đồ án thiết kế đề tài đề số 3 thiết kế hệ thống dẫn động tải xích

40 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp
đồ án thiết kế đề tài đề số 3 thiết kế hệ thống dẫn động tải xích

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Chọn động cơTỷ số truyền thực sự:uch=nđc78.78=36.9Chọn tỷ số truyền đai theo tiêu chuẩn: chọn uđ=3.56Tỷ số truyền đai thang được tính lại: uhgt=uch... Phần B.Thiết kế bộ truyền đai thang

Trang 1

Học kỳ II năm học 2023-2024

ĐỀ TÀI

Đề số 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG TẢI XÍCHPhương án số: 13

Bảng số liệu:

Trang 2

Phần C.Thiết kế bộ truyền trong hộp giảm tốc 9

I.Tính toán và thiết kế bộ truyền bánh răng côn trụ 9

II.Tính toán và thiết kế bộ truyền bánh răng nghiêng 12

III.Kiểm tra bôi trơn và ngâm dầu 15

Phần D.Thiết kế trục 17

I.Thiết kế trục I 17

II.Thiết kế trục II 21

III.Thiết kế trục III 24

IV.Kiểm nghiệm trục 27

Phần E.Chọn ổ lăn và nối trục: 30

I.Trục đầu vào 1: 30

II.Trục trung gian số 2 31

III.Trục đầu ra 3: 33

IV.Chọn nối trục vòng đàn hồi: 34

Phần F.Thiết kế vỏ hộp và các chi tiết phụ 36

I.Kích thước gối trục 37

II.Các chi tiết thành phần 37

Phần G.Chọn dầu bôi trơn và dung sai lắp ghép 39

I.Dầu bôi trơn hộp giảm tốc: 39

II.Dung sai lắp ghép 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

Phần A.

Trang 3

Phần A.Chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyềnI Chọn động cơ điện

1 Chọn hiệu suất của hệ thống

Hiệu suất truyền động: ¿❑kn×đ×brnon×ol2Trong đó: kn = 0,99 : hiệu suất khớp nối

đ = 0,95 : hiệu suất bộ truyền đai thang

brn = 0,96 : hiệu suất bộ truyền bánh răng nghiêng

brc = 0,95 : hiệu suất bộ truyền bánh răng côn

ol = 0,99 : hiệu suất ổ lăn

T )2 ti

=7500× 1,3

29+22 =8.1 kW

3 Chọn động cơ điện, bảng thông số động cơ điện

Công suất cần thiết:

Trang 4

5 Chọn động cơ

Tỷ số truyền thực sự:uch=nđc

78.78=36.9Chọn tỷ số truyền đai theo tiêu chuẩn: chọn =3.56

Tỷ số truyền đai thang được tính lại: uhgt=uch

Trang 5

4.Bảng phân phối tỷ số truyền

Trang 6

Phần B.Thiết kế bộ truyền đai thang

Thông số kỹ thuật để thiết kế bộ truyền đai thang

Tỷ số truyền u = 3.15

I Tính toán thiết kế bộ truyền đai

Theo hình ta chọn loại đai B

Trang 7

Tính lại khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn L = 2500

Trang 8

Bảng thông số bộ truyền đai

Trang 9

Phần C.Thiết kế bộ truyền trong hộp giảm tốcI Tính toán và thiết kế bộ truyền bánh răng côn trụ.1 Thông số ban đầu

Tỷ số truyền u1=3.15

2 Chọn vật liệu cho bánh dẫn và bánh bị dẫn.

Chọn thép 45 được tôi cải thiện Theo bảng 6.1 đối với bánh dẫn, ta chọn độ rắn trung bình là

Số chu kỳ làm việc cơ sở:

NHO1=30HB12,4=30.2852,4=2,34.107chu kỳNHO2=30HB22,4=30.2752,4=2,14.107chu kỳ

NF01=NF02= 5.106 chu kỳ

Theo bảng 6.2, giới hạn mỏi tiếp xúc và uốn các bánh răng xác định như sau

σ0H lim = 2HB+70, suy ra

σH lim1 =2.285+70=640MpaVà σ0H lim 2 =2.250+70=620Mpa

σ0F lim =1,8HB, suy ra

σ0F lim 1 =1,8.285=513MpaVà σ0F lim 2 = 1,8.275=495MpaỨng suất tiếp xúc cho phép sơ bộ

[σH]sb=min{[σH1], [σH2]) =563,64 MpaỨng suất uốn cho phép: [σF]=σ 0 FlimsF KFL

Chọn SF=1,75, ta có:

[σF1]=1,75513.1,1=322,46 Mpa

Trang 10

Chiều cao đầu răng ngoài: hae1=mte=3; hae2=2 mtehae1=3

Đường kính đỉnh răng ngoài: dae 1=de 1+2 hae 1cos δ1=72 mm ;dae 2=211 mm

5 Vận tốc vòng bánh răng:

v=π dm 1n1

60000 = π 725,5 7760000 =3.29 m/s

6 Hệ số tải trọng động

Trang 11

KHv=1+ vHb dm 1

2 T1KHβKHα=1+

10,02 42.18 77

2.12 8647.1,14 1 09=1,11

bảng 6.13 ta chọn cấp chính xác bộ truyền là 8 δH là trị số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp,

KxH :Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng, với <700 mm=¿KxH=1

Tính lại chiều rộng vành răng

F 1 = 322,463,59 =89,8Bánh bị đẫn: [YσF 2]

Trang 12

Do đó, độ bền uốn được thỏa.

