THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC ĐỒNG TRỤC 2 CẤP , TRUYỀN ĐỘNG XÍCH
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (519.92 KB, 78 trang )
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ
GVHD:
SVTH:
1
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP
THỰC PHẨM TP.HCM
Cán bộ hướng dẫn 1:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ hướng dẫn 2:
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ hướng dẫn 3:
(TÍNH TOÁN & THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC)
(Ghi
rõ họ,ngành
tên, học: Công
hàm, học
vị và
chữ
Chuyên
nghệ
chế
tạoký)
máy
Cán bộ chấm nhận xét 1 :
GVHD:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 2 :
SVTH:
LỚP:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 3 :
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Thực tập tốt nghiệp được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ THỰC TẬP
TỐT NGHIỆP, TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
Ngày . . . . . tháng . . . . năm . . . . .
GVHD:
SVTH:
2
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
LỜI CẢM ƠN
Không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗ trợ, giúp đỡ dù
ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác. Trong suốt thời gian từ khi
bắt đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm,
giúp đỡ của quý Thầy Cô, gia đình và bạn bè.
Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý Thầy Cô ở Khoa Công Nghệ
Cơ Khí – Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM đã cùng với tri thức và
tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt thời
gian học tập tại trường. Và đặc biệt, trong học kỳ này, Khoa đã tổ chức cho chúng em
được tiếp cận với môn học mà theo em là rất hữu ích đối với sinh viên ngành Chế Tạo
Máy chúng em. Đó là môn học "Đồ Án Chi Tiết Máy”.
Em xin chân thành cảm ơn thầy XXX đã tận tâm hướng dẫn em trong quá trình
làm đồ án. Nếu không có những lời hướng dẫn, dạy bảo của thầy thì em nghĩ bài thu
hoạch này của em rất khó có thể hoàn thiện được. Một lần nữa, em xin chân thành cảm
ơn thầy.
Đồ án được thực hiện trong khoảng thời gian gần 16 tuần. Bước đầu đi vào thực
tế, tìm hiểu về lĩnh vực cơ khí chế tạo, kiến thức của em còn hạn chế và còn nhiều bỡ
ngỡ. Do vậy, không tránh khỏi những thiếu sót là điều chắc chắn, em rất mong
nhận được những ý kiến đóng góp quý báuvà các bạn học cùng lớp để kiến thức của em
trong lĩnh vực này được hoàn thiện hơn.
Sinh viên thực hiện đồ án
XXXX
GVHD:
SVTH:
3
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
Nhận xét của GVHD
GVHD:
SVTH:
4
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
MỤC LỤC
GVHD:
SVTH:
5
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
Số liệu thiết kế:
- Công suất trên trục công tác : P = 29,5 kW
- Số vòng quay trên trục công tác : n =86 (vòng/phút)
- Thời gian phục vụ : L =16000 giờ
Hình
2. Hệ
dẫn
giảm
tốc
Hình
1. Sơ
đồđộng
phânhộp
bố tải
trọng
Chú thích :
1. Động cơ
2. Hộp giảm tốc
3. Bộ truyền xích
GVHD:
SVTH:
6
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
CHƯƠNG 1. CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ
TRUYỀN
1.1. Tính toán công suất trên trục động cơ :
- Theo công thức 3.11 trang 89 [1], ta có :
Pct =
Trong đó :
+ Pct : Công suất cần thiết trên trục động cơ
+ ηch : Hiệu suất chung cho cả hệ thống
- Tính Ptd :
Đề bài cho tải trọng thay đổi theo bậc, theo công thức 3.10 trang 89 [1], ta có :
Ptd = P.
