Đồ án chi tiết máy thiết kế hệ dẫn động xích tảiPage45 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC Số liệu cho trước Lực kéo xích tải F = 4440 (N) Vận tốc xích tải v = 1 4 (ms) Số.Đồ án chi tiết máy thiết kế hệ dẫn động xích tảiPage45 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC Số liệu cho trước Lực kéo xích tải F = 4440 (N) Vận tốc xích tải v = 1 4 (ms) Số.Đồ án chi tiết máy thiết kế hệ dẫn động xích tảiPage45 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC Số liệu cho trước Lực kéo xích tải F = 4440 (N) Vận tốc xích tải v = 1 4 (ms) Số.v
Đồ án chi tiết máy tải thiết kế hệ dẫn động xích THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY CHƯƠNG 1 :TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC Số liệu cho trước: Lực kéo xích tải: F = 4440 (N) Vận tốc xích tải: v = 1.4 (m/s) Số đĩa xích tải: Z = (răng) Bước xích tải: p = 80 (mm) Thời gian phục vụ: Lh = 18500 (h) Số ca làm việc: soca = (ca) Góc nghiêng đường nối tâm truyền ngồi @ = 300 Đặc tính làm việc: va đập vừa 1.1 CHỌN ĐỘNG CƠ Công suất làm việc: Plv = F v 4440.1,4 = =6,216 kW 1000 1000 Hiệu suất hệ dẫn động: η=ηkn ηol η br η x Tra bảng B ηbr = 0,97- hiệu suất truyền bánh η ol= 0,99- hiệu suất cặp ổ lăn η x = 0,92- hiệu suất truyền xích hở η kn= - hiệu suất khớp nối Plv 6,216 = 0,866 = 7,178 (kw) η Số vòng quay trục công tác: Sv: Nguyễn Trọng Đạt Gvhd: Phạm Hồng Phúc Mssv: 20130855 Page => P yc = => η =1 ( 0,99 )3 0,97 0,92=0,866 Đồ án chi tiết máy tải 60000 v nlv= z p = thiết kế hệ dẫn động xích 60000.1,4 =131,25 ( vg / ph ) 8.80 Chọn tỉ số truyền sơ bộ: u sb=u x ubr Theo bảng 2.4[1] chọn sơ bộ: •Tỉ số truyền truyền xích: ux=2,5 •Tỉ số truyền truyền bánh răng: u br=4,5 =>u sb=u x ubr =2,5.4,5=11,25 Số vòng quay sơ trục động cơ: nsb= nlv.usb =131,25.11,25=1476,56 (vg/ph) Chọn động cơ: Tra bảng phụ lục tài liệu [1] chọn động thỏa mãn { Pdn>Pyc=7,178 (kw) { ndc≈ndb=1476,56 (vg/ph) Ta động với thông số sau: Ký hiệu động :4A132S4Y3 Pdn: 7,5 (kW) ndc: 1455 (vg/ph) Tmax/Tdn : 2,2 Phân phối tỉ số truyền: -Tỉ số truyền hệ: uch = ndc 1455 = =11,09 nlv 131,25 Chọn tỉ số truyền truyền bánh :4,5 uch : 11,09 ux : 2,46 ubr : 4,5 Sv: Nguyễn Trọng Đạt Gvhd: Phạm Hồng Phúc Mssv: 20130855 11,09 =2,46 4,5 Page Suy tỉ số truyền truyền xích là: u x= Đồ án chi tiết máy tải thiết kế hệ dẫn động xích 1.2 TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ TRÊN TRỤC - Cơng suất trục công tác là:Pct= Plv =6,216 kW - Công suất trục II: PII = - Công suất trục I: PI = P ct 6,216 = = 6,82 kW ηol η x 0,99.0,92 PII 6,82 = =7,10 kW 0,99.0,97 ηol η br - Công suất trục động cơ: P đc PI 7,10 = =¿ ηk η ol 1.0,99 7,17 kW ¿ -Số vòng quay trục I( trục động cơ): n I =1455 vg/ph -Số vòng quay trục II: n II = nI 1455 = =¿ 323.33 vg / ph ubr 4,5 nII - Số vòng quay trục công tác: n ct= u x = 323,33 = 131,43 vg/ph 2,46 - Mômen xoắn thực trục động là: T dc =9,55.10 Pđc 7,17 =9,55 106 =47060,82 N mm nđ c 1455 -Mômen xoắn trục I : T I =9,55.10 PI 7,10 =9,55 10 =46601,37 