TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH BÀI TẬP LỚN BỘ MÔN NGUYÊN LÝ CHI TIẾT MÁY MỤC LỤC ĐỀ BÀI 3 Câu 1 Chọn động cơ và phân phối TST 4 1 Chọn động cơ 4 2 Phân phối tỉ số truyền 5 Câu 2 Tính t.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH BÀI TẬP LỚN BỘ MÔN NGUYÊN LÝ- CHI TIẾT MÁY 1 MỤC LỤC ĐỀ BÀI 3 Câu 1: Chọn động cơ và phân phối TST 4 1 Chọn động cơ 4 2 Phân phối tỉ số truyền .5 Câu 2: Tính toán thiết kệ bộ truyền bánh răng trong HGT 6 1 Chọn vật liệu 7 2 Xác định ứng suất cho phép 7 3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục: 9 4 Xác định các thông số ăn khớp : 10 5 Kiểm nghiệm Bộ truyền bánh răng 10 6) Các thông số và kích thước của bộ truyền 13 Câu 3: Tính toán thiết kế bộ truyền xích .14 1) Thông số đầu vào 14 2) Trình tự thực hiện 14 3) Xác định bước xích p 14 4) Xác định khoảng cách trục a và số mắc xích X 15 5) Kiểm nghiệm xích về độ bền: 16 6) Xác định thông số của xích 16 2 ĐỀ BÀI 3 SỐ LIỆU SỐ 18 Ft v z p Lh Số ca Góc nghiên n Đặt tính làm việc: 3300 N 1,2 m/s 21 răng 115 mm 26000 (giờ) 1 100o Êm Bài làm Câu 1: Chọn động cơ và phân phối TST 1 Chọn động cơ Ta có: Tốc độ của bộ truyền xích là: - Công suất làm việc là: - Hiệu suất của hệ thống: = 01.12 23 = kn.nbr x ol3= 1.0,98.0,97.(0,99)3 = 0,92 - Công suất cần thiết trên trục động cơ : Pct = = = 4,3 (kW) - Chọn sơ bộ tỉ số truyền: usb = 20 4 - Số vòng quay sơ bộ: nđcsb= usb.nlv = 20 29,81= 596,2 (vòng/phút) - Chọn số vòng quay đồng bộ: nđb= 750 (vòng/phút) - Chọn động cơ: động cơ được chọn phải thỏa điều kiện Kết quả Động cơ Công suất (kW) Số vòng quay ( vòng/phút) Hệ số quá tải ( Tk/Tdn) Khối lượng (kg) Đường kính trục động cơ (mm) 2 - M2QA160M8B 5,5 715 2.1 125 26 Phân phối tỉ số truyền Tỉ số truyền thực = = 24 Chọn trước tỉ số truyền của HGT: ubr = 5,6 Tính tỉ số truyền ngoài HGT: = = 4,28 Kiểm tra sai lệch tỉ số truyền: - Tính số vòng quay trên các trục Trục 01: n1= nđc = 715 ( vòng/phút) Trục 02: Trục làm việc : n3= n3= nlv - Tính công suất trên các trục Trục 02: P2 = Trục 01: Trục động cơ: Pđc= - Tính momen trên các trục: Trục động cơ : Tđc= Trục 01: 5 Trục 02: Trục làm việc: - Lập bảng đặc tính kỹ thuật của hệ thống truyền động Trục Động cơ Công suất (kW) Tỷ số truyền Tốc độ quay(vòng/phút) Momen xoắn (N.mm) Động cơ 1 715 57300 I II 5,6 Làm việc 3,96 4,28 715 5676 6 29,8 30739 0 1269060 Câu 2: Tính toán thiết kệ bộ truyền bánh răng trong HGT P = P1= 4,25 (kW) N1 = nt = 715 ( vòng / phút) T1= 56766 (N.mm) U= ubr= 5,6 Lh= 26000 (giờ) 1 Chọn vật liệu Vật liệu Bánh răng nhỏ Bánh răng lớn Thép 45 Thép 45 Nhiệt luyện Giới hạn bền Tôi cải b1= 850 thiện (MPa) Tôi cải b2= 750 thiện (MPa) Giới hạn chảy ch1= 580(MPa) ch2= 450 (MPa) Độ rắn 230 245 6 2 Xác định ứng suất cho phép - Ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn Trong đó và , –Hệ số an toàn khi tính toán về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn , - Ứng suất tiếp xúc và uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở, - Bánh dẫn: ; - Bánh bị dẫn ; ,– Hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền ,– Bậc của đường cong mỏi khi thửvềứng suất tiếp xúc Do bánh răng có HB< 350 = 6 và , - Số chu kỳ thay đổi ứng suất khi thử về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn: ,- Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương Ta có: 7 Do đó ta có: Do đây là bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng nên: Ứng suất cho phép khi quá tải: 3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục: Trong đó: 43 MP: hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh răng của cặp bánh răng = 56766 (Nmm): Momen xoắn trên trục dẫn [] = 495,46 (MPa): Ứng suất cho phép u = 4: tỉ số truyền : Hệ số chiều rộng vành bánh răng Tra bảng với bộ truyền đối xứng, HB cos = 0,970296 Ta có Lấy Z1= 21 Lấy Z2= 117 