CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
Chọn động cơ điện
1.1.1 Chọ n hiệu suấ t hệ thố ng
Theo bảng 2.3 [1], ta chọn hiệu suất bộ truyền như sau:
1.1.2 Tính toán công suất cần thiết
Vì tải trọng phân bố theo bậc
Công suất cần thiết là = đ = , , = 10.54
1.1.3 Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ
Số vòng quay trục công tác
Tỉ số truyền chung của hệ : uch = ux.uhgt
Trong đó, uhgt = 8 ÷ 40: Tỉ số truyền hộp giảm tốc, theo bảng 2.4[1] ux = 2 ÷ 5: Tỉ số truyền của xích, theo bảng 2.4[1]
Số vòng quay sơ bộ động của động cơ : (Công thức 2.18 tài liệu (1) trang 21) nsb = uch.nlv =(16 ÷ 200) 105,04 80,64 ÷ 21008 vòng/phút
1.1.4 Chọn động cơ điện và thông số động cơ
- Chọn động cơ điện thỏa điều kiện
- Ta chọn động cơ: Phụ lục bảng P1.3[1]
1.1.4 Phân phối tỷ số truyền
Tỷ số truyền thực sự
Chọn tỉ số truyền hộp giảm tốc uhgt= 10
Chúng tôi lựa chọn tỉ số truyền cho các cấp bánh răng dựa trên ba tiêu chí chính: khối lượng tối thiểu, momen quán tính thu gọn tối thiểu và thể tích của các bánh lớn ngâm trong dầu tối thiểu.
Dựa vào bảng 3.1 [1], ta chọn unhanh = 3,58, ucham = 2,79
Tỉ số truyền bộ truyền xích: ux = = , = 2,767
Tính toán các đặc tính của bộ truyền
1.2.1 Công suất trên các trục
Vân tốc quay(vg/ph) cos %
Công suất trên trục động cơ:
1.2.2 Số vòng quay trên các trục
Số vòng quay trên tr ục 1:
Số vòng quay trên trục 2:
Số vòng quay trên trục 3:
1.2.3 Tính momen xoắn trên các trục
1.2.4 Bảng thông số Động cơ 1 2 3 Công tác
THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
Thông số đầu vào
Tính toán
Vì tỉ số vòng quay thấp, tải trọng va đập nhẹ ta chọn loại xích ống con lăn
Dựa vào bảng 5.4 tải liệu [1], với u = 2,767, chọn số răng xích nhỏ = 25, do đó số răng xích lớn = u x = 25.2,767 = 69,175 , > nên = = 1 Ứng suất tiếp xúc cho phép
= , khi tôi cải thiện = 1,1, đó
= 0,5 = 498,18 MPa ≤ 1,25 Ứng suất uốn cho phép
= với = 1 do quay 1 chiều , = 1,75 tra bảng 5.3 [3]
Tính toán cấp nhanh
Theo bảng 6.6 [1], do bánh răng nằm không đối xứng các ổ trục nên = 0,25…0,4
Chọn = 0,25 theo tiêu chuẩn Khi đó = + = ,,+ = 0,573
Theo bảng 6.7 [1], ta chọn = 1,04 , = 1,07: Hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đồng đều trên chiều rộng vành răng
Khoảng cách trục bộ truyền bánh răng được xác định:
Với T=T1/2, Theo tiêu chuẩn ta chọn 5 mm
Theo tiêu chuẩn ta chọn = 1,5
Suy ra số răng bánh bị dẫn, = 3,58.36 = 128,88, Lấy = 129 ă
Tỉ số truyền tính lại = = 3,583 , Sai số ∆ = |,−,| , 100 = 0,08 % < 2…3% ,
Góc nghiêng răng = + = ,+ . = 8,1°( thỏa mãn điều kiện
= m = 1,5.125 cos 8,1° = 189,4 Đường kính vòng đỉnh
= 2m = 189,4 2.1,5 = 192,4 Đường kính vòng đáy d f = d 2,5m = 54,542,5.1,5 = 53,79 d f = d 2,5m = 189,42,5.1,5 = 188,65 Đường kính vòng lăn bánh nhỏ:
Kiểm tra ứng suất tiếp xúc Ứng suất tiếp tính toán được xác định bởi công thức: = +
Vận tốc vòng bánh răng v = . = .,. = 8,758 m/s , Theo bảng 6.13 [1] ta chọn cấp chính xác bộ truyền là 8
Trong đó theo bảng 6.15.Theo bảng 6.16. = 0,002 = 56
Do đó theo công thức 6.14:
Theo 6.39 [1] Hệ số tải trọng tính = = 1,04.1,103 1,11 = 1,273
Thay các giá trị vừa tính được vào công thức
Kiểm tra ứng suất tiếp xúc Ứng suất tiếp tính toán được xác định bởi công thức: = +
Trong đó: Hệ số xét đến hình dạng bề mặt tiếp xúc theo công thức 6.87 [2]
Hệ số ảnh hưởng của tổng chiều dài tiếp xúc theo công thức 6.88 [2]
Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép
Theo 6.1 [1] với v=5,79 m/s, = 0,85. , = 0,85.5,79 , = 1,01; với cấp chính xác động học là 8, chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 7 Hệ số ảnh hưởng độ nhám bề mặt:
= 0,95 , với d a mm => mm => mm => mm => mm => , ta được: = 0,976; = 0.88; = 0.856; = 0.85; = 0.798; = 0.81; = 0.81 = 0.78 = 0.76 = 0.842 = 0.786 = 0.753
Bảng 4.2 Trị số của các mối lắp có độ dôi
Tiết diện dmm Rãn do do S then
Nhận xét : Tất cả hệ số an toàn đều lớn hơn [s]=1.5÷2,5, Thõa mãn điều kiện bền mỏi
Tính kiểm nghiệm độ bền của then
Với các tiết diện dùng mối ghép then, ta tiến hành kiểm nghiệm mối ghép về độ bền dập và độ bền cắt
Tính và chọn theo tiêu chuẩn ta có chiều dài then được cho trong bảng
Ta có bảng kiểm nghiệm then như sau:
Bảng 4.3 : Bảng kiểm nghiệm then về độ bền
Theo bảng 9.5[1] với tải trọng tĩnh, va đạo nhẹ, dạng lắp cố định:
Suy ra, = 100 MPa và = 20÷30MPa
Vậy tất cả các mối ghép then đều đảm bảo yêu cầu về độ bền dập và độ bền cắt
Tiết diện dmm bxh t T MPa MPa
TÍNH TOÁN CHỌN Ổ
Chọn ổ trên trục II
Đường kính trục = 35 mm, số vòng quay = 812 (vòng/phút)
Ta chọn ổ bi đũa trụ ngắn cỡ trung bình hẹp theo phụ lục P2.8[1]:
Bảng 5.2 : Thông sô ổ được chọn cho trục II
Kí hiệu ổ dmm Dmm Bmm CkN kN
Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ 0 :
Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ 1 :
Vì = nên ta tính toán chọn ổ
5.2.2 Kiểm tra khả năng tải động của ổ
Tải trọng động quy ước:
X = 1,Y = 0 do và cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn nên = 0 )
Hệ số ảnh hưởng nhiệt độ < 100 ∘ : = 1
Vớim = 10/3 là bậc của đường cong mỏi đối với ổ đũa
L : tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay:
Khả năng tải động của ổ được đảm bảo
Khả năng tải tĩnh của ổ được đảm bảo
Chọn ổ trên trục III
Đường kính trục = 50 mm, số vòng quay = 291 (vòng / phút)
Ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy cỡ trung theo phụ lục P2.7[1]:
Bảng 5.3 : Thông số ổ được chọn cho trục III
Kí hiệu ổ dmm Dmm Bmm CkN kN
Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ 0 :
Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ 1:
Vì < nên ta tính toán chọn ổ cho ổ 1
5.3.2 Kiểm tra khả năng tải động của ổ
Tải trọng động quy ước:
X = 1,Y = 0 (do và cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn nên = 0 )
Hệ số ảnh hưởng nhiệt độ⇒ = = 5800,28 < 100 N ∘ : = 1 = 1×1× 4833,570× 1×1.2
Vớim = 3 là bậc của đường cong mỏi đối với ổ bi
L : tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay:
Khả năng tải động của ổ được đảm bảo
Khả năng tải tĩnh của ổ được đảm bảo
Kích thước cơ bản của nối trục vòng đàn hồi, tra Bảng 16.10a [2] d D d
Kích thước cơ bản của vòng đàn hồi tra theo Bảng 16.10b [2]
- Điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi
- Điều kiện sức bền của chốt
= 2…4 : Ứng suất dập cho phép của vòng cao su
= 60…80 : Ứng suất cho phép của chốt
THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ
Vỏ hộp giảm tốc và thiết kế
Vỏ hộp giảm tốc đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì vị trí tương đối giữa các chi tiết và bộ phận máy, đồng thời chịu tải trọng từ các chi tiết lắp trên vỏ Ngoài ra, vỏ hộp còn chứa dầu bôi trơn và bảo vệ các chi tiết khỏi bụi bẩn Vật liệu chế tạo vỏ hộp là gang xám GX15-32.
