Tài liệu Đồ án Tính toán thiết kế chi tiết máy pdf

PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY
§ 2.1. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
2.1.1. Chọn loại xích:
Vì tải trọng nhỏ, vận tốc thấp, không yêu cầu bộ truyền phải làm việc êm.
Nên dùng xích con lăn.
2.1.2. Xác định các thong số của xích và bộ truyền:
 Chọn số răng đĩa xích:
Với . Chọn số răng đĩa dẫn:
Do đó, số răng đĩa bị dẫn:
 Xác định bước xích t:
Điều kiện đảm bảo chỉ tiêu về độ bền mòn của bộ truyền xích:
Trong đó, :Hệ số số răng đĩa dẫn
:Hệ số số vòng quay đĩa dẫn
(Chọn )

Với:
khoảng cách trục
Vậy,
Với
 Khoảng cách trục và số mắc xích:
Khoảng cách trục:
Số mắc xích:
Lấy số mắc xích chẵn . Tính lại khoảng cách trục:
]
Để xích không chịu lực căng quá lớn giảm a một lượng:
Do đó,
Số lần va đập của xích trong 1 giây:
Kiểm nghiệm xích về độ bền:
Tra bảng 5.2, tải trọng phá hỏng , khối lượng 1m xích
:hệ số tải trọng động ứng với chế độ làm việc nặng.
Với: (bộ truyền thẳng đứng)

Vậy,
: Vậy, Bộ truyền xích đảm bảo đủ
bền.
2.1.3. Xác định các thông số của đĩa xích và lực tác dụng lên trục:
 Đường kính đĩa xích:
Với:
Với:
Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích:
Trong đó: với .
Lực va đập trên 1 dãy xích:
Như vậy dùng thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB210 sẽ đạt được ứng suất tiếp
xúc cho phép [�] = 600Mpa → : đảm bảo được độ bền tiếp xúc
 Lực tác dụng lên trục:
Với: bộ truyền nghiêng 1 góc trên So với đường nằm ngang.
§2.2. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
2.2.1. Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ chữ V cấp nhanh:
 Chọn vật liệu
- Bánh nhỏ: thép 45 tôi cải thiện, đạt độ rắn HB
1
= 245,
.
- Bánh lớn: thép 45 tôi cải thiện, đạt độ rắn HB
2
= 230,
.
 Định ứng suất cho phép:
Theo bảng 6.2 với thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 180…350
HB
1
= 245, HB

2
= 230
Theo 6.5, , do đó:
Theo 6.7,

. Do đó, K
HL2
= 1
Suy ra: N
HE1
> n
ho1
. Do đó, K
HL1
= 1
Theo công thức 6.1.a, sơ bộ xác định được:
Cấp nhanh sử dụng răng chữ V, theo 6.12:
Cấp chậm dùng răng thẳng và tính N
HE
đều lớn hơn N
HO
nên K
HL
= 1. Do đó:


Do đó: , tương tự
Bộ truyền quay một chiều: ta có:
Ứng suất quá tải cho phép:
2.2.3. Tính toán cấp nhanh: bộ truyền bánh trụ chữ V

 Xác định sơ bộ khoảng cách trục:
Trong đó, với bánh răng chữ V:
Chọn

Lấy
 Xác định các thông số ăn khớp:

Chọn mođun pháp: m =1.5(mm)
Chọn sơ bộ:  = 30
0
→ cos = 0.866
Số răng bánh nhỏ:
Lấy
Số răng bánh lớn:
Lấy
Do đó, tỉ số truyền thực sẽ là:


 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Theo 6.33 ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc:
Trong đó:
Bảng 6.5:
Với:
Do đó:
Theo 6.37:
>1
(6.36c):
Trong đó:
→
Đường kính vòng lăn bánh nhỏ:

Theo 6.40:
Với v = 3.62(m/s) theo bảng 6.13 dùng cấp chính xác 9
Theo bảng 6.14: với cấp chính xác 9 và v < 5m/s
→
Trong đó: ,

Theo 6.39:

Theo 6.1, với v = 3.62m/s <5 m/s nên cấp chính xác động học là 9, chọn
cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8, cần gia công đạt độ nhám
nên ,
• Ứng suất cho phép:

→ chọn lại
Kết quả:

→
 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
(6.43):
Bảng 6.7:
Bảng 6.14: v > 2.5 m/s và cấp chính xác là 9 nên
Bảng 6.15:
6.46:
Ta có:
- Với:
- Với:
Số răng tương đương:

Bảng 6.18, ta được: ,
Với m = 2mm:

Theo 6.12 và 6.2a:


Mà:

Tương tự:
 Kiểm nghiệm răng về quá tải:

 Các thông số kích thước bộ truyền:
- Khoảng cách trục:
- Modun pháp: m =2
- Chiều rộng vành răng:
- Tỉ số truyền:
- Góc nghiêng của răng: β =30.85
- Số răng bánh răng:
- Hệ số dịch chỉnh:
- Đường kính vòng chia:
- Đường kính đỉnh răng:
- Đường kính đáy răng:
2.2.4. Tính toán bộ tuyền cấp chậm: (bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng )
 Tính sơ bộ khoảng cách trục :

Lấy
+Bảng 6.5,Ka= 49.5 – hệ số phụ thuộc vật liệu cặp bánh răng
+Bảng 6.6 (theo tiêu chuẩn)
Suy ra
+Bảng 6.7[1], sơ đồ ,K
β
Η

= 1.02
+ Tỉ số truyền :

+Momen xoắn:T=113146.7 Nmm
 Xác định các thông số ăn khớp :
Môđun : m = (0.01 ÷ 0.02) = 1.37 ÷ 2.74 mm
Theo bảng 6.8: chọn modun pháp m = 2.5mm
Lấy

Lấy
Do đó, tỉ số truyền thực sẽ là:

Do đó, cần dịch chỉnh để tăng khoảng cách trục từ 135mm lên 137mm
Tính hệ số dịch chỉnh tâm theo (6.22):
Theo(6.23) :
Bảng (6.10a) ta được k
x
=0.35
Theo(6.24) hệ số giảm đỉnh răng:
Theo (6.24) tổng hệ số dịch chỉnh:
Theo(6.26) hệ số dịch chỉnh bánh 1:
Hệ số dịch chỉnh bánh hai:
Theo (6.27) góc ăn khớp:

Suy ra: 
tw
= 22.18
o
 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc :
(6.5) Z

M
=274 mpa
3/1
6.34
Với bánh răng thẳng, dùng 6.36a:
Trong đó:
Đường kính vòng lăn nhỏ;
Theo (6.40):
Theo bảng (6.13) chon cấp chính xác 9
Do đó theo bảng 6.16:
Bảng(6.15)
H
σ
=0.006
Do đó:
Thay các giá trị vừa tìm được vào (6.33)
Theo(6.1) với v = 1.83m/s, Z
V
=1 Với cấp chính xác động học là 9, chọn cấp
chính xác về mức tiếp xúc là 9, khi đó cần gia công độ nhám R
z
=10…40
m
µ
, z
R
=0.9, với d
a
<700 mm; K
XH

=1
Theo(6.1) và(6.1a);
Như vậy: [
H
σ
]<
H
σ
nhưng chênh lệch này nhỏ nên có thể giảm chiều rộng
vành răng:


Lấy
 Kiểm nghiệm răng theo độ bền uốn:
(6.43):
Bảng 6.7 K
β
F
=1.02
Bảng 6.14: v < 2.5 m/s và cấp chính xác 9, K
α
F
=1
6.47:
Tra bang 6.15:
F
σ
= 0.016; = 56
(6.46):
α

ε
=1.73 suy ra Y
ε
=1/
α
ε
=1/1.73 = 0.578
β
=0
→

Y
β
=1
Số răng tương đương :
Bảng 6.18 Y
1F
=3.6 , Y
2F
=3.5
Với m=2.5
→
Y
S
=1.08 - 0.0695ln2.5=1.01
Y
R
=1; K
X
F

=1 (da<400mm)
(6.2) và (6.2a):

 Kiểm nghiệm răng về quá tải:
6.48:
6.49:
 Các thông số và kích thước của bộ truyền:
- Khoảng cách trục a
w
= 137 mm
- Môđun m = 2.5 mm
- Chiều rộng vành răng: b
w
= 55mm
- Tỉ số truyền: u
m
= 2.6
- Góc nghiêng của răng:
β

= 0
- Số răng bánh răng: Z
1
= 30, Z
2
= 78
- Hệ số dịch chỉnh: x
1
= 0.241 ; x
2

= 0.597
- Đường kính vòng chia: d
1
= 76mm ; d
2
= 198mm
- Đường kính đỉnh răng: d
a1
= 80mm ; d
a2
= 202mm
- Đường kính chân răng: d
f1
= 70mm ; d
f2
= 192mm