đồ án chi tiết máy hộp giảm tốc côn trụ 2 cấp

Phần1: Tính toán động học I- chọn động cơ 1* Chọn động cơ điện một chiều a 〉 Xác định công suất đặt trên trục động cơ : P đc *Điều kiện để chọn công suất động cơ là: P đc >P yc Trong đó P yc =P td = η β *Pct với P ct là công suất trên trục công tác *Do bộ truyền có 2 tải đối xứng và sử dụng bộ truyền xích nên ta có P ct = 1000 **2 vF Do lực kéo băng tải F=12000 N vận tốc băng tải v=0.35 m/s Vậy Pct= 1000 35.0*12000 =4.2 kw *Hiệu suất truyền động là kbrcbrtolđ n i i ηηηηηηη **** 4 1 ∏ = == Với η ol hiệu suất ổ lăn η đ hiệu suất bộ truyền đai η kn hiệu suất khớp nối η brt hiệu suất bánh răng trụ η brc hiệu suất bánh răng côn bảng 1 Hiệu suất Số lượng Giá trị ol η 4 0.99 đ η 1 0.96 kn η 1 1 brt η 1 0.97 brc η 1 0.96 Vậy ta có: η = 0.99 4 *0.96*0.96*0.97*1 = 0.85 *Hệ số tải trọng tương đương : β β =               ∑ = ck i n i t t P Pi * 1 2 1 <1 Do P tỉ lệ T nên ta có β =               ∑ = ck i n i t t T Ti * 1 2 1 =               +       +       ckckck mm t t T T t t T T t t T Tmm 2 2 1 22 * 1 2 * 1 1 * 1 =       ++ 8 6.4 *68.0 8 2.3 *1 3600*8 3 *45.1 222 =0.816 từ đó ta có P yc =P ct * η β =4.2* 85.0 816.0 =4.032 kw b 〉 Xác định tốc bộ đồng bộ của động cơ: n đc ta có n sb =n ct *u sb *Xác định n ct số vòng quay trên trục công tác nct= D v * *60000 ∏ Trong đó v: vận tốc của tải v=0.35 m/s D: đường kính tang tải D=400 mm n ct = 400*14.3 35.0*60000 =16.7 v/ph *Chọn tỉ số truyền sơ bộ u sb u sbhệ =u sbh *u sbng u sbng tỉ số truyền sơ bộ của bộ truyền ngoài Do bộ truyền ngoài là bộ truyền đai thang nên ta chọn u sbng =3 (bảng 2.4) Chọn sơ bộ tỉ số truyền hộp u sbh =19 (bảng 2.4) Vậy u sbhệ =3*19=57 Khi đó ta có n sb =n ct *u sbhệ =16.7*57=952 v/ph 2*** ĐIỀU KIỆN ĐỂ CHỌN ĐỘNG CƠ LÀ *P đc >P yc *n đb ≈ n sb *T k /T dn >T mm /T 1 =1.45 Dựa vào bảng P1-3 trang 236 sách “ tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí” tập 1 (TK1) Ta chọn loại động cơ có n đb =960 v/ph và p yc =5.5 kw bảng 2 Kí hiệu động cơ 4A132S6Y3 Công suất động cơ (kw) 5.5 kw Số vòng quay của động cơ 960 v/ph (v/ph) Tỷ số T k /T dn =2.0 Do P đc >P yc & T k /T dn >T mm /T 1 =1.45 Nên động cơ 4A132S6Y3 thoả mãn yêu cầu. II .Phân phối tỷ số truyền 1* Xác định tỷ số truyền chung u ch = n đc /n ct = 7.16 960 =57.5 ta có u ch =u h *u ng chọn trước tỷ số truyền của bộ truyền xích là u ng =3 suy ra tỷ số truyền u h = 3 5.57 =19.17 *xác định u 1 ,u 2 với u 1 là tỷ số truyền của cặp bánh răng côn (cấp nhanh) u 2 là tỷ số truyền của cặp bánh răng trụ (cấp chậm) ta chọn K be =0.3 ψ bd2 =1.2 [K 01 ]= [K 02 ] C k =1.1 ⇒ λ k = [ ] ( ) [ ] 01 022 **1 **25.2 KKK K bebe bd − ψ = ( ) 3.0*3.01 2.1*25.2 − =12.9 ⇒ 1.171.1*9.12* 33 == kk C λ từ đồ thị h3.21(TK1) ta tìm được    = = 4 8.4 2 1 U U ta tính lại