OLYMPIC CƠ HỌC TOÀN QUỐC ỨNG DỤNG TIN HỌCTRONG CHI TIẾT MÁY BÀI GIẢI ĐỀ LUYỆN TẬP số7

GIẢI ĐỀ SỐ 7
*** Tính tốn chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền
Chọn hiệu suất của bộ truyền
+ Hiệu suất nối trục đàn hồi  kn  0,99
+ Hiệu suất bộ truyền bánh răng côn brc  0,97
+ Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng brt  0,96
+ Hiệu suất một cặp ổ lănol  0,99
+ Hiệu suất bộ truyền xích  x  0,92
Hiệu suất chung
c   kn .brc .brt . x .ol 4  0,99.0,97.0,96.0,92.0,994  0,8147

Công suất trục công tác


2

�P �
��Pi �.t i
�1 �  3,82kW
Pct  P1.
�t i

P1=6,5kW
Công suất cần thiết để chọn động cơ
Pdc=Pct/c =3,82/0,8147=4,69kW
Số vòng quay trục cơng tác n=42 vịng/phút
Chọn tỷ số truyền sơ bộ
-

Tỷ số truyền bộ truyền bánh răng trụ răng côn u1=4,5
Tỷ số truyền bộ truyền bánh răng trụ răng côn u2=3,55

Tỷ số truyền bộ truyền xích ux=2

Tỷ số truyền chung sơ bộ : u=4,5.3,55.2=31,95
Số vòng quay sơ bộ trục động cơ nsb=42.31,95=1341,9 vịng/phút
Chọn động cơ có số vịng quay đồng bộ 1500 vịng/phút
Chọn động cơ 4A112M4Y3 có số vịng quay làm việc 1425 vịng/phút và cơng suất
5,5kW
Tính lại tỷ số truyền
-

Tỷ số truyền bộ truyền bánh răng trụ răng côn u1=4,5
Tỷ số truyền bộ truyền bánh răng trụ răng côn u2=3,55
Tỷ số truyền bộ truyền xích ux=2,12

Cơng thức tính momen xoắn
T=9,55.1000.P/n
Bảng thơng số kỹ thuật
Trục ĐC
Tỷ số truyền
Số vịng quay,
vịng/phút
Cơng suất ,
kW
Momen xoắn,

Trục I

1

Trục II

Trục III
3,55
89,2

Trục công
tác
2,12
42

1425

1425

4,5
316,67

4,69

4,642

4,458

4,236

3,869

31,431

31,11

134,442

453,518

879,367


Nm
*** Tính tốn thiết kế bộ truyền xích
Thơng số kỹ thuật
Trục III
2,12
89,2

Tỷ số truyền
Số vịng quay,
vịng/phút
Cơng suất ,
4,236
kW
Momen xoắn, 453,518
Nm
Chọn xích ống con lăn

Số răng đĩa xích dẫn z1=29-2ux=29-2.2,12=24,76. Chọn z1=25 răng
Số răng đĩa xích bị dẫn z2=25.2,12=53 răng

Chọn loại xích

Thông số trong tab Design


Thơng số hình học đĩa xích dẫn


Thơng số hình học đĩa xích dẫn


Thơng số trong tab Calculation
Kết quả tính tốn được
Loại xích: DIN 8188:1984 - Short-pitch transmission precision roller chains (US)
Ký hiệu

16A-2-118

Bước xích

p

25.400 mm

Số mắt xích

X

118

Số dãy xích

k

2

Vận tốc vịng

v

0.947 m/s

Lực vịng có ích

Fp

4475.329 N

Centrifugal force

FC

4.480 N

Áp lực trên bản lề

pB

12.584 MPa

Cơng suất thiết kế

PD < PR

5.600 kW

Công suất

PR

9.351 kW

Lực tác dụng lên trục

Fr

4484,173N

Lực tác dụng trên nhánh căng

F1

4479,809N


Lực tác dụng trên nhánh chùng

F2

Mơ hình 3D bộ truyền xích được thiết kế
*** Tính tốn thiết kế bộ truyền bánh răng cơn

Thơng số kỹ thuật
Trục I
Tỷ số truyền
Số vịng quay,
vịng/phút
Cơng suất ,
kW
Số giờ làm
việc

