Bộ truyền đai Công suất trên trục thứ nhất của bộ truyền đai P o = P 1 / đ = 24,02 / 0,95 = 25,284 kW n 1 = 1470 vg/ph u đ = 2,8 Đai thang thùng Đai được định kỳ điều chỉnh lực căng Mong muốn có kết cấu < gọn Giải Theo hình 4.1 (p.59) chọn tiết diện đai B Theo bảng 4.13 chọn đường kính đai < d 1 = 200mm Vận tốc đai v = d 1 n 1 / 60000 = .200.1470 / 60000 = 15,39m/s, nhỏ hơn vận tốc cho phép v max = 25m/s (4.2): = 0,02 d 2 = ud 1 (1 - ) = 2,8 . 200(1-0,02) = 549m Theo bảng 4.21 chọn đường kính tiêu chuẩn d 2 = 560m Như vậy tỉ số truyền thực tế u t = d 2 / [d 1 (1 - )] = 560 / [200(1 – 0,02)] = 2,86 u = (u t - u) / u = 2,1% < 4% Theo bảng 4.14 chọn sơ bộ kh/c trục a = 1,04d 2 ≈ 580mm Chiều dài đai xác định theo công thức (4.4) l = 2a + 0,5(d 1 + d 2 ) + (d 2 – d 1 ) 2 / (4a) = 2.580 + 0,5(560 + 200) + (560 - 200) 2 / (4a) = 2354mm Theo bảng 4.13 chọn chiều dài đau tiêu chuẩn l = 2240mm Nghiệm số vòng chạy của đai trong 1 giây, theo (4.15) i = v/l = 15,39 / 2,24 = 6,87s < 10/s * Tính kh/c trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l = 2240mm Theo công thức (4.6) a = ( + 22 8Δ−x ) / 4 = (1046,19 + mmx 4904/)180819,1046 22 =− = l - (d 1 + d 2 ) / 2 = 2240 – 0,5 x (200 + 560) = 1046,19 = (d 2 – d 1 ) / 2 = 0,5(560 - 200) = 180 Theo công thức (4.7), góc ôm trên bánh đai < 1 = 180 o – (d 2 – d 1 )57 o /a = 180 – (560 - 200)57/490 = 138 o > min = 120 o (.) l o = 3750 (p.62) (.) Đai h o được quá 6 (p.63) * Xác định số đai z: Theo công thức (4.16) z = P 1 K đ / ([P o ]C C l C u C z ) Theo bảng 4.7, K đ = 1,0 Với 1 = 138 o , C = 0,88 (bảng 4.15) Với l/l o = 2240 / 3750 = 0,60, lấy C l = 0,89 (bảng 4.16) Theo bảng 4.17, với u = 2,8, C u = 1,14 Theo bảng 4.19, [Po] = 5,79kW (v = 15,39m/s, d 1 = 200mm) P 1 /[P o ] = 25,28 / 5,79 ≈ 4,37, do đó C z = 0,89 Do đó z = 25,28 x 1,0 / (5,79 x 0,88 x 0,89 x 1,14 x 0,89) = 5,49 Lầy z = 5 Chiều rộng bánh đai, theo (4.17) và bảng 4.21 (t = 25,5mm ; e = 17mm) B = (z-1)t + 2e = (5-1)25,5 + 2 x 17 = 136mm Đường kính ngồi của bánh đai d a = d + 2h o = 200 + 2 x 5,7 = 211,4mm * Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục theo (4.19) F o = 780P 1 K đ / vật chất z) + F v F v = q m V 2 (định kỳ điều chỉnh lực căng), với q m = 0,3kg/m (bảng 4.22) ⇒ F v = 0,3 . 15,39m 2 = 71N Do đó F o = 780 . 25,28 . 1 / (15,39 x 0,88 . 