MỤC LỤC: Phần 1: tính toán động học I chọn động cơ…………………………………………………………..3 1 Chọn động cơ điện một chiều……………………………………….3 2 –điều kiện chọn động cơ……………………………………………..5 IIphân phối tỷ số truyền…………………………………………………5 1xác định tỷ số truyền chung………………………………………….5 2tính toán cấc thông số hình học……………………………………...6 Phần 2 thiết kế hộp giảm tốc bánh răng côn trụ 2 cấp……8 Ichọn vật liệu …………………………………………………………..8 IIXác định ứng suất cho phép…………………………………………..8 IIITính bộ truyền bánh răng côn thẳng……………………………......10 1Xác định chiều dài côn ngoài……………………………………..10 2Xác định thông số ăn khớp……………………………………….10 3kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc……………………………………..11 4kiểm nghiệm độ bền uốn………………………………………….13 5kiểm nghiệm về quá tải…………………………………………...14 6thông số và kích thước bộ truyền cấp nhanh……………………...15 IV Tính bộ truyền bánh trụ răng nghiêng……………………………..16 1chọn vật liệu………………………………………………………16 2Xác định thông số của bộ truyền………………………………….16 3kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc……………………………………...17 4kiểm nghiệm độ bền uốn…………………………………………..19 5kiểm nghiệm về quá tải……………………………………………20 6thông số và kích thước bộ truyền cấp nhanh……………………...20 7điều kiện bôi trơn………………………………………………….20 Phần 3tính toán thiết kế bộ truyền xích…………………21 Ichọn loại xích…………………………………………………….....21 II Xác định các thông số của xích trong bộ truyền…………………..21 1Xác định số răng đĩa xích…………………………………………21 2Xác định bước răng p …………………………………………….21 3tính sơ bộ khoảng cách trục:………………………………………22 4Xác định số mắt xích x……………………………………………22 III Kiểm nghiệm xích về độ bền……………………………………..23 IV Tính đường kính đĩa xích………………………………………...23 1Đường kính vòng chia đĩa xích……………………………………23 2Xác định đường kính đỉnh đĩa xích……………………………….24 3Xác định đường kính vòng đáy……………………………………24 V Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc…………………………..24 VI Các lực tác dụng lên trục………………………………………25 Phần IV: Tính toán thiết kế trục………………………….25 I Chỉ tiêu tính toán…………………………………………………25 II Trình tự thiết kế…………………………………………………..25 1Xác định sơ đồ đặt lực………………………………………….26 2Tính sơ bộ đường kính trục…………………………………….28 3Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực………..28 4Tính toán cụ thể………………………………………………...30 Phần V: Tính chọn ổ lăn…………………………………50 ITính ổ theo trục 1…………………………………………………50 1chọn loại ổ lăn………………………………………………...50 2chọn kích thước ổ lăn achọn ổ lăn theo khả năng tải động ..50 bchọn ổ lăn theo khả năng tải tĩnh….53 IITính ổ theo trục 2…………………………………………………53 1chọn loại ổ lăn…………………………………………………54 2chọn kích thước ổ lăn achọn ổ theo khả năng tải động…….54 bchọn ổ theo khả năng tải tĩnh…......56 IITính ổ theo trục 3…………………………………………………56 1chọn loại ổ lăn…………………………………………………56 2chọn kích thước ổ lăn achọn ổ theo khả năng tải động……56 bchọn ổ theo khả năng tải tĩnh……..58 Phần VI:Kết cấu vỏ hộp………………………………..58 IVỏ hộp……………………………………………………………..58 1Tính kết cấu vỏ hộp……………………………………………58 2Kết cấu bánh răng …………………………………………….58 3Kết cấu nắp ổ………………………………………………….58 IIMột số chi tiết khác ………………………………………………60 1Cửa thăm……………………………………………………...60 2Nút thông hơi…………………………………………………61 3Nút tháo dầu…………………………………………………..61 4Kiểm tra tra mức dầu ………………………………………...61 5Chốt định vị…………………………………………………...61 6Ống lót và nắp ổ………………………………………………62 7bulông vòng…………………………………………………..62 Phần VII:Bôi trơn hộp giảm tốc………………………….63 Phần VIII:Xác định và chọn các kiểu lắp………………..64 Phần IX: Tài liệu tham khảo……………………………..67
MỤC LỤC: Phần 1: tính tốn động học I -chọn động cơ………………………………………………………… -Chọn động điện chiều……………………………………….3 –điều kiện chọn động cơ…………………………………………… II-phân phối tỷ số truyền…………………………………………………5 1-xác định tỷ số truyền chung………………………………………….5 2-tính tốn cấc thơng số hình học…………………………………… Phần 2- thiết kế hộp giảm tốc bánh côn trụ cấp……8 I-chọn vật liệu ………………………………………………………… II-Xác định ứng suất cho phép………………………………………… III-Tính truyền bánh thẳng…………………………… 10 1-Xác định chiều dài ngồi…………………………………… 10 2-Xác định thơng số ăn khớp……………………………………….10 3-kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc…………………………………… 11 4-kiểm nghiệm độ bền uốn………………………………………….13 5-kiểm nghiệm tải………………………………………… 14 6-thơng số kích thước truyền cấp nhanh…………………… 15 IV- Tính truyền bánh trụ nghiêng…………………………… 16 1-chọn vật liệu………………………………………………………16 2-Xác định thông số truyền………………………………….16 3-kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc…………………………………… 17 4-kiểm nghiệm độ bền uốn………………………………………… 19 5-kiểm nghiệm tải……………………………………………20 6-thông số kích thước truyền cấp nhanh…………………… 20 7-điều kiện bơi trơn………………………………………………….20 Phần 3-tính tốn thiết kế truyền xích…………………21 I-chọn loại xích…………………………………………………… 21 II- Xác định thơng số xích truyền………………… 21 1-Xác định số đĩa xích…………………………………………21 2-Xác định bước p …………………………………………….21 3-tính sơ khoảng cách trục:………………………………………22 4-Xác định số mắt xích x……………………………………………22 III- Kiểm nghiệm xích độ bền…………………………………… 23 IV -Tính đường kính đĩa xích……………………………………… 23 1-Đường kính vịng chia đĩa xích……………………………………23 2-Xác định đường kính đỉnh đĩa xích……………………………….24 3-Xác định đường kính vịng đáy……………………………………24 Page 8/31/2023 V - Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc………………………… 24 VI - Các lực tác dụng lên trục………………………………………25 Phần IV: Tính tốn thiết kế trục………………………….25 I - Chỉ tiêu tính tốn…………………………………………………25 II- Trình tự thiết kế………………………………………………… 25 1-Xác định sơ đồ đặt lực………………………………………….26 2-Tính sơ đường kính trục…………………………………….28 3-Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực……… 28 4-Tính tốn cụ thể……………………………………………… 30 Phần V: Tính chọn ổ lăn…………………………………50 I-Tính ổ theo trục 1…………………………………………………50 1-chọn loại ổ lăn……………………………………………… 50 2-chọn kích thước ổ lăn a-chọn ổ lăn theo khả tải động 50 b-chọn ổ lăn theo khả tải tĩnh….53 II-Tính ổ theo trục 2…………………………………………………53 1-chọn loại ổ lăn…………………………………………………54 2-chọn kích thước ổ lăn a-chọn ổ theo khả tải động…….54 b-chọn ổ theo khả tải tĩnh… 56 II-Tính ổ theo trục 3…………………………………………………56 1-chọn loại ổ lăn…………………………………………………56 2-chọn kích thước ổ lăn a-chọn ổ theo khả tải động……56 b-chọn ổ theo khả tải tĩnh…… 58 Phần VI:Kết cấu vỏ hộp……………………………… 58 I-Vỏ hộp…………………………………………………………… 58 1-Tính kết cấu vỏ hộp……………………………………………58 2-Kết cấu bánh …………………………………………….58 3-Kết cấu nắp ổ………………………………………………….58 II-Một số chi tiết khác ………………………………………………60 1-Cửa