N mm nI 1455 - Mômen xoắn trục II : T II =9,55 10 PII 6,82 =9,55.10 =201438,16 N mm n II 323,33 - Mômen xoắn trục công tác là: U Động I uk=1 II ubr=4,5 Công tác ux=2,46 P(KW) Pdc=7,17 PI=7,10 PII=6,82 Pct=6,216 n(v/ph) ndc=1455 nI=1455 nII=323,33 nct=131,43 Sv: Nguyễn Trọng Đạt Gvhd: Phạm Hồng Phúc Mssv: 20130855 Thông sô\Trục Pct 6,216 =9,55.10 =451668,57 N mm n ct 131,43 Page T ct =9,55 10 Đồ án chi tiết máy tải thiết kế hệ dẫn động xích Tdc¿ 47060,82 T(N.mm) TI=46601,37 TII=201438,16 Tct=451668,57 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 2.1 Thiết kế truyền bánh { P 1=PI =7,10(kW ) n1 =nI =1455(v / ph) u=ubr =4,5 Thông số đầu vào T 1=T I =46601,37 ( N mm ) Lh=1 8500(h) 2.1.1 Chọn vật liệu xác định ứng suất cho phép -Chọn vật liệu:Tra bảng , ta chọn: Vật liêu bánh lớn Nhãn hiệu thép: 45 cải thiện Độ rắn:HB=192÷ 240 Ta chọn HB2=230 Giới hạn bền: σ b 2=750(MPa) Giới hạn chảy:σ ch 2=450 (MPa) Vật liêu bánh nhỏ Nhãn hiệu thép: 45 tơi cải thiện Độ rắn:HB=241÷ 285 Ta chọn HB1=245 Giới hạn bền: σ b 1=850(MPa) Giới hạn chảy:σ ch 1=580 (MPa) -Ứng suất cho phép: Sv: Nguyễn Trọng Đạt Gvhd: Phạm Hồng Phúc Mssv: 20130855 Page Chọn sơ ứng suất tiếp xúc uốn cho phép: Đồ án chi tiết máy tải thiết kế hệ dẫn động xích SH,SF : hệ số an tồn tính ứng suất tiếp xúc ứng xuất uốn Tra bảng Bánh chủ động: SH1= 1,1; SF1= 1,75 Bánh bị động: SH2= 1,1; SF2= 1,75 , :ứng suất tiếp xúc ứng xuất uốn cho phép ứng vói số chu kỳ sở: Vậy: Bánh chủ động : Bánh bị động : , truyền: :hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng thời gian phục vụ chế độ tải trọng NHE,NFE:số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương:do truyền chịu tải trọng tĩnh NHE1=NFE1=60c.n1.t Σ =60.1.1455.18500=161505.104 NHE2=NFE2=60c.n2.t Σ =60.1.323,33.18500 =35889.104 Ta có NHE1>NH01 lấy NHE1=NH01 Sv: Nguyễn Trọng Đạt Gvhd: Phạm Hồng Phúc Mssv: 20130855 Page NFE1>NF01 lấy NFE1=NF01 NHE2>NH02 lấy NHE2=NH02 Đồ án chi tiết máy tải NFE2 thiết kế hệ dẫn động xích >NF02 lấy NFE2=NF02 Do bánh trụ nghiêng nên: =495,455(Mpa) ≤ 1,25[ σ H ] Ứng suất cho phép tải: 2.1.2 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ BỘ TRUYỀN - xác định sơ khoảng cách trục , với: Kα – hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh cặp bánh răng: Tra bảng Kα= 43 MPa1/3 nghiêng => T1 – Moment xoắn trục chủ động: TI = 46601,37 (N.mm) Page u – Tỷ số truyền: u = 4,5 [σH] - Ứng suất tiếp xúc cho phép: [σ H] = 495,455 (MPa) Sv: Nguyễn Trọng Đạt Gvhd: Phạm Hồng Phúc Mssv: 20130855 Đồ án chi tiết máy tải thiết kế hệ dẫn động xích – Hệ số chiều rộng vành răng: Tra bảng chọn với truyền đối xứng, HB < 350 ta =0,38 Suy ra: =0,5 (u+1)=0,5.0,38.(4,5+1)=1,045 KHβ, KFβ – Hệ số kể đến phân bố không tải trọng chiều rộng vành tính ứng suất tiếp xúc uốn: Tra bảng với =1,045 sơ đồ bố trí sơ đồ ta được: K Hβ = 1,05 ; KFβ=1,1 √ 46601,37.1,05 aw = 43.