Đồ án môn học chi tiết máy thiết kế hộp giảm tốc

Đồ án môn học chi tiết máy Phần : Chọn động điện phân phối tỉ số truyền A.Chọn động điện 1.Xác định công suất động Để chọn động điện, cần tính công suất cần thiết Nếu gọi Plvcông suất băng tải, - hiệu suất chung, Pct- công suất cần thiết ta cã: - HiƯu st cđa hƯ thèng: Tra b¶ng 2.3/19 ThiÕt kÕ HTD§1 ta cã: - HiƯu st bé trun ®ai, ®Ĩ hë : = 0,95; - Hiệu suất truyền bánh côn, để kín: = 0,96; - Hiệu suất truyền bánh trơ, ®Ĩ kÝn : = 0,96; HiƯu st bé truyền ổ lăn : = 0,994; ol ol k - HiƯu st nèi trơc : k = 1; m - Số cặp ổ lăn : m = 3; = 0,95.0,96.0,96.0,9943.1 = 0,862 Pct = = = 7.54 kW 2.Xác định sơ số vòng quay đồng nsb = nlv uh ung nlv - Sè vßng quay cđa máy công tác (trục tang quay): Giá trị tỉ sè trun cđa bé trun hƯ tra theo b¶ng 2.4/ 21 ThiÕt kÕ HTD§1 uh - TØ sè trun hộp giảm tốc, uh = 10 ữ25; ung - TØ sè trun cđa bé trun ngoµi ( bé trun ®ai ), ung = ÷4; nsb = 60.10.2 = 1200 v/ph nsb max = 60.25.4 = 6000 v/ph nsb = 1200 ữ6000 v/ph 3.Chọn động Động xoay chiều không đồng pha Dựa vào công suất cần thiết Pct số vòng quay sơ động nsb kết hợp với yêu cầu momen mở máy phơng pháp đặt động chọn qui cách động Động đợc chọn phải có công suất Pđc số vòng quay đồng thỏa mÃn điều kiện: đồng thời có momen mở máy thỏa mÃn điều kiện Đồ án môn học chi tiết máy Tra bảng phụlục P1.3/ 237 Thiết kế HTDĐ Với số liệu Ta có số liệu động sau nsb = 1340 v/ph Pđc = 8,7kW % = 81% B.Phân phối tỉ số truyền 1.Xác định tỷ sè trun uch cđa hƯ dÉn ®éng ndc - Sè vòng quay động đà chọn, ndc =1340v/ph nlv - Số vòng quay trục máy công tác, nlv =60 v/ph 2.Ph©n phèi tØ sè trun ung - TØ sè truyền truyền Truyền động đai dĐt thêng lÊy ÷4 Chän ung= 2,8 uh - TØ sè trun cđa hép gi¶m tèc uh = unãn utrơ unãn - TØ sè trun cđa bé trun bánh nón utrụ - Tỉ số truyền truyền bánh trụ Trong hộp giảm tốc nón trụ thêng lÊy: unãn = ( 0,25÷0,28 ) uh unãn = 0,25 uh = 0,25 13,28 = 3,32 utrô =13,28 / 3,32 = C Tính toán tốc độ quay, momen, công suất trục Tính công suất P trục P1 =Pdc Trục P1=8,7.0,95.0,995=8,22 kW - HiÖu suÊt truyền động đai, = 0,95 - HiÖu suÊt ổ lăn, = 0,995 Trục P2=P1 =8,22.0,96.0,995=7,85kW - Hiệu suất truyền bánh cụn, =0,96 Trục P3=P2 =7,85.0,96.0,995=7,5kW - Hiệu suất truyền bánh tr, =0,96 Đồ án môn học chi tiết máy 2.Tính số vòng quay trục Trục n1 = nđc / uđ nđc - Số vòng quay động cơ, ndc =1340v/ph uđ - Tỉ số truyền trun ®ai u® =2,8 n1 =1340/2,8 = 478,5 v/ph Trơc n2 = n1 / unãn n1 - Sè vßng quay cđa trơc 1, n1 = 478,5v/ph unãn - TØ sè trun cđa bé trun ®ai unãn = 3,32 n2 =478,5/3,32 =144,1 v/ph Trôc n3 = n2 / utrô n2 - Sè vßng quay cđa trơc 2, n2 = 144,1v/ph utrơ - TØ sè trun cđa bé trun ®ai utrụ = n3 =144,1/4 =36v/ph 3.Tính momen trơc Trơc Trơc Trơc Trơc Th«ng sè Công suất N(kW) Tỉ số truyền u Số vòng quay