Đồ án thiết kế chi tiết máy Đề tài thiết kế hệ thống dẫn Động băng tải

Đối với các hệ thống truyền động thường gặp thì hộp giảm tốc là một bộ phận không thẻ thiếu.. Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận điển hình mà công việc thiết kế giúp chúng ta làm q

DE TAI: THIET KE HE THONG DAN DONG BANG TAI

LOITUA

Thiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong cơ khí Mặt

khác, một nền công nghiệp phát triển không thê thiếu một nền cơ khí hiện đại Vì vậy,

việc thiết kế và cải tiến những hệ thống truyền động là công việc rất quan trọng trong

công cuộc hiện đại hoá đất nước Hiểu biết, năm vững và vận dụng tốt lý thuyết vào thiết

kế các hệ thống truyền động là những yêu cầu rất cần thiết đối với sinh viên, kỹ sư cơ

khí

Trong cuộc sống ta có thê bắt gặp hệ thống truyền động ở khắp nơi, có thể nói nó đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống cũng như sản xuất Đối với các hệ thống truyền động thường gặp thì hộp giảm tốc là một bộ phận không thẻ thiếu

Đồ án thiết kế máy giúp ta tìm hiểu và thiết kế hộp giảm tốc, qua đó ta có thể củng cố lại các kiến thức đã học trong các môn học như Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật,

Cơ Tĩnh, Sức Bên Vật Liệu và giúp sinh viên có cái nhìn tông quan về việc thiết kế cơ

khí Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận điển hình mà công việc thiết kế giúp

chúng ta làm quen với các chi tiết cơ bản như bánh răng, ô lăn, Thêm vảo đó, trong quá trình thực hiện các sinh viên có thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ AutoCad, và vẽ tay điều rất cần thiết với một sinh viên cơ khí

Nhóm em xin chân thành cảm ơn các thầy cô khoa cơ khí, đặc biệt là thầy Châu Ngọc Lê

đã hướng dẫn tận tình và cho nhóm nhiều ý kiến quý báu cho việc hoàn thành đỗ án môn học này

DE TAI: THIET KE HE THONG DAN DONG BANG TAI

® - Thời gian phục vụ, L(năm): 6 năm

e - Hệ thống quay một chiều, làm việc 2 ca, va đập nhẹ

(1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8 p1ờ)

e© Chế độ tải: T=const

NHAN XET CUA GIANG VIEN HUONG DAN

Tp HCM, ngày tháng năm

Giảng viên hướng dẫn

MUC LUC

DE TAI: THIET KE HE THONG DAN DONG BANG TAL eeceeccscscscseeseee 3 CAC KY HIBU Lec ccccccccccecsecssessresseesisseresseesatearesereritetsesssetietiesasessierasaresseseeeiee 9 PHẦN 1: TÌM HIẾU TRUYÊN DẪN CƠ KHÍ TRONG MÁY 16

A Những vấn đề cơ bản về thiết kế máy và hệ thống dẫn động 16

A.1 Nội dung thiết kế máy và chi tiết máy - 2 St S E1 25 1e r6 l6 A.2 Phương pháp tính toán thiết kế máy và chí tiết máy: 5- 552 16 A.3 Tài liệu thiết kẾ 2 s21 E12112212112212711211211211211212112222 12 x6 17

B Hệ thống dẫn động cơ khí bao gồm các loại truyền dẫn +22 18

B.1 Truyền dẫn cơ khií - 5 S11 1 1111E11112111121111 10211110111 1E 18 B.2 Truyền động điỆn: - Q2 1211211221122 1012 111111111112 111 1 11H ng nu 19

C Cac dạng hộp Cc 22 C.1 Banh rang tru một cap Lisesetececenteeecuansececcecuseccesesececesecescusaueetssececauananeeess 22 C.2 Banh rang cOn mOt CAP ccc ccccsccccesscsesecsessessesecseesecsesseceesceeveeseceessees 22

C.3 Banh rang tru hai Cap c.ccccceccccccceccsceecccsesscssesessessecseserseesscssssssesseseeseees 22 C.4 Côn-trụ hai cấp - + s12 21111121111211 1211121212111 121g te rau 22 C.5 Bánh vít-trục vít 5-2222 2122122122112112122221221212 2e 23

D.Các đặc trưng chuyển động quay: 2-5 c2 E111 21212121222 2g ra 23

PHẦN 2: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC LOẠI BỘ TRUYẼN 25 CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHẦN PHÓI TỶ SỐ TRUYÊN 25

I9 cuaaiiỶỠỔÝỔ 25 2 Phân phối tỉ số truyỂN: +21 1212112111211 121211121 21110 e 26

