đồ án thiết kế hệ thống cơ khí thiết kế dẫn động cho kho hàng tự động

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

TRƯỜNG ĐẠI H C BÁCH KHOA HÀ N I Ọ Ộ

Sinh viên th c hi n : ự ệMSSV : Lớp :

Cơ Điện Tử Ngô Đắc Sang 20170882 CK-CĐT 04 -

<small> Chữ ký c a GVHD ủ</small>

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

LỜI M Ở ĐẦU

Trong b i c nh Khoa Hố ả ọc – K Thu t ngày càng phát tri n và ng dỹ ậ ể ứ ụng vào trong doanh nghiệp. Đi kèm đó là các doanh nghiệp ln tìm nh ng giữ ải pháp để giảm chi phí nhân cơng, gi m chi phí kho bãi và nhả ững lỗi k ỹ thuật có thể có trong cơng tác lưu chuyển gây ra thì kho hàng t ng nự độ ổi lên. Đây một giải pháp để giải quyết bài toán trên một cách hiệu quả, tối ưu về chi phí nhân cơng, gi m di n tích ả ệnhà kho, tăng độ chính xác trong q trình lưu trữ và lấy hàng hóa.

Thiết k h ế ệ thống Cơ Khí – Cơ Điện Tử thơng minh là yêu c u c t lõi c a sinh ầ ố ủviên các ngành Cơ Khí nói chung và sinh viên Cơ Điện Tử nói riêng. Đồ án thiết kế h ệ thống Cơ Khí – Cơ Điện Tử thông minh là mộ ọt h c phần bắt bu c trong ộchương trình Module 4 – Cư nhân Cơ Điện Tử, học phần giúp sinh viên bước đầu làm quen v i vi c thi t k ớ ệ ế ế cơ khí cho một hệ thống, ứng d ng các ph n mụ ầ ềm Solidworks 2D/3D, mô ph ng nguyên lý hoỏ ạt động. Đây là một cơ hội tuyệt vời đểsinh viên có th áp dể ụng kiến thức được h c trên giọ ảng đường vào các bài toán thực tế. Đ là hành trang ki n thể ế ức, đảm bảo cho sinh viên sau ra khi trường có thể tự thi t k ế ế những s n phả ẩm sao cho đảm b o v tiêu chí kả ề ỹ thuật, chất lượng và vừa đảm bảo cả v các tiêu chí kinh t . ề ế

Em xin chân thành cảm ơn sự hướng d n cẫ ủa TS.Nguyễn Tr ng Duọ trong suốt 15 tu n v a qua, cầ ừ ảm ơn sự hướng d n, cung c p tài li u c a các th y cô trong b ẫ ấ ệ ủ ầ ộmôn đã giúp em hoàn thành đề tài này.

Hà Nội, ngày tháng năm Giáo viên hướng dẫn Sinh viên th c hi n ự ệ Sang Nguyễn Tr ng Duọ Ngô Đắc Sang

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

Phần 2 : Phân tích ngun lý và thơng s k thuố ỹ ật ... 8

Phần 3 : Tính tốn và thi t kế ế ệ h thống cơ khí khung nâng xe ... 11

Chương 1 : Tính tốn sơ bộ... 11

Chương 2 : Bộ truyền cấp nhanh ... 18

Chương 3 : Bộ truyền cấp ch m ... 26 ậ Chương 4 : Bộ truyền xích ... 34

Chương 5 : Thiết kế trục ... 40

Chương 6 : Then và Ổ lăn ... 61

Chương 7 : Thiết kế vỏ ộ h p giảm t c. ... ố ... 66

Phần 4 : Tính tốn và thi t kế ế ệ h thống xe di chuy n ... 70 ể Chương 1 : Tính tốn sơ bộ ... 70

Chương 2 : Bộ truyền cấp nhanh ... . 75

Chương 3 : Bộ truyền cấp ch m ... 83 ậ Chương 4 : Bộ truyền xích ... ... 91 ..

Chương 5 : Trục ... 97

Chương 6 : Then và ổ lăn... 119

Chương 7 : Thiết kế h p giộ ảm tốc ...125

Phần 5 : K t luế ận ... 128

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

Phần 1 : T ng quan v kho hàng tổềự động

1.1 Gi i thi u chung v kho hàng t ng : ớ ệ ề ự độ

Nền công nghiệp nước ta nói riêng và n n cơng nghi p trên th ề ệ ế giới nói riêng đang phát triển mạnh mẽ. Ngày trước sản phẩm được tạo ra một cách th ủcông nên vi c v n chuy n hàng hóa vào kho là hồn toàn b ng sệ ậ ể ằ ức người, do đó khơng t n d ng h t khơng gian, s c ch a c a kho hàng, vi c qu n lí tr nên kho ậ ụ ế ứ ứ ủ ệ ả ởkhăn kém hiệu quả.

Trong th i k cơng nghi p hố, hiờ ỳ ệ ện đại hoá ngày nay s n xu t ngày càng ả ấphát tri n, hàng hóa làm ra càng nhiể ều đáp ứng nhu c u tiêu dùng cho xã h i. T ầ ộ ừđó đã nảy sinh cần có nh ng kho hàng hiữ ện đại đáp ứng yêu c u c a s n xu t và ầ ủ ả ấkhắc phục được những hạn ch cế ủa các kho hàng cũ.

Hiện t i, trên th ạ ế giới có nhi u h ề ệ thống lưu trữ hàng hóa, các h ệ thống này rất đa dạng, phong phú v thi t b ề ế ị cũng như cách thức thực hiện. Nhưng trong đó chủ yếu là sử dụng nhân cơng để b c d hàng hóa, các thi t b b c d hàng là ố ỡ ế ị ố ỡcác máy nâng s dử ụng người lái để ắ s p x p hàng hóa vào kho. ế

Nhìn chung, các nhà kho hi n nệ ay có các nhược điểm sau: ⚫ S d ng nhi u diử ụ ề ện tích để chứa hàng hóa.

⚫ Khơng phân loại được các hàng hóa khác nhau (các hàng hóa thường để chung v i nhau trong 1 kho). ớ

⚫ Khơng b o qu n t t hàng hóa khi s ả ả ố ố lượng nhi u (Chề ất hàng ch ng lên ồnhau).

⚫ ấ R t khó ki m sốt s ể ố lượng hàng hóa ra vào trong kho.

Với sự ra đờ ủa các h i c ệ thống x p hàng hóa t ế ự động, người ta có thể quản lý tốt hàng hóa cũng như nhanh chóng trong việc lưu trữ và xuất hàng hóa ra khỏi kho, các h ệ thống kho t ự động đượ ửc s dụng robot để vận chuy n hàng ểhóa, điều này đồng nghĩa với việc đầu tư trang thiết b ịhiện đại cho hệ thống kho tốn khá nhi u chi phí cho vi c v n chuyề ệ ậ ển hàng hóa nhưng bù lại là hàng hóa

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

được bảo qu n t t, thu n ti n cho vi c quả ố ậ ệ ệ ản lý và ki m soát, ti t kiể ế ệm được nhân công …

Hình 1.1 Xe nâng hàng

Ngày nay, thay vì cách lưu trữ hàng hóa thủ cơng tốn nhi u di n tích và ề ệnhân cơng lao động, nhiều công ty trên th ế giới đã trang bị hệ thống kho hàng t ựđộng cho văn phịng, nhà xưởng của mình…Với việc ứng d ng công ngh cao ụ ệtrong vi c c t gi hàng hóa, gi ệ ấ ữ ờ đây chúng ta có thể quản lý hàng hóa c a mình ủmột cách khoa h c, có h ọ ệ thống và có tính linh ho t cao, t ạ ừ đó nâng cao hiệu quả hoạt động và gi m giá thành hoả ạt động.

