Thiết kế hệ dẫn động băng tải
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (367.26 KB, 44 trang )
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Cccccccccccccccc
bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb
bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbTrờng đại học Bách khoa hà nội
Bộ môn cơ sở thiết kế máy Đồ án môn học chi tiết máy
***
Đề số:13 Thiết kế hệ dẫn động băng tải
T2
T1
Tmm
tck
t2
t1
tmm
O
t
T(N.mm)
X
Z
Y
O
V
F
III II I
3
4
5
1
2
1. Động cơ 3. Hộp giảm tốc 5. Xích tải
2. Nối trục đàn hồi 4. Bộ truyền xích
Số liệu cho tr ớc:
1. Lực kéo băng tải: F=9500 (N)
2. Vận tốc băng tải: v=0.45 (m/s)
3. Đờng kính tang D=350(mm)
4. Thời hạn phục vụ: l
h
=21.000 (h)
5. Số ca làm việc: soca= 2
6. Góc nghiêng đờng nối tâm bộ truyền ngoài:
8. Đặc tính làm việc: va đập nhẹ
Khối l ợng thiết kế:
1 bản vẽ lắp hộp giảm tốc khổ A
0
1 bản vẽ lắp hộp giảm tốc khổ A
3
1 bản thuyết minh
Sinh viên thiết kế : Trần Đại Phong
Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47
1
T
mm
= 1,5T
1
T
2
= 0,8T
1
t
1
= 4 (h)
t
2
= 3 (h)
t
ck
= 8 (h)
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Gáo viên hớng dẫn: Hoàng Văn Ngọc
Phần I Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền
1.1 Tính toán động học
Công suất làm việc trên trục công tác là:
1000
F.v
P
lv
=
Trong đó: F: lực kéo băng tải (N) ; v: vận tốc băng tải (m/s)
Thay số:
4,28(kw)
1000
9500.0,45
P
lv
==
Do băng tải làm việc tải trọng thay đổi nên ta có công suất tơng đơng :
=
ck
i
2
1
i
lvtd
t
t
T
T
PP
thay số ta có
( )
3.68.1
2
1
8
3
.0.84.28.P
2
2
td
=+=
Công suất cần thiết của động cơ là :
td
ct
P
P
=
(1)
=
1
.
2
.
3
... =
k
.
3
ol
.
2
br
.
x
.
ol
Trong đó
k
: hiệu suất nối trục di động,
ol
: hiệu suất 1 cặp ổ lăn ( do có 3 cặp ổ lăn),
br
:
hiệu suất 1 cặp bánh răng trong hộp giảm tốc ( do có 2 cặp bánh răng),
x
: hiệu suất truyền
động xích.
Tra bảng 2.3 ta đợc:
k
: = 0,99
ol
: = 0,99
br
: = 0,97
x
: = 0,95
= 0,99.0,99
3
.0,96
2
.0,95.0,9 = 0,85 thay vào công thức (1) ta có :
4,33(kw)
0,85
3,68
P
ct
==
* Tính số vòng động cơ :
h)24,57(vg/p
3,14.350
4560.1000.0,
.D
60.1000.v
n
lv
===
Ta có :
sblvsb
.unn
=
Với
ngoaihopsb
.uuu
=
: với bộ truyền trong là bánh răng trụ 2 cấp và bộ truyền ngoài là bộ truyền
xích ta chọn : u
ngoai
=3 ; u
trong
=20. Suy ra n
sb
=20.3.24,57= 1474(vòng/phút).
Theo bảng P1.1 phụ lục với
=
=
phvn
KwP
sb
ct
/1474
33,4
ta chọn động cơ K123M4 có các thông số nh sau:
P
dn
=5,5(Kw) n
đc
=1445(v/ph) D=32(mm)
1.2 Phân phối tỷ số truyền
Tính tỷ số truyền của hệ
Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47
2
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
ct
dc
n
n
u
=
Nh trên ta có:
)/(1445 phvgn
dc
=
)/(57,24 phvgn
ct
=
81,58
57,24
1445
==
u
chọn trớc
3u
ng
=
suy ra
19,60
3
58,81
u
u
u
ng
h
===
Phân phối tỷ số truyền cho các cấp trong hộp:
2
.uuu
1h
=
với hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh chọn
=
=
5.3
6.5
2
1
u
u
1.3 Tính toán các thông số và điền vào bảng
với
)(28,4 kwP
lv
=
4,98(kw)
0,97.0,99
4,78
.
