thiết kế hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh

Đồ án môn học Chi tiết máy Nguyễn Träng Hïng – Cơ Tin 2 – K46 1.1 Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền 1.1.1 Xác định công suất động cơ - Công suất trên trục động cơ điện được xác định theo công thức: P ct η t β.P = Trong đó: P ct : Công suất trên trục động cơ P t : Công suất trên trục máy công tác η : Hiệu suất truyền động + β = 0,9407 8 3 0,9 8 5 1 t t . T T 22 ck i 2 1 i =+=         ∑ + η = ∏ η n i Theo sơ đồ của bài ra thì η = η khớp nối . η m ổ lăn . η k bánh răng . η xích Với m, k là số cặp ổ lăn và số cặp bánh răng: m = 4; k = 3 Dựa vào bảng 2.3 (Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí – Trịnh Chất – Lê Văn Uyển ) tìm được η khớp nối = 0,99; η ổ lăn = 0,99; η bánh răng = 0,97; η xích = 0,92 ⇒ η = 0.99. 0,99 4 . 0,97 3 . 0,92 = 0,831 + P t = P lv = ,9252 1000 6500.0,45 1000 F.v == KW ⇒ P ct = 0,952. 0,831 2,925 = 3,35 KW 1.1.1 Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ - Tỷ số truyền u t của hệ thống dẫn động u t = u HGT .u xích - Số vòng quay của trục tang quay n lv = D v.60000 π = 240. 45,0.60000 π = 36 (vòng/phút) - Theo bảng 2.4 , tỷ số truyền nên dùng cho các bộ truyền trong hệ: u HGTsb = 8÷40 (Hộp giảm tốc 2 cấp); u xíchsb = 2÷5 ⇒ u t = (8÷40).( 2÷5) = (16÷200) Số vòng quay sơ bộ n sb = n lv . u tsb = 36. (16÷200) =(576÷7200) (vòng/phút) 1.1.2 Chọn quy cách động cơ - Động cơ được chọn dựa vào bảng P1.1 đến bảng P1.7 và phải thỏa mãn điều kiện sau: Hà Nội 11 - 2004 1 Đồ án môn học Chi tiết máy Nguyễn Träng Hïng – Cơ Tin 2 – K46 P đc ≥ P ct ; n đb ≥ n sb ; T k /T dn ≥ T mm /T 1 Có P ct = 3,35 KW; n sb = (576÷7200) (vòng/phút);T mm /T 1 = 1,5 Ta chọn được động cơ DK51_4 có các thông số sau: P đc = 4.5 KW; n đc = 1440 (vòng/phút); T k /T dn = 1,4; T mm /T 1 = 2 Cosφ = 0,85; m đc = 84 (kg); Đường kính trục động cơ: d đc = 35 mm 1.1.3 Phân phối tỷ số truyền - Tỷ số truyền của hệ thống dẫn động u ht = lv n đc n = 36 1440 = 40 - Vì hộp giảm tốc là loại 2 cấp phân đôi cấp nhanh nên u HGT = u 1 . u 2 u 1 : tỉ số truyền bộ truyền cấp nhanh u 2 : tỉ số truyền bộ truyền cấp chậm Ta chọn u HGT = 20 ⇒ u xích = HGT ht u u = 20 40 = 2 Dựa vào bảng 3.1 tìm được u 1 , u 2 của HGT thỏa mãn đồng thời 3 chỉ tiêu: khối lượng nhỏ nhất, momen quán tính thu gọn nhỏ nhất và thể tích các bánh nhúng trong dầu lớn nhất. u HGT = 20 ⇒ u 1 = 5,1; u 2 = 3,92 1.1.4 Tính công suất, mômen và số vòng quay trên các trục - Trục công tác: + P t = P lv = 2,925 (KW) + n lv = 36 (vòng/phút) + T t = T lv = 9,55.10 6 . lv t n P = 9,55.10 6 . 