ĐỒ án môn học CHI TIẾT máy TÍNH TOÁN THIẾT kế bộ TRUYỀN ĐAI hộp GIẢM tốc PHÂN đôi cấp NHANH, f= 15000n, v=0,35

Chọn loại đai phù hợp với khả năng làm việc của bộ truyền ngoài:- Bộ truyền làm việc 2 ca, va đập nhẹ do đó yêu cầu đai có độ bền cao nhưng cần đảm bảo yêu cầu giá thành và dễ thay thế:

Trang 1

k Hiệu suất nối trục di động

Trang 2

ndb = 17,6.64= 1126,4  1000

T T

K

T   T 

cos = 0,81

II Phân phối tỷ số truyền:

1 Phân phối tỉ số truyền của hệ:

ct

n U

ch h

ngoai

U U

Trang 3

a Số vòng quay: tính từ trục động cơ (v/ph)

dc 1

950 302( / ) 3,15

302

51( / ) 5.971

51 20( / )

dc d

ct ct

3

9,55.10 9,55.10 5,36

2559400( ) 20

2

9,55.10 9,55.10 5,64

1056117, 64( ) 51

1

9,55.10 9,55.10 5,93

187521,52( ) 302

dc dc

Trang 4

Chọn loại đai phù hợp với khả năng làm việc của bộ truyền ngoài:

- Bộ truyền làm việc 2 ca, va đập nhẹ do đó yêu cầu đai có độ bền cao nhưng cần đảm bảo yêu cầu giá thành và dễ thay thế: Do vậy chọn đai vải cao su

2 Các thông số bộ truyền :

a Chọn loại đai và tiết diện đai :

- Theo hình 4.1 và bảng 4.13 TTTKHDĐCK-T1 chọn đai loại Б với thông số:

187521,52

1056117,64

2559400

2848721,6

Trang 5

d u



- Xác định Khoảng cách trục a và chiều dài L :

+ Khỏang cách trục tra bảng ( 4.14 TTTKHDĐCK-T1) theo U và a sao cho thỏa mãn điều kiện: 0,55( d1 + d2 ) + h ≤ a ≤ 2( d1 + d2 )

Theo tiêu chuẩn chọn L = 3550mm

Góc ôm của đai :

Trang 6

Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng trên trục :

F0 = 780P1Kđ/(vCαZ) + Fv với Fv = qmv2 (qm: khối lượng 1m chiều dài đai)

0

780.5,93.1,25

107, 49,95.0,91.4 17,6



1 0

2

o r

F  F    

I Tính toán bộ truyền Cấp nhanh bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng:

Các thông số:

 

2 v

Trang 7

Bánh răng truyền công xuất trung bình, làm việc trong điều kiện bôi trơn

tốt chọn vật liệu làm bánh răng theo (theo bảng 6.1 TTTKHDĐCK-T1) chọn:

Bánh nhỏ: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241…285.

o lim

HB 8 , 1

o lim

lim H

 và o

lim F

ứng với số chu kì cơ sở

SH , SF là hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn

Trang 8

t c 60

t t

t t n c.

60

Trang 9

t c 60



[σH]max = 2,8 σch2 = 2,8 450 = 1260 MPa

[σF1]max = 0,8 σch1 = 0,8 580 = 464 MPa

[σF2]max = 0,8 σch2 = 0,8 450 = 360 Mpa

3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục

bằng thép ăn khớp ngoài nh sau: (6.15a)

Trang 10

Hv H 1

u

K K T

w a Z

m z d

c 

2

428 os

m z d

Trang 11

5 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.

Trang 12

b t

Trang 13

w1 w H

.K '.K 2.T

.d b υ

Trang 14

6 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

Ứng suât uốn sinh ra tại chân răng tính theo công thức

σF1 = 2T '.Kb .d.Y.Y.m.Y

w1 w

F1 β ε F 1

≤ [σF1]

σF2 = σF1

F1

F2 Y

vành răng khi tính về uốn, tra bảng ( 6.7 TTTKHDĐCK-T1) , ứng với sơ đồ

đồng thời ăn khớp khi tính về uốn, tra bảng ( 6.14 TTTKHDĐCK-T1) , với cấp chính xác 9, v < 2,5 (m/s)

F1 β ε F 1

Trang 15

7 Kiểm nghiệm răng về quá tải

+ Hệ số quá tải Kqt = Tmax/T = 2,2+ σH max = [σH] K qt = 461,96 2, 2 = 685,2< [σH]max = 1260+ σF1 max = σF1 Kqt = 47,8 2,2 = 105,6 < [σF1]max = 464

h u

Theo bảng( 6.2TTTKHDĐCK-T1) đối với thép 45 tôi cải thiện :

giới hạn mỏi tiếp xúc :

Trang 16

SH = 1,1giới hạn bền uốn :

0 lim1 0 lim1

2.225 70 520 1,8.250 405

H F

MPa MPa

2.210 70 490 1,8.210 378

H F

MPa MPa

 

1 [ ] =520 472( )

Trang 17

6 ax

2, 497

FE N

0 lim F

[ ]=

S

F FC FL F

.( 1)

[ ] u

H a

xứng đối với các ổ trong hộp giảm tốc)

Trang 18

29,1 ( 1) 3.(2, 497 1)

a z

2 1

75 2,5 30

m

z u z

z

  Theo bảng 6.10a(TTTKDĐCK-T1)

  

Trang 19

1,77 sin(2 ) sin(2.19,9 )

154 0,006.73.0, 24 0,82

Trang 20

1

2 .

H Hv

H H

b d K

do đó ZR = 1 với da < 700 mm ; KxH = 1

4 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn :

1

w w1

2 .

. 2, 2.77.153

2 2.187521,52.1, 24.1,37

F Fv

F F

b d K

T K  K 



Trang 21

' '

1 F1

2 F2

[ ] [ ]

F F

5 Kiểm nghiệm răng về quá tải :

T

m qt

Trang 22

Đối với trục của hộp giảm tốc làm việc trong điều kiện chịu tải trọng trung bình thì

ta chọn vật liệu là thép C45 thường hóa và có các tính chất như sau:

Trang 24

Fy12 = Fr12.cosα = 204,3 cos 550 = 117 (N)

( với α là góc hợp bởi đường nối tâm bánh đai với oy)

Trang 25

A Xác định đường kính trục vào của hộp giảm tốc

a các lực tác dung lên trục và biểu đồ mô men

Chiếu các lực lên trục oy ta được :

Ʃ My = Fy12.l12 + Fy13.l13 + Fy14.l14 – Fy11.l11 + Fz13.r13 – Fz14.r14 = 0

=> Fy11 = (Fy12.l12 + Fy13.l13 + Fy14.l14) / l11 =

Fy11 = 5905 (N)

Ʃ Fy = Fy12 – Fy13 – Fy14 – Fy10 + Fy11 = 0

=> Fy10 = Fy12 + Fy11 – Fy13 – Fy14

Trong mặt phẳng xoz

Chiếu các lực lên trục ox ta được:

Trang 27

Từ đó ta có biểu đồ 1:

b Tính chính xác trục vào của hộp giảm tốc

Trang 28

1 ,

Chọn d 12 theo tiêu chuẩn ta được d 12 = 30 mm

- Tại chỗ lắp ổ lăn (tiết diện 10)

M 10 = M2x10 M2y10 = 13248 (N.mm)

1 2

10 0 , 75

=> d10 = 3 10

] [

1 ,

13 0 , 75 T

=> d13 = 3 13

] [

1 ,

td

M

= 33,9 mm

Xuất phát từ các yêu cầu về độ bền, lắp ghép và công nghệ ta chọn đường kính các đoạn trục như sau:

Trang 29

Dựa vào bảng 9.1a sách [1] ta chọn then lắp bánh răng

- b =10 ; h = 8 ; t1 = 5 ; t2 = 3,3

c Kiểm nghiệm về độ bền mỏi

kết cấu trục thiết kế phải thỏa mãn điều kiện

Trong đó: [s] hệ số an toàn cho phép ( [s] = 1,5 … 2,5 )