II Tính toán và thiết kế bộ truyền bánh răng nghiêng.1 Thông số ban đầu

Tỷ số truyền u2=3, 2 8

2 Chọn vật liệu cho bánh dẫn và bánh bị dẫn.

Chọn thép 45 được tôi cải thiện Theo bảng 6.1 đối với bánh dẫn, ta chọn độ rắn trung bình là

Số chu kỳ làm việc cơ sở:

NHO1=30HB12,4=30.2852,4=2,34.107chu kỳNHO2=30HB22,4=30.2752,4=2,14.107chu kỳ

NF01=NF02= 5.106 chu kỳ

Theo bảng 6.2, giới hạn mỏi tiếp xúc và uốn các bánh răng xác định như sau

σ0H lim = 2HB+70, suy ra

σH lim1 =2.285+70=640MpaVà σ0H lim 2 =2.250+70=620Mpa

σ0F lim =1,8HB, suy ra

σ0F lim 1 =1,8.285=513MpaVà σ0F lim 2 = 1,8.275=495MpaỨng suất tiếp xúc cho phép sơ bộ

Trang 13

3 Thông số cơ bản bộ truyền

Khoảng cách trục bộ truyền bánh răng:

Trang 14

Góc ăn khớp: αtw=αt=tan−1tan αcos β=tan

KH=KHVKHαKHβ=¿1,01.1,13.1,05=1,2Theo bảng6.1:

Trang 15

Tính lại chiều rộng vành răng

F 1 = 581,823,7 =157,25Bánh bị đẫn: [YσF 2]

140 °=1−22.8 °

140 °=0,83

Do đó, độ bền uốn được thỏa.

δ2=72.56o 22.8

Trang 16

Chiều rộng vành răng(mm) 45.36 76.1365

III.Kiểm tra bôi trơn và ngâm dầu

Điều kiện bôi trơn ngâm dầu trong hộp giảm tốc côn – trụ:

Bánh răng côn cần được ngâm hết chiều rộng bánh răng lớn h trong dầu

Bánh răng trụ răng nghiêng cần ngâm hết chiều cao răng hr và tối thiểu là 10mm.

3da 4=1

3.401,67=134 mm

Trang 17

Do đó bộ truyền thoải mãn điều kiện bôi trơn

Trang 18

Phần D.Thiết kế trụcI Thiết kế trục I

1 Thông số ban đầu:

Ứng suất xoắn cho phép: [τ]=15 ÷ 30 MPa chọn sơ bộ [τ1]=15

k1=8 ÷15 ;chọn k1=10: Khoảng cách giữa các chi tiết quay

k2=5÷ 15 ;chọn k2=10: Khoảng cách từ mặt mút ổ tới thành trong của hộp

lm 13=(1,2 ÷1,4 ) d1=60 ÷70 ;chọn lm 13=70 mm : chiều dài mayơ bánh răng cônChọn l13=200 mm

k3=10 ÷20 ;chọn k3=15: Khoảng cách từ mặt mút ổ tới nắp ổ

hn=15÷ 20 ;chọn hn=15: Chiều cao nắp ổ và đầu bulông

lm 12=(1,2÷ 1,5) d1=60 ÷ 75 ;chọn lm 12=60 mm : chiều dài mayơ bánh đai

Fr 1=Ft 1tan α cos δ1=3145,83 tan 20 ° cos11,3 °=1122,8 N =Fa2

Fa 1=Ft 1tan α sin δ1=3145,83 tan 20° sin 11,3°=224,36 N =Fr 2

Trang 20

Sơ đồ trục III Thiết kế trục II

Trang 21

1 Thông số ban đầu:

Ứng suất xoắn cho phép: [τ]=15 ÷ 30 MPa chọn sơ bộ [τ2]=20

k1=8 ÷15 ;chọn k1=10: Khoảng cách giữa các chi tiết quay

k2=5÷ 15 ;chọn k2=10: Khoảng cách từ mặt mút ổ tới thành trong của hộp

lm 22=(1,2÷ 1,4 ) d2=66 ÷77 ; chọnlm 22=70 mm : chiều dài mayơ bánh răng côn

lm 23=(1,2 ÷1,5 )d2=66÷ 82,5 ;chọn lm 23=66 mm : chiều dài mayơ bánh răng trụ

Trang 23

Sơ đồ trục II

Trang 24

III.Thiết kế trục III1 Thông số ban đầu:

Ứng suất xoắn cho phép: [τ]=15 ÷ 30 MPa chọn sơ bộ [τ3]=30

hn=15÷ 20 ;chọn hn=15: Chiều cao nắp ổ và đầu bulông

lm 32=(1,4 ÷ 2,5) d3=105 ÷187,5 mm ;chọn lm 32=105 mm : chiều dài mayơ nửa khớp nối trục đàn hồi

