Tỉ số truyền của hệ thống u=u d.. *Moment xoắn trên các trục*Bảng thông số tính toán của hệ thống truyền động... Thông số bộ truyền đai thang CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CÁC BÁNH RĂNG TRONG HỘP GI
Chọn động cơ
1 Chọn hiệu suất chung của hệ thống truyền động ¿❑ ❑ kđ br ¿
Theo bảng 3.3 tài liệu [1], ta chọn: ❑ đ =0,95 , br = 0,97 ,❑ ol =0,99, ❑ k =1 Suy ra, ¿❑ ❑ đ br ¿
2 Công suất cực đại trên trục xích tải
3 Công suất đẳng trị trên trục xích tải
4 Công suất cần thiết của động cơ
5 Số vòng quay trục bộ phận công tác n lv = 60000 v z p = 60000.2,6 9.110 7,58 vg ph /
6 Tỉ số truyền của hệ thống u=u d u br
Theo bảng 3.2 tài liệu [1], ta chọn: u d =2 (tỉ số truyền bộ truyền đai) u br =4 (tỉ số truyền bộ truyền bánh răng trụ thẳng một cấp) Suy ra, u=u d u br =2.4 = 8
7 Số vòng quay sơ bộ của động cơ
Dựa vào công suất cần thiết trên trục động cơ P ct là 33kW và số vòng quay sơ bộ của động cơ n lv là 7,58 vòng/phút, chúng ta có thể lựa chọn động cơ phù hợp theo tài liệu [II].
4A180M4Y3 với P0 kW ; n70 vg ph ; cosφ =0,9 ; =0,91; T max
Phân bố tỉ số truyền
1 Tỉ số truyền của hệ thống u=u d u br = n đc n lv
Ta chọn u d =2 suy ra u br = u u d
2 Công suất trên các trục
Số vòng quay n70 vg ph /
1.2 Tính toán và thiết kế
Thông số ban đầu P đc = 21,25kW và n= 1470vg ph / , theo hình 4.22 tài liệu [1] ta chọn đai C với thông số tra từ bảng 4.3 tài liệu [1] b p mm ; b o "mm; h,5 mm ; y o =4,8mm ,
2 Đường kính bánh dẫn d 1 d 1 = 1,2d min = 1,2.250 = 300 mm
Theo tiêu chuẩn ta chọn d 1 15 mm
3 Vận tốc vòng bánh dẫn v 1 = π d 1 n 1
4 Đường kính bánh bị dẫn d 2
Ta chọn hệ số trượt tương đối ¿ 0,01 d 2 =u d 1 ¿
Theo tiêu chuẩn ta chọn d 1 = 630 mm
Tính chính xác lại u= d 2 d 1 ¿ ¿ Sai lệch với giá trị chọn trước là 1%
*Số vòng quay trên các trụ n I = n dc u d
*Moment xoắn trên các trục
*Bảng thông số tính toán của hệ thống truyền động
Số vòng quay n (vg/ph) 1470 735 158,58
5 Chọn khoảng cách trục a sơ bộ theo điều kiện
6 Chiều dài tính toán của đai
4.756 029,22mm Theo tiêu chuẩn ta chọn L150 mm
7 Tính chính xác lại khoảng cách trục a a= k+ √ k 2 −8 ∆ 2
Gía trị a nằm trong khoảng cho phép
9 Số vòng chạy của đai trong 1 giây i= v
* Tra đồ thị 4.21 tài liệu [1], ta có [P¿ ¿0 ] kW ¿ ứng với đai C ( d 1 15 mm¿
* Hệ số xét đến sự ảnh hưởng góc ôm đai
* Hệ số xét đến sự ảnh hưởng của vận tốc
* Hệ số xét đến sự ảnh hưởng tỉ số truyền u （theo bảng 4.9 tài liệu [1]）
* Hệ số xét đến sự ảnh hưởng đến độ tải trọng (theo bảng 4.8 tài liệu [1])
* Hệ số xét đến sự ảnh hưởng chiều dài dây đai (hình 4.21 tài liệu [1])
* Hệ số xét đến sự ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng giữa các dây đai
*Lực căn đai ban đầu
*Lực căng mỗi dây đai
*Lực vòng trên mỗi dây đai
*Lực tác dụng lên trục
(Theo bảng 4.4 tài liệu [1] ta có e%,5 và f )
*Đường kính ngoài bánh đai ( h 0 =5,7mm ¿ d 0 =d 1 +2h 0 = 315+2.5,7 = 326,4 mm
*Hệ số ma sát nhỏ nhất để bộ truyền không bị trượt trơn f min =f ' sin ( γ 2 )
Suy ra, f min =f ' sin ( γ 2 ) =0,67 sin ( 38 2 ) =0,22 (giả sử góc biến dạng bánh đai γ8° )
*Ứng suất lớn nhất trong dây đai σ max =σ 1 +σ v + σ u 1 =σ 0 +0,5σ t + σ v + σ u 1 = 207
2.3600 7,7 = 5817,93giờ (Do đai thang nên σ r =9 ,m=8)
12 Thông số bộ truyền đai thang
21,7 1470 621 1215,42 156,25 2,02 z d 1 (mm) d 2 (mm) a (mm) L(mm) B(mm)
Dạng đai i(s −1 ) σ max (MPa) L h (giờ ) Đai thang loại C 7,7 5,83 5817,93
Trên trục của bánh dẫn T 1 = 97650 Nmm Tỷ số truyền là 3,15 Số vòng quay nS5 vg ph /
2 Chọn vật liệu cho bánh dẫn và bánh bị dẫn
Chọn thép 40Cr được tối ưu hóa Theo bảng 6.13 trong tài liệu [1], bánh dẫn nên có độ rắn trung bình HB 1, trong khi bánh bị dẫn cần đạt độ rắn trung bình HB 2 = 245.
