đồ án nguyên lý chi tiết máy hộp giảm tốc 2 cấp (răng trụ răng thẳng và răng trụ răng nghiêng)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.11 MB, 59 trang )
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page1
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM ĐỒ ÁN.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page2
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
LỜI CẢM ƠN
Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí là nội dung trong chương trình đào tạo kỹ sư
cơ khí. Đồ án môn học chi tiết máy là môn học giúp cho sinh viên có thể hệ thống hóa
lại các kiến thức của môn học như: Chi Tiết Máy, Sức Bền Vật Liệu, Dung Sai, Chế
Tạo Phôi, Vẽ Kỹ Thuật… đồng thời giúp sinh viên làm quen dần với công việc thiết kế
và làm đồ án chuẩn bị cho việc thiết kế đồ án tốt nghiệp sau này.
Trong chương trình đào tạo cho sinh viên, nhà trường đã tạo điều kiện cho em được
tiếp xúc và làm quen với đồ án “ thiết kế hộp giảm tốc ”. Qua đó được sự hướng dẫn
tận tình của thầy Đặng Hoàng Vũ cùng với sự nổ lực của em đã hoàn thành đồ án
này.Nhưng do đây là lần đầu tiên làm quen thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp
và lần đầu tiên bắt tay vào một công việc mới mẻ, rèn luyện, vận dụng nhiều kiến thức
và lý thuyết để giải quyết các vấn đề có liên quan đến thực tế, còn có những mảng chưa
nắm vững cho nên dù đã rất cố gắng, song đồ án của em không thể tránh khỏi những
sai sót. Em rất kính mong thầy tận tình chỉ bảo để giúp em bổ sung những khuyết điểm
và có thêm kiến thức để tiếp tục thực hiện các đề tài sau này.
xin chân thành cảm ơn thầy đã hết lòng giúp đỡ em!
Trà Vinh, ngày 30 tháng 11 năm 2017.
Sinh viên thực hiện.
VÕ THANH SANG
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page3
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU.................................................................................................................. 3
PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN................................5
1.Chọn động cơ.............................................................................................................5
2. Phân phối tỷ số truyền..............................................................................................6
PHẦN II: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG...............................9
PHẦN III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG..................................................14
I. Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh (bánh răng trụ thẳng)........................14
II. Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm (bánh răng trụ nghiêng).....................19
PHẦN IV. TÍNH TOÁN THIẾT TRỤC VÀ THEN....................................................25
I.Thiết kế trục.............................................................................................................. 25
II. Tính then................................................................................................................45
PHẦN V: CHỌN KHỚP NỐI TRỤC VÀ THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC....................47
I. Chọn khớp nối trục.................................................................................................47
II. Thiết kế gối.............................................................................................................48
PHẦN VI: THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC.........................55
I. Thiết kế vỏ hộp........................................................................................................55
II. Cấu tạo bánh răng.................................................................................................57
III. Những chi tiết khác của vỏ hộp ..........................................................................58
1. Vòng móc, miếng đệm ............................................................................................58
2. Nắp cửa thăm..........................................................................................................58
3. Nút thông hơi........................................................................................................... 59
4. Nút tháo dầu............................................................................................................60
5. Que thăm dầu..........................................................................................................60
6. Bôi trơn hộp giảm tốc.............................................................................................61
PHẦN VII: KIỂU LẮP GHÉP VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP – CHẾ TẠO.................62
I. Dung sai lắp ghép trục với các chi tiết máy...........................................................62
II.Dung sai mối ghép then..........................................................................................63
PHẦN VIII : TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................64
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page4
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
1.Chọn động cơ:
N: Công suất trên băng tải
: Hiệu suất chung
: Công suất cần thiết
Tính hiệu suất chung (chọn hiệu suất truyền động Bảng 2.3 (t.19-[2])):
= 0,96: Hiệu suất bộ truyền đai
: Hiệu suất của một cặp ổ lăn
: Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ
1: Hiệu suất khớp nối
Tính công suất cần thiết
Ta có:
Trong đó:
Điều kiện để chọn động cơ là.
