Đồ án chi tiết máy thiết kế hộp giảm tốc

GVHD: *** Đồ Án Chi Tiết Máy *** SVTH : NGUYỄN DUY LINH Phần I THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC I).CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN: Động điện phải chọn cho trình làm việc phải phát huy hết công suất thỏa điều kiện sau: +Khi làm việc không phát nóng nhiệt độ cho phép +Đảm bảo cho động làm việc không tải +Có momen mở máy đủ lớn để thắng lực cản phụ tải bánh đai khởi động 1).Công suất máy khuấy: Nlv = 6,6 Kw (đề cho) 2).Hiệu suất chung: Trong đó: ( Tra bảng 2-1/ trang 27, TKCTM) = 0,95 : hiệu suất truyền đai = 0,96 : hiệu suất truyền bánh trụ thẳng = 0,99 : hiệu suất cặp ổ lăn = 0,96 : hiệu suất truyền bánh trụ nghiêng = 0,95 0,96 0,993 0,96 = 0,85 3).Công suất cần thiết trục động cơ: Nct = = = 7,77(KW) 4).Chọn động điện: -Chọn động điện che kín có quạt gió(Theo bảng 2P trang 322 – TK.CTM) Động điện phải có công suất Vậy ta chọn đựơc động kiểu: AO2 – 52 – +Số vòng:1460 (vòng/phút) +Hiệu suất : 89 % +Công suất:10 (KW) +Khối lượng động cơ: 107 KG II).PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN: 1) Tỉ số truyền chung: i= maø: = = 19,46 i= -Đại học công nghiệp Tp.Hồ Chí Minh Trang:1 GVHD: *** Đồ Án Chi Tiết Máy *** SVTH : NGUYỄN DUY LINH Choïn i = 3,25 tỷ số truyền truyền đai = = = 5,99 : tỷ số truyền truyền bánh thẳng cấp nhanh : tỷ số truyền truyền bánh nghiêng cấp chậm Để tạo điều kiện bôi trơn truyền bánh hộp giảm tốc phương pháp ngâm dầu, ta chọn = (1,2 ) Chọn  1,2  -> 2).Số vịng quay trục: ndc =1460 vg/ph * Trôc I: nI = = = 449 vg/ph * Trôc II: nII = = = 167,5 vg/ph * Trôc III: nIII = = = 75 vg/ph 3).Cơng suất trục Mà ta có: (KW)    4).Momen trục (KW) (KW) (KW) Từ công thức + + + + -Đại học công nghiệp Tp.Hồ Chí Minh Trang:2 GVHD: *** Đồ Án Chi Tiết Máy *** SVTH : NGUYỄN DUY LINH Bảng hệ thống số liệu tính được: Trục Thông số i n (vòng/ph út) N (KW) M Trục động I 1460 449 7,77 7,3 50824 155267 II 167,5 6,94 395683 III 75 6,6 840400 Phần II : THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN I).Thiết Kế Bộ Truyền Đai Thang: 1).Chọn loại đai: Giả thiết vận tốc đai (5-10)m/s , dùng loại đai ( bảng 5-13 trang 93 TK.CTM) Tiết diện đai: Kích thước tiết diện đai: a.h =17.10,5(mm) Diện tích tiết diện F =138( ) 2).Định đường kính bánh đai nhỏ ( Theo bảng 5-14 trang 93 TK.CTM) Lấy =140(mm) Kiểm nghiệm vận tốc đai: (m/s) m/s 3).