3 Số chu kỳ làm việc cơ sở:
4 Số chu kỳ làm việc tương đương, xác định theo sơ đồ tải trọng
(với c=1 , nS5 vg ph , L h = 6.300 8 giờ ¿
Do N HE 1 >N HO 1 , N HE 2 > N HO 2 , N FE 1 > N FO 1 , N FE 2 > N FO 2 nên
5 Theo bảng 6.13 tài liệu [1] và uốn các bánh răng xác định như sau σ OHlim 1 =2 HB 1 +70 2.260 70 = + Y0 MPa σ OHlim 2 =2 HB 2 +70 = 2.245 70 + V0 MPa σ OHlim 1 =1,8 HB 1 =1,8.260F8 MPa σ OH lim 2 =1,8 HB 2 D1 MPa
6 Ứng suất tiếp xúc cho phép
[σ ¿¿ H ]= σ OHlim ¿ Z Z Z V L L Z XH s H K HL = σ OHlim 0,9 ¿ s H K HL ¿¿ ¿ Khi tối cải thiện s H =1,1, do đó:
1,1 1E8,2 MPa¿ Ứng suất tiếp xúc cho phép tính toán
Do [σ¿¿H] 0, tải trọng dọc trục tính toán đối với ổ tại B là
Ta chọn ổ theo ổ bên trái A vì chịu tải trọng lực lớn hơn
5 Tải trọng động quy ước Q
6 Tuổi thọ tính theo triệu vòng
10 6 F2,24 trong đó L h =6.300 8400 giờ và n53 vg ph
7 Khả năng tải động tính toán
8 Tuổi thọ xác định theo công thức
Lực hướng tâm tác dụng tại ổ A
Lực hướng tâm tác dụng tại ổ B
Lực dọc trục tác dụng lên ổ lăn A F a V0,5 N
2 Ta có ổ tạo A có lực dọc trục nhỏ nên ta chọn ổ bi đỡ
Theo phụ lục 9.1 tài liệu [2], chọn sơ bộ ổ bi đỡ cỡ trung ký hiệu 307 có: dEmm ; Dmm ; Bmm ; C%700 N ; C 0 100 N
4 Xác định thành phần lực dọc trục sinh ra, dựa trên bảng 11.3 tài liệu [1]
Vì S 2 > S 1 và F a >0, tải trọng dọc trục tính toán đối với ổ là
Ta chọn ổ theo ổ bên trái A vì chịu tải trọng lực lớn hơn
5 Tải trọng động quy ước Q
6 Tuổi thọ tính theo triệu vòng
10 6 6,9triệu vòng trong đó L h =6.300 8400 giờ và n0 vg ph
7 Khả năng tải động tính toán
8 Tuổi thọ xác định theo công thức
Lực hướng tâm tác dụng tại ổ A
Lực hướng tâm tác dụng tại ổ B
Lực dọc trục tác dụng lên ổ lăn A F a V0,5 N
2 Ta có ổ tạo A có lực dọc trục nhỏ nên ta chọn ổ bi đỡ
Theo phụ lục 9.1 tài liệu [2], chọn sơ bộ ổ bi đỡ cỡ trung có:
4 Xác định thành phần lực dọc trục sinh ra, dựa trên bảng 11.3 tài liệu [1]
Vì S 2 > S 1 và F a > 0, tải trọng dọc trục tính toán đối với ổ tại B là
Ta chọn ổ theo ổ bên trái A vì chịu tải trọng lực lớn hơn
5 Tải trọng động quy ước Q
6 Tuổi thọ tính theo triệu vòng
10 6 F2,24 trong đó L h =6.300 8400 giờ và n53 vg ph
7 Khả năng tải động tính toán
8 Tuổi thọ xác định theo công thức
Lực hướng tâm tác dụng tại ổ A
Lực hướng tâm tác dụng tại ổ B
Lực dọc trục tác dụng lên ổ lăn A F a V0,5 N
2 Ta có ổ tạo A có lực dọc trục nhỏ nên ta chọn ổ bi đỡ
Theo phụ lục 9.1 tài liệu [2], chọn sơ bộ ổ bi đỡ cỡ trung ký hiệu 307 có: dEmm ; Dmm ; Bmm ; C%700 N ; C 0 100 N
4 Xác định thành phần lực dọc trục sinh ra, dựa trên bảng 11.3 tài liệu [1]
Vì S 2 > S 1 và F a >0, tải trọng dọc trục tính toán đối với ổ là
Ta chọn ổ theo ổ bên trái A vì chịu tải trọng lực lớn hơn
5 Tải trọng động quy ước Q
6 Tuổi thọ tính theo triệu vòng
10 6 6,9triệu vòng trong đó L h =6.300 8400 giờ và n0 vg ph
7 Khả năng tải động tính toán
8 Tuổi thọ xác định theo công thức
Hình 5.1 Bảng tính toán của ổ lăn
Trục Tải trọng động quy ước (N)
Khả năng tải tính toán (N)