Tải bản đầy đủ (.pdf) (57 trang)

đồ án môn học chi tiết máy thiết kế trạm dẫn động băng tải đề số 02

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.89 MB, 57 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>Chương 1. Tính Động Học...6</b>

<b>1.1Chọn động cơ điện...6</b>

<b>1.1.1Xác định công suất yêu cầu trên trục động cơ điện:...6</b>

<b>1.1.2Xác định tốc độ quay sơ bộ của động cơ điện...7</b>

<b>1.3.3Tính cơng suất trên các trục...9</b>

<b>1.3.4Mơ men xoắn trên các trục...9</b>

<b>1.4Lập bảng các thông số động học...9</b>

<b>PHẦN II. THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN...10</b>

<b>Chương 2. Thiết kế bộ truyền đai thang...10</b>

<b>2.1Chọn loại đai và tiết diện đai...10</b>

<b>2.2Xác định các thông số của bộ truyền...10</b>

<b>2.2.1Đường kính bánh đai...10</b>

<b>2.2.2Khoảng cách trục...11</b>

<b>2.2.3Chiều dài đai...11</b>

<b>2.2.4Góc ơm trên bánh đai nhỏ...12</b>

<b>2.3Xác định số đai Z...12</b>

<b>2.4Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục...13</b>

<b>2.5Lập bảng kết quả tính tốn các thơng số của đai thang...14</b>

<b>Chương 3. Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ...15</b>

<b>3.1 Chọn vật liệu...15</b>

<b>3.2 Xác định ứng suất cho phép...16</b>

<b>3.3 Tính thiết kế...18</b>

<b>3.3.1 Xác định sơ bộ khoảng cách trục...18</b>

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

<b>3.3.2 Xác định thông số ăn khớp...18</b>

<b>3.3.3 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc...20</b>

<b>3.3.4 Kiểm nghiệm độ bền uốn...22</b>

<b>3.3.5 Kiểm nghiệm độ bền quá tải...23</b>

<b>3.4 Xác định các thơng số, kích thước hình học của bộ truyền...24</b>

<b>4.2.3. Xác định lực từ các chi tiết, bộ truyền tác dụng lên trục...27</b>

<b>4.2.4. Xác định khoảng cách giữa các điểm đặt lực...28</b>

<b>4.3.1. Tính phản lực...30</b>

<b>4.3.2. Vẽ biểu đồ mơ men...32</b>

<b>4.3.3. Tính mơ men tương đương...34</b>

<b>4.3.6. Chọn và kiểm nghiệm then...36</b>

<b>-Ứng suất dập :...38</b>

<b>-Ứng suất dập :...39</b>

<b>4.3.7 Kiểm nghiệm trục (trục I) theo độ bền mỏi...39</b>

<b>4.3.9 Chọn, kiểm nghiệm ổ lăn cho trục I...44</b>

<b>4.3.10 Chọn ổ lăn cho trục II...47</b>

<b>4.3.11 Lập bảng thông số các ổ lăn...47</b>

<b>PHẦN IV. LỰA CHỌN KẾT CẤU...48</b>

<b>Chương 5. Tính lựa chọn kết cấu...48</b>

<b>5.1. Tính, lựa chọn kết cấu cho các bộ phận, các chi tiết...48</b>

<b>5.1.1 thiết kế vỏ hộp...48</b>

<b>5.1.2 Các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc...48</b>

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

<b>5.2. Tính, lựa chọn bơi trơn...505.3 Các kết cấu liên quan đến chế tạo vỏ hộp...505.4 Dung sai lắp ghép...54</b>

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

BỘ MÔN CƠ SỞ KỸ THUẬT CƠ KHÍĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY

THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢIĐỀ SỐ: 02

Phương án <sub>(N)</sub><sup>F</sup> <sub>(m/s)</sub><sup>V</sup> <sub>(mm)</sub><sup>D</sup> <sub>Năm</sub><sup>Thời gian sử dụng</sup><sub>Số ca/ngày Ksđ</sub>14 <sup>250</sup><sub>0</sub> 1,5 175 4,5 1,5 0,85

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b>LỜI NÓI ĐẦU</b>

Đồ án chi tiết máy là môn học cơ bản của ngành cơ khí, mơn học này cho sinh viên có cái nhìn cụ thể, thực tế hơn về kiến thức đã học và môn học cũng là cơ sở rất quan trọng cho các môn học chuyên ngành sau này.

Đề tài của sinh viên được giao là thiết kế hệ dẫn động băng tải, gồm có hộp giảmtốc một cấp và bộ truyền đai thang . Hệ thống được dẫn động bằng động cơ điện thông qua bộ truyền đai thang , hộp giảm tốc và khớp nối truyền động tới băng tải. Trong q trình tính tốn thiết kế đồ án chi tiết máy sinh viên đã dùng và tra cứucác tài liệu sau:

Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí của PGS. TS. TRỊNH VĂN UYỂN (Tập 1 và tập 2).