Hình 1.2 H ệ thống kho hàng

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

1.2 Tìm hi u v h ể ề ệ thống kho hàng t ng : ự độ

Kho hàng t ng là mự độ ột hệ thống l y c t hàng hóa t ng v i cơng ngh ấ ấ ự độ ớ ệhiện đại, được sử dụng trong các nhà kho hoàn toàn t ng. H ự độ ệ thống gồm có 2 phần chính là ph n m m và ph n cầ ề ầ ứng.

⚫ Phần m m g m có ph n mề ồ ầ ềm quản lý các robot l y c t hàng và phấ ấ ần mềm qu n lý hàng hóa. ả

⚫ Phần c ng bao g m các h ứ ồ ệ thống giá k c nh, các robot l y cệ ố đị ấ ất hàng ,h ệ thống các băng tải vận chuyển hàng và h ệ thống các t ng tr hàng. ự độ ả Kho hàng t ự động ra đời gi i quyả ết được các vấn đề khó trong cơng nghiệp như:

⚫ Mật độ lưu trữ cao: do gi i pháp này t n dả ậ ụng được chi u cao và ềđường ch y c a robot nh nên di n tích s d ng s ạ ủ ỏ ệ ử ụ ẽ ít hơn những giải pháp khác, so sánh trên cùng kh ả năng lưu trữ giúp ti t kiế ệm chi phí đầu tư cho diện tích s ửdụng, xây d ng và h ự ệ thống l nh. ạ

⚫ Tốc độ xuất nh p cao: trung bình 1 t n hàng/ phút/ robot. ậ ấ

⚫ Công ngh chuyệ ển đường cho phép ch c n mỉ ầ ột robot cho m t nhà kho ộgiúp ti t kiế ệm đáng kể chi phí đầu tư.

⚫ Không c n h ng chi u sáng,do ầ ệ thố ế đó tiết kiệm chi phí đầu tư hệ thống chiếu sáng, chi phí b o trì, chi phí v n hành. ả ậ

⚫ Thất thoát nhi t th p: th t thoát nhi t xuệ ấ ấ ệ ống đất, qua các c a ra vào, bù ửnhiệt cho h ệ thống chi u sáng là nh ng ngu n th t thốt nhi t chính trong các ế ữ ồ ấ ệkho l nh. S d ng di n tích nh ạ ử ụ ệ ỏ hơn các giải pháp khác nên th t thoát nhiấ ệt xuống đất sẽ thấp hơn. Ngoài ra với hệ thống cửa ra vào t ng và có phịng ự độcách ly nên th t thoát nhi t s là r t thấ ệ ẽ ấ ấp,giảm th i gian x ờ ả đá của h ệ thống l nh. ạ ⚫ Không s dử ụng lao động trong kho: ti t ki m chi phí nhân cơng, quế ệ ản lý, b o hi m và thi t b h ả ể ế ị ỗ trợ.

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

⚫ Quản lý chuyên nghi p và hi u qu ệ ệ ả nhờ phần m m qu n lý kho kề ả ết hợp v i công ngh mã v ch (Barcode) hay th t (Transponder) giúp gi m chi ớ ệ ạ ẻ ừ ảphí qu n lý vả à nhân cơng, đồng thời cũng dễ dàng đạt được các tiêu chuẩn ISO để tạo lợi thế c nh tranh. ạ

Mơ hình nhà kho có kh ả năng lưu trữ cao nhưng tốc độ thấp thích hợp cho các nhà máy mà s n ph m cả ẩ ủa họ đượ ảc s n xu t vấ ới năng suất cao, s ố lượng lớn.

Hình 3 : H ệ thống kho hàng tự ng trong công nghi p độ ệ

Đối v i các nhà máy ch s n xu t m t s n ph m thì h ớ ỉ ả ấ ộ ả ẩ ệ thống băng chuyền chỉ đơn thuần phân phối sản phẩm cho các robot m t cách tộ ối ưu. Nhưng với những nhà máy s n xu t nhi u lo i s n phả ấ ề ạ ả ẩm cùng lúc thì h ệ thống băng chuyền còn th c hi n phân lo i s n ph m vào khu v c thích hự ệ ạ ả ẩ ự ợp.

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

Phần 2 : Phân tích ngun lý và thơng s k thu t ố ỹậ

2.1 Nguyên lý hoạt động h ệ thống :

Cơ cấu nâng: H p gi m tộ ả ốc – 1, g n v i h ắ ớ ệ thống nâng - 9, đầu vào được nối với động cơ – 4a tạo chuyển động quay với tốc độ ớn, đẩu ra đượ l c gắn với bánh răng trong hệ bánh răng thanh răng – 3. Hệ thanh răng bánh răng –3 :thanh răng cố định thẳng đứng nên bánh răng sẽ lăn trên thanh răng theo phương thẳng đứng, với hệ thống con lăn – 2 có chức năng giữ cân b ng tằ ạo ra s di chuyự ển theo phương thẳng đứng(lên, xu ng) cố ủa hệ thống nâng – 9. Xe di chuy n: ể Hộp gi m tả ốc – 5, g n v i xe di chuyắ ớ ển - 11, đầu vào được nối v i ớ động cơ – 4b tạo chuyển động quay với tốc độ ớn, đẩu ra đượ l c gắn với 2 bánh xe 8 qua b truy n xích – ộ ề – 6. Bánh xe bi n chuyế ển động quay

1- Hộp gi m tả ốc (cơ cấu nâng) 2- Hệ thống con lăn giữ xe

nâng

3- Hệ bánh răng – thanh răng4- Động cơ

5- Hộp gi m t c (xe di chuyả ố ển)6- B ộ truyền xích

7- Hệ con lăn di chuyển hàng 8- Bánh xe

9- Hệ thống nâng 10- Ray d n vào kho ẫ11- Xe di chuy n ể12- Hàng hóa 13- Bộ truy n xích ề14- Thanh răng và cột dẫn

hướng

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

thành chuyển động t nh ti n giúp xe di chuyị ế ển – 11 có thể di chuy n theo ểphương ngang(vào, ra).

Hệ con lăn: Hệ con lăn – 7 n i vố ới động cơ – 4c(động cơ biến tần) thông qua b truyộ ền xích – 13. Động cơ tạo chuyển động quay, qua b truyộ ền xích để giảm tốc độ truyền đến hệ con lăn, hệ con lăn tạo ra sự chuyển động theo phương ngang(trái, phải) của hàng hóa – 12.

2.2 Cơ cấu dẫn hướng : Hệ con lăn 2:-

Thanh dẫn hướng thép được mài nhẵn gắn trong đường ray chịu bằng nhôm. Các tr c thép d n xe chụ ẫ ạy, các con lăn của xe lăn sắt (khơng có độ hở) trên tr c thép.ụ

- Hệ thống con

- Hệ bánh răng – thanh răng - Động cơ

- Bộ truy n xích ề- Xe di chuy n ể

- Thanh răng và cột dẫn hướng

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

2.3.2 Thông s / yêu c u k thu t c a h ố ầ ỹ ậ ủ ệ thống :

Thời gian ph c vụ ụ: l<small>h</small> = 30000 (h) Đặc tính t i tr ng: ả ọ êm

Chiều dài phần đặ ộp giảm t c: t h ố L<small>1 </small>= 1000 mm Chiều dài phần đặt hàng trên xe: L<small>2</small> = 700 mm

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

Phần 3 : Tính tốn và thi t k hế ế ệ thống cơ khí khung nâng xe

Chương 1 : Tính tốn sơ bộ

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

Hình 3.1 Phân tích l c tác d ng lên h ự ụ ệ3.1.1 Xác định công su t u c u : ấ ầ

a) Tính tốn cho quá trình nâng c a h : ủ ệ- Hệ s ố ma sát lăn: f = 0,005 (Tr 44 [3]) - Lấy điểm A n m giằ ữa con lăn 1 3 và con lăn - 2

