ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI Trang12 BẢNG THÔNG SỐ 3 BẢNG THÔNG SỐ 3 Trục Trục Thông số Động cơ Động cơ I I II II III III IV IV Tỉ số truyền Tỉ số truyền 3,64 3,64 2,75 2,75 4,15 4,15 2,2 2,2 Công suất Công suất (KW) (KW) 5,67 5,67 5,39 5,39 5,2 5,2 5,02 5,02 4,82 4,82 Vận tốc vòng Vận tốc vòng (vòng/phút) (vòng/phút) 2910 2910 799 799 291 291 70,1 70,1 31,86 31,86 Momen xoắn Momen xoắn (Nmm) (Nmm) 18607,7 18607,7 64423,7 64423,7 170652,9 170652,9 683894,4 683894,4 1445243,3 1445243,3 PHẦN 4 :THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG *Thông số ban đầu: -Công suất cần truyền : N trụ = 5,2 KW -Tốc độ bánh răng dẫn: n 1 =291 (vòng/phút) -Tỉ số truyền sơ bộ: i sb =4,15 -Tốc độ bánh răng bị dẫn: n 2 =70,1 (vòng/phút) -Tải trọng thay đổi, làm việc ở chế độ dài hạn. -Làm việc 16h/ngày, 300ngày /năm, thời hạn sử dụng 5 năm. -Bộ truyền được đặt trong hộp kín , được bôi trơn tốt . Ta chọn bánh răng trụ răng thẳng vì dể chế tạo và để tránh lực dọc trục, và vì ở đây là cấp chậm của hộp giảm tốc. 1.Chọn vật liệu làm bánh răng và cách nhiệt luyện. -Ta chọn vật liệu làm bánh răng nhỏ:thép 45 ; bánh lớn: thép 35 đều thường hóa ( bảng 3-6 TKCTM) -Tra bảng 3-8 (tkctm) ta được cơ tính: +Thép 45 thường hóa: σ bk1 =600 N/mm 2 ; σ ch1 = 300 N/mm 2 ; HB=200 ( phôi rèn, giả sử đường kính phôi dưới 100 mm) CBHD: NGUYỄN TẤN ĐẠT NHÓM 47 Cơ điện tử 1 ,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI Trang13 + Thép đúc 35 thường hóa: σ bk2 =500 N/mm 2 ; σ ch2 =260 N/mm 2 ; HB= 170. ( phôi rèn, giả sử đường kính phôi 100-300 mm) 2.Định ứng suất mỏi tiếp xúc và ứng suất mỏi uốn cho phép. a) ứng suất tiếp xúc cho phép. [ ] σ tx = [ ] σ Notx k’ N Với : [ ] σ Notx =2,6 HB (bảng 3-9 tkckm) k’ N = 6 0 N N td ,với: + N 0 = 10 7 (bảng 3-9 tkctm) +N td =60u. ∑ (M i /M max ) 2 n i T i -Xét bánh răng bị dẫn(bánh lớn): N td2 =60.1(0,8 2 .1+1 2 .6+0,9 2 .1).70,1.24000/8 = 94004100>N 0 =10 7 =>k’ N2 =1 => [ ] σ tx2 = [ ] σ Notx k’ N2 =2,6.170.1= 442 (N/mm 2 ) -Xét bánh răng dẫn(bánh nhỏ): Ta có: N td1 =iN td2 >N 0 =>k’ N1 =1 [ ] σ tx1 = [ ] σ Notx .k’ N1 =2,6.200=520 N/mm 2 Lấy ứng suất bé hơn [ ] σ tx2 =442 N/mm 2 để tính toán. b)Ứng suất uốn cho phép. [ ] σ u = σ 0 k” n /(n. K σ ) ≈ (1,4 → 1,6). σ -1 .k” N /(n. K σ ) với σ -1 ≈ (0,4-0,45). σ bk Trong đó: n là hệ số an toàn +n 1 =n 2 =1,5 + K σ =1,8 ( K σ là hệ số tập trung ứng suất ở chân răng) k” N = m (N 0 /N td ) với: N 0 =5.10 6 N td =60u ∑ (M i /M max ) m n i T i với : m=6 (bậc đường cong mỏi uốn) -Xét bánh bị dẫn: N td2 =60.1(0,8 6 .1+1 6 .6+0,9 6 .1).70,1.24000/8=85721455,53> N 0 =5.10 6 k” N2 =1 -Xét bánh dẫn, ta thấy: N td1 > N td2 > N 0 =5.10 6 => k” N1 =1 Vậy : + [ ] σ u1 =1,5.0,4.600.1/(1,5.1,8) =133,33 N/mm 2 Trang14 CBHD: NGUYỄN TẤN ĐẠT NHÓM 47 Cơ điện tử 1 ,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI + [ ] σ u2 =1,5.0,4.500.1/(1,5.1,8)=111,11 N/mm 2 3.Chọn sơ bộ hệ số tải trọng K. -Ta chọn: K=1,4 4 Chọn hệ số chiều rộng bánh răng. Ta chọn : ψ A =b/A =0,4 5.Xác định khoảng cách trục A 3 2 2 6 ].