Thiết kế hộp giảm tốc hai cấp khai triển

ĐỒ ÁN CTM TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD:Th.S DIỆP BẢO TRÍ LỜI NĨI ĐẦU Đồ án chi tiết máy ba đồ án quan trọng sinh viên ngành khí chế tạo máy Đồ án thể kiến thức sinh viên vẽ kĩ thuật, dung sai lắp ghép sở thiết kế máy, giúp sinh viên làm quen với cách thực đồ án cách khoa học tạo sở cho đồ án Được phân cơng Thầy, nhóm chúng em thực đồ án Thiết kế Hộp Giảm Tốc Hai Cấp Khai Triễn để ôn lại kiến thức để tổng hợp lý thuyết học vào hệ thống khí hồn chỉnh Do yếu tố thời gian, kiến thức yếu tố khác nên chắn có nhiều sai sót, mong nhận nhận xét quý báu Thầy Xin cám ơn Thầy hướng dẫn giúp đỡ chúng em hồn thành đồ án này! SVTH: Nhóm 12 Nguyễn Văn San Nguyễn Đình Hưng Quốc Nguyễn Chánh Nguyên SVTH: NHÓM 12 ĐỒ ÁN CTM TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD:Th.S DIỆP BẢO TRÍ PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN I.CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN: Xác định cơng suất động cơ: Ta có p đm  plv M Công suất làm việc:  Ti   i 1  Tmax n n Plv=Pt t   t i  8.7kw i 1 Hiệu suất chung hệ thống:  ht  đ  brn  brt  ol  kn Từ bảng 3.3 trang 89 tài liệu [1] ta có: */Hiệu suất truyền đai: ηđ = 0,95 */Hiệu suất cặp bánh trụ nghiêng: ηbrn = 0,96 */Hiệu suất cặp bánh trụ thẳng: ηbrt = 0,96 */Hiệu suất cặp ổ lăn : ηol = 0,99 */Hiệu suất khớp nối ηkn = 0,99 */Hiệu suất cặp ổ lăn : ηol = 0,99 =>  c 0.95.0.96.0.96.0.99 3.0.99.0.99 0.8326 Công suất cần thiết trục động điện: Pđm  8.7 10.45 0.95.0.96.0.96.0.99 3.0.99.0.99 Chọn động cơ: Chọn động 4A132M4Y3 có P = 11KW , n=1458 v/p SVTH: NHÓM 12 ĐỒ ÁN CTM TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD:Th.S DIỆP BẢO TRÍ II.KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN MỞ MÁY  Từ chọn động ta có  Để động chạy  Theo sơ đồ tải trọng Tk 2.2 Tdn Tmm T  k  2 T Tdn Tmm T  2 T 0.5T III.PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN: Tỷ số truyền Tỷ số truyền chung hệ thống: i n dc 1458  16,2 nirk 90 i=iđ ibrt ibrn Chọn trước iđ=3  ibrt  ( đai thang ) I 16.2  2,12 6  ibrn 1,2.2,12 2.54 Công suất,moment số vịng quay trục: Cơng suất: p1  p dc nd nkh nol 16.45.0.95.0.99 9.63kw p  p1 nbr nol 9.63.0.996.0.99 9.15kw p  p nbr nol 9.15.0.96.0.99 8.7 kw Số vòng quay: n1  n dc 1458  486 id n2  n1 486  191.3 ibrn 2.54 n3  n 191.3  90 ibrt 2.12 SVTH: NHÓM 12 ĐỒ ÁN CTM TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD:Th.S DIỆP BẢO TRÍ Mômen xoắn trục: T dc =9,55.10 Pdc 11 =9,55 10 = 72051 (Nmm) N dc 1458 T =9,55.10 P1 9,63 =9,55 10 = 189231,5 (Nmm) N1 486 T =9,55.10 P2 9,15 =9,55 10 