36 925,2 = 776.10 3 (Nmm) - Trục 3: + P 3 = 3,211 0,92.0,99 2,925 .ηη P olx lv == (KW) + n 3 = n lv . u x = 36. 2 = 72 (vòng/phút) + T 3 = 9,55.10 6 . 3 3 n P = 9,55.10 6 . 72 211,3 = 425,9.10 3 (Nmm) - Trục 2: + P 2 = 3,344 0,97.0,99 3,211 .ηη P olbr 3 == (KW) + n 2 = n 3 . u 2 = 72.3,92 = 282,35 (vòng/phút) + T 2 = 9,55.10 6 . 2 2 n P = 9,55.10 6 . 35,282 344,3 = 113,11.10 3 (Nmm) Hà Nội 11 - 2004 2 Đồ án môn học Chi tiết máy Nguyễn Träng Hïng – Cơ Tin 2 – K46 - Trục 1: + P 1 = ,4823 0,990,97.0,97. 3,344 .ηη P ol br 2 2 == (KW) + n 1 = n đc = 1440 (vòng/phút) + T 1 = 9,55.10 6 . 1 1 n P = 9,55.10 6 . 1440 482,3 = 23.10 3 (Nmm) - Trục động cơ: + P đc = 4,5(KW) + n đc = 1440 (vòng/phút) + T 1 = 9,55.10 6 . đc đc n P = 9,55.10 6 . 1440 5,4 = 30.10 3 (Nmm) - Bảng kết quả tính toán thu được: Thông số Trục ĐC Trục 1 Trục 2 Trục 3 Trục làm việc P (KW) 4,5 3,482 3,344 3,211 2,925 u 1 u 1 = 5,1 u 2 = 3,92 u x = 2 n (vg/ph) 1440 1440 282,35 72 36 T (Nmm) 30.10 3 23.10 3 113,1.10 3 425,9.10 3 776.10 3 1.2 Thiết kế các bộ truyền 1.2.1 Tính toán các bộ truyền trong hộp: Bộ truyền bánh răng a.Chọn vật liệu - Do không có yêu cầu gì đặc biệt, ta thống nhất hóa trong thiết kế, chọn vật liệu 2 cấp bánh răng như nhau. - Theo bảng 6.1, ta chọn: + Bánh nhỏ: Thép 45, tôi cải thiện, độ rắn HB 241 285 σ b1 = 850 MPa, σ ch1 = 580 MPa + Bánh lớn: Thép 45, tôi cải thiện, độ rắn HB 192 240 σ b2 = 750 MPa, σ ch2 = 450 MPa b.Xác định ứng suất cho phép  Ứng suất tiếp xúc cho phép [σ H ] tính theo công thức [σ H ] = σ° Hlim . Z R .Z V .K xH .K HL /S H Trong đó: + Z R : hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc. + Z V : hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng + K xH : hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng Ở bước tính thiết kế, sơ bộ lấy Z R .Z V .K xH = 1, khi đó [σ H ] = σ° Hlim . K HL /S H + σ° Hlim : ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kì cơ sở + S H : hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc Theo bảng 6.2, với thép 45, tôi cải thiện, độ rắn HB 180 350 thì Hà Nội 11 - 2004 3 Đồ án môn học Chi tiết máy Nguyễn Träng Hïng – Cơ Tin 2 – K46 σ° Hlim = 2HB + 70; S H = 1,1; Chọn HB 1 = 245; HB 2 = 230, suy ra: σ° Hlim1 = 2.245 + 70 = 560 (MPa) σ° Hlim2 = 2.230 + 70 = 530 (MPa) + K HL : hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ K HL = H HEHO m /NN m H : bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc; m H = 6 khi HB ≤ 350 N HO – số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc N HO = 30H 2,4 HB N HO1 = 30H 2,4 HB1 = 30.255 2,4 = 17,90.10 6 N HO2 = 30H 2,4 HB2 = 30.240 2,4 = 15,47.10 6 N HE – số chu kì thay đổi ứng suất tương đương N HE = 60cΣ(T i /T max ) 3 .n i .t i N HE2 = 60c 1 1 u n Σt i Σ(T i /T max ) 3 /Σt i = 60.1. 