Chọn bề mặt lắp ghép giữa nắp hộp và thân hộp đi qua các trục để lắp các chi tiết thuận tiện và dễ dàng hơn
Bề mặt lắp nắp và thân được cạo sạch hoặc mài, để lắp sít, khi lắp có một lớp sơn lỏng hoặc sơn đặc biệt
Mặt đáy hộp giảm tốc nghiêng về phía lỗ tháo dầu với tốc độ dốc khoảng1 ∘
Qua quá trình tính toán ta được kết quả dưới đây
Bảng 6.1 : Bảng số liệu tính toán thiết kế
Tên gọi Biểu thức Giá tr ị
Kích thướ c gối tr ục
Khe hở giữa các chi tiết
Vỏ hộp giảm tốc có vai trò quan trọng trong việc duy trì vị trí tương đối giữa các chi tiết máy, đồng thời chịu tải trọng từ các bộ phận lắp trên vỏ Nó cũng chứa dầu bôi trơn và bảo vệ các chi tiết khỏi bụi bẩn Vật liệu sử dụng cho vỏ hộp là gang xám GX15-32.
Chọn bề mặt lắp ghép giữa nắp hộp và thân hộp đi qua các trục để lắp các chi tiết thuận tiện và dễ dàng hơn
Bề mặt lắp nắp và thân được cạo sạch hoặc mài, để lắp sít, khi lắp có một lớp sơn lỏng hoặc sơn đặc biệt
Mặt đáy hộp giảm tốc nghiêng về phía lỗ tháo dầu với tốc độ dốc khoảng1 ∘
Các chi tiết liên quan đến kết cấu vỏ hộp
Chọn bulong vòng theo khối lượng hộp giảm tốc và khoảng cách giữa các trục Với:
× = 125×160 mm, trọng lượng hộp giảm tốc khoảng300 kg Kích thước bulong vòng như sau:
Loại renM12, các kích thước cơ bản:
6.2.3 Kích thước gối trục Đương kính ngoài và tâm lô vit
Bảng 6.3 : Đường kính ngoài và tâm lỗ vít của các trục
Nắp ổ trục Dmm D mm D mm Z Loại bulong
Vòng chắn dầu Để ngăn mỡ trong bộ phận ổ với dầu trong hộp:
Chốt định vị có dạng hình cônd = 8 mm, chiều dàil = 45 mm
Bảng 6.4 :Bảng kích thước chốt định vị d c 1
Khi hoạt động, nhiệt độ trong hộp tăng cao, vì vậy cần sử dụng nút thông hơi để giảm áp suất và điều hòa không khí bên trong và bên ngoài Nút thông hơi thường được lắp đặt trên nắp cửa thăm hoặc ở vị trí cao nhất của nắp hộp Kích thước của nút thông hơi có thể tham khảo trong bảng 18.6.
Sau một thời gian sử dụng, dầu bôi trơn trong hộp có thể bị bẩn do bụi và hạt mài, hoặc bị biến chất, vì vậy cần thay dầu mới Để thực hiện việc thay dầu, bạn có thể sử dụng lỗ tháo dầu ở đáy hộp để tháo dầu cũ ra.
Lúc làm việc lỗ được bịt kín bằng nút tháo dầu Kích thước nút tháo dầu trabảng 18.7, nút tháo dầu trụ
Dùng kiểm tra dầu trong hộp giảm tốc Vị trí lắp đặt nghiêng 30° so với mặt bên, kích thước theo tiêu chuẩn.
DUNG SAI LẮP GHÉP
Bảng dung sai lắp ghép bánh răng m
Qua quá trình tính toán và chọn lựa ta được bảng dung sai dưới đây
Bảng 7.1 : Thông số dung sai lắp ghép của bánh răng
Bảng dung sai lắp ghép ổ lăn ( m
Qua quá trình tính toán và chọn lựa ta được bảng dung sai dưới đây
Sai lệch giới hạn trên Sai lệch giới hạn dưới N S
Bảng 7.2 : Thông số dung sai lắp ghép của ổ lăn
Mối lắ p Sai lệch giới hạn trên
Sai lệch giới hạn dưới N N S S
Bảng dung sai lắp ghép then ( m
Qua quá trình tính toán và chọn lựa ta được bảng dung sai dưới đây
Bảng 7.3 : Thông số dung sai lắp ghép của then
Kích thước tiết diện then
Sai lệch giới hạn chiều rộng rãnh then Chiều sâu rãnh then
Sai lệch giới hạn trên trục
Sai lệch giới hạn trên bạc