Đồ án hệ thống truyền động học kỳ 222 đề 3 thiết kế hệ thống truyền động thùng quay làm sạch ba via sau khi dập phương án số 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ – BỘ MƠN CƠ ĐIỆN TỬ  BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG HỌC KỲ 222 Đề 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THÙNG QUAY LÀM SẠCH BA VIA SAU KHI DẬP – PHƯƠNG ÁN SỐ Giảng Viên Hướng Dẫn: THÂN TRỌNG KHÁNH ĐẠT Mã mơn học: ME3145 Nhóm lớp: L02 Các Sinh Viên Cùng Thực Hiện Đồ Án – MSSV: 1/ HUỲNH ANH DUY – 2010997 2/ TRIỆU KHÁNH THI – 2010639 Giới thiệu sơ đồ hệ thống truyền động: Trục III Trục II Trục I Trục IV Hệ thống dẫn động gồm: 1: Động điện 2: Bộ truyền đai thang 3: Hộp giảm tốc bánh nghiêng cấp 4: Nối trục xích 5: Thùng quay Số liệu thiết kế: Lực vòng thùng, F(N): 1080 Quay chiều, làm việc ca Vận tốc vòng thùng, v(m/s): 2.4 (Làm việc 300 giờ/năm, giờ/ca) Đường kính thùng, D(mm): 590 Thời gian phục vụ, L(năm): Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 Phần I: TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ Xác định công suất động phân bố tỉ số truyền cho hệ thống truyền động Hiệu suất toàn hệ thống: ηch =ηđ ηbrt ηol ηkn=0.95 × 0.9 ×0.992 ×1=0.894 Trong đó: + ηđ hiệu suất truyền đai thang: 0.95 + ηbrt hiệu suất bánh trụ bánh nghiêng (hộp giảm tốc cấp): 0.96 (được che kín) + η ol hiệu suất cặp ổ lăn: 0.99 + η kn là hiệu suất nối trục đàn hồi: Công suất trục cơng tác: Pct = Fv 1080 × 2.4 = =2.592 kW 1000 1000 Công suất cần thiết động cơ: Pcth= Pct 2.592 = =2.9 kW ηch 0.894 Tỷ số truyền sơ cho truyền hệ thống: ut =uđt ubrt ukn =4 ×4 ×1=16 Trong đó: + uđt tỷ số truyền truyền đai thang: uđt =4 + ubrt tỷ số truyền truyền bánh trụ bánh nghiêng hộp giảm tốc cấp: ubrt =4 + uđt tỷ số truyền nới trục: ukn =1 Ta tính số vịng quay sơ động cơ: n sb =nct ut =78× 16=1248 vịng/phút Với n ct số vịng quay trục công tác (trục thùng quay) n ct= Ta tiến hành lựa chọn động điện Động điện cần chọn thỏa điều kiện { 60000 v (vòng/phút) πD { Pđc ≥ P cth P đc ≥2.9 kW ⇔ nđc ≈ n sb n đc ≈ 1248 vòng/ phút Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 Dựa vào bảng P1.1(1) (sách trịnh chất á), ta lựa chọn động kiểu K112M4 Kiểu Công suất Số vịng quay Hệ số cơng (kW) (vịng/phút) 3.0 1445 K112M4 Ta có tỉ số truyền thực: uch = suất IK I dn TK T dn 0.83 5.9 2.0 nđc 1445 = =18.526 nct 78 Giữ nguyên tỷ số truyền hộp giảm tốc uhgt =4 , ta tính lại tỷ số truyền truyền đai thang: uđt = u ch 18.526 = =4.6315 u hgt Lập bảng đặc tính: Cơng suất lên trục: P IV =P ct=2.592 P III= PIV 2.592 PIII 2.618 = =2.618 kW P II = = =2.727 kW ηol 0.99 ηbrt 0.96 Pđc =P I = PIII 2.727 = =2.900 kW ηđt ηđt 0.99 ×0.95 Số vòng quay trục: n I =nđc =1445 vòng/ phút n II = n đc nI nII 312 1445 = = =312 vòng / phútn IV =n III= = =78 vịng / phút uđt uđt 4.6315 uhgt Tính tốn momen xoắn lên trục: T I =30× 10 × Pđc 2.9 =30 ×10 × =19.16468 