1,5 1440 .18.10 3 [1 3 . 8 5 + 0,9 3 . 8 3 ] = 27,35.10 6 > 15,47.10 6 = N HO2 ⇒ K HL2 = 1; Tương tự N HE1 > N HO1, do đó K HL1 = 1 Vậy sơ bộ tính được [σ H1 ] = 1,1 1.560 = 509 (MPa) [σ H2 ] = 1,1 1.530 = 481,8 (MPa) Với cấp nhanh sử dụng bánh răng nghiêng, theo (6.12) : [σ H ] = 2 1 ([σ H1 ] + [σ H2 ]) = 2 1 (509 + 481,8) = 495,4(MPa) < 1,25[σ H2 ] Với cấp chậm sử dụng bánh răng thẳng và N HE > N HO , K HL = 1 ⇒ [σ H ] ’ = [σ H2 ] = 481,8 MPa  Ứng suất uốn cho phép[σ F ] tính theo công thức [σ F ] = σ° Flim .Y R .Y S .K xF .K FC .K FL /S F Trong đó: + Y R – hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng + Y S – hệ số xét đến độ nhậy của vật liệu đối với tập trung ứng suất + K xF – hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn Ở bước tính thiết kế, sơ bộ lấy Y R .Y S .K xF = 1, khi đó [σ F ] = σ° Flim .K FC .K FL /S F + σ° Flim - ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì cơ sở + S F – hệ số an toàn khi tính về uốn Hà Nội 11 - 2004 4 Đồ án môn học Chi tiết máy Nguyễn Träng Hïng – Cơ Tin 2 – K46 Theo bảng 6.2 , với thép 45, tôi cải thiện, độ rắn HB 180 350 thì σ°F lim = 1,8HB; S F = 1,75 σ°F lim1 = 1,8.245 = 441 (MPa) σ°F lim2 = 1,8.230 = 414 (MPa) + K FC – hệ số ảnh hưởng đến đặt tải, K FC = 1 (bộ truyền quay một chiều) + K FL – hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của chế độ tải trọng của bộ truyền K FL = F FEFO m /NN m F : bậc của đường cong mỏi khi thử về uốn; m F = 6 khi HB ≤ 350 N FO – số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn N FO = 4.10 6 đối với tất cả các loại thép N FE – số chu kì thay đổi ứng suất tương đương N FE = 60cΣ(T i /T max ) 6 .n i .t i N FE2 = 60c 1 1 u n Σt i Σ(T i /T max ) 6 /Σt i = 60.1. 1,5 1440 .18.10 3 [1 6 . 8 5 + 0,9 6 . 8 3 ] = 23,4.10 6 > 4.10 6 = N FO ⇒ K FL2 = 1, và tương tự có K FL1 = 1 + Vậy sơ bộ tính được [σ F1 ] = 75,1 1.1.441 = 252 (MPa) [σ F2 ] = 75,1 1.1.414 = 236,5 (MPa)  Ứng suất quá tải cho phép [σ H ] max = 2,8σ ch2 = 2,8.450 = 1260 (MPa) [σ F1 ] max = 0,8σ ch1 = 0,8.580 = 464 (MPa) [σ F2 ] max = 0,8σ ch2 = 0,8.450 = 360 (MPa) c. Tính toán bộ truyền cấp nhanh: Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng  Xác định sơ bộ khoảng cách trục + Theo (6.15a) [ ] 3 1 2 1 1 '. )1( baH H aw u KT uKa Ψ += σ β Trong đó: + Theo bảng 6.5 chọn K a = 43 (ứng với răng nghiêng, vật