- Giả thi t b qua l c tế ỏ ự ỳ của con lăn 3 (vì hệ thống nâng có xu hướng tách con lăn 3 ra khỏi thanh dẫn hướng)

Xét cân b ng tằ ại điểm A: 2𝑁₁^ℎ

2^{+ 2𝑁}²ℎ

2^{− (𝐺}<small>𝑛</small>

2^{+ 𝐺}<small>𝑑</small>𝐿) = 0 ⇒ 2𝑁₁ℎ − (𝐺<small>𝑛</small>

2^{+ 𝐺}<small>𝑑</small>𝐿) = 0 (Vì A n m giằ ữa 2 con lăn nên N<small>1</small> = N<small>2</small>) ⇒ 𝑁₁= (𝐺_𝑛^𝐿

2^{+ 𝐺}<small>𝑑</small>𝐿)1

2ℎ^{= (195.9,8.}1,3

2 ^{+ 70.9,8.1,3).}12.1,3/4⇒ 𝑁₁= 3283𝑁

Lực ma sát trên con lăn 1 và con lăn 2:

𝐹_𝑚𝑠1= 𝐹_𝑚𝑠2= 𝐹_𝑚𝑠= 𝑓. 𝑁₁= 0,005.3283 =16,415𝑁 Xét l c cân b ng trên toàn h ự ằ ệ thống nâng:

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

∑ 𝐹 = 4𝐹_𝑚𝑠+ 𝐺_𝑛+ 𝐺_𝑑− 2𝐹_𝑐𝑛= 0 F<small>cn </small>: lực c n nâng ả

(Chiếu lên phương thẳng đứng chiều từ trên xuống dưới) ⇒ 𝐹_𝑐𝑛=^4𝐹^𝑚𝑠^{+ 𝐺}^𝑛^{+ 𝐺}^𝑑

𝑃_{𝑛𝑎𝑛𝑔}= 2. 𝐹. 𝑉_𝑛=^2.^{1331 33}_60.1000^, ^.4,6 = 0,204 (𝑘𝑊) (1) b) Tính tốn cho q trình h và gi h : ạ ữ ệ

- Khi h ệ thống đi xuống vẫn ch u tác d ng c a các lị ụ ủ ực như khi hệ thống đi lên (b qua l c t ỏ ự ỳ ở con lăn 3)

- F<small>ms1</small>, F<small>ms2</small>, F đổi chiều so với khi h ệ thống đi lên Xét l c cân b ng trên toàn h ự ằ ệ thống nâng:

∑ 𝐹 = −4𝐹_𝑚𝑠+ 𝐺<small>𝑛</small>+ 𝐺<small>𝑑</small>− 2𝐹<small>ℎ𝑛</small>= 0 F<small>ch </small>: lực c n hả ạ

(Chiếu lên phương thẳng đứng chiều từ trên xuống dưới) ⇒ 𝐹_𝑐ℎ= (−4𝐹_𝑚𝑠+ 𝐺_𝑛+ 𝐺_𝑑)/2 =^{−4. ,415 +}¹⁶ ¹⁹⁵^{.9,8 +}⁷⁰^.9,8

Lực F để thắng l c c n khi h ự ả ệ thống nâng lên: 𝐹 ≥ 𝐹_𝑐ℎ= 1265,67𝑁 Công suất đâu ra của h ệ thống giảm tốc:

𝑃_ℎ𝑎= 2. 𝐹. 𝑉_𝑛=^2.^{1265 67}_60.1000^{, .4,6} = 0,194 𝑘𝑊 (2) Từ (1) và (2) suy ra:

𝑃_𝑙𝑣= 𝑚𝑎𝑥{ 𝑃<small>𝑛𝑎𝑛𝑔</small>, 𝑃<small>ℎ𝑎</small>} = 0,204𝑘𝑊 c) Hiệu su t dấ ẫn động(η):

Hiệu su t dấ ẫn động:

𝜂 = 𝜂 . 𝜂_𝑘 _𝑜𝑙⁴. 𝜂<small>2</small>_𝑏𝑟𝜂_𝑥Trong đó:

- Hiệu su t n i trấ ố ục di động: η<small> k</small> = 0,99 - Hiệu su t 1 cấ ặp ổ lăn : η<small> ol</small> = 0,99 (4 cặp ổ lăn)

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

- Hiệu su t 1 cấ ặp bánh răng trong hộp giảm tốc η<small> br</small> = 0,97 (2 cặp bánh răng)

- Hiệu su t b truyấ ộ ền xích: η<small> x</small>= 0,93 (để hở) (bảng P2.3 Tr19 [1])

⇒ 𝜂 = 𝜂 . 𝜂_𝑘 _𝑜𝑙⁴. 𝜂_𝑏𝑟<small>2</small>. 𝜂_𝑥= 0, .0,9999 <small>4</small>. 0,97<small>2</small>. 0,93= 0,83 d) Công su t c n thi t trên trấ ầ ế ục động cơ:

𝑃_𝑦𝑐=^𝑃^𝑙𝑣𝜂 =^0,204

0,83 ^{= 0,245𝑘𝑊}3.1.2 Xác định số vòng quay sơ bộ ủa động cơ : c

a) Số vịng quay trên tr c cơng tác: ụ

<small>𝜋𝐷</small> (Cơng th c 2.16 Tr21[1])ứTrong đó:

- v : v n tậ ốc băng tải(m/s) v = V<small>n</small>=4,6/60=0,077m/s - D: đường kính tang quay(mm) D = d =140mm <small>3</small>

⇒ 𝑛_{𝑙 𝑣}=^{60000. 𝑉}<small>𝑛</small>

𝜋𝑑₃ =^60000.0,77

𝜋. 160 = 9,15 (𝑣ò𝑛𝑔 ℎ /𝑝 )b) Chọn t s truyỉ ố ền sơ bộ:

𝑢_𝑠𝑏= 𝑢 . 𝑢_ℎ _𝑥Trong đó:

𝑛_𝑠𝑏= 𝑛 . 𝑢 = 9, .150_𝑙𝑣 _𝑠𝑏 15⇒ 𝑛_𝑠𝑏= 1372,5 (𝑣ò𝑛𝑔 ℎ /𝑝 )3.1.3 S ố vòng quay đồng bộ của động cơ và Chọn động cơ :

𝑃_𝑑𝑐≥ 𝑃_𝑦𝑐;𝑛 ≈ 𝑛_𝑑𝑐 _𝑠𝑏

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

Ta chọn đc kiểu động cơ: 4K71A4 Với các thống s : ố

3.1.4 Phân ph i tố ỉ s truyố ền :

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

K<small>FC</small> H s – ệ ố xét đế ảnh hưởn ng của tải đặt. Ch n Kọ <small>FC</small>=0,8(đặt tải 2 phía) Trong thi t k ế ế sơ bộ : Z<small>R</small>. Z<small>v</small>. K<small>xH </small>= 1 và Y<small>R</small>. Y . K<small>SxF</small> =

S<small>H</small>, S<small>F</small> H s an tồn khi tính v – ệ ố ề tiếp xúc và uốn - Bánh răng chủ động: S = 1,1 ; S = 1,75 <small>H1F1</small>

𝐾_𝐹𝐿= √^𝑁^𝐹𝑂𝑁_𝐹𝐸<small>𝑚𝐹</small>

- m<small>H</small>, m b c c<small>F</small>– ậ ủa đường cong mỏi khí th vử ề ng su t ti p xúc và uứ ấ ế ốn Do bánh răng có HB < 350 => m<small>H</small> = 6 và m = 6 <small>F</small>