P
P
4,78(kw)
0,99.0,97
4,59
.
P
P
4,59(kw)
0,990,99.0,95.
4,28
..
P
P
olbr
2
1
olbr
3
2
olxol
lv
3
===
===
===
)(03,5
99,0
98,4
1
kw
P
P
k
dc
===
Tốc độ các trục
)/(25
3
74
)/(74
5,3
258
)/(258
6,5
1445
3
2
2
3
1
1
2
phvg
u
n
n
phvg
u
n
n
phvg
u
n
n
x
ct
==
==
===
* Momen xoắn trên các trục
m)592358(N.m
74
4,59
.9,55.10T
m)176934(N.m
258
4,78
.9,55.10T
)32913(N.mm
1445
4,98
.9,55.10T
n
P
.9,55.10T
6
3
6
2
6
1
i
i
6
i
==
==
==
=
Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47
3
§å ¸n m«n häc Chi TiÕt M¸y
Trôc §éng c¬ I II III C«ng t¸c
P(kw)
5,5
=
dc
P
4,98
4,78
4,59
28,4
TS truyÒn
6,5
1
=
u
5,3
2
=
u
3
3
=
u
N(vg/ph) 1445
1445
1
=
n
258
2
=
n
74
3
=
n
25
=
ct
n
T(mm)
32913
1
=
T
176934
2
=
T
592358
3
=
T
TrÇn §¹i Phong líp C§T4-K47
4
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Phần II Thiết kế các bộ truyền
2.1 Tính toán bộ truyền cấp nhanh: (Bánh trụ răng nghiêng, tính cho hộp giảm
tốc phân đôi cấp nhanh).
2.1.1 Chọn vật liệu
- Do công suất truyền tải không lớn lắm, không có yêu cầu đặc biệt gì về vật liệu, để thống nhất
trong thiết kế ở đây chọn vật liệu hai cấp nh nhau : cụ thể chọn thép 45 tôi cải thiện, phôi rèn.
Đồng thời để tăng khả năng chạy mòn của răng, nên nhiệt luyện bánh răng lớn đạt độ rắn thấp
hơn độ rắn bánh răng nhỏ từ 10 ữ15 đơn vị
HBHH )1510(
21
ữ+
Bánh nhỏ: thép 45 tôi cải thiện đạt độn rắn HB
1
= 245.
)(580
)(850
1
1
MPA
MPA
ch
b
=
=
Bánh lớn : HB
2
= 230
)(450
)(750
2
2
MPA
MPA
ch
b
=
=
2.1.2. Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép, ứng suất uốn cho phép, với bộ truyền cấp nhanh
và cấp chậm .
[ ]
[ ]
FLFCXHSR
F
HLim
F
HLXHvr
H
H
KKKYY
S
KKZZ
S
....
....
0
0
0
=
=
Trong đó :
r
Z
: hệ số xét đến độ nhẵn của mặt răng làm việc,
v
Z
: hệ số xét đến ảnh hởng của
vận tốc vòng,
XH
K
: hệ số xét đến ảnh hởng của kích thớc bánh răng,
R
Y
: hệ số xét đến ảnh h-
ởng của độ nhám mặt lợn chân răng,
S
Y
: hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung
ứng suất,
XF
K
: hệ số xét đến kích thớc bánh răng ảnh hởng đến độ bền uốn.
Trong bớc tính thiết kế sơ bộ lấy
1..
=
XHVR
KZZ
và
1..
=
XFSR
KYY
Do đó:
[ ]
H
HL
o
HH
S
K
.
lim
=
[ ]
F
FL
FC
o
FLimF
S
K
K ..
=
Trong đó:
o
HLim
và
o
FLim
là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép ứng với số
chu kỳ cơ sở,
FH
SS ,
: Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn,
FC
K
: Hệ số xét đến ảnh hởng
Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47
5
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
đặt tải,
FLHL
KK ,
: Hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải trọng của
bộ truyền.
