tính chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.69 MB, 63 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>CHƯƠNG 1: TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ</b>

<i> Trong đó: <small>η</small><sub>brn</sub></i> : Hiệu suất của một cặp bánh răng nghiêng <i><small>η</small><sub>brc</sub></i> : Hiệu suất của một cặp bánh răng côn

<i><small>η</small><sub>ol</sub></i><small>:</small> Hiệu suất của một cặp ổ lăn

<i><small>η</small><sub>đ</sub></i> : Hiệu suất của bộ truyền đai thang

<i><small>η</small><sub>kn</sub></i> : Hiệu suất của khớp nối

<i><small>η</small><sub>ot</sub></i> : Hiệu suất của một cặp ổ trượt

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>Vậy ta chọn động cơ 4A với thông số kỹ thuật (bảng P1.1[1]-tr234) như sau:</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<b>CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY</b>

<b>I. TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

- Theo yêu cầu thiết kế là bộ truyền đai hình thang

- Từ điều kiện làm việc trên, ta chọn đai thang thường có tiết diện đai loại A (vận

- Tính chiều dài đai l:

- Tính nghiệm số vịng chạy của đai trong 1 giây:

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<i><small>l</small></i><sup>= 19,31</sup><small>2</small> <i><sup>=9,66<i</sup><small>max</small></i><small>=10</small> (CT4.15[1]-tr60)

<i><small>P</small></i><sub>1</sub><small>=16,35</small> (kW): Công suất trên trục bánh đai chủ động

|

|

<i><small>=3,08(kW )</small></i>: Công suất tối đa cho phép (bảng 4.19[1]-tr62) <i><small>K</small><sub>đ</sub></i><small>=1,25</small>: Trị số của hệ số tải trọng động (bảng 4.7[1]-tr55)

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<i><small>C</small><sub>α</sub></i><small>=0,915</small>: Trị số của hệ số <i><small>C</small><sub>α</sub></i> ảnh hưởng của góc ơm <i><small>α</small></i><sub>1</sub><small>=144</small><i><small>o</small></i> (bảng

<i><small>C</small><sub>z</sub></i><small>=0,865</small>: Trị số của hệ số <i><small>C</small><sub>z</sub></i> ảnh hưởng của sự phân bố không đồng đều tải trọng cho các dây đai (bảng 4.18[1]-tr61)

- Tính lực căng ban đầu:

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<b>II.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CÔN</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

=> =>

CT6.7[1]/91:

Với là số lần ăn khớp trong 1 vòng quay

, , lần lượt là mơ men xoắn, số vịng quay và tổng số giờ làm việc ở chế độ i của bánh răng đang xét.

Ta có: N<small>HE2</small> > N<small>HO1</small>; N<small>HE1</small> =4.N<small>HE2</small> => N<small>HE1</small> > N<small>HO1</small> =>K<small>HL</small> =1 

-Bánh răng côn răng thẳng :

-Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải theo 6.13[1]/93:  Ứng suất uốn cho phép:

- là hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

- là hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất

Trong đó:

-Ứng suất uốn cho phép khi quá tải. Theo CT6.14[1]/94:

<b>3. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN</b>

 Xác định sơ bộ chiều dài cơn ngồi: -Theo CT6.52a[1]/110:

Trong đó:

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<b>4. KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ ĐỘ BỀN TIẾP XÚC</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

-K<small>F</small> là hệ số tải trọng khi tính về uốn. Theo CT6.67[1]/115:

-Tra nội suy theo bảng 6.21 ta có:

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

Như vậy độ bền uốn được đảm bảo.

<b>6. KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ QUÁ TẢI</b>

Theo đầu bài, ta có hệ số quá tải : k<small>qt</small>=1,4

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

<b>7. CÁC THƠNG SỐ VÀ KÍCH THƯỚC CỦA BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP NHANH.</b>

Chiều dài cơn ngồi

Chiều cao răng ngồi Chiều cao đầu răng ngoài Chiều cao chân răng ngoài

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

Do khơng có u cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế nên ta chọn vật liệu của bộ truyền cấp chậm như bộ truyền cấp nhanh.

 Ứng suất tiếp xúc cho phép

Bánh răng trụ răng nghiêng:

 Ứng suất uốn cho phép

<b>3. XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN</b>

-Theo CT6.15a[1]/94: Trong đó:

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

Theo bảng tiêu chuẩn 6.8 chọn m = 2,5(mm)

- Đường kính đáy răng:

<b>4. KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ ĐỘ BỀN TIẾP XÚC</b>

Theo CT6.33[1]/103, ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc:

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

Vậy điều kiện tiếp xúc được đảm bảo.