Với P = 29,5 kW
- Dựa theo sơ đồ phân bố tải trọng ta có :
Ptd = P. = 29,5. = 29,5. = 25,6kW
1.2. Tính hiệu suất truyền động của hệ thống η ch :
- Hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục thường cả hai cặp bánh răng đều thẳng hoặc đều nghiêng,
ở đây ta chọn bánh răng nghiêng
- Theo bảng 3.3 trang 88 [1] ta có :
+ Hiệu suất của cặp bánh răng trụ ( được che kín ) : ηbr = 0,97
+ Hiệu suất của cặp ổ lăn : ηol = 0,995
GVHD:
SVTH:
7
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
+ Hiệu suất của bộ truyền xích : ηx = 0,93
+ Hiệu suất của khớp nối trục : ηkn = 0,99
Hiệu suất chung :
ηch = ηx .br .ol .ηkn = 0,93...0,99 = 0,85
Vậy công suất cần thiết :
Pct = = = 30,11( kW )
1.3. Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ điện
- Theo công thức 2.18 trang 21 [2] :
nsb = nlv .ut
Trong đó :
+ nsb : số vòng quay đồng bộ của động cơ
+ nlv : số vòng quay của trục công tác
+ ut : tỉ số truyền động của hệ thống dẫn động
- Với ut = ux . uh
- Theo bảng 3.2 trang 88 [1] ta chọn
ux =2
uh = 17,11
ut = 17,11 .2 = 34,22
Vậy nsb = 34,22 .86 = 2942,92 (vòng/phút )
1.4. Chọn động cơ
Chọn động cơ thõa mãn điều kiện 2.19 trang 22 [2] :
GVHD:
SVTH:
8
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
Pct Pđc
nđb nsb
và momen mở máy thõa điều kiện :
- Từ kết quả : Pct = 30,11 kW , nsb = 2942,92 ( vòng/phút )
- Theo bảng 1.3 trang 236 [2] ta chọn động cơ 4A200M2Y3
- Các thông số kỹ thuật của động cơ như sau :
Kiểu động
cơ
4A200M2Y
3
Công suất
37
Vận tốc
quay
2943
Cos
η%
0,89
90
Theo bảng 1.4 trang 239 [2] ta có :
Kết luận : động cơ 4A200M2Y3 có kích thước phù hợp với yêu cầu thiết kế
1.5. Phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền
Theo công thức 3.8 trang 87 [1]
uch =
Trong đó :
+ nđc : số vòng quay của động cơ
+ n : số vòng quay trên trục công tác
uch = = 34,22
GVHD:
SVTH:
9
1,4
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
Mà uch = uh . ux
+ uh : tỉ số truyền hộp giảm tốc
+ ux : tỉ số truyền bộ truyền xích
Theo bảng 3.21 trang 88 [1], ta chọn ux = 2
uh = = = 17,11
Phân uh cho cặp bánh răng trong hộp giảm tốc :
u1 = u2 = = ≈ 4,14
1.6. Xác định số vòng quay, momen, công suất của trục
- Tính toán công suất các trục theo công thức trang 49 [2], ta có :
+ Trục 3 : P3 = = = 31,87 ( kW )
+ Trục 2 : P2 = = = 33 ( kW )
+ Trục 1 : P1 = = 34,19 ( kW )
+ Trục động cơ : Pdctt = = = 34,53 ( kW )
- Số vòng quay của các trục :
+ Số vòng quay của trục động cơ bằng số vòng quay của trục 1:
nđc = n1 = 2943 ( vòng/phút )
+ Số vòng quay của trục2 : n2 = = = 710,86( vòng/phút )
+ Số vòng quay của trục 3 : n3 = = = 171,70 ( vòng/phút )
- Momen xoắn trên các trục : momen xoắn được xác định theo công thức
Ti
GVHD:
SVTH:
10
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
+ Trục động cơ : Tđc = 9,55.106. = = 120064,56 Nmm
+ Trục 1 : T1 = 9,55.106. = = 110946,14 Nmm
+ Trục 2 : T2 = 9,55.106. = = 443336,24 Nmm
+ Trục 3 : T3 = 9,55.106. = = 1772617,93 Nmm
+ Trục động cơ : T4 = 9,55.106. = = 3275872 Nmm
Bảng tổng kết
Động cơ
37
Công suất
Tỉ số truyền
Số vòng quay
Mômen xoắn
1
2943
120064,5
6
I
34,19
II
33
4,14
2943
110946,14
III
31,87
4,14
710,86
171,70
443336,2 1772617,93
4
IV
29,5
2
86
3275872
CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH
2.1 Chọn loại xích
Công suất trên đĩa xích nhỏ của bộ truyền xích chính là công suất trên trục 3 với P3 =
31,87 ( kW )
Số vòng quay đĩa xích nhỏ n3 = 171,70 ( vòng/phút )
Vì tải trọng trung bình, vận tốc thấp ( dưới 15 m/s ) nên dùng xích con lăn.
