Thuyết minh Đồ án chi tiết máy tính toán và thiết kế hộp giảm tốc bánh răng côn và răng trụ răng thẳng 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC NAM CẦN THƠ THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Tính toán và thiết kế hộp giảm tốc bánh răng côn 2... BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC NAM CẦN THƠ T

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NAM CẦN THƠ

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN

CHI TIẾT MÁY

Tính toán và thiết kế hộp giảm tốc bánh răng côn

2 Phan Đại Công

3 Lưu Gia Hưng

4 Phạm Cao Tuấn

5 Trần Thị Mỹ Yên

Tp Cần Thơ, tháng 5 năm 2024

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NAM CẦN THƠ

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN

CHI TIẾT MÁY

Tính toán và thiết kế hộp giảm tốc bánh răng côn và răng trụ răng thẳng 2 cấp

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ÔTÔ

Tp Cần Thơ, tháng 5/2024

LỜI NÓI ĐẦU

Chi tiết máy là môn khoa học nghiên cứu các phương pháp tínhtoán và thiết kế các chi tiết máy có công dụng chung Môn học Chi TiếtMáy có nhiệm vụ trình bày những kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lýcũng như phương pháp tính toán các chi tiết máy có công dụng chung,nhằm bồi dưỡng cho học viên khả năng giải quyết những vấn đề tính toán

và thiết kế các chi tiết máy, làm cơ sở để vận dụng vào việc thiết kế máy.Chi tiết máy là môn kỹ thuật cơ sở quan trọng, là bản lề kết nối giữanhững kiến thức về khoa học kỹ thuật cơ bản với phần kiến thức chuyênmôn

Trong nội dung một đồ án môn học, được sự chỉ bảo hướng dẫntận tình của thầy giáo Phùng Danh Sa, tôi đã hoàn thành bản thiết kế Hệdẫn động băng tải với hộp giảm tốc bánh răng trụ nghiêng hai cấp Tuynhiên, do kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi sai sót Tôi rấtmong tiếp tục được sự chỉ bảo, góp ý kiến của giáo viên và các bạn

Tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn đối với thầy giáo Phùng Danh Sa

và các thầy giáo trong khoa đã giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án này./

Cần Thơ , ngày 15 tháng 05 năm 2024

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Chương 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động cơ điện

Chọn động cơ điện bao gồm những việc chính là chọn loại, kiểu độngcơ; chọn công suất điện áp và số vòng quay động cơ

Chọn loại, kiểu động cơ đúng thì động cơ sẽ có tính năng làm việc phùhợp với yêu cầu truyển động của máy, phù hợp với môi trường bên ngoài, vậnhành được an toàn và ổn định

Chọn đúng công suất động cơ có một ý nghĩa kinh tế và kỹ thuật lớn Chọn điện áp không thích hợp sẽ ảnh hưởng đến vốn đầu tư, phí tổn vậnhành và bảo quản mạng điện cung cấp của xí nghiệp

1.1.1 Xác định công suất động cơ

- Công suất làm viê lc trên trục công tác: (CT 2.11 trang 20 [1])

- Hiê lu suất hê l thống:

Theo bảng ta chọn:

Hiệu suất của 1 cặp ổ lăn:

Hiệu suất bộ truyền bánh răng côn, trụ:

Hiệu suất bộ truyền xích:

Hiệu suất của khớp nối:

- Công suất sơ bô l của đô lng cơ (CT 2.8, trang 19)

1.1.2 Xác định số vòng quay sơ bộ

Số vòng quay đồng bộ của động cơ

f = 50Hz – tần số của dòng điện

p = 2 – Số đôi cực từ

- Số vòng quay của trục công tác (CT 2.16 trang19 [1])

- Chọn sơ bộ tỉ số truyền của toàn bộ hệ thống :u

u = uh.uđTra bảng 2.4, trang 21 [1] chọn

=> u = u u = 10.3 = 30h x

- Số vòng quay sơ bộ của động cơ

1.1.3 Chọn động cơ

Tra bảng P1.3 chọn động cơ có số vòng quay đồng bộ n

1.2.2 Công suất trên các trục

Bảng 1.2: Bảng đặc tính

Trục

Trục công tác

Chương 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH

Dữ liệu thiết kế

- Tỷ số truyền của bộ truyền xích: ux = 2,8

- Số vòng quay trục chủ động: n = 133,8 (v/p) 3

- Công suất trên trục chủ động: P = 3,26 (kW) 3

- Mômen xoắn trên trục dẫn: T = 232683,1 (N.mm)3

Hình 2.1 Kết cấu xích ống con lăn

1 Chọn số răng của đĩa xích

- Số răng trên đĩa xích dẫn:

Z = 29-2.u = 29 – 2.2,8 = 23,4; tra bảng 5.4 trang 80 [1] chọn Z1 x 1 =25răng

- Số răng trên đĩa xích bị dẫn:

Z = u2 x.Z1 = 2,8.25 = 70 răng

Chọn: Z = 70 răng 2

- Tỷ số truyền thực tế:

- Sai lệch tỉ số truyền:

p = 25,4mm, [P] = 11 (kW) thỏa mãn điều kiện mòn Pt≤ [P]

- Kiểm tra vòng quay tới hạn theo bảng 5.8 trang 83 [1] : p = 25,4 mm,

Ta có thỏa mãn

- Khoảng cách trục sơ bộ (Công thức 5.11 trang 84 [1]): a = (30÷50)pChọn a = 40.p = 40.25,4 = 1016(mm)

Hình 2.2 Các thông số xích ống con lăn

2.2 Số mắt xích: (Công thức 5.12 trang 85 [1])

Chọn : X = 130 mắt xích

2.3 Tính chính xác khoảng cách trục: (Công thức 5.13 trang 85 [1])

Để xích không chịu lực căng lớn, giảm bớt lượng

∆a = (0,002 ÷ 0,004)a = (2,06÷4,13)mm

Chọn: a = 1028 (mm)

- Số lần va đập trong 1 giây (Công thức 5.14 trang 85 [1])

3.Kiểm nghiệm xích về độ bền (Công thức 5.15 trang 85 [1])

Trong đó:

Tra bảng 5.2 trang 78 [1], ta được: Tải trọng phá hỏng Q = 56,7 kN

Khối lượng 1m xích: q = 2,6 kg

kđ =1,2 (Chế độ làm việc trung bình, tải trọng mở máy 150%)

- Vận tốc trung bình của đĩa xích

- Lực vòng:

- Lực căng do trọng lượng nhánh bị động gây ra

kf = 6: Hệ số phụ thuộc vào độ võng cuả xích (bộ truyền ngoài nằmngang)

F0 = 9,81.k q.a = 9,81.6.2,6.1,028 = 157,32 (N)f

- Lực căng do lực li tâm sinh ra:

- Hệ số an toàn cho phép: [s] = 8,2 (Tra bảng bảng 5.10 trang 86 [1])

Vậy bộ truyền bảo đảm điều kiện bền

4 Xác định các thông số của đĩa xích và lực tác dụng lên trục

- Đường kính vòng chia của că lp đĩa xích (Công thức 5.17 trang 86 [1])

- Đường kính vòng đỉnh của că lp đĩa xích

- Đường kính vòng chân của că lp đĩa xích

Thông số Giá trị

Đĩa xích nhỏ Đĩa xích lớn

Đường kính vòng chia d, mm 202,23 566,24Đường kính vòng đỉnh d , mma 214 578Đường kính vòng đáy d , mmf 193,58 557,59

A THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG NÓN THẲNG

Điều kiện làm việc của bộ truyền bánh răng

Loại bánh Nhiệt luyện Độ rắn

Giới hạnbền (MPa)

Giới hạnchảy (MPa)Bánh nhỏ

(1)

Thép 45 –

tôi cải thiện

HB 241…285(Chọn HB250)

- Ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở (Tra bảng 6.2)

2.3 Ứng suất quá tải cho phép

=1260 (MPa)

464 (MPa)

- Đường kính vòng chia ngoài:

- Đường kính trung bình: d = (1- 0,5Km1 be)de1 = (1- 0,5.0,25) 59,1=51,7 mm

- Đường kính trung bình:

- Tính chính xác chiều dài côn ngoài:

- Vâ ln tốc dài của bô l truyền:

- Đường kính đỉnh răng ngoài

dae1= d + 2he1 ae1.cos1 = 66,5 mm

dae2= d + 2he2 ae2.cos2 = 171 mm

Tính lại ứng suất tiếp xúc cho phép:

4 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

Ứng suất tiếp xúc làm việc:

5 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

Ứng suất uốn sinh ra:

đôi răng đồng thời ăn khớp Với bánh răng côn răng thẳng:

khớp

Ta có:

Trong đó:

Tra bảng 6.16[1] Hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng 

6 Kiểm nghiệm răng về quá tải

Ứng suất tiếp xúc cực đại:

Ứng suất uốn cực đại:

Bánh lớn: C45 tôi cải thiện, đô l cứng 240HB, σch2=450MPa

2.3 Ứng suất quá tải cho phép

Tính lại ứng suất tiếp xúc cho phép:

Bảng các thông số của bánh răng và bộ truyền cấp chậm

Hệ số trùng khớp ngang εα

3.4 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

Ứng suất tiếp xúc làm việc(CT6.33/ trang 105):

3.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

Ứng suất uốn sinh ra:

YF1=3,75 ; Y =3,6F2

3.6 Kiểm nghiệm răng về quá tải

Tra bảng động cơ điện 4A100L4Y3 ta có:

Ứng suất tiếp xúc cực đại:

Ứng suất uốn cực đại: