thiết kế hệ dẫn động xích tải

Chọn tỷ số truyền sơ bộ: Theo bảng chọn sơ bộ: Tỷ số truyền của bộ truyền xích: Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng: 6.. Tính các thông số liên tục: + Công suất trên trục công tác: + Cô

MỤC LỤC

A CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN:

− Thông số đầu vào: Thiết kế hệ thống dẫn động xích tải

+ Lực kéo xích tải: F = 1690 (N) + Vận tốc xích tải: v = 3,97 (m/s) + Số răng đĩa xích tải: z = 14 răng + Bước xích tải: p = 120 (mm)

+ Thời hạn phục vụ: lh = 13500 (giờ) + Số ca làm việc: soca = 2 (ca) + Góc nghiêng bộ truyền ngoài @ = 120 (độ)

+ Đặc tính va đập: Va đập nhẹ

1 Công suất làm việc:

2 Hiệu suất hệ dẫn động:

Trong đó, tra bảng ta được:

+ Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ:

+ Hiệu suất bộ truyền xích:

+ Hiệu suất ổ lăn:

+ Hiệu suất khớp nối:

Vậy:

3 Công suất làm việc cần thiết trên trục động cơ:

4 Số vòng quay trên trục công tác:

5 Chọn tỷ số truyền sơ bộ:

Theo bảng chọn sơ bộ:

Tỷ số truyền của bộ truyền xích:

Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng:

6 Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ:

7 Tính số vòng quay đồng bộ của động cơ:

Chọn

8 Chọn động cơ:

Tra bảng ở phụ lục trong tài liệu [1], chọn động cơ thỏa mãn:

Ta được động cơ với các thông số như sau:

9 Phân phối tỷ số truyền:

Tỷ số truyền của hệ:

Chọn tỷ số truyền của hộp giảm tốc:

Chọn tỷ số truyền của bộ truyền ngoài:

Vậy ta có:

10 Tính các thông số liên tục:

+ Công suất trên trục công tác:

+ Công suất trên trục II:

+ Công suất trên trục I:

+ Công suất trên trục động cơ:

+ Số vòng quay trên trục động cơ:

+ Số vòng quay trên trục II:

+ Số vòng quay trên trục công tác:

+ Mô men xoắn trên trục động cơ:

+ Mô men xoắn trên trục I:

+ Mô men xoắn trên trục II : + Mô men xoắn trên trục công tác:

B TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI:

− Thông số yêu cầu:

+ P= PII = 7,37(KW)

+ T1 = TII = 192831,51(N.mm)

+ n1 = nII = 365(vòng/phút)

+ u = ux = 2,574 + @ = 120 độ

Bước xích p được tra bảng với điều kiện , trong đó:

: Công suất tính toán:

- Hệ số ảnh hưởng của vị trí bộ truyền Tra bảng với góc @=1200 (), ta được

- Hệ số ảnh hưởng của khoảng cách trục và chiều dài xích

Chọn a = ( 30 50 )p, tra bảng ta được

- Hệ số ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích, tra bảng , ta được

- Hệ số ảnh hưởng của bôi trơn Tra bảng ta được

- Hệ số tải trọng động: Tra bảng ta được

- Hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền:Tra bảng ta được

4 Xác định khoảng cách trục và số mắt xích:

: Tải trọng phá hỏng; Tra bảng với ta được:

Khối lượng của một mét xích:

: hệ số tải trọng động Do chế độ làm việc trung bình:

: Lực vòng

;Trong đó:

=>

: Lực văng do ly tâm sinh ra:

: Lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra:

6 Xác định thông số của đĩa xích:

Đường kính đỉnh răng:

Bán kính đáy:

với tra theo bảng =>

Vậy:

Đường kính chân răng:

Kiểm nghiệm răng đĩa xích về sức bền tiếp xúc:

Trong đó:

: Hệ số tải trọng động, theo như trên ta có

: Diện tích chiếu của bản lề: Tra bảng với ta được

: Hệ số ảnh hưởng của số răng đĩa xích, tra bảng trang 87 theo số răng , ta có

: Hệ số phân bố tải trọng không đều giữa các dãy xích =>

: Lực va đập trên m dãy xích ( Ta có 1 dãy xích nên )

: Mô đun đàn hồi

8 Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích:

Vật liệu đĩa xích Thép 45, 45; 50; 50

Đường kính vòng chia đĩa xích nhỏ

Đường kính vòng chia đĩa xích lớn

Đường kính vòng đỉnh đĩa xích nhỏ

Đường kính vòng đỉnh đĩa xích lớn

Bán kinh đáy

Đường kính chân răng đĩa xích nhỏ

Đường kính chân răng đĩa xích lớn

+ Giới hạn chảy:

2 Xác định ứng suất cho phép:

a Ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép:

, Trong đó:

- Hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ tại trọng của bộ truyền.