* Với bánh nhỏ:
Theo bảng 6.2 ta có:
)(56070245.2702
1
MPAHB
o
LimH
=+=+=
1,1
1
=
H
S
H
m
HE
HO
HL
N
N
K
1
1
=
H
m
bậc của đờng cong mỏi khi thử về tiếp xúc
6
=
H
m
(vì
350245
1
=
HB
)
1
HO
N
số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc
4,2
11
30
HBHO
HN
=
với
HB
H
Với độ rắn Brinen
74,2
10.6,1245.30
1
==
HO
N
1
HE
N
số chu kỳ thay đổi ứng suất tơng đơng
ii
Max
i
HE
tn
T
T
cN ...60
3
1
=
Trong đó: c: số lần ăn khớp trong 1 vòng quay, n: số vòng quay trong một phút,
t: tổng số giờ làm việc.
7
33
10.5,12
8
3
.8,0
8
4
.121000.1445.60
1
1
=
+=
HE
HE
N
N
Vì
77
10.6,110.5,12
1`1
==
HOHE
NN
[ ]
)(509
1,1
1.560
1
1
MPA
K
H
HL
==
=
Theo bảng 6.2
766
6
10.108
8
3
.8,0
8
4
.1.21000.1445.60
....60
75,1
)(441245.8,1
1
1
1
=
+=
=
=
==
FE
ii
Max
i
FE
F
o
LimF
N
tn
T
T
cN
S
MPA
Vì
6
1
7
10.410.108
1
==
FOFE
NN
1
=
FL
K
* Với bánh lớn tính toán tơng tự
Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47
6
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
7
77
1
74,2
10.76,2
10.76,25/10.8,13/
10.39,1230.30
1,1
53070230.270.2
2
12
2
2
=
===
==
=
=+=+=
HE
FEHE
HO
H
o
LimH
N
uNN
N
S
HB
vì
77
10.39,110.76,2
22
==
HOHE
NN
[ ]
[ ]
[ ] [ ]
[ ]
766
2lim
10.17,2
8
3
.8,0
8
4
.121000.
5
1445
.1.60
)(414230.8,1
)(25,6028,481.25,1.25,1)(4,495
2
,481509
2
)(8,481
1,1
1.560
1
2
21
2
2
=
+=
==
===
+
=
+
=
==
=
FE
o
F
Min
H
HH
H
H
HL
N
MPA
MPAMPA
MPA
K
vì
67
10.410.17,2
2
==
FOFE
NN
1
2
=
FL
K
Mặt khác bộ truyền quay một chiều
1
=
FC
K
[ ]
[ ]
)(236
75,1
1.414
)(252
75,1
1.441
2
1
MPA
MPA
F
F
==
==
* ứng suất quá tải cho phép
[ ]
[ ]
[ ]
)(360450.8,0.8,0
)(464580.8,0.8,0
)(1260450.8,2.8,2
22
11
2
MPA
MPA
MPA
ch
Max
F
ch
Max
F
ch
Max
H
===
===
===
2.1.3. Tính toán cấp nhanh bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng.
Xác định sơ bộ khoảng cách trục với cấp nhanh (do hộp giảm tốc phân đôi nên tải trọng phân đôi
cho mỗi bánh ).
( )
[ ]
3
1
2
1
1
...2
.
1.
baH
H
aw
u
KT
uka
+=
Trong đó:
a
K
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng,
i
T
: mômen xoắn trên trục bánh
chủ động (N.mm),
[ ]
H
: ứng suất tiếp xúc cho phép MPA,
1
u
: tỷ số truyền cấp nhanh.
w
w
ba
a
b
=
w
b
: chiều rộng vành răng
Tra bảng 6.5 với răng nghiêng vật liệu 2 bánh là: Thép Thép
43
=
a
K
Tra bảng 6.6
25.02/5,0
==
ba
( ) ( )
8745,016,525,0.53,01.53,0
1
=+=+=
u
babd
Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47
7
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Tra bảng 6.7 với sơ đồ 3
12,1
=
H
K
( )
)(110
)(03,107
25,0.6,5.)4,495.(2
12,1.32913
16,543
).(32913
1
1
3
2
1
mma
mma
mmNT
w
w
=
=+=
=
Xác định các thông số ăn khớp
2,21,1110).02,001,0()02,001,0(
1
ữ=ữ=ữ=
w
am
Theo bảng 6.8 chọn m = 1,5(mm)
Chọn sơ bộ
0
40
=
do đó cos = 0,7660
số răng bánh nhỏ
18
37,17
)16,5(5,1
766,0.110.2
)1(
cos..2
1
1
1
1
=
=
+
=
+
=
Z
um
a
Z
w
số răng bánh lớn
101
8.10018.6,5.