5) + 71 = 362N Theo (4.21) lực tác dụng lên trục F r = 2F o zsin( 1 /2) = 2 x 362 x 5 x sin (138 o /2) = 3380N BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG P 1 = 24,02kW n 1 = 525vg/ph u h = 8 Thời hạn sử dụng 12000 giờ Tải trọng tĩnh Bộ truyền quay 2 chiều c (Như sách p .126) d Phân tỉ số truyền u h = 8 cho các cấp: theo bảng 3.1, chọn u 1 = 3,30 và u 2 = 2,42 e Xác định ƯS cho phép Theo sách: o Hlim1 = 560Mpa o Flim1 = 441Mpa o Hlim2 = 530Mpa o Flim2 = 414Mpa Theo (6.5) N Ho = 30. 4,2 HB H , do đó N Ho1 = 30.245 2,4 = 1,6.10 7 N Ho2 = 30.230 2,4 = 1,39.10 7 Theo (6.6) N HE2 = N FE2 = N = 60cnt = 60,1 . 525 . 12000 = 37,8.10 7 > N H02 , do đó K HL2 = 1 c – số lần ăn khớp trong 1 vòng quay suy ra N HE1 > N H01 , do đó K HL1 = 1 Như vậy theo (6.1a), sơ bộ xác định được [ ] = o Hlim . K HL / S H [ ] 1 = 560 . 1 / 1,1 = 509MPa [ ] 2 = 530 . 1 / 1,1 = 481,8MPa Với cấp nhanh, sử dụng răng nghiêng, do đó theo (6.12) [ H ] = ([ H1 ] + [ H2 ]) / 2 = 495,4 Mpa < 1,25[ H ] 2 Với cấp chậm dùng răng thẳng và tách ra N HE đều > hơn N HO nên K HL = 1, do đó [ H ]’ = [ H ] 2 = 481,8MPa Vì N FE2 = N HE2 = 37,8.10 7 (đã tính) > N FO = 4.10 6 , do đó K FL2 = 1, tương tự K FL1 = 1 Do đó theo (6.2a) với bộ truyền quay 2 chiều K FC = 0,7, ta được [ F1 ] = 441.0,7.1 / 1,75 = 176,4 MPa [ F2 ] = 414.0,7.1 / 1,75 = 165,6 MPa Ứng suất quá tải cho phép: theo (6.10) và (6.11) [ H ] max = 2,8 ch2 = 2,8.450 = 1260 MPa [ F1 ] max = 0,8 ch1 = 0,8.580 = 464 MPa [ F2 ] max = 0,8 ch2 = 0,8.450 = 360 MPa 4 – Tính tốn cấp nhanh: Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng: * Xác định sơ bộ kh/c trục Theo (6.15a): a w1 = K a ( 1 + 1) [] 3 1 2 1 baH H u KT ϕσ β Theo bảng 6.6, với vị trí của bánh răng là h o đối xứng và tải trọng tĩnh, chọn ba = 0,4 Theo bảng 6.5, với răng nghiên K a = 43 Theo công thức (6.16) bd = 0,5 ba (u+1) = 0,5.0,4(3,3+1) = 0,86 Theo bảng 6.7, ứng với sơ đồ 3, K H = 1,13 T 1 = 9,55.10 6 P 1 /n 1 = 9,55.10 6 .24,02/525 = 436935 Nmm Suy ra a w1 = 43(3,3 + 1) () 3 2 4,03,34,495 13,1436935 xx x = 212,8mm Lấy a w1 = 215mm. - góc nghiêng của răng. * Xác định các thông số ăn khớp: Theo (6.17) m = (0,01 ÷ 0,02)a w = (0,01 ÷ 0,02)215 = 2,15÷4,3mm Theo bảng 6.8 chọn môđun pháp m = 3 Chọn sơ bộ = 10 o ⇒ cos = 0,9848 Theo (6.31), số răng bánh < z 1 = 2a w cos / [m(u+1)] = 2 x 215 x 0,9848 / [3(3,3+1)] = 32,83 lấy z 1 = 33 Số răng bánh lớn z 2 = uz 1 = 3,3 . 