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

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.23 MB, 47 trang )

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 MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY
TÍNH TỐN 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 ngồi: 30o
7. Đặc tính làm việc va đập êm.
I. Tính thơng 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 .
P =P = ct
y/c td

*Pct Công suất trên trục công tác, theo CT(2.8)(2.10) và (2.11) (TL1) ta có

Trong đó: Py/c là công suất yêu cầu của động cơ

Với

Pct



F .V
1000



8800.0, 65
1000

5,72(kw)

*β: Hệ số tải trọng tương đương, tính theo cơng thức:
2
n  Pi 
t
n T   t
      i    i   i
i1  P1  t CK
i1  T1   t CK

Thay số các giá trị





Tmm = 1,4 T1
T2 = 0,7 T1

t1 = 4 h
t2 = 4 h
tCk=8 h

2
3
4
4
=>    1,4 
 12   0,72   0,86  1
8 3600
8
8

*η: Hiệu suất bộ truyền

n
   i
i1

-1-

download by :

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam

2.3
 TL1 ta có:
tr19
hiệu suất của ổ trượt
hiệu suất của ổ lăn
hiệu suất của bộ truyền xích
hiệu suất của bánh răng trụ
= 0,99 – 1

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

Tra bảng
ηot
ηol
ηx
ηbr
ηk

=
=
=
=

0,98 – 0,99
0,99 – 0,995
0,95
0,96 – 0,98

Chọn

ηol
ηx
ηbr
ηk

ηot = 0,98
= 0,99
= 0,95
= 0,96
= 0,99

=> η = 0,98 . 0,95 . 0,993 . 0,962 . 0,99 = 0,83
P .  5,72.0,86

5,93(kw)
=> Py/c =Ptd = ct
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 cơng tác, tính theo cơng thức :
60000 . v 60000.0,65
nct =

35,5(vong / phut )
.D
3,14.350
D= 350 (mm): Đường kính tang.
*usơ bộ = usbh . usbng

+, usbng: tỷ số truyền bộ truyền ngồi(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 db = n dc =968(V/p)

4A132M6Y3



T
 k 2,0  K  Tmm
1,4
T
m ax(T ,T )
1 2
 dn

-2-

download by :

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:
uchung 

ndc 968

27, 27
n ct 35, 5

u
.u
u

chung Hop Ngoai 

Mà

u

u
Ngoai

Ta có

3
xich

u
chung

27,27


  uHop 
3
u

Ngoai


9,09

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)

u 3,4
 1
sau u
 2 2,6

ta có thể phân phối sơ bộ tỷ số truyền như
u
chung 27, 27

3,08 (2 5)
=> uNgoai uxich 
2, 6.3, 4
u .u
1 2

3. Tính tốn các thơng số động học :
a. Cơng suất:
Cơng suất Pi tính từ trục cơng tác về trục động cơ .
Với hộp khai triển thường ta có :
F .v 8800.0,65

5,72(kW )
Pct 
1000
1000
P
5,72
P  ct 

6,14(kW )
3  x.
0,98.0,95
ot
P
6,14
3
6,46(kW )
P 
2  . 0,99.0,96 
Br ol

-3-

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

P
6,46
2
6,8(kW )
P 
1  .  0,96.0,99 

Br ol
P
6,8
P'  1 
6,94(kW )
dc  
.
0,99.0,99
ol k
b. Tốc độ quay:
Tốc độ quay tính từ trục động cơ đến trục cơng 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
109,5  Vg / p 
n  2 
3 u
2,6
2
n
109,5

35,55 Vg / p 
nct  3 
3, 08
u
xich

c. Mômen xoắn trên trục:

P
Ti 9,55.10 6 i  Boqua 
ni

Mômen xoắn trên trục động cơ:
P'
'
6
T 9,55.10 dc 9,55.10 6 6,94 68467,98  N.mm 
dc
968
n
dc
Mômen xoắn trên trục 1:
P
6,8
67086,78  N .mm 
T 9,55.106 1 9,55.106
1
968
n
1

Mômen xoắn trên trục 2:
P
T 9,55.106 2 9,55.10 6 6,46 21668716  N .mm 
2
n
284,71
2