n(v/ph) Momen xoắn T(N/mm) Trục động 8,7 2,8 1340 8,22 478,5 3,32 164056 7,85 144,1 520246 7,5 36 1989583 Phần : Thiết kế bé trun A.ThiÕt kÕ bé trun ngoµi hép ThiÕt kÕ truyền đai từ động tới hộp giảm tốc theo số liệu sau: Công suất trục dẫn Pct =7,54kW Số vòng quay phút ( tần số quay trục dẫn ) n ct =1340v/ph Đồ án môn học chi tiết máy Số vòng quay trục bị dÉn n1 = 478,5v/ph TØ sè trun cđa bé trun ®ai u = 2,8 ThiÕt kÕ ®ai dĐt 1.Chän lo¹i đai Dựa vào đặc tính làm việc hệ thống va đập nhẹ ta chọn loại đai vải cao su làm việc thích hợp chỗ ẩm ớt có sức bền tính đàn hồi cao 2.Xác định đờng kính bánh đai a)Xác định đờng kính bánh đai nhỏ Đờng kính bánh đai nhỏ tính theo Cthức 5.6/ 84 Thiết kế CTM = Qui tròn đờng kính D1 theo tiêu chuÈn b¶ng 5.1/ 85 ThiÕt kÕ CTM LÊy D1 = 200 mm Kiểm nghiệm lại vận tốc đai theo điều kiện: nằm phạm vi cho phép b.Xác định đờng kính bánh đai lớn Đai vải cao su chọn hệ số trợt Chọn đờng kính D2 theo tiêu chuẩn lấy D2 = 560 mm Sè vßng quay thùc phút bánh bị dẫn Kiểm tra chênh lệch n2' so với n2 yêu cầu Sai số nằm phạm vi cho phép 3ữ5% Vậy không cần chọn lại đờng kính D2 c.Xác định khoảng cách trục A chiều dài đai L Có thể chọn A theo chiều dài tối thiểu đai theo Cthức 5.9/ 85 Thiết kế CTM với umax = 3ữ5 Tính khoảng cách trục A theo Lmin Cthøc 5.2/ 83 ThiÕt kÕ CTM Đồ án môn học chi tiết máy Kiểm nghiệm điều kiện : A= 784,75 mm không thoả mÃn điều kiện tăng mm Tính lại chiều dài đai theo Cthức 5.1/ 83 Thiết kế CTM Để nối đai sau tính toán cần tăng thêm chiều dài đai khoảng 100ữ400 mm tuú c¸ch nèi Ta lÊy L = 4400 mm d.Kiểm nghiệm góc ôm bánh nhỏ Tính góc ôm bánh nhỏ theo Cthức kiểm nghiệm 5.3/ 83 Thiết kÕ CTM 1 = 166,25 tháa m·n ®iỊu kiƯn 1 150 e.Xác định tiết diện đai Để hạn chế ứng suất uốn tăng ứng suất có ích cho phép đai chiều dày đai đợc chọn theo tỉ số cho theo trị số D1 =200 mm tra bảng 5.2/ 86 Thiết kế CTM Đai vải cao su Ta tìm chiều dày đai Theo bảng 5.3/ 87 Thiết kế CTM ta chọn đai vải cao su loại B lớp lót chiều dày đai mm Sau ta tính chiều rộng đai để tránh xảy trợt trơn đai bánh đai Ct - Hệ số xét đến ảnh hởng chế độ tải trọng tra b¶ng 5.6/ 89 ThiÕt kÕ CTM Chän Ct =0,8 C - Hệ số xét đến ảnh hởng góc ôm tra b¶ng 5.6/ 89 ThiÕt kÕ CTM C = 1- 0,003(180-1) = 1- 0,003(180-166,5 ) =0,96 Cv - HÖ sè xét đến ảnh hởng vận tốc tra bảng 5.6/ 89 ThiÕt kÕ CTM   - øng suÊt cã ích cho phép đai Chọn ứng suất căng ban đầu = 1,8N/mm2 Đai vải cao su tra bảng 5.5/ 89 ThiÕt kÕ CTM lÊy  Cb - HÖ sè xÐt ®Õn sù bè trÝ trun ®éng  = 2,25N/mm2 Đồ án môn học chi tiết máy Truyền động thờng góc nghiêng đờng tâm truyền ®êng n»m ngang 0÷60 Cb = Chän b theo tiêu chuẩn b = 70 mm f.