[ 10.05,1 )1( n KN i iA Atx ψσ +≥ =226,5 mm 6.Tính vận tốc vòng v và chọn cấp chính xác để chế tạo bánh răng. Ta có : v = π d 1 n 1 /60000 = [2 π An 1 ]/[60000. (i+1)]= 1,34 m/s cấp chính xác để chế tạo bánh răng là 9 (bảng 3-11 tkctm) 7.Định chính xác hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A Ta có : K=K tt .K đ Với: K tt =(K ttbang +1)/2 Mà: ψ d =b/ d 1 = ψ A (i+1)/2= 1,03 => K ttbang =1,3 (bảng 3-12 tkctm) K tt =1,15 Tra bảng 3-13 ta được: K đ =1,45 Vậy : K=K tt .K d =1,6675 khác với dự đoán K sơ bộ là 1,4 Tính lại khoảng cách trục A: A =A sobo . 3 (K/K sobo ) =240 mm 8.Xác định modun , số răng và chiều rộng bánh răng. -Xét modun: m=(0,01 → 0,02)A =2,4 → 4,8 mm Chọn theo tiêu chuẩn: m=4 (bảng 3-1 tkctm) -Xét số răng: Z 1 = 2A/( m . (i+1) ) =23,3 Chọn :Z 1 =24 =>Z 2 =i Z 1 =99,6 lấy Z 2 =100 -Chiều rộng bánh răng nhỏ: b 1 = A. ψ A = 0,4.240 =96 mm -Chiều rộng bánh răng lớn: b 2 = b 1 – (5 → 10) mm=90 mm 9.Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng. Số răng tương đương của bánh nhỏ: Z td1 =Z 1 =24 Số răng tương đương của bánh lớn: Z td2 = Z 2 =100 Trang15 Theo bảng 3-18 và số răng tương đương tìm được ta chọn hệ số dạng răng: CBHD: NGUYỄN TẤN ĐẠT NHÓM 47 Cơ điện tử 1 ,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI +bánh nhỏ y 1 = 0,429 +bánh lớn :y 2 =0,517 -Ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ: σ uon1 =19,1.10 6 .K.N/(y 1 . m 2 .Z 1 .n 1 .b 1 ) =34,83 N/mm 2 < [ ] σ u1 -Ứng suất uốn tại chân răng bánh lớn: σ uon2 =19,1.10 6 .K.N/(y 2 . m 2 .Z 2 .n 2 .b 2 )=31,38 N/mm 2 < [ ] σ u2 10. Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền. -Modun : m= 4 mm. -Số răng Z 1 = 24 ; Z 2 =100 -Chiều rộng bánh răng : b 1 =96 mm ;b 2 =90 -Đường kính vòng chia (vòng lăn): + d 1 =m.Z 1 =4.24=96 mm +d 2 =m.Z 2 =4.100=400 mm -Góc ăn khớp: α =20 o -Đường kính vòng đỉnh: +D e1 =96+2.4=104 mm + D e2 =400+2.4=408 mm -Khoảng cách trục A=(96+400)/2=248 mm -Đường kính vòng chân răng: +D i1 =96-2,5.4=86mm +D i2 =400-2,5.4=390mm Các thông số khác có thể tính theo các công thức trong bảng 3-5 (tkctm) 11. Tính các lưc tác dụng. +Lực vòng : P= 2M x / d=3555,27 N +Lực hướng tâm: P r =P.tg α =1294 N +Lực dọc trục: P a =0 CBHD: NGUYỄN TẤN ĐẠT NHÓM 47 Cơ điện tử 1 ,K34 . (Nmm) (Nmm) 18607,7 18607,7 644 23,7 644 23,7 170652,9 170652,9 6838 94, 4 6838 94, 4 144 5 243 ,3 144 5 243 ,3 PHẦN 4 :THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG *Thông số ban đầu: -Công suất cần truyền : N trụ = 5,2 KW -Tốc. THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI Trang12 BẢNG THÔNG SỐ 3 BẢNG THÔNG SỐ 3 Trục Trục Thông số Động cơ Động cơ I I II II III III IV IV Tỉ số truyền Tỉ số truyền 3, 64 3, 64 2,75 2,75 4, 15 4, 15 2,2 2,2 Công. ] σ u1 =1,5.0 ,4. 600.1/(1,5.1,8) =133,33 N/mm 2 Trang 14 CBHD: NGUYỄN TẤN ĐẠT NHÓM 47 Cơ điện tử 1 ,K 34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI + [ ] σ u2 =1,5.0 ,4. 500.1/(1,5.1,8)=111,11