đồ án chi tiết máy thiết kế hộp giảm tốc

ồế ề số 4- phương án 7     !" !!#$ %&'(&)*+, / 0%&)*1./2.& 34%56 00%56776556 '48&9:.&77;<57< ồế ề số 4- phương án 7 Đề bài cho:F= 12kN, v=0.4m/s , D=0.45m=450mm. Hình vẽ: • =>./?@% 1 : Động cơ điện 2 : Khớp nối 3 : Hộp giảm tốc trục vít 1 cấp 4 : Khớp nối chữ thập 5 : Cặp bánh răng hở 6 : Bộ phận công tác Thời hạn làm việc: 6 năm. Hệ số làm việc ngày: K ngày = 0,3. Hệ số làm việc năm: K năm = 0,6.  A:B:CDE&F*G&H>% ồế ề số 4- phương án 7 I7J.Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1; tác giả Trịnh Chất- Lê Văn Uyển. I<J.Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 2; tác giả Trịnh Chất- Lê Văn Uyển. IKJ.Cơ sở thiết kế máy; tác giả Nguyễn Hữu Lộc. &L.7: M$N0$O"P ;M% 7'QR,?2.&,1./(DSE,L.E&:TE,UF?V./,W% Công suất yêu cầu đặt lên trục động cơ xác định theo công thức: Trong đó : Công suất của bộ phận công tác P ct : Số vòng quay trên trục công tác n ct : Theo công thức (2.16) ta có. (vg/ph) Moment tải Moment tải trung bình : P ct =3.26 (kW) Hiệu suất hệ dẫn động η : Theo công thức (2.9) : Trong đó η 1 ,η 2 ,η 3 … là hiệu suất của các bộ truyền và các cặp ổ trong hệ thống dẫn động. ồế ề số 4- phương án 7 Theo đề bài thì : : hiệu suất của khớp. : hiệu suất bộ truyền trục vít. : hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ để hở :hiệu suất một cặp ổ lăn. Tra bảng (2.3), ta được các hiệu suất : vậy 0.69 Công suất yêu cầu đặt lên trục động cơ là : (kW) <'QR,?2.&(WXV(YZ[./\DF]?8./XV,UF?V./,W?:C.% Số vòng quay trên trục công tác n ct : Theo công thức (2.16) ta có: Tỷ số truyền toàn bộ của hệ thống dẫn động Trong đó : u tv là tỉ số truyền của truyền động trục vít hộp giảm tốc 1 cấp. u brh là tỉ số truyền của truyền động bánh răng trụ để hở . Theo bảng 2.4 . u tv = 30 u brh = 5 ồế ề số 4- phương án 7 Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ n sb Theo công thức (2.18) ,ta có (vg/ph) Số vòng quay đồng bộ (vg/ph) Trong đó : f : tần số của dòng điện xoay chiều ( thường sử dụng f = 50 Hz ) p : số đôi cực ( chọn p = 1 ) K'&^.?V./,W% Ta có: P yc = 4.91 (kW) n sb = 2550 (vg/ph) n db = 3000 (vg/ph )  &^.?V./,W' Tra bảng P1.3 ta chọn được loại động cơ 4A100L2Y3 (Liên Xô chế tạo) có các thông số sau : P dc = 5.5 kW n đc =2880 vg/ph Khối lượng: 42 kg Đường kính trục động cơ : d dc = 42 mm (tra bảng 1.7) Kiểm tra động cơ đã chọn : Theo điều kiện 2.6 : (thỏa) Theo điều kiện 2.19 : (thỏa) _$N0$O"P%  &`.XYEa(YE=D]b. Tỷ số truyền chung của hệ dẫn động được xác định theo công thức (3.23) Theo công thức (3.24) ta có ồế ề số 4- phương án 7 Ta chọn u brh = 5 Chọn =35  QR,?2.&,1./(DSEc*>*d.c(YZ[./\DF]E=e.,R,E=f,.  