- N<small>H0</small>, N<small>F0</small> s– ố chu kì thay đổi ứng su t khi th v ng su t ti p xúc và ng ấ ử ề ứ ấ ế ứsuấ ốt u n:

Số chu kì thay đổi ứng suất cở sở khi th vử ề p xúc: tiế𝑁_𝐻𝑂₁= 30𝐻_𝐻𝐵^2,4₁ = 30 20. 0<small>2,4</small>≈ 10<small>7</small>

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

=> 𝑁_𝐻𝐸1= 𝑁_𝐹𝐸1= 60𝑐𝑛₁𝑡_𝛴1= 60.1.1390.30000 =250,2.10<small>7</small> (chu kỳ)

𝑁_𝐻𝐸2= 𝑁_𝐹𝐸2= 60𝑐𝑛₂𝑡_𝛴2= 60.1.229.30000 =41,2.10 (𝑐<small>7</small> ℎ𝑢 𝑘ỳ )Nhận thấy:

N > N <small>HEHO</small>→ lấy N<small>HE</small> = N<small>HO </small>→ K<small>HL</small> = 1 N > N <small>FEFO</small>→ lấy N = N<small>FEFO </small>→ K<small>FL</small> = 1 Thay s ố liệu vào bi u thể ức:

[𝜎_𝐻1] =⁴⁷⁰

1,1^{. 1.1 =}^427,27^{(𝑀𝑃𝑎)}[𝜎_𝐻2] =⁴⁵⁰

1,1^{. 1.1 =}^409,09^{(𝑀𝑃𝑎)}[𝜎_𝐹1] =³⁶⁰

1,75^{. 1.1.0,8 = 164 57}^{, (𝑀𝑃𝑎)}[𝜎<small>𝐹2</small>] =³⁴²_1,75. 1.1.0,8 = 156 34, (𝑀𝑃𝑎) Do đây là bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng:

=> [𝜎_𝐻]=min([𝜎_𝐻1]; [𝜎_𝐻2])=409,09(MPa) Ứng suấ ết ti p xúc cho phép khi quá t ải:

[𝜎_𝐻]=max_𝑐ℎ1;_𝑐ℎ2=2,8.450=1260MPa_𝑚𝑎𝑥Ứng suấ ốt u n cho phép khi quá t ải:

[𝜎_𝐹1]=0,8_𝑐ℎ1=0,8.450=360MPa_𝑚𝑎𝑥[𝜎_𝐹2]=0,8_𝑐ℎ2=0,8.340=272MPa_𝑚𝑎𝑥c) Xác định sơ bộ khoảng cách trục:

Xác định sơ bộ kho ng cách trả ục đố ớ ấp nhanh: i v i c𝑎<small>𝑤1</small>= 𝐾<small>𝑎</small>(𝑢<small>1</small>+ 1) √ ^𝑇¹^𝐾^𝐻𝛽

[𝜎_𝐻]<small>2</small>𝑢₁𝜓_𝑏𝑎<small>3</small>

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

= 78,5(𝑚𝑚)

d) Xác định các thông s ố ăn khớp:

Ta có: m = (0,01÷0,02) . 𝑎_𝑤= (0,01÷0,02).78,5 = 0,79÷1,58 (mm) Tra bảng P6.8 Tr99 [1] → chọn mô đun pháp m = 1,25 (mm)

- Xác định số răng : Số răng bánh nhỏ : 𝑍₁ = ^2.𝑎<small>𝑤1</small>

Số răng bánh lớn : 𝑍₂ = 𝑢₁. 𝑍₁ = 6,07.17 = 103,19 Lấy 𝑍₂ = 103 Tỉ s truy n th c t ố ề ự ế : 𝑢_𝑡 = ^𝑍<small>2</small>

<small>𝑍</small>₁ = ¹⁰³₁₇ = 6,06 - Sai s t s truyố ỉ ố ền : Δu = |^𝑢<small>𝑡−𝑢</small>

<small>𝑢</small> |100% = |^6,07−6,06_6,07 |100% = 0,16 % < 4% Xác định lại kho ng cách tr c : ả ụ 𝑎_𝑤 = ^𝑚(𝑍<small>1+𝑍2)</small>

→ Lấy 𝑎_𝑤= 75 𝑚𝑚 - Hệ s d ch ch nh : ố ị ỉHệ s d ch tâm ố ịy = ^𝑎<small>𝑤</small>

<small>𝑚</small> 0,5(– 𝑍₁+ 𝑍₂) = ⁷⁵_1,25 - 0,5(17+103) = 0 (mm)

<small>𝑍1+𝑍2</small> = 0

Tra bảng P6.10a Tr101 [1] →𝑘_𝑥 =0Δy = ^𝑘<small>𝑥 .(𝑍</small>₁<small>+𝑍</small>₂<small>)</small>

<small>1000</small> = 0 𝑥_𝑡 = y + Δy = 0

𝑥₁ = 0,5( 𝑥_𝑡− (𝑍₂− 𝑍₁). <small>𝑦𝑍1+𝑍2</small> ) = 0 𝑥 = 𝑥 − 𝑥₂ _𝑡 ₁= 0

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

- Xác định góc ăn khớp: cos𝛼_𝑡𝑤 = ^𝑚(𝑍<small>1+𝑍</small>₂<small>).cos 𝛼</small>

<small>2.75</small> = 0,9397 𝛼_𝑡𝑤 = 20 °

e) Xác định các hệ số và thông số động học: - Tỉ s truyố ền th c tự ế là = 6,06 𝑢_𝑡

- Đường kính vịng lăn của cặp bánh răng : { ^𝑑<small>𝑤1</small>= ^2𝑎<small>𝑤</small>

<small>𝑢𝑡+1</small>= _{6, +1}^2.75₀₆ = 21 24, (𝑚𝑚)𝑑_𝑤2= 2𝑎 − 𝑑_𝑤 _𝑤1= 2.75 21 24 128 76− , = , (𝑚𝑚)- Vận t c vòng cố ủa bánh răng: v = ^𝜋.𝑑<small>𝑤1</small>^.𝑛<small>1</small>

- 𝑌_𝑅 là h s ệ ố xét đến ảnh hưởng của độ nhám đến mặt lượn chân răng. Chọn 𝑌_𝑅= 1

- 𝑌_𝑠 = 1,08 - 0,0695ln(m) = 1,08 - 0,0695.ln(1,5) = 1,05 - Ứng với 𝑑_𝑎 400 mm thì ≤ 𝐾_𝑥𝐹 = 1

- 𝐾_𝐻𝛼, 𝐾_𝐹𝛼 H s k ệ ố ể đến s phân b ự ố không đều tải trọng trên các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính v ng su t ti p và u n. Về ứ ấ ế ố ới bánh răng trụ răng thẳng thì 𝐾_𝐻𝛼 = 𝐾_𝐹𝛼 = 1

- 𝐾_𝐻𝛽, 𝐾_𝐹𝛽 H– ệ số kể n s phân b đế ự ố không đề ảu t i tr ng trên chi u dài vành ọ ềrăng khi tính ứng su t ti p và u n. Tra ấ ế ố bảng P6.7 Tr98 [1] ứng với sơ đồ 3 : {_𝐾^𝐾^𝐻𝛽^{= 1,2}

<small>𝐹𝛽</small>= 1,41

- 𝐾_𝐻𝑣, 𝐾_𝐹𝑣 - Hệ ố ẻ đế ả s k n t i trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khí tính về ng su t ti p và u n ứ ấ ế ố