Vì vậy, chọn động cơ : (tra bảng P1.1(T.243-[2]))
Kiểu
động cơ
Công suất
(KW)
Vận tốc
quay(vg/ph)
2,2 KW
K112S4
1440
Mômen thực tế trên tang :
81,5
Số vòng quay đồng bộ của động cơ:
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Khối lượng
động cơ (kg)
cos
Page5
0,82
1,7
0,5
35
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
p là số đôi cực (chọn p=2 /t.20-tập 1).
f là tần số mạng điện nước ta 50 Hz.
Chọn số vòng quay của băng tải:
2. Phân phối tỷ số truyền:
Tỉ số truyền đai (tra bảng 2.4 /t.21)-[2]):
Ta có:
Trong đó:
iđai : Tỉ số truyền của bộ truyền đai .
ihgt : tỉ số truyền của hộp giảm tốc.
Trong đó:
ibn : Tỉ số truyền của bánh răng cấp nhanh .
ibc : Tỉ số truyền của bánh răng cấp chậm.
Theo tài liệu thiết kế chi tiết máy trang 31 ta chọn: và .
Ta có:
=>
=>
Vậy tỉ số truyền: ibc = 4,85, ibn = 5,82
Công suất trên các trục
Số vòng quay trên các trục
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page6
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
Momen xoắn trên các trục
Bảng Tổng Hợp
Trục
Thông số
Tỷ số truyền
Công suất (KW)
Số vòng quay (vg/ph)
Mômen xoắn T (Nmm)
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Động cơ
I
3,64
II
5,82
III
4,85
2,2
2,09
2,0
1,92
1440
396
68
14
14590,27
50402,77
280882,35
1309714,28
Page7
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
PHẦN II: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG
1.Chọn dạng đai:
Truyền động đai được dùng để truyền dẫn giữa các trục tương đối xa nhau và yêu cầu làm
việc êm. Bộ truyền có kết cấu khá đơn giản và có thể giữ an toàn cho các chi tiết máy khác
khi bị quá tải đột ngột.
Chọn loại đai phụ thuộc vào công suất động cơ Nđc = 2,2 kw, tỉ số truyền đai iđ =3,64 Số
vòng quay động cơ. nđc = 1440 v/ph.
Giả thiết v < 5m/s có thể dùng loại A hoặc loại O (bảng 5-13/t.93-[1])
Ta chọn được 2 loại đai : loại đai A và đai loại O . Ta sẽ tính toán cả hai loại đai này và
chọn loại đai có lợi hơn.