thăm…………………………………………………… 60 2-Nút thông hơi…………………………………………………61 3-Nút tháo dầu………………………………………………… 61 4-Kiểm tra tra mức dầu ……………………………………… 61 5-Chốt định vị………………………………………………… 61 6-Ống lót nắp ổ………………………………………………62 7-bulơng vịng………………………………………………… 62 Phần VII:Bơi trơn hộp giảm tốc………………………….63 Phần VIII:Xác định chọn kiểu lắp……………… 64 Phần IX: Tài liệu tham khảo…………………………… 67 Page 8/31/2023 Phần1: Tính tốn động học I- chọn động Chọn động công việc q trình tính tốn thiết kế chi tiết máy Việc chọn động phù hợp có ảnh hưởng nhiều đến công việc sau Đặc biệt vẽ chi tiết 1* Chọn động điện chiều a Xác định công suất đặt trục động : Pđc *Điều kiện để chọn công suất động là: Pđc>Pyc Trong Pyc=Ptd= Pct * với Pct công suất trục công tác *Do truyền có tải đối xứng sử dụng truyền xích nên ta có Pct= 2* F *v 1000 Do lực kéo băng tải 2F=9200 N vận tốc băng tải v=0.45 m/s Vậy Pct= 9200 * 0.45 =4.14 1000 kw *Hiệu suất truyền động n i ot2 * x2 * ol3 * brt * brc * k i 1 Với ot hiệu suất ổ trượt ol hiệu suất ổ lăn x hiệu suất truyền xích kn hiệu suất khớp nối brt hiệu suất bánh trụ brc hiệu suất bánh côn bảng Hiệu suất Số lượng Page Giá trị 8/31/2023 ot 1 ol x kn brt brc 0.985 0.993 0.93 0.99 0.97 0.96 Vậy ta có: = 0.9852*0.9933*0.932*0.99*0.97*0.96 = 0.76 *Hệ số tải trọng tương đương : = n Pi t i * i 1 P1 t ck n Ti t i * i 1 T t ck Pyc *nđb nsb *Tk/Tdn >Tmm/T1=1.5 Dựa vào bảng P1-3 trang 236 sách “ tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí” tập (TK1) Ta chọn loại động có nđb=1500 v/ph pyc=4.68 kw bảng Kí hiệu động Cơng suất động (kw) Số vòng quay động (v/ph) Tỷ số 4A112M4Y3 5.5 kw 1425 v/ph Tk/Tdn=2.0 Do Pđc>Pyc & Tk/Tdn>Tmm/T1=1.5 Nên động 4A112M4Y3 thoả mãn yêu cầu II- Phân phối tỷ số truyền 1* Xác định tỷ số truyền chung 1425 uch= nđc/nct = 24.58 =57.97 lại có uch=uh*ung chọn trước tỷ số truyền truyền xích suy tỷ số truyền 57.97 uh= ung=3 =19.3 *xác định u1,u2 với u1 tỷ số truyền cặp bánh côn (cấp nhanh) u2 tỷ số truyền cặp bánh trụ (cấp chậm) ta chọn Kbe=0.3 bd2=1.2 [K01]= [K02] Ck=1.1 Page 8/31/2023 2.25 * bd * K 02 2.25 * 1.2 = 1 0.3 * 0.3 =12.9 1 K be * K be * K 01 k= k * C k3 12.9 * 1.13 17.1 từ đồ thị h3.21(TK1) ta tìm U sb U 4.7 U 4.1 57.97 ta tính lại Ung= U *U = 4.7 * 4.1 3.01 2*Tính tốn thơng số hình học Ngun tắc Pi :tính từ trục cơng tác trục động Ni:tính từ trục động đến trục cơng tác *Tính cơng suất trục Ta có: Công suất trục công tác Pct=4.14 kw P 4.14 ct Công suất trục III :P3= 0.985 * 0.93 =4.52 kw ot x P 4.52 Công suất trục II :P2= * 0.97 * 0.993 4.69 k w brt ol P 4.69 :P1= * 0.97 * 0.96 5.04 kw brt brc Công suất trục động Công suất trục I P 5.04 P’đc= * 0.993 * 0.99 5.13 kw ol kn *Tính số vịng quay trục Ta có : Số vòng quay trục động là:nđc =1425 v/ph ndc Số vòng quay trục I là: n1= Ukn nđc=1425 v/ph n 1425 Số vòng quay trục II là: n2= u 4.7 303.2 v/ph n 303.2 Số vòng quay trục III :n3= u 4.1 73.95 v/ph Số vòng quay trục công tác là: n3 nct= Ung 73.95 3.01 =24.58 v/ph *Tính mơmen xoắn trục Ta có: Trên trục động cơ: Page 8/31/2023 Pdc' 5.13 9.55 * 10 * 34380 N.mm Tđc=9.55*10 * n dc 1425 P1 5.04 Trên trục I là: T1=9.55*106* n 9.55 *10 * 1425 33776.8 N.mm P2 4.69 Trên trục II là: T2=9.55*106* n 9.55 * 10 * 303.2 147722.6 N.mm P 4.52 