Khi cần tăng cứng thì [s] = 2,5 … 3( không cần kiểm tra độ bền cứng của trục)

tiếp: được tính theo công thức 10.20 ; 10.21

mj a

τ] = 15 … 30 Mpa ( lấy giá nhỏ đối với trục vào và giá -1 = 0,58.σ -1 = 151,73 (MPa)

Theo bảng 10.7 ta có trị số kể đến ảnh hưởng của ứng suất trung bình đến độ bền mỏi

ψ σ = 0,05

ψ τ] = 15 … 30 Mpa ( lấy giá nhỏ đối với trục vào và giá = 0

vì các trục của hộp giảm tốc đều quay nên ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng do đó

) 5 34 (

5 10 32

34

2

) (

32

13

2 1 13 1 13

= 3240

- σ 13 = M 13 / W 13 = 206011,76/ 3240 = 63,5 Mpa

W o13 =

34 2

) 5 34 (

5 10 16

34

2

) (

16

13

2 1 13 1 13

= 7099

- Tiết diện 12 ( chỗ lắp bánh đai)

M 12 = 0; σ a12 = 0

Trang 30

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

- τ] = 15 … 30 Mpa ( lấy giá nhỏ đối với trục vào và giá m = τ] = 15 … 30 Mpa ( lấy giá nhỏ đối với trục vào và giá a = T max / 2 = T j / W oj

Ta có T 13max = 114800 N.mm

τ] = 15 … 30 Mpa ( lấy giá nhỏ đối với trục vào và giám13 = τ] = 15 … 30 Mpa ( lấy giá nhỏ đối với trục vào và giáa13 = 16,17

Hệ số xác định theo công thức 10.25, 10.26 là

K σd = (1/K y ).(K σ / ε σ + K x - 1)

K τ] = 15 … 30 Mpa ( lấy giá nhỏ đối với trục vào và giád = (1/K y ) (K τ] = 15 … 30 Mpa ( lấy giá nhỏ đối với trục vào và giá /ε τ] = 15 … 30 Mpa ( lấy giá nhỏ đối với trục vào và giá + K x - 1)

2,5 … 0,63μm m Do đó theo bảng 10.8, hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt

1

Theo bảng 10.12 hki dùng dao phay đĩa, hệ số tập trung ứng suất tại rãnh then ứng với vật liệu có σb = 600 Mpa là kσ = 1,46 ; kτ] = 15 … 30 Mpa ( lấy giá nhỏ đối với trục vào và giá = 1,54 theo bảng 10.10 tra được hệ số kích thước tai tiết diện 13 là :

- εσ13 = 0,85 ; ετ] = 15 … 30 Mpa ( lấy giá nhỏ đối với trục vào và giá13 = 0,78

kτ] = 15 … 30 Mpa ( lấy giá nhỏ đối với trục vào và giád = 2,03

ta có : Sτ] = 15 … 30 Mpa ( lấy giá nhỏ đối với trục vào và giá13 = 4,62 ; Sσ13 = 2,314

Trang 31

Ʃ M0 = -Fy22.l22 + Fy23.l23 – Fy24.l24 + Fz22.r22 – Fz24.r24 – Fy21.l21 = 0

Fy21 = ( -Fy22.l22 + Fy23.l23 – Fy24.l24 ) / l21

Fy21 = 10687,5

Ʃ Fy = Fy20 + Fy22 – Fy23 + Fy24 + Fy21 = 0

=> Fy20 = Fy23 – Fy22 – Fy24 – Fy21 = 10687,5

Trang 33

1 ,

Chọn d 22 = d 24 = 65 theo tiêu chuẩn ta được

- Tại chỗ lắp bánh răng thẳng ( tiết diện 2-3)

M23 = M2x23 M2y23 = 2129506 (N.mm)