3 Cac thong s6 hac cccccccssccsesseseessesesseseessessesesessnseseesesesevsesseeeess 26

4 Bảng tông kết c1 21112 1212121211221 1g nen te 27

CHƯƠNG 2 BỘ TRUYÊN XÍCH 552212221 21222121122122.21212 Ea re 28

1 Các yêu cầu để chọn xích s-s s1 111111112 1E1211 1111211117111 121 re 28

2 Tithe toate cece 28

CHUONG 3: BO TRUYEN BANH RANG

BỘ TRUYÊN BÁNH RẰNG TRỤ HAI CẮP 222 22S 2222122 erree 32

1 Sơ đồ động và ký hiệu các bánh răng 525 S2 221271 1221 2 xe 32

2 Chọn vật liệu 222 211221271122122212221101212 E21 rye 32

3 Tính cho bộ truyền bánh răng tru thang Z2’ - Z3 (cấp chậm) 33

4 _ Tính cho bộ truyền bánh răng trụ nghiêng Z¡ — Z¿ (cấp nhanh) 39

5 _ Phân tích lực tác dụng lên cơ CẤU In S2n S21 121 HH Hee 47

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN se 48

In Ga 48 PIXNY HỆ cáo nhunag:iaaiaaaiiiiầdiááảấảăảăä 50

3 Tính then L 22 1111211112211 1 1121111111111 1111111151111 c ng 016 xkc 66

Chương 5: TÍNH TOÁN, CHỌN Ö LĂN s2 1.21221211211112 rya 68

1 Chọn loại ô lăn ST SH H21 111111111111 51215111555 111cc se 68

2 Chọn cấp chính xác ổ lăn 2 2 TH S111 2121 51 121212121151 155111115 xre 68

3 Tính toán lựa chọn ổ lăn trên trục Ì 122322523555 121255252555 55552 68

4 Tính toán lựa chọn ổ lăn trên trục ÏÌ: 22-222 s2E2E213525525352 525252255 x55 71

5 Tính toán ô lăn trên trục Ï: +22+2222E2EE22E2221222271E 1222221 1.2xe2 74 Chương 6: VỎ HỘP - BỒI TRƠN - 121 11122112111 21211 011 re 76

CAC CHI TIET TIÊU CHUẨN KHÁC 2-22122E2211221212271122122222 e6

^^ si, 5 .ÁÝÁÝÁ

2 Các chỉ tiết tiêu chuẩn khác - +: +22 22122125 21122122222152 c6

3 Dung sai và lắp ghép 5+ 5s 2S 1211 11211211211 212121 221 re

Lịch khai triên công việc đô án chi tiêt máy

Tuân|!1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |10 |11 |12 Công việc

CAC KY HIEU CHƯƠNG 1: CHỌN DONG CO VA PHAN PHOI TY SO TRUYEN

P., KW Công suất cần thiết trên trục động cơ

P, KW Công suất tính toán trên trục máy công tác

Đụ KW Công suất làm việc trên tực công tác

P,, KW Công suất làm việc trên trục công tác

ux Tr số truyền bộ truyền đai

Un, Tỷ số truyền hộp giảm tốc

U, Tỷ số truyền chung

N Vòng/phút Số vòng quay truyền động

T N.mm Moomen xoắn

H % Hiệu suất truyền động

CHUONG 2: BO TRUYEN NGOÀI HỘP SỐ

k, Hệ số ảnh hưởng đến điều kiện bôi trơn

n, Vòng/phút Số vòng quay của đĩa xích bị dẫn

P, KW Công suất trên đĩa xích dẫn

P, KW Công suất tính toán

0, MPa Giới hạn bền

Och MPa Giới hạn chảy

lơ] MPa ứng suất uốn cho phép

[on] MPa ứng suất tiếp xuất cho phép

ey Hé sé trùng khớp

F, N Lực hướng tâm tác đọn lên bánh rang

F, N Lực tiếp tuyến tác động lên bánh răng

Ky Kp Hệ số tải trọng tính ứng suất tiếp xúc và uốn

Kags Kee Hệ số chế độ tải trọng

K yar Kea Hệ số phân bố tỉ trọng không đều giữa các răng

Kgs K op Hệ số tập trung tải trọng theo chiều rộng vành răng

Nhẹ, Ñ mg Số chu kỳ làm việc tương đương

Sip Sp Hệ số an toàn khi tính ứng suất tiếp xúc

[ha Chiều rộng vành răng

11

d mm Duong kinh vong chia

Z, Hệ số xét đến tổng chiều dài tiếp xúc

E Moodun đàn hồi bánh răng

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KE TRUC VA THEN

Ln Mm Chiéu dai may o banh dai va banh rang

P, N Lực vòng tác dụng lên bánh dẫn va bánh bị

dẫn

Fy N Lực hướng tâm tác dụng lên bánh dẫn và bánh bị

dẫn F,, N Lực vòng tác dụng lên 6 lăn

Fy N Lực hướng tâm tác dụng lên ô lăn

F, N Lue doc trục tác dụng lên bánh dẫn và bánh bị dẫn Mig N.mm Moomen tương đương tại tiết diện j