CHẤT-Dung sai và lắp ghép của GS.TS.NINH ĐỨC TỐN

Do là lần đầu tiên làm quen với cơng việc tính tốn, thiết kế chi tiết máy cùng với sự hiểu biết còn hạn chế nên dù đã cố gắng kham khảo tài liệu và bài giảng môn học nhưng bài làm của sinh viên khơng thể tránh những sai sót. Mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo nhiệt tình của các thầy cô để sinh viên ngày càng tiến bộ Cuối cùng sinh viên xin cảm ơn thầy Bùi Lê Gôn đã trực tiếp hướng dẫn chỉ bảo sinh viên giúp sinh viên có thể hồn thành tốt nhiệm vụ được giao.

Sinh viên thực hiện Nam Tạ Văn Nam

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

<b>PHẦN I. TÍNH ĐỘNG HỌC</b>

<b>Số liệu cho trước:</b>

1. Lực kéo băng tải: F = 2500 (N)2. Vận tốc băng tải: v = 1,5 (m/s)3. Đường kính tang: D = 175 (mm)4. Thời gian phục vụ: l = 16753,5 (giờ)<small>h</small>5. Số ca làm việc: số ca = 1,5 (ca)6. Đặc tính làm việc: va đập nhẹ

<b>Chương 1. Tính Động Học</b>

<b>1.1Chọn động cơ điện.</b>

<b>1.1.1 Xác định cơng suất yêu cầu trên trục động cơ điện:</b>

= (kW)

Trong đó, : cơng suất u cầu trên trục động cơ điện, : công suất trên trục bộ phận máy công tác, : hiệu suất chung của hệ thống truyền động.

<b>1.1.1.1Tính cơng suất trên trục cơng tác</b>

Plv =<sub>1000</sub><sup>F.v</sup> <small>=</small><sup>2500.1,5</sup><sub>1000</sub> <small>=3,75</small> (kW)Trong đó, : cơng suất trên trục bộ phận máy công tác (kW),

: lực kéo băng tải (N),: vận tốc băng tải (m/s).

<b>1.1.1.2Xác định hiệu suất chung của hệ thống truyền động</b>

Tra bảng B<sup>2.3</sup>

<small>19</small> [1] nhận được:

<small>η=ηk.ηbr</small><sup>p</sup><small>.ηol</small><sup>q</sup><small>.ηđ=0 ,9710 , 993. ,0 99.0 95=0 , 885,</small>Trong đó, : hiệu suất chung của hệ thống truyền động,

: hiệu suất 1 cặp ổ lăn, <small>ηol=0,99</small> : hiệu suất khớp nối,<sup>η</sup><small>k=0,99</small>

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

: hiệu suất 1 cặp bánh răng, <small>ηbr=0,97</small>: hiệu suất bộ truyền đai. <small>ηđ=0,95</small>

<b>1.1.1.3Xác định công suất yêu cầu trên trục động cơ</b>

= <sup>P</sup><small>lvη</small><sup>=</sup>

<small>usb</small>: tỉ số truyền sơ bộ của hệ thống.

<b>1.1.2.1Xác định tốc độ quay của trục máy công tác</b>

<small>nlv=</small><sup>60.1000.v</sup><small>π.D</small> <sup>=</sup>

<small>3 , 14. 175</small><sup>=163 7</sup><sup>,</sup> (vg/ph)Trong đó, : vận tốc băng tải (m/s),vD: đường kính tang (mm).

<b>1.1.2.2Xác định tỉ số truyền sơ bộ của hệ thống</b>

Trong đó, <small>usb</small>: tỉ số truyền sơ bộ của hệ thống,

<small>chọnusb(đ )</small>= 2 ; <small>usb br( )</small>= 3

Suy ra, = 2.3 = 6

<b>1.1.2.3Xác định tốc độ quay của động cơ cần chọn</b>

Thay vào cơng thức tính tốc độ quay sơ bộ, ta được:<small>n</small><sub>sb</sub>= <small>n</small><sub>lv</sub>. <small>u</small><sub>sb</sub>= 163,7.6 = 982,2 (vg/ph)

<b>1.1.3 Chọn động cơ điện</b>

Ta chọn theo điều kiện:

<small>¿</small>

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

Từ bảng thông số động cơ điện Việt Hung, ta được:Kí hiệu

động cơ

<small>Tmax/Tdn</small>(Tỉ sốmomen cựcđại)

<small>Tmm/Tdn</small>(Tỉ sốmomen khởiđộng)

Đườngkính trụcđộng cơD (mm)

<b>1.2Phân phối tỉ số truyền</b>

Tỉ số truyền chung của hệ thống:<small>uc=</small><sup>n</sup><small>đc</small>

<small>nlv=</small> <sup>980</sup>

<small>163,7</small><sup>=5,99</sup>Trong đó, <small>uc</small>: tỷ số truyền chung của hệ thống,

<small>n</small><sub>đc</sub>: tốc độ quay trên trục động cơ,<small>n</small><sub>lv</sub>: tốc độ quay của trục máy cơng tác.Với, <small>uc</small>= <small>ubr</small>.<small>uđ</small>

Trong đó, <small>ubr</small>: tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng,<small>uđ</small>: tỉ số truyền của bộ truyền đai.