(4,5+1) (495,455)2 4,5 0,38 = 115,5 mm Suy ra: Chọn aw = 120 mm - xác định thông số ăn khớp Môđun pháp: m=(0,01÷ 0,02)aw=(0,01÷ 0,02).120=1,2÷ 2,4 (mm) Tra bảng chọn m theo tiêu chuẩn: m = (mm) Xác định số răng: Chọn sơ góc nghiêng β =12o cos β =0,9781 = Ta có:Z Z1= 2.120.09781 =21,34 =>Chọn Z1=21 2.(4,5+1) Z2=Z1.u=21.4,5=94,5 =>Chọn Z2=95 Tỷ số truyền thực tế: ut = Z 95 Z = 21 = 4,52 | ut −u 4,52−4,5 = =¿0,44% aw : Xác đinh góc ăn khớp α t =α tw =arctg =arccos(0,9667)=14,830 tgα tg 20 ( cosβ )=arctg ( 0,9667 )=20,63 o Góc nghiêng hình trụ sở =arctg(cos20,63o.tg14,83o)=13,92o =arctg -Xác định hệ số số thông số động học: Tỷ số truyền thực : ut=4,52 Đường kính vịng lăn cặp bánh răng: { aw 2.120 = ≈ 43 ut +1 4,52+1 (mm) d w 2=2 a w −d w 1=197 d w 1= Vận tốc vòng bánh răng: v= π d w n1 π 43 1455 = =3,28 (m/s) 60000 60000 Tra bảng truyền là: CCX= với bánh trụ nghiêng v = 3,28 (m/s) ta cấp xác Tra phụ lục với: Nội suy ta được: { CCX= HB < 350 Răng nghiêng v =3,28 (m/s) K Hv =1,04 K Fv =1,10 Từ thông tin trang 91,92 [1] ta chọn: HB KxH=1 Chọn =1 Tra bảng với K s {v=3,28m/ { K CCX =9 => =1,16 Fα =1,40 Hα 2.1.3 Tính kiểm nghiệm Kiềm nghiệm ứng suất tiếp xúc =495,455.1=495,455 (MPa) ZM – Hệ số kể đến tính vật liệu bánh ăn khớp: Tra bảng =>ZM = 274 MPa1/3 ZH – Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc: => Z H = √ 2.cos (13,92) =1,72 sin (2.20,63) – Hệ số trùng khớp răng: Phụ thuộc vào hệ số trùng khớp ngang εα hệ số trùng khớp dọc εβ: εα – Hệ số trùng khớp ngang [ ε α = 1,88−3,2 ( Z1 + Z1 )] cosβ=[1,88−3,2( 211 + 951 ).0,9667 ]=1,7 bw – chiều rộng vành răng: = 0,38.120= 45,6 (mm) Lấy bw = 46 (mm) εβ – Hệ số trùng khớp dọc:ε β = bw sin 14,83 46 sin 14,83 = =¿ 1,87 m π π Sv: Nguyễn Trọng Đạt Gvhd: Phạm Hồng Phúc Mssv: 20130855 >1 = Page Ta có: Đồ án chi tiết máy tải Vì H >1 => Zε √ thiết kế hệ dẫn động xích = ε α = 0,77 – Hệ số tải trọng tính tiếp xúc: K =1,16.1,05.1,04=1,267 Thay vào được: σ H =274.1,72 0,77 √ 46601,37 1,267 (4,52+1) 46.4,52 (43) = 472,5 ( MPa ) < [σ H ] Kiểm nghiệm độ bền uốn: - Ứng suất uốn cho phép bánh chủ động bị động: Hệ số tải trọng tính uốn: =1,4.1,1.1,1=1,694 Yε – Hệ số kể đến trùng khớp răng:Y ε = εα = Yβ – Hệ số kể đến độ nghiêng răng: Y β=1− = 1,7 0,588 β 14,83 =1− 140 140 =0,894 YF1, YF2 – Hệ số dạng răng: Phụ thuộc vào số tương đương Z V1 ZV2: { Z1 21 = =23,24 3 cosβ 0,9667 Z 95 Z v 2= = =105,15 cosβ 0,9667 { Ta được: Zv1 =23,24 Zv2 = 105,15 Y F 1=4,04 Y F 2=3,605 Sv: Nguyễn Trọng Đạt Gvhd: Phạm Hồng Phúc Mssv: 20130855 10 với: Page Tra bảng Z v 1= ... 20130855 Đồ án chi tiết máy tải thiết kế hệ dẫn động xích a mm 1015,25 Lực tác dụng lên trục Fr N 2293,27 Page 18 Khoảng cách trục Sv: Nguyễn Trọng Đạt Gvhd: Phạm Hồng Phúc Mssv: 20130855 Đồ án chi tiết. .. xúc uốn cho phép: Đồ án chi tiết máy tải thiết kế hệ dẫn động xích SH,SF : hệ số an tồn tính ứng suất tiếp xúc ứng xuất uốn Tra bảng Bánh chủ động: SH1= 1,1; SF1= 1,75 Bánh bị động: SH2=... truyền bánh :4,5 uch : 11,09 ux : 2,46 ubr : 4,5 Sv: Nguyễn Trọng Đạt Gvhd: Phạm Hồng Phúc Mssv: 20130855 11,09 =2,46 4,5 Page Suy tỉ số truyền truyền xích là: u x= Đồ án chi tiết máy tải