đ, mm Đưuòng kính trục tại tiết diện j

j mm Moomen cản uốn tại tiết điện 1

Wy mn Moomen can xoan tai tiét dién j

Sai Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp

Sự Hệ số an toàn chỉ xác riêng ứng suất tiếp

T inj Mpa img suat xoan

We Wy Hệ số xét đến ảnh hưởng của ứng suất trung

bình đến độ bền mỏi

T Chiều sâu rảnh then

L Chiều đài tính toán của trục

CHUONG 5: TINH TOAN, CHON O LAN

Tụ Giờ Tuôi thọ ổ tính bằng giờ

F N Lực hướng tâm tác dụng lên trục

13

F, N Luc doc truc

N Tải trọng quy ước X,Y Hệ số tải tọng hướng tâm và đọc trục

L Triệu vòng Tuôi thọ của ô tính bằng triệu vòng quay

Non Vong/phut Số vòng quay giới hạn

Vv Hệ số tính đến vòng nào quay

C Kha năng tải động của Ô

Cụ Khả năng tải tinh cua 6

6 Mm Chiéu day than hép

5, Mm Chiéu day nap hop

S, Chiều dày bích nắp hộp

K; Bề rộng nắp bích vả than

E, Tam 16 buloong canh 6

S; Chiều dày khi không có phân lồi

A Khe hở giữa bánh răng với thành trong hộp

A, Khe hở giữa đỉnh bánh răng lớn và đáy hộp

15

PHAN 1: TIM HIEU TRUYEN DAN CO KHI TRONG MAY

A Những vấn đề cơ bản về thiết kế máy và hệ thống dan động

A.1 Nội dung thiết kế máy và chỉ tiết máy

- _ Chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của chỉ tiết máy được thiết kế phải phù hợp với chỉ tiêu

kinh tế - kỹ thuật của toàn máy

- _ Thiết kế máy bao gồm những nội dung sau:

Xác định nguyên tắc hoạt động và chế độ làm việc của máy dự định thiết kế Lập sơ đồ chung toàn máy và các bộ phận máy thỏa mãn các yêu cầu cho trước

Đề xuất một phương án thực hiện, đánh giá và so sánh các phương án để tìm ra phương

án phù hợp nhất đáp ứng yêu cầu nhiều nhất các yêu cầu đã được đặt ra

Xác định lực hoặc momen tác dụng lên các bộ phận máy và đặc tính thay đổi của tải trọng

Chọn vật liệu thích hợp nhằm sử dụng một cách có lợi nhất, tính chất đa dạng và khác biệt của vật liệu đẻ nâng cao hiệu quả và độ tin cậy làm việc cua may

Thực hiện tính toán động học, lực, độ bền và các tính toán khác nhằm xác định kích thước của chi tiết máy, bộ phận máy và toàn máy

Thiết kế kết cầu các chỉ tiết máy, bộ phận máy và toàn máy thỏa mãn các chỉ tiêu

về khả năng làm việc đồng thời đáp ứng các yêu cầu công nghệ và lắp ghép

Lập thuyết minh, các hướng dẫn về sử dụng và sửa chữa máy

A.2 Phương pháp tính toán thiết kế máy và chỉ tiết máy:

s* Đặc điểm tính toán thiết kế chỉ tiết máy:

Tính toán xác định kích thước chỉ tiết máy thường tiến hành theo 2 bước: tính thiết

kế và tính kiểm nghiệm Trong đó, tính thiết kế thường được đơn giản hóa kiểm nghiệm

sẽ quyết định lần cuối giá trị của các thông số và kích thước cơ bản của chí tiết máy Bên cạnh việc sử dụng các công thức chính xác còn có các công thức kiêm nghiệm Các công thức kiểm nghiệm này thường cho trong một phạm vi rộng, do đó khi

sử dụng cần cân nhắc lựa chọn cho phù hợp với trường hợp cụ thê của đè tài thiết kế Trong tính toán thiết kế, số ân số thường nhiều hơn số phương trình, vỉ vậy cần dựa vào các quan hệ kết cấu đẻ chọn trước một số thông số, trên cơ sở đó mà xác định các thông số còn lại

1ó

Cùng một nội dung thiết kế có thể có nhiều giải pháp thực hiện Vì vậy nên chọn đồng thời một số phương án để tính toán, so sánh, trên cơ sở đó xác định phương án có

lợi nhất đáp ứng các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật

Ngày nay , khi kỹ thuật tin học đang xâm nhập mạnh mẽ vào mọi noành khoa học

và công nphệ, việc nắm vững và ứng dụng các kiến thức tin học phục vụ tự động hóa thiết kế chi tiết máy càng trở nên cấp thiết và chác chắn sẽ góp phần nâng cao chất lượng thiết ké, tiết kiệm được thời gian va cong thirc thiết kế

s* Các nguyên tắc và giải pháp trong thiết kế:

Thực hiện đúng nhiệm vụ thiết kế Các số liệu kỹ thuật phải được tuân thủ triệt đề