191,3 = 456782,5 (Nmm) N2 T =9,55.10 P3 8,7 =9,55 10 = 923166,7 (Nmm) N3 90 Trục Động Thông số Tỷ số truyền Công suất (kW) Số vịng quay (vg/ph) Mơmen T (Nmm) SVTH: NHĨM 12 i =3 đ I II i =2,54 bn III i =2,12 bt 11kw 9,63kw 9,15kw 8,7kw 1458 486 191 90 72051 189231,5 456782,5 923166,7 ĐỒ ÁN CTM TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD:Th.S DIỆP BẢO TRÍ PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY II.1 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG:  Điều kiện làm việc:quay chiều ,làm việc hai ca, tải va đập nhẹ TÍNH TỐN THIẾT KẾ: 1.Chọn loại đai : Ta có P = 11KW , n=1458 v/p Ta có T1= 955.R1 9550.9.63  63.08 Nm n 1458 Từ T1 theo bảng 13.5[3],ta chọn đai thường tiết diện Б có d1min=125  d1= 150 Và Đai thang hình thang có tiết diện YO có d1min=63 Ta có d1 1.2 d1min=6,3.1,2=7,56 mm Ta lấy d lớn để tăng hiệu suất vá tuổi thọ đai nên ta chọn đai thang thường có tiết diện Б Đường kính bánh đai nhỏ: d1 = 1,2dmin = 1,2.150 = 180(mm) Theo tiêu chuẩn (trang 148 [3]) ta chọn : d1 = 180 mm 3.Vận tốc đai: v  d1 n1  150.1458  11.45  25m / s 60000 60000 4.Đường kính bánh đai lớn: d2=d1.u(1-  )=150.3(1-0.02)=441mm Với ε = 0,02 : hệ số trượt tương đối Theo tiêu chuẩn chọn d2 = 450 mm SVTH: NHĨM 12 ĐỒ ÁN CTM TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD:Th.S DIỆP BẢO TRÍ 5.Tỷ số truyền: Tỷ số truyền thực tế : u tt  d2 450  3.06 d1 (1   ) 150.(1  0.02) Sai lệch so với trước: 4%  ( u tt  u 3.06  ).100% ( ).100% 2%  4% ( hợp lý) u Vì ud=3 mà theo bảng 4.14/60 [1],ta có a/d2=1  a = d2 = 450 dk = 2(d1+d2)  a  0.55(d1+d2) + h = 2(450 + 150)  a  0.55(150 +450) +10.5 6.Chiều dài đai: L 2a  0.5 (d1  d )  ( d  d1 ) 1892.5 4a Từ bảng 4.13 trang 59 [1]  L = 1900 7.Số vòng chạy đai 1s: v 11.45 i  1000 6.1  10v / s l 1892.5 Điều kiện thỏa 8.Tính lại khoảng cách trục a:  ( d1  d ) a  [ L   (d  d )  [ L   2( d  d ) 1 3,14.600  [1900  3,14.(600) ]  [1900  ]  2.300 454 2 Ta có amin = a – 0,015.L = 454 – 0,015.1900 = 425,5 mm amax = a + 0,03L = 454 + 0,03.1900 = 511 mm Giá trị a thỏa mãn khoảng cho phép 10.Góc ơm α1 bánh đai nhỏ: SVTH: NHĨM 12 10 ĐỒ ÁN CTM TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ  180  GVHD:Th.S DIỆP BẢO TRÍ (d  d1 )  57 142,35  120 Thõa điều kiện a Đây đai thang thường chất liệu sợi tổng hợp 11.Số dây đai Z: Z  p0  p1 k d ([ p ].c cl cu c z 2,25  3,38 11  3,097 ( theo bảng 4.19/62[1]) 10 Với:  Hệ số xét ảnh hưởng góc ơm đai: Ta có  142,35  c 0,89  Hệ số xét ảnh hưởng vận tốc: Cv 1  0, 05  0, 01.v  1 1  0, 05  0, 01.13, 76  1 0,955  Hệ số xét ảnh hưởng tỷ số truyền: Cu 1,14 u = 2,92 > 