4,5
1425
4,642
5.270.2.8=2160
0 giờ

4,48N


Chọn vật liệu


Thông số trong tab Design


Tab Calculation


Các hệ số trong tab Factors
Kết quả tính tốn được

Thơng số
Số răng

z

Bánh dẫn

Bánh bị dẫn

26

117


Khoảng dịch chỉnh

x

0

0

Đường kính vịn chia ngồi

de

91.000 mm

409.500 mm

Đường kính vịng chia trung
bình

dm

82.323 mm

370.453 mm

Đường kính vịng đỉnh ngồi

dae

97.833 mm

411.019 mm

Đường kính vịng đỉnh trong

dai

79.176 mm

332.634 mm

Đường kính vịng đáy ngồi

dfe

82.800 mm

407.678 mm

Chiều dài cơn ngồi

Re

209,745mm

Lực tiếp tuyến

Ft

755.739 N

Lực pháp tuyến

Fn

804.240 N

Lực hướng tâm

Fr

268.516 N

59.670 N

Lực dọc trục

Fa

59.670 N

268.516 N

Vận tốc vịng

v

6.142 mps

Bề rộng vành răng

b

60mm

Tỷ số truyền

u

4.5000 ul

Mơdun

me
 be

Hệ số chiều rộng vành răng

3.5 mm
0,2861


Mơ hình 3D bộ truyền bánh răng cơn được thiết kế
***Tính tốn thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng
Thơng số kỹ thuật
Tỷ số truyền
Số vịng quay, vịng/phút
Cơng suất , kW
Số giờ làm việc

Trục II
3,55
316,67
4,458
21600 giờ


Chọn vật liệu

Thông số trong tab Design


Thông số trong tab Calculation


Thơng số trong tab Factors

Kết quả trong tính tốn được
Thơng số

Bánh dẫn

Bánh bị dẫn

Số răng

z

30

106

Khoảng dịch chỉnh

x

0

0.2180


Đường kính vịng chia

d

105.000 mm 371.000 mm

Đường kính vịng đỉnh

da

111.982 mm 379.508 mm

Đường kính vịng đáy

df

96.250 mm 363.776 mm

Facewidth

b

60.000 mm 56.000 mm

Hệ số chiều rộng vành
răng

 ba b/aw=0,2513

Tỷ số truyền

u

3.5

Mô đun

m

3.500 mm

Góc nghiêng răng

β

0.0000 deg

Góc ăn khớp

α

20.0000 deg

Khoảng cách trục

aw

238.754 mm

Lực hướng tâm

Fr

953.920 N

Lực tiếp tuyến

Ft

2552.532 N

Lực dọc trục

Fa

0.000 N

Lực pháp tuyến

Fn

2724.955 N

Vận tốc vòng

v

1.741 m/s

0,2346


Mơ hình 3D bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng
*** Tính tốn và thiết kế trục

Sơ đồ phân tích lực của bộ truyền

**Trục I
Thơng số kỹ thuật
Số vịng quay, vịng/phút
Cơng suất , kW
Momen xoắn, Nm

Trục I
1425
4,642
31,11


Lực tác dụng tại vị trí lắp bánh răng cơn dẫn
Lực tiếp tuyến

Ft

755.739 N

Lực pháp tuyến

Fn

804.240 N

Lực hướng tâm

Fr

268.516 N

Lực dọc trục

Fa

59.670 N

Momen uốn

Ma

2,456Nm

Lực tác dụng tại vị trí lắp khớp nối
Fkn=0,2.2T/D0=0,2.2.31,11/0,13=95,723N
Đường kính sơ bộ tại vị trí lắp khớp nối
d �10 3

16T
16.31,11
 10 3
 19, 9mm
 [ ]
 .20

Theo tiêu chuẩn chọn d=20mm
Các kích thước khác được phác thảo như hình sau


Thông số trong tab Design

Đặt lực và gán gối đỡ trong tab Calculation


Lực tác dụng tại vị trí lắp bánh răng cơn

Lực tác dụng tại vị trí lắp khớp nối
Kết quả tính toán


Biểu đồ nội lực trong mặt phẳng YZ

Biểu đồ nội lực trong mặt phẳng XZ


Biểu đồ momen uốn trong mặt phẳng YZ

Biểu đồ momen uốn trong mặt phẳng XZ