1./(DSEE=e.,R,E=f, Trên trục công tác ( trục IV) P IV = P ct = 3,26 (kW) Trên trục III Trên trục II Trên trục I ( trên trục động cơ )  >*d.Eg>h.E=e.,R,E=f, Trục I (N.mm) Trục II (N.mm) Trục III (N.mm) Trục IV (N.mm) i#0$% ồế ề số 4- phương án 7 =f, &1./(Y  I II III IV 1./(DSEjGk_ 5.5 4,69 4,67 3,48 3,26 a(YE=D]b.D 1 33.9 1 5 0YZ[./\DF].jZ/;4&_ 2880 2880 85 85 17 >*d.Eg>h.j**_ 1061,43 39119,14 52420,95 263421,89 l'!!O"P 7'&^.ZmEB:CD% Tính sơ bộ vận tốc trượt: Theo công thức 7.1[1] Tra bảng: 7.2 Ta chọn vật liệu làm bánh vít là đồng thanh không thiếc và đồng thau. Cụ thể là dùng đồng thanh nhôm sắt БpA Ж 9-4 đúc bằng khuôn li tâm . Vì tải trọng là trung bình →chọn vật liệu làm trục vít là thép C45,tôi bề mặt đạt độ rắn HRC=45. Bề mặt ren được mài,đánh bóng. Tra bảng 7.1[1] ta được: Ứng suất tiếp xúc cho phép Dùng nội suy ta được : <'QR,?2.&+./(DSE,&>4&n4% Bộ truyền làm việc một chiều: =0,25.400+0.08.200 =116(Mpa) Hệ số tuổi thọ: Trong đó: = 60 Trong đó : n i : số vòng quay t i : tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét T 2 : momen xoắn trục bánh vit ồế ề số 4- phương án 7 Trong đó: L = 6 năm ( số năm làm việc) K'C(YEDo:E&^% K FL = : theo công thức 7.9 Chu kì thay đổi ứng suất tương đương: N FE = 60n2 i t i Trong đó : n i : số vòng quay t i : tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét T 2 : momen xoắn trục bánh vit N FE = 60*n 2 n i t i = 60n 2 t i Mà: 6.365.0.25.0.65.24 = 8541h Trong đó L số năm làm việc t i = Vy :N FE = 60.n2.8541.0,414 = 5.3 => K FL = = 0.83 Theo công thức 7.6 [1] ta có: [ ] = [ ]* K FL = 116 * 0.83 = 96.28MPa Từ công thức 7.14[1] Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải : Ứng suất uốn cho phép khi quá tải : p'9.&E>R.E&:TEGTXVE=D]b.% F'9.&E>R.E&:TEGT Với tỉ số truyền Chọn sơ bộ K H = 1,2 Tính sơ bộ hệ số đường kính trục vít q theo công thức thực nghiệm: \ = 0,28*z 2 = 0,28*35 =9.8 Vậy chọn Hệ số đường kính q =10 tra bảng 7.3[1] Theo công thức 7.16[1] Chọn Môdun của trục vít là công thức 7.17[1]: Chọn m = 6.3 theo tiêu chuẩn. Tính chính xác lại ồế ề số 4- phương án 7 Chọn Hệ số dịch chỉnh: Thỏa mãn điều kiện dịch chỉnh - 0,7<X<1,7 X':q*./&:C*=r./XR.&Z9EZb?VXb.E:T4gs,% Tính chính xác vận tốc trượt sơ bộ: Trong đó Hệ số tải trọng [1] • Tải trọng tĩnh • Tra bảng 7.6[1] chọn cấp chính xác bộ truyền là 8 • Tra bảng 7.7[1] hệ số tải trọng động Tra bảng 7.2[1] ta được Ứng suất tiếp xúc trên mặt răng bánh vít: T 2 =391191.mm Ðiều kiên về độ bền tiếp xúc được thỏa mãn. Vậy không cần chọn lại vật liệu. Hiệu suất bộ truyền trục vít ( công thức 7.22[1]): theo nội suy ,':q*./&:C*=t./XR.&Z9EZb?VXb.DY.% Trong đó: ồế ề số 4- phương án 7 Tra bảng 7.8[1] thu được Vậy ứng suất sinh ra là: Ðiều kiên về độ bền uốn được thỏa mãn. u'9.