Nm=19164.68 Nmm π ×n đc π × 1445 T II =30 ×10 × T III =30 ×10 × T IV =30 ×10 × PI 2.727 =30 ×10 × =83.46452 Nm=83464.52 Nmm π × nI π ×312 P II 2.618 =30 ×10 × =320.51357 Nm=320513.57 Nmm π × nII π ×78 P ct 2.592 =30 ×10 × =317.33047 Nm=317330.47 Nmm π × nct π ×78 Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 Bảng đặc tính: Trục Đặc tính Cơng suất P (kW) Số vòng quay n (vòng/phút) Tỷ số truyền u Momen xoắn T (N.mm) I II III IV 2.9 2.727 2.618 2.592 1445 312 78 78 uđt =4.6315 19164.68 uhgt =4 83464.52 u=1 320513.57 Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 317330.47 Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 Phần II: TÍNH CHỌN BỘ TRUYỀN ĐAI THANG { Công suất P I =2.9 kW ; Thông số đầu vào: Số vòng quay n I =14 45 vịng / phút ; Tỷ sớ trùn uđ =4.6315 Xác định các thông số của đai và bộ truyền: Theo tiêu chuẩn ISO 5292: 1995 (GOST 1824.3-96) , hình 4.22 và bảng 4.3 & 4.4 - Giáo trình Cơ sở thiết kế máy - Nguyễn Hữu Lộc Ta chọn đai thang thường tiết diện A, có các thông số: b p=11 mm ; b o=1 mm ; h=8 mm ; y o =2.8 mm ; A 1=81 mm2 ; e=15 mm ; f =10 mm ; ho =3.3 mm ; γ =34 ° Theo bảng 4.13 - Giáo trình Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí tập 1, đường kính bánh đai nhỏ d 1=(100 ÷200) mm, chọn d 1=125 mm theo tiêu chuẩn dãy R20 Vận tốc đai v= π d n1 = π 125.1445 =9.458(m/s ) , nhỏ vận tốc tối đa cho 60000 60000 phép v max=25 m/ s Đường kính bánh đai lớn d 2=d u/( 1−ε ) Với ε =(0.01÷ 0.02)là hệ số trượt Chọn ε =0.02 ta đượcd 2=590.753 (mm) Theo tiêu chuẩn chọn d 2=600 mm Tỷ số truyền trung bình bộ tryền đai: utb =d2 /d 1=4.8 Sai lệch so với giá trị chọn trước: 3.63% < 4% Theo bảng 4.14 - Giáo trình Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí tập 1, Chọn sơ bộ khoảng cách trục a=0.9 d 2=540 mm Công thức chiều dài đai: L=2 a+ 0.5 π ( d 1+ d2 )+(d2 −d 1)2 / a=2323.283(mm) Theo tiêu chuẩn, chọn chiều dài đai L=2500 mm - Nghiệm số vòng chạy của đai một giây: −1 −1 i=v / L=9.458/2.5=3.78 s α =120 ° - Xác định số đai z: z > P1 Trong đó: [P o ]Cα C L Cu C z C v C r [P o ]=2 kW : Công suất có ích cho phép theo GOST 1284.3-96 Bảng 4.8 Giáo trình Cơ sở thiết kế máy - Nguyễn Hữu Lộc C α =1.24(1−e −α 1/ 110 )=0.885 : Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm đai C L =√ L/ L o=1.066 : Hệ số xét đến ảnh hưởng của chiều dài đai C u=1.14 :Hệ số xét đến ảnh hưởng của tí số truyền u C z =0.95 :Hệ số xét đến sự ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng của các dây đai C v =1−0.05(0.01 v −1)=1.005 : Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc C r=0.7 : Hệ số xét đến ảnh hưởng của chế độ tải trọng (Dao động nhẹ, làm việc ca ) → z>1.765 , chọn z=2 đai Tính chiều rộng các bánh đai và đường kính ngoài các bánh đai Chiều rộng bánh đai: B=(z−1)e +2 f =35(mm) Đường kính ngoài bánh đai nhỏ: d a 1=d 1+2 ho =131.6(mm) Đường kính ngoài bánh đai lớn d a 2=d 2+2 h o=606.6(mm) Lực căng đai ban đầu mỗi dây đai: F o=780 P1 K đ /(v C α z)+ F v Trong đó: K đ =1.2 là trị số của hệ số tải trọng động, theo bảng 4.7 - Giáo trình Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí tập F v =q m v 2=0.105 × 9.4582=9.393(N ) là lực căng lực ly tâm sinh q m=0.105 kg /m: Khối lượng một mét chiều dài đai theo bảng 4.22 - Giáo trình Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí tập Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 → F o =171.537(N ) Lực tác dụng lên trục : F r=2 zF o sin(α /2)=639.445(N ) Lực vòng có ích F t=1000 P1 /v =306.619(N ) → Lực vòng mỗi dây đai F ' t=F t /z=153.309 (N ) Lực nhánh căng: F 1=Fo + 0.5 F t =324.8465(N ) Lực nhánh chùng: F 2=F o−0.5 Ft =18.2275( N ) Kiểm tra các thông số của đai thang: Kiểm tra điều kiện chống trượt của đai: Với hệ số ma sát ước lượng f =0.2 , hệ số ma sát tương đương cho đai thang: f ' =f /sin( γ/ 2)=0.684 → f 'α1 F 't(e 2( e f ' α1 +1) −1) =113.512(N )< F o=171.537(N )(α ¿¿ tínhtheo đơn vịrad )¿ Vậy đai thỏa mãn điều kiện chống trượt trơn Kiểm tra điều kiện bền kéo : [σ o ¿ A ≥ F o Trong đó: [σ o ¿ là ứng suất căng ban đầu cho phép Đối với đai thang, chọn [σ o ¿=1.2 MPa A=z A1=2× 81=162 mm là diện tích mặt cắt ngang của bộ truyền đai →[σ o ¿ A=194.4 N > F o=171.537 N → thỏa điều kiện bền kéo Ứng suất lớn nhất một dây đai: σ max= f'α 1000(P I / z) e −6 y o × f 'α + ρ v 10 + E=5.752( MPa) vA d1 e −1 1 σr m ( ) 10 → Tuổi thọ đai là : σ max Lh = =13194.824( giờ ) 2× 3600i Trong đó: ρ ≈ 1100 kg/m là khối lượng riêng tùy theo vật liệu đai E=100 MPa là môđun đàn hồi của đai m=8 là số mũ đường cong mỏi đối với đai thang Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 σ r=9 MPa là giới hạn mỏi của đai thang Bảng đặc tính Thông số Kí hiệu Bánh đai dẫn Bánh đai bị dẫn Đai thang thường loại B Chiều dài đai L 2500 mm Khoảng cách trục a 636.26 mm Đường kính d d 1=125 mm d 2=¿ 600 mm Đường kính vòng ngoài da d a 1=131.6 mm d a 2=606.6 mm Lực căng đai ban đầu Fo 171.537 N Lực vòng có ích Ft 306.619 N Lực tác dụng lên trục Fr 639.445 N Phần III: Phần tính tốn truyền bánh trụ bánh nghiêng nằm hộp giảm tốc cấp III.1 Thơng số có: Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 - Ta có tỷ số truyền truyền bánh trụ bánh nghiêng uhgt =4 - Công suất đầu vào P3=P II =2.727kW - Số vòng quay bánh dẫn n1 =nII =312 vòng/phút - Số vòng quay bánh bị dẫn n2 =nIII =78 vịng/phút - Mơ men xoắn lên trục bánh dẫn T 1=T II =83464.52 N.mm - Thời gian làm việc Lh=1800 h III.2 Lựa chọn vật liệu làm bánh dẫn bị dẫn: Dựa vào bảng 6.1 6.2 sách tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí, ta lựa chọn sơ vật liệu làm bánh Thép 45: Kích thước Độ rắn Giới hạn Nhiệt S, mm, luyện khơng lớn Mặt Lõi răng Thường 80 hóa Giới hạn σ oHlim bền σ b, MPa chảy σ ch, MPa (MPa) 600 340 2HB + 70 HB 180 350 SH 1.1 σ oFlim (MPa) 1.8HB Dựa