<b>5. KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ ĐỘ BỀN UỐN</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

Vậy độ bền uốn được thỏa mãn.

<b>6. KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ QUÁ TẢI</b>

Theo đầu bài, ta có hệ số quá tải : k<small>qt</small>=1,4

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

<b>7. CÁC THƠNG SỐ VÀ KÍCH THƯỚC CỦA BỘ TRUYỀN</b>

Ứng suất xoắn cho phép: [τ] = 12 .. 20 Mpa

<b>2. TÍNH SƠ BỘ ĐƯỜNG KÍNH TRỤC</b>

Trong đó:

T là momen xoắn, Nmm

[τ] là ứng suất xoắn cho phép, Mpa. Chọn [τ] = 14 Mpa

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

Đường kính đầu vào của trục hộp giảm tốc lắp bằng khớp nối với trục

<b>3. XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH GIỮA CÁC GỐI ĐỠ VÀ ĐIỂM ĐẶT LỰC</b>

Chiều dài trục cũng như khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực phụ thuộc vào sơ đồ động, chiều dài mayơ của các chi tiết quay, chiều rộng ổ , khe hở cần

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

 Sơ đồ sơ bộ khoảng cách hộp giảm tốc

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

-Chiều dài mayơ bánh răng côn nhỏ:

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

<b>4.5. LỰC TÁC DỤNG TỪ BỘ TRUYỀN XÍCH</b>

Trong đó F<small>r</small> = F<small>xích</small> = 3019,53(đã tính ở bộ truyền xích)

<b>5. XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH CHÍNH XÁC VÀ CHIỀU DÀI CÁC ĐOẠN TRỤC</b>

 Chiếu các lực lên phương ox

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

 Biểu đồ mô men:

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

<b>5.1.2. TÍNH MƠMEN UỐN TỔNG, MƠMEN UỐN TƯƠNG ĐƯƠNG VÀ ĐƯỜNG KÍNH CÁC ĐOẠN TRỤC</b>

Theo các CT10.15 và 10.16[1]/192 ta có:  Tại tiết diện I0:

 Tại tiết diện I1:

 Tại tiết diện I2:

 Tại tiết diện I3:

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

Tại tiết diện I3 lắp bánh răng. Chọn theo tiêu chuẩn lấy = 25(mm)

<b>5.2. TÍNH TỐN TRỤC TRUNG GIAN</b>

 Chiếu các lực lên phương ox

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

 Biểu đồ mơ men:

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

<b>5.2.2. TÍNH MƠMEN UỐN TỔNG, MƠMEN UỐN TƯƠNG ĐƯƠNG VÀ ĐƯỜNG KÍNH CÁC ĐOẠN TRỤC</b>

nhưng do yêu cầu về lắp ráp và chế tạo ta lấy d = 35(mm)  Tại tiết diện II3:

 Tại tiết diện II2:

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

 Chiếu các lực lên phương oy

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

 Biểu đồ mô men:

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

<b>5.3.2. TÍNH MƠMEN UỐN TỔNG, MƠMEN UỐN TƯƠNG ĐƯƠNG VÀ ĐƯỜNG KÍNH CÁC ĐOẠN TRỤC</b>

 Tại tiết diện III0:

 Tại tiết diện III1:

 Tại tiết diện III2:

 Tại tiết diện III3và III4:

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

Và các trục đều nằm trong hộp giảm tốc nên ta chọn then bằng. Để đảm bảo tính cơng nghệ ta chọn then giống nhau trên cùng 1 trục.

Vậy then đã chọn trên trục I thỏa mãn bền.

 Chọn lắp ghép: các ổ lăn lắp trên trục theo k6, lắp bánh răng, xích, nối trục theo k6 kết hợp lắp then. Ta có bảng ghi kích thước then, mơmen cản uốn và

mômen cản xoắn trong bảng sau:

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

Tại tiết diện II2 & II3: d = 40mm

Tra bảng 9.1a ta có các thơng số của then:

Tiết diện III2: d = 55mm

Tra bảng 9.1a ta có các thơng số của then:

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

<b>4. TÍNH KIỂM NGHIỆM TRỤC VỀ ĐỘ BỀN MỎI</b>

Kết cấu trục vừa thiết kế sẽ đảm bảo độ bền mỏi nếu hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm thỏa mãn điều kiện:

Trong đó:

-[S] là hệ số an tồn cho phép: [S] = 1,5…2,5

riêng ứng suất tiếp tại tiết diện j

τ<small>-1</small> = 0,58. σ<small>-1</small> = 0,58. 261,6 = 151,7 Mpa

-σ<small>aj</small>, σ<small>mj</small> ,τ<small>aj</small>, τ<small>mj</small>: biên độ và trị số trung bình của ứng suất phápvà ứng suất tiếp tại tiết diện j.