Tỉ số truyền thực c Xác định góc nghiêng =0,972 = arcos(cos) = 13,630 5 Kiểm nghiệm Bộ truyền bánh răng a Về ứng suất tiếp xúc Trong đó: Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp = cos200 tan13,630 = 0,233 => = : Hệ số sự trùng khớp của răng: phụ thuộc vào hệ số trùng khớp ngang và hệ số trùng khớp dọc = = 1,61 m/s Với v = 1,61 m/s thì dùng cấp chính xác là 9 Với cấp chính xác 9 và v < 2,5 m/s: 9 Trong đó và Vậy - Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép: Với v = 1,61m/s < 5 m/s, Zv = 1 Thì cấp chính xác động học là 9 Chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8, Khi đó gia công độ nhám Ra = 2,5 … 1,25 μm Do đó, ZR = 0,95; Với da < 700 mm , = 1 Như vậy, Do đó, thỏa mãn điều kiện bền tiếp xúc b Độ bền uốn Trong đó: , với v< 2,5m/s và cấp chính xác là 9, ta được 1,37 Với , và Do đó Với => - Số răng tương đương: , - Với m =2; , ( 10 Như vậy thỏa mãn điều kiện uốn 6) Các thông số và kích thước của bộ truyền Khoảng cách trục Mô đun pháp Chiều rộng vành răng Tỷ số truyền Góc nghiêng của răng Số răng bánh răng Hệ số dịch chỉnh Đường kinh vòng chia m =2 mm =13,60 Z1= 21; Z2=117 ; ; Đường kính đỉnh răng ; Đường kính đáy răng ; Câu 3: Tính toán thiết kế bộ truyền xích 1) Thông số đầu vào 2) Trình tự thực hiện - Chọn loại xích Chọn xích ống con lăn - Chọn số răng đĩa xích Z1 và Z2 Z1= 29 – 2 Z2= u Chọn Z2 = 98 - Tính TST thực tế: ut = - Kiểm tra sai lệch TST 3) Xác định bước xích p - k = kdkakokdckbtkc = 111,25 1 11 =1,625 - kd = 1 Xích một dãy - Xích một dãy Pt= (kW) Pt [Po]= 19,3 (kW) Chọn bước xích p = 31,75 pmax - Xích nhiều dãy Số dãy 1 2 3 4 kd 1 1,7 2,5 3 Pt 6,7 4,55 3,79 [P0] 19,3 11 4,8 4,8 64,2 5,49 26,64 Bước xích 31,75 25,4 19,05 19,05 Bước xích: p = 19,05 (mm) Công suất cho phép: [P]=4,8 (kW) Đường kính chốt : dc= 5,96 (mm) Chiều dài ống: B= 17,75 4) Xác định khoảng cách trục a và số mắc xích X - Chọn asb=40p = 40*19,05 = 762 mm - Tính số mắc xích X: - Chọn số mắc xích X= 144 - Chiều dài L = X.p= 144.19,05=2552,7 mm - Tính lại khoảng cách trục a: 12 Để xích không quá căng giảm a một lượng Δa = 0,003a = 0,003 ∗ = 2,12(mm) a = a*- = 707 (mm) - Tính số lần va đập của xích trong 1 giây, i: 5) Kiểm nghiệm xích về độ bền: kd= 2,5 Fo= 9,81kfqa= 9,8125,8 Q= 108(N) Fv= q Thỏa mãn điều kiện bền 6) Xác định thông số của xích - Đường kính vòng chia của đĩa xích d1,d2: +) Đường kính vòng chia của đĩa xích , ==148,12 mm = Bán kính đáy r = 0,5025 + 0,05 = 0,5025 ∗ 11,91 + 0,05 = 6,03 (mm) +) Đường kính vòng đáy của đĩa xích , - Kiểm nghiệm xích về độ bền tiếp xúc: Với A=265 mm2 (N) 13 - Lực tác dụng lên trục 7) Tổng hợp thông số bộ truyền xích Thông số Loại xích Bước xích (mm) Số mắc xích Chiều dài xích (mm) Khoảng cách trục (mm) Số răng đĩa xích nhỏ Số răng đĩa xích lớn Vật liệu đĩa xích Đường kính vòng chia đĩa xích nhỏ(mm) Đường kinh vòng chia xích lớn(mm) Đường kinh vòng đỉnh đĩa xích nhỏ(mm) Đường kinh vòng đỉnh đĩa xích lớn(mm) Bánh kinh đáy(mm) Đường kinh vòng đáy đĩa xích nhỏ(mm) Kí hiệu -p X L a Z1 Z2 Thép 45 d1 Giá trị Xích ống con lăn 19,5 144 2552,7 707 23 98 (MPa) 139,9 d2 594,6 da1 148,12 da2 603,57 r df1 6,03 127,84 14 Đường kinh vòng đáy đĩa xích lớn(mm) Lực tác dụng lên trục (N) df2 591,51 Fr 4651,5 15 ... thơng số truyền xích Thơng số Loại xích Bước xích (mm) Số mắc xích Chi? ??u dài xích (mm) Khoảng cách trục (mm) Số đĩa xích nhỏ Số đĩa xích lớn Vật liệu đĩa xích Đường kính vịng chia đĩa xích nhỏ(mm)... kính đáy ; Câu 3: Tính tốn thiết kế truyền xích 1) Thơng số đầu vào 2) Trình tự thực - Chọn loại xích Chọn xích ống lăn - Chọn số đĩa xích Z1 Z2 Z1= 29 – Z2= u Chọn Z2 = 98 - Tính TST thực tế:... Tính cơng suất trục Trục 02: P2 = Trục 01: Trục động cơ: Pđc= - Tính momen trục: Trục động : Tđc= Trục 01: Trục 02: Trục làm việc: - Lập bảng đặc tính kỹ thuật hệ thống truyền động