Trang 26

Sơ đồ trục III

Trang 27

τj: là momen xoắn tại tiết diện j

+ Hệ số ảnh hưởng của trị số trung bình đến độ bền mỏi, bảng 10.7

Trang 28

=1,76 ; Kτ=1,54 : Trục có rãnh then cắt bằng dao phay ngón

εσ;ετ : Tra trong bẳng 10.10Trụ

Như vậy các trục thỏa điều kiện bền tĩnh của trục

3 Kiểm nghiệm then

Trang 29

Các then có thông số được chọn theo bảng 9.1Điều kiện bền dập:

Trang 30

Phần E.Chọn ổ lăn và nối trục:I Trục đầu vào 1:

1 Thông số ban đầu:

Trang 31

QB 1>QC 1 nên ta tính toán ổ theo thông số tại B1

2175,75=46,2 kN <C=53,90 kN

Như vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải.

4 Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh:

Đối với đũa côn tra bảng 11.6 ta có

X0=0,5 ;Y0=0,22 cot α=0,87

Theo công thức 11.19:

Q0=X0FrB 1+Y0FaB 1=0,5.4610,56+0,87.1457,81=3573,6 N <FrB 1

Nên Q0=FrB 1=4610,56 N <C0=44800 N

Vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải tĩnh.

II Trục trung gian số 21 Các thông số ban đầu

Trang 32

QA 2>QD 2 nên ta tính toán ổ theo thông số tại A2

2175,75=109,7 kN <C=122 kN

Trang 33

Trong đó m=10

Như vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải.

4 Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh:

Đối với đũa côn tra bảng 11.6 ta có

Trang 34

QC 3>QA 3 nên ta tính toán ổ theo thông số tại C3

2175,75=134 kN <C=168 kN

Như vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải.

4 Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh:

Đối với đũa côn tra bảng 11.6 ta có

X0=0,5 ;Y0=0,22 cot α=1,065

Theo công thức 11.19:

Q0=X0FrC 3+Y0FaC 3=0,5.8745,57+1,065.5096,7=9801,5 N >FrC3

Nên Q0=9801,5 N <C0=137000 N

Vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải tĩnh.

IV.Chọn nối trục vòng đàn hồi:

Tra bảng 16.10a ta có các thông số nối trục như sau:

200

Trang 36

Phần F.Thiết kế vỏ hộp và các chi tiết phụ

Vỏ hộp giảm tốc có nhiệm vụ đảm bảo vị trí tương đối giữa các chi tiết và các bộ phận của máy, tiếp nhận tải trọng do các chi tiết lắp trên vỏ truyền đến, đựng dầu bôi trơn và bảo vệ các chi tiết

tránh bụi.

Vật liệu chế tạo vỏ hộp là gang xám, GX15-32

Chọn bề mặt lắp ghép giữa nắp hộp và thân hộp đi qua đường tâm các trục để lắp các chi tiết thuận

tiện và dễ dàng hơn Bề mặt ghép song song với mặt đế.

Mặt đáy hộp nghiêng một góc từ 10 về phía lỗ tháo dầu nhằm thuận tiện hơn trong việc tháo dầu:

dầu bôi trơn được thay thế sạch sẽ, tăng chất lượng làm việc cho hộp giảm tốc.Hộp giảm tốc đúc có các thông số cơ bản sau:

Khoảng cách trục 2-3Chiều dày:

Thân hộp, Nắp hộp, 1

Đường kính ngoài và tâm lỗ vít, D3, D2

Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 và C ( k là khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ )

Trang 37

Khe hở giữa các chi tiết:

Giữa bánh răng với thành trong hộpGiữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộpGiữa mặt bên các bánh răng với nhau

∆=10 mm ≥ (1÷ 1,2) δ=(10 ÷ 12)∆1=40 mm ≥ (3 ÷5 ) δ=(30 ÷50)

2=10 mm ≥ δ=10

200 ÷ 300=

847+350300 ≈ 4

Trang 39

Phần G.Chọn dầu bôi trơn và dung sai lắp ghépI Dầu bôi trơn hộp giảm tốc:

Chọn độ nhớt phụ thuộc vào vận tốc vật liệu chế tạo bánh rang, tra theo bảng 18.11

Với vận tốc vòng từ 1 – 2,5 m/s, vật liệu chế tạo bánh rang là thép C45 tôi cải thiện, độ nhớt củadầu ở 50 °C là 186

Tra bảng 18.13 ta sử dụng dầu bôi trơn AK-15.

II Dung sai lắp ghép

Đối với vòng ngoài chọn kiểu lắp H7

c Bảng dung sai lắp ghép bánh răng và then

Trang 40

Sai lệch giới hạn của chiều rộng rãnhthen

Sai lệch giơi hạn chiều sâu rãnh then

8 ×7 × 4 -15-51

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trọng Hùng, PGS.TS Ninh Đức Tôn

Ngày đăng: 02/06/2024, 09:24