Mômen xoắn trên trục 3:
P
T 9,55.10 6 3 9,55.10 6 6,14 535497,72 N .mm 
3
n
109,5
3
Mômen xoắn trên trục công tác:
P
Tct 9,55.106 ct 9,55.10 6 5,72 1536596,34  N .mm 
nct
35,55

-4ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

Bảng thông số động học:

P (kW)

Động cơ
6,94

u
n (Vg/p)
T (N.mm)

uk = 1
968
68467,98

1
6,8

2
6,46

3
6,14

Công tác
5,72

u1 = 3,4
u2 = 2,6
uxich =3,08
968
284,71
109,5
35,55
67086,78 216687,16 535497,72 1526596,34

-5ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

II. Tính tốn bộ truyền ngồi
Bộ Truyền xích
Ta có:
Cơng suất làm việc:
P = P3 = 6,14 (kW)
Tốc độ quay:
n = n3 = 109,5 (Vg/p)
Tỉ số truyền:
u = uxích = 3,08

Mơmen xoắn trên trục động cơ:
Bộ truyền làm việc 2 ca, tải trọng va đập êm, góc nghiêng đường nối tâm với bộ
tryền ngồi là 30o.
1)Chọn loại xích :
Dựa vào u cầu của bộ truyền ngoài, tải trọng nhỏ, vận tốc thấp, ta chọn dùng xích
con lăn 1 dãy.
2)Xác định thơng 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:
Cơng suất tính tốn
Pt = P.k.kz.ksn
k
=
25/z
=
25/25
= 1: hệ số răng.
+ z
1
với n01 = 50 (bảng 5.5(TL1))
+ kn = n01/n = 50/109,5 =0,46
+ 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 :mơi 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 :

-6ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

2
a ( z1  z2 ) ( z2  z1 ) . p
2.
x 

p
2

4. 2.a
 x

2.1270 (25  77) (77  25)2.31,75


132,71
31,75
2
4.3,14 2.1270

Lấy số mắt xích chẵn xc = 132(mắt xích)
Theo cơng thức (5.13) ta tính lại khoảng cách trục

2
 (z  z )  
2

a 0,25. p  xc  0,5.( z  z )   xc  0,5.( z  z )   2.  2 1  

1 2
1 2 


 




Thay số ta được


2
2
 (77  25)  

a 0,25.31,75132  0,5.(25  77)   132  0,5.(25  77)  2. 
  1258,44(mm)
 3,14  




Để xích khơng 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
i  1 1 25.109,5 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 :
(bảng 5.2(TL1))
+Q :Tải trọng phá hỏng = 88,5(kN)
q
=
14,35(kg)
khối
lượng

1
mét
xích
(bảng 5.2(TL1))
+
+kđ= 1,2 : Làm việc trung bình
Ft 1000. p 1000. 6,14 4234,5(N )
+Ft : Lực vòng
v
1,45
z . p.n 25.31,75.109,5
với
v 1 1 
1,45(m / s )
60000
60000
Lực căng do lực ly tâm gây ra:
+Fv
Fv qv 2 14,35.1,45 2 30,17( N )
Lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động gây ra
+Fo
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
a- khoảng cách trục tính bằng m

-7ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam
Vậy

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

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 thơng số đĩa xích và lực tác dụng lên đĩa xích :
+> Đường kính đĩa xích
Theo cơng thức (5.17) và bảng (13.4)(TL1):
Đường kính vịng chia :
31,75
d  p

253,45( mm)
1

 3,14 
sin  z  sin  25 



 1
d2  p  31,75 778, 40( mm)
 
 3,14 
sin    sin 

 z2 

 77 

d a1  p.  0,5  cot g ( / z1)  31,75.  0,5  cot g (3,14 / 25)  267,33(mm )
d a1  p.  0,5  cot g ( / 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

 H 0,47
với

k r .(Ft .k

dd
A.k

 F ).E
vd
 H 

d

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.E .E
E  1 2 mômen đàn hồi
E1  E 2
E1, E2 là môđun đàn hồi của vật liệu con lăn và răng đĩa
E1 E2 2,1.10 5  E E 

2.(2,1.105 )2
 2,1.105 (Mpa)
5
5
2,1.10  2,1.10

-8ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam
A= 262(mm2)
Kd =1( 1 dãy)

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

bảng 5.12(TL1)