2.Trình tự tính toán thiết kế đai:
LOẠI ĐAI
CÁC THÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN
A
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page8
O
BẢNG
TRA
TÀI
LIỆU
[1]
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
2.1. Tiết diện đai
Kích thước tiết diện đai: a.h (mm)
Diện tích tiết diện đai: F (m
2.2.Đường kính bánh đai nhỏ :
Kiểm nghiệm vận tốc đai:
13×8
81
140
10×6
47
125
7,5
10,5
548,8
490
500
450
395,13
392
3,64
3,67
475
(thỏa)
427
(thỏa)
Đối với đai O ngắn hơn 1700 mm thì cộng 25mm
2023,01
1818
CT 5-1
Ta lấy L theo tiêu chuẩn:
2.5. Xác định chính xác khoảng cách trục A theo chiều
dài đai đã lấy theo tiêu chuẩn:
A=
2000
1800
(B.5-12)
462,30
416,17
CT 5-2
(thỏa đk)
(thỏa đk)
432,3
389,17
V=
(m/s)
(B.5-11)
(B.5-14)
Vận tốc này thỏa mãn : V < =30 (m/s)
2.3. Tính đường kính của bánh lớn :
(mm)
(trong đó là hệ số trượt của đai thang)
Lấy theo tiêu chuẩn
(B.5-15)
Số vòng quay thực của vòng bị dẫn:
Tỉ số truyền của bộ truyền động đai:
2.4. Chọn sơ bộ khoảng cách trục: A
Điều kiện:
=> 1250A351,75 điều kiện A
=> 1150A322,25 điều kiện O
Ta có :
Tính chiều dài đai L theo khoảng cách trục A sơ bộ:
L=2A+ (mm)
Khoảng cách cần thiết nhỏ nhất để mắc đai:
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page9
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
Khoảng cách lớn nhất cần thiết để tạo lực căng:
522,3
470,17
135,61
135,48
2.6. Tính gốc ôm :
CT 5-3
Ta thấy gốc ôm thỏa mãn điều kiện :
224,38
224,51
1,7
1,65
2.7. Xác định số đai cần thiết :
Chọn ứng suất căn bản ban đầu là : và theo trị số ta được:
(B.5-17)
Các hệ số :
Hệ số xét đến ảnh hưởng của chế độ tải trọng :
Hệ số xét đến ảnh hưởng của gốc ôm :
0,9
0,89
0,9
0,92
(B.5-6)
(B.5-18)
Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc :
1,04
1,0
(B.5-19)
1,89
3,13
CT 5-22
2
3
36
40
Số đai cần thiết tính theo công thức :
Z
F: tiết diện đai (m
V : vận tốc đai (m/s)
Ta lấy số đai Z :
2.8. Định kích thước chủ yếu của bánh đai :
Chiều rộng của bánh đai :
(mm)
Trong đó : t và s được tra trong bảng 10-3
Đường kính ngoài cùng của bánh đai
CT 5-24
tra bảng 10-3 trang 257
Bánh đai dẫn :
147
130
Bánh đai bị dẫn :
507
455
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page10
CT 5-23
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
2.9. Lực căng ban đầu và lực tác dụng lên đai
Lực căng ban đầu của
: ứng suất căng ban đầu.
97,2
56.4
CT 5-25
539,98
469,77
CT 5-26
Lực tác dụng lên đai :
Kết luận : Từ kết quả tính toán ta thấy loại đai A có chiều rộng nhỏ hơn , số đai nhỏ
hơn và số vòng quay sai lệch ít hơn đai O nên ta chọn đai A để tính toán.
Các thông số chính của bộ truyền đai thang loại A
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page11
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
Các thông số chính của bộ truyền đai A
Giá trị tính toán
Kích thước tiết diện đai : a.h (mm)
8
Diện tích tiết diện đai : F (m
81
Đường kính bánh đai nhỏ :
140
Đường kính bánh đai lớn :
500
Khoảng cách trục : A (mm)
462
Chiều dài đai : L (mm)
2000
Góc ôm
Số đai : Z (chiếc)
135,61
224,38
2
Chiều rộng bánh đai :
36
Đường kính ngoài của bánh đai dẫn
147
Đường kính ngoài của bánh đai bị dẫn
507
Lực căng ban đầu :
97,2
Lực tác dụng lên đai :
539,98
PHẦN III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
I. Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh (bánh răng trụ răng thẳng).
1.Chọn vật liệu làm bánh răng: (bảng 3 – 8/t.40-[1])
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page12
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
- Bánh nhỏ: thép 45, thường hóa.
+ σb = 600 N/mm2;
+ σc = 300 N/mm2;
+ HB = 200;
+ Phôi rèn: giả thuyết đường kính phôi 200 ÷ 300 mm.
- Bánh lớn: thép 35, thường hóa.
+ σb = 480 N/mm2;
+ σc = 240 N/mm2;
+ HB = 170;
+ Phôi rèn: giả thiết đường kính phôi 300 ÷ 500 mm.