2,5  Hệ số xét ảnh hưởng số dây đai:  P1 = 11KW  Po = 3,09 KW ( bảng 4.19 trang 62 [1]) P1 11  3,55 P0 3,091 chọn Z =  CZ = 0,9 (theo bảng 4.18/61[1])  Hệ số xét ảnh hưởng chế độ tải trọng: Cr =0,85 (bảng 4.8 [1] tải va đập nhẹ)  Hệ số xét ảnh hưởng chiều dài đai: Ta có L 0,85 thao bảng 4.16/61 chọn Cl = 0,86 L SVTH: NHĨM 12 11 ĐỒ ÁN CTM TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD:Th.S DIỆP BẢO TRÍ Ta có: Z  11.1,1 4,98 3,097.0,89.0,86.0,9.1,18 Chọn : Z =5 đai 12.Chiều rộng bánh đai: B  z  1 e  f Theo bảng 4.4 trang 130 [3] ta có : f = 12,5 ; b = 4,2 ; e = 19 Ta có : B = (5-1).19 + 2.12,5 = 101( mm) 13.Đường kính ngồi bánh đai nhỏ da1 = d1 + 2.h0 = 150+ 2.4,2 = 158,4 (mm) 14 Đường kính bánh đai lớn: da2 = d2 + 2.h0 = 450+ 2.4,2 = 458,4 (mm) 15.Lực căng ban đầu: Fo  780.P1.K d  Fv v.C z Với : *lực vòng Fv = qm.v2 Theo bảng 4.22 trang 64 [1] : qm =0,178 kg/m  Fv = 0,178.11,45 = 23,34 (N)  Lực căng đai Theo bảng 4.7 trang 55 [1] có : kđ = 1,1  780.11.1,1 F0   23,34 207,57 11,45.0,89.5 N 16.Lực tác dụng lên trục: SVTH: NHÓM 12 12 ĐỒ ÁN CTM TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Fr 2.F0 Z sin( SVTH: NHĨM 12 GVHD:Th.S DIỆP BẢO TRÍ 1 142,35 ) 2.207,57.5 sin( ) 1965 N 2 13 ĐỒ ÁN CTM TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD:Th.S DIỆP BẢO TRÍ PHẦN III THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG: A.CHON VẬT LIỆU VÀ TÍNH ỨNG SUẤT CHO PHÉP: 1.Chọn vật liệu: Vì truyền bôi trơn tốt nên dạng hỏng chủ yếu tróc rỗ bề mặt nên ta tính theo ứng suất tiếp xúc Do khơng có u cầu đặc biệt theo quan điểm thống hóa thiết kế ta chọn vật liệu cấp bánh sau: - Bánh nhỏ : thép 45 cải thiện ,dộ rắn HBI = 192÷240 ; σbI = 750MPa; σ=450MPa Chọn HB1 = 220 - Bánh lớn : thép 45 thường hóa ,độ rắn HBII = 170÷217 ; σbII = 600MPa ; σchII = 340MPa Chọn HB2 = 190 2.Xác định ứng suất tiếp xúc: Chọn độ rắn bánh nhỏ : HBI = 220 Chọn độ rắn bánh lớn : HBII = 190 3.Số chu kỳ làm việc sở : theo công thức 6.1 6.2: [ H ] ( H lim S H ).Z R Z v K xH K HL [ F ] ( F lim S F ).YR Ys K xF K FC K FL Trong đó: ZR -hệ số xét đến ảnh hưởng độ nhám bề mặt làm việc Zv - hệ xố xét đến ảnh hưởng vận tốc vòng KxH – hệ số xét đến ảnh hưởng kích thước bánh ăng YR – hệ số xét đến ảnh hưởng độ nhám bề mặt YS –hệ số xét đến độ hạy vật liệu tập chung ưngs suất KxF –hệ số xét đến kích thước bánh ảnh hưởng đến độ bền uốn Tính thiết kế, ta lấy sơ Z R Z V K xH 1 YR YS K xF 1 KFC – hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải, tải chiều nên KFC=1 SH, SF –hệ số an tồn tính tiếp xúc uốn tra bảng 6.2 ta có : SH=1,1; SF=1,75 SVTH: NHĨM 12 14