2.2. Xác định các thông số của bước xích và bộ truyền
Bảng 5.4 trang 80 [2], với ux = 2, chọn số đĩa xích nhỏ z1 = 27 , do đó số răng đĩa xích lớn
z2 = z1 .ux = 27 .2 = 54 < zmax = 120
GVHD:
SVTH:
11
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
Công suất tính toán :
Pt = P3 .k .kz .kn = 31,87 .1,39 .0,93 .1,16 = 47,79 ( kW )
Trong đó :
Bảng 5.6, trang 82, [2] áp dụng công thức 5.4, trang 81, ta có :
k = k0 .ka .kđc .kbt .kbt .kđ .kc = 1 .1 .1 .0,8 .1,2 .1,45 = 1,39
Với :
k0 = 1 : Đường tâm cảu xích làm với phương nằm ngang một góc < 600
ka = 1 : Khoảng cách trục a = 30p
kđc = 1 : Điều chỉnh bằng 1 trong các đĩa xích
kbt = 0,8 : Môi trường không bụi, bôi trơn tốt ( bảng 5.6, trang 82 )
kđ = 1,2 : Tải trọng va đập
kc = 1,45 : Làm việc 3 ca
z1 = 27 ⇒ kz = = 0,93
với n01 = 200 ( vòng/phút )
kn = = = 1,16
Chọn bộ truyền xích 3 dãy , với kd = 2,5 , suy ra công suất tính toán sẽ là :
Pd = = = 19,11 ( kW )
Theo bảng 5.5 , trang 81, [2] với n01 = 200 ( vòng/ phút ) và pd vừa tính ta có bước xích
pc = 31,75 mm thỏa mãn điều kiện bền mòn
Pd < [ P ] = 19,3 ( kW )
GVHD:
SVTH:
12
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
Khoảng cách trục a = 30p = 30.31,75 = 952,5 mm
Theo công thức 5.12, trang 85, số mắt xích :
x = + + = + + = 101,11
Lấy số mắt xích chẵn x = 102, tính lại khoảng cách trục theo công thức 5.13 trang 85
[2]
a = 0,25. p
a = 0,25 .31,75
a = 7,9375 .( 61,5 + 60,28 ) = 966,62 mm
Để xích không chịu lực căng quá lớn, giảm a một lượng bằng :
∆a = ( 0,002 ÷ 0,004 )a = 0,002 .1344,6 = 2,68
⇒ a = 966,62 – 2,68 = 964 mm
Số lần va đập của xích : theo công thức 5.14 trang 85, [2] ta có :
i = = = 3,03 < [ i ] = 15
2.3. Tính kiểm nghiệm xích về độ bền
Theo công thức 5.15 trang 85, [2] ta có :
s=
Theo bảng 5.2, trang 78, [2] thì tải trọng phá hỏng Q = 265500 N và khối lượng 1 mét
xích là q = 11 kg
kđ = 1,2 : ứng với tải trọng làm việc va đập nhẹ
v = = = 2,45 (m/s )
GVHD:
SVTH:
13
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
Lực vòng Ft = = = 13008,16 ( N )
Lực căng do lực ly tâm Fv = q .v2 = 11 .2,452 = 66,02 (N )
Lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra
F0 = 9,81 .kf .q .a =9,81 .4 .11 .0,964 = 416,1 ( N )
Trong đó kf = 4 khi bộ truyền nằm ngang nghiêng 1 góc < 400 , vì thế
s = = = 16,49
Theo bảng 5.10 trang 86, [2] với n01 = 200 ( vòng/phút ) và s > [s] = 8,5
Vậy bộ truyền xích đảm bảo đủ bền
2.4. Xác định thông số đĩa xích
Đường kính xích : theo công thức 5.17 trang 86, [2] ta có :
d1 = = = 273,48 ( mm )
d2 = = = 546,05 ( mm )
Đường kính vòng đỉnh răng
da1 = p = 31,75 = 287,51 ( mm )
da2 = p = 31,75 = 561 ( mm )
r = 0,5024d1 + 0,05 = 0,5024.19,05 + 0,05 = 9,62 (mm)
với d1 = 19,05 ( mm ) tra bảng 5.2 trang 78
df1 = d1 – 2r = 273,48 – 2.9,62 = 254,24 ( mm )
df2 = d2 – 2r = 546,05 – 2.9,62 = 526,81 ( mm )
Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc xích theo công thức 5.18 trang 87, [2]
GVHD:
SVTH:
14
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
Đĩa xích 1
σH1 = 0,47.