U ng = 21 *UU U sb = 995.2 4*8.4 5.57 = 2*Tính toán các thông số hình học Nguyên tắc P i :tính từ trục công tác về trục động cơ N i :tính từ trục động cơ đến trục công tác *Tính công suất trên các trục Ta có: Công suất trên trục công tác P ct =4.2 kw Công suất trên trục III là :P 3 = = kot ct P ηη 1*99.0 2.4 =4.242 kw Công suất trên trục II là :P 2 = == 99.0*97.0 242.4 * 3 olbrt P ηη 4.418 k w Công suất trên trục I là :P 1 = == 96.0*97.0 418.4 * 2 brcol P ηη 4.648 kw Công suất trên trục động cơ là P’ đc = == 96.0*99.0 648.4 * 1 đaiol P ηη 4.891 kw *Tính số vòng quay trên các trục Ta có : Số vòng quay của trục động cơ là:n đc =960 v/ph Số vòng quay của trục I là: n 1 = Uđđa ndc =320 v/ph Số vòng quay của trục II là: n 2 = == 8.4 320 1 1 u n 66.67 v/ph Số vòng quay của trục III là :n 3 = == 4 67.66 2 2 u n 16.67 v/ph Số vòng quay của trục công tác là: nct= 1 67.16 3 = Uk n =16.67 v/ph *Tính mômen xoắn trên từng trục Ta có: Trên trục động cơ: T đc =9.55*10 6 * 26.48655 960 891.4 *10*55.9 6 ' == dc dc n P N.mm Trên trục I là: T 1 =9.55*10 6 * 75.138713 320 648.4 *10*55.9 6 1 1 == n P N.mm Trên trục II là: T 2 =9.55*10 6 * 86.633846 67.66 418.4 *10*55.9 6 2 2 == n P N.mm Trên trục III là: T 3 =9.55*10 6 * 964.2430179 67.16 242.4 *10*55.9 6 3 3 == n P N.mm Trên trục công tác: T ct =9.55*10 6 * 78.2406118 67.16 2.4 *10*55.9 6 == nct Pct N.mm Vậy ta có bảng sau: trụ c trục đc Trục I Trục II Trục III Trục Công tác tỷ số truyền U đai =3 U 1 =4,8 U 2 =4 U k =1 Công suất P kw 4.891 4.648 4.418 4.242 4.2 số vòng n v/ph 960 320 66.67 16.67 16.67 Momen xoắn T 48655.2 6 138713.7 5 633846.8 6 2430179.96 4 2406118.7 8 N.mm Phần II: Thiết kế hộp giảm tốc bánh răng côn trụ 2 cấp *Số liệu đầu vào P 1 =4.648 kw P 2 =4.418 kw n 1 =320 v/ph n 2 =66.67 v/ph u h =19.17 ta đã tìm được u 1 =4.8 u 2 =4 l h =11000 giờ tải trọng thay đổi theo sơ đồ I - Chọn vật liệu Do không có yêu cầu gì đặc biệt nên theo 6.1 (tr90 TK1) Bánh nhỏ: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB=241…285 Có σ b1 =850 Mpa σ ch1 =580 Mpa Bánh lớn: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB=192…240 Có σ b1 =750 Mpa σ ch1 =450 Mpa II - Xác định ứng suất cho phép Theo bảng 6.2(tr94 TK1) với thép tôi cải thiện đạt độ rắn HB=180…350 ta có 702 0 lim += HB H σ 1.1= H δ HB F 8.1 0 lim = σ 75.1= F δ Chọn dộ rắn bánh nhỏ HB 1 =245 Chọn dộ rắn bánh nhỏ HB 2 =230 Khi đó      == =+= Mpa Mpa F H 441245*8.1 56070245*2 1lim 0 1lim σ σ      == =+= Mpa Mpa F H 414230*8.1 53070230*2 2lim 0 2lim σ σ 0 limH σ & 0 limF σ lần lượt là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì cơ sở N HO số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn N HO1 =30*HB 2.4 =30*245 2.4 =1.6*10 7 N HO2 =30*HB 2.4 =30*230 2.4 =1.39*10 7 số chu kì thay đổi ứng suất tương đương [...]