2. Định ứng suất tiếp xúc.
- Số chu kỳ làm việc (tải trọng không thay đổi) tính cho một năm:
+ Bánh nhỏ: KN = 6.300.2.8.60.68=117504000.
+ Bánh lớn: KL = KN =683873280.
- Vì KN và KL đều lớn hơn số chu kỳ cơ sở K 0 = 107 do đó có thể chọn hệ số chu kỳ
ứng suất k’N = k’L = 1.
- Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ: (CT 3-1 và[σN]Notx tra bảng 3-9/t.43-[1])
[σN]tx1 = [σN]Notx .HB=2,6.200 =520N/mm2.
- Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn:
[σL]tx2 = 2,6.170 = 442N/mm2.
3. Định ứng suất uốn cho phép.
- Hệ số an toàn: n = 1,5;
- Hệ số tập trung ứng suất chân răng: kσ = 1,8 (phôi rèn, thép thường hóa).
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page13
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
- Giới hạn mỏi cho phép:
+ Thép 45: σ-t = 0,43. σb =0,43.600 = 258 N/mm2;
+ Thép 35: σ-l = 0,43. σb =0,43.480 = 206,4 N/mm2.
- Ứng suất uốn cho phép bánh răng:( bánh răng quay 1 chiều) CT3- 5/t.42-[1]
+ Đối với bánh nhỏ: [σN]u1 = = = 143,3N/mm2;
+ Đối với bánh lớn: [σL]u2 = = = 114,6 N/mm2.
4. Tính toán các thông số của bộ truyền.
- Chọn sơ bộ:
+ Hệ số tải trọng: k = 1,3 (lí giải tại sao chọn t.44-[1]);
+ Hệ số chiều rộng bánh răng: ψA = 0,3 (lí giải tại sao chọn t.44-[1]);
- Sơ bộ khoảng cách trục A:
A ≥ (in + 1). = (5,82 + 1).
=192 mm.
- Vận tốc vòng: (CT 3-17/t.46-[1])
v = = = 1,17 m/s.
- Chọn cấp chính xác (bảng 3-11/t.46-[1]): do vận tốc v ≤ 3 m/s nên chọn cấp chính
xác cấp 9.
- Định lại chính xác hệ số tải trọng:
k = ktt.kđ
+ Hệ số tập trung tải trọng ktt:
* Tải trọng không đổi (nếu có thay đổi cũng rất ít, không đáng kể);
* HB ≤ 350.
=> ktt = 1.
+ Hệ số tải trọng động kđ: (bảng 3-13/t.48-[1])
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page14
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
* Cấp chính xác: 9.
* HB ≤ 350.
* v = 1,17m/s.
=> kđ = 1,45.
Vậy: k = ktt.kđ = 1.1,45 = 1,45.
- Tính lại khoảng cách trục do chênh lệnh nhiều so với dự đoán ban đầu k = 1,3:
A = Asb. = 192. ≈ 199 mm.
- Modul, số răng, chiều rộng bánh răng:
+ Tính modul theo A (CT 3-22/t.49-[1]):
m = (0,01 ÷ 0,02).A = (0,01 ÷ 0,02).199 = (1,99÷ 3,98) mm.
=> Lấy m = 3 mm.
+ Số răng bánh nhỏ: (CT 3-24/t.49-[1])
Z1 = = ≈ 19,54răng.
=> Chọn Z1 = 20 răng.
+ Số răng bánh lớn: (CT 3-27/t.50-[1])
Z2 = ibn.Z1 = 5,82.20 = 116,5 răng.
=> Chọn Z2 = 117 răng.
+ Chiều rộng bánh răng: (CT 3-28/ t.50-[1])
b ≥ ψA.A = 0,3.199 = 59,7mm => Chọn b = 60 mm.
- Kiểm tra sức bền uốn của răng: (bảng 3-18/ t.52-[1])
+ Hệ số dạng răng bánh nhỏ: y1 = 0,392.