- Đối với trục quay ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng: do đó <small>aJ</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 41</span><div class="page_container" data-page="41">

- là mômen cản uốn và mômen cản xoắn tại tiết diện j. Tra bảng 10.6[1]/194 với trục có rãnh then :

0,63μm. Với

K<small>y</small>= 1.

-Theo bảng 10.12, khi dùng dao phay ngón, hệ số tập trung ứng suất tại rãnh then ứng với vật liệu có:

các tiết diện này. Theo bảng 10.11, ứng với kiểu lắp đã chọn

</div><span class="text_page_counter">Trang 42</span><div class="page_container" data-page="42">

Kết quả tính hệ số an tồn S tại các mặt cắt nguy hiểm được ghi trong bảng

Để đề phòng khả năng bị biến dạng dẻo quá lớn hoặc phá hỏng do quá tải đột ngột ta tiến hành kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh. Theo các CT[1]/198:

Trong đó:

</div><span class="text_page_counter">Trang 43</span><div class="page_container" data-page="43">

Với M<small>max </small>và T<small>max</small> là mômen uốn lớn nhất tại tiết diện nguy hiểm lúc quá tải, Nmm;

σ<small>ch</small> là giới hạn chảy của vật liệu trục, MPa.

</div><span class="text_page_counter">Trang 44</span><div class="page_container" data-page="44">

 Kiểm nghiệm điều kiện bền của vòng đàn hồi và chốt: -Điều kiện bền dập của vịng đàn hồi:

Đảo chiều F<small>k</small> ta tính lại lực:

Các lực theo phương x thay đổi:

</div><span class="text_page_counter">Trang 46</span><div class="page_container" data-page="46">

Vì ổ lăn có nhiều ưu điểm như: mô men ma sát nhỏ, mô men mở máy nhỏ, chăm sóc và bơi trơn đơn giản, thuận tiện sửa chữa và thay thế(ổ lăn là chi tiết được tiêu chuẩn) nên ổ lăn được dùng khá phổ biến.

-Ta chọn loại ổ đũa côn cho các gối đỡ 0 và 1.

-Vì hệ thống các ổ lăn dùng trong hộp giảm tốc nên ta chọn cấp chính xác bình

<b>1.2. CHỌN KÍCH THƯỚC Ổ LĂN</b>

Kích thước ổ lăn được chọn theo 2 chỉ tiêu:

-Khả năng tải động nhằm đề phịng tróc rỗ bề mặt làm việc -Khả năng tải tĩnh nhằm đề phòng biến dạng dư

Q là tải trọng quy ước,kN

L là tuổi thọ tính bằng triệu vịng quay

</div><span class="text_page_counter">Trang 47</span><div class="page_container" data-page="47">

m là bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn, ổ đũa: m=10/3

-V là hệ số kể đến vòng nào quay, ở đây vòng trong quay V=1 -K<small>t</small> là hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ, K<small>t</small> =1(t<small>o</small> <100<small>o</small>)

-K<small>d</small> là hệ số kể đến đặc tính tải trọng, tra bảng 11.3 với đặc tính làm việc

</div><span class="text_page_counter">Trang 48</span><div class="page_container" data-page="48">

Dựa vào bảng 11.5 và theo sơ đồ trục 1 như trên ta có:

</div><span class="text_page_counter">Trang 49</span><div class="page_container" data-page="49">

= (0,4.1.1595,84 + 1,645.1000,4).1.1 = 2284(N)

= (1.1.2845,28 + 0.861,57).1.1 = 2845,28(N)

Tải trọng tương đương:

Nhằm tránh biến dạng dư ta tiến hành chọn ổ theo khả năng tải tĩnh.

</div><span class="text_page_counter">Trang 50</span><div class="page_container" data-page="50">

-Ta chọn loại ổ đũa côn cho các gối đỡ 0 và 1.