Ta chọn trước, <small>u</small><sub>br</sub>= 3Suy ra, <small>uđ=</small><sup>n</sup><small>c</small>

<small>=</small><sup>5,99</sup><sub>3</sub> <small>=1,996</small>

<b>1.3Tính các thơng số trên các trục1.3.1 Tỉ số truyền</b>

- Tỉ số truyền từ trục động cơ sang trục I:<small>uđc →I=uđ=1,996</small>- Tỉ số truyền từ Trục I sang Trục II:

<small>u</small><sub>I →II</sub><small>=u</small><sub>br</sub><small>=3</small>- Tỉ số truyền từ Trục II sang bộ phận cơng tác:

<b>1.3.2 Tính tốc độ quay trên các trục</b>

Tốc độ quay trên trục động cơ: <small>nđc=980</small> (vg/ph)

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

Tốc độ quay trên Trục I: <small>n</small><sub>I</sub><small>=</small><sup>n</sup><small>đcuđ</small>

<small>=</small><sub>1,996</sub><sup>980</sup> <small>=490,98</small> (vg/ph)Tốc độ quay trên Trục II: <small>nII=</small><sup>n</sup><small>I</small>

<small>ubr=</small><sup>490,98</sup><sub>3</sub> <small>163,66</small> (vg/ph)Tốc độ quay trên trục cơng tác: <small>nlv ,t=</small><sup>n</sup><small>II</small>

<small>=163,66</small> (vg/ph)

<b>1.3.3 Tính công suất trên các trục</b>

Công suất trên trục công tác: = 3,75 (kW)Công suất trên Trục II: <small>PII=lv</small>

<small>=</small><sup>3,75</sup><sub>0,99</sub><small>=3,78</small> (kW)Công suất trên Trục I: <small>PI=</small> <sup>P</sup><small>II</small>

<small>ηol.ηbr=</small> <sup>3,78</sup>

<small>0,99.0,97</small><sup>=3,95</sup> (kW)Công suất trên trục động cơ (thực): <small>P</small><sub>đc ,t</sub><small>=</small> <sup>P</sup><small>I</small>

<small>=</small><sub>0,99.0,95</sub><sup>3,95</sup> <small>=4,2</small> (kW)

<b>1.3.4 Mô men xoắn trên các trục</b>

- Mô men xoắn trên trục động cơ:<small>T</small><sub>đc,t</sub><small>=9,55.106.</small><sup>P</sup><small>đc,t</small>

<small>.</small><sup>4,2</sup><sub>980</sub><small>=40929</small> (Nmm)- Mô men xoắn trên Trục I:

<small>=9,55.106.</small> <sup>3,95</sup>

<small>490,98</small><sup>=76831</sup> (Nmm)- Mô men xoắn trên Trục II:

<small>=9,55.106.</small> <sup>3,78</sup>

<small>163,66</small><sup>=220573</sup> (Nmm)- Mô mem xoắn trên trục công tác:

<small>T</small><sub>lv, t</sub><small>=9,55.106.</small><sup>P</sup><small>lvnlv, t</small>

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

T(Nmm) <small>4092976831220573218823</small>

PHẦN II. THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN

<b>Chương 2. Thiết kế bộ truyền đai thang</b>

<b>Dữ liệu đầu vào</b>

Thơng số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Ghi chú

Tốc độ quay trục chủ động (vg/ph) 980Công suất trên trục chủ động (kW) 4,2Mô men xoắn trên trục chủ động (Nmm) 40929

<b>2.1Chọn loại đai và tiết diện đai</b>

- Tra đồ thị ĐT<sup>41</sup><sub>59</sub> [1] với thông số

{

<small>P1=4,2(KW)n1=980(vg/ ph) </small>Và theo bảng B <sup>4.21</sup><sub>63</sub> [1] :

Suy ra, chọn loại đai thang thường và tiết diện đai là tiết diện Б

<b>2.2Xác định các thông số của bộ truyền2.2.1 Đường kính bánh đai</b>

- Chọn theo bảng 4.21[1]-63

Ta được, đường kính bánh đai nhỏ <small>d1</small> = 125 (mm)Kiểm tra về vận tốc đai:

<small>v=</small><sup>π .d</sup><small>1.n160000</small><sup>=</sup>

<small>π .125.980</small>

<small>60000</small> <sup>=6,41</sup> (m/s)v < <small>vmax</small> =25 (m/s)