vào thơng số loại thép ta chọn độ cứng cho bánh nhỏ bánh lớn sau: - Độ cứng bánh dẫn HB1 = 200 - Độ cứng bánh bị dẫn HB2 = 180 III.3 Tính tốn thơng số truyền: III.3.1 Tính tốn ứng suất tiếp xúc cho phép ứng suất uốn cho phép: - Số chu kỳ làm việc sở: 2.4 N HO =30 HB =9.99× 10 chu kỳ N HO =30 HB 2.4 =7.76 × 10 chu kỳ N FO=N FO =N FO =4 ×106 chu kỳ - Số chu kỳ làm việc tương đương: N HE=N FE=N =60 cn Lh Trong đó: + c = số lần ăn khớp vòng quay Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 SF 1.75 Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 + n số vòng quay bánh + Lh=1800 h tổng thời gian làm việc hệ thống N FE =N HE =60 c n1 Lh=33.696× 10 chu kỳ 1 N FE =N HE =60 c n2 Lh =8.424 ×106 chu kỳ 2 - Giới hạn mỏi tiếp xúc: σ 0Hlim =2 HB +70 σ 0Hlim =470 MPaσ 0Hlim =430 MPa- Ứng suất tiếp xúc cho phép: [ σ H ]=σ 0Hlim [ σ H ]=σ 0Hlim ( ) K HL =427.27 MPa SH 1 ( ) K HL =390.91 MPa SH 2 Trong đó: + K HL =1 hệ số tuổi thọ bánh dẫn tính theo độ bền tiếp xúc N HE > N HO 1 + K HL =1 hệ số tuổi thọ bánh bị dẫn tính theo độ bền tiếp xúc N HE > N HO 2 [ σ H ]= ( [ σ H ]+ [ σ H ] 2 ) =409.09 MPa ≤ 1.25 [ σ H ]=1.25 [ σ H ]=488.6375 MPa => Thỏa điều kiện độ bền tiếp xúc cho phép - Giới hạn mỏi uốn: σ F lim ¿ =1.8 H B ¿ σ F lim ¿ σ F lim ¿ =360 MPa ¿ =324 MPa ¿ [ σ F ]=σ F lim ¿ 1 [ σ F ]=σ 0Flim 2 ( ( - Ứng suất uốn cho phép: K FC K F L SF ) =205.71 MPa¿ ) K FC K FL =185.14 MPa SF Trong đó: + K F L =1 hệ số tuổi thọ bánh dẫn tính theo độ bền uốn N F E > N F O 1 + K F L =1 hệ số tuổi thọ bánh bị dẫn tính theo độ bền n N F E > N F O 2 + K FC =1 hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải, hệ thống tính truyền quay chiều ( [ σ F ]= [ σ F ]+ [ σ F ] 2 ) =195.425 MPa III.3.2 Tính tốn sơ khoảng cách trục: Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 √ a w =K a ( u+1 ) Trong đó: T K Hβ [σ H ] u ψ ba √ =43 ×5 × 83464.52× 0.936 =14 60 mm 409.09 × × 0.4 + K a =43 hệ số phụ thuộc vào vật liệu cặp bánh loại răng, MPa1 /3 + T 1=83464.52 mô men xoắn trục bánh dẫn, N.mm + [ σ H ]=409.09 MPa ứng suất tiếp xúc cho phép + u=4 tỷ số truyền truyền + ψ ba=0.4 hệ số phụ thuộc vào vị trí bánh độ rắn bề mặt + K Hβ=0.936 hệ số kể đên phân bố không tải trọng chiều rộng vành tính tiếp xúc (ψ b d =0.53 ×ψ ba × ( u+1 )=0.53× 0.4 ×5=1.06) - Dựa vào tiêu chuẩn SEV229-75, ta chọn giá trị tiêu chuẩn khoảng cách trục a w =160 mm III.3.3 Xác định mơ đun: m=( 0.01 ÷ 0.02 ) aw =1.6 ÷ 3.2 mm Ta chọn m theo giá trị tiêu chuẩn m=2.5 mm III.3.4 Xác định số góc nghiêng răng: Dựa vào điều kiện 20 °≥ a w ≥ °, ta tính số bánh dẫn: aw cos ° aw cos 20 ° ≥ z1 ≥ ⟺ 25.35 ≥ z ≥ 24.06 m ( u+1 ) m ( u+1 ) - Ta chọn z 1=25 ⇒ z 2=u z 1=4 ×25=100 Vậy ta có số bánh dẫn bánh bị dẫn 25 100 - Góc nghiêng răng: β=arccos (bỏ qua dịch chỉnh bánh răng) - Đường kính vòng chia: [ ] m( z 1+ z ) =12.43 ° aw { d 1=(m z 1)/(cos β)=64 mm d 2=(m z 2)/(cos