0,42.(4234,5.1  4,56).2,1.10 5
561,46( MPa)
262.1
với ứng suất tiếp xúc cho phép   H   600(MPa )
=> Đảm bảo độ bền cho răng đĩa 1
Tương tự với  H 2 (Với kr = 0,24)
=>

H 1 0,47

0,24.(4234,5.1,25  4,56).2,1.105
474,5( MPa)    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 <40o)

 H 2 0,47

-9ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

III. THIẾT KẾ HƠP GIẢM TỐC
Số liệu tính tốn:
- Cơng 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 TỐN:
1. Chọn vật liệu :
Theo bảng 6.1 [TL1] chọn :
- Bánh nhỏ : Thép C45 tơi cải thiện có :
Độ cứng : HB = 241 … 285 HB
Giới hạn bền :  b1 = 850 Mpa
Giới hạn chảy :  ch1 = 580 Mpa
- Bánh lớn : Thép C45 tôi cải thiện :
Độ cứng bền :  b 2 = 750 Mpa
Giới hạn chảy :  ch 2 = 450 Mpa
2. Xác định ứng suất cho phép :
Đối với thép khơng hố bền bề mặt nhiệt luyện bề mặt, theo bảng 17.7 [giáo trình
CTM1] ta có :
- Giới hạn bền mỏi tiếp xúc :
 H lim  2.HB  70

Theo bảng 6.2 [TL1] :
Hệ số an toàn tiếp xúc : SH = 1,1
- Giới hạn bền uốn :
 Fo lim 1,8.HB

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 :
 Ho lim1 = 2.260 + 70 = 590 (Mpa)
 Fo lim1 = 1,8.260 = 441 (Mpa)
Bánh lớn :

- 10 ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

 Ho lim 2 = 2.230 + 70 = 530 (Mpa)
 Fo lim 2 = 1,8.260 = 414 (Mpa)

* 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 cơng thức 6.7 [TL1] : Số chu kỳ thay đỏi ứng suất tương dương
3

 T 
NHE = 60.c.   i  .ni .t i
i1  Tmax 
n

Hay :
3

 T 
t
ti .  i  .ni . n i

NHE = 60.c. i1 i1  Tmax 
 ti
n

n

i 1


3

 T  t
ti .  i  . n i
NHE2 = 60.c.n2. 
i1
i1  Tmax 
 ti
n

n

i 1

trong đó c - số lần ăn khớp trong 1 vòng quay
Thay số :
968
 3 4  3 4 3 4
1.
0,8 .  = 81,67.106 > NHo2
NHE2 = 60.1.20000. 3, 4  1, 4 .
8.3600
8
8


 KHL2 = 1

Tương tự NHE1 > NHo1  KHL1 = 1
Theo công thức 6.1a [TL1] :
Xác định sơ bộ ứng suất :

  H   H lim
o

.K HL

SH



590.1
 536, 4 (Mpa)
1,1
530.1
481,8 (Mpa)
 H  2 
1,1
   H lim   481,8 (Mpa)

  H 1 

Theo công thức 6.12 [TL1] với cấp nhanh sử dụng răng nghiêng :

- 11 ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam

 H  

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

        536, 4  481,8  509,1
H 1

H 2

2

2

(Mpa)

  H  509,1 Mpa < 1,25.  H  2 = 602,25 (Mpa)  thoả mãn
Với cấp chậm dùng bánh răng trụ răng thẳng, tương tự cấp nhanh ta cũng tính được N HE
> NHo
suy ra
KHL = 1
 Ứng suất tiếp xúc cho phép của bộ truyền :
'

  H     H  2 = 481,8 Mpa
* Theo cơng thức 6.7 [TL1] ta có :
Số chu kỳ thay đổi ứng suất uốn :
m

 Ti  F
NFE = 60.c.  
 .ni .ti
i1  Tmax 
n

Trong đó :
 c=1
c - Số lần ăn khớp trong 1 vòng quay
mF - Bậc của đường cong mỏi khi thử về uốn  mF = 6

6

 T 
t
t i .  i  . 3 i

NFE2 = 60.n2. i1 i1  Tmax 
 ti
3

3

i1

Thay số :



6

NFE2 = 60.105.883.17000.  1, 4 .