Thỏa mãn

- Đường kính bánh đai lớn <small>d</small><sub>2</sub>

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

Trong đó, u là tỉ số truyền của bộ truyền đai,ε là hệ số trượt (ta chọn = 0,02).ε

<small>d2=u.d1.(1−ε)=1,996.125.(1−0,02 244,51)=</small> (mm)Ta chọn <small>d</small><sub>2</sub> theo tiêu chuẩn <small>d</small><sub>2</sub>= 250 (mm)- Tỉ số truyền thực tế <small>ut</small>

<small>u</small><sub>t</sub><small>=</small> <sup>d</sup><small>2</small>

<small>d1(1−ε )</small><sup>=</sup><small>125.(1 0,02</small><sup>250</sup><small>−)</small><sup>=2,04</sup>Sai lệch tỉ số truyền:

<small>0,55(d2+d1)+h≤ asb≤ 2(d2+d1)⇔ 0,55 250 125(+)+10,5≤300≤ 2(250 125+)</small>

<small>⇔ 206,25≤ 300≤750(thỏamãn )</small>Trong đó, h là chiều cao đai tra bảng 4.13[1]-59.

Thỏa mãn.

<b>2.2.3 Chiều dài đai</b>

<small>l=2.asb+π.</small><sup>d</sup><small>1+d22</small> <sup>+</sup>

(<small>d2−d1</small>)<small>24.a</small><sub>sb</sub> <sup>=2.300+π .</sup>

<small>( 250 125−)2</small>

<small>4.300</small> <sup>=1202,07</sup> (mm)Tra bảng 4.14[1]-59 Ta chọn = 1250 (mm)l

- Kiểm nghiệm đai về tuổi thọ:<small>i=</small><sup>v</sup>

<small>−1)</small>Trong đó, i là số lần uốn của đai trong 1 giây,l là chiều dài đai,

v là vận tốc vòng (vận tốc đai).<small>i<imax=10(s−1)</small> (thỏa mãn)

- Xác định lại khoảng cách trục theo công thức 4.6[1]-54

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

<small>a=</small><sup>λ+</sup>

<small>λ2−8 Δ24</small>Với:

<small>λ=l−π (d1+d2)/2=1250−3,14(125+250 2=1053,65)/</small> (mm)<small>Δ=(d d2−1)/ =(2 250 125 2 62,5−)/ =</small> (mm)

<small>.</small><sup>d</sup><small>2−d1a</small> <sup>=180</sup>

<small>.</small><sup>250 125</sup><sup>−</sup><small>523,09</small><sup>=166,38</sup>

<small>°>120ο</small>Suy ra thỏa mãn.

<b>2.3Xác định số đai Z</b>

Trong đó:

- <small>P</small><sub>1</sub>: cơng suất trên trục bánh đai chủ động, <small>P1=4,2(kW)</small>

-[<small>P0</small>]: công suất cho phép, tra bảng 4.19[1]-62, chọn [<small>P0</small>]<small>=1,63(kW)Lo=2240(m)</small>- <small>K</small><sub>đ</sub><small>:</small> hệ số tải trọng động, tra bảng 4.7[1]-55, ta chọn <small>K</small><sub>đ</sub><small>=1,2</small>

- <small>C</small><sub>α</sub><small>:</small> hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ơm <small>α</small><sub>1</sub>, tra bảng 4.15[1]-61 ta có <small>C</small><sub>α</sub><small>=0,97</small> Ta có <small>C</small><sub>α</sub><small>=1−0,0025 (180 166,38−)=0,97</small>

-<small>Cl</small>: hệ số kể đến ảnh hưởng của chiều dài đai, tra bảng 4.16[1]-61 ta có: với <sub>L</sub><sup>L</sup>

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

<small>Z=</small> <sup>P</sup><small>1.K</small><sub>đ</sub>

<small>P0</small>]<small>CαCl.C .Cuz</small>

<small>=</small><sub>1,63.0,97.0,89.1,13.0,95</sub><sup>4,2.1,2</sup> <small>=3,34</small>lấy Z=3

<b>Các thơng số hình học khác của bánh đai</b>

- góc chêm của mỗi rãnh đai ( góc tiết diện đai)<small>φ=34°</small>- chiều rộng bánh đai

<small>B=(z−1 )t +2 e</small>Tra bảng 4.21[1]-63 được :

h =4,2mm<small>0</small>t=19 mme=12,5 mmH=16 mm<small>φ=34°</small>

Thay vào ta được

<small>B=</small>(<small>z−1</small>)<small>t +2 e=</small>(<small>3−1</small>)<small>19 2.18+=76(mm)</small>- đường kính vịng ngồi của bánh đai