liệu thép – thép) + Theo bảng 6.6 chọn ψ ba = 0,3 + Xác định K Hβ: ψ bd = 0,5ψ ba (u 1 +1) = 0,5.0,3(5,1+1) = 0,67 Theo bảng 6.7, K Hβ tương ứng với sơ đồ 3 ⇒ K Hβ = 1,07 + T 1 ’ = T 1 /2 = 23000/2 = 11500 (Nmm) ⇒ [ ] 3 2 w .5,1.0,3459,4 11500.1,07 1)43(5,1a += = 118,38 (mm) Hà Nội 11 - 2004 5 Đồ án môn học Chi tiết máy Nguyễn Träng Hïng – Cơ Tin 2 – K46 Ta lấy a w = 118 mm  Xác định các thông số ăn khớp + Theo (6.17), m = (0,01÷0,02)a w = (0,01÷0,02).102 = (1,02÷2,04) (mm) + Theo bảng 6.8 chọn module pháp m = 2 (mm) + Chọn sơ bộ β = 14°, do đó cosβ = 0,97 + Số răng bánh nhỏ: z 1 = 1)m(u .cosβ2.a w + = 1)2(5,1 2.118.0,97 + = 17,22 Lấy z 1 = 18 + Số răng bánh lớn: z 2 = u 1 .z 1 = 5,1.18 = 91,8 Lấy z 2 = 92 + Tỉ số truyền thực là: u t1 = 92/18 = 16/3 ≈ 5,11 + Tính lại β: cosβ = m(z 1 +z 2 )/(2a w ) = 2(18+92)/(2.102) = 0,9661 ⇒ β = 14,961° = 14°57’40’’ + Theo bảng 6.9 ứng với bánh răng nghiêng có β = 14,961° thì z min = 16 + Chiều rộng vành răng b w = ψ ba . a w = 0,3.118 = 35,4 (mm) + Hệ số trùng khớp dọc ε β = b w . m. sin π β = 35,4. 2π )sin(14,961° = 1,44 > 1,0 + Nhờ góc nghiêng β của răng, và z 1 = z min + 2 nên ta không cần dịch chỉnh để đảm bảo khoảng cách trục.  Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng của bộ truyền phải thỏa mãn: ( ) ( ) 2 11 11 1.2 wtw tH HMH dub uKT ZZZ + = ε σ ≤ [σ H ] Trong đó: + Z M – hệ số kể đến cơ tính của vật liệu của các bánh răng ăn khớp. Tra bảng 6.5, ta được Z M = 274 (MPa) 1/3 + Z H – hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc Z H = tw b α β 2sin cos.2 Ở đây: * β b – góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở tgβ b = cosα t .tgβ * Với răng nghiêng, không dịch chỉnh thì α tw = α t = arctg       β α cos tg Theo TCVN 1065 – 71, α = 20° ⇒ α tw = α t = arctg         °)cos(14,961 tg20 ο = 20,643° ⇒ Z H = )643,20.2sin( )14,961cos(.2 ο ° = 1,71 Hà Nội 11 - 2004 6 Đồ án môn học Chi tiết máy Nguyễn Träng Hïng – Cơ Tin 2 – K46 + Z ε – hệ số kể đến sự trùng khớp của răng Vì ε β = 1,527 > 1,0 nên Z ε = α ε /1 ε α =               + 21 1 z 1 3,2 - 1,88 z .cosβ =             + 96 1 18 1 3,2 - 1,88 .0,9661 = 1,612 ⇒ Z ε = 0,7876 + K H – hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc K H = K Hβ . K Hα . K Hv * K Hβ – hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng, tra bảng 6.7 ⇒ K Hβ = 1,15 * K Hα – hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp, tra bảng 6.14 - Vận tốc vòng 60000 nπ.d v 1w1 = (m/s) Với d w1 – đường kính vòng lăn bánh nhỏ n 1 – số vòng quay của bánh chủ động d w1 = 1u 2.a t1 w + = 15,1 2.118 + = 38,7 (mm) 60000 0π.38,7.144 v = = 3 (m/s) Theo bảng 6.13, với răng trụ răng nghiêng, v ≤ 5 (m/s), ta chọn cấp chính xác 9. Từ bảng 6.14, v < 5, cấp chính xác 9 ⇒ K Hα = 1,16 * K Hv – là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp K Hv = 1+ HαHβ1 w1wH .K'.K2.T .d.bυ Với H υ = δ H . g o . v. t1 w u a Trong đó: - v = 3 m/s - g o – hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch các bước răng 1 và 2 Tra bảng 6.16, với m < 3,35, cấp chính xác 9 ⇒ g o = 73 - δ H – hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp Tra bảng 6.15 δ H = 0,002 ⇒ υ = 0,002.73.3 1,5 118 = 2,1 ⇒ K Hv = 1+ 16,1.07,1.11500.2 4,35.7,38.1,2 = 1,1 ⇒ K H = 1,15. 1,16. 1,1 = 1,4674 ⇒ ( ) ( ) 2 11 11 1'.2 wtw tH HMH dub uKT ZZZ + = ε σ = 247.1,71.0,7876. 2 7,38.1,5.4,35 )11,5.(4674,1.11500.2 + = 290,3(MPa) Hà Nội 11 - 2004 7 Đồ án môn học Chi tiết máy Nguyễn Träng Hïng – Cơ Tin 2 – K46  Tính chính xác [σ H ] [σ H ] = σ° Hlim . Z R .Z V .K xH .K HL /S H + Tính Z R : Chọn R a = 2,5 1,25μm ⇒ Z R = 0,95 + Tính Z V : Lấy Z V = 1 + K xH = 1 ⇒ [σ H ] = 509.1.1.0,95 = 532 (MPa) ⇒ σ H < [σ H ] ⇒ Thỏa mãn điều kiện tiếp xúc  Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn Ứng suât uốn sinh ra tại chân răng tính theo công thức σ F1 = .m.db .Y.Y.Y'.K2T w1w F1βεF1 ≤ [σ F1 ] σ F2 = σ F1 . F1 F2 Y Y ≤ [σ F2 ] T’ 1 = 11500 (Nmm) m = 2 (mm) b w = 35,4 (mm) d w1 = 38,7 (mm) + Y ε – hệ số kể đến sự trùng khớp của răng. Y ε = 1/ε α Với ε α – hệ số trùng khớp ngang. ε α = 1,612 ⇒ Y ε = 1/1,612 = 0,62 + Y β – hệ số kể đến độ nghiêng của răng Y β = 1 – β/140 = 1 – 14,961/140 = 0,893 + Y F1 , Y F2 – hệ số dạng răng của bánh 1 và 2, phụ thuộc vào z v1 , z v2 z v1 = z 1 /cos 3 β = 18/0,9661 3 = 19,962 z v2 = z 2 /cos 3 β = 92/0,9661 3 = 102 Tra bảng 6.18 ta được: Y F1 = 4,08 Y F2 = 3,60 + K F – hệ số tải trọng khi tính về uốn K F = K Fβ . K Fα . K Fv * K Fβ – hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về uốn, tra bảng 6.7, ứng với sơ đồ 3 ⇒ K Fβ = 1,12 * K Fα – hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn, tra bảng 6.14, với cấp chính xác 9, v < 5 (m/s) ⇒ K Fα = 1,4 * K Fv – hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn: K Fv = 1+ FαFβ1 w1wF .K'.K2.T .d.bυ Với F υ = δ F . g o . v. t1 w u a Trong đó: - v = 3 m/s - g o – hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch các bước răng 1 và 2 Tra bảng 6.16, với m < 3,35, cấp chính xác 9 ⇒ g o = 73 - δ F – hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp Tra bảng 6.15, δ H = 0,006 Hà Nội 11 - 2004 8 Đồ án môn học Chi tiết máy Nguyễn Träng Hïng – Cơ Tin 2 – K46 ⇒ υ = 0,006.73.3. 