&Bv,ER,wf./Be.E=f, Lực vòng trên bánh vít có trị số bằng lực dọc trục trên trục vít Lực vòng trên trục vít có trị số bằng lực dọc trục trên bánh vít Lực hướng tâm trên trục vítcó trị số bằng lực hướng tâm trên bánh vít [1] Chọn góc ăn khớp x'H./E&1./(Y &1./(Y,WXH. Số ren trục vít 1 Số răng bánh vít 35 Tỉ số truyền thực tế u 35 Môdun m 6.3 mm Hệ số đường kính q 10 mm Hệ số dịch chỉnh x -0.28 mm Góc vít 6 rad Vận tốc trượt 0.26 m/s Hiệu suất bộ truyền hs 77 % Mô men xoắn trên trục bánh vít 391191 Nmm Cấp chính xác 8 &1./(Y&y.&&^, Khoảng cách trục 140 mm Đường kính vòng chia trục vít 63 mm Đường kính vòng chia bánh vít 220.5 mm Đường kính vòng đỉnh trục vít 75.6 mm Đường kính vòng đỉnh bánh vít 229.6 mm [...].. .Đồ án chi tết máy Đ ề số 4- phương án 7 Đường kính vòng đáy trục vít Đường kính vòng đáy bánh vít Đường kính ngoài bánh vít Chi u dài phần cắt ren trục vít Chi u rộng bánh vít Góc ôm 47.88 201.85 242.2 56.7 57 51.88 mm mm mm mm mm Độ PHẦN III TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG 1.Chọn vật liệu: Theo bảng 6.1[1] chọn: Bánh nhỏ: thép 45 tôi cải thiện đạt độ... 10.2[1]) Trục II( Trục bánh vít): Chọn Đồ án chi tết máy Đ ề số 4- phương án 7 Tra bảng 10.2[1] Với thì chi u rộng ổ lăn 3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực: a.Trị số các khoảng cách k1 = 10 (mm) : khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay k2 = 8 (mm) : khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp k3 = 10 (mm) :... với các ổ trong hộp giảm tốc) Theo bảng 6.5 [1] với răng thẳng chọn : Ka =49,5 Theo CT6.16 [1] : Do đó theo bảng 6.7 [TL1] dùng nội suy ta tính được: (sơ đồ 5) Lấy aw2 = 278 (mm) b Xác định các thông số ăn khớp : Theo CT6.17 [1] : (mm) Theo bảng 6.8 [1] chọn môđun pháp : m = 5 (mm) Theo CT6.31 [1] : Số răng bánh nhỏ : Đồ án chi tết máy Đ ề số 4- phương án 7 Chọn Z1 = 19 răng Số răng bánh lớn : z2 =... = 1 Đồ án chi tết máy Đ ề số 4- phương án 7 Do đó theo CT6.1 và CT6.1a [TL1] : MPa thỏa mãn điều kiện bền 4.Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn : Theo bảng 6.7 [1] : Theo bảng 6.14 [1] : với v < 2,5 m/s và cấp chính xác 9 : Đối với bánh răng thẳng chọn Theo CT6.47 [1] : Trong đó theo bảng 6.15 [TL1] : theo bảng 6.16 [TL1] : Do đó theo CT6.46 [TL1] : Do đó : Với : Đồ án chi tết máy Đ ề số 4- phương án 7... Khoảng cách trục Mô đun pháp Chi u rộng vành răng Tỉ số truyền Góc nghiêng của răng Số răng bánh răng Hệ số dịch chỉnh aw =285 mm m = 5mm bw = 142.5 mm um = 5 Z1 = 19 Z2 = 95 x1 = 0 x2 = 0 Đường kính vòng chia mm mm Đường kính vòng lăn Đường kính đỉnh răng mm mm Đồ án chi tết máy Đ ề số 4- phương án 7 Đường kính đáy răng mm mm 7.Tính các lực trong bộ truyền bánh răng PHẦN IV THIẾT KẾ TRỤC 1 Chọn vật liệu... dụng bánh răng thẳng : Số thay đổi chu kì ứng suất tương đương : Chọn sơ bộ : KFL2 = 1 : KFL1 = 1 Theo CT6.2a [1] với bộ truyền quay 1 chi u KFC = 1,ta được : d.