Với :
Ft = 13008,16 ( N ) : lực vòng
kr = 0,276 : hệ số ảnh hưởng số răng xích
Kđ = 1,2 : hệ số tải trọng động ( tải động, va đập )
Fvđ1 = 13.10-7 .n3 . p3 .m = 13.10-7 .171,70 .31,753 .3 = 21,43 ( N ) : lực va đập trên m dãy
xích
E = 2,1.105 ( Mpa )
A = 1180 ( mm2 ) diện tích của bản lề ( Theo bảng 5.12, trang 87, [2] )
⇒ σH1 = 0,47. = 260,46 ( MPa )
Vậy σH1 = 260,46 ( MPa ) < [σH ] do đó ta dùng thép 45, tôi cải thiện có độ rắn bề mặt
HB170
[σH ] = 500 ( MPa ) > σH1 đảm bảo được độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1
Đĩa xích 2
σH2 = 0,47.
Với :
Ft = 13008,16 ( N ) : lực vòng
kr = 0,23 : hệ số ảnh hưởng số răng xích
Kđ = 1,2 : hệ số tải trọng động ( tải động, va đập )
GVHD:
SVTH:
15
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
Fvđ1 = 13.10-7 .n3 .p3 .m = 13.10-7 .86,4 .44,853 .3 = 21,43 ( N ) : lực va đập trên m dãy
xích
E = 2,1.105 ( MPa )
A = 1180 ( mm2 ) diện tích của bản lề ( Theo bảng 5.12, trang 87 , [2] )
⇒ σH2 = 0,47. = 237,76 ( MPa )
Vậy σH2 = 237,76 < [σH ] do đó ta dùng thép 45, tôi cải thiện có độ rắn bề mặt HB170
[σH ] = 500 ( MPa ) > σH2 đảm bảo được độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1
2.5. Xác định lực tác dụng lên trục
Áp dụng công thức 5.20 , trang 88 , [2] ta có lực tác dụng lên trục :
Fr = kx .Ft = 1,15 . 13008,16 = 14959,38 ( N )
Với :
kx = 1,15 hệ số kể đến trọng lượng xích, khi nghiêng 1 góc < 400
Lực vòng Ft = 13008,16 ( N )
Lực căng do lực ly tâm Fv = q. v2 = 11 .2,452 = 66,02 (N )
Trong đó kf = 4 khi bộ truyền nằm ngang nghiêng 1 góc < 400
Lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra
F0 = 9,81 .kf .q .a =9,81 .4 .11 .0,964 = 416,1 ( N )
Bảng thông số của xích
Thông số
GVHD:
SVTH:
Giá trị
16
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
Số mắt xích
x = 102
Khoảng cách trục
a = 964 ( mm )
Số lần va đập của xích
i = 3,03
Đường kính vòng chia đĩa xích
d1 = 273,48 ( mm )
d2 = 546,05 ( mm )
Đường kính vòng đỉnh đĩa xích
da1 = 287,51 ( mm )
da2 = 561 ( mm )
Lực tác dụng lên trục
Fr = 14959,38 ( N )
Lực căng do lực ly tâm
Fv = 66,02 ( N )
Lực căng do trọng lượng nhánh
xích bị động sinh ra
F0 = 416,1 ( N )
CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
Các thông số kỹ thuật
Tổng thời gian làm việc Lh = 16000h , làm việc 3 ca
Cặp bánh răng nghiêng cấp nhanh ( bánh răng trụ răng nghiêng )
Tỷ số truyền u1 = 4,14
Số vòng quay trục n1 = 2943 ( vòng/phút )
Monen xoắn T 1 = 110946,14 Nmm
Cặp bánh răng cấp chậm ( bánh răng trụ răng nghiêng )
Tỷ số truyền u2 = 4,14
Số vòng quay trục n2 = 710,86 ( vòng/phút )
Monen xoắn T2 = 443336,24 Nmm
GVHD:
SVTH:
17
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
3.1 Cặp bánh răng trụ răng nghiêng cấp chậm
3.1.1 Chọn vật liệu
- Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế, ở đây
chọ vật liệu 2 cặp bánh răng như nhau
Theo bảng 6.1 trang 92 , [2] ta chọn :
- Bánh nhỏ ( bánh chủ động ) : thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB241…285 có = 850
Mpa , = 580 Mpa , ta chọn độ rắn của bánh nhỏ là HB1 = 245 HB