Định đường kính bánh đai lớn: Lấy theo tiêu chuẩn =450 (mm) (bảng 5-15 trang 93 TK.CTM) + Số vòng quay thực trục bị dẫn = (1-0,02).1460 sai lệch so với yêu cầu -Đại học cơng nghiệp Tp.Hồ Chí Minh Trang:3 GVHD: *** Đồ Án Chi Tiết Máy *** SVTH : NGUYỄN DUY LINH + Tỉ số truyền : 4).Chọn sơ khoảng cách trục A: ( Theo bảng 5-16 trang 94 TK.CTM) + Tính chiều dài đai L theo khoảng cách trục A Lấy L theo tiêu chuẩn =1900(mm) (bảng 5-12 trang 92,TK.CTM) Kiểm nghiệm số vòng chạy u 1s Đều nhỏ + Xác định xác khoảng cách trục A theo chiều dài đai lấy theo tiêu chuẩn Khoảng cách A thỏa điều kiện: Khoảng cách nhỏ cần thiết để mắc đai: = A – 0,015L =460,5 – 0,015.1900 =432mm) Khoảng cách lớn để tạo lực căng: = A + 0,03L =460,5 + 0,03.1900 =517,5 (mm) 5) Tính góc ôm : Góc ôm thỏa mãn điều kiện 6).Xác định số đai Z cần thiết Chọn ứng suất căng ban đầu Và theo trị số (bảng 5-17 trang 95,TK.CTM) Tìm ứng suất có ích cho phép: =1,51 =0,9:hệ số xét đến ảnh hưởng chế độ tải trọng ( bảng 5-6 trang 89,TK.CTM) =0,89:hệ số xét đến ảnh hưởng góc ôm -Đại học cơng nghiệp Tp.Hồ Chí Minh Trang:4 GVHD: *** Đồ Án Chi Tiết Máy *** SVTH : NGUYỄN DUY LINH ( bảng 5- 18 trang 95,TK.CTM) =1:hệ số xét đến ảnh hưởng vận tốc ( bảng 5-19 trang 95,TK.CTM) + Số đai tính theo công thức: Hay Lấy số đai: Z=4 + Định kích thước chủ yếu đai: + Chiều rộng bánh đai: B = (Z – 1)t + 2S =(4 – 1).20 +2.12,5=85 (mm ) t = 20 S = 12,5 h0=5 e =16 + Đường kính bánh đai Bánh dẫn =140 +2.5 =150 (mm) Bánh bị dẫn: =450 +2.5 =460 (mm) Các kích thước t, S, e (tra bảng 10-3/ trang 257,TKCTM) 7).Tính lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục R (N) (N) II).Thiết Kế Bộ Truyền Bánh Răng Cấp Nhanh: Bộ truyền bánh trụ thẳng: i 2,68 449 167,5 7,3 6,94 1) Chọn vật liệu chế tạo bánh răng: + Bánh nhỏ: Thép 45 thường hóa = 580 N/mm = 290 N/mm HB=200 phôi rèn (giả thiết đường kính phơi từ 100 – 300 mm) + Bánh lớn Thép 35 thường hóa = 500 N/mm = 260 N/mm -Đại học cơng nghiệp Tp.Hồ Chí Minh Trang:5 GVHD: *** Đồ Án Chi Tiết Máy *** SVTH : NGUYỄN DUY LINH HB = 160 Phôi rèn (giả thiết đường kính phơi từ 100 – 300 mm) 2).Định ứng suất cho phép: * Ứng suất tiếp xúc cho phép: Số chu kỳ làm việc bánh lớn = 60.5000.167,5.[ = 25 > = (tra baûng 3-9/ trang 43, TKCTM) Số chu kỳ làm việc bánh nhỏ: = i = 2,68.25 67 Do hệ số chu kỳ ứng suất bánh Ứng suất tiếp xúc cho phép bánh nhỏ: = 2,6.200 = 520 (N/mm ) Ứng suất tiếp xúc cho phép bánh lớn: = 2,6.160 = 416 (N/mm ) Để tính bền ta chọn ứng suất nhỏ :416 (N/mm2) *Ứng suất uốn cho phép: Số chu kì làm việc bánh lớn: (CT 3-8/trang 44,TKCTM) =60.167,5.5000.[ =21.106 > = Số chu kỳ làm việc bánh nhỏ: = i = 2,68.21 56 > = Do hệ số chu kỳ ứng suất bánh Để xác định ứng suất uốn cho phép, lấy hệ số an toàn n =1,5 hệ số tập trung ứng suất chân =1,8 ( phôi rèn, thép thường hóa) Giới hạn mỏi thép 45 là: N/mm2 Giới hạn mỏi thép 35 là: N/mm2 ng suất uốn cho phép bánh nhỏ: (N/ mm ) ng suất uốn cho phép bánh lớn: -Đại học cơng nghiệp Tp.Hồ Chí Minh Trang:6 GVHD: *** Đồ Án Chi Tiết Máy *** SVTH : NGUYỄN DUY LINH ( N/ mm ) 3) Sơ chọn hệ số tải trọng 4) Chọn hệ số chiều rộng bánh = 0,4 5).Tính khoảng cách trục A 6) Tính vận tốc vòng chọn cấp xác để chế tạo bánh Vận tốc vòng: Với vận tốc chế tạo bánh theo cấp xác (tra bảng 3-11/ trang 46, TKCTM) 7).