2
112
=
===
Z
ZuZ
Tỷ số truyền mới là :
61.5
18
101
==
u
Khi đó ta có góc
là :
''14'.46.3577,35
81136,0
110.2
)10118(5,1
2
)(
0
21
1
o
w
a
ZZm
Cos
==
=
+
=
+
=
* Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
2
1
11
1
...2
)1.(..2
..
ww
H
HMH
dub
uKT
ZZZ
+
=
trong đó
M
Z
Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp
Tra bảng 6.5
3
1
)(274 MPAZ
M
=
H
Z
: hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
tw
B
H
Sin
Cos
Z
.2
.2
=
Góc nghiêng trên hìn trụ cơ sở :
83248,077,35).16,24cos(.cos
0
===
tgtgtg
tb
Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47
8
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
o
twt
b
tg
arctg
tg
arctg 16,24
81136,0
20
cos
77,39
0
=
=
==
=
vì theo TCVN góc profil
o
20
=
43,1
16,24.2
)77,39cos(.2
==
o
o
H
Sin
Z
Z
: hệ số kể đến sự trùng khớp của răng
.m
Sinb
w
=
)(5.27110.25,0.
1
mmab
wbaw
===
41,3
14,3.5,1
)77,35(.5,27
==
o
Sin
. Ta có
1
=
Z
86,0
36,1
11
36,181136,0
101
1
18
1
2,388,1cos
11
2,388,1
21
===
=
+=
+=
Z
ZZ
1
w
d
đờng kính vòng lăn bánh nhỏ
)/(4)/(52,2
000.60
1445.30,33.
000.60
..
)(30,33
161,5
110.2
1
.2
1
1
1
1
smsm
nd
v
mm
u
a
d
w
m
w
w
<===
=
+
=
+
=
theo bảng 6.13
với v=2,52 (m/s) dùng cấp chính xác 9,với cấp chính xác 8 ta có
13,1
=
H
K
(theo bảng 6.14)
m
w
oHH
u
a
vg
1
..
=
Tra bảng 6.15
002,0
=
H
Tra bảng 6.16
73
=
o
g
63,1
61,5
110
52,2.73.002,0
==
H
Theo bảng 6.7 với sơ đồ hình 3
)(4,463
30,33.61,5.5,27
)161,5(49,1.32899
.86,0.43,1.274
49,103,1.13,1.28,1..
03,1
13,1.28,1.32899
33,33.5,27.63,1
..
..
1
28,1
2
1
1
MPA
KKKK
KKT
db
K
K
H
HHHH
HH
wwH
H
H
=
+
=
===
==+=
=
Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép với
52,2
=
v
(m/s)
v
Z
:hệ số xét đến ảnh hởng của vận tốc vòng khi v10 (m/s)
1
=
v
Z
Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47
9
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Với cấp chính xác động học là 9 chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8 khi đó cần gia công đạt
độ nhám
)(25,15,2 mR
a
à
ữ=
95,0
=
R
Z
Khi đờng kính vòng đỉnh bánh răng
)(700 mmd
a
[ ] [ ]
)(71,4701.95.0.1.4.495...
1
MPAZZZ
K
XHRVHH
XH
===
=
Ta có
[ ]
HH
<
[ ]
%5,1
4,463
4,4637,470
=
=
H
HH
Do đó kết quả tính toán phù hợp với yêu cầu.
* Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
[ ]
1
1
)...(2
.....2
11
1
1
F
ww
FF
F
mdb
YYYKT
=
Theo bảng 6.7
32,1
=
F
K
. Tra bảng 6.14 với
52,2
=
v
m/s, với CCX9 suy ra
37,1
=
F
K
m
w
oFF
u
a
vg
1
1
..
=
006,0
=
F
73
=
o
g
075,1
37,1.32,1.32899
30,33.5,27.89,4
1
..2/.2
..
