OLYMPIC cơ học TOÀN QUỐC ỨNG DỤNG TIN học TRONG CHI TIẾT máy bài GIẢI đề LUYỆN tập số6

BÀI GIẢI ĐỀ SỐ 6
*** Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền
-

Chọn hiệu suất các bộ truyền

+ Hiệu suất khớp nối trục đàn hồi kn  0,99
+ Hiệu suất 2 cặp bánh răng trụ răng nghiêng (tương đương bánh răng chữ V)
brn  0, 97
+ Hiệu suất cặp bánh răng trụ răng thẳng brt  0,96
+ Hiệu suất cặp ổ lăn ol  0, 99
+ Hiệu suất bộ truyền đai d  0,95

Hiệu suất chung của bộ truyền
c  kn .brn . brt .ol 4 .d  0,99.0,97.0,96.0,99 4.0,95  0,8413

Chọn động cơ


2

�P �
��Pi �.t i
�1 �  1,38kW
Pct  P.
�t i

-

Công suất trên trục thùng trộn

-

Công suất để chọn động cơ Pđc=Pct/c =1,34/0,8413=1,64kW

-

Chọn tỷ số truyền cặp bánh răng cấp nhanh unh=4
Chọn tỷ số truyền cặp bánh răng cấp chậm unh=3,15
Chọn tỷ số truyền bộ truyền đai uđ=2,5
Tỷ số truyền chung uch=unh.uch.ud=4.3,15.2,5=31,5

-

Số vòng quay sơ bộ của động cơ nsb=31,5.30=945 vòng/phút

-

Chọn số vòng quay đồng bộ 1000 vòng/phút

Chọn động cơ 4A100L6Y3 có số vịng quay làm việc nđc=950 vịng/phút, cơng
suất Pđc=2,2 kW
Phân phối tỷ số truyền
-

Tỷ số truyền chung uch=ndc/nct=950/30=31,67

-

Tỷ số truyền bánh răng cấp nhanh unh=4

-

Tỷ số truyền bánh răng cấp chậm uch=3,15

-

Tỷ số truyền bộ truyền đai uđ=2,51

Công thức tính momen xoắn T=9,55.1000.P/n
Bảng phân phối tỷ số truyền
Trục
động cơ
Tỷ số truyền u
2,51
Số vòng quay n, vòng/ phút 950
Momen xoắn T, Nm
16,014
Công suất, P, kW
1,593

Trục I

Trục III

4
3,15
378,5 94,62
30
37,796 145,238 435,16
1,498 1,439

1,367

** TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI
Thơng số kỹ thuật

Trục II

Trục công tác
1
30
426,57
1,34


Trục động cơ
2,51
950
16,014
1,593

Tỷ số truyền u
Số vòng quay n, vòng/ phút
Momen xoắn T, Nm
Công suất, P, kW

Với công suất và số vòng quay của bánh đai nhỏ như trên, chọn đai loại A.
Chọn đường kính d1=100mm
Đường kính bánh đai bị dẫn d2=2,51.100=251 mm
Chọn theo tiêu chuẩn d2= 250mm
Chọn sơ bộ khoảng cách trục a=d2=250mm

Chiều dài đai
d1  d 2
(d 2  d1 ) 2
L  2a 

 1072,3mm
2
4a

Theo tiêu chuẩn chọn L=1201,420mm

Chọn loại đai


Thông số trong tab Design


Thông số trong tab Calculation


Kết quả tính tốn trong Autodesk Inventor
Loại đai

V-Belt ANSI/RMA IP-20

Ký hiệu

A46

Số dây đai

1

Đường kính bánh đai dẫn

100mm

Đường kính bánh đai bị dẫn

250mm

Chiều dài đai

1201,420mm

Khoảng cách trục

316,95mm

Góc ơm đai bánh dẫn

152,62 độ

Góc ơm đai bánh bị dẫn

207,38 độ

Lực tác dụng lên trục Fr

447,478N

Lực tên nhánh căng F1

377,920N

Lực tên nhánh chùng F2

76,763N

Lực vịng có ích Fp

301,157N

Vận tốc vịng v

5,29 m/s

Mơ hình 3D bộ truyền đai được thiết kế


*** TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP NHANH
Thơng số kỹ thuật
Trục I
378,5

Số vịng quay n, vịng/
phút
Momen xoắn T, Nm
37,796/2
Công suất, P, kW

1,498/2
Tỷ số truyền u
4
Số giờ làm việc
Lh=24000 giờ
Đối với hộp giảm tốc cấp nhanh, để tải trọng phân bố đều cho các cặp bánh răng phân
o
o
đôi, người ta thường dùng hai cặp bánh răng nghiêng có góc nghiêng: 30 � �40