3
4
4
16.  0,8 6.  = 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] :

  F   F lim .
o

K FL .K FC
SF

Thay số :
441.1.1
 252 (Mpa)
1, 75
414.1.1

236, 5 (Mpa)
1,75

  F 1 
  F 2

Theo công thức 6.13 và 6.14 [TL1] :
Ứng suất quá tải cho phép :

  H  max

2,8ch

  F  max 0,8ch

- 12 ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam
Thay số :

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

  H  max 2,8.ch2 = 2,8.450 = 1260 (MPa)
  F1  max 0,8.ch1 = 0,8.580 = 464 (MPa)
  F 2  max  0,8. ch2 = 0,8.450 = 360 (MPa)

3. Tính tốn cấp nhanh : Bánh răng trụ răng nghiêng
a. Xác định sơ bộ khoảng cách trục :
Theo công thức 6.15a [TL1] :
T .K 
1 H
a = Ka.(u1 + 1). 3
2
   .u 
.
1 ba
 H
Trong đó :
 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  bd
 bd = 0,53.  ba .(u1 + 1)
Thay số :
 bd = 0,53.0,3.(3,4 + 1)  0,6996
 Theo bảng 6.7 [TL1] (ứng với sơ đồ 3)  Chọn K H  = 1,1
* Khoảng cách trục (Sơ bộ) :
a = 43.(3,4 + 1).3

67087.1,1
509,12 .3, 4.0,3

= 123,65

(mm)

 Chọn a

=130 (mm)
b. Xác định các thông số ăn khớp :
- Modun : Theo công thức 6.17 [TL1] :
m = (0,01  0,02). a = (0,01  0,02).130 = 1,3  2,6
 Theo bảng 6.8 [TL1] chọn modun theo thiêu chuẩn m = 2
- Góc nghiêng  :
Chọn sơ bộ góc nghiêng  = 10o  cos  = 0,9848
 Theo công thức 6.31 [TL1] Số răng bánh nhỏ :
2.a .cos 

2.130.0,9848

Z1 = m. u 1 = 2. 3, 4 1
 

 = 29,1 răng
 Chọn Z1 = 29
Số răng bánh lớn Z2 :
Z2 = u . Z1 = 3,4. 29 = 99 răng
 Chọn số răng Z2 = 99 răng
Do đó tỷ số truyền thực tế :

- 13 ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam
99
29

Ut =

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

= 3,41

Tính lại chính xác  :
Cos  =


m.  Z1  Z 2 
3.  29  99 
=
= 0,985
2.a
2.130

 = 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 
b .u1.d 21

 H = ZM.ZH. Z  .

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] :
ZH =

2.cos  b
sin  2. t  

 :góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở

Theo bảng 6.35 [TL1] :
tg  b = cos t. tg

với :
 tg o 
 tg 20o 

o
 t =  t = arctg 
 = arctg 
 = 20,25
cos
0,985





 tg  b = cos t . tg b = cos(20,25o).tg(10,060) = 0,166


 b = 9,450

Suy ra :
ZH =

2.cos 9, 450 

sin  2.20, 28o 

= 1,74

* Z  : Hệ số xét đến tổng chiều dài tiếp xúc
Theo cơng thức 6.38 [TL1] :
Z =

1



Vì : Hệ số trùng khớp dọc   (Theo ct 6.37 [TL1])

- 14 ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam
 =

=

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

 .a .sin   
b .sin  
= ba 
 .m
 .m
0
0,3.130.sin  10, 06 

= 1,08 > 1

3,14.2

Trong đó :
 : Hệ số trùng khớp ngang
Theo cơng thức 6.38b [TL1] :

 1 1 
 =  1,88  3, 2.     .cos 
 Z1 Z 2  


1 
 1
 =  1,88  3, 2.     .0,985 = 1,43

 29 99  
Thay  vào ct 6.38 [TL1] :


1
1, 43

Z =

= 0,84

* Đường kính vịng lăn bánh nhỏ :
2.a 
 ut  1 =

d 1 

2.130
 3, 4 1

= 58,96 (mm)

* v : vận tốc vịng
Theo cơng thức 6.40 [TL1] :
v =

 .d 1.n1
m/s
6.104

thay số :
3,14.58, 96.968
= 2,99 (m/s)
60000
Với v = 3,42 m/s  dùng cấp chính xác 8 (Theo bảng 6.13 [TL1])

v =

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 H  = 1,09
Theo công thức 6.42 [TL1] :
Cường độ tải trọng động :
 H = H .go.v.

a
ut

với :
go = 56 (Hệ số kể đến sai lệch bước răng - Bảng 6.16 [TL1])
H = 0,002 (Hệ số kể đến sai lệch ăn khớp - Bảng 6.15 [TL1])
Suy ra :
 H = 0,002.73.3,42.

