Thiết kế bộ truyền bánh răng, thiết kế bộ truyền xích, thiết kế bộ truyền đai, thiết kế trục then và các bộ phận liên quan

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (367.76 KB, 41 trang )

Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
MỤC LỤC
Trang
Lời Nói Đầu
Phần I.Phân tích tính cấp thiết và chuyển động của hệ dẫn động.....................4
I.Giới thiệu và phân tích hệ thống truyền động bánh răng........................4
II.Vai trò và chức năng các bộ phận của cơ cấu........................................5
III.Ưu ngược điểm của bộ truyền..............................................................5
Phần II.Chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyền.........................................8
I.Chọn động cơ điên..................................................................................10
II.Phân phối tỉ số truyền............................................................................11
Phần III.Tính toán thiết kế các bộ truyền ...........................................................12
I.Thiết kế bộ truyền đai.............................................................................12
II Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh................................................16
III.Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm...............................................22
Phần IV. Tính trục...................................................................................................28
I.Tính sơ bộ trục........................................................................................28
II.Tính gần đúng trục.................................................................................28
II.Tính chính xác trục................................................................................35
III.Chọn then.............................................................................................40
IV.Chọn ổ..................................................................................................41
Tài liệu tham khảo......................................................................................................42
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 1 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
LỜI NÓI ĐẦU
Nhiều thế kỷ qua sự phát triển kinh tế trên thế giới đòi hỏi con người tìm tòi
những công nghệ để ứng dụng vào sản xuất. Trong đó ngành cơ khí là ngành quan
trọng góp phần cho sự phát triển kinh tế của nhiều quốc gia trên thế giới cũng như ở
Việt Nam. Ngành cơ khí chế tạo đã giúp chúng ta sản xuất ra nhiều chi tiết, nhiều bộ
phận máy móc có hình dạng kích thước cụ thể. Để thỏa mãn trong chừng mực nhất định
đáp ứng các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật và các yêu cầu khác. Vì vậy chi tiết máy là

ngành học quan trọng của ngành chế tạo máy, nên khi nghiên cứu đồ án môn học này là
vấn đề rất quan trọng và cần thiết để sau khi sinh viên sau khi ra trường tiếp cận với
thực tế chuyên ngành, có thể am hiểu hơn về chi tiết máy nhằm giúp cho sinh viên vận
dụng những kiến thức đã học, tổng hợp các kiến thức đã học để giải quyết những vấn
đề thiết kế máy móc trong sản xuất. Cụ thể là tính toán hình dạng, kích thước và khả
năng làm việc trong một điều kiện nhất định, về yêu cầu kỹ thuật, kinh tế và các yêu cầu
khác.
Thiết kế chi tiết máy gồm có: Thiết kế bộ truyền bánh răng, thiết kế bộ truyền
xích, thiết kế bộ truyền đai, thiết kế trục then và các bộ phận liên quan của môn học. Vì
đây là lần đầu tiên học xong phần lý thuyết được giao một công việc thiết kế một chi tiết
máy. Khi bắt tay vào công việc mới này nhiều sinh viên cũng như em đã cố gắng tính
toán các vấn đề một cách cẩn thận. Tuy nhiên với kiến thức có hạn và lần đầu tiên thiết
kế nên chắc chắn không thể tránh được những sai sót. Rất mong quý thầy cô quan tâm
chỉ bảo và giúp đỡ để em hoàn thành đồ án được tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn.
Sinh viên thực hiện
Trần Hữu Quyền
Nhận xét của giáo viên :
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 2 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................