Ứng suất quá tải cho phép : Đ ề số 4- phương án 7 Đồ án chi tết máy Đ ề số 4- phương án 7 Theo CT6.13 và CT6.14 [1] : 2 .Thiết kế bộ truyền a Xác định sơ bộ khoảng cách trục : Theo CT6.15a [TL1] : Theo bảng 6.6 [TL1] chọn : (vị trí bánh răng... từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp k3 = 10 (mm) : khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ hn = 15 (mm) : chi u cao nắp ổ và đầu bu-lông Trục I: Đường kính ngoài bánh vít =190 +l11= (0,9 1)Dam2 = 171 190 chọn l11 =180mm với : - - Trục II Chọn sơ bộ chi u dài mayo bánh vít: mm Đồ án chi tết máy - Đ ề số 4- phương án 7 ... đó : Với : Đồ án chi tết máy Đ ề số 4- phương án 7 Với bánh răng thẳng : Số răng tương đương : Theo bảng 6.18 [1] dùng nội suy ta được : Với m = 5 mm (bánh răng phay) ( mm) Do đó theo CT6.2 [TL1] và CT6.2a [TL1] : MPa MPa Thay các giá trị vừa tính được vào công thức trên : Mpa MPa thỏa mãn điều kiện bền uốn Đồ án chi tết máy Đ ề số 4- phương án 7 5.Kiểm nghiệm răng về quá tải : Theo CT6.48 [TL1] :... CT6.27 [1] : góc ăn khớp : 3.Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc : Theo CT6.33 [TL1] : Theo bảng 6.5 [TL1] : Zm = 274 Mpa1/3 Theo CT6.34 [TL1] : Với bánh răng thẳng : theo CT6.36a [1] : Với Đồ án chi tết máy Đ ề số 4- phương án 7 Đường kính vòng lăn bánh nhỏ : Theo CT6.40 [1] : Theo bảng 6.13 [1] : chọn cấp chính xác 9 Do đó theo bảng 6.16 [1] : chọn g0 = 82 Theo CT6.42 [1] : Với (theo bảng 6.15 [1])... rắn HB 180…350 chọn HB=225 σb = 750MPa σch = 450Mpa Bánh lớn: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 180…350 chọn HB=210 σb = 600 MPa σch = 340Mpa a.Xác định ứng suất cho phép : Theo bảng 6.2 [1] đối với thép 40 tôi cải thiện : Giới hạn mỏi tiếp xúc : Hệ số an toàn tiếp xúc : SH = 1.1 Giới hạn bền uốn : Hệ số an toàn uốn : SF = 1,75 Đồ án chi tết máy b.Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp . án 7 I7J.Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1; tác giả Trịnh Chất- Lê Văn Uyển. I<J.Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 2; tác giả Trịnh Chất- Lê Văn Uyển. IKJ.Cơ sở thiết kế. chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay. k 2 = 8 (mm) : khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp. k 3 = 10 (mm) : khoảng cách từ mặt mút của chi. số 4- phương án 7 Đường kính vòng đáy trục vít 47.88 mm Đường kính vòng đáy bánh vít 201.85 mm Đường kính ngoài bánh vít 242.2 mm Chi u dài phần cắt ren trục vít 56.7 mm Chi u rộng bánh vít 57