-Vì hệ thống các ổ lăn dùng trong hộp giảm tốc nên ta chọn cấp chính xác bình

-Đường kính ngõng trục d<small>II0</small> = d<small>II1</small> =35(mm),

-Tra bảng phụ lục P2.11[1]/256, với cỡ trung ta chọn được ổ đũa cơn 1dãy có

</div><span class="text_page_counter">Trang 52</span><div class="page_container" data-page="52">

Tổng lực dọc trục, chiều theo chiều F<small>a3</small>:

</div><span class="text_page_counter">Trang 53</span><div class="page_container" data-page="53">

Tải trọng tương đương:

</div><span class="text_page_counter">Trang 55</span><div class="page_container" data-page="55">

Lực hướng tâm tại ổ lăn:

Ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy.

-Vì hệ thống các ổ lăn dùng trong hộp giảm tốc nên ta chọn cấp chính xác bình

-Đường kính ngõng trục d<small>III0</small> = d<small>III1</small> =45(mm),

-Tra bảng phụ lục P2.7[1]/249, với cỡ trung ta chọn được ổ bi đỡ 1dãy có kí

</div><span class="text_page_counter">Trang 56</span><div class="page_container" data-page="56">

Tải trọng tương đương:

</div><span class="text_page_counter">Trang 58</span><div class="page_container" data-page="58">

< C<small>o</small> = 26,7(kN) Vậy khả năng tải tĩnh của ổ được đảm bảo.

Tính kết cấu của vỏ hộp: Chỉ tiêu của hộp giảm tốc là độ cứng cao và khối lượng nhỏ. Chọn vật liệu để đúc hộp giảm tốc là gang xám có kí hiệu là GX15-32.

Chọn bề mặt ghép nắp và thân đi qua tâm trục.

Chọn phương pháp rèn hoặc dập để chế tạo phôi bánh răng, vật liệu là thép C45.

Dùng phương pháp đúc để chế tạo nắp ổ, vật liệu là GX15-32.

</div><span class="text_page_counter">Trang 59</span><div class="page_container" data-page="59">

Khe hở giữa các chi tiết

-Giữa bánh răng và thành trong hộp -Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy

</div><span class="text_page_counter">Trang 60</span><div class="page_container" data-page="60">

-Giữa mặt bên các bánh răng với

Để kiểm tra, quan sát các tiết máy trong hộp khi lắp ghép và để đổ dầu vào hộp, trên đỉnh hộp có lắp cửa thăm. Dựa vào bảng 17-5[2]/90 ta chọn kích thước của cửa thăm như hình vẽ:

</div><span class="text_page_counter">Trang 61</span><div class="page_container" data-page="61">

Khi làm việc nhiệt độ trong hộp tăng lên, để giảm áp suất và điều hòa khơng khí bên trong và bên ngồi hộp, người ta dùng nút thông hơi. Nút thông hơi được lắp trên nắp cửa thăm(hình vẽ nắp cửa thăm). Theo bảng 17-6[2]/91 ta chọn các kích thước của nút thơng hơi như sau:

Sau 1 thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa trong hộp bị bẩn hoặc bị biến chất, do đó phải thay dầu mới. Để tháo dầu cũ, ở đáy hộp có lỗ tháo dầu. Lúc làm việc lỗ được bít kín bằng nút tháo dầu. Dựa vào bảng 17-7[2] ta chọn nút tháo dầu có kích thước như hình vẽ.

Để kiểm tra mức dầu trong hộp ta dùng que thăm dầu, que thăm dầu có kết cấu

</div><span class="text_page_counter">Trang 62</span><div class="page_container" data-page="62">

Mặt ghép giữa nắp và thân nằm trong mặt phẳng chứa đường tâm các trục. Lỗ trụ lắp ở trên nắp và thân hộp được gia công đồng thời, để đảm bảo vị trí tương đối của nắp và thân trước và sau khi gia công cũng như khi lắp ghép, ta dùng 2 chốt định vị, nhờ có chốt định vị khi xiết bulơng khơng làm biến dạng vịng ngồi của ổ.

Ống lót được dùng để đỡ ổ lăn, để thuận tiện khi lắp ghép và điều chỉnh bộ phận ổ, đồng thời tránh cho ổ khỏi bụi bặm, chất bẩn, ống lót làm bằng vật liệu GX15-32, ta chọn kích thước của ống lót như sau:

</div><span class="text_page_counter">Trang 63</span><div class="page_container" data-page="63">

Để nâng và vận chuyển hộp giảm tốc trên nắp và thân thường lắp thêm bulơng

128,85 tra bảng 18-3b[2] ta có Q = 357,7(kG), do đó theo bảng 18-3a[2] ta dùng bulơng vịng M16

</div>