Đồ án chi tiết máy hộp giảm tốc

PHẦN I: Chọn động điện: Ta chọn động điện xoay chiều pha không đồng Rôto lồng sóc Ưu điểm động : + Kết cấu đơn giản , dễ bảo quản , làm viẹc với độ tin cậy cao Có thể mắc trực với lưới điện pha mà không cần biến Để chộn đọng điện ta tính cơng suất định mức : Nđm = (1) Nđm : Công suất định mức động Nlv : Công suất trục công tác = 7.7 KW : Hệ suất truyền động hệ thống = đ brt 3căp ổ lăn Với : đ : Hiệu suất truyền động đai đ = 0.95 brt : Hiệu suất truyền động bánh thẳng brt = 0.96 3căp ổ lăn : Hiệu suất truyền đọng cặp ổ lăn 3căp ổ lăn =0.99 Vậy = 0.95.0963.0.993 = 0.8241202 Công suất định mức : Nđm = = 9.34 (KW) Chọn động A02-52-4 (Tra bảng 2p giáo trình thiết kế chi tiết máy Nguyễn Trọng Hiệp Nguyễn Văn Lẫm ) Có cơng suất định mức 10KW số vịng quay 1460 v/phút Đáp số : Nđm = 9,34 (kw) n = 1460 v/phút PHẦN II : Phân phối tỷ số truyền Ta có: i = (tỉ số truyền chung) Với nđc = 1460 v/phút nct : số vòng quay máy khuấy 75v/phút i= = 19.466 ih = ih : tỉ số truyền phận hộp iđ : tỉ số truyền đai thang Chọn iđ = (tra bảng 2.2 trang 32) Ta có : ih = = 6.488 Mặt khác ta có : I = iđ ibrt.ibrn (2.2) iđ : tỉ số truyền bánh đai ibrt : ti số truyền bánh thẳng ibrn : tỉ số truyền bánh nghiêng ibrn = (1.2 1.3) ibrt Mà đề cho ibrn = iđc = i = iđc.ibrn ibrt = = Bảng phân phối tỉ số truyền : Mà ta có : Trên trục I : PI = Ndm = = 9,34.0,95.0,99 = 8,78 (KW) = 730 v/phút = 114260,274 (N) Trên trục II : PII = 8,78.0,96.0,955 = 8,13 (KW) = 211 v/phút 367969,19 (N) Trên trục III : = 7,7 (KW) 77,2 (v/phút) 952525,9 (N) Chú ý : Dựa vào bảng 2.2 ta chọn tỉ số truyền đai id = = 19,466 (v/phút) = Để tạo điều kiện bơi trơ ( ) n cho truyền bánh trường hợp phương pháp ngâm dầu ta chọn : = (1,2 1,3) Từ (1) (2) ta : 1,3 = Trục Th số i n (v/p) P (kw) 7,48 = 1,3 = 3,549 Động 1460 10 = 2,73 I 730 8,78 II 3,549 211 8,13 III 2,73 77,2 7,7 PHẦN III: Bộ truyền đai : Giả sử v = 10 m/s chọn đai (7,5 15 ) - Đường kính nhỏ : tra bảng (5.14) (5.16) lấy D1 =140.1,2 = 168 chọn D1 = 180 F = 138 a.H = 17.10,5 - Kiểm nghiệm vận tốc đai : - Đường kính đai lớn : Ta chọn - Dựa vào bảng tiêu chuẩn kích thước bánh đai chọn D2= 400(mm) Tỉ số truyền thực tế : sai số tỷ số truyền - Chọn sơ khoảng cách A (5.16) lấy A = 1,2.D2 = 480 (mm) - Chiều dài khoảng cách đai L : L = 2A + ( D1 + D2 ) + = = 2.480 + 3,14 ) Theo tiêu chuẩn chọn : L = 2000 (mm)=2(m) - Kiểm nghiệm số vòng chạy u 1s Điều kiện : u= u= (thõa điều kiện ) - Tính xác A theo chiều dài:  với điều kiện :2( D1 + D2 ) A 0,55( D1 + D2 ) +h đk (519)trang 94 sách đồ án chi tiết máy hai tác giả nguyễn trọng hiệp nguyễn văn lẫm  với h =5 (tra bảng 10.3)  (180 +400) A 0,55(180 +400) +  1160 A 324 A = A= ta nhận thấy A thỏa mãn cho đk (5-19) ta có khoảng cắch nhỏ để mắc đai là: = A - 0,015.L=503,11(mm) Khoảng cáh lớn để cang đai : =A+0,03L=593,11(mm) - góc ơm bánh đai nhỏ - > = thỏa mãn yêu cầu góc ơm tối thiểu u cầu đai vải cao su Số đai cần thiết : Z Với = 0,9 hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng tra bảng (5-6) = 0,94 hệ số xét đến ảnh hưởng vận tốc tra bảng (5-19) = 0,92 hệ số xét đến ảnh hưởng góc ơm ta bảng (5-18 ) ứng suất có ích cho phép Bảng (5-17) lấy 1,7 ( N/mm2 ) v = 13,773 : vận tốc đai Z = 3,71 Z=4 Kích thước chủ yếu bánh đai - Chiều rộng bánh đai (5-23) B = ( Z – ).T + 2.S = ( -1 ).26 + 2.17 = 86 (mm) ( với S tra bảng (10-3) ) - Đường kính ngồi : Bánh dẫn : Dn1 = D1 + 2h0 = 180 + 10 = 190 (mm) Bánh bị dẫn : Dn2 = D2 + 2h0 = 400 + 10 = 410 (mm) - Lực căng ban đầu : S0 tác dụng lên trục R ( đai thang S0 = F = 1,2.138 = 165,6 (N) R = 3.S0.Z Đáp số : = 3.165,6.4 D1 = 180 (mm) r = 13,753 (m/s) D2 = 400 (mm) n = 715,4 (v/phút) L = 2000 (mm) U = 7,05 A = 553,11 (mm) Amin = 503,11 (mm) Amax = 593,11 (mm) = 1540 > 1200 Z=4 Dn1 = 190 (mm) Dn2 = 410 (mm) S0 = 165,6 (N) R = 1831 (N) PHẦN IV:Thiết kế bánh Thiết kế bánh cấp nhanh : 1.Vật liệu chế tạo bánh Yêu cầu đề : P = 7,7 (KW) N = 730 (v/phút) Tuổi thọ 8000h Dựa vào bảng (3.8) (sách thiết kế máy) + Bánh nhỏ : thép thuờng hóa 45 = 1831 (N) ) Đường kính :nhỏ 100 (mm) HB= 220 Giới hạn kéo = 600(N/mm2) Giới hạn bền chảy = 300 (N/mm2) + Bánh lớn : thép thường hóa 35 Đường kính : 300 500(mm) Độ cứng HB = 237 Giới hạn bền kéo =500(N/mm2) Giới hạn bền chảy =240 (N/mm2) - Tìm ứng suất tiếp xúc ứng suất uốn cho phép : Ứng suất tiếp xúc cho phép - Số chu kì tương đương bánh lớn : Ntđ2 = 60.u u : số lần ăn khớp bánh bánh quay vịng u = mi : mơmen xoắn mmax : mômen xoắn lớn tác dụng lên bánh Ti : Tổng số thời gian bánh làm việc Ti = 8000h MH : số mũ đường cong mỏi cho phép (MH = bánh thép) Ntđ2 = 60.1.(13.0,3 + 0,63.0,3 + 0,53.0,4) .8000 =40954049,03 Ta có : Ntđ2 = 107 (số chu kì sở) [ - Số chu kì làm việc tương đương bánh nhỏ : Ntđ1 = Ntđ2.i = 40954049,03.3,549 =145354920 Ntđ1 N0 = 107 hệ số Ứng suất tiếp xúc cho phép bánh lớn : = 2,6.237 = 616,2(N/mm2) Ứng suất tiếp xúc cho phép bánh nhỏ : = 2,6.220 = 572 (N/mm2) Để tính ứng suất bền ta tính trị số nhỏ : = 572 (N/mm2) Ứng suất uốn cho phép : - Số chu kì tương đương bánh lớn : Ntđ2 = 60.u (Trong m bậc đường cong mỏi uốn m = 6) Ntđ2 = 60.1.(16.0,3 + 0,66.0,3 + 0,56.0,4) .8000 = 31671316,67 Ntđ1 = Ntđ2 in = 31671316,67.3,549=112401502,9 Ntđ1 > N0 =1 Ntđ2 > N0 Giới hạn mỏi uốn: Thép thường hóa 45 = 0,43 = 0,43 600 = 258 (N/mm2) Thép thường hóa 35 =0,43 = 0,43 500 = 215 (N/mm2) Vì ứng suất thay đổi theo chu kì mạch động nên dùng cơng thức: = = Trong n hệ số an toàn n= 1,5 : hệ số tập trung ứng suất chân (thép thường hóa) (T44) Bánh lớn : = = 119,4 N/mm2 Bánh nhỏ : = = 143 N/mm2 Sơ hệ số tải trọng K = 1,3 Chọn hệ số chiều rộng bánh Tính khoảng cách trục A: A = (i + 1) = (3,549 + 