n
2
: Tốc độ vòng bánh bị dẫn
d
1
: Đường kính vòng bánh dẫn
d
2
: Đường kính vòng bánh bị dẫn
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 4 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
Tốc độ có thể đạt tới 140m/s hoặc cao hơn. Công suất có thể truyền được từ rất
nhỏ N=0.1kw đến khá lớn khoảng 300kw. (như trong các máy làm việc, máy vận
chuyển: Máy xây dựng, ôtô...) hoặc công suất lớn đến 1000kw như trong máy thủy điện.
Tỉ số truyền từ 1÷10 hoặc cao hơn.
II. Vai trò và chức năng các bộ phận của cơ cấu:
- Động cơ điện: Hiện nay trong công nghiệp dùng hai loại động cơ điện là: Động
cơ điện một chiều và động cơ điện xoay chiều.
Động cơ điện xoay chiều được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, với sức bền
làm việc cao, momen khởi động lớn. bên cạnh đố ta còn có động cơ điện một chiều: Là
loại động cơ điện có khả năng điều chỉnh tốc độ trong phạm vi rộng, khi làm việc bảo
đảm khởi động êm, hãm và đảo dể dàng, giá thành cao khi lắp đặt cần thêm bộ chỉnh
lưu.
Trên ưu khuyết điểm của hai loại động cơ điện xoay chiều và động cơ điện một
chiều ta thấy được động cơ điện xoay chiều tuy tính chất thay đổi tốc độ không bằng
động cơ điện một chiều nhưng với tính thông dụng, bền và kinh tế hơn thì những khuyết
điểm của loại động cơ nầy vẫn chấp nhận được.
Vậy ta chọn động cơ điện xoay chiều.
- Hộp giảm tốc: Đối với đề bài ta chỉ xét hai loại đó là: Hộp giảm tốc của bộ
truyền bánh răng trụ và hộp giảm tốc của bộ truyền bánh răng nón.

+ Bộ truyền bánh răng trụ: Được sử dụng để truyền momen từ các trục song song
với nhau, trong đó hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp được sử dụng nhiều nhất.
+ Bánh răng nón: Được dùng để truyền momen và chuyển động giữa các trục
giao nhau nhưng chế tạo bánh răng khá phức tạp.
Vậy ta chọn hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp khai triển để phù hợp với cơ cấu
làm việc và giảm vật liệu chế tạo.
III. Ưu nhược điểm của bộ truyền:
1. Hộp giảm tốc:
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 5 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
a. Ưu điểm: Hộp giảm tốc là một cơ cấu gồm các bộ phận truyền bánh răng hay
trục vít, tạo thành một tổ hợp biệt lập để giảm số vòng quay và truyền công suất từ động
cơ đến máy công tác.
Ưu điểm là hiệu suất cao, có khả năng truyền nhứng công suất khác nhau, tuổi
thọ lớn, làm việc chắc chắn và sử dụng đơn giản. Phạm vi công suất, vận tốc và tỉ số
truyền khá rộng.
b. Nhược điểm: Đối với hộp giảm tốc nhiều cấp tải trọng phân bố không đồng
điều trên các trục nên các ổ trục được chọn theo phản lực lớn nhất, vì vậy kích thước và
trọng lượng hộp giảm tốc lớn.
Khó bôi trơn các bộ truyền trong hộp giảm tốc. Đối với hộp giảm tốc trục vít khi
làm việc bột kim loại và bụi bẩn rơi vào chổ ăn khớp dể làm mài mòn và kẹt chuyển
động, hộp giảm tốc trục vít có hiệu suất thấp không quá 60÷80kw. Nếu cao nhất chỉ đạt
270kw.
2. Truyền động bánh răng:
a. Ưu điểm:
+ Đảm bảo độ chính xác truyền động vì không có sự trượt.
+ Tỉ số truyền ổn định.
+ Cố thể sắp đặt vị trí tương đối giữa các cặp bánh răng ăn khớp theo những góc
mong muốn trong không gian ( song song, chéo nhau hay vuông góc nhau).
+ Hiệu suất cao η=0.96÷0.98 thậm chí η=0.99 cho một cặp bánh răng.

+ Kích thước bộ truyền tương đối nhỏ gọn, khả năng tải lớn, tuổi thọ và độ tin
cậy cao.
+ Làm việc trong phạm vi công suất, tốc độ và tỉ số truyền khá rộng.
b. Nhược điểm:
+ Không thể thực hiện được truyền động vô cấp.
+ Không có khả năng tự bảo vệ an toàn khi quá tải.
+ Có nhiều tiếng ồn khi vận tốc lớn.
+ Đòi hỏi độ chính xác cao trong chế tạo (chế tạo tương đối phức tạp) và lắp ráp.
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 6 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
+ Chịu va đập kém vì độ cứng bộ truyền khá cao.
3.Truyền động đai
a. Ưu điểm:
+ Có thể truyền động giữa các trục khá xa nhau.
+ Làm việc êm, do vật liệu đai có tính đàn hồi.
+ Giữ được an toàn cho các chi tiết máy khác khi bị quá tải vì lúc này đai sẽ trượt
trên toàn phần trên bánh.
+ Kết cấu đơn giản, giá thành rẻ.
b. Nhược điểm:
+ Khuôn khổ kích thước khá lớn (khi cùng một điều kiện làm việc, thường riêng
đường kính bánh đai đã lớn hơn đường kính bánh răng khoảng 5 lần).
+ Lực tác dụng trên trục và ổ lớn do phải căng đai (lực tác dụng trên trục và ổ
tăng thêm 2 đến 3 lần so với truyền động bánh răng).
+ Tuổi thọ thấp khi làm việc với vận tốc cao.
+ Khi dùng bánh căng đai làm tăng số chu kỳ bị uốn của đai sẽ làm giảm tuổi thọ
của đai.
4. Truyền động xích:
a. Ưu điểm:
+ Có thể truyền động giữa các trục khá xa nhau (A
Max