- Với cấp chính xác 9: Tra bảng P6.15 Tr107 [1] : {^𝛿<small>𝐻</small>= 0,006 𝛿_𝐹= 0,016 - Tra bảng P6.16 Tr107 [1] => 𝑔_𝑜 = 73

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

f) Kiểm nghi m b truyệ ộ ền bánh răng:

Kiểm nghi m b truyệ ộ ền bánh răng về độ bền ti p xúc: ế𝜎_𝐻 = 𝑍_𝑀. 𝑍_𝐻. 𝑍<small>ɛ√</small>^2.𝑇<small>1.𝐾𝐻.(𝑢𝑡+1)</small>

<small>𝑢𝑡.𝑏𝑤.𝑑</small>_𝑤1<small>2</small> ≤ [𝜎_𝐻] Trong đó:

- 𝑢_𝑡 : T sỉ ố truyền th c = 6,06 ự 𝑢_𝑡

- 𝑇₁ : Momen trên tr c I ụ 𝑇₁ 2775,68 (Nmm) = - 𝑏_𝑤 : Chi u rề ộng vành răng

𝑏_𝑤= 𝜓_𝑏𝑎. 𝑎_𝑤= 0,3.75 = 22,5 (mm) → 𝑏_𝑤= 23(𝑚𝑚 )- 𝑍<small>𝑀</small> : H s k ệ ố ể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp

Theo bảng P6.5 Tr96 [1] 𝑍_𝑀 = 274 𝑀𝑃𝑎^1/3 - 𝑍_𝐻 : H s kệ ố ể đến hình d ng b mạ ề ặt ti p xúc ế 𝑍_𝐻 = √^2.^𝑐𝑜𝑠^𝛽<small>𝑏</small>

<small>sin (2𝛼𝑡𝑤)</small> = √ ^{2.𝑐𝑜𝑠0}_{sin (2.20)} = 1,76 - 𝑍_ɛ : H s k n s trùng kh p cệ ố ể đế ự ớ ủa răng

Với bánh răng trụ răng thẳng: 𝑍_ɛ = √^4−ɛ<small>𝛼</small>

- 𝐾_𝐻 : H s t i tr ng khi tính v ệ ố ả ọ ề tiếp xúc 𝐾_𝐻= 𝐾_𝐻𝛼. 𝐾_𝐻𝛽. 𝐾_𝐻𝑣 = 1.1,22.1,05 = 1,28 Thay các s u vào bi u thố liệ ể ức ta được: 𝜎_𝐻 = 𝑍<small>𝑀</small>. 𝑍<small>𝐻</small>. 𝑍ɛ√^2.𝑇<small>1.𝐾𝐻.(𝑢𝑡+1)</small>

<small>𝑢𝑡.𝑏𝑤.𝑑</small>_𝑤1<small>2</small> = 274 76.1, .0,88√^2.^{2775 68 .1,28}^,_{6, . . ,24}_{06 23 21}^{.(6, +1)}⁰⁶₂ = 379,1(MPa)

=> 𝜎_𝐻 < [𝜎_𝐻] => Th a mãn ỏ

Kiểm nghiệm răng về độ ề b n uốn 𝜎_𝐹1 = ^2.𝑇<small>1.𝐾𝐹.𝑌ɛ.𝑌𝛽.𝑌𝐹1</small>

<small>𝑏𝑤1.𝑑 .𝑚𝑤1</small> ≤ [𝜎_𝐹1] 𝜎_𝐹2 = ^𝜎<small>𝐹1.𝑌𝐹2</small>

<small>𝑌𝐹1</small> ≤ [𝜎_𝐹2] 𝑇𝑟𝑜𝑛𝑔 đó:

- 𝑇₁ : Momen trên tr c I ụ 𝑇₁ 2775,68 (Nmm) =

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

- 𝑌_ɛ : H s k n s trùng kh p cệ ố ể đế ự ớ ủa răng 𝑌_ɛ = ¹

<small>ɛ𝛼</small> = ¹

<small>1,66</small> = 0,6

- 𝑌_𝛽: H s k ệ ố ể đến độ nghiêng của răng 𝑌_𝛽= 1 (răng thẳng)

- 𝑌_𝐹1, 𝑌_𝐹2 : H s ệ ố răng. Theo bảng P6.18 Tr109 [1] có ( răng thẳng β = 0) : 𝑍_𝑣1 = ^𝑍<small>1</small>

<small>𝑐𝑜𝑠</small>_𝛽³, 𝑍₁ = 17 => 𝑌_𝐹1 = 4,26 𝑍_𝑣2 = ^𝑍<small>2</small>

<small>𝑐𝑜𝑠</small>_𝛽³, 𝑍₂ = 103 => 𝑌_𝐹2 = 3,6 - 𝐾_𝐹 : H s t i tr ng khi tính v u n ệ ố ả ọ ề ố

𝐾_𝐹 = 𝐾_𝐹𝛼. 𝐾_𝐹𝛽. 𝐾_𝐹𝑣 = 1.1,41.1,13 = 1,39 Thay s ố liệu vào bi u thể ức ta được : 𝜎_𝐹1 = ^2.𝑇<small>1.𝐾𝐹.𝑌ɛ.𝑌𝛽.𝑌𝐹1</small>

𝜎_𝐹2 ≤ [𝜎_𝐹2]Thỏa mãn

Kiểm nghiệm răng về quá t i ả{

Các thơng s ố và kích thước bộ truy n c p nhanh: ề ấ

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

1 Khoảng cách tr c ụ 𝑎_𝑤 75 ^mm

6 Số răng của bánh răng ^𝑍¹𝑍₂

17 103

0 0

mm mm

21,25 128,75

mm mm

9 Đường kính đỉnh răng ^𝑑^𝑎1𝑑_𝑎2

23,75 131,25

mm mm

10 Đường kính chân răng ^𝑑^𝑓1𝑑_𝑓2

18,13 125,63

mm mm

11 Đường kính vịng cơ sở ^𝑑^𝑏1𝑑_𝑏2

19,97 120,99

mm mm

12 Đường kính vịng lăn ^𝑑^𝑤1𝑑_𝑤2

21,24 128,76

mm mm

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

15 Hệ s ố ăn khớp ɛ_𝛼 1,66

Chương 3 : Bộ truyền c p ch m ấậ

Thông s ố đầu vào:

𝑃 = 𝑃₂= 0,388𝑘𝑊 𝑇₂= 16180, 𝑁𝑚𝑚79𝑛₂= 69,6^𝑣𝑔

𝑝ℎ𝑢 = 3,₂ 29 𝑙_ℎ= 30000ℎ a) Chọn v t liậ ệu:

Tra b ng P6.1 Tr92 [1] ảTa chọn:

Bánh răng nhỏ: Thép 45 tôi c i thiả ện đạt độ ắ r n HB = 192 240 (ch– ọn HB<small>3</small>=200) có <small>b3</small>=750(MPa) và <small>ch3</small>=450(MPa)

Bánh răng lớn: Thép 45 thường hóa đạt độ rắn HB = 170 – 217 (chọn HB<small>4</small>=190) có <small>b4</small>=600(MPa) và <small>ch4</small>=340(MPa)

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

K<small>xF</small> H s– ệ ố xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn K<small>FC</small> H s – ệ ố xét đế ảnh hưởn ng của tải đặt. Ch n Kọ <small>FC</small>=0,8(đặt tải 2 phía)

Trong thi t k ế ế sơ bộ : Z<small>R</small>. Z<small>v</small>. K<small>xH </small>= 1 và Y<small>R</small>. Y . K<small>SxF</small> = 1 S<small>H</small>, S<small>F</small> H s an tồn khi tính v – ệ ố ề tiếp xúc và uốn

𝐾_𝐹𝐿= √^𝑁^𝐹𝑂𝑁_𝐹𝐸<small>𝑚𝐹</small>

- m<small>H</small>, m b c c<small>F</small>– ậ ủa đường cong mỏi khí th vử ề ng su t ti p xúc và uứ ấ ế ốn Do bánh răng có HB < 350 => m<small>H</small> = 6 và m = 6 <small>F</small>

- N<small>H0</small>, N<small>F0</small> s– ố chu kì thay đổi ứng su t khi th v ng su t ti p xúc và ng ấ ử ề ứ ấ ế ứsuấ ốt u n:

Số chu kì thay đổi ứng suất cở sở khi th vử ề p xúc: tiế𝑁_𝐻𝑂₃= 30𝐻_𝐻𝐵^2,4₃ = 30 20. 0<small>2,4</small>≈ 10<small>7</small>

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

=> 𝑁_𝐻𝐸3= 𝑁_𝐹𝐸3= 60𝑐𝑛₂𝑡_𝛴1= 60.1.229.30000 =41,2.10<small>7</small>

𝑁_𝐻𝐸2= 𝑁_𝐹𝐸2= 60𝑐𝑛₃𝑡_𝛴2= 60 69.1. ,6.30000 =12,5.10<small>7</small>

Nhận thấy:

N > N <small>HEHO</small>→ lấy N<small>HE</small> = N<small>HO </small>→ K<small>HL</small> = 1 N > N <small>FEFO</small>→ lấy N = N<small>FEFO </small>→ K<small>FL</small> = 1 Thay s ố liệu vào biểu thức:

[𝜎_𝐻3] =⁴⁷⁰

1,1^{. 1.1 =}^427,27^{(𝑀𝑃𝑎)}[𝜎_𝐻4] =⁴⁵⁰

1,1^{. 1.1 =}^409,09^{(𝑀𝑃𝑎)}[𝜎<small>𝐹3</small>] =³⁶⁰

1,75^{. 1.1.0,8 = 164 57}^{, (𝑀𝑃𝑎)}[𝜎_𝐹4] =³⁴²

1,75^{. 1.1.0,8 = 156 34}^{, (𝑀𝑃𝑎)}Do đây là bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng:

=> [𝜎_𝐻]=min([𝜎_𝐻3]; [𝜎_𝐻4])=409,09(MPa) Ứng suấ ết ti p xúc cho phép khi quá t ải:

[𝜎_𝐻]=max_𝑐ℎ3;_𝑐ℎ4=2,8.450=1260MPa_𝑚𝑎𝑥Ứng suấ ốt u n cho phép khi quá t ải:

c) Xác định sơ bộ kho ng cách trả ục:

Xác định sơ bộ kho ng cách trả ục đối với cấp nhanh: 𝑎_w2= 𝐾_𝑎(𝑢₁+ 1) √ ^𝑇²^𝐾^𝐻𝛽

[𝜎_𝐻]<small>2</small>𝑢₁𝜓_𝑏𝑎<small>3</small>

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

= 105,2(𝑚𝑚 )

d) Xác định các thông s ố ăn khớp:

Ta có: m = (0,01÷0,02) . 𝑎_𝑤= (0,01÷0,02).105,2 = 1,05÷2,1 (mm) Tra bảng P6.8 Tr99 [1] → chọn mô đun pháp m = 1,5 (mm)

- Xác định số răng : Số răng bánh nhỏ : 𝑍₃ = ^2.𝑎<small>𝑤2</small>

<small>𝑚(𝑢 +1)1</small> = _{1,5.(3, +1)}^2.¹⁰⁵^,2₂₉ = 32,6 → Lấy 𝑍₃ = 32 Số răng bánh lớn : 𝑍₄ = 𝑢₂. 𝑍₃ = 3,29.32 = 105,28 → Lấy 𝑍₄ = 105 Tỉ s truy n th c t ố ề ự ế : 𝑢_𝑡 = ^𝑍<small>4</small>

<small>𝑍</small>₃ = ¹⁰⁵₃₂ = 3,28 - Sai s t s truyố ỉ ố ền : Δu = |^𝑢<small>𝑡−𝑢</small>

<small>𝑢</small> |100% = |^3,28−3,29

<small>3,29</small> |100% = 0,3 % < 4% Xác định lại kho ng cách tr c : ả ụ 𝑎_𝑤 = ^𝑚(𝑍<small>3+𝑍</small>₄<small>)</small>

<small>2</small> = 102,75 (mm) → Lấy 𝑎_𝑤= 103 𝑚𝑚

- Hệ s d ch ch nh : ố ị ỉHệ s d ch tâm ố ịy = ^𝑎<small>𝑤</small>

<small>𝑚</small> 0,5(– 𝑍₃+ 𝑍₄) = ¹⁰³_1,5 - 0,5(32+105) = 0,17 (mm)

<small>𝑍3+𝑍4</small> = 1,21

Tra bảng P6.10a Tr101 [1] →𝑘_𝑥 = 0,009 Δy = ^𝑘<small>𝑥 .(𝑍</small>₃<small>+𝑍</small>₄<small>)</small>

<small>1000</small> = 0,001 𝑥_𝑡 = y + Δy = 0,171 𝑥₃ = 0,5( 𝑥_𝑡− (𝑍₄− 𝑍₃). <small>𝑦</small>

<small>𝑍3+𝑍4</small> ) = 0,04 𝑥 = 𝑥 − 𝑥 = 0,131₄ _𝑡 ₃

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

- Xác định góc ăn khớp: cos𝛼_𝑡𝑤 = ^𝑚(𝑍<small>3+𝑍</small>₄<small>).cos 𝛼</small>

𝛼_𝑡𝑤 = 20 °

e) Xác định các hệ số và thông số động học: - Tỉ s truyố ền th c tự ế là = 3,28 𝑢_𝑡

- Đường kính vòng lăn của cặp bánh răng : { ^𝑑<small>𝑤3</small>= ^2𝑎<small>𝑤</small>

<small>𝑢𝑡+1</small>= ^2.107_{3, +1}₂₈ = 50(𝑚𝑚)𝑑_𝑤4= 2𝑎 − 𝑑_𝑤 _𝑤3= 2.103 50− =156 (𝑚𝑚)- Vận t c vòng cố ủa bánh răng: v = ^𝜋.𝑑<small>𝑤3</small>^.𝑛<small>2</small>

<small>60 1000.</small> = ^𝜋.50.229_{60 1000}_. = 0,6 (m/s) - Theo bảng P6.13 Tr106 [1] → chọn c p chính xác 9. ấ

- Tra ph lụ ục 2.3 Tr250 [1] → với cấp chính xác 9, HB < 350 bánh răng trụ răng thẳng: V = 0,18 (m/s) : {^𝐾<small>𝐻𝑣</small>= 1,05

𝐾_𝐹𝑣= 1,13

- Với cấp chính xác động học 9, chọn cấp chính xác v mề ức tiếp xúc là 8, khi đó gia cơng đạt độ nhám = (2,5 1,25) m => 𝑅_𝑎 – μ 𝑍_𝑅 = 0,95

- Với HB < 350 thì 𝑍_𝑣 = 0.85.𝑣<small>0,1</small>. Với v = 0,6 (m/s) < 5 (m/s), 𝑍_𝑣= 1 - 𝑑_𝑎 700 mm thì ≤ 𝑘_𝑥𝐻 = 1

- 𝑌_𝑅 là h s ệ ố xét đến ảnh hưởng của độ nhám đến mặt lượn chân răng. Chọn 𝑌_𝑅= 1

- 𝑌_𝑠 = 1,08 - 0,0695ln(m) = 1,08 - 0,0695.ln(1,5) = 1,05 - Ứng với 𝑑_𝑎 400 mm thì ≤ 𝐾_𝑥𝐹 = 1