1
89,4
6,5
110
52,2.73.006,0
1
111
1
=+=+=
==
FF
wwF
F
F
KKT
db
K
v
Do đó:
94,1075,1.37,1.32,1..
===
FFFF
KKKK
Với
29,1
=
735,0
36,1
11
===
Y
Với
O
77,35
=
7445,0
140
77,35
1
140
1
===
O
Y
Số răng tơng đơng
24547,244
7445,0
101
4461,43
7445,0
18
22
11
33
2
33
1
====
====
vv
vv
Z
Cos
Z
Z
Z
Cos
Z
Z
Tra bảng 6.18 ta có đợc
60,3
70,3
2
1
=
=
F
F
Y
Y
Với hệ số dịch chỉnh
0
21
==
xx
1
052,1)5,1ln(0695,008,1)ln(0695,008,1
=
===
R
S
Y
mY
Bánh răng phay
)400(1 mmdK
aXF
=
Ta có
[ ] [ ]
)(1,2651.1.052.1.252...
11
MPaKYY
XFSRFF
===
Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47
10
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
[ ] [ ]
)(3,2481.1.052.1.236...
22
MPaKYY
XFSRFF
===
[ ]
[ ]
)(23692
7,3
6,3.
.
)(2525,94
5,1.33,33.5,27
7,3.7445,0.735,0.94,1.32899
2
1
21
2
11
MPA
Y
Y
MPA
F
F
FF
F
FF
====
===
Kiểm nghiệm răng về quá tải với
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
)(3606,1405,1.7,93
)(4645,1445,1.33,96
)(1260)(9,6075,14,469.
5,1
4,1
222
111
1
11
MPAk
MPAk
MPAMPAk
T
T
T
T
k
Max
FqtFF
Max
FqtFF
Max
HqtH
Max
H
Max
qt
Max
Max
====
====
====
===
* Các thông số kích thớc của bộ truyền:
Khoảng cách trục
mma 110
1
=
Môdun pháp
mmm
n
5,1
=
Chiều rộng vành răng
)(5,27
1
mmb
w
=
Tỷ số bộ truyền
61,5
1
=
u
Góc nghiêng của răng
o
77,35
=
Số răng của bánh răng
101
18
2
1
=
=
Z
Z
Hệ số dịch chỉnh
0
21
==
xx
Đờng kính vòng chia
)(70,186
81136,0
101.5,1.
)(30,33
81136,0
18.5,1.
2
2
1
1
mm
Cos
Zm
d
mm
Cos
Zm
d
===
===
Đờng kính đỉnh răng
)(70,1885,1.270,186)1(2
)(30,365,1.230,33)1(2
22
11
2
1
mmmyxdd
mmmyxdd
a
a
=+=++=
=+=++=
Đờng kính đáy răng
)(96,1825,1.5,270,186)25,2(
)(55,295,1.5,230,33)25,2(
22
11
2
1
mmmxdd
mmmxdd
f
f
===
===
2.2. Tính toán bộ truyền cấp chậm (bánh răng trụ răng thẳng)
Xác định sơ bộ khoảng cách trục:
a
w2
= K
a
(u
2
+1)
[ ]
3
2
2
2
..
.
baH
H
u
KT
Với:
T
2
: Mômen xoắn trên trục bánh chủ động(Nmm);T
2
=176934Nmm)
K
a
: hệ số phụ thuộc vào loại răng ; K
a
=49,5(răng thẳng )
Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47
11
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Hệ số
ba
= b
w
/a
w
;
( ) ( )
954,015,3.4,0.53,01.53,04,0
2
=+=+==
u
babdba
Tra ở sơ đồ 7 (bảng 6.6, trang 98) ta đợc K
H
=1,03 ;u
2
= 3,5; [
H
]=481,8( MPa ).
Thay số ta định đợc khoảng cách trục :
a
w1
= 49,5.(3,5+1).
4,183
)4,0.(5,3.)8,481(
03,1.176934
3
2
=
(mm)
Chọn a
w1
= 180 mm
2.2.1 Xác định các thông số ăn khớp
Môđun : m
m = (0,01 ữ 0,02). a
w1
= (0,01 ữ 0,02).180= 1,80ữ 3,6. Chọn m = 2
* Số răng Z
1
= 2
a
w1
/ (m(u
1
+1)) = 2.180/ 2.(3,5+1) = 40
Chọn Z
1
= 40;
Z
2
= u
1
Z
1
= 3,5.40 = 140 răng.