1) = = 163,8 (mm) Chọn A = 164 (mm) Vận tốc vịng chọn cấp chín xác chế tạo bánh : V= = 2,75 (m/s) Tra bảng (3-11) chọn cấp xác chế tạo bánh cấp Xác định hệ số tải trọng K : = 1,8 Chiều rộng bánh : b = A = 0,25.164 = 41 Đường kính vịng kín bánh răn d1 với = = = =0,6 theo bảng 3-12 tìm bảng Kttbảng =1,22 Ktt xác : Ktt = =1,11 Tra bảng 3-13 có Kd =1,2 Hệ số tải trọng K= Ktt Kd =1,11.1,2=1,32 (ít sai số so với dự đoán k=1,3) Như khoảng cách xác trục 164  xác định mơđum số : +modum : mn = chọn mn=2,5 tổng số hai bánh là: zt=z1+z2= = =131,3 số bánh nhỏ : z1= =29 lấy z1 = 29 số bánh lớn z2= in z1= 3,549 29 =103 lấy tính xác góc nghiêng : bánh thẳng *kiểm nghiệm sức bền uốn bánh tính số tương : Bánh nhỏ : ztd1=z1=29 (răng) Bánh lớn :ztd2=z2=103 (răng) Theo bảng 3.18 ta có ệ số dạng bánh nhỏ : bánh lớn : : hệ số phản ánh khả Khi tính theo sức bền uốn : = chọn = 1,5 Kiểm nghiệm sức bền uốn nhỏ : Kiểm nghiệm sức uốn bánh lớn : [ = 28,08 N/mm2 Kiểm nghiệm sức bền chịu tải đột ngột thời gian ngắn : ứng suất tiếp cho phép: bánh nhỏ : =2,5 [ =2,5 572 = 1430 (N/mm2) bánh lớn : [ = 2,5 [ = 2,5 494 = 1235 (N/mm2) ứng suất uốn cho phép : bánh lớn : =0.8 240 = 192 (N/mm2) bánh nhỏ [ =0.8 300 = 240 (N/mm2) kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc : = = 477,29 ứng suất tiếp xúc tài nhỏ trị số cho phép bánh lớn bánh nhỏ + đường kính vịng chia : d = Ta có d1 = d2= + Đương kính vịng đỉnh de=d + Ta có de1=72,5 +2 2,5 =77,55 mm de2=257,5 + 2,5=262,5mm đườnh kính vịng chia chân di = d - di1= 72,5 – 2, =67,5 mm di2 =257,5 – 2.2,5 = 252,5mm lực tác dung lên trục : lực vòng :FV = = lực hướng tâm FR =P tg = 3244 tg(200) = 1180 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG CẤP CHẬM ** thiết kế truyền bánh cấp chậm : P = 8,13 KW N = 77,2 (v/p) icham=2,73 T = 8000h + Chọn vật liệu chế tạo bánh răng: - Bánh nhỏ : thép 40Xthường hoá, = 780 , =500 , HB = 230 - Bánh lớn : thép 50 thường hoá,  b =580 N / mm2 , = 290 , HB = 215 + Định ứng suất tiếp xúc ứng suất uốn cho phép: a Ứng suất tiếp xúc cho phép: Số chu kỳ làm việc bánh lớn: 60.1.211.8000=1,0128.108 Số chu kỳ làm việc bánh nhỏ Số chu kỳ sở N0 = 107 , Vì N1 N2 > N0 => Kn =1 Ứng suất tiếp xúc cho phép: Bánh lớn: = 2,6.HB = 2,6.215 = 559 N / mm2 Bánh nhỏ: = 2,6.HB = 2,6.230 = 598 N / mm2 - Ứng suất uốn cho phép Lấy hệ số an toàn: n=1,5 Hệ số tập trung ứng suất chân : K  =1,8 Giới hạn mỏi thép 40x: = 0,42.780= 327,6 Giới hạn mỏi thép 50: =0,42.580 = 243,6 + Chọn sơ bô hệ số tải trọng : K = 1,3 + Chọn hệ số chiều rộng bánh răn : = 0,28 + Định khoảng cánh trục A: Lấy ’ = 1,25 Lấy A=209 mm + Vận tốc vòng cấp xác chế tạo bánh Với vận tốc chế tạo bánh theo cấp xác + Xác định hệ số tải trọng K: Vì tải trọng không đổi , độ rắn HB< 350 nên chọn =1,1 (vận tốc v < m/s, tra bảng (3-13) Ktt= => Kd = Kttbang.Ktt = 1,05.1,1 = 1,15