1,5 118 = 6,32 ⇒ K Hv = 1+ 12,1.4,1.11500.2 4,35.7,38.32,6 = 1,24 ⇒ K H = 1,12. 1,4. 1,24 = 1,944 ⇒ σ F1 = .m.db .Y.Y.Y'.K2T w1w F1βεF1 = 237,7.35,4. ,893.4,08192.0,62.02.16474.2, = 58,678 (MPa) ⇒ σ F2 = σ F1 . F1 F2 Y Y = 58,678. 08,4 90,3 = 56,089 (MPa) + Tính chính xác [σ F1 ], [σ F2 ] [σ F ] = σ° Flim .Y R .Y S .K xF .K FC .K FL /S F * Chọn Y R = 1,05 * Y S = 1,08 – 0,0695ln(m) = 1,08 – 0,0695ln(2) = 1,0318 * K xF = 1 ứng với d a < 400mm ⇒ [σ F1 ] = 262,29. 1,05. 1,0318. 1 = 284,162 (MPa) [σ F2 ] = 246,89. 1,05. 1,0318. 1 = 267,487 (Mpa) Dễ dàng thấy [σ F1 ] > σ F1 và [σ F2 ] > σ F2 ⇒ Thỏa mãn điều kiện uốn  Kiểm nghiệm răng về quá tải + Hệ số quá tải K qt = T max /T = 1,5 + σ H max = [σ H ]. qt K = 344,8. 5,1 = 448,347 < [σ H ] max = 1260 + σ F1 max = σ F1 . K qt = 58,678. 1,6 = 90,68 < [σ F1 ] max = 464 σ F2 max = σ F2 . K qt = 56,089. 1,6 = 89,74 < [σ F2 ] max = 360 ⇒ Thỏa mãn điều kiện về quá tải  Các thông số và kích thước bộ truyền Khoảng cách trục a w1 = 118 mm Module pháp m = 2 mm Chiều rộng vành răng b w1 = 38,7 mm Tỉ số truyền u t1 = 5,11 Góc nghiêng của răng β = 14,961° Số răng z 1 = 18 z 2 = 96 Dịch chỉnh x 1 = 0 x 2 = 0 Đường kính chia: d 1 = β cos 1 mz = 9661,0 18.2 = 37,26 mm d 2 = β cos 2 mz = 0,9661 2.92 = 190,45 mm Đường kính lăn: d w1 = 2a w (u t1 +1) = 2.118(5,11+1) = 1441,96 mm d w2 = d w1 u t1 = 1441,96. 5,11 = 7368,41 mm Hà Nội 11 - 2004 9 Đồ án môn học Chi tiết máy Nguyễn Träng Hïng – Cơ Tin 2 – K46 Đường kính đỉnh răng d a1 = d 1 + 2m = 37,26 + 2.2 = 41,26 mm d a2 = d 2 + 2m = 190,45 + 2.2 = 194,45 mm Đường kính đáy răng d f1 = d 1 – 2,5m = 37,26 – 2,5.2 = 32,26 mm d f2 = d 2 – 2,5m = 190,45 - 2,5.2 = 185,45 mm d.Tính toán bộ truyền cấp chậm: Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng  Xác định sơ bộ khoảng cách trục + Theo (6.15a) [ ] 3 2 2 2 2 . )1( baH H aw u KT uKa Ψ += σ β Trong đó: + Theo bảng 6.5 chọn K a = 49,5 (răng thẳng, vật liệu thép – thép) + Theo bảng 6.6 chọn ψ ba = 0,5 + Xác định K Hβ: ψ bd = 0,53ψ ba (u 2 +1) = 0,53.0,5(3,92+1) = 1,3038 Theo bảng 6.7, K Hβ tương ứng với sơ đồ 7 ⇒ K Hβ = 1,12 + T 2 = 113,11.10 3 Nmm + u 2 = 3,92 + [σ H ] = 481,8 MPa ⇒ [ ] 3 2 3 w .3,92.0,5459,4 .1,12113,11.10 1)49,5(3,92a += = 164,16 (mm) Ta lấy a w = 165 mm  Xác định các thông số ăn khớp + m = (0,01÷0,02)a w = (0,01÷0,02).165 = (1,65÷3,30) mm ⇒ Chọn m = 2,5 mm + z 1 = 1)m(u 2a 2 w + = )192,3(5,2 165.2 + =26,8 ⇒ Chọn z 1 = 27 + z 2 = z 1 .u 2 = 27.3,92 = 105,1 ⇒ Chọn z 2 = 105 ⇒ Tỉ số truyền thực là u t2 = z 2 /z 1 = 105/27 = 3,9 Không cần dịch chỉnh + Tính lại a w = m(z 1 +z 2 )/2 = 2,5(27+105)/2 = 165 mm + Góc ăn khớp cosα tw = z t w a mCos 2 α = 2.165 os20105).2,5.C(27 °+ = cos20° ⇒ α tw = 20° + Chiều rộng bánh răng b w2 = 0,5.165 = 82,5 mm  Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng của bộ truyền phải thỏa mãn: Hà Nội 11 - 2004 10 [...]