Z
t
= Z
1
+ Z
2
= 40+ 140 = 180 răng ;
Tính lại khoảng cách trục : a
w1
'
= m.Z
t
/ 2 = 2. 180/ 2 = 180( mm).
a
w1
= a
w1
.Do đó không cần dịch chỉnh .
Chọn a
w1
= 180 (mm)
2.2.2 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.
Yêu cầu để đảm bảo độ bền tiếp xúc :
H
[
H
] ,
H
= Z
M
Z
H
Z
ww
H
dub
uKT
..
)1.(..2
2
22
+
;
Trong đó : - Z
M
: Hệ số xét đến ảnh hởng cơ tính vật liệu;
- Z
H
: Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc;
- Z
: Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng;
- K
H
: Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc;
- b
w
: Chiều rộng vành răng.
- d
w
: Đờng kính vòng chia của bánh chủ động;
T
2
176934= (Nmm) ;
Ta có
)(72180.4,0. mmab
ba
===
Z
M
= 274 Mpa
1/3
(tra bảng 6.5 ) ;
Góc prôfin răng bằng góc ăn khớp :
cos
tw
=
93969,0
180.2
20cos.2.180
.2
cos..
1
==
w
t
a
mZ
=>
tw
= 20
o
Z
H
=
tw
b
2sin
cos2
=
20.2sin
2
= 1,76 ;
Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47
12
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
d
w1
=
80
5.4
180.2
1
.2
2
==
+
u
a
(mm).
= 1,88 3,2
78,1
140
1
40
1
2,388,1
11
21
=
+=
+
ZZ
;
Z
=
3
)78,14(
= 0,86
K
H
= K
H
.K
HV
K
H
; K
H
= 1,03 ; K
H
= 1( bánh răng thẳng )
Vận tốc bánh dẫn : v =
08,1
60000
258.80.
60000
..
11
==
nd
w
m/s;
vì v < 6 m/s tra bảng 6.13 (trang 106) chọn cấp chính xác 9, tra bảng 6.16 chọn g
o
= 73 ; tra
bảng 6.14 ta có K
H
= 1,13 ; K
F
= 1,37.
Theo công thức 6.42
39,3
5,3
180
.08,1.73.006,0.
1
1
===
m
w
oHH
u
a
vg
theo bảng 6,15:răng thẳng , không vát đầu răng =>
H
=0,006
05.1
1.03,1.176934.2
80.72.39,3
1
..2
..
1
1
=+=+=
HHI
wwH
Hv
KKT
db
K
K
HV
= 1,06 K
H
= 1,03.1,0.1 = 1,08
Thay số :
H
= 274.1,76.0,86.
2
80.5,3.72
)15,3.(08,1.176934.2
+
= 425,9( Mpa)
Tính chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép : [
H
] = [
H
]. Z
R
Z
V
K
xH
.
Với v =2,2 m/s Z
V
= 1 (vì v < 5m/s ) , Cấp chính xác động học là 9, chọn mức chính xác
tiếp xúc là 9. Khi đó cần gia công đạt độ nhám là R
a
= 10...40 àm. Do đó Z
R
= 0,9 ; với d
a
<
700mm K
xH
= 1.
[
H
] = 481,8.0,9.1.1 = 433,64 MPa ,
H
[
H
] ;
[ ]
%5,2
9,425
9,4256,433
=
H
HH
Răng thoả mãn về độ bền tiếp xúc.
2.2.3 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
[ ]
1
11
1
1
..
.....2
2
F
ww
FF
F
mdb
YYYKT
=
Tra bảng 6.7
05,1
=
F
K
(
984,0
=
bd
và sơ đồ 7)
m
w
oFF
u
a
vg
2
2
..
=
Tra bảng 6.15
006,0
=
F
73
=
o
g
Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47
13
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
04,1
37,1.05,1.176934.2
80.72.39,3
1
...2
..