=8m).
+ Khả năng tải cao hơn đai.
+ Hiệu suất truyền động cao hơn so với đai η=0.96÷0.98.
+ Lực tác dụng lên trục nhỏ hơn so với truyền động đai vì lực căng ban đầu
không lớn.
+ Có thể truyền chuyển động và công suất cùng một lúc đến nhiều trục.
+ Không xãy ra sự trượt nên tỉ số truyền không đổi.
+ Kích thước nhỏ so với truyền động đai.
b. Nhược điểm:
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 7 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
+ Giá thành tương đối cao với kết cấu phức tạp.
+ Có nhiều tiếng ồn khi làm việc.
+ Vận tốc tức thời của xích và đĩa bị dẫn thay đổi theo thời gian (không ổn định).
+ Yêu cầu chăm sóc thường xuyên (bôi trơn,...) và phúc tạp hơn so với bộ truyền
đai.
+ Chóng bị mòn khi làm việc nơi nhiều bụi và bôi trơn không tốt.
5. Truyền động trục vít:
a. Ưu điểm:
+ Tỉ số truyền lớn
+ Làm việc êm và không ồn
+ Có khả năng tự hãm
b.Nhược điểm:
+ Hiệu suất thấp ( trong các bộ truyền có thể tự hãm )
+ Cần phải dùng vật liệu giảm ma sát đắt tiền (đồng thanh) để chế tạo bánh vít.
IV. Vấn đề bôi trơn:
Để giảm sự hao tốn về năng suất và ma sát mài mòn răng, đảm bảo thoát được
nhiệt tốt cần phải bôi trơn liên tục các bộ truyền trong hộp giảm tốc. Nên chọn hợp lý
loại dầu, độ nhớt và hệ thống bôi trơn sẽ làm tăng tuổi thọ của các bộ truyền tức là nâng
cao thời gian sử dụng máy. theo cách dẫn dầu đến bôi trơn của chi tiết máy người ta

phân biệt bôi trơn ngâm dầu và bôi trơn lưu thông. Ngoài ra đối với các bộ truyền đỡ hở
của những máy không quan trọng có thể bôi trơn định kỳ bằng dầu mở.
- Bôi trơn ngâm dầu bằng cách ngâm bánh răng hoặc các chi tiết vào dầu. Cách
bôi trơn nầy thường dùng khi vận tốc của bộ truyền v ≤12m/s. Mặt khác khi vận tốc quá
lớn các chất rắn bả trong dầu sẽ khuấy động và kẹt vào chổ ăn khớp. Khi vận tốc bộ
truyền xấp xỉ các số trên thì các chi tiết được ngâm dầu ở các phần tiếp xúc khi làm
việc.
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 8 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
- Đối với hộp giảm tốc hai cấp bánh răng nón-bánh răng trụ, nếu mức dầu không
thể lan lên nữa để bôi trơn cả hai bộ truyền thì có bể ngăn chứa dầu lại cho bôi trơn từ từ
cả hai phần bánh răng trụ và bánh răng nón.
- Đối với hộp giảm tốc nhiều cấp: Nếu các bánh răng không ngâm trong dầu thì
làm nghiêng bề mặt nghép nắp và thân hộp. Đối với hộp giảm tốc đặt đứng có thể dùng
bánh răng bôi trơn hoặc vòng bôi trơn. Dung lượng của dầu trong hộp thường lấy
khoảng 0.4-0.8lít cho một kw công suất truyền, trị số nhỏ cho hộp giảm tốc cỡ lớn.
- Bôi trơn dùng cho các bộ truyền có vận tốc lớn v>12m/s và cho hộp giảm tốccỡ
lớn có vận tốc nhỏ hơn. Phương pháp nầy dùng cho các hộp giảm tốc có công suất và
vận tốc không lớn lắm nhưng cấu tạo của nó không cho phép thực hiện được việc bôi
trơn ngâm dầu. Dầu bôi trơn từ bể áp suất 0.5-1.7atm theo các đường ống dẫn qua vòi
phun đến bôi trơn chỗ ăn khớp. Đối với bánh răng thẳng thì đặt vòi phun sao cho các tia
dầu bắn ngược chiều quay của bánh răng. Trong trường hợp vận tốc quá lớn nếu bôi
trơn theo phương pháp này thì vòi phun đặt lên trên chỗ ăn khớp không phụ thuộc vào
chiều quay.
* Các loại dầu thường dùng để bôi trơn hộp giảm tốc:
+ Dầu công nghiệp: Thường dùng rộng rãi để bôi trơn nhiều loại máy khác nhau.
Bôi trơn bằng phường pháp lưu thông nên dùng dầu công nghiệp 45.
+ Dầu tua pin: Có chất lượng tốt nền thường dùng để bôi trơn các bộ truyền bánh
răng quay nhanh.
+ Dầu ôtô máy kéo AK10 và AK15: Cũng được dùng để bôi trơn hộp giảm tốc.

