ĐỀ 2 PA17 BÀI TẬP LỚN NGUYÊN LÝ CHI TIẾT MÁY SPKTHCM THẦY THỊNH ĐỀ 2 PA17
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.73 MB, 31 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
<b> BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO </b>
<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3"><b>SỐ LIỆU CHO TRƯỚC: </b>
<b>1. Lực kéo trên băng tải F (N): 6700 2. Vận tốc vịng của băng tải V(m/s): 0,65 3. Đường kính tang D (mm): 200 </b>
4. Số năm làm việc a(năm): 5
5. Số ca làm việc: 2 (ca), thời gian: 6h/ca, số ngày làm việc:300 ngày/năm 6. Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài @: 45 (độ)
7. Sơ đồ tải trọng như hình 2
<b>Khố lượng sinh viên th c hi n: 01 bản thuyết minh tính tốn gồm: </b>
1. Chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyền 2. Tính tốn thiết kế bộ truyền ngồi của HGT
3. Tính tốn thiết kế bộ truyền bánh răng côn răng thẳng 4. Sơ đồ phân tích lực trên 2 trục
</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4"><b>MỤC LỤC </b>
<b>CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN </b>
<b>1.1. Chọn động cơ điện………1 </b>
<b>1.2. Phân phối tit số truyền………2 </b>
<b>CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THI T K BỘ TRUYỀN NGOÀI CỦA HỘP GIẢM TỐC 2.1. Chọn loại đai và tiết diện đai………..…………4 </b>
<b>2.2. Chọn đường kính hai đai………...…4 </b>
<b>2.3. Xác định khoảng cách trục a và chiều dài hai đai………...5 </b>
<b>2.4. Xác định góc ơm của bánh đai nhỏ……….5 </b>
<b>2.5. Xác định số đai z………...….5 </b>
<b>2.6. Xác định chiều rộng bánh đai B...………..………...6 </b>
<b>2.7. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục………...……6 </b>
<b>2.8. Bảng tổng hợp các thông số của bộ truyền đai……….……..7 </b>
<b>CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THI T K BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CÔN </b>
<b>3.5. Kiểm nghiệm rang về độ bền tiếp xúc……….….11 </b>
<b>3.6. Kiểm nghiệm rang về độ bền uốn………...…..12 </b>
<b>3.7. Kiểm nghiệm răng về quá tải………14 </b>
<b>3.8. Các thong số và kích thước bộ truyền………..14 </b>
<b>CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN HAI TRỤC CỦA HỘP GIẢM TỐC </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5"><b>CHƯƠNG 1 CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ </b>
- η
<small>nt</small>: Hiệu suất nối trục
- η
<small>br</small>: Hiệu suất bộ truyền bánh răng
- η
<small>d</small>: Hiệu suất bộ truyền đai thang
- η
<small>ô</small>: Hiệu suất bộ truyền ổ lăn
Công suất cần thiết trên trục động cơ:
</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">Chọn động cơ điện phải thỏa mãn điều kiện: <sub> </sub> <sub> </sub> <sub> </sub>= <sub> </sub>=750 1000
Chọn trước tỉ số truyền 𝑢 của bài truyền đai thang: 𝑢 = 4 Tỉ số truyền bộ truyền bánh trụ răng nghiêng của hộp giảm tốc: 𝑢 = = <sup> </sup> = 2,9
Kiểm tra sai số cho phép về tỉ số truyền: 𝑢 𝑢 𝑢 = 2,9.4 = 11,6 Sai số cho phép: 𝑢 = |𝑢 -u| = |11,6 – 11,54| = 0,06 < 0.09 (thỏa)
</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8"><b>CHƯƠNG 2 TÍNH TỐN THI T K BỘ TRUYỀN NGOÀI CỦA HỘP GIẢM TỐC </b>
<b> Tính tốn thiết kế bộ truyền đa t an : </b>
Thông số đầu vào:
Công suất trên trục chủ động:
Góc nghiêng bộ truyền ngồi @: (độ)
<b>2.1 Chọn loạ đa và t ết di n đa </b>
Theo hình 3.2 chọn tiết diện là Ƃ.