1
39,3
5,3
180
08,1.73.006,0
2
222
2
=+=+=
==
FF
wwF
F
F
KKT
db
K
v
Tra bảng 6.14
37,1
=
F
K
Do đó:
5,104,1.37,1.05,1..
===
FFFF
KKKK
Với
804,1
=
56,0
78,1
11
===
Y
Với
O
0
=
1
=
Y
Số răng tơng đơng
140
40
2
1
=
=
v
v
Z
Z
Tra bảng 6.18 ta có đợc
60,3
70,3
2
1
=
=
F
F
Y
Y
032,1)2ln(0695,008,1)ln(0695,008,1
===
mY
S
1=
R
Y
(Bánh răng phay)
)400(1 mmdK
aXF
=
[ ] [ ]
[ ]
[ ]
[ ]
)(9,1709,90
70,3
60,3.9,92
.
)(05,1825,95
2.80.72
70,3.1.56,0.5,1.176934.2
)(9,1701.032,1.6,165
)(05,1821.032,1.1.4,176...
2
1
21
2
11
2
11
MPA
Y
Y
MPA
MPA
MPAKYY
F
F
FF
F
FF
F
XFSRFF
====
===
==
===
2.2.4 Kiểm nghiệm răng về quá tải
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
)(3603,1274,1.9,90
)4647,1334,1.5,95
)(1260)(6,5915,19,425.
5,1
5,1
222
111
1
11
MPAk
MPAk
MPAMPAk
T
T
T
T
k
Max
FqtFF
Max
FqtFF
Max
HqtH
Max
H
Max
qt
Max
Max
====
====
====
===
2.2.5 Các thông số kích thớc của bộ truyền:
Khoảng cách trục
)(180
2
mma
w
=
Môdun pháp m=1,4(mm)
Chiều rộng vành răng
)(72 mmb
w
=
Tỷ số bộ truyền
5,3
=
m
u
Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47
14
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
Số răng của bánh răng
180
40
2
1
=
=
Z
Z
Bánh răng không dịch chỉnh.
Đờng kính vòng chia và đờng kính vònh lăn.
)(280
1
140.2.
)(80
1
40.2.
2
22
1
11
mm
Cos
Zm
dd
mm
Cos
Zm
dd
====
====
Đờng kính đỉnh răng
)(2842).001.(2280)1(2
)(842).001.(280)1(2
22
11
2
1
mmmyxdd
mmmyxdd
a
a
=++=++=
=++=++=
Đờng kính đáy răng
)(2752).0.25,2(280)25,2(
)(752).0.25,2(80)25,2(
22
11
2
1
mmmxdd
mmmxdd
f
f
===
===
2.3. Tính toán bộ truyền ngoài
2.3.1 Chọn loại xích:
Vì vận tốc thấp dùng xích con lăn
2.3.2 Xác định các thông số của bộ truyền xích
Tra bảng 5.4 với
3
=
x
u
19233.229
1
==
Z
Chọn
25
1
=
Z
do đó số răng đĩa lớn
1207525.3.
12
====
Maxx
ZZuZ
(đối với xích con lăn)
Công suất tính toán
nZt
KKKPP ...
=
Trong đó: P: công suất cần truyền
1
25
2525
11
01
====
ZZ
Z
K
z
hệ số số răng
1
01
n
n
K
n
=
hệ số vòng quay
cdbtdcao
KKKKKKK ....
.
=
với
1
=
o
K
( đờng tâm các đĩa xích làm với phơng nằm
ngang 1 góc
o
40
) hệ số kể đến ảnh hởng của vị trí bộ truyền.
1
=
a
K
(chọn a = 40.p) hệ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài xích
1,1
=
dc
K
đĩa căng hoặc con lăn căng xích.
2,1
=
d
K
tải trọng va đập nhẹ.
25,1
=
c
K
bộ truyền làm việc 2 ca (Tra bảng 5.6).
3,1
=
bt
K
(môi trờng có bụi, chất lợng bôi trơn II) (Theo bảng 5.7).
25
01
=Z
thì
200
01
=
n
Ta có
5,125,1.1,1.1.2,1.1,1....
.