- Bánh lớn ( bánh bị động ) : thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB192…240 có = 750
Mpa , = 450 Mpa , ta chọn độ rắn của bánh nhỏ là HB2 = 230 HB
3.1.2 Xác định ứng suất cho phép
- Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở
= 30 = 30 .2452,4 = 1,63 .107 ( chu kì )
= 30 = 30 .2302,4 = 1,40 .107 ( chu kì )
= = 4 .106 ( chu kì )
- Số chu kì làm việc trong điều kiện tải trọng thay đổi
= 60c
= 60.1 .710,86.16000
= 455450845,4 ( chu kì )
= = = 110012281,5 ( chu kì )
= 60c
= 60.1 .710,86.16000
= 341905598,5 ( chu kì )
GVHD:
SVTH:
18
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
= = = 82585893,35 ( chu kì )
Ta thấy
>
>
>
>
nên chọn = để tính toán
Suy ra = = = = 1
- Ứng suất cho phép
Theo bảng 6.2 trang 94 , [2] với thép C45 được tôi cải thiện ta có ( = 1,1 )
- Giới hạn mỏi tiếp xúc = 2HB + 70
Bánh chủ động = 2HB1 + 70 = 2. 245 + 70 = 560 Mpa
Bánh bị động = 2HB2 + 70 = 2. 230 + 70 = 530 Mpa
- Giới hạn mỏi uốn = 1,8HB
Bánh chủ động = 1,8HB1 = 1,8 .245 = 441 Mpa
Bánh bị động = 1,8HB2 = 1,8 .230 = 414 Mpa
- Ứng suất tiếp cho phép
Tính toán sơ bộ
=
= = 560 = 509,09 Mpa
= = 530 = 481,82 Mpa
GVHD:
SVTH:
19
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
= = = 495,45 Mpa
- Ứng suất uốn cho phép
Tra bảng 6.2 trang 94 , [2] ta có = 1 ( do quay 1 chiều ) , = 1,75
=
= = 252 Mpa
= = = 236,57 Mpa
- Ứng suất quá tải cho phép
= 2,8
= 2,8 = 2,8 .580 = 1624 Mpa
= 2,8 = 2,8 .450 = 1260 Mpa
= 0,8
= 0,8 = 0,8 .580 = 464 Mpa
= 0,8 = 0,8 .450 = 360 Mpa
3.1.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục
Theo công thức 6.15a , trang 96 , [2] ta có
= = 43. = 235,55 mm
Với :
= 43 : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng ( bảng 6.5 , trang 96 )
= 443336,24 : Momen xoắn trên trục bánh chủ động
= 0,4 , = 0,53 . = 0,53 .0,4 ( 4,14 + 1 ) = 1
GVHD:
SVTH:
20
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
= 1,11 : Trị số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng , với = 1 bảng 6.7
trang 98, [2]
⇒ chọn = 250 mm
3.1.4 Xác định các thông số ăn khớp
= ( 0,01 0,02 ) = 2,5 5 ( mm )
Theo bảng 6.8 trang 99 , [2] chọn = 4 mm
Công thức 6.31, trang 103 , [2] số bánh răng nhỏ nằn trong khoảng
24,08 22,85
Ta chọn = 23 răng
⇒ Số răng bánh lớn = . = 23 .4,14 = 95,22 răng
⇒ Chọn = 95 răng
Tỉ số truyền thực = = ≈ 4,14 = =
Góc nghiêng răng = arccos = arccos = 18,950
3.1.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Công thức 6.33 trang 105 , [2] ứng suất tiếp xúc trên bề mặt răng của bộ truyền
=
Trong đó :
- = 274 Mpa1/3 : Hệ số kể đến cơ tính vật liệu cảu các bánh răng ăn khớp bảng 6.5 trang
96, [2]
GVHD:
SVTH:
21
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
- : Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc ( công thức 6.34, trang 105, [2] )
= = = 1,7
+ Với :
: Góc nghiêng răng trên hình trụ cơ sở
= arctg = arctg = 17,76
Bánh răng nghiêng không dịch chỉnh
= = arctg = arctg = 21,040
Với là góc profin răng và là góc ăn khớp
- : Hệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng
+ Hệ số trùng khớp dọc : = = = = 2,58 > 1