130
= 2,07 N/mm
3, 41

- 15 ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

Theo công thức 6.41 [TL1] :
Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp :
K H = 1 +

 H .b . d1
2.T1 . K H . K H

b = a. ba = 130.0,3 = 39 mm  chọn b = 39 mm

Thay vào công thức :
K H = 1 +

2,07.39.58, 96
= 1,03
2.67087.1,1.1, 09

Theo ct 6.39 [TL1] : Hệ số KH :
Kh = K H .K H .K H
KH = 1,1.1,09.1,03 = 1,23
Thay các giá trị KH , ZM , ZH , Z vào công thức 6.33 [TL1] ta được :
 H = 274.1,706.0,782.

2.67087.1, 23.  3, 41 1 
= 412,75(MPa)
0,3.130.3, 41.58,96 2

*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  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 cơng thức 6.1 [TL1] và công thức 6.1a [TL1] :

  H     H  .Zv .ZR . HxH

Thay số :

  H  = 509,.1.0,95.1 = 483,645 Mpa
 H = 412,75 Mpa <  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 :
 F 1 = 2.T1.KF. Y . Y . YF1.

1
b. d1. m

Trong đó :
KF : Hệ số tải trọng tính theo độ bền uốn
Y : Hệ số trùng khớp
Y : Hệ số kể đến độ nghiêng của răng

- 16 ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

YF 1 : Hệ số dạng răng

Theo bảng 6.7 [TL1] :
K F = 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 F = 1,22
Theo ct 6.47 [TL1] : Cường độ tải trọng động :
 F = F .go.v.

a
ut

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 :
 F = 0,006.56.2,88.

130
= 5,87 N/mm
3, 41

- Hệ số tải trọng động khi tính theo độ bền uốn :
K F = 1 +
K F = 1 +

 F .b .d1
2.T1.K F .K F

5,87.0,3.130.56,82
= 1,066
2.67087.1, 2.1, 22

Do đó :
Hệ số :
- Với 

K F = K F . K F . K F = 1,2.1,22.1,066 = 1,56
1
1
= 1,72  Y =  =
= 0,58
1,56


- Với  = 10,060 

0
Y = 1 - 10,06
140

= 0,928

- Số răng tương đương :
29

Z1
=
= 28,7 =29 (răng)
3
3
cos (10, 06 0)
cos 
99
Z2
=
= 98,34 =99(răng)
Zv2 =
3
3
cos 
cos (10,06 o )
YF1 3,8
Theo bảng 6.18 [TL1] ta có : Các hệ số dạng răng :  
YF2 3, 6

Zv1 =

Với m = 2 , Hệ số kể đến độ nhạy của vật liệu với sự tập trung ứng suất :
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 :
  F1    F  1 .YR .YS .K xH = 252.1.1,032.1 = 260,064 (MPa)
  F 2    F 2 .YR.YS.K xH = 236,5.1.1,032.1 = 244,068 (MPa)

- 17 ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

Thay  F 1  ,  F 2  vào công thức 6.43 [TL1] ta được :
 F 1 = 2.67087.1,56.0,58.0,95.3,8.

1
= 98,88 (MPa)
0,3.130.56,82.2

Y
3, 6
 F 2 =  F 1 . F2 = 98,88.
= 93,68 (MPa)
YF1
3,8
 F 1 98,88    F 1  260,064( MPa)
 
 F 2 93, 68    F 2  244,17( MPa)

 Thoả mãn điều kiện bền uốn

e. Kiểm nghiệm về quá tải :
Ta có :
Hệ số quá tải :
Tmax

Kqt = T = 1,4
dn
 Theo ct 6.48 [TL1] :
 H 1max =  H . Kqt = 483,645. 1, 4 = 592,34(MPa) <   H  max =1260 (MPa)
Theo ct 6.49 [TL1] :
 F1max =  F1. Kqt = 102,84.1,4 = 154,26 (MPa)
 F 2 max =  F 2 .Kqt = 97,43.1,4 = 146,145(MPa)
 F 1max 154, 26    F 1  max
 
