luận văn: thiết kế chi tiết máy, chương 2 pdf

Chng 2: Thiết kế các bộ truyền
II.1. Tính toán bộ truyền ngoài (bộ truyền đai):
Cụ thể phải tính toán bộ truyền đai dẹt với tỷ số truyền là U
đ
=
2,79 công suất P
đc
= 0,908(Kw):
-,Chọn đai vải cao su:
-,Xác định đ-ờng kính bánh đai nhỏ đ-ợc xác định theo công thực
nghiệm sau: d
1
=(5,2

6,4)
3
T
=(5,2

6,4)
3
86,6193 =
=95,50

117,54(mm)
Theo tiêu chuẩn ta chọn : d
1
=112(mm)
Tính đ-ờng kính bánh đai lớn :
d
2

=d
1
.u.(1-

)=112.2,79.(1-0,02)=306,23(mm)
với

=(0,01

0,02) là hệ số tr-ợt ta lấy

=0,02
Theo tiêu chuẩn ta chọn :d
2
=315(mm)
Tính tỷ số truyền thực u
t
=


1
1
2
d
d
=

02,01112
315

=2,87
Do đó

u=
u
uu
t

.100%=
79,2
79,287,2

.100%=2,667%<4% thoả
mãn
-,Tính vận tốc đai:
v=
1000
.
60
.
1.1
nd
=
60000
1400.112.14,3
=8,21(m/s)
-,Xác định khoảng cách trục:
+,Khoảng cách trục sơ bộ đ-ợc xác định theo công thức
a

(1,5

2)(d
1
+d
2
)=(1,5

2)(112+315)=(640,5

854)
ta chọn a=700(mm)
+,Chiều dài sơ bộ đ-ợc xác định từ khoảng cách trục sơ bộ:
L=
a.2 +


2
.
21
dd
+


2
12
.
4
a
dd

=
= 700.2 +


2
31511214,3

+


83,2099
700
.
4
112315
2


(mm)
chọn chiều dài đai là: L=2100(mm)
Nghiệm lại số vòng quay của đai trong 1 giây:


539,3
1,2
21,8

l
v
i

Nếu tính cả đoạn nối chiều dài của đai là:
L=2100+100=2200(mm)
+,Tính khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu
chuẩn:L=2100(mm)

4
8
22



a
Trong đó





476,1427
2
31511214,3
2100
2
21





dd

l

và

5,101
2
112315
2
12





dd
Thay vào ta đ-ợc a=706(mm)
-,Tính góc ôm
1

:





0
12
1
52,163
706

112315
.
14,3
180
180.
180
180





a
dd

Vậy
0
min
0
1
15052,163

-,Chọn chiều dày

của đai theo đ-ờng kính bánh đai nhỏ d
1
ta lấy
40
1
1

d

8,2
40
112
40
1

d

theo tiêu chuẩn ta chọn chiều dài đai


mm3

loại có lớp lót vá
số lớp vải là 2
-,Xác định chiều rộng đai b:


0
0
1

1000
CCCv
KP
b
vF

d



Trong đó
+,


0
F

ứng suất có ích cho phép của bộ truyền đai làm việc trong
điều kiện thí nghiệm tiêu chuẩn:
Theo (4.11)

1
21
0
d
KK
F



Với


MPa8,1
0

-ng suất căng ban bầu
Tra bảng 4.9 ta đ-ợc k
1
=2,5;k
2
=10


23,2
112
3
.105,2
0

F

+,C
0
là hệ số kể đến ảnh h-ởng của vị trí bộ truyền trong không
gian và ph-ơng pháp căng đai ,theo bảng 4.12 với bộ truyền tự
động căng đai ta đ-ợc C
0
=1
+,C

là hệ số kể đến ảnh h-ởng góc ôm :

95,052,163180003,01180003,01
1



C
+,C
v
là hệ số kể đến ảnh h-ởng của lực li tâm đến độ bám của đai
trên bánh đai


01,121,8.0004,004,1.0004,004,1
2
2
vC
v
+,k
đ
là hệ số tải trọng động ,tra bảng 4.7 đ-ợc k
đ
=1,1
Vậy

95,18
1.01,1.95,0.23,2.21,8.3
1,1.908,0.1000
b (mm)