- Bậc của đường cong mỏi khi thử về ứng suất tiếp xúc Do bánh răng có =>

- Số chu kỳ thay đổi ứng uất khi thử về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn:

do đối với tất cả các loại thép thì , do vậy:

- Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương: Do bộ truyền chịu tải trọng tĩnh nên:

Do đây là bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng:

b Ứng suất cho phép khi quá tải:

3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục:

Trong đó:

- Hệ số phụ thuộc vật liệu làm bảnh răng Tra bảng :

- Mô men xoắn trên trục chủ động:

- Ứng suất tiếp xúc cho phép:

- Hệ số chiều rộng vành răng:

Tra bảng với bộ truyền đối xứng, , ta chọn được

- Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về ứng suấttiếp xúc và uốn Tra bảng với và sơ đồ bố trí là sơ đồ 6 ta được:

Góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở :

Nội suy tuyền tính ta được:

Từ thông tin trong trang 91 và 92 trong tập [1] ta chọn:

- hệ số tải trọng động trong vùng ăn khớp khi tính về ứng suất tiếp xúc, uốn:

6 Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng:

a Kiểm nghiệm về ứng suất tiếp xúc:

- Ứng suất tiếp xúc cho phép:

- Hệ số kể đến cơ tính của vật liệu của các bánh răng ăn khớp: Tra bảng =>

b Kiểm nghiệm về độ bền uốn:

- Ứng suất uốn cho phép của bánh chủ động và bị động:

- Hệ số tải trọng khi tính về uốn:

- Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng:

- Hệ số đến đọ nghiêng của răng:

- Hệ số dạng răng: Phụ thuộc vào số răng tương đương: :

Tra bảng với:

++++

Thông số Ký hiệu Giá trị

D TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC:

I Tính chọn khớp nối:

Thông số đầu vào:

Mô men cần truyền :

Đường kính trục động cơ:

1 Chọn khớp nối:

Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục

Ta chọn khớp nối theo điều kiện:

Trong đó:

- Đường kính trục cần nối:

- Mô men xoắn tính toán: , với:

- Hệ số chế độ làm việc, phụ thuộc vào loại máy Tra bảng , ta lấy

- Mô men xoắn danh nghĩa trên trục:

Do vậy:

Tra bảng với điều kiện

Ta được:

Tra bảng với ta được:

2 Kiểm nghiệm khớp nối:

Ta kiệm nghiệm khớp nối theo 2 điều kiện:

a Điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi:

- Ứng suất dập cho phép của vòng cao su Ta lấy

Do vậy, ứng suất dập sinh ra trên vòng đàn hồi:

=> Thỏa mãn

b Điều kiện sức bền của chốt:

- Ứng suất cho phép của chốt Ta lấy

Do vậy ứng suất sinh ra trên chốt:

=> Thỏa mãn

3 Lực tác dụng lên trục:

Ta có:

=>

4 Các thông số cơ bản của nối trục vòng đàn hồi:

Mô men xoắn lớn nhất có thể truyền

Đường kính lớn nhất có thể của trục nối

Số chốt

Đướng kính vòng tâm chốt

Chiều dài phần tử đàn hồi

Chiều dài đoạn công xôn của chốt

Đướng kính của chốt đàn hồi

II XÁC ĐỊNH LỰC VÀ SƠ ĐỒ PHÂN BỐ LỰC TÁC DỤNG LÊN TRỤC:

1 Sơ đồ phân bố lực:

2 Xác định giá trị của các lực tác dụng lên trục, bánh răng:

− Lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng:

III Xác định sơ bộ đường kính trục:

Đối với bộ truyền bánh răng:

: Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp => Chọn

: Khoảng cách mặt mút ố đến thành trong của hộp =>

Chọn

Vậy:

: Khoảng công xôn ( khoảng chia) trên trục thứ nhất tính từ chi tiết thứ 2 ở ngoài hộp giảm tốc đến gối đỡ.