<small>da 1=d1+2 h0=125 2.4,2+=133,4(mm)da 2=d2+2 h0=250 2.4,2+=258,4(mm)</small>- đường kính vịng đáy rãnh đai

df1= d - H = 133,4 - 16 = 117,4 (mm)<small>a1 </small>df2= d – H = 258,4- 16 =242,4 (mm)<small>a2 </small>

<b>2.4Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục</b>

- Lực căng ban đầu theo công thức 4,19 [1]-63Trong đó,

<small>Fv</small>: lực căng do lực ly tâm sinh ra<small>Fv=qm.v2=0,178.6,41 7,312=</small> (N)

Với là khối lượng một mét chiều dài đai (bảng 4.22[1]-64)

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

Z: số đai ; v: vận tốc vòng (m/s)<small>F</small><sub>0</sub><small>=</small><sup>780P</sup><small>1Kđ</small>

<small>vCαZ</small> <sup>+ F</sup><small>v=</small><sup>780.4,2.1,2</sup>

<small>6,41.0,97.3</small><sup>+7,31=218,06(N )</sup>- Lực tác dụng lên trục tính theo cơng thức 4.21[1]-64:

Fr = 2.F<small>o.Z.sin(1</small>/2)= 2.218,06.3.sin(166,38 /2) = 1299,13 (N)<sup>0</sup>

<b>2.5Lập bảng kết quả tính tốn các thơng số của đai thang</b>

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

Chiều dài đai l (mm) 1250

Góc ơm của đai trên bánh răng nhỏ <small>α1</small> (độ) 166,38º

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

Giới hạn bền: <small>σb 2=600</small>(MPa)Giới hạn chảy:<small>σch2=280</small>(MPa)

- Vật liệu bánh răng nhỏ( bánh răng dẫn):Kí hiệu thép: C45

Chế độ nhiệt luyện : tơi cải thiện

Độ rắn: HB=170<small>÷</small>217. Ta chọn HB =190( phôi rèn)<small>1</small>Giới hạn bền: <small>σb 1=700</small>(MPa)

Giới hạn chảy:<small>σ</small><sub>ch1</sub><small>=300</small>(MPa)

SH, SF: hệ số an tồn khi tính về ứng suất tiếp xúc và ứng xuất uốn: tra bảng6.2[1]-94 với:

o bánh răng chủ động: S =1,1; S =1,75<small>H1F1</small>o bánh răng bị động: S =1,1; S =1,75<small>H2F2</small>

, : ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sởBánh răng dẫn:

{

<small>σ0</small><sub>H lim1</sub><small>=2 HB</small><sub>1</sub><small>+70 2.190 70 450=+ =(MPa)</small>

<small>σF lim10</small>

<small>=1,8HB1=1,8.190 342=(MPa)</small>Bánh bị động:

{

<small>σ0</small><sub>H lim2</sub><small>=2 HB</small><sub>2</sub><small>+70 2.180=+70=430(MPa)</small>

<small>NF 0N</small><sub>FE</sub>

Trong đó:m =6, m =6 bậc của đường cong mỏi khi khử về ứng suất tiếp xúc<small>HF</small>NH0, N : số chu kỳ thay đổi ứng suất khi khử về ứng suất tiếp xúc và ứng suất<small>F0</small>uốn:

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

<small>=30.1802,46=7,76.10NFO1=NF O2=4.106</small>

NHE, NFE - số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương: do bộ truyền chịu tải trọngtĩnh

NHE1=N =60c.n .<small>FE11L</small><sub>H</sub>=60.1.490,98.16753,5= 493,54.10<small>6</small>NHE2=N =60c.n .<small>FE22LH</small>=60.1.163,66.16753,5= 164,51.10<small>6</small>Trong đó, : số lần ăn khớp trong một vòng quay,cn: số vòng quay trong một phút của bánh răng,<small>LH</small>: tổng số giờ làm việc của bánh răng.Ta có

NHE1>NH01 lấy N =<small>HE1</small> NH01 NHE2>NH02 lấy N =<small>HE2</small> NH02 N<small>FE1>NF01 lấy </small>N<small>FE1=NF01 </small>N<small>FE2>NF02 lấy </small>N<small>FE2=NF02 </small>Do vậy ta có

{

[<small>σH</small>]<small>m ax=2,8. axm</small> (<small>σch1,σch 2</small>)<small>=2,8.300=840(MPa)</small>

[<small>σF 1</small>]<small>m ax=0,8.σch1=0,8.300=240(MPa)</small>

[<small>σF 2</small>]<small>max=0,8.σch 2=0,8.280 224=(MPa)</small>

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

<b>3.3 Tính thiết kế</b>

<b>3.3.1 Xác định sơ bộ khoảng cách trục</b>

<small>T1KHβ</small>[<small>σH</small>]<small>sb</small>

<small>2u.ψba</small>Trong đó,

-Ka: Hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh răng: K =43 (MPa )<small>a</small> <sup>1/3</sup>-T1: Momen xoắn trên trục chủ động: T = 76831 (N.mm)<small>1</small>-[<small>σH sb</small>] : Ứng suất tiếp xúc cho phép: [<small>σH]sb= 400,00 (MPa)</small>-u: Tỉ số truyền: u = 3