Kết cấu cần có sự hài hòa về kích thước của các bộ phận máy và chí tiết máy, về

hệ số an toàn, tuôi tho và độ tin cậy làm việc

Bồ trí hợp lý các đơn vị lắp, đảm bảo kích thước khuôn khổ nhỏ gọn, tháo lắp thuận tiện, điều chỉnh và chăm sóc bảo dưỡng đơn giản, thuận lợi

Lựa chọn các một cách có căn cứ vật liệu và pháp luyện nhiệt , đảm bảo giảm được khối lượng sản phẩm, giảm chi phí của các vật liệu đắt tiền và giảm giá thành kết

cau

Chon dạng công nghệ gia công chi tiết có xét tới quy mô sản xuất, phương pháp chế tạo phôi và gia công cơ

Sử dụng rộn rãi tiêu chuẩn nhà nước, tiêu chuẩn ngành, tiêu chuẩn tỉnh, thành phố

và tiêu chuẩn cơ sở trong thiết kế Dùng bộ phận may va chi tiết tiêu chuẩn cho phép giảm nhẹ công việc thiết kế, giảm giá thành chế tạo, sữa chữa và bảo dưỡng, mở rộng trao đổi trong nước và hợp tác quốc tế

Thực hiện sự thông nhất hóa trong thiết kế Nhờ sự thống nhất hóa, tức là khả năng sử dụng với số lượng tối đa có thé các chỉ tiết máy và bộ phận máy có dùng quy cách kích thước và các yếu tố củng loại, vật liệu và phôi cùng loại để chế tạo các chỉ tiết

đó, sẽ làm giảm được thời gian và giá thành thiết kế, chế tạo sản phẩm, đơn giản và hạ piá thành sử sụng cũng như sửa chữa

A.3 Tài liệu thiết kế

Các hồ sơ liên quan đến quá trình tính toán thiết kế máy được gọi là tài liệu thiết

kê, bao pôm các bản vẽ, bao sôm các bản vẽ và tài liệu băng chữ, xác định thành phân và

17

cầu tạo sản phẩm với nội dung cần thiết để nghiên cứu hoặc chế tạo, kiếm tra, nghiệm thu, sử dụng và sửa chữa sản phẩm Tài liệu thiết kế được chia thành các dang sau đây:

Bản vẽ: Yêu cầu cơ bản đối với bản vẽ cho trong TCVN 3826-83 Kích thước giấy

vẽ theo TCVN 2-74

Bản kê: Được ghi trên khô giấy A4 cho từng đơn vị lắp, tổ hợp và bộ (tải liệu)

Thông thường bản kê bao gồm: tài liệu, tô hợp, đơn vị lắp, chỉ tiết, sản phẩm tiêu chuẩn,

sản phẩm khác, vật liệu và bộ tài liệu kèm theo

Bản thuyết minh: Trên cở sở các tài liệu ghi chép trong quá trình thiết kế và sau khi đã hoàn thành các bản vẽ, người thiết kế tiễn hành viết thuyết minh Nội dung thuyết minh bao gom : Mục lục, các số liệu kỹ thuật, phân tích và trình bày cơ sở của sơ dé co cau,tinh toan động học va tính lực cơ cấu tính toán thiết kế các chỉ tiết ,áy và bộ phận máy, lập bản ghi các chi tiết tiêu chuẩn, thống kê các mối ghép với kích thước danh nghĩa

s* Bộ truyền xích

Nguyên lý: nhờ sự ăn khớp giữa các mắt xích với răng của đĩa xích Các trục của

bộ truyền xích song song nhau, có thể trone bộ truyền cô nhiều bánh xích bị dẫn Ngoài

18

ra, trone bộ truyền xích có thể có bộ phân căng xích, bộ phận che chắn và bộ phân bôi

trơn

- Phân loại:

Theo công dụng: xích kéo, xích tải vả xích truyền động

Theo cấu tạo của xích, phân xích truyền động thành: xích con lăn, xích ống, xích

Phân loại:

- Phan loại theo sự phân bố giữa các trục:

- _ Truyền động giữa các trục song song: truyền động bánh răng trụ

- _ Truyền động giữa hai trục giao nhau: truyền động bánh răng côn

- _ Truyền động giữa hai trục chéo nhau: truyền động bánh răng hypoid

- _ Theo phân bố giữa các răng trên bánh răng: bộ truyền ăn khớp ngoài, bộ truyền ăn khớp trong

- Theo phương răng của răng so với đường sinh: bánh răng với răng thắng, răng nghiêng, răng cong, răng chữ V, răng xoắn

- Theo biên dạng răng: truyền động bánh răng thân khai, truyền động bánh răng Xicloit, truyền động bánh răng Névicov

B.2 Truyền động điện:

Động cơ điện một chiều (kích từ mắc song song, nối tiếp hoặc hỗn hợp) và hệ số động cơ-máy phát (dùng dòng điện kích từ điều chỉnh) cho phép thay đổi trị số của mômen và vận tốc góc trong một phạm vi rộng (3:1 đến 4:1 đối với động cơ điện một chiều và 100:1 đối với động cơ - máy phát), đảm bảo khới động êm, hãm và đảo chiều dễ dàng, do đó được dùng rộng rãi trong các thiết bị vận chuyển bằng điện, thang máy, máy trục, các thiết bị thí nghiệm v.v Nhược điểm của chúng là đắt, khó kiếm và phải tăng

19

them von dau tu dé dat cac thiét bi chinh lưu

Động co dién xoay chiéu, g6m hai loại:

- Déng co mot pha: co c6ng suat trong doi nho, cd the mac vao mang điện chiêu sang, đo vậy dùng thuận tiện cho các dụng cụ gia đình, nhưng hiệu suất thấp

- _ Động cơ ba pha, gồm:

o_ Động cơ ba pha đồng bộ: có vận tốc không đổi, không phụ thuộc vào trị số của tải trọng và thực tế không điều chỉnh được

o_ Động cơ ba pha không đồng bộ, gồm: roto day quan, vả roto ngắn mạch

B.3 Sơ đồ kí hiệu, lược đồ của các loại bộ truyền

côn răng thăng

O lan

Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng

Bộ truyên bánh răng trụ răng thăng

-Tránh dao động lớn

sinh ra do tải trọng

thay đối

-Đề phòng sự quá tải của động cơ

-Kết cầu và vận hành đơn giản, ø1á thành hạ

truyền lớn

-Ty số truyền khi

làm việc thay đổi

rộng rãi nhất Đai

det ngày càng ít sử dụng Đai tròn sử dụng trong các bộ truyền có công suất

Xích -Không có hiện tượng | -Khi vào khớp vàra | -Sử dụng khi truyền

trượt, hiệu suat cao | khớp, các mắt xích chuyên động và

hơn bộ truyện đai, có | xoay tương đối với công suất giữa các

thê làm việc khi có tải | nhau và bản lề xích trục có khoảng cách

quá đột ngột - bị mòn, gây nên tải | xa (đến 8m) cho

‘Khong đòi phải can trọng phụ nhiều đĩa xích bị

xích, lực ae ans lên | _On khi lam viée dẫn cùng một lúc

ch th 10 nhỏ h -Ty so truyén ttre -Trong trường hợp

IV ĐƯỢC HO 10" | thời thay đổi, vận có vận tốc thấp và

bộ truyền đai nêu ko coer ` truyền cùng công suất tộc tức thời của xích | trung bình v

yen CUE CONS và bánh bị dẫn thay | <15m/s va s6 vòng

va so vons day: doi uay n<500

suat va chuyền động th an phải ĐOI sore spa

cho nhiều đĩa xích bị ons Xuyen va pal

di an có bộ phận điều chỉnh ,

xích Bánh răng -Kích thước nhỏ, -Chê tạo tương -Sử dụng rộng rãi

khả năng tải lớn đôi phức tạp trong ngành cơ khí

-Tý số truyền -Đòi hỏi độ chính Trong đó, bộ truyện

không thay đỗi xác cao bánh răng trụ răng

-Hiệu suất cao có

thé đạt 0,97+0,99

-Làm việc với vận

tốc lớn (đến 150m/s),

công suất đến chục ngàn kW, tỷ số truyền

một cấp từ 2+7, bộ

truyền nhiều cấp đến

vài trăm hoặc vài ngản

-Tuổi thọ cao, làm -Có nhiều tiếng ôn

khi vận tốc lớn thang duoc su dung

rong rai nhat

21

Được sử dụng khi tỉ sỐ truyền u<7+8 Nếu dùng tỉ sỐ truyền lớn hơn, kích thước

và khối lượng hộp giảm tốc một cấp sẽ lớn hơn so với hộp giảm tốc hai cấp

C.2 Bánh răng côn một cấp

Được sử dụng khi cần truyền momen xoắn và chuyên động quay giữa các trục với nhau, góc giữa các trục thường là 90°, thông thường các đường tâm trục của hộp giảm tốc bánh răng côn được bố trí trong mặt phẳng nằm ngang, tuy nhiên cũng có thể sử dụng sử dụng hộp giảm tốc bánh răng côn có trục nằm chậm bố trí thắng đứng hoặc trục nhanh thẳng đứng