... bộ truyền trong hộp …………………………………………… a Chọn vật liệu………………………………………………………………… b Xác định ứng suất cho phép………………………………………………… c Tính toán bộ truyền cấp nhanh …………………………………………… d Tính toán bộ truyền cấp chậm……………………………………………… 1.2.2 Tính toán các bộ truyền ngoài hộp …………………………………………… 1.3 Thiết kế trục và chọn ổ lăn 1.3.1 Sơ đồ phân tích lực……………………………………………………………… 1.3.2 Sơ đồ hộp giảm tốc ………………………………………………………………... tốc ……………………………………………………………… 1.3.3 Tính toán thiết kế các trục của hộp giảm tốc ………………………………… 1.3.4 Kiểm nghiệm hệ số an toàn……………………………………………………… 1.3.5 Kiểm nghiệm độ bền cho các then……………………………………………… Hà Nội 11 - 2004 20 Đồ án môn học Chi tiết máy Nguyễn Träng Hïng – Cơ Tin 2 – K46 1.3.6 Tính toán chọn ổ lăn cho 3 trục………………………………………………… 1.4 Tính toán và chọn các yếu tố của vỏ hộp giảm tốc và các chi tiết khác 1.4.1... Suy ra: σ-1 = 0,436σb = 0,436.600 = 261,6 MPa τ-1 = 0,58σ-1 = 0,58.261,6 = 151,7 Mpa Theo bảng 10.6, ψσ = 0,05;ψτ = 0; 1.4 Tính toán và chọn các yếu tố của vỏ hộp giảm tốc và các chi tiết khác 1.4.1 Các phần tử cấu tạo thành hộp giảm tốc 1.4.2 Kết cấu bánh vít, bánh răng, nắp ổ, cốc lót Hà Nội 11 - 2004 19 Nguyễn Träng Hïng – Cơ Tin 2 – K46 Đồ án môn học Chi tiết máy 1.5 Bôi trơn và điều chỉnh ăn khớp... các chi tiết của hộp giảm tốc MỤC LỤC 1.1 Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền…………………………………… 1.1.1 Xác định công suất động cơ……………………………………………………… 1.1.2 Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ…………………………………………… 1.1.3 Chọn quy cách động cơ…………………………………………………………… 1.1.4 Phân phối tỷ số truyền…………………………………………………………… 1.1.5 Tính công suất, mômen và số vòng quay trên các trục………………………… 1.2 Thiết kế các bộ truyền... tạo thành hộp giảm tốc ……………………………………… 1.4.2 Kết cấu bánh vít, bánh răng, nắp ổ, cốc lót……………………………………… 1.5 Bôi trơn và điều chỉnh ăn khớp 1.5.1 Bôi trơn bánh răng………………………………………………………………… 1.5.2 Bôi trơn ổ lăn……………………………………………………………………… 1.6 Bảng thống kê các kiểu lắp, trị số của sai lệch giới hạn và dung sai của các kiểu lắp…………………………………………………………………………… 1.7 Bảng kê các chi tiết của hộp giảm tốc ……………………………………... 