Chọn độ nhớt của dầu bôi trơn cho thích hợp, kiểm tra mức dầu trong hộp giảm
tốc bằng các thiết bị dầu. Để tránh sóng dầu làm vệt chảy dầu giao động khó quan sát,
người ta thường lắp thước chỉ dầu trong một ống bao ngoài hoặc trong một cái hốc, để
dễ quan sát và chứa lượng dầu đủ bôi trơn cho máy.
PHẦN II
CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 9 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
Các thông số:
+ Lực tác dụng: 8500N
+ Vận tốc băng tải: 0.74 m/s
+ Đường kính tang: 460 mm
+ Thời gian: 5 năm
+ Mỗi ngày làm việc: 2 ca
+ Mỗi ca : 6 giờ
I.Chọn động cơ điện
- Để chọn động cơ điện. cần tính công suất cần thiết.
ta gọi : + N – công suất trên băng tải.
+
η
- hiệu suất chung.
+ N
ct
– công suất cần thiết.
Ta có :
η
N
N
ct

=
kW
Trong đó : + N – Công suất động cơ . N =
1000
vP
×
kW
Với : P = 8500 N
v = 0.74 m/s
kWN 29,6
1000
74,08500
=
×
=⇒
+ η - Là tích số hiệu suất của bộ truyền và của các cặp ổ trong thiết bị
Với :
kbrod
ηηηηη
×××=
23

Tra bảng
[ ]
1
27
12
−
. ta có các thông số như sau :
95,0

=
d
η
- Hiệu suất bộ truyền đai
995,0
=
o
η
- Hiệu suất của một cặp ổ lăn
97,0
=
br
η
- Hiệu suất bộ truyền bánh răng
1
=
k
η
- Hiệu suất khớp nối
88,0197,0995,095,0
23
=×××=⇒
η
Vậy ta có công suất cần thiết
kWN
ct
15,7
88,0
29,6
==

Chọn động cơ điện:
Cần phải chọn động cơ điện có công suất lớn hơn N
ct
.Trong tiêu chuẩn động cơ điện có
nhiều loại thoả mãn điều kiện này.
Tra bảng
[ ]
1
322
2P
.ta chọn động cơ A02-51-4.Có các thông số như sau:
Động cơ
Công
suất
(kW)
Ở tải trọng định mức
Vận Hiệu
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 10 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
tốc(Vg/Ph) suất (%)
A02-51-
4
7,5 1460 89,0 1,4 2,0 0,8 107
II.Phân phốí tỷ số truyền:
Tỷ số truyền động chung :
t
dc
n
n
i

=
* Trong đó: +n
t
- số vòng quay của Tang.
Ta có :
7,30
46014,3
74,0100060100060
=
×
××
=
×
××
=
D
v
n
t
π
Vg/Ph
+ n
dc
- Số vòng quay của động cơ.
Ta có : n
dc
= 1460 Vg/Ph.
5,47
7,30
1460

===⇒
t
dc
n
n
i
Ta có : i = i
d
.i
bn
.i
bc
Trong đó : i
d
- Tỷ số truyền của bộ truyền đai;
i
bn
- Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ cấp nhanh;
i
bc
- Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ cấp chậm;
Chọn trước i
d
= 4 (Tra bảng
[ ]
1
32
22
−
)

Ta có: i
d
×i
bn
×i
bc
= 47,5
875,11
4
5,47
==×⇔
bcbn
ii
.
Để tạo điều kiện bôi trơn bánh răng trong hộp giảm tốc bằng phương pháp ngâm dầu ta
chọn
bcbn
ii
×÷=
)3,12,1(

875,11)3,12,1()3,12,1(i
2
bn
=×÷⇔×÷=⇔
bcbc
ii

31,3
)3,12,1(

875,11
÷=
÷
=⇔
bc
i
Chọn tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ cấp chậm i
bc
= 3,1 . ta có tỷ số truyền của
bộ truyền bánh răng trụ cấp nhanh :
8,3
1,3
875,11
==⇒
bn
i
Số vòng quay của từng trục
Trục I:
)/(365
4
1460
PhVg
i
n
n
n
n
i
d
dc

I
I
dc
d
===⇒=
Trục II:
)/(96
8,3
365
phvg
i
n
n
n
n
i
bn
I
II
II
I
bn
===⇒=
Trục III:
)/(7,30 phvgnn
tgIII
==
Công suất trên từng trục:
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 11 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy

N
I
=
kwN
dcd
1,75,7995,095,0
0
=××=××
ηη
N
II
=
kwN
Ibr
85,61,7995,097,0
0
=××=××
ηη
N
III
=
kwN
IIbr
61,685,6995,097,0
0
=××=××
ηη
Momen xoắn M
x
cho từng trục:

+ Momen xoắn cho động cơ.
M
đc
=
Nmm
n
N
đc
đc
49058
1460
5,7
1055,91055,9
66
=×=×
+ Momen xoắn trục I:
M
I
=
Nmm
n
N
I
I
185767
365
1,7
1055,91055,9
66
=×=×

+ Momen xoắn trục II:
M
II
=
Nmm
n
N
II
II
3,681432
96
85,6
1055,91055,9
66
=×=×
+ Momen xoắn trục III:
M
III
=
Nmm
n
N
III
III
6,2053529
7,30
61,6
1055,91055,9
66
=×=×

BẢNG HỆ THỐNG CÁC SỐ LIỆU TÍNH ĐƯỢC
Trục
Thông số
Trục động cơ I II III
i i
d
= 4 i
bn
= 3,8 i
bc
= 3,1
n (Vg/Ph) 1460 365 96 30,7
N (kW) 7,5 7,1 6,85 6,61
M (Nmm) 49058 185767 681432,3 2053529,6
PHẦN III
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN
I.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI
Số liệu
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 12 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
Công suất 7,5 kW
Số vòng quay trục dẫn : n
dc
1460 Vg/Ph
Số vòng quay trục bị dẫn : n
I
365 Vg/Ph
Số ca làm việc / 1 ngày 2 ca
Mỗi ca làm việc 6 h
Tỉ số truyền i 4

Tải trọng làm việc ổn định
1.Chọn loại đai
Giả thiết vận tốc của đai v > 5 m/s, ta chọn loại đai thang vì truyền được momen xoắn
lớn, công suất truyền ổn định, giá thành rẻ hơn các loại đai khác như đai da, đai vải …
Tra bảng
]1[
93
135
−
, ta chọn loại đai A hoặc Б. Ta tính theo cả 2 phương án và chọn
phương án nào có lợi hơn.
Kích thước tiết diện đai a
×
h, mm và diện tích tiết diện F , mm
2
(Tra bảng
]1[
92
115
−
)
Các thông số tính toán Các số liệu tính được
Loại đai A Б
a
×
h ,(mm) 13
×
8 17
×
10,5