===
cdbtdcao
KKKKKKK
Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47
15
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
)(59,187.2.5.1.1.59,4
7,2
74
200
kwP
K
t
n
==
==
Tra bảng 5.5
)/(200
01
phvgn
=
chọn bộ truyền xích 1 dãy có bớc p=31,75(mm) thoả mãn điều
kiện bền mòn
)(3,19][ kwPP
t
=
Đồng thời theo bảng 5.8
Max
pp
Khoảng cách trục a=40p =40.31,75=1270(mm)
Xác định số mắt xích x
( ) ( )
58,131
.40..4
2575
2
5725
40.2
.4
.
2
.2
2
2
2
2
1221
=
+
+
+=
+
+
+=
p
p
a
pZZZZ
p
a
x
Lấy số mắt xích chẵn x=132
Tính lại khoảng cách trục
[ ]
[ ]
)(1301)(26,1301
)2575(
2)2575(5,0132)2575(5,013275,31.25,0
)(
2)(5,0)(5,0.25,0
2
2
2
12
2
2121
mmmma
ZZ
ZZxZZxpa
cc
=
+++=
+++=
Để xích không chịu lực căng quá lớn giảm
1
a
lợng bằng
)(1297
426,1301.003,0.003,0
mma
aa
=
==
Số lần va đập của xích
2
132.15
159.25
.15
.
11
===
x
nZ
i
Tra bảng 5.9
25][2
==
ii
* Tính kiểm nghiệm xích về độ bền
votd
FFFK
Q
S
++
=
Q tải trọng phá hỏng (N)
Tra bảng 5.2 Q=88500(N)
Khối lợng 1 mét xích q = 3,8 (kg)
d
K
hệ số tải trọng động với chế độ làm việc trung bình
2,1
=
d
K
t
F
lực vòng (N)
v
p
F
t
.1000
=
)(5,284272,1.8,3.6.81,9...81,9
)(64,398,0.8,3.
)(4684
98,0
59,4.1000
)/(98,0
000.60
74.75,31.25
000.60
..
0
22
1
NaqKF
NvqF
NF
sm
npZ
v
f
v
t
===
===
==
===
Trong đó
6
=
f
K
(bộ truyền nằm ngang)
Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47
16
Đồ án môn học Chi Tiết Máy
97,14
64,35.2844684.2,1
88500
=
++
=
S
Tra bảng 5.10 n=200(vg/ph) [s]=8,5
Vậy s>[s] bộ truyền đảm bảo điều kiện bền
* Đờng kính đĩa xích
)(62,905,005,19.5025,005,05025,0
.2
.2
4,773
75
cot5,075,31cot5,0
2,267
25
cot5,075,31cot5,0
)(2,758
75
75,31
)(32,253
25
75,31
2
1
2
1
2
2
1
1
2
1
2
1
mmdr
rdd
rdd
g
Z
gpd
g
Z
gpd
mm
Sin
Z
Sin
p
d
mm
Sin
Z
Sin
p
d
l
f
f
a
a
=+=+=
=
=
=
+=
+=
=
+=
+=
=
=
=
=
=
=
Tra bảng 5.2
05,19
=
l
d
)(95,738623,9.22,758
)(1,234623,9.232,253
2
1
mmd
mmd
f
f
==
==
2.3.3 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích
( )
[ ]
H
d
vddtr
H
KA
EFKFK
+
=
.
..
47,0
1
Trong đó
[ ]
H
ứng suất tiếp xúc cho phép (MPA)
t
F
lực vòng (N)
t
F
=4684(N)
vd
F
lực va đập trên m dãy xích
)(08,31.75,31.74.10.13...10.13
373
1
7
NmpnF
vd
===
d
K
hệ số tải trọng động Tra bảng 5.6
2,1
=
d
K
A diện tích chiếu của bản lề Tra bảng 5.12 A= 262(
2
mm
)
E modun đàn hồi
)(10.1,2
5
MPAE
=
( )
)(4,590
1.262
10.1,2.08,32,1.468442,0
47,0
42,0
5
1
MPA
K
H
r
=
+
=
=
Nh vậy dùng thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB210 sẽ đạt đợc ứng suất tiếp xúc cho phép
[ ]
)(600 MPA
H
=
đảm bảo đợc độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1
Tơng tự
[ ]
[ ]
HH
2
với cùng vật liệu nhiệt luyện
Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47
17