+ Hệ số dạng răng bánh lớn: y2 = 0,517.
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page15
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
- Ứng suất uốn chân răng: (CT 3-33/t.51-[1])
+ Bánh nhỏ:
σNu = = = 34,52 N/mm2 < [σN]u.
+ Bánh lớn:
σLu = σNu. = 34,52. = 26,17 N/mm2 < [σL]u.
5. Tổng hợp thông số hình học của bộ truyền.
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page16
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
- Modul: m = 3;
- Đường kính vòng chân răng (c=0,3)
- Số răng: Z1 = 20; Z2 = 117;
+ DN2 = d1– 2.m– 2.c= 54 mm;
- Góc ăn khớp: α = 200;
+ DL2 = d2– 2.m– 2.c = 345 mm.
- Đường kính vòng chia (vòng lăng):
- Lực tác dụng lên trục:
+ d1 = m.Z1 = 60 mm;
+ Lực vòng:
+ d2 = m.Z2 = 351 mm.
P= ≈ 1680,09 N
- Khoảng cách trục:
+ Lực hướng tâm:
A = = = 206 mm.
Pr = P. =1680,09 .
- Chiều rộng bánh răng: b = 60 mm;
≈ 612 N.
- Đường kính vòng đỉnh răng:
+ DN1 =d1 +2.m= 66 mm;
+ DL1 =d2 +2.m = 357 mm.
II. Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm (bánh răng trụ răng nghiêng)
1.Chọn vật liệu làm bánh răng: (bảng 3 – 8/ t.41-[1])
- Bánh nhỏ: thép 45, thường hóa.
+ σb = 580 N/mm2;
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page17
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
+ σc = 290 N/mm2;
+ HB = 190;
+ Phôi rèn: giả thuyết đường kính phôi 100 ÷ 300 mm.
- Bánh lớn: thép 35, thường hóa.
+ σb = 480 N/mm2;
+ σc = 240 N/mm2;
+ HB = 160;
+ Phôi rèn: giả thiết đường kính phôi 300 ÷ 500 mm.
2. Định ứng suất tiếp xúc.
- Số chu kỳ làm việc (tải trọng không thay đổi) tính cho một năm:
+ Bánh nhỏ: KN = 6.300.2.8.60.14=24192000.
+ Bánh lớn: KL =ibc. KN =4,85. 24192000=117331200.
- Vì KN và KL đều lớn hơn số chu kỳ cơ sở K 0 = 107 do đó có thể chọn hệ số chu kỳ
ứng suất k’N = k’L = 1.
- Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ: (CT 3-1 và[σN]Notx tra bảng 3-9/t.43-[1])
[σN]tx1 = 2,6.190 = 494 N/mm2.
- Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn:
[σL]tx2 = 2,6.160 = 416 N/mm2.
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page18
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
3. Định ứng suất uốn cho phép.
- Hệ số an toàn: n = 1,5;
- Hệ số tập trung ứng suất chân răng: kσ = 1,8 (phôi rèn, thép thường hóa).
- Giới hạn mỏi cho phép:
+ Thép 45: σ-t = 0,43.600 = 258N/mm2;
+ Thép 35: σ-1 = 0,43.480 = 206,4 N/mm2.
- Ứng suất uốn cho phép của bánh răng:(bánh răng quay 1 chiều) CT3- 5/t.42-[1]
+ Đối với bánh nhỏ: [σN]u = = = 143 N/mm2;
+ Đối với bánh lớn: [σL]u = = = 115 N/mm2.
4. Tính toán các thông số của bộ truyền.
- Chọn sơ bộ:
+ Hệ số tải trọng: k = 1,3. (lí giải tại sao chọn t.44-[1])
+ Hệ số chiều rộng bánh răng: ψA = 0,3. (lí giải tại sao chọn t.44-[1])
- Sơ bộ khoảng cách trục A: (CT 3-10/ t.45-[1] và )
A ≥ (in + 1).