-Ψ ,Ψ<small>babd: hệ số chiều rộng vành răng. Tra bảng 66[1]-97 nhận được Ψ =0,3ba</small>=> Ψbd=0,5.Ψ (u+1)=0,5.0,3.(3+1)=0,6<small>ba</small>

-KHβ: hệ số kể đến sự phân bố không đều của tải trọng trên chiều rộng vành răngkhi tinh về ứng suất tiếp xúc và uấn . Tra bảng 6.7[1]-98 với Ψ =0,6 và sơ đồ bánh<small>bd</small>răng trên trục (sơ đồ 6) ta có:

{

<small>K</small><sub>Hβ</sub><small>=1,02KFβ=1,05</small> ta được :

<small>T</small><sub>1</sub><small>K</small><sub>Hβ</sub>

<small>.3.0,3</small><sup>=140,42</sup> (mm)Chọn a = 130 (mm)<small>w</small>

<b>3.3.2 Xác định thơng số ăn khớp3.3.2.1 Mơđun pháp</b>

m=(0,01<small>÷</small>0,02)a =(0,01<small>w÷</small>0,02).130=1,<small>3 ÷</small>2,6(mm)Tra bảng 6.8[1]-99 chọn m theo tiêu chuẩn: m= 2 (mm)

<b>3.3.2.2 Xác định số răng, góc nghiêng</b>

Chọn sơ bộ góc nghiêng <small>β</small>=15<small>o</small>Ta có:

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

<small>Z</small><sub>1</sub><small>=</small><sup>2 a</sup><small>wcosβm(u+1)</small><sup>=</sup>

<small>2.130. cos152 (3+1)</small> <sup>=31,39</sup>Chọn =31Z1

Z2=u.Z1=3.31= 93 Tỷ số truyền thực tế:

ut= <sup>Z</sup><small>2Z1</small>= <sup>93</sup>

<small>αt</small>=<small>αtw</small>= arctan(<sup>tanα</sup><sub>cosβ</sub><small>¿</small>= arctan

(

<small>tan34</small>

<small>0,954</small>

)

<small>=¿</small>35,26<small>°</small>Góc nghiêng của răng trên mặt trụ cơ sở<small>β</small><sub>b</sub>:

<small>β</small><sub>b</sub>= arctan( cos<small>α</small><sub>t</sub><small>.</small>tan<small>β</small>)= arctan(cos35,26.tan17,45)=14,4<small>°</small>

<b>3.3.2.3 Xác định một số thông số của bộ truyền bánh răng</b>

- Khoảng cách trục: a = 130 (mm)<small>w</small>- Tỷ số truyền thực tế : <small>ut</small>=3- Đường kính vịng chia:

-

{

<small>d</small><sub>1</sub><small>=</small><sup>m.Z</sup><small>1cosβ</small><sup>=</sup>

<small>0,954</small><sup>=195(mm)</sup>- Đường kính đỉnh răng:

{

<small>da 1=d1+ 2m=65+ 2.2=69(mm)da 2=d2+2 m=195+2.2=199(mm)</small>- Đường kính đáy răng:

{

<small>d</small><sub>f 1</sub><small>=d</small><sub>1</sub><small>−2,5m=65−2,5.2=60(mm)df 2=d2−2,5m=195 2,5.2 190(mm)−=</small>- Đường kính vịng cơ sở:

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

{

<small>db1=d1. cos20=65.cos20= (mm)61db 2=d2. cos20=195.cos20=183(mm)</small>- Chiều rộng vành răng:

<small>b</small><sub>w</sub><small>=a</small><sub>w</sub><small>.ψ</small><sub>ba</sub><small>=130.0,3 39=</small> (mm) => Chọn b = 40 (mm)<small>w</small>Công thức trong [1]-96

<b>3.3.3 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc</b>

Tỉ số truyền thực tế: u = 3<small>t</small>

Đường kính vịng lăn của cặp bánh răng:

{

<small>d</small><sub>w 1</sub><small>=</small><sup>2a</sup><small>w</small>

<small>3+1</small><sup>=65(mm)</sup><small>d</small><sub>w 2</sub><small>=2 a</small><sub>w</sub><small>−d</small><sub>w 1</sub><small>=2.130−65=195(mm)</small>Vận tốc vòng của bánh răng:

<small>v=</small><sup>πd</sup><small>w 1.n160000</small><sup>=</sup>

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

KxF: hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng . K =1 khi d<small>xFw2≤</small>400(mm)

- KHβ, K , : là hệ số tập trung tải trọng. Tra bảng 6.7[1]-98 theo vị trí bánh<small>Fβ </small>răng và với hệ số ψ và sơ đồ bố trí là sơ đồ 6 ta được<small>bd</small>