Định xác số tải trọng K: + Chiều rộng bánh b = = 0,4.184 = 73,6( mm) Laáy b = 74( mm) + Đường kính vòng lăn bánh nhỏ: = 100 (mm) Do đó: 0,74 Với = 0,7 tra bảng 3-12/ trang 47, TKCTM tìm = 1,1 Tính hệ số tập trung tải trọng thực tế theo công thức: = =1,05 Theo bảng 3-14/ trang 48, TKCTM tìm hệ số tải trọng động = 1,45 Hệ số tải trọng k=k = 1,05.1,45 = 1,5 K= 100 = =13% > 5% Khác nhiều so với trị số dự đoán( k= 1,3) nên cần tính lại khoảng cách trục A A = As¬ bé = 184 = 193 (mm) Như lấy xác A = 195 (mm) 8).Xác định mun, số chiều rộng bánh răng: Moñun : -Đại học cơng nghiệp Tp.Hồ Chí Minh Trang:7 GVHD: *** Đồ Án Chi Tiết Máy *** SVTH : NGUYỄN DUY LINH m= (0,01 0,02) A = (1,95 3,9) (mm) Lấy m= (mm) (tra bảng 3-1/ trang 34 TKCTM) Số bánh nhỏ: 52,9 Lấy = 53 (răng) Trị số lớn trị số giới hạn cho bảng 3-15/ trang 50, TKCTM Số bánh lớn: = i = 2,68.53 =142,04 Lấy = 142 (răng) Chiều rộng bánh b : b = 0,4.195=78mm) lấy b =78 (mm) 9).Kiểm nghiệm sức bền uốn răng: +Hệ số dạng ( bảng 3-18/ trang 52, TKCTM) Bánh nhỏ = 0,49 Bánh lớn = 0,517 +Kiểm nghiệm ứng suất uốn chân Đối với bánh nhỏ = 57,48 (N/mm ) < = 143,3N/mm Đối với bánh lớn: 54,47 (N/mm ) < =119,4 (N/mm2) 10) Các thông số hình học chủ yếu truyền : + Môđun m =2 mm + Số : Z1=53 , Z2 = 142 + Góc ăn khớp : = 200 + Đường kính vòng chia : d1 =m.Z1=2.53=106 (mm) d2=m.Z2 =2.142=284 (mm) + Khoảng cách trục A : A= 195(mm) + Chiều rộng bánh : b= 78 (mm) + Đường kính vòng đỉnh : De1 = d1 + 2.m = 106 + 2.2 =110 (mm) De2 = d2 + 2.m = 284 + 2.2 = 288 (mm) + Đường kính vòng chân : Di1 = d1 - 2,5m = 106 – 2.2 = 102 (mm) -Đại học công nghiệp Tp.Hồ Chí Minh Trang:8 GVHD: *** Đồ Án Chi Tiết Máy *** SVTH : NGUYỄN DUY LINH Di2 = d2 -2,5mn = 284 – 2.2 = 280 (mm) 11).Tính lực vòng tác dụng lên trục : + Lực vòng : P= = = 2929(N) + Lực hướng tâm : Pr = =1066 (N) III.Thiết Kế Bộ Truyền Bánh Răng Nghiêng Cấp Chậm: Bộ truyền bánh trụ nghiêng i 2,23 167,5 75 6,94 6,6 1).Chọn vật liệu chế tạo : * Bánh nhỏ : Thép 45 thường hóa = 560 = 280 , HB = 190 Phôi rèn, giả thiết đường kính phôi 100 300 (mm) * Bánh lớn : Thép 35 thường hóa = 480 = 240 , HB = 160 Phôi rèn, giả thiết đường kính phô 300 500 (mm ) 2).Định ứng suất cho phép : + Số chu kỳ làm việc bánh lớn : = N2 = 60.5000.75[1 0,4 + 0,5 0,3+0,63.0,3] = 11.10 > N0 = 107 + Số chu kỳ làm việc bánh nhỏ : N1 = i.N2 = 2,23.11.106 = 25.10 > N0 = 107 Vậy N1 N2 lớn N0 = 107 Ta lấy K’N = K”N =1 + Ứng suất tiếp xúc cho phép bánh nhỏ : [ ] = 2,6 190 = 494 ( ) + Ứng suất tiếp xúc cho phép bánh lớn :[ 2,6 160 = 416( ]= ) Để tính bền ta chọn ứng suất nhỏ =416 ( ) Ứng suất uốn cho phép: -Đại học công nghiệp Tp.Hồ Chí