C.3 Banh rang tru hai cap

Được sử dụng nhiều nhất, tỉ số truyền chung của hộp giảm tốc thường bằng từ 8 đến 40 Được bố trí theo 3 sơ đồ: sơ đồ đồng trục, sơ đồ khai triển, sơ đồ phân đôi, Đồng trục: Loại này có đặc điểm là đường tâm của trục vào và truc ra tring nhau, nhờ đó có thế giảm bớt được chiều dài của hộp giảm tốc và nhiều khi giúp cho việc bố trí

gon cơ cấu

Khai triển: Hộp giảm tốc kiêu này đơn giản nhất nhưng có nhược điểm là các bánh

răng bồ trí không đối xứng với các ô, đo đó làm tăng sự phân bố không đều tải trọng trên chiều dài răng Vì vậy cần lưu ý thiết kế trục đủ cứng, đặc biệt là trong trường hợp các bánh răng được nhiệt luyện đạt độ ran cao và chịu tải trọng thay đổi, vì khi đó khả năng

chạy mòn của bánh răng rất kém

Phân đôi: Công suất được phân đôi ở cấp nhanh hoặc cấp chậm, trong đó hộp

giảm tốc phân đôi cấp nhanh được dùng nhiều hơn Với kết câu này , cấp chậm chịu tải lớn hơn có thê chế tạo với chiều rộng vành răng khá lớn nhờ vị trí bánh răng đối xứng với các ô có thê khắc phục sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng C.4 Côn-trụ hai cấp

22

Hộp giảm tốc bánh răng côn trụ 2 cấp thường được bố trí theo sơ đồ, ở đó các đường các đường tâm trục được sắp xếp trong mặt phẳng nằm ngang Cũng có thể sử dụng hộp giảm tốc bánh răng côn trụ có trục nhanh nằm ngang và hai trục chậm thắng đứng hoặc hộp giảm tốc bánh răng côn trụ có trục nhanh thắng đứng được dẫn động bằng động cơ có bích và 2 trục chậm nam ngang

C.5 Banh vit-truc vit

Hộp giảm tốc trục vít một cấp: được dùng khi tỉ số truyền u=8 63, có thể được thiết kế với 4 dạng sơ đồ:

Hộp giảm tốc một cấp với trục vít đặt dưới bánh vít được sử dụng khi vaabj tốc vòng của trục vít wI= 4 5 m/s, bôi trơn chỗ ăn khớp bằng cách ngâm trục vít trong dầu Hộp giảm tốc một cấp với trục vít đặt trên bánh vít được sử dụng khi >5 ms, bôi trơn chỗ ăn khớp bằng cách ngâm bánh vít trong dau

Hộp giảm tốc một cấp với trục vít thăng đứng ăn khớp với bánh vít lắp trên trục nằm ngang thường được dẫn động bằng động cơ có bích đặt trên vỏ hộp giảm tốc Hộp giảm tốc một cấp với trục vít nằm ngang ăn khớp với bánh vít lắp trên trục thắng đứng được dùng để dẫn động các trục đứng của cơ cầu làm việc

Hai loại sơ đồ hộp giảm tốc trục vít một cấp với một trục thắng đứng có nhược điểm là bôi trơn ở trục thắng đứng rất khó khăn và phải dùng kết cấu lót kín phức tạp để đảm bảo cho dầu khỏi chảy ra ngoài, vỉ vậy trong thực tế ít dùng

Hộp giảm tốc bánh răng- trục vít và hộp giảm tốc trục vít bánh răng được sử dụng

tỉ số truyền u= 50 130, đặc biệt có thê lấy u =480

Hộp giảm tốc trục vít 2 cấp được sử dụng khi tỉ số truyền u=70 2500, đặc biệt

có thê tới 3600 Tỷ số truyền cấp nhanh nên chọn nhỏ hơn một ít so với cấp chậm, như thế khuôn khổ kích thước hộp sẽ gọn hơn Với cấp nhanh, trục vít nên đặt trên bánh vít còn đối với cấp chậm trục vít nên đặt dưới

=> So với hộp giảm tốc bánh răng, hộp giảm tốc trục vít có ưu điểm: với khuôn khổ kích thước nhỏ có thể thực hiện được tỉ số truyền lớn, làm việc êm nhứng có nhược điểm: hiệu

suất thấp, nguy hiểm về đính và mòn tăng khi bộ truyền làm việc lâu dài, phải dùng kim

23

loai mau hiém va dat tién dé ché tao thanh banh vit

D.Các đặc trưng chuyển động quay:

PHAN 2: TINH TOAN, THIET KE CAC LOAI BO TRUYEN CHUONG 1: CHON DONG CO VA PHAN PHOI TY SO TRUYEN

1 Chọn động cơ

1.1 Công suất cần thiết

PAF

- Céng suat truc céng tac P

Tải không đổi:

_.F.v _ 5000.1,1

~ 1000 1000

- Hiéu suat cua may

N= Ne tia * Nin *™ Neaanraing * eich Tra bang 2.3, tai liệu [1], chọn:

Nich = 0,93

F]icặpbánh răng rạ = 0,96 Neapa tan = 9,99

1.3 Chọn động cơ

nạ„= 1500 (vòng / phút) P,„>6,68(Kw)

Tra bảng P1.2, P1.3 - tài liệu [1], chọn:

Vì các động cơ 4A được chế tạo theo GOST 19523-74 thay thế dòng động cơ củ A2,

A01 và A02 nói chung có khối lượng nhẹ hơn 18% so với A2 và A02, cũng đồng thời nhẹ

hơn so với DK và K.Mặt khác chúng có phạm vi công suất lớn hơn và số vòng quay đồng

P T,=9,55 10x mã x10Êx =178067,4277 (N mm)

CHƯƠNG 2 BỘ TRUYÊN XÍCH

1 Các yêu cầu để chọn xích

Với vận tốc làm việc bằng 0,75 m/s nhỏ hơn 10 đến 1S m/s nén ta chon xích ống

con lăn xích ống con lăn gọi tắt là xích con lăn, về kết cầu giống như xích ố ong, chi

khac phia ngoai lap thêm con lăn, nhờ đó có thê thay thé ma sát trượt giữa ống và

răng đĩa( ở xích ống ) bằng ma sát lăn giữa con lăn và rang đĩa ( ở xích con lăn)

Kết quả là độ bền mòn của xích con lăn cao hơn xích ống, chế tạo nó không phức

tạp bằng xích răng, do đó xích con lăn được dùng khá rộng rãi Nó thích hượp khi

vận tốc làm việc đưới khoảng 10 đến 15 m/s nên ưu tiên dùng xích một dãy, nhưng ở các

bộ truyền quay nhanh, tải trọng lớn nếu dùng xích 2, 3 hoặc 4 dãy sẽ làm giảm tải trọng

động và kích thước khuôn khỗ của bộ truyền Trang 191 [3]

1 : khoảng cách trục và chiều dai xich, a = (30+ 50)P,

K,=

kK,=1 : đường nối hai tâm đĩa xích so với đường nằm ngang < 60°

K¿= 1,25 : không điều chỉnh được

Ky=1,8 :_ bôi trơn có bụi bôi trơn loại 3 Ky= 1,25: lam viéc 2 ca

- HésoK,=1 (1 day xich) — Trang 200, tai liéu [3]

2.5 Céng suat tinh toan P;:

- Tra bang 5.5 trang 81, tài liệu [1], chọn: P = 1mm

2.6 Kiểm tra điều kiện quay tới hạn

- Tra bang 5.2, trang 196 tài liệu [3]: số vòng quay giới hạn tương ứng bước xích

2.9 Tính toán kiểm nghiệm buéc xich P.:

- Tra bang 5.3 trang 201, tai ligu [3], chon: [P.] =29

2.10 Các thông số hình học cơ bản của xích

- _ Giảm a một lượng Àa

- Tat trong phá hủy Q:

Voi P, = 38,1 mm tra bang 4.1 trang 489, tài liệu [4]:

2.14 Tinh dwong kinh chan rang

d, =d,—2r

r: bán kính đáy rang

r=0,5025 x đ,—0,05=0,5025 x22,23+0,05=11,22(mm) d; =303,996 —2 x 11,22=281,5496( mm) d; =679,5023—2 x 11,22=657,0623(mm)

2.15 Kiểm nghiệm ứng suất tiếp

K,x(F,* K,+F,,) XE

E: Mô đun đàn hồi

Vận liệu thép E—2,1x 10”(MPa)

A: Tiết diện bản lề xích 1 dãy và p=38,1 (mm)

du

CHUONG 3: BO TRUYEN BANH RANG

BO TRUYEN BANH RANG TRU HAI CAP

1 Sơ đồ động và ký hiệu các bánh răng

Thép để chế tạo bánh răng được chia thành hai nhóm:

- - Nhóm I có độ rắn HB< 350, bánh răng được thường hóa hoặc tôi cải thiện nhờ độ rắn thấp nên có thể cắt răng chính xác sau khi nhiệt luyện, đồng thời bộ truyền có

Đối với hộp giảm tốc dùng công suất trung bình hoặc nhỏ chỉ cần chọn

nhóm vật liệu nhóm I

2.1 Banh rang lon Z;

Thép C40x tôi cải thiện đạt độ ran HB; 192 260 HB có:

Gidi han bén o,= 750 MPa

Gidi han chay oa= 550 MPa

=> Chon HB;= 225 HB

(Tra bang 6.1 trang 92, tai ligu [1])

2.2 Banh rang nho Z2’

Thép C40x tôi cải thiện dé ran HB» 1a 260 280 có:

Giới hạn bền øy,= 750 MPa

Giới hạn chảy Øø„= 550 MPa

(Tra bảng 6.1 trang 92, tài liệu [1 ])

Chon HB; = 265 HB

._ Tính cho bộ truyền bánh răng trụ thắng Z2' - Z3 (cấp chậm)

3.1 Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép [On] và ứng suất uốn cho phép JÐ:j Ứng suất tiếp xúc uốn [Ø„ |

Số chu kì làm việc cơ sở:

N yo,=30 HB3"=30, 265° = 1,963 x 107 chu ky)

N j10,=30 HB; =30 255°" = 1,789 10’( chu ky)