Chọn vật liệu chế tạo bánh răng


Thông số tab Design


Thông số tab Calculation


Các hệ số trong tab Factors


Kết quả tính tốn
Bánh dẫn Bánh bị dẫn
Số răng

z

21 ul

84 ul

Khoảng dịch chỉnh

x

0

-0.0903

Đường kính vịng chia d 44,863 mm 179,454 mm
Đường kính vịng
đỉnh

da 48,362 mm 182,637 mm


Đường kính vịng đáy df 40,488 mm 174,763 mm
Bề rộng vành răng

b 28,000 mm 26,250 mm

Khoảng cách trục aw 112,000 mm
Modun

m

1,750 mm

Góc nghiêng

răng

β 35,0000 deg

Góc ăn khớp

α 20,0000 deg

Lực hướng tâm

Fr 371,632 N

Lực tiếp tuyến

Ft 843,661 N

Lực dọc trục

Fa 590,738 N

Lực pháp tuyến

Fn 1094,119 N

Vận tốc vịng

v

0,889 mps

Mơ hình 3D bộ truyền bánh răng nghiêng cấp nhanh
*** TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP NHANH


Thơng số kỹ thuật
Số vịng quay n, vịng/ phút
Momen xoắn T, Nm
Công suất, P, kW
Tỷ số truyền u
Số giờ làm việc

Trục II
94,62
145,238
1,439
3,15
Lh=24000 giờ

Chọn vật liệu tương tự như bánh răng cấp nhanh

Thông số trong tab Design


Thông số trong tab Calculation


Các hệ số trong tab Factors
Kết quả tính tốn
Bánh dẫn Bánh bị dẫn
Số răng

z

22

68

Khoảng dịch chỉnh

x

0

0

88mm

272 mm

Đường kính vịng chia d


Đường kính vịng
đỉnh

da 96 mm

280 mm

Đường kính vịng đáy df 78 mm

262 mm

Bề rộng vành răng

b

60 mm

Khoảng cách trục aw

180 mm

64 mm

Modun

m

4 mm

Góc nghiêng
răng

β

Góc ăn khớp

α 20,0000 deg

Lực hướng tâm

Fr 1201,416 N

Lực tiếp tuyến

Ft 3300,864 N

Lực dọc trục

Fa

Lực pháp tuyến

Fn 3512,706 N

Vận tốc vòng

v

0 deg

0N
0,436 mps


Mơ hình 3D bộ truyền bánh răng cấp chậm
***TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ TRỤC

Sơ đồ phân tích lực

**THIẾT KẾ TRỤC I VÀ CHỌN THEN
Thơng số kỹ thuật
Số vịng quay n, vịng/ phút
378,5
Momen xoắn T, Nm
37,79
Cơng suất, P, kW
1,498
- Lực tác dung tại vị trí lắp bánh răng
Lực hướng tâm
Lực tiếp tuyến
Lực dọc trục

Fr 371,632 N
Ft 843,661 N
Fa 590,738 N


Lực tác dụng tại vị trí lắp bánh đai Frd 447,478N
Đường kính trục sơ bộ tại vị trí lắp bánh đai
d �10 3

16T
16.37, 79
 10 3
 21,3mm
 [ ]
 .20

Theo tiêu chuẩn chọn d=25mm

Các kích thước khác được phác thảo như hình sau


Kích thước trục trong tab Design


Thơng số trong tab Design

Lực tác dụng tại vị trí lắp bánh răng nghiêng(trái)


Lực tác dụng tại vị trí lắp bánh răng nghiêng(phải)
Kết quả tính tốn bằng phần mềm

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

Ứng suất tương đương


Đường kính lớn nhất
Chọn then cho trục I
-

Tại vị trí lắp bánh đai

Thông số tab Design


Thơng số tab Calculation
-

Tại vị trí lắp bánh răng

Thơng số tab Design