Định chiều rộng B bánh đai Tính theo Cthức 5.14/ 91 Thiết kế CTM B = 1,1b + (10÷15) = 1,1.70 + (10÷15) = 87÷ 92mm LÊy B = 90 mm g.TÝnh lùc căng ban đầu lực tác dụng lên trục Cthức 5.16/ 91 Thiết kế CTM Lực căng ban đầu =1,8.5.70 = 630N Lực tác dụng lên trục B Thiết kế hộp giảm tốc hộp 1.Thiết kế truyền bánh côn thẳng cấp nhanh hộp giảm tốc cấp BR côn-trụ Đồ án môn học chi tiết máy Công suất trục dẫn P1 = 8,22 kW Sè vßng quay cđa trơc dÉn n1= 478,5v/ph TØ sè trun u= 3,32 Thêi gian phơc vụ th =6000h Điều kiện làm việc va đập nhẹ Tmm =1T1 T1 = 0,75T Đồ án môn học chi tiết máy T2 =0,5T a.Chọn vật liệu bánh cách nhiệt luyện Bộ truyền chịu tải trọng nhỏ dùng thép nhiệt luyện với độ rắn bề mặt HB NHO LÊy KHL2 =1 NHE1 = u NHE2 = 3,32.24,7.106 =82.106 > NHO LÊy KHL1 = VËy ta cã = = 510 MPa = = 410 MPa SH - HÖ sè an toàn bánh không đợc tăng bền bề mặt SH =1,1 KXH - Hệ số xét đến ảnh hởng kích thớc bánh ZR, ZV, KL - Hệ số xét đén ảnh hởng độ nhám bề mặt, vận tốc vòng, bôi trơn Trong tính toán sơ ZR ZV KL KXH = Ung suÊt tiÕp xóc cho phÐp B¸nh nhá H1= 510/1,1 = 463,6 MPa B¸nh lín H2= 410/1,1 = 372,3 MPa Lấy trị số nhỏ để tính H = 372,3 MPa TÝnh øng suÊt uèn cho phÐp Ưng suất uốn cho phép xác định theo Cthức 10.73/179 Ctiết máy1 - Giới hạn bền mỏi uốn mặt ứng với số chu kì chịu tải NFE - Giới hạn bền mỏi uốn ứng với số chu kì c¬ së N FO KFL - HƯ sè ti thä Trờng hợp truyền làm việc với tải trọng nhiều bậc số chu kì tơng đơng NFE tính theo Cthức 10.76/180 Ctiết máy1 mF - Số mũ phơng trình đờng cong mỏi uốn với bánh thép lấy mF = 6; Số chu kì tơng đơng bánh lớn = 60.1.144,1.(16 0,3+0,756 0,3+ 0,56.0,4).6000 = 18,6.106 Số chu kì së NFO = 4.106 NFE2 > NFO LÊy KFL2 =1 NFE1 =u NFE2 >NFO LÊy KFL1 =1 KFC - HÖ số xét đến ảnh hởng kích thớc bánh Giả sư bé trun quay chiỊu KFC =1 SF - Hệ số an toàn SF =1,7 với phôi thép rèn thờng hóa YR - Hệ số xét đến ảnh hởng độ nhám mặt lợn chân YR =1 Đồ ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y YS - HƯ sè xét đến ảnh hởng kích thớc YS = 1,08-0,16lgm LÊy m=3 th× YS =1 KXF - HƯ sè xÐt đến ảnh hởng kích thớc bánh KXF =1 tra bảng 10.6/175 Ctiết máy1 =1,8HB = = 1,8HB1 = 1,8.200 = 360 MPa = = 1,8HB2 = 1,8.170 = 306 MPa øng suÊt uèn cho phÐp B¸nh nhá Bánh lớn c.Xác định chiều dài côn Cthức 6.52a/112 ThiÕt kÕ HTD§CK1 KR = 0,5 Kd hƯ sè phơ thuộc vật liệu bánh loại Với truyền động bánh côn thẳng thép Kd = 100MPa1/3 KR = 50MPa1/3 Kbe - HƯ sè chiỊu réng vành - Kbe = b/Rbe =0,3ữ0,33 Chọn Kbe = 0,3 KH - Hệ số kể đến phân bố không tải trọng chiều rộng vành bánh côn tra bảng 6.21/113 Thiết kế HTDĐ1 Tỉ số KH = 1,13 LÊy s¬ bé KHV =1,1 hƯ sè t¶i träng K = KH KHV= 1,13.1,1 = 1,24 Momen xoắn trục dẫn Thay số Mođun mte = 0,02.Re = 0,02.222,36 = 4,44mm Qui tròn mte theo tiêu chuẩn mte= 4mm Số bánh nhỏ Lấy Z1 = 32 Z2 = u.Z1 = 3,32.32 = 106,24 Lấy Z2 = 106 Tính xác chiều dài nón Chiều dài Mođun trung bình Tỉ số truyền Đờng kính vòng chia trung bình bánh nhỏ 10