... mtm=mte*(1-0.5Kbe)=3.5(1-0.5*0 .25 )=3.0 625 mm vậy Z1=dm1/mtm=86 .2/ 3.0 625 =28 .15 lấy Z1 =28 răng -Xác định số răng bánh 2 và góc côn chia Z2 = uZ1=4.8 *28 =134.4 răng chọn Z2=135 răng δ1 2 =arctg(Z1/Z2)= arctg (28 /135)=11o43 2 o δ1 =90 - =78o16’58” Theo bảng 6 .20 [1]/110, chọn hệ số dịch chỉnh đều x1=0.4,x2= -0,4 -Đường kính trung bình của bánh nhỏ: dm1=Z1*mtm =28 *3.0 625 =85.75 mm Chi u dài côn ngoài : Re=0.5*mte* 2 Z 12 + Z 2 =0.5*3.5*... ngoài Re 24 1.5(mm) Re=0,5mte Chi u rộng vành răng b 60(mm) b=KbeRe Chi u dài côn trung bình Rm 21 1.5(mm) Rm=Re - 0,5b Số răng bánh răng Z1,Z2 Z1 =28 ;Z2=135 β Góc nghiêng bánh răng 00 Hệ số dịch chỉnh x1 ,2= 0,4;x1,x2 Đường kính chia ngoài 0,4(mm) de de1=mteZ1; de2=mteZ2 Góc côn chia 98&4 72. 5(mm) δ δ1 = arctg(Z1 / Z 2 ) 12o1 20 ’’ Chi u cao răng ngoài δ 2 = 900 − δ1 he 77o58’40’’ 2 1 he = 2hte mte + c Chi u... *1.5 * 24 06118.78 = = 24 ( Mp) ≤ [ p] D2 * h 16 02 * 30 [ p] = 15 ÷ 25 thỏa mãn đk (Mp) Fk=(0 .2 0.3) *2* T3/D=(0 .2 0.3) *2* 2406118.78 /20 0 =48 12. 2… 721 8.3 (N) Chọn Fk=5000 (N) II- Trình tự thiết kế 〉 1 Xác định sơ đồ đặt lực Fa1 x y Fr1 Ft2 Ft1 Fa2 Fr3 Fr2 Ft3 Ft4 Fk bản vẽ phác thảo hộp giảm tốc Fr4 II tính sơ bộ đường kính trục d≥ Theo công thức 10.9[1]/186 ta có Trong đó: T là momen xoắn, Nmm 3 T 0, 2. [ τ... = 125 *3/(1-0.01)=375.8 (mm) Chọn d2=375 (mm) ⇒ u= tỷ số truyền thực là : ⇒ ∆u = 0 d 2 375 = =3 d 2 125 125 ο... +4.145=353 .2 (N) Lực tác dụng lên trục α Fr =2* F0*z*sin( /2) =2* 353 .2* 4*sin(140 /2) =26 55 .2 (N) : Tính toán thiết kế trục I – Chọn và tính khớp nối 1, chọn khớp nối Mômen xoắn truc 3 T3 =21 06118.78 N.mm Tt=k*T3/1000=1.5* 21 06118.78/1000=3609 N.m Đường kính trục 3 d3 ≥ 3 T3 24 06118.78 =3 = 89.11( mm ) 0, 2. [ τ ] 0, 2. 17 Chọn d3=90 mm Tra bảng 16-8 ta có : T=4500 N.m d=90 Dl=160 D =20 0 L=391 h=30 2, kiểm tra... =24 1.5 mm K Hβ 2/ Xác định các thông số ăn khớp: 2 * 24 1.5 1+ u 2 1 1 + 4.8 2 = 98.51mm -Số răng bánh nhỏ: de1 =2* Re/ = tra bảng 6 .22 [1]/1 12= >Z1p=17 Với HB . ] 01 022 **1 * *25 .2 KKK K bebe bd − ψ = ( ) 3.0*3.01 2. 1 *25 .2 − = 12. 9 ⇒ 1.171.1*9. 12* 33 == kk C λ từ đồ thị h3 .21 (TK1) ta tìm được    = = 4 8.4 2 1 U U ta tính lại U ng = 21 *UU U sb = 995 .2 4*8.4 5.57 = 2* Tính. trục công tác P ct =4 .2 kw Công suất trên trục III là :P 3 = = kot ct P ηη 1*99.0 2. 4 =4 .24 2 kw Công suất trên trục II là :P 2 = == 99.0*97.0 24 2.4 * 3 olbrt P ηη 4.418 k w Công suất trên trục. m tm m tm =m te *(1-0.5K be )=3.5(1-0.5*0 .25 )=3.0 625 mm vậy Z 1 =d m1 /m tm =86 .2/ 3.0 625 =28 .15 lấy Z 1 =28 răng -Xác định số răng bánh 2 và góc côn chia Z 2 = uZ 1 =4.8 *28 =134.4 răng chọn Z 2 =135 răng 1 δ =arctg(Z 1 /Z 2 )= arctg (28 /135)=11 o 43 ’ 2 ” 2 δ =90 o - 1 δ =78 o 16 ’ 58 ” Theo