Theo tiêu chuẩn ta chọn b = 20 (mm)
-,Tính chiều rộng bánh đai B:
B=1,1.b + ( 10

15 ) = 1,1. 20 + ( 10

15 ) = 32

37
Theo tiêu chuẩn ta chọn B = 40 (mm)
-,Tính lực tác dụng lên trục:


NbFF
r
77,213
2
52,163
sin.3.20.8,1.2
2
sin 2
2
sin 2
1
0
1
0

vậy lực tác dụng lên trục F
r
=213,77(N)
II.2,Tính toán bộ truyền trong hộp giảm tốc:
II.2.1, Chọn vật liệu:
Bộ truyền trong hộp làm việc với công suất trung bình, thời gian
làm việc vừa phải, do đó không có yêu cầu gì đặc biệt. Để tiết kiệm
ta chọn vật liệu nh- sau:

Bánh nhỏ chọn thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn.
HB = 241
285 có
b1
= 850 MPa ;
ch1
= 580 MPa
Bánh lớn theo kinh nghiệm chọn vật liệu nhỏ hơn bánh nhỏ
khoảng 15 HB
Chọn thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB = 192
240 có
b2
=
750 MPa;

ch2
= 450 Mpa
II.2.2, Xác định ứng suất cho phép :
Theo bảng 6.2 với nhóm thép C45 có HB 180 350.


0
H lim
= 2HB + 70 ; S
H
= 1,1.


0
F lim

=1,8HB ; S
F
=1,75.
-,Chọn độ cứng bánh nhỏ HB
1
= 250
độ cứng bánh lớn HB
2
= 235
Khi đó tính đ-ợc:


0
H lim1
=2.HB
1
+70=2 . 250 + 70 = 570 MPa.


0
H lim2
= 2.HB
2
+70= 2 . 235 + 70 = 540 MPa.


0
F lim1
=1,8.HB
1

= 1,8 . 250 = 450MPa.


0
F lim2
= 1,8.HB
2
= 1,8 . 235 = 423 MPa.
-,Tính số chu kỳ cơ sở khi tính vềđộ bền tiếp xúc, đ-ợc tính
theo(6.5)
N
H01
= 30 . H
HB1
2,4
= 30 . 250
2,4
= 2,276 . 10
7
.
N
H02
= 30 . H
HB2
2,4
= 30 . 235
2,4
= 1,471 . 10
7
.

-,Tính số chu kỳ chịu tải của bánh răng N
HE
;
N
HE
=
ii
i
tn
T
T
c 60
3
max









N
HE1
= 60 . 1 .501,79. 20000. ( 1
3
.
8
4

+ 0,8
3
.
8
3
) = 41,67 . 10
7
N
HE1
=41,67.10
7
N
H01
= 2,276 . 10
7
.
N
HE2
= 60 . 1 . 111,51 . 20000 . ( 1.
8
4
+ 0,8
3
.
8
3
) =9,26. 10
7
N
HE2

=9,26.10
7
N
H02
= 1,471 . 10
7
Từ đồ thị đ-ờng cong mỏi ta thấy khi số chu kỳ chịu tải lớn hơn số
chu kỳ cơ soqr số thì ta chọn hệ số tuổi thọ K
HL
nh- sau:
K
HL1
= 1.
K
HL2
= 1.
Nh- vậytheo (6.1a) sơ bộ xác định đ-ợc:


H
HL
H
H
S
K
.
lim
0

MPa
H
18,518.
1,1
1.570
1




)(91,490
1,1
1.540
2
MPa
H


Với bộ truyền cấp nhanh để tính bộ truyền bánh côn răng thẳng ta
lấy

MPa
HH
91,490
1


Theo (6.7) ta có:











ii
i
FE
tn
T
T
cN 60
6
max
N
EF2

= 60 . 1 . 111,51 . 20000 . (1
6
.
8
4
+ 0,8
6
.
8
3
) = 8,01. 10
7
N
EF1
= u
1
.N
FE2
=4,5.8,01.10
7
=3,60.10
8
Ta thấy N
EF1
=3,60.10
8
N
F0
= 4 . 10
6

N
EF2
=8,01.10
7
N
F0
= 4 . 10
6
N
F0
: Số chu kỳ quay cơ sở khi thử về ứng suất uốn.
Do đó K
FL1
= K
FL2
= 1.
Theo(6.2a)




F
FL
F
F
S
K.
lim
0

14,257
75,1
1.1.450
1

F

MPa


71,241
75,1
1.1.423
2

F

MPa
-,Tính ứng suất quá tải cho phép.


H

max
= 2,8
ch2

= 2,8 . 450 = 1260 MPa


F1

max
= 0,8
ch1
= 0,8 . 580 = 464 MPa


F2

max
= 0,8
ch2
= 0,8 . 450 = 360 Mpa