F , (mm
2
) 81 138
2.Định đường kính bánh đai nhỏ D
1
D
1
,(mm) (Tra bảng
]1[
93
145
−
và
]1[
93
155
−
) 125 160
Kiểm nghiệm vận tốc của đai :
Áp dụng công thức
]1[
93
185
−
:
max
11
100060
v
nD

v
≤
×
××
=
π
)/(0764,0
100060
146014,3
1
1
smD
D
v
×=
×
××
=⇔
v, (m/s) 9,55 12,224
Vậy thoả mãn điều kiện v < v
max
= (30 ÷ 35 )m/s
3.Tính đường kính D
2
của bánh lớn
-Áp dụng công thức
]1[
84
45
−

:
)1(
12
ξ
−××=
DiD
Với ξ : hệ số trượt. Đối vớ đai thang thì ξ ≈ 0,02
12
92,3 DD
×=⇒
mm
D
2
,(mm) 490 627,2
Tra bảng
]1[
93
155
−
lấy đường kính bánh lớn theo tiêu chuẩn
D
2
, (mm) (Theo tiêu chuẩn) 500 630
- Kiểm nghiệm số vòng quay thực n
2
’
của trục bị dẫn
Áp dụng công thức
2
1

2
1
2
1
1
'
2
8,14301460)02,01()1(
D
D
D
D
D
D
nn
×=××−=××−=
ξ
n
2
’
, (Vg/Ph) 357,7 363,4
Ta thấy n
2
’
sai lệch rất ít so với yêu cầu (< 5%).
- Tính lại tỉ số truyền:
'
2
n
n

i
dc
d
=
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 13 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
i
d
4,08 4,02
4.Chọn sơ bộ khoảng cách trục A
- Theo bảng
]1[
94
165
−
với i ≈ 4 thì A ≈ 0,95
×
D
2
A, (mm) (Chọn sơ bộ) 475 598,5
5.Tính chiều dài đai L theo khoảng cách trục A sơ bộ
Áp dụng công thức
]1[
83
15
−
ta có
)(
4
)(

)(57,12
4
)(
)(
2
2
2
12
12
2
12
12
mm
A
DD
DDA
A
DD
DDAL
×
−
++×+×=
×
−
++×+×=
π
L, (mm) (Tính theo A sơ bộ) 2005,3 2529,6
Tra bảng
]1[
92

125
−
lấy L theo tiêu chuẩn
L, (mm) (Lấy theo tiêu chuẩn) 2000 2500
Kiểm nghiệm số vòng chạy u trong 1 giây :
Áp dụng công thức
max
u
L
v
u
≤=
Với u
max
= 10 m/s
u, (m/s) 4,8 4.9
Ta thấy u < u
max

⇒
Thoả điều kiện.
6.Xác định chính xác khoảng cách trục A theo chiều dài đai đã lấy theo tiêu
chuẩn
Áp dụng công thức
]1[
83
125
−
ta có
[ ]

8
)(8)(2)(2
2
12
2
1212
DDDDLDDL
A
−×−+×−×++×−×
=
ππ
A, (mm) (Tính chính xác) 472 582,4
Ta thấy khoảng cách trục a thoả mãn điều kiện
]1[
94
195
−
)(2)(55,0
1221
DDAhDD
+×≤≤++×
Tính khoảng cách nhỏ nhất cần thiết để mắc đai:
Áp dụng công thức A
min
= A – 0,015
×
L (mm)
A
min
, (mm) 442 545

Khoảng cách lớn nhất cần thiết để tạo lực căng: A
max
= A + 0,03
×
L (mm)
A
max
, (mm) 532 657,4
7.Tính góc ôm α
1

Áp dụng công thức
]1[
83
35
−
ta có :
00
12
0
1
12057180
≥×
−
−=
A
DD
α
α
1

, (độ) 134
0
134
0
Vậy ta thấy góc ôm α thoả mãn điều kiện
0
1
120
≥
α
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 14 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
8.Xác định số đai Z cần thiết.
-Áp dụng công thức
]1[
95
225
−
ta có :
FCCCv
N
Z
vtp
×××××
×
≥
α
δ
0
][

1000
.
Trong đó :
[δ
p
]
0
: Ứng suất có ích cho phép ,N/mm
2
C
t
: Hệ số xét đến ảnh hưởng của chế độ tải trọng
C
α
: Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm
C
v
: Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc
Ta chọn ứng suất căng ban đầu
2
0
/2,1 mmN
=
δ
và theo trị số D
1
. Tra bảng
]1[
95
175