Minh Trang:9 GVHD: *** Đồ Án Chi Tiết Máy *** SVTH : NGUYỄN DUY LINH Lấy hệ số an toàn ( n = 1,5).Hệ số tập trung ứng suất (phơi rèn, thép thường hóa) + Giới hạn mỏi thép 45: 0,43.560 = 240,8 (N/mm ) + Giới hạn mỏi thép 35: 0,43.480 = 206,4 (N/mm ) + Ứng suất uốn cho phép bánh nhỏ: + Ứng suất uốn cho phép bánh lớn: 3) Chọn sơ hệ thống tải trọng : K = Ktt.Kđ = 1,3 4).Chọn hệ số chiều rộng bánh : = = 0,4 5) Tính khoảng cách trục A : A (i+1) chọn = 1,25 = (2,23+1) = 218(mm) 6)Tính vận tốc vòng chọn cấp xác để chế tạo bánh : +Vận tốc vòng : V= = = 1,18 Với vận tốc chế tạo bánh theo cấp xác 7).Định xác hệ số tải trọng K : +Chiều rộng bánh : b = A = 0,4.218 = 87,2 (mm).Laáy b = 88(mm) +Đường kính vòng lăn bánh nhỏ : d 1= = Do : = = 135 = (mm) = 0,65 Ktra bảng =1,16 + Hệ số tâp trung tải trọng thực tế tính theo công thức : Kt t = = = 1,08 -Đại học công nghiệp Tp.Hồ Chí Minh Trang:10 GVHD: *** Đồ Án Chi Tiết Máy *** SVTH : NGUYỄN DUY LINH Muy Mux Mx Đường kính trục tiết diện nguy hiểm n-n m-m theo công thức 7-3: Đường kính trục tiết diện n-n : Với = = 157836(N) = 50 (N/ ) -Đại học cơng nghiệp Tp.Hồ Chí Minh Trang:17 GVHD: *** Đồ Án Chi Tiết Máy *** SVTH : NGUYỄN DUY LINH => 32 (mm) Đường kính trục tiết diện m-m: = 198285 (N.mm) => 34 (mm) Đường kính tiết diện n-n lấy 35 , tiết diện m-m lấy 38.Vì trục có rãnh then  TRỤC II Các lực tác dụng : 1066 (N) (N = 1073(N) c =70,5(mm) a= 75,5(mm) b = 93(mm) d2 = 244 (mm) d3=134(mm) Tính phản lực gối trục: = Tính mômet uốn tiết diện nguy hiểm: Môment uốn tổng cộng: Ở tiết diện e-e: (Nmm) Mu e-e = Ở tiết diện i-i: (Nmm) (Nmm) -Đại học công nghiệp Tp.Hồ Chí Minh Trang:18 GVHD: *** Đồ Án Chi Tiết Máy *** SVTH : NGUYỄN DUY LINH (Nmm) (Nmm) (Nmm) Mu i-i = +Đường kính trục tiết diện e-e: ≥ Laáy [ ] = 50 Mtd = = 523164 (N.mm) = = 47 mm + Đường kính trục tiết diện i-i: ≥ Lấy [ ] = 50 Mtd = = 440990 (N.mm) = 44,5 (mm) Ở đoạn trục có làm rảnh then để cố định bánh theo phương tiếp tuyến,vì đường kính lấy lớn đường kính tính toán 52 (mm) = 48 (mm) RCy P2 RDy Pr2 Pr3 RCx Pa3 -RDx Đại học công nghiệp Tp.Hồ Chí Minh Trang:19 P3 a b c GVHD: *** Đồ Án Chi Tiết Máy *** SVTH : NGUYỄN DUY LINH Muy Mux Mx  TRỤC III Tính phản lực gối đỡ: => = =2172(N) => -Đại học cơng nghiệp Tp.Hồ Chí Minh Trang:20 ... Tp.Hồ Chí Minh Trang:13 GVHD: *** Đồ Án Chi Tiết Máy *** SVTH : NGUYỄN DUY LINH - Chi? ??u rộng bánh đai:Bđ= 85 mm - Chi? ??u rộng bánh cấp nhanh: bn = 78 mm - Chi? ??u rộng bánh cấp chậm: bc = 88 mm ... TOÁN THIẾT KẾ TRỤC – THEN – Ổ -Đại học công nghiệp Tp.Hồ Chí Minh Trang:12 GVHD: *** Đồ Án Chi Tiết Máy *** SVTH : NGUYỄN DUY LINH I.THIẾT KẾ... *** Đồ Án Chi Tiết Máy *** SVTH : NGUYỄN DUY LINH L a+b c 85 78 88 b -Đại học cơng nghiệp Tp.Hồ Chí Minh Trang:15 GVHD: *** Đồ Án Chi Tiết Máy