 F 1max 146,145   F 1  max

 Thoả mãn điều kiện về q tải

*Các thơng số và kích thước bộ truyền cấp nhanh bánh răng trụ răng nghiêng:
*Bảng các thông số :
Tên gọi

Kí hiệu

Kích thước

Khoảng cách trục
Modun pháp

Chiều rộng vành răng
Tỷ số truyền
Góc nghiêng của răng
Số răng bánh răng

a1

a1 = 130

m

Hệ số dịch chỉnh
Đường kính chia

x
d

Đường kính đỉnh răng

da

Đường kính đáy răng

df

m = 2
b = 39
ut = 3,41
 = 10o3’48’’
Z1 = 29

Z2 = 99
x1 = x2 = 0
d1 = 58,88
d2 = 201,02
da1 = 62,88
da2 = 205,02
df1 = 53,88
df2 = 196,02

b

ut


Z

Đơn
vị
mm
mm
mm
mm
Độ
Răng
mm
mm
mm
mm
mm
mm

mm

- 18 ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

Trong đó :
- Đường kính chia :
m .Z 1
2.29
=
= 58,88 (mm)
0, 985
cos 
m.Z 2
2.99
d2 =
=
= 201,02 (mm)
0, 985
cos 

d1 =

- 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 tốn cấp chậm : Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng
a. Xác định sơ bộ khoảng cách trục :
Theo công thức 6.15 [TL1] :
a = Ka.(u2 + 1). 3

T2 .K H 

  H 2 .u2 . ba

Với :
 ba = 0,3 (Chọn theo bảng 6.6 [TL1])

Ka = 49,5 (Chọn theo bảng 6.5 [TL1] - Đối với răng thẳng)
 bd =  ba .0,53.(u + 1) = 0,3.0,53.(2,6 + 1) = 0,5724
 Theo bảng 6.7 [TL1] Chọn K H  = 1,06 (Sơ đồ 5)
- Tỷ số truyền cấp chậm :
uh

(uh , ucn

u2 = u
1

tỷ số truyền của hộp và cấp nhanh)

Suy ra :
9,09

u2 = 3, 4 = 2,6
 Vận tốc quay n trên trục :

n1

968

= 284,71 (vòng/phút)
n2 = u 
3, 4
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 :

- 19 ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

2.a2

z1 = m u  = 2. 2,6  1 = 53,33 (răng)
.  2 1


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)
=
= 191 (mm)
2
2

a =

Lấy a = 195 (mm)

 Hệ số dịch tâm :
a
195
y =  2  0,5 z1  z 2  =
- 0,5.(53 + 138) = 2
m
2

Theo công thức (6.23)  TL1 

1000. y

1000.2

ky = ( z  z ) (53  138) 10, 47
1
2
Theo bảng (6.10a)  TL1 , tra nội suy ta dược kx = 0,77
=> Hệ số giảm đỉnh răng (theo công thức (6.24)  TL1  )
k x .Z t 0,77.(53  138)

0,147
1000
1000
Theo công thức (6.25)  TL1  ) tổng hệ số dịch chỉnh

∆y =

xt = y + ∆y = 2 + 0,147 = 2,147
Hệ số dịch chỉnh bánh 1 :


x1 =0,5.  x t 


( z2  z1 ). y 
(138  53).2 


 0,5.  2,147 
 0,63
(z1  z 2 ) 
191



- 20 ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

Hệ số dịch chỉnh bánh 2 :
x2 = xt –x1 = 2,147 – 0,63 =1,517
cos  t =

- Góc ăn khớp :
Thay số :

Z t .m .cos 
2. a 2

 53 138 .2.cos 20 o

Cos t =

2.191

(Công thức 6.27 [TL1])

0,94   t = 200

c. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc :
Theo công thức 6.33 [TL1] :
- Ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc :
 H = ZM.ZH. Z .