−
ta tìm được ứng suất có ích cho phép [δ
p
]
0
(N/mm
2
) :
[δ
p
]
0
, (N/mm
2
) 1,7 1,67
Các hệ số khác:
C
t
, Tra bảng
]1[
89
65
−
0,9 0,9
C
α
, Tra bảng
]1[
95
185

−
0,86 0,86
C
v
, Tra bảng
]1[
95
195
−
1 1
Ta có số đai Z tính theo công thức
]1[
95
225
−
và số đai đã lấy:
Z , theo công thức 5,44 2,54
Z , Số đai đã lấy 5 3
9.Định các kích thước chủ yếu của bánh đai
- Chiều rộng của bánh đai B:
Áp dụng công thức
]1[
96
235
−
: B = (Z – 1)
×
t + 2
×
S

Trong đó các hệ số t,S tra từ bảng
]1[
257
310
−
t 16 20
S 10 12,5
=>Chiều rộng của bánh đai B
B, (mm) 84 65
- Đường kính ngoài của bánh đai :
Áp dụng công thức
]1[
96
245
−
:
bánh dẫn : D
n1
= D
1
+ 2
×
h
0
bánh bị dẫn : D
n2
= D
2
+ 2
×

h
0
h
0
,Tra bảng
]1[
257
310
−
3,5 5
D
n1
, (mm) 132 170
D
n2
, (mm) 507 640
- Đường kính trong của bánh đai :
bánh dẫn : D
t1
= D
n1
- 2
×
e
bánh bị dẫn : D
t2
= D
n2
- 2
×

e
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 15 SVTH : Trần Hữu Quyền
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng Đồ án chi tiết máy
e , Tra bảng
]1[
257
310
−
12,5 16
D
t1
, (mm) 107 138
D
t2
, (mm) 482 608
10.Tính lực căng ban đầu S
0
.
- Áp dụng công thức
]1[
96
255
−
:
)(
00
NFS
×=
δ
S

0
, (N) 97 166
- Tính lực tác dụng lên trục R:
Áp dụng công thức
]1[
96
265
−
:
)(
2
3
1
0
NSinZSR
α
×××=
R , (N) 1339 1375
Kết luận:
Ta chọn phương án dùng bộ truyền đai loại A vì có khuôn khổ nhỏ gọn hơn, có
lực tác dụng lên trục và bề rông bánh đai, khoảng cách trục nhỏ hơn đai loại Б
II.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG CẤP
NHANH
1.Chọn vật liệu chế tạo bánh răng nhanh và cách nhiệt luyện:
Do hộp giảm tốc chịu tải trọng trung bình nên chọn vật liệu làm bánh răng có độ rắn
bề mặt răng HB < 350. Đồng thời để tăng khả năng chạy mòn của răng ta chọn độ
rắn bánh răng nhỏ lớn hơn độ rắn của bánh răng lớn khoảng 25 ÷ 50 HB
HB
1
= HB

2
+ (25 ÷ 50)HB
- Tra bảng
]1[
39
63
−
ta chọn như sau:
+ Bánh răng nhỏ : thép 45 thường hoá (nhiệt luyện bằng phương pháp rèn)
+ Bánh răng lớn : thép 35 thường hoá (nhiệt luyện bằng phương pháp rèn)
- Cơ tính của các loại thép đã chọn : tra bảng
]1[
40
83
−
ta có
+ Bánh răng nhỏ :(Giả sử đường kính phôi 100 ÷ 300 mm)
+ Giới hạn bền kéo :
2
/580 mmN
bk
=
σ
;
+ Giới hạn chảy :
2
/290 mmN
ch
=
σ

;
+ Độ rắn : HB =170 ÷ 220. Ta chọn HB = 190
+ Bánh răng lớn :(Giả sử rằng đường kính phôi 300 ÷ 500 mm)
+ Giới hạn bền kéo :
2
/480 mmN
bk
=
σ
+ Giới hạn chảy :
2
/240 mmN
ch
=
σ
+ Độ rắn : HB = 140 ÷ 190. Ta chọn HB = 160
2.Định ứng suất mỏi tiếp xúc và ứng suất mỏi uốn cho phép
GVHD : Đỗ Minh Tiến Trang 16 SVTH : Trần Hữu Quyền

Thiết kế bộ truyền bánh răng, thiết kế bộ truyền xích, thiết kế bộ truyền đai, thiết kế trục then và các bộ phận liên quan

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về