: Chiều dai moay ơ của chi tiết quay thứ 2 trên trục 1

: Khoảng cách từ mặt mút chi tiết đến nắp ổ =>

: Chiều cao nắp ổ và đầu bulông =>

Mômen uốn tổng, monment tương đương và đường kính:

b Kiểm nghiệm độ bền của then:

Then hỏng chủ yếu là do bị dập hoặc bị cắt, điều kiều bền dập và bền cắt cho theo công thức 9.1:

: Ứng suất dập và ứng suất dập cho phép

: Ứng suất cắt và ứng suất cắt cho phép

Theo bảng với mối ghép cố định và trạng thái va đập nhẹ:





Vậy:

Vậy các then thỏa mãn điều kiện bền dập và bền uốn

c Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi:

Để thỏa mãn điều kiện về bền mỏi thì Thép 45 có =>

Do trục quay cùng với bánh răng nên ứng suất thay đổi theo chu kỳ đối xứng:

Vì trục quay 1 chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động:

(Biểu đồ trang sau)

b Mômen uốn tổng, momen tương đương và đường kính:

Lúc chưa đảo chiều khớp nối:

=> Chọn chiều đảo khớp nối:

Xác định ổ lăn:

Vậy ta chọn loại ổ bi đỡ chặn

Dựa vào ổ lăn: Ổ bị đỡ chặn và

=> Tra bảng phụ lục , Chọn ổ bi đỡ chặn với ký hiệu:

Ta thấy => Tính theo ổ 1, ổ 1 chịu lực lớn hơn:

: Tuổi thọ ( Triệu vòng quay)

: Bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn: Ổ bi m=3

Kiểm tra khả năng tải tỉnh của ổ:

Tra bảng với ổ bi đỡ chặn 1 dãy:

=>Thỏa mãn

2 Trục II:

Chọn sơ bộ ổ bi chặn đỡ cỡ trung hẹp : Tra bảng :

Kiểm nghiệm khả năng tải trọng ổ lăn:

Kiểm tra khả năng tải tĩnh của ổ:

Theo bảng với ổ bi đỡ chặn 1 dãy ta có:

=> Thỏa mãn.

E.TÍNH KẾT CẤU VỎ HỘP:

I Vỏ hộp:

Chiều dày: - Thân hộp

Mặt đế hộp:

Chiều dày khi không có phần lồi

Bề rộng mặt đế hộp và

Khe hở giữa các chi tiết:

Giữa bánh răng và thành trong hộp

Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp

Giữa các mặt bên các bánh răng với

nhau

Số lượng bu lông nền Z:

II Các chi tiết có liên quan:

1 Nút thông hơi: Tra bảng

2 Cửa thăm: Tra bảng và điều chỉnh giảm một nửa kích thước.

A1

159

5 Que thăm dầu:

Chiều cao mức dầu trong hộp giảm tốc được kiểm tra bằng thiết bị thăm dầu Chọn kết cầu như hình:

6 Dung sai trên trục I và II:

7 Bôi trơn hộp giảm tốc:

Để giảm công suất mất mát vì ma sát, giảm mài mòn bánh răng, ta cần bôi trơn liên tục các bộ truyền trong hộp giảm tốc:

a Phương pháp bôi trơn:

=> Chọn phương pháp bôi trơn dầu

nhỏ, lấy chiều sâu ngâm dầu bán kính bánh răng:

b Dầu bôi trơn:

=> vật liệu làm bánh răng là thép , tra bảng => có độ nhớt của dầu ở là => loại dầu cần

dùng là dầu AK-15.

c Bôi trơn ổ lăn:

Dựa vào nhiệt độ làm việc và số vòng quay ổ => chọn phương pháp bôi trơn mỡ

Tra bảng với ổ bi đỡ chặn 1 dãy, nhiệt độ làm việc chọn mỡ bôi trơn là LGMT2 thích

hợp ổ cỡ nhỏ và trung bình Mỡ cho vào chưa 2/3 khoảng trống bộ phận ổ