2.T2.KH . u 2  1
b .u2 .d 22

Trong đó :
u2 : Tỷ số truyền thực của bộ truyền cấp chậm
z2

138

u2 = z =
= 2,604
53
1
b :chiều rộng vành răng
b =  bd .a 2 =0,3 .195 =58,5(mm)
Theo bảng 6.5 [TL1] :

ZM = 274 MPa1/3
ZH : Hệ số xét đến hình dạng bề mặt tiếp xúc :
ZH =

2.cos  b
=
sin(2. t )

2
sin(2. t )

chọn b =59 (mm)

(răng thẳng b = 0 )

2
= 1,76
sin(2.20 o )

ZH =

Với bánh răng thẳng, Hệ số xét đến tổng chiều dài tiếp xúc :
Z

=

4  
3

(Công thức 6.36a [TL1])

với :

 1 1 
 =  1,88  3, 2     .cos  =
 z1 z2  

4  
4  1,8
 Z =
=
= 0,86
3
2


1 
 1
1,88  3, 2.  53  138   .1 = 1,8




- Đường kính vịng lăn bánh nhỏ :
2.a 2
2.195
d 2 =
u2 1 = 2,604 1 = 108,22 mm

- Vận tốc vòng v :

- 21 ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam
v =

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

3,14.108, 22.284, 71
 .d  2 .n 2
=
= 1,61 m/s
60000
60000

Theo bảng 6.13 [TL1] ta chọn cấp chính xác 9, do đó theo bảng 6.16 [TL1] :
Go = 73 (Hệ số kể đến sai lệch bước răng)
H = 0,006 (Hệ số kể đến sai lệch ăn khớp - Bảng 6.15 [TL1])
Suy ra :
- Cường độ tải trọng động  H (Công thức 6.42 [TL1]):
 H = 0,006.73.1,61.

195
2,604

= 6,11

Do đó : Hệ số kể đến tải trọng động quy xuất hiện trong vùng ăn khớp K H :
K H = 1 +
K H = 1,04

 K H = 1 +

 H .b .d2
T
2. 2. K H  . K H 

(Công thức 6.41 [TL1])

K H = 1,1 (Bảng 6.14 [TL1])

6,11.58, 5.108, 22
1, 08
2.216687.1, 06.1,1

 Theo công thức 6.39 [TL1] : Hệ số : K H = K H . K H  . KH
K H = 1,04.1,1.1,08 = 1,23

Thay các giá trị tính được vào ct 6.33 [TL1] ta được :
 H = ZM.ZH. Z  .

2.T2 .K H .  u2  1
b .u2 .d 22

 H = 274.1,730.0,862.

2.216687.1, 23.  2, 604 1 
58,5.108, 222 .2,604

= 430,36 (MPa)

Theo công thức 6.1 [TL1] với vận tốc vòng v = 1,61 m/s < 5 m/s  Hệ số xét đến
ảnh hưởng của vận tốc vịng : Zv = 1
- Với cấp chính xác động học là 9, chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 9, khi đó cần
gia cơng đạt độ nhám :
RZ = 10  40 m
Do đó ZR = 0,9
- Với đường kính bánh dẫn da < 700 mm  Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích
thước bánh răng
KxH = 1
Do đó theo cơng thức 6.1 và ct 6.1a [TL1] :
  H  =   H  .Zv.ZR.KxH
  H  = 481,8.1.0,9.1 = 433,6 (MPa)
 H = 430,36 MPa <  H  = 433,62 Mpa
 Thoả mãn điều kiện tiếp xúc
d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn :
Theo ct 6.43 [TL1] ta có :

- 22 ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

Ứng suất uốn tại chân răng :
1
 F 1 = 2.T2.KF. Y . Y . YF1.
b. d 2 . m

Trong đó :
KF : Hệ số tải trọng tính theo độ bền uốn
Y : Hệ số trùng khớp
Y : Hệ số kể đến độ nghiêng của răng
YF 1 : Hệ số dạng răng
Theo bảng 6.7 [TL1] :
K F = 1,06
Theo bảng 6.14 [TL1] và với v = 1,61 m/s < 2,5 m/s, với cấp chính xác 9 ta có
K F = 1,37
Theo ct 6.47 [TL1] : Cường độ tải trọng động :
 F = F .go.v.

a
ut

F = 0,006 (Hệ số kể đến sai lệch ăn khớp - Bảng 6.15 [TL1])

go = 73 (Hệ số kể đến sai lệch bước răng - Bảng 6.16 [TL1])
Suy ra :

 F = 0,006.73.1,61.