= (4,85 + 1). = 299 mm.
- Vận tốc vòng: (CT 3-17/t.46-[1])
v = = = 0,36 m/s.
- Chọn cấp chính xác: do vận tốc v ≤ 3 m/s nên chọn cấp chính xác cấp 9.
- Định lại chính xác hệ số tải trọng:
k = ktt.kđ
+ Hệ số tập trung tải trọng ktt:
* Tải trọng không đổi (nếu có thay đổi cũng rất ít, không đáng kể);
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page19
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
* HB ≤ 350.
=> ktt = 1.
+ Hệ số tải trọng động kđ:
* Cấp chính xác: 9;
* HB ≤ 350;
* v = 0,36 m/s;
* Giả sử b > .
=> kđ = 1,2.
Vậy: k = ktt.kđ = 1.1,2 = 1,2.
- Tính lại khoảng cách trục:
A = Asb. =299. ≈ 291 mm.
=> Có thể lấy A = 291 mm.
- Modul, số răng, góc nghiêng, chiều rộng bánh răng:
+ Tính modul pháp theo A:
mn = (0,01 ÷ 0,02).A == (2,91 ÷ 5,83) mm. => Lấy mn = 4.
+ Chọn sơ bộ: β = 100; cos(β) = cos(100)= 0,985.
+ Số răng tổng:
Zt = Z1 + Z2 = = =143,21.
=> Chọn Zt = 143 răng.
+ Số răng bánh nhỏ:
Z1 = = =24,3.
=> Chọn Z1 = 24 răng.
Điều kiện tránh cắt chân răng theo lý thuyết:
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page20
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
Z1 ≥
Như vậy đối với bánh răng nghiêng, giả sử f0 = 1, α = 200 và ξ = 0:
Z1 ≥ 16,83.
=> Z1 thỏa điều kiện tránh cắt chân răng.
+ Số răng bánh lớn:
Z2 = i.Z1 = 4,85.24 = 116,2.
=> Chọn Z2 = 116 răng.
+ Định chính xác góc nghiêng β:
Zt = => cos(β) = = ≈ 0,9621.
=> β ≈ 15049’.(vẫn nằm trong khoảng 80 200)
+ Chiều rộng bánh răng:
b = ψA.A = 0,3.291 ≈ 87,3 mm.
=> Lấy b = 87 mm.
+ Chiều rộng b phải thỏa mãn:
b > = = 36,68 mm.
=> b thỏa mãn điều kiện.
- Kiểm tra sức bền uốn của răng: (CT 3-37/t.52-[1])
+ ZtđN = = ≈ 26 răng;
+ Hệ số dạng răng bánh nhỏ: y1 = 0,429;
+ ZtđL = = ≈ 125 răng;
+ Hệ số dạng răng bánh lớn: y2 = 0,517.
+Chọn = 1,25
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page21
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
- Ứng suất uốn chân răng:
+ Bánh nhỏ:
σNu = = ≈ 37,62 N/mm2 < [σN]u.
+ Bánh lớn:
σLu = σNu. = 37,62. ≈ 31,21 N/mm2 < [σL]u.
5. Tổng hợp thông số hình học của bộ truyền:
- Modul pháp: mn = 4;
- Chiều rộng bánh răng: b = 87 mm;
- Số răng: Z1 = 24 ; Z2 = 116;
- Đường kính vòng đỉnh răng:
- Góc ăn khớp: α = 200;
+ DeN = 100+ 2.4 = 108 mm;
- Góc nghiêng: β = 15049’;
+ DeL = 482+ 2.4 = 490 mm;
- Đường kính vòng chia (vòng lăn):
- Đường kính vòng chân răng (c = 0,3):
+ d1 = = 100 mm;
+ DiN = 100 – 2.4–2.c = 91,4 mm;
+ d2 = = 482 mm;
+ DiL = 482 – 2.4–2.c = 473,4 mm;
- Khoảng cách trục A = 291 mm
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page22
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
- Lực tác dụng lên trục:
+ Lực vòng:
P ≈ 5617,65 N.