- KHα, K : hệ số kể đến sự phân bố khơng đều của tải trọng trên các cặp răng<small>Fα</small>khi tính về ứng suất tiếp xúc và uấn . Tra bảng 6.14[1]-107 với v= 1,67 (m/s)và CCX=9 =>

{

<small>K</small><sub>Hα</sub><small>=1,13</small>

- ZM: kệ số kể kến ảnh hưởng của cơ tính vật liệu

- Cặp bánh răng Tra bảng 6.5[1]-96, ta được: =274 (MPa) <small>1/3</small>- Tính: <small>ZH=</small>

<small>2cosβb</small>

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

(hệ số kể đến ảnh hưởng của tổng chiều dài tiếp xúc-phụ thuốc vào hệ sốtrùng khớp ngang<small>εα</small> và hệ số trùng khớp dọc<small>εβ</small>)

<small>εα=</small>

[

<small>1,88 3,2−</small>

(

<small>1Z1</small>

<small>Z2</small>

)]

<small>.c osβ=</small>

[

<small>1,88 3,2−</small>

(

<small>131</small><sup>+</sup>

<small>93</small>

)]

<small>.0,954 1,74=ε</small><sub>β</sub><small>=</small><sup>b</sup><small>wsinβ</small>

<small>mπ</small> <sup>=</sup>

<small>39.sin17,452.3,14</small> <sup>=1,86</sup>Vì . Suy ra <sup>Z</sup><small>ε=</small>

<small>1</small>

<small>εα=</small>

<small>1</small>

- Tính hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc:

<small>KH=KHα.KHβ. KHv=1,13.1,02.1,02 1,19=</small>Thay số, ta tính được:

<small>σ</small><sub>Ht</sub><small>=Z</small><sub>M</sub><small>Z</small><sub>H</sub><small>Z</small><sub>ε</sub>

<small>2T1KH(ut+ 1)bwutdw 1</small>

<small>2=274.1,43.0,76.</small>

<small>2.76831,1,19. (3+1)</small>

<small>39.3.652=362,23</small> (MPa)

<b>Kiểm tra:</b>

<small>400</small> <sup>.100%=9,44%<10%</sup> Thỏa mãn.

<b>3.3.4 Kiểm nghiệm độ bền uốn</b>

{

<small>σF 1=</small><sup>2.T</sup><small>1.KF. YεYβYF 1bw.d .mw 1</small>

<small>≤ [σF 1]cxσF 2=F 1.YF 2</small>

<small>Y</small><sub>F 1</sub> <sup>≤ [σ</sup><small>F 2]</small><sub>cx</sub>KF – Hệ số tải trọng khi tính về uốn

<small>K</small><sub>F</sub><small>=K</small><sub>Fα</sub><small>. K</small><sub>Fβ</sub><small>. K</small><sub>Fv</sub><small>=1,37.1,05.1,06 1,53=</small>Yε – Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng:

<small>11,74</small><sup>=0,58</sup>Yβ – Hệ số kể đến độ nghiêng của răng:

<small>Yβ=1−</small> <sup>β</sup><sup>0</sup>

<small>1400=1−</small><sup>17,45</sup><small>01400=0,88</small>

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

YF1, Y – Hệ số dạng răng: Phụ thuộc vào số răng tương đương Z và Z :<small>F2V1V2</small>

{

<small>Zv 1=</small> <sup>Z</sup><small>1cos3</small>

<small>cos 17,4530=35,71Z</small><sub>v 2</sub><small>=</small> <sup>Z</sup><small>2</small>

<small>cos 17,4530=107,12</small>Tra bảng 6.18[1]-109 với:

Zv1 =35,71Zv2 = 107,12x1 = 0x2 =0Ta được:

{

<small>Y</small><sub>F 1</sub><small>=3,70YF 2=3,60</small>Thay vào ta có:

{

<small>σF 1=</small><sup>2.T</sup><small>1.KF.YεYβYF 1b</small><sub>w</sub><small>.d .m</small><sub>w1</sub> <sup>=</sup>

<small>39.65.2</small> <sup>=87,57(MPa)≤[σ</sup><small>F1]</small><sub>cx</sub><small>σF 2=F 1.YF 2</small>

<small>Y</small><sub>F 1</sub> <sup>=</sup><sup>67,49.3,6</sup><small>3,8</small> <sup>=63,94(MPa)≤ [σ</sup><small>F 2]cx</small>Thỏa mãn.