195
= 6,06 N/mm
2,604

- Hệ số tải trọng động khi tính theo độ bền uốn :

 F .b . d 2
K F = 1 +
2.T2 .K F  .K F

K F = 1 +

6, 06.58,5.108, 22
1, 061
2.216687.1, 06.1,37

Do đó :
Hệ số :
- Với 

K F = K F . K F . K F = 1,06.1,37.1,061 = 1,54
1
1
= 1,8  Y =  =
= 0,56
1,8


YF1 3, 6

Theo bảng 6.18 [TL1] ta có : Các hệ số dạng răng : 
YF2 3, 58
Với m = 2 , Hệ số kể đến độ nhạy của vật liệu với sự tập trung ứng suất :
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 < 700 mm)
Do đó theo ct 6.2 [TL1] và ct 6.2a [TL1]
Ứng suất uốn cho phép :

- 23 ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

  F1    F  1 .YR .YS .K xH = 252.1.1,03.1 = 259,56 (MPa)
  F 2    F 2 .YR.YS.K xH = 236,6.1.1,03.1 = 243,698 (MPa)
Thay  F 1  ,  F 2  vào công thức 6.43 [TL1] ta được :
 F 1 = 2.216687.1,54..0,56.1.3,6.

1
= 59 (MPa)

58,5.195.2

Y
3, 58
 F 2 =  F 1 . F2 = 59.
= 58,67 (MPa)
YF1
3, 6
 F 1 59    F 1  259,56( MPa)
 
 Thoả mãn điều kiện bền uốn



42,
42
243,
698(
)


MPa


 F 2
F2

e. Kiểm nghiệm về quá tải :
Tmax

Hệ số quá tải :Kqt = T = 1,4
dn
 Theo ct 6.48 [TL1] :
 H 1max =  H . Kqt = 343,95. 1, 4 = 407(MPa)<   H  max =1260 (MPa)
Theo ct 6.49 [TL1] :
 F1max =  F1. Kqt = 59.1,4 = 82,6 (MPa)
 F 2 max =  F 2 .Kqt = 58,67.1,4 = 82,138(MPa)
 F 1max 82,6   F 1 max 464( MPa)
 
 F 1max 82,138   F 1  max 360( MPa)

 Thoả mãn điều kiện về q tải

*Các thơng số và kích thước bộ truyền cấp nhanh bánh răng trụ răng nghiêng:
*Bảng các thông số :
Tên gọi

Kí hiệu

Kích thước

Khoảng cách trục
Modun pháp
Chiều rộng vành răng
Tỷ số truyền
Góc nghiêng của răng
Số răng bánh răng

a1

a1 = 195

m

Hệ số dịch chỉnh

x

Đường kính chia

d

Đường kính đỉnh răng

da

Đường kính đáy răng

df

m = 2
b = 58,5
ut = 2,604
 = 00
Z1 = 53
Z2 = 138
x1 = 0,63
x2 = 1,517
d1 = 106
d2 = 276

da1 = 108,56
da2 = 279,467
df1 = 101,56
df2 = 272,476

b

ut


Z

Đơn
vị
mm
mm
mm
mm
Độ
Răng
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm

- 24 ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam

Sv thực hiện: phạm xuân chiến
Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN

Trong đó :
- Đường kính chia :
m .Z 1
2.53
=
= 106 (mm)
cos 
1
m.Z 2
2.138
=
= 276 (mm)
d2 =
cos 
1

d1 =

- Đường kính đỉnh răng :

da1 = d1 + 2.(1+x1)m = 106 + 2.(1+0,14-0,5).2 = 108,56(mm)
da2 = d2 + 2.( 1+x2)m = 238 + 2.(1+0,380).2 = 279,476 (mm)
- Đường kính đáy răng:
df1 = d1 – (2,5-2.x1).m = 80 – (2,5 - 2.0,14).2 = 101,56 (mm)
df2 = d2 – (2,5-2.x2).m = 238 – (2,5 - 2.0,369).2 = 272,476 (mm)
IV. THIẾT KẾ KẾT CẤU TRỤC
Sơ đồ dặt lực trong hộp giảm tốc

- 25 ban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keoban.thuyet.minh.do.an.mon.hoc.chi.tiet.may.tinh.toan.thiet.ke.he.dan.dong.toi.keo

download by :

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

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về