β)=256 mm - Đường kính đỉnh răng: { d a 1=d +2 m=69 mm d a 2=d +2 m=2 61mm - Đường kính vòng đáy: Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 { d f =d 1−2.5 m=57.75 mm ≈ 58 mm d f =d 2−2.5 m=249.75 mm ≈ 250 mm - Góc ăn khớp: tan 20 ° =20.44 °b w =ψ b d × d w1 =ψ bd × d 1=67.84 mm ≈ 68 mm cos β α t =arctan - Vận tốc vòng bánh răng: v= π d n1 =1.05 m/ s 60000 III.3.5 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: [ σ H ]=Z M Z H Z ε √ T K H ( u+1 ) bw u d w1 =274 × 1.73× 0.77 × √ × 83464.52×1.0683 ×5 68 × ×64 ⟺ [ σ H ]=326.53 MPa ≤ [ σ H ] =409.09 MPa Trong đó: + Z M =274 hệ số kể đến tính vật liệu bánh ăn khớp + Z H =1.73 hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc, với: - ZH= √ √ 2cos βb 0.98 = 2× =1.73 ; sin 2α tw 0.65 - tan β b =cos α t × tan β=cos 20.44 ° × tan 12.43 °=0.21 ; α tw=α t =20.44 ° ; với β b góc nghiêng hình trụ sở + ε β hệ số trùng khớp dọc, cơng thức tính sau: ε = bw sin β =68 × sin 12.43 ° =1.86 β mπ 2.5 π + ε α hệ số trùng khớp ngang, cơng thức tính sau: [ ε α = 1.88−3.2× ( z1 + z1 )] cos β =[ 1.88−3.2 × ( 251 + 1001 )] cos 12.43 °⇔ ε =1.68 ≥ 1 √ α + Z ε= =0.77 hệ số kể đến trùng khớp εα + K H =K Hβ K Hα K Hv hệ số tải trọng tính tiếp xúc, với: - K Hβ=0.936 hệ số kể đến phân bố không tải trọng chiều rộng vành - K Hα =1.13 hệ số kể đến phân bố không tải trọng cho đôi đồng thời ăn khớp, với vận tốc vịng v = 1.05 m/s, cấp xác - K Hv =1.01 hệ số kể đến tải trọng động xuất vùng ăn khớp => Thỏa điều kiện bền tiếp xúc III.3.6 Kiểm nghiệm độ bền uốn: Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 σ F1= T K F Y ε Y β Y F 2T K F β K F α K F v Y ε Y β Y F = bw dw m bw dw m Trong đó: + T 1=83464.52 mô men xoắn bánh dẫn, N.mm + m=2.5 mô đun pháp, mm + b w =68 chiều rộng vành răng, mm + d w 1=d1 =64 , đường kính vịng lăn bánh dẫn, mm + Y ε = = =0.6 hệ số kể đến trùng khớp ε α 1.68 + Y β=1− β =0.91 hệ số kể đến độ nghiêng 140 + Y F ,Y F hệ số dạng bánh dẫn bánh bị dẫn dựa vào số tương đương hệ số dịch chỉnh, với: - số tương đương: zv= z ¿¿¿ Vậy ¿ không dịch chỉnh nên x = Y =3.90 => F Y F 2=3.60 { + K F=K F β K F α K F v hệ số tải trọng tính uốn, với: - K F β=1.007 hệ số kể đến phân bố không tải trọng chiều rộng vành tính uốn - K F α =1.37 hệ số kể đến phân bố không tải trọng cho đôi đồng thời ăn khớp, với vận tốc vịng v = 1.05 m/s, cấp xác - K F v =1.04 hệ số kể đến tải trọng động xuất vùng ăn khớp => σ F =46.88 MPa ≤ [ σ F ]=205.71 MPa σ F2= σF 1Y F2 3.6 =46.88 × =43.27 MPa ≤ [ σ F ]=185.14 MPa Y F1 3.9 Vậy thiết kế thỏa mãn điều kiện bền uốn Bảng thông số hộp giảm tốc bánh nghiêng cấp Thông số Mô men xoắn T, N.mm Giá trị 83464.52 Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2 Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2Do.an.he.thong.truyen.dong.hoc.ky.222.de.3.thiet.ke.he.thong.truyen.dong.thung.quay.lam.sach.ba.via.sau.khi.dap.phuong.an.so.2