Số chu kỳ làm việc tương đương:

Nụ, =60.C.n, Lạ= 60 x1 ch 6x 300 * 16 _ 99 99 x 107 (chuky)

Nạ„, =60.c.nạ L,=660 * 1 * 121,15 x6 x 300 x 16=20,89 x 10”( chu ky)

Trong đó: Lạ: Tổng thời gian làm việc

c : Số lần ăn khớp trong 1 lần quay n: Số vòng quay

Hệ số tuôi thọ:

34

N ue,> N HO,

=> Nụạg> Nuo Nhẹ >N nọ,

VỊ:

— m| Ÿmo, —

HE;

Trong đó: mạ : bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc (mu = 6)

Nuo: số chu kỳ làm việc cơ sở

Nuz: Số chu kỳ làm việc tương đương

- _ Hệ số an toàn khi tiếp xúc:

Su = 1,1 (Tra bang 6.2, trang 94, tải liệu [1])

- Gidi han bén moi tiép xtc:

Cou? tim = 2 HBz + 70 = 2 265 + 70 = 600 (MPa)

OH;.lim ¿ x~e—2=580 x ~~=527.27(MPa)¿ a 11

+, Ứng suất uốn cho phép lơ rị

- Số chu kỳ làm việc cơ sở:

Ngọ =N;o=4.10°(chu kỳ)

- _ Số chu kỳ làm việc tương đương:

Nie, = N pe, =60.C ny L,=60 x 1 x336,805 x 6x 300 x 16=58,20 x 10 (Chu kỳ)

- Hés6 an toan khi uén:

Sz = 1,75 (Tra bảng 6.2, trang 94, tài liệu [I |)

-_ Giới hạn mỏi uốn:

O or, lim é=1,8 HB, =1,8.220= 396 MPa

9 or, im ¢=1,8 HB,=1,8.180=324 MPa

(Tra bang 6.2 trang 94, [1])

=> Ung suat uén cho phép [Ø¡]:

0, C=O Ku, 1 [ OF , lim ¿ a7 “TP =272,57 (MPa) ¿

[one o ame lim ¿ Kr 459 x 1962 28( MPa)¿ 175 “2

Tính theo độ bền tiếp XÚC

3.2 Chọn ứng xuất tiếp xúc theo bánh bị dẫn [On]:

Chọn [ đ„] = [Ø„| = 527,27 MPa

3.3 Chọn hệ số chiều rộng vành răng \uu theo tiêu chuẩn:

- Tra bang 6.6, trang 97, [1], chọn: wwạ = 0,25% 0,40

=> Chọn theo tiêu chuan wy, = 0,315 (Vi trí bánh răng không đối xứng) (Trang 99,

[1])

- Tinh va chon Wa :

Woq = 0,53 * Wyq X (U+1)=0,53 * 0,315 x (2,784+1)=0,6311

> Chon ¥4=0,6 (Tra bang 6.7, trang 88, [1])

Tra trang 260, [3] => chon ay2 = 160 (mm)

- Tinh chiéu réng vanh rang:

3.13 Tỉnh ứng suất uốn tại đáy răng:

38

=> Thỏa điều kiện

_- 3,526

O p3 =O py * F3 r2 ŸY„, = 138,39 x 2 = 134,53| MPa)</ o,,.|=262,28( MPa 3,627 ry ( )

=> Thỏa điều kiện

Bảng thông số hình học Thông sỐ Giá trỊ

S6 banh rang Zy=42 rang | Z;=118 rang

Tỉ số truyền uạ=u; =u=2,809

Đường kính vòng chia d; = 84 mm d; = 236 mm Đường kính vòng đỉnh daz = 88 mm da:= 240 mm Đường kính vòng đáy da: = 79 mm da = 231 mm

Giới hạn chảy Ø„: 550 MPa

Chon HB,=210 HB (Tra bang 6.1, trang 92, [1])

4.2 Bánh răng nhỏ Z1

Thép C45 tôi cải thiện có độ rắn HB;¡ 192 240 HB

Giới hạn bền Ø;: 750 MPa

Giới hạn chảy đ„: 550 MPa

Chọn HB,=220 HB (Tra bang 6.1, trang 92, [1])

4.3 Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép |0uJ và ứng suất uốn cho phép P J: Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép [Ø„]:

Số chu kì làm việc cơ sở:

N yo,= 30 HB;* =30 220°" = 1,256 x 10’( chu ky)

Nụo =30 HB7°=30.210”°=1,123x 10” ( chu ky)

Số chu kỳ làm việc tương đương:

Nụ„,=60.c.n, L,=60 x 1 x 1455 x6 x 300 x 16

¿251,424 x 107 chu ky)

1 4,32

Nụ„=60.c.n, L,=60 x ——— * 3368,805 x 6 x 300 x 16

¿13,4717 x10 chu kỳ)

Trong đó: L¡: tổng thời gian làm việc

c: số lần ăn khớp trong | lần quay

40