+ Hệ số trùng khớp ngang :
=
Với :
= m = 4 = 97,27
= m = 4 = 401,77
= + 2.m = 97,27 + 2.4 = 105,27
= + 2.m = 401,77 + 2.4 = 409,27
= .cos = 97,27 .cos21,04 = 90,78
= .cos = 401,77 .cos21,04 = 374,98
⇒ = = 1,57
GVHD:
SVTH:
22
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
+ Áp dụng công thức 6.36c , trang 105 , [2] : = = = 0,8
- : Hệ số tải trọng khi tiếp xúc
= ( công thức 6.39 trang 106, [2] )
+ = 1,11 : Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng ( bảng
6.7 , trang 98, [2] )
+ Áp dụng công thức 6.40 , trang 106 , [2] vận tốc vòng của bánh chủ động :
v = = = 3,60 m/s
Với :
= = = 97,27 mm : Đường kính vòng lăn bánh chủ động
v = 3,60 m/s theo bảng 6.13 , trang 106 , [2] dùng cấp chính xác 9 ta chọn = 1,14
+ Công thức 6.42 , trang 107 , ta có :
= = 0,002 .82 .3,6 = 4,58
Với :
= 0,002 : Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp ( bảng 6.15 , trang 107, [2] )
= 82 : Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai lệch bước răng 1 và 2 ( bảng 6.16 , trang 107,
[2] )
+ =1+
Với : = = 0,4 .250 = 100 mm : Bề rộng vành răng
⇒ = 1 + = 1,04
⇒ = = 1,14 .1,11 .1,04 = 1,31
GVHD:
SVTH:
23
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
- Đường kính vòng lăn bánh nhỏ
= = = 97,27 mm
- Bề rộng vành răng = = 0,4 .250 = 100 mm
⇒ = = 274.1,7.0,8 = 460,05 Mpa
- Với v = 3,60 ( m/s ) < 5 ( m/s ) thì = 1 , với cấp chính xác động học là 9 , chọn cấp
chính xác về mặt tiếp xúc là 8 , khi đó cần gia công với độ nhám là = 2,5…1,25 do đó =
0,95 , với vòng đỉnh răng là < 700 mm , = 1 , do đó theo công thức 6.1 và 6.1a trang 91
và 93, [2] ta có :
= = 495,45 . 1 .0,95 .1 = 470,68 Mpa
- Như vậy < ⇒ cặp bánh răng đảm bảo độ bền tiếp xúc
3.1.6 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
- Điều kiện bền uốn =
- Xác định số răng tương đương
= = = 27,18 răng
= = = 112,28 răng
- Theo bảng 6.7 trang 98 , [2] , = 1,23 , theo bảng 6.14 trang 107 , [2] , với v = 3,6 m/s
và cấp chính xác 9 , = 1,38
- Áp dụng công thức 6.47 trang 109 , [2] ta có :
= v = 0,006 .82 .3,6 = 13,76
Với :
+ = 0,006 : Hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp ( bảng 6.15 , trang 107, [2])
GVHD:
SVTH:
24
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp, truyền động xích
+ = 82 : Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai lệch bước răng 1 và 2 ( bảng 6.16 , trang
107, [2] )
- = 1 + = 1 + = 1,08
- = = 1,38 .1,23 .1,08 = 1,83
- Hệ số dạng răng theo bảng 6.18 , trang 109, [2]
+ Đối với bánh dẫn : = 3,74
+ Đối với bánh bị dẫn : = 3,6
- = = = 0,63 : Hệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng
- = 1 - = 1 - = 0,86
- Với = 3 , = 1 , = 1 ( bánh răng phay ) , = 0,95 ( < 400 mm )
- Áp dụng công thức 6.2 và 6.2a , trang 91 và 93 [2]
= = 252 .1 .1 .0,95 = 239,4 Mpa
= = 236,57 .1 .1 .0,95 = 224,74 Mpa
- Độ bền uốn tại chân răng
= = = 84,5 Mpa
= = = 81,33
3.1.7 Kiểm nghiệm răng về quá tải
- Hệ số quá tải động cơ = = 2,2
- Áp dụng công thức 6.48 trang 110 , [2] ứng suất tiếp quá tải
= = 460,05 = 682,36 Mpa < = 1206 Mpa
GVHD:
SVTH:
25