33 = 108,9 lấy z 2 = 109 Do đó tỉ số truyền thực sẽ là u m = 109/33 = 3,3 cos = m(z 1 + z 2 ) / (2a w ) = 3(33 + 109) / (2 x 215) = 0,9907 Suy ra = 7,821 o * Kiểm nghiệm răng về độ bền t/x Theo (6.33), ƯS t/x trên mặt răng l/v H = Z M Z H Z ( ) ( ) 2 11 /12 wwH udbuKT + Theo bảng 6.5, Z M = 274MPa Theo (6.35) Tg b = cos t tg = (cos20,173) x (tg 7,821) = 0,1289 Với t = tw = arctg(tg/cos) = arctg(tg20/cos7,821) = 20,173 Theo TCVN 1065-71, = 20 o (bảng 6.11 trang 104) Vậy b = 7,347 Theo (6.34) z H = 750,1/cos2 =αβ twb sìn theo (6.37) = b w .sin / (m) = 86.sin7,821/(.3) = 1,242 b w = ba .a w (p.96) = 0,4 x 215 = 86mm Do đó theo (6.36c) z = α ε/1 = 755,0755,1/1 = Với được tính theo (6.38b) = [1,88 – 3,2(1/z 1 + 1/z 2 )]cos = [1,88 – 3,2(1/33 + 1/109)]cos7,821 = 1,755 Đường kính răng lăn bánh < d w1 = 2a w / (u m + 1) = 2 x 215 / (3,3+1) = 100mm Theo (6.40): v = d w1 n 1 / 60000 = x 100 x 525 / 60000 = 2,75m/s Với v – 2,75m/s, theo bảng 6.13 dùng cấp ch/x 9 Theo bảng 6.14 với cấp ch/x 9 và v = 2,75m/s, lấy K H = 1,13 Theo (6.42) V H = H 9 o v ua w / = 0,002 x 73.2,75 x 3,3/215 = 3,241 Trong đó: theo bảng 6.15, H = 0,002, theo bảng 6.16, g o = 73 Do đó, theo (6.41) K Hv = 1 + v H b w d w1 / (2T 1 K H K H ) = 1 + 3,24 x 86 x 100/(2 x 436935 x 1,13 x 1,13) = 1,025 Theo (6.39) K H = K H .K H .K Hv = 1,13 x 1,13 x 1,025 = 1,309 ≈ 1,31 * Thay các giá trị vừa tính được vào (6.33) ta được: H = 274 x 1,75 x 0,755 x ( ) () 2 1003,386/13,331,14369352 xxxxx + = 476,8 MPa * Xác định chính xác ƯS tương xứng cho phép: Theo (6.1), với v = 2,75m/s < 5m/s, lấy Z v = 1; với cấp chính xác động học là 9, chọn cấp chính xác về mức tương xứng là 8, khi đó cần gia cố đạt độ nhám R a = 2,5 … 1,25m, do đó Z R = 0,95; với d a < 700mm, K xH = 1, do đó theo (6.1) và (6.1a). [ H ] = [ H ]Z v Z R K xH = 495,4 x 1 x 0,95 x 1 = 470,7 MPa Như vậy H > [ H ], do đó cần tăng thêm kh/c trục a w và tiến hành kiểm nghiệm lại. Kết quả được: a w = 220mm H = 459,8 MPa < [ H ] = 470,7 MPa * Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn. Theo (6.43) F1 = 2T 1 K F Y Y Y F1 / (b w d w1 m) Theo bảng 6.7, K F = 1,32 Theo bảng 6.14, với v = 2,75 m/s và Cc x 9, K F = 1,37 Theo (6.47) F = F.g o v ua w / = 9,722 Trong đó, theo bảng 6.15, F = 0,006, theo bảng 6.16, g o = 73. Do đó theo (6.46) K Fv = 1 + F b w d w1 / (2T 1 K F K F ) = 1 + 9,722 x 86 x 100 / (2 x 436935 x 1,32 x 1,37) = 1,053 Do đó K F = K F K FK F = 1,32 x 1,37 x 1,053 = 1,90 Với = 1,755, Y = 1/ = 1/1,755 = 0,570 Với = 7,821, Y = 1 – 7,821 / 140 = 0,944 Số răng tương đương: z v1 = z 1 /cos 3 = 33 / (cos7,821) 3 = 34 z v2 = z 2 /cos 3 = 109 / (…) 3 = 112 Theo bảng 6.18 ta được Y F1 = 3,76; y f2 = 3,60. Với m = 3, Y s = 1,08 – 0,0695ln(3) = 1,004; Y R = 1 (BR phay); K xF = 1 (d a < 400mm), do đó theo (6.2) và (6.2a). [ F1 ] = [ F1 ].Y R .Y S .K xF = 252.1.1,004.1 = 177,1 MPa Tương