa ; 1,75 414.1 [F]2=  236,5MPa ; 1,75 + øng suÊt qu¸ t¶i cho phÐp : [H]max=2,8. ch  [H]max1=2,8.580 = 1624 Mpa ; [H]max2=2,8.450 = 1260 Mpa ; [F]max= 0,8.ch  [F]max1= 0,8.580 = 464 Mpa ; [F]max2=0,8.450 = 360 Mpa ; 3. TÝnh to¸n th«ng sè cña cÊp nhanh V× bé truyÒn lµ bé truyÒn b¸nh c«n r¨ng th¼ng nªn :  H   min H 1 ,  H 2   481.8MPa a,x¸c ®Þnh s¬ bé chiÒu dµi c«n ngoµi Revµ ®-êng kÝnh chia ngoµi de Theo c«ng thøc (6.52a),ta cã chiÒu dµi ®-êng kÝnh chia ngoµi cña b¸nh nhá (b¸nh chñ ®éng): Re = K R . u 2  1.3 T1 .K H / (1  Ke) K be .u. H 2  ; Trong ®ã: + KR : hÖ sè phô thuéc b¸nh r¨ng vµ lo¹i r¨ng,víi bé truyÒn b¸nh c«n r¨ng th¼ng b»ng thÐp  KR = 0,5.Kd = 0,5.100 =50 MPa1/3 (do Kd = 100 Mpa1/3 ) ; + KH : hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng b¸nh r¨ng c«n ; Kbe: hÖ sè chiÒu réng vµnh r¨ng, Kbe= b = 0,25..0,3, do u1 = 4,25 > 3  Kbe = 0,25 ; Re Theo b¶ng 6.21, víi: Kbe.u1/( 2 - Kbe) = 0,25.4,2/(2 - 0,25) = 0,6; æ ®òa ; ta ®-îc : KH = 1,13; + T1 =25960 MPa:m«men xo¾n trªn trôc I ; + [H]=481,8 Mpa. VËy :
25960.1,13 Re = 50. 4,25 2  1 3  118,2mm 1  0,25.0,25.4,25.481,82 + §-êng kÝnh chia ngoµi cña b¸nh r¨ng c«n chñ ®éng lµ : 2.R e 2.118,2 d e1    54,2 mm u1  1 2 4,25 2  1 b, X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp : + Sè r¨ng b¸nh nhá : Tõ de1 =54,2 mm vµ tØ sè truyÒn u1 = 4,25,tra b¶ng (6.22),ta cã :z1p =16 ; Víi : HB 1,HB1 < HB 350 ;  z1 = 1,6.z1p = 1,6.16 = 25,6 ta chän z1 =25 r¨ng ; dùa vµo b¶ng (6.22); chän hÖ sè dÞch chØnh ®èi xøng : x1 =0,3 ; x2 =- 0,3; + §-êng kÝnh trung b×nh vµ m« ®un trung b×nh: dm1 = ( 1- 0,5.Kbe)de1 = (1- 0,5.0,25).54,2 = 47,425 mm mtb=dm1/z1 = 47,425/25 = 1,9 mm + M« ®un vßng ngoµi: theo (6.56) : mte = mtb/(1- 0,5Kbe) = 1,9/(1- 0,5.0,25) = 2,17 mm Theo b¶ng( 6.8), lÊy theo trÞ sè tiªu chuÈn: mte = 2,25 mm ; Do ®ã : M« ®un trung b×nh tÝnh l¹i lµ: mtb = mte.(1 – 0,5.Kbe) = 2,25.(1- 0,5.0,25) =1,97 mm §-êng kÝnh trung b×nh tÝnh l¹i lµ: dm1= mtb .z1 =1,97.25 =49,25 mm ; §-êng kÝnh chia ngoµi : dm1= mte .z1 =2,25.25 = 56,25 mm ; + Sè r¨ng b¸nh lín : z2 = u1.z1 = 4,25. 25 = 106,3 . LÊy z2 = 106 r¨ng Tû sè truyÒn thùc lµ : u1 = z2/z1 = 106/25 =4,24 Sai sè tû sè truyÒn: u  ut 4,24  4,25 u  100%  .100%  0,24%  4% u 4,25
+Gãc c«n chia: 1 = arctg(z1/z2) = arctg(25/106) = 13,270 2 = 90 - 1 = 76,730’ + ChiÒu dµi c«n ngoµi : Re = 0,5.mte z1 2  z 2 2  0,5.2,25. 25 2  106 2  122,5mm + §-êng kÝnh chia ngoµi cña b¸nh r¨ng c«n lín : d e2 = z2.mte =106. 2,25 = 238,5 mm 4. KiÓm nghiÖm bé truyÒn r¨ng c«n : a, øng suÊt tiÕp xóc : Theo c«ng thøc (6.58) : 2.T1 K H u m  1 2 H = Z M Z H Z . 2  [H] ;(1) 0,85.b.d m1u m Trong ®ã : + ZM : hÖ sè kÓ ®Õn c¬ tÝnh cña vËt liÖu b¸nh r¨ng ¨n khíp, vËt liÖu thÐp-thÐp, tra b¶ng (6.5 ), ta cã : ZM =274 MPa1/3 + ZH : hÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc, tra b¶ng (6.12); ta cã : ZH =1,76 (víi =0 vµ x1 + x2 =0 ); + Z: hÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng: Z = ( 4    ) / 3 trong ®ã: theo (6.60) cã ; (do   0 )   1 1    1 1    1,88  3,2 Z    1,88  3,2     1,72   1 Z 2    25 106  Theo (6.59a), b¸nh r¨ng c«n th¼ng : Z = (4    ) / 3 = (4  1,72) / 3  0,87 ; + KH :hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc; Theo (6.61) : KH = KH.KH.KH Víi : KH: hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu cña t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng; tra b¶ng (6.21), ta ®-îc: KH =1,13; KH: hÖ kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng ®éng thêi ¨n khíp; b¸nh r¨ng c«n th¼ng KH = 1;
KHV: hÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp ; KHV =1 + H .b.dm1 /(2.T1 . KH . KH ); Trong ®ã : VËn tèc vßng : v = .dm1.n1/60.1000 = 3,14.49,25.1420/60.1000 = 3,66 m/s Theo b¶ng (6.13) ta dïng cÊp chÝnh x¸c 8 . Theo b¶ng (6.15): H =0,006 (r¨ng th¼ng kh«ng v¸t ®Çu r¨ng ), Theo b¶ng (6.16) víi cÊp chÝnh x¸c 8, tra ®-îc g0 = 56 ; Theo c«ng thøc (6.64), ta cã: H =H.g0.v. d m1 (u  1) / u  0,006.56.3,66 49,25(4,25  1) / 4,25  9,59 tra b¶ng (6.17) cã : H < max ; ChiÒu réng vµnh r¨ng: b = Kbe.Re = 0,25.118,2 = 29,55mm, chän b= 30 mm ;  Theo c«ng thøc (6.63):  K Hv  1   H .b w .d w 22  1  9,59.30.49,25  1,24 2.TI K H .K H 2.25960.1,13.1 KH =1+H.b.dm1/(2.T1.KH.KH) = 1 + 9,59. 30. 49,25/(2.25960.1,13.1) = 1,245 ; Do ®ã : KH = 1. 1,13. 1,24 = 1,4 Thay c¸c gi¸ trÞ võa tÝnh vµo (1) ta cã : 2.25960.1,4. 4,25 2  1 H = 274.1,76.0,87.  462 MPa ; 0,85.30.49,25 2 .4,25 + TÝnh chÝnh x¸c øng suÊt cho phÐp  H    H lim S H Z R Z V K xH K HL  v< 5 m/s nªn : Zv= 1; Ra = 2,5…1,25 m nªn : ZR= 0,95 da
 cÆp b¸nh r¨ng c«n tháa m·n bÒn tiÕp xóc ;