- 𝐾_𝐻𝛼, 𝐾_𝐹𝛼 H s k ệ ố ể đến s phân b ự ố không đều tải trọng trên các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính v ng su t ti p và u n. Về ứ ấ ế ố ới bánh răng trụ răng thẳng thì 𝐾_𝐻𝛼 = 𝐾_𝐹𝛼 = 1

- 𝐾_𝐻𝛽, 𝐾_𝐹𝛽 H– ệ số kể n s phân b đế ự ố không đề ảu t i tr ng trên chi u dài vành ọ ềrăng khi tính ứng su t ti p và u n. Tra ấ ế ố bảng P6.7 Tr98 [1] ứng với sơ đồ 3 :

{^𝐾^𝐻𝛽^{= 1,22}𝐾_𝐹𝛽= 1,45

- 𝐾_𝐻𝑣, 𝐾_𝐹𝑣 - Hệ ố ẻ đế ả s k n t i trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khí tính về ng su t ti p và u n ứ ấ ế ố

- Với cấp chính xác 9: Tra bảng P6.15 Tr107 [1] : {^𝛿<small>𝐻</small>= 0,006

𝛿_𝐹= 0,016 - Tra bảng P6.16 Tr107 [1] => 𝑔_𝑜 = 73

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

f) Kiểm nghi m b truyệ ộ ền bánh răng:

Kiểm nghi m b truyệ ộ ền bánh răng về độ bền ti p xúc: ế𝜎_𝐻 = 𝑍_𝑀. 𝑍_𝐻. 𝑍<small>ɛ√</small>^2.𝑇<small>2.𝐾𝐻.(𝑢𝑡+1)</small>

<small>𝑢𝑡.𝑏𝑤.𝑑</small>_𝑤3<small>2</small> ≤ [𝜎_𝐻] Trong đó:

- 𝑢<small>𝑡</small> : T sỉ ố truyền th c = 3,28 ự 𝑢_𝑡

- 𝑇₂ : Momen trên tr c II ụ 𝑇₂ 16190,79 (Nmm) = - 𝑏_𝑤 : Chi u rề ộng vành răng

𝑏_𝑤= 𝜓_𝑏𝑎. 𝑎_𝑤= 0,3.103 = 30,9 (mm) → 𝑏_𝑤= 31(𝑚𝑚) - 𝑍_𝑀 : H s k ệ ố ể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp

Theo bảng P6.5 Tr96 [1] 𝑍_𝑀 = 274 𝑀𝑃𝑎^1/3 - 𝑍<small>𝐻</small> : H s kệ ố ể đến hình d ng b mạ ề ặt ti p xúc ế 𝑍_𝐻 = √^2.^𝑐𝑜𝑠^𝛽<small>𝑏</small>

<small>sin (2𝛼𝑡𝑤)</small> = √ ^{2.𝑐𝑜𝑠0}_{sin (2.20)} = 1,76 - 𝑍_ɛ : H s k n s trùng kh p cệ ố ể đế ự ớ ủa răng

Với bánh răng trụ răng thẳng: 𝑍_ɛ = √^4−ɛ<small>𝛼</small>

<small>3</small> = 0,87

- 𝐾_𝐻 : H s t i tr ng khi tính v ệ ố ả ọ ề tiếp xúc 𝐾_𝐻= 𝐾_𝐻𝛼. 𝐾_𝐻𝛽. 𝐾_𝐻𝑣 = 1.1,22.1,05 = 1,28 Thay các s u vào bi u thố liệ ể ức ta được: 𝜎_𝐻 = 𝑍_𝑀. 𝑍_𝐻. 𝑍<small>ɛ√</small>^2.𝑇<small>2.𝐾𝐻.(𝑢𝑡+1)</small>

<small>𝑌𝐹3</small> ≤ [𝜎_𝐹4] 𝑇𝑟𝑜𝑛𝑔 đó:

- 𝑇₂ : Momen trên tr c II ụ 𝑇₂ 16180,79 (Nmm) =

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

- 𝑌_ɛ : H s k n s trùng kh p cệ ố ể đế ự ớ ủa răng 𝑌_ɛ = ¹

<small>ɛ𝛼</small> = ¹

<small>1,75</small> = 0,571

- 𝑌_𝛽: H s k ệ ố ể đến độ nghiêng của răng 𝑌_𝛽= 1 (răng thẳng)

- 𝑌_𝐹1, 𝑌_𝐹2 : H s ệ ố răng. Theo bảng P6.18 Tr109 [1] có ( răng thẳng β = 0) : 𝑍_𝑣3 = ^𝑍<small>3</small>

<small>𝑐𝑜𝑠</small>_𝛽³, 𝑍₃ = 32 => 𝑌_𝐹3 = 3,8 𝑍_𝑣4 = ^𝑍<small>4</small>

<small>𝑐𝑜𝑠</small>_𝛽³, 𝑍₄ = 105 => 𝑌_𝐹4 = 3,6 - 𝐾_𝐹 : H s t i tr ng khi tính v u n ệ ố ả ọ ề ố

𝐾_𝐹 = 𝐾_𝐹𝛼. 𝐾_𝐹𝛽. 𝐾_𝐹𝑣 = 1.1,45.1,13 = 1,64 Thay s ố liệu vào bi u thể ức ta được : 𝜎_𝐹3 = ^2.𝑇<small>2.𝐾𝐹.𝑌ɛ.𝑌𝛽.𝑌𝐹3</small>

𝜎_𝐹4 ≤ [𝜎_𝐹4]^{Thỏa mãn} Kiểm nghiệm răng về quá t i ả

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

3 Chiều rộng vành răng 𝑏_𝑤 31 ^mm

6 Số răng của bánh răng ^𝑍³𝑍₄

32 105

7 Hệ s d ch chố ị ỉnh ^𝑥³𝑥₄

0,04 0,131

mm mm

8 Đường kính vịng chia ^𝑑³𝑑₄

48 157,5

mm mm

9 Đường kính đỉnh răng ^𝑑^𝑎3𝑑_𝑎4

51,12 160,89

mm mm

10 Đường kính chân răng ^𝑑^𝑓3𝑑_𝑓4

44,37 154,14

mm mm

11 Đường kính vịng cơ sở ^𝑑^𝑏3𝑑_𝑏4

45,11 148

mm mm

12 Đường kính vịng lăn ^𝑑^𝑤3𝑑_𝑤4

50 156

mm mm

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

Chương 4 : Bộ truyền xích

Thơng s ố đầu vào:

𝑃 = 𝑃₃= 0,373𝑘𝑊 𝑇 = 𝑇₃= 51180, 𝑁𝑚𝑚32𝑛₃= 69,6^𝑣𝑔

𝑝ℎ𝑢 = 𝑢 = 2,_𝑥 62 a) Chọn lo i xích: ạ

Vì t i tr ng nh ả ọ ỏ , vậ ốn t c th p nên ta chấ ọn xích con lăn b) Chọn s ố răng đĩa xích:

Theo bảng P5.4 Tr80 [1] với u =2,62. Ta ch<small>x</small> ọn. - Số răng đĩa xích nhỏ : Z = 25 <small>1</small>

- Số răng đĩa xích lớn : Z = Z . u = 25.2,62 5,5 <small>21x </small> =6 → chọn Z = 66 <small>2</small>

c) Xác định bước xích:

Để đả m b o ch tiêu v b n mịm c a b truy n xích : ả ỉ ề độ ề ủ ộ ề𝑃_𝑡= 𝑃. 𝑘. 𝑘_𝑧. 𝑘_𝑛≤ [𝑃] Trong đó:

P<small>t</small>, P, [P]: lần lượt cơng su t tính tốn, cơng su t c n truy n, công su t cho ấ ấ ầ ề ấphép (kW)