tự tính được [ F2 ] = 166,3 MPa Thay các giá trị vừa tính được vào (6.43) ta tính được: F = 2 x 436935 x 1,9 x 0,57 x 0,944 x 3,76 / (86 x 100 x 3) = 130,2 MPa < [ F1 ] F2 = F1 Y F2 / Y F1 = 130,2 x 3,6 / 3,76 = 124,7MPa < [ F2 ]. * Kiểm nghiệm răng về quá tải: Theo (6.48) với k qt = T max / t = 1,8 H1max = H qt k = 470,7 8,1 = 631,3 MPa < [ H ] max = 1260 MPa Theo (6.49) Tóm lại: F1max = F1 .k qt F2max = * Các thông số và kích thước bộ truyền: Kh/c trục a w1 = 220mm d w1 = 103mm Môđun pháp m = 3mm Chiều rộng vành răng b w = 88mm TST u m = 3,265 Góc nghiêng của răng: = 8,646 o Sốrăng BR: z 1 = 34 ; z 2 = 111 Hồ sơ dịch chỉnh: x 1 = 0; x 2 = o Theo các công thức trong bảng 6.11, tính được: Đường kính vòng chia d 1 = 103,17 ; d 2 = 336,83 Đường kính đỉnh răng d a = 109,17 ; d a2 = 342,83 Đường kính đáy răng d f1 = 95,67 ; d f2 = 329,33. TÍNH BỘ TRUYỀN CẤP CHẬM a) Xác định sơ bộ hh/c trục: a w2 = 49,5 x (2,45 + 1) () 3 2 4,045,28,481 04,11369577 xx x = 314,76mm Với răng thẳng k a = 49,5 Theo bảng 6.6, chọn ba = 0,4 Theo 6.16; bd = 0,5 . 0,4 (2,45 + 1) = 0,69 Do đó theo bảng 6.7, K H = 1,04 (sơ đồ 5); 2 = 8 / 3,265 ≈ 2,450 Tính đến tổn thất do ma sát trên răng ở cấp nhanh ( = 0,97) và trên 1 cặp ổ lăn ( = 0,99), CS trên trục bánh chủ động của cấp chậm P 1 = 23,06kW. Do đó T 1 = 9,55.10 6 .23,06 / (525/3,265) = 1369577 Nmm Lấy q w2 = 315mm b) Xác định các thông số ăn khớp m = (0,01 … 0,02)a w2 = 3,15 ÷ 6,3mm chọn m = 4mm Số răng bánh < z 1 = 2a w2 / [m(4 + 1)] = 2 x 315 / (4 x (2,45 + 1)] = 45,65, lấy z 1 = 46 z 2 = uz 1 = 2,45 x 46 ≈ 113 Do đó a w = m(z 1 + z 2 ) / 2 = 4(46 + 113) / 2 = 318mm Lấy a w2 = 320, do đó cần dịch chỉnh để tăng hh/c trục từ 318 lên 320mm Tính hệ số dịch tâm theo (6.22) y = a w2 / m – 0,5(z 1 + z 2 ) = 320/4 – 0,5(46 + 113) = 0,5 Theo (6.23) k y = 1000y / z t = 1000 x 0,5 / (46 + 113) = 3,145 Theo bảng 6.10a tra được k x = 0,0724 Do đó, theo (6.24), hệ số giảm đỉnh răng. y = k x Z t / 1000 = 0,0724 x (46 + 113) / 1000 = 0,012 Theo (6.25) tổng hệsố dịch chỉnh x t = y + y = 0,5 + 0,012 = 0,512 Theo (6.26) hệ số dịch chỉnh bánh 1 x 1 = 0,5[x t – (z 2 – z 1 )y / z t ] = 0,5 x [0,512 – (113 - 46)0,5 / (46 + 113)] = 0,151 Hệ số dịch chỉnh bánh 2 x 2 = x t – x 1 = 0,512 – 0,151 = 0,361 Theo (6.27), góc ăn khớp cos tw = z t mcos / (2a w2 ) = (46 + 113)4 x cos20 / 2 x 320 = 0,9338 Do đó tw = 20,962 o * Kiểm nghiệm răng về độ bền t/x Theo (6.33) H = Z M Z H Z () ( ) 2 11 /12 wmwmH dubuKT + Theo bảng 6.5, Z M = 274 MPa Theo (6.34) Z H = twb αβ 2sin/cos2 = ( ) 