<b>3.3.5 Kiểm nghiệm độ bền quá tải</b>

{

<small>σHmax=σH</small>

<small>K</small><sub>qt</sub><small>≤</small>[<small>σ</small><sub>H</sub>]<small>m axσFmax1=Kqt.σ ≤F 1</small> [<small>σ</small><sub>F 1</sub>]<sub>m ax</sub>

<small>σFmax2=Kqt.σ ≤F 2</small> [<small>σF 2</small>]<sub>m ax</sub>Kqt – Hệ số quá tải:

<small>K</small><sub>qt</sub><small>=maxT</small> <sup>=</sup>

<small>m axTdn</small>

<small>=2,2</small> ( tra bảng thông số động cơ )Do vậy:

{

<small>σHm ax=σH</small>

<small>Kqt=362,23</small>√<small>2,2 537,27=(MPa ≤)</small> [<small>σH</small>]<small>max=840(MPa)σFmax1=Kqt.σF 1=2,2.87,57 192,65=(MPa ≤)</small> [<small>σF 1</small>]<small>m ax=240(MPa)</small>

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

<small>cos17,45</small> <sup>1751,94</sup> (N)- Lực dọc trục: F = F = F<small>a1a2 t1.tan17,450 </small>= 2364,03. tan17,45 = 743,11 (N)<small>0 </small>

d2 (mm) 195

dw2 (mm) 195Đường kính vịng đỉnh da1 (mm) 69

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

Đường kính vịng cơ sở db db1 (mm) 61db2 (mm) 183Lực tác dụng lên trục Ft1 Ft2 (N) 2364,03

F<small>r1</small> F<small>r2</small> (N) 1751,94F<small>a1</small> F<small>a2</small> (N) 743,11

<b>PHẦN III. TÍNH THIẾT KẾ TRỤC, CHỌN Ổ LĂNChương 4. Tính trục, chọn ổ lăn</b>

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

Tt = k.T = 1,3.220573=286745 (Nmm)<small>II</small>Tra bảng 16.10a[2]-68. Và dựa vào điều kiện:<small>d dt=2≥3</small>

Tra bảng 16.10b[2]-69, Ta được kích thước cơ bản của vịng đàn hồi:

Thơng số đầu vào:

Mô men xoắn trên trục I: T = 76831 (Nmm)<small>I </small>Mô men xoắn trên trục II: T = 220573 (Nmm)<small>II</small>

- Đường kính trục sơ bộ được xác định bằng mơ men xoắn theo cơng thứcsau:

Trong đó, T: mơmen xoắn

[ ]: ứng suất xoắn cho phép với vật liệu trục là thép [ ]=15<small>÷</small>30 MPa

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

Trục I: <small>d1≥3</small>

<small>TI</small>

<small>0,2.15</small><sup>=29,48</sup> (mm). Ta lấy d =30 mm<small>1</small>Trục II: <small>d2≥3</small>

<small>TII0,2.</small>[<small>τ2</small>]<sup>=</sup>

<small>0,2.25</small><sup>=35,33</sup> (mm). Ta lấy d =40 mm<small>2</small>

<b>4.2.3. Xác định lực từ các chi tiết, bộ truyền tác dụng lên trục</b>

- Lực từ bánh đai tác dụng lên trục:Fd=Fr= 1751 (N)

- Lực tác dụng lên bánh răng nghiêng:

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

Ft1=Ft2= 2364,03 (N)Fr1=Fr2= 1751,94 (N)Fa1=Fr2= 743,11 (N)

- Lực từ khớp nối tác dụng lên trục:Fk=0,2.Ft

Với <small>Ft=</small><sup>2.T</sup><small>IID0</small>

<small>= 2.220573</small>

<small>130</small> <sup>=3393,43</sup> (N)Suy ra, F<small>k=0,2.Ft</small>=0,2.3393,43=678,69 (N)

<b>4.2.4. Xác định khoảng cách giữa các điểm đặt lực</b>

- Xác định chiều rộng ổ lăn trên trục

Tra bảng 10.2[1]-189 với:

Ta được chiều rộng ổ lăn trên các trục:

{

<small>b01=19(mm)b02=23(mm)</small>Vì hộp giảm tốc 1 cấp, nên ta có:

- Chiều dài may ơ của khớp nối trục II:

<small>l</small><sub>m 2</sub><small>=(1,4 2,5÷) d</small><sub>2</sub><small>=(1,4 2,5÷)40=56÷100(mm)</small>Chọn l = 60 mm<small>mc2</small>

- Chiều dài mayơ của bánh răng trục I:

<small>lm 2=(1,2÷ 1,5)d2=(1,2÷1,5)40 48÷60)mm=(</small>

<small>¿>lm 2=58mm</small>- Chiều dài may ơ bánh răng trục I:lm1=(1,2<small>÷</small>1,5)d =(1,2<small>1÷</small>1,5)30=(36<small>÷</small>45) mm

chọn

- Chiều dài phần chìa trục I (lắp bánh đai):

<small>lmc=(1,4÷2,5)d=¿lmc1=(1,4÷2,5)d1=(1,4÷ 2,5)30=42 75÷(mm)</small>Chọn l =45 <small>mc1</small> mm

</div>

×