0,868 3 + KH – hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc KH = KHβ KHα KHv * KHβ – hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng, tra bảng 6.7, ứng với sơ đồ 7 ⇒ KHβ = 1,04 * KHα – hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp, tra bảng 6.14 π.d w2 n 2 - Vận tốc vòng v = (m/s) 60000 Với dw2 – đường kính vòng lăn bánh nhỏ n2 – số vòng quay của bánh chủ... hệ số tải trọng khi tính về uốn KF = KFβ KFα KFv * KFβ – hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về uốn, tra bảng 6.7, ứng với sơ đồ 7 ⇒ KFβ = 1,08 Hà Nội 11 - 2004 12 Nguyễn Träng Hïng – Cơ Tin 2 – K46 Đồ án môn học Chi tiết máy * KFα – hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng ⇒ KFα = 1 thời ăn khớp khi tính về uốn, với răng thẳng * KFv... với răng trụ răng thẳng, v < 6 (m/s), chọn cấp chính xác 8 Từ bảng 6.14, v < 5, cấp chính xác 8 ⇒ KHα = 1,09 * KHv – là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp υ H b w d w2 aw KHv = 1+ Với υ H = δH go v 2.T2 K Hβ K Hα u t2 Trong đó: - v = 2,1624 m/s - go – hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch các bước răng 1 và 2 Tra bảng 6.16, với m < 3,35, cấp chính xác 8 ⇒ go = 56 Hà Nội 11 - 2004... 0,5025d1 + 0,05 = 0,5025.22,23 + 0,05 = 11,22 mm df1 = d1 – 2r = 328,185 – 2.11,22 = 305,745 mm df2 = d2 – 2r = 715,867 – 2.11,22 = 693,427 mm  Lực tác dụng lên trục Fr = kx.Ft = 1,15.1610 = 1851 N 1.3 Thiết kế trục và chọn ổ lăn 1.3.1 Chọn vật liệu: chọn thép 45 có σb1 = 600 MPa, [τ] = 12 20MPa 1.3.2 Xác định sơ bộ đường kính trục Xác định sơ bộ đường kính trục theo công thức sau: Tk dk ≥ 3 với k = 1,... khớp khi tính về uốn: υ F b w d w2 aw KFv = 1+ Với υ F = δF go v 2.T2 K Fβ K Fα u t2 Trong đó: - v = 1 m/s - go – hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch các bước răng 1 và 2 Tra bảng 6.16, với m < 3,35, cấp chính xác 8 ⇒ go = 56 - δF – hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp Tra bảng 6.15 δH = 0,0011 165 ⇒ υ F = 0,006.56 1 =2,34 3,4 ⇒ KFv = 1+ 2,34.82,5.67 = 1,05 2.113110.1,08.1 ⇒ KF = 1,08 1 1,05 = . cơ: d đc = 35 mm 1.1.3 Phân phối tỷ số truyền - Tỷ số truyền của hệ thống dẫn động u ht = lv n đc n = 36 1440 = 40 - Vì hộp giảm tốc là loại 2 cấp phân đôi cấp nhanh nên u HGT = u 1 đồ phân tích lực………………………………………………………………. 1.3.2 Sơ đồ hộp giảm tốc ……………………………………………………………… 1.3.3 Tính toán thiết kế các trục của hộp giảm tốc ………………………………… 1.3.4 Kiểm nghiệm hệ số an toàn……………………………………………………… 1.3.5. truyền cấp nhanh …………………………………………… d. Tính toán bộ truyền cấp chậm……………………………………………… 1.2.2 Tính toán các bộ truyền ngoài hộp ……………………………………………. 1.3 Thiết kế trục và chọn ổ lăn 1.3.1 Sơ đồ phân