<b>2.2 </b>
<b> Chọn đườn kín 2 đa : </b>
𝑑 , 𝑑 <b> </b>Đường kính bánh đai nhỏ d<sub>1</sub> được chọn theo bảng 3.19, ta có d<sub>1</sub> Kiểm tra vận tốc đai:
</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9"><b>2.3 Xác đ n k oản các trục a và c ều dà đa </b>
Theo tỉ số truyền u = 2,89 và bảng 3.14 ta tính được:
Như vậy a = 525 (mm), thỏa điều kiện theo công thức. Chiều dài đai: Chọn theo tiêu chuẩn l = 2240 mm (bảng 3.13).
Kiểm nghiệm đai về tuổi thọ: số vòng chạy của đai trong 1 giây:
</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">[P<sub>o</sub>] – công suất cho phép (kW),tra bảng 3.19: [P<sub>o</sub>] = 2,565 kW với đai Ƃ, v = 6,74
C<sub>u</sub> – hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền, tra bảng 3.17 với u= 2,9 : C<sub>u</sub> = 1.14 P/[P<sub>o</sub>] = 4,87/2,565=1,9 C<sub>z</sub> – hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các dây đai, tra bảng 3.18: C<sub>z</sub> = 0,95 (ứng với z sơ bộ bằng 2)
</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11"><b>2.8 Bản tổn ợp các t ôn số của bộ truyền đa </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12"><b>CHƯƠNG 3 TÍNH TỐN THI T K BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CÔN RĂNG THẲNG </b>
<b>Thông số đầu vào: </b>
Thiết kế bộ truyền bánh răng côn răng thẳng cấp nhanh của HGT 1 cấp với các số liệu P<sub>1</sub>= 4,63 (kW), n<sub>1</sub><b> = 246,9 (v/ph), tỉ số truyền u = 4. Thời hạn sử dụng 5 năm, mỗi năm làm việc 300 ngày, mỗi ngày làm việc 2 ca, mỗi ca 6 giờ. </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">N<sub>HE</sub> = N<sub>FE </sub>= 60cnt<sub> </sub> = 60.1.246,9.18000 = 26665.
<i>Trong đó: N</i><sub>HE</sub>, N<sub>FE</sub> – số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương.
c, n, t<sub> </sub> lần lượt là số lần ăn khớp trong một vòng quay, số vòng quay trong một phút và tổng số giờ làm việc của bánh răng
Tổng số giờ làm việc của bánh răng: t<sub> </sub> = 5.300.2.6 = 18000 giờ
<i>Ta có: N</i><sub>HE2</sub> N<sub>HE</sub> > N<sub>Ho2</sub> do đó K<sub>HL2</sub> = 1
Tương tự N<sub>HE1</sub> = N<sub>HE</sub>> N<sub>Ho1</sub> do đó K<sub>HL1</sub> = 1 Như vậy theo (5.3), sơ bộ xác định được:
<b>3.3 Chiều dài cơn ngồi </b>
Được tính theo cơng thức (5.55):
</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15"><b>3.5 Kiểm nghi m r n về độ bền tiếp xúc </b>
Ứng suất tiếp xúc trên bề mặt răng được tính theo cơng thức (5.63):
<small>M</small>: Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp Z<sub>M</sub> = 274 MPa<sup>1/3</sup> (Tra bảng 5.4: Vật liệu của 2 bánh là thép)
</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">δ<sub>H</sub> – hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp, tra bảng 5.11: δ<sub>H</sub> = 0,006. g<sub>o</sub> – hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch các bước răng bánh 1 và 2, tra bảng 5.12: g<sub>o</sub>=73 (cấp chính xác 9)
Thay các trị số trên ta được:
v<sub>H </sub>= 0,006.73.1,17.√<sup> </sup> = 5,57
b – Chiều rộng vành răng: b =K<sub>be</sub>R<sub>e</sub> = 0,25.222,65 = 55,66 (mm)=> Lấy b=56mm Thay các trị số trên vào cơng thức (5.69) tính được K<sub>Hv</sub>
<b>3.6 Kiểm nghi m r n về độ bền uốn </b>
Để đảm bảo độ bền uốn cho răng, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng được tính theo công thức (5.71):
<small> </small> [ ]
<i>Ta có: K</i><sub>F</sub> = K<sub>Fβ</sub>K<sub>F </sub>K<sub>Fv </sub>
</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">Với trị số <sup> </sup>
<small> </small> = 0,57 tra bảng 5.19, K<sub>Fβ</sub> = 1,25 (Sơ đồ I, giả sử trục bánh răng côn lắp trên ổ đũa, HB < 350)
K<sub>F </sub> = 1 - Bánh răng côn răng thẳng
δ<sub>F</sub> – hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp, tra bảng 5.11, δ<sub>F</sub> = 0,016 g<sub>o</sub> – hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch các bước răng bánh 1 và 2, tra bảng
<b>Chọn bánh răng không dịch chỉnh, tra bảng 5.18 ta được: Y</b><sub>F1</sub> = 3,55; Y<sub>F2</sub> = 3,63 Bánh răng côn răng thẳng: m<sub>nm</sub> = m<sub>tm</sub><i> = 3,5 (mm). Từ đó ta có: </i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18"><b>3.7 </b>
<b> Kiểm nghi m r n về quá tải</b>
Hệ số quá tải: K<sub>qt</sub> = <sup> </sup> = 1 ( Do tải trọng tĩnh)
Để tránh biến dạng dư hoặc gãy giòn bề mặt, ứng suất tiếp xúc cực đại phải thỏa
</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19"><b>CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN 2 TRỤC CỦA HỘP GIẢM TỐC </b>
<b> SƠ ĐỒ PHÂN TÍCH LỰC TRÊN 2 TRỤC HỘP GIẢM TỐC </b>
<b>4.1 Chọn vật li u </b>
Chọn vật liệu chế tạo 2 trục là thép C45 tôi cải thiện: Giới hạn bền là:
Giới hạn chảy là: <sub> </sub> 450 MPa
Ứng suất xoắn cho phép:
Xác định sơ bộ đường kính trục, đường kính trục thứ k ứng với Đường kính các trục được xác định theo công thức 10.9
√
<small> </small> = √<sup> </sup>
<small> </small> = 39,08 (mm) Chọn d<sub>1</sub> = 40 (mm)
</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">Dựa theo bảng 10.2 trang 189 chiều rộng các ổ lăn là <sub> </sub> và <sub> </sub> Chiều dài mayơ bánh đai: lm<sub>12</sub> = 𝑑 mm
</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">Với: M<sub>u</sub> =
√ ;
T: Momen xoắn trên trục Từ công thức và biểu đồ momen ta tính được: </div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">Với: M<sub>u</sub> =
√ ;
T: Momen xoắn trên trục Từ công thức và biểu đồ momen ta tính được: </div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27"><b>4.5 Tính tốn về độ bền mỏi </b>
Kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo được độ bền mỏi nếu hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm thỏa mãn điều kiện:
<small> </small><sub> </sub> <small>√ </small><sub> </sub><small> </small><sub> </sub>
Trong đó : - : hệ số an toàn cho phép , = (1,5÷2,5)
<small> </small> <sub> </sub>: hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng xuất tiếp tại mặt cắt j.
: Mômen tổng tại tiết diện j.
, <sub> </sub> – mô men cản uốn và mô men xoắn tại tiết diện j. Với thép C45 có :
Giới hạn bền kéo :
Giới hạn mỏi uốn : <sub> </sub>
Giới hạn mỏi xoắn : <sub> </sub> <sub> </sub>
</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">Tra bảng 10.7 trang197. Ta được các hệ số ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi. ψ_ζ=0,1 ; ψ_η=0,05