962,202sin/1.2 x = 1,730 Với bánh răng thẳng, dùng (6.36a) để tính Z : Z = () ( ) 3/782,143/4 −=ε− α = 0,860 Trong đó = 1,88 – 3,2 782,1 113 1 46 1 = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + n = 265,3 525 b w = ba .a w Đường kính răng lăn bánh < d w1 = 2a w2 / (u m + 1) = 2 x 320/(2,45 + 1) = 185,51mm Theo (6.40) v = d w1 n 1 / 60000 = x 185,51 x ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ 265,3 525 /60000 = 1,562m/s Theo bảng 6.13, chọn CCX9 Do đó, theo bảng 6.16, g o = 73 Theo (6.42) v H = H g o v 4/ 2w a = 0,006 x 73 x 1,562 x 45,2/320 = 7,82 Trong đó, theo bảng 6.15, H = 0,006 Vì vậy k Hv = 1 + v H b w d w1 / (2T 1 k H k H ) = 1 + 7,82 x (0,4 x 320) x 185,51 / (2 x 1369577 x 1,04 x 1) = 1,065 Trong đó b w = ba .a w = 0,4 x 320 = 128 ; K H = 1 (đối với bánh răng thẳng) (p.106) Suy ra k H = k H .k Hv .k H = 1,04 x 1,065 x 1 = 1,11 Thay các giá trị vừa tính được vào (6.33) H = 274 x 1,73 x 0,86 ( ) () 2 51,18545,2128/145,211,113695772 xxxxx + = 401,9MPa Theo (6.1), với v = 1,562m/s < 5m/s,lấy Z v = 1; với CCX động học là 9, chọn CCX về mức t/x là 9, khi đó cần gia cố đạt độ nhám. R z = 10 … 40m, do đó Z R = 0,9 ; với d a < 700mm,k xH = 1. Do đó, theo (6.1) và (6.1a): [ H ] = [ H ]Z v Z R K xH = 481,9 x 1 x 0,9 x 1 = 433,6 MPa Như vậy H < [ H ], nhưng chênh lệch này <, do đó có thể giảm chiều rộng răng. B w = 128 ( H / [ H ]) 2 = 128(401,9 / 433,6) 2 = 109,97. Lấy b w = 110mm Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn và quá tải điều đạt yêu cầu. * Các thông số và kích thước bộ truyền: Khoảng cách trục a w2 = 320mm Môđun: m = 4mm Chiều rộng vành răng: b w = 110mm TST: u m = 2,45 Sốrăng BR: z 1 = 46 ; z 2 = 113 Hệ số dịch chỉnh: x 1 = 0,151 ; x 2 = 0,361 Đường kính vòng chia: d 1 = mz 1 / cos = 4 x 46 = 184mm ; d 2 = 452mm Đường kính vòng đỉnh răng: d a1 = d 1 + 2(1 + x 1 - y)m = 184 + 2(1 + 0,151 – 0,012)4 = 193,11mm; d a2 = 462,79mm. Đường kính đáy răng: d f1 = 175,21mm; d f2 = 444,89mm. . Bộ truyền đai Công suất trên trục thứ nhất của bộ truyền đai P o = P 1 / đ = 24,02 / 0,95 = 25,284 kW n 1 = 1470 vg/ph u đ = 2,8 Đai thang thùng Đai được định kỳ. 3380N BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG P 1 = 24,02kW n 1 = 525vg/ph u h = 8 Thời hạn sử dụng 12000 giờ Tải trọng tĩnh Bộ truyền quay 2 chiều c (Như sách p .126) d Phân tỉ số truyền u h . tỉ số truyền thực tế u t = d 2 / [d 1 (1 - )] = 560 / [200(1 – 0,02)] = 2,86 u = (u t - u) / u = 2,1% < 4% Theo bảng 4.14 chọn sơ bộ kh/c trục a = 1,04d 2 ≈ 580mm Chiều dài đai xác