+ Lực hướng tâm:
Pr = 5617,65. ≈ 2125,12 N.
- Lực dọc trục:
Pa = P.tanβ =5617,65.tan15049’ = 1591,40 N
PHẦN IV. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN
I. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC
1.Đường kính sơ bộ các trục.
d ≥ C.
(CT 7-2/t.114-[1])
Trong đó:
- N: công suất trên trục, KW;
- n: số vòng quay trên trục ,vg/ph;
- C: hệ số phụ thuộc ứng suất xoắn cho phép, đối với đầu trục vào và trục truyền chung C =
130 ÷ 110. Ở đây có thể chọn C = 129.
Trục
I
II
III
Thông số
- N = 2,09 Kw;
- n = 396 vòng/phút;
- C = 129.
- N = 2,0 Kw;
- n = 68 vòng/phút;
- C = 129.
- N = 1,92 Kw;
- n = 14 vòng/ phút;
- C = 129.
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Đường kính sơ bộ
d1 = 23 mm.
d2 = 40mm.
d3 = 65 mm.
Page23
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
2. Chọn vật liệu chế tạo trục.
- Vì trục chịu tải trọng khá lớn và momen xoắn nên chọn vật liệu là thép 45 có nhiệt luyện
(bảng 3-8/t.40-[1]):
+ Đường kính phôi: dưới 100 mm;
+ σb = 600 N/mm2;
+ σch = 300 N/mm2.
- Để tính toán gần đúng trục trong các bước tiếp theo, trong ba trị số d 1, d2, d3 ta có thể
chọn d2 = 40 mm để chọn loại ổ bi.
- Theo bảng 14P/t.337-[1] ta có được chiều rộng ổ bi B = 23 mm.
3. Thông số ban đầu để tính gần đúng trục.
Theo bảng 7 – 1(t.118-[1]) ta có thể chọn các kích thước như sau:
Các thông số
Trị số
- Khe hở giữa các bánh răng:
c = 15 mm.
- Khe hở giữa mặt bên bánh răng đến thành trong vỏ hộp:
a = 15 mm.
- Khoảng cách từ thành trong của vỏ hộp đến mặt bên của ổ lăn:
l2 = 10 mm.
- Chiều rộng ổ lăn:
B = 23 mm.
- Chiều cao bu lông ghép nắp và chiều dày nắp:
l3 = 16 mm.
- Đường kính bu lông cạnh ổ để lắp nắp và thân hộp:
16 mm.
- Khe hở giữa mặt bên đai và đầu bu lông:
15 mm.
- Chiều rộng bánh đai:
36 mm.
- Chiều rộng bánh răng cấp nhanh:
60 mm.
- Chiều rộng bánh răng cấp chậm:
87 mm.
- Khe hở giữa bánh răng và thành trong của hộp:
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page24
∆ = 15 mm.
Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy
4. Sơ đồ phát họa hộp giảm tốc.
Hình 4 - 1 phát họa hộp giảm tốc.
5. Thông số tính toán.
- a = 36/2 + 40/2 + 16 + 15 = 69 mm;
- b = 60/2 + a (15) + l2 (10 )+ 40/2 = 75 mm;
- d = g + b= 163,5 mm;
- e = 87/2 + a (15) + l2 (10) + 40/2 = 88,5 mm;
- g = 60/2 + 87/2 + c (15) = 88,5 mm;
- c = e + g =88,5 +88,5 = 177 mm;
- Khe hở giữa trục và bánh răng:
f = = 82 mm ≥ 20 mm thỏa điều kiện.
GVHD: Đặng Hoàng Vũ
Page25