Trên trục III là: T3=9.55*106* n 9.55 *10 * 73.95 583718.7 N.mm Trên trục công tác: Pct Tct=9.55*106* nct 9.55 * 10 * 4.14 1608502.8 24.58 N.mm Vậy ta có bảng sau: trục tỷ số truyền Cơng suất P kw số vòng n v/ph Momen xoắn T N.mm trục đc Trục I Uk=1 Trục II U1=4,7 Trục III U2=4,1 Trục Công tác Ux=3,01 5.13 5.04 4.69 4.52/2 4.14 1425 1425 303.2 73.95 24.58 34380 33776.8 147722.6 583718.7/2 1608502.8 Phần II: Thiết kế hộp giảm tốc bánh côn trụ cấp *Số liệu đầu vào P1=5.04 kw P2=4.69 kw Page 8/31/2023 n1=1425 v/ph n2=303.2 v/ph uh=19.3 ta tìm u1=4.7 u2=4.1 lh=18000 tải trọng thay đổi theo sơ đồ I- Chọn vật liệu Do u cầu đặc biệt nên theo 6.1 (tr90 TK1) Bánh nhỏ: thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB=241…285 ch1=580 Mpa Có b1=850 Mpa Bánh lớn: thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB=192…240 ch1=450 Mpa Có b1=750 Mpa II - Xác định ứng suất cho phép Theo bảng 6.2(tr94 TK1) với thép tơi cải thiện đạt độ rắn HB=180…350 ta có H0 lim 2 HB 70 H 1.1 F0 lim 1.8HB F 1.75 Chọn dộ rắn bánh nhỏ HB1 =245 Chọn dộ rắn bánh nhỏ HB2 =230 Khi H lim F lim H lim F lim * 245 70 560 Mpa 1.8 * 245 441Mpa * 230 70 530 Mpa 1.8 * 230 414 Mpa H0 lim & F0 lim ứng suất tiếp xúc cho phép ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì sở NHO số chu kì thay đổi ứng suất sở thử uốn NHO1=30*HB2.4 =30*2452.4 =1.6*107 NHO2=30*HB2.4 =30*2302.4 =1.39*107 số chu kì thay đổi ứng suất tương đương T t NHE =60c* i * i ti Tmax n1 T NHE2 =60c* u * t i * i Tmax t * i ti =60*1*1425/4.7*18000*(13*4/8+0.73*4/8) =21.99*107 >NHO2 Page 8/31/2023 Do hệ số tuổi thọ KKL2=1 Do NHE2 < NHE1(u2 NHO1 KHL1=1 chọn sơ ZR ZV Zxl=1 theo 6.1a ta có [ H1]= oHlim1*KHL1/ H=560/1.1=109 Mpa [ H2]= oHlim2*KHL2/ H=530/1.1=481.8 Mpa *với cấp nhanh sử dụng thẳng & NHE1 > NHO1 => KHL=1 [ H]’=min([ H1]; [ H2])= [ H2]=481.8 Mpa *với cấp chậm sử dụng nghiêng Theo 6.12 ta có [ H]=1/2*([ H1]; [ H2])=(509+481.8)/2=495.4 KFL2=1 Do u2 NFE2< NFE1 => NFE1> NFO =>KFL1=1 ứng uốn cho phép : - S F hệ số an tồn tính uốn Theo bảng 6.2[1]/92: S F =1,75 - YR hệ số xét đến ảnh hưởng độ nhám mặt lượn chân - YS hệ số xét đến độ nhạy vật liệu tập trung ứng suất - K XF hệ số xét đến kích thước bánh ảnh hưởng đến độ bền uốn chọn sơ YR.YS.KxF=1 [ F]= oFlim*KFC*KFL/SF với KFC hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải tải quay chiều nên KFC=1 [ F1]=441*1*1/1.75=252 Mpa [ F1]=414*1*1/1.75=236.5 Mpa *ứng suất tải cho phép [ H]max =2.8min ( ch1; ch2)=2.8 ch2 =2.8*450=1260 Mpa Page 8/31/2023 [ F1]max=0.8 [ F1]max=0.8 =0.8*580=464 Mpa ch2=0.8*450=360 Mpa ch1 III – Tính truyền bánh thẳng 1/ Xác định chiều dài ngồi Cơng thức thiết kế -Theo CT6.52a[1]/110: Re K R u T1 K H / (1 K be ) K be u H Trong đó: + K R hệ số phụ thuộc vào vật liệu bánh loại Với truyền động bánh răng thẳng có: K R 0,5 K d =0,5.100=50(MPa1/3) + K H hệ số kể đến phân bố không tải trọng + K be hệ số chiều rộng vành răng: u1 4 7,chọn K be =0,25=> K be * u1 0.25 * 4.7 0.67 K be 0.25 +Theo bảng 6.21[1]/111, trục lắp ổ đũa ,tra truy hồi ta có: K H =1,14 Re=50 4.7 * 33776.8 * 1.14 1 0.25 * 0.25 * 4.7 * 481.8 =137.69 mm 2/ Xác định thông số ăn khớp: -Số bánh nhỏ: de1=2*Re/ u12 = * 137.69 57.30 mm tra bảng 6.22[1]/112=>Z1p=15 Với HB