Chọn b truy n xích tiêu chu n có: ộ ề ẩ {_𝑛 ^𝑍⁰¹^{= 25}

<small>01</small>= 50(𝑣𝑔_𝑝ℎ⁄ ) 𝑘<small>z</small>: h s ệ ố răng 𝑘_𝑧=^𝑍<small>01</small>

𝑘<small>n</small>: h s vòng quay ệ ố 𝑘_𝑛=^𝑛<small>01</small>

<small>𝑛3</small>= ⁵⁰_69,9= 0,72 𝑘 = 𝑘₀𝑘_{𝑎 đ𝑐}𝑘 𝑘_𝑏𝑡𝑘_{đ 𝑐}𝑘

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

trơn II, Theo bảng P5.6 Tr82 [1] → 𝑘<small>bt</small> 1,3 =

- 𝑘<small>đ</small>: h s k ệ ố ể đến tính ch t c a t i trấ ủ ả ọng va đập.Êm. Theo bảng P5.6 Tr82 [1] → 𝑘<small>đ</small> = 1

- 𝑘<small>c</small>: h s k ệ ố ể đến chế làm vi c c a b truyđộ ệ ủ ộ ền. Làm việc 1ca. Theo bảng P5.6 Tr82 [1] → 𝑘<small>c</small> 1 =

=> 𝑘 = 𝑘 𝑘_{0 𝑎}𝑘_đ𝑐𝑘 𝑘_{𝑏𝑡 đ 𝑐}𝑘 = 1.1.1.1,3.1.1 = 1,3Vậy cơng suất tính tốn:

𝑃_𝑡= 𝑃. 𝑘. 𝑘_𝑧. 𝑘_𝑛= 0,373.1,3.1.0,72= 0, (35 𝑘𝑊 )Theo bảng P5.5 Tr81 [1] với { ^𝑃^𝑡^{= 0,35(𝑘𝑊)}

𝑛₀₁= 50 (𝑣𝑔_𝑝ℎ⁄ )

→ ta chọn bộ truy n xích mề ột dãy có bước xích p = 12,7 (mm) Bộ truy n xích: ề

Bước xích: p = 12,7 mm Đường kính chốt: d = 4,45 mm <small>c</small>

Chiều dài ống: B = 8,9 mm Công su t cho phép: [P] = 0,35 kW ấ

d) Xác định khoảng cách tr c và s m t xích: ụ ố ắ Chọn sơ bộ khoảng cách trụ 𝑎 = (30 50c: ÷ )𝑝 Chọn a = 40p = 40.12,7 = 508(mm)

Số mắt xích: 𝑥 =2𝑎

𝑝 + 0,5(𝑍<small>1</small>+ 𝑍<small>2</small>) +^(𝑍²^{− 𝑍}¹⁾

<small>2</small>. 𝑝4𝜋<small>2</small>. 𝑎𝑥 =2.508

12,7 ^{+ 0,5(25 + 66) +}

(66 25− )<small>2</small>.12,74𝜋<small>2</small>. 508⇒ 𝑥 = 126,56 (mm)→ Lấy s mố ắt xích là x= 126 (mm)

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

Xác định lại kho ng cách trả ục: 𝑎 =^𝑝

4^{. [(𝑥 −}𝑍₂+ 𝑍₁

2 ^{) + (𝑥 −}^√𝑍₂+ 𝑍₁

2 ⁾²^{− 2}

(𝑍₂− 𝑍₁)<small>2</small>

𝛱<small>2</small> ]

⇒ 𝑎 =12,74 ^{. [(126 −}

66 + 25

2 ^{) + √(126 −}66 + 25

2 ⁾²^{− 2}

(66 25− )<small>2</small>

𝛱<small>2</small> ]= 504,4(𝑚𝑚)

Để xích khơng ch u lị ực căng quá lớn giảm a đi một lượng: ∆𝑎 = 0,003 = 0,003.504 = 1,5 𝑎 ,4 𝑚𝑚 → a = 503 mm

Số lần va đập của xích:

Theo bảng P5.9 Tr85 [1] Với loại xích con lăn p=12,7mm thì số ần va đậ l p cho phép c a xích là [i]=60 ủ

𝑖 =^𝑍¹. 𝑛₃15𝑥 ⁼

25 69. ,6

15.120^{= 0,91}^{< [𝑖] =}⁶⁰e) Xác định các thơng s ố đĩa xích:

Đường kính vịng chia: 𝑑₁= ^𝑝

<small>𝑠𝑖𝑛</small>^𝛱₆₆=266,9mm

d<small>a1</small>= 𝑝 [0,5 + cot ( 𝛱 /Z<small>1</small>)] = 12,7 (0,5 + cot( /25) ) = 106,9mm 𝛱 - Tương tự 𝑑𝑎2 = 273 𝑚𝑚.

Đường kính chân răng: {^𝑑^𝑓1^{= 𝑑}¹^{− 2𝑟}

𝑑_𝑓2= 𝑑₂− 2𝑟

Với r = 0,5025.d + 0,05 <small>l</small>

Theo bảng P5.2 Tr78 [1] → d = 8,51(mm) → r = 4,33(mm)<small>l</small>

=> {^𝑑^𝑓1^{= 𝑑}¹^{− 2𝑟 =}¹⁰¹^{,3 − 2,4,}^{33 = 92 64}^{, (𝑚𝑚}⁾𝑑_𝑓2= 𝑑₂− 2𝑟 =266,9 − 2.4,33= 258,24(𝑚𝑚)f) Kiểm nghi m v bệ ề độ ền:

Hệ s an toàn: ố

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

𝑠 = ^𝑄

𝑘_𝑑𝐹_𝑡+ 𝐹₀+ 𝐹_𝑣^{≥ [𝑠]}T𝑟𝑜𝑛𝑔 đó:

Q: t i tr ng phá h ng (N). ả ọ ỏ

Theo bảng P5.2 Tr78 [1] → với p = 12,7(mm) thì Q = 18,2 (kN) và q = 0,75(kg) <small>l</small>

𝑘<small>đ</small>: h s tệ ố ải trọng động, 𝑘<small>đ</small>= 1 v: v n t c trung bình c a xích: ậ ố ủ

𝑣 =^𝑍¹. 𝑝. 𝑛₃60000 ⁼

25.12,7. ,66960000 ^{= 0, (}³⁷

𝑚𝑠) Ft: l c vòng (N) ự 𝐹𝑡 1000.P/v=1000.0,373/0,37=1008,1(N) = 𝐹<small>v</small>: lực căng do lực li tâm sinh ra (N) 𝐹<small>v</small>= 𝑞𝑣<small>2</small> = 1. 0,37 = 0,14( ) <small>2</small> 𝑁 𝐹<small>0</small>: lực căng do trọng lượng nhánh xích b ng sinh ra (N) ị độ 𝐹<small>0</small> = 9,81.𝑘 𝑞 𝑎<small>f</small>. .

Với 𝑘𝑓: h s ệ ố phụ thuộc độ võng f của xích và vị trí b truy n. Bộ ề ộ truyền n m ằngang 6 𝑘<small>f</small>=

=> 𝐹<small>0</small> = 9,81.6.1.0,509 = 29,96( ) 𝑁 [s]: H s an toàn cho phép. ệ ố

g) Kiểm nghiệm độ ền ti p xúc c b ế ủa đĩa xích 𝜎_𝐻= 0,47. √^𝑘<small>𝑟</small>. (𝐹_𝑡. 𝐾_𝑑+ 𝐹_𝑣𝑑)𝐸

𝐴𝑘_𝑑 ≤ [𝜎<small>𝐻</small>] T𝑟𝑜𝑛𝑔 đó:

</div>