2 2

23 0 , 75 T

=> d23 = 3 13

] [

1 ,

td

M

= 71 mm

xuất phát từ các yêu cầu về độ bền, lắp ghép và công nghệ ta chọn đường kính các đoạn như sau:

d 20 = d 21 = 60 mm

d 22 = d 24 = 65 mm

d 23 = 70 mm

dựa vào bảng 9.1a ta chọn được then lắp bánh răng ,khớp nối

tại tiết diện 2-2

Trang 34

mj a

ψ σ = 0,05

d

Trang 35

Ta có T 2 = 1056117,64 N.mm

Hệ số xác định theo công thức 10.25, 10.26 là

K σd = (1/K y ).(K σ / ε σ + K x - 1)

1

Theo bảng 10.12 khi dùng dao phay đĩa, hệ số tập trung ứng suất tại rãnh then ứng với vật liệu có σb = 600 Mpa là kσ = 1,46 ; kτ] = 15 … 30 Mpa ( lấy giá nhỏ đối với trục vào và giá = 1,54 theo bảng 10.10 tra được hệ số kích thước tai tiết diện 32 là :

Vậy kσd22 = 1,78

kτ] = 15 … 30 Mpa ( lấy giá nhỏ đối với trục vào và giád22 = 2,03

kσd23= 1,86

kτ] = 15 … 30 Mpa ( lấy giá nhỏ đối với trục vào và giád23 = 2,08

: Sτ] = 15 … 30 Mpa ( lấy giá nhỏ đối với trục vào và giá23 = 8,15 ; Sσ23 = 1,77

vậy ta có S 22 = 2 > [S]

S 23 = 1,73 > [S]

Vậy ta có tiết diện 2-3 và 2-2(2-4) thỏa mãn điều kiện bền

Trang 38

theo công thức 10.15; 10.16;10.17 ta tính được mô men uốn tổng cộng tương

[σ] 50Mpa

- Tại tiết diện 3-2 (chỗ lắp bánh răng)

M 32 = 2

32 2

- Tại chỗ khớp nối ( tiết diện 3-3)

M 33 = 2

33 2

1 ,

tđ

M

= 70,6 mm chọn theo tiêu chuẩn d 33 = 70 mm

xuất phát từ các yêu cầu về độ bền, lắp ghép và công nghệ ta chọn đường kính các đoạn như sau: tại chỗ lắp bánh răng : d 32 = 80 mm

tại chỗ lắp khớp nối d 33 = 70 mm

tại các ổ lăn d 30 = d 31 = 70 mm

dựa vào bảng 9.1a ta chọn được then lắp bánh răng ,khớp nối

Trang 39

mj a

ψ σ = 0,05

) 5 , 7 70 (

5 10 32

70

2

) (

32

2 1 32 1 32

= 29472

- σ 32 = M 32 / W 32 = 27,25 Mpa

W o32 =

70 2

) 5 , 7 70 (

5 10 16

70

2

) (

16

32

2 1 32 1 32

= 63128

Ta có T 3 = 1537000 N.mm

ệ số xác định theo công thức 10.25, 10.26 là

K σd = (1/K y ).(K σ / ε σ + K x - 1)

Trang 40

kτ] = 15 … 30 Mpa ( lấy giá nhỏ đối với trục vào và giád = 2,17

1 TÝnh then cho trôc 1.

Tra b¶ng (9.1a TTTKHDĐCK-T1) theo tiªu chuÈn TCVN 2261-77 ta cã víi

- KiÓm nghiÖm søc bÒn dËp theo c«ng thøc (9.1 TTTKHDĐCK-T1)

1

2

[ ] [h-t ]

t

T dl

Trang 41

142,9 / 35.25.(8 5)

c

Vậy then lắp trên trục 1 đã thoả mãn

2.Tính then cho trục 2

Tra bảng (9.1a TTTKHDĐCK-T1) ta có với trục 2 thì đờng kính vị trí lắpthen là d = 65 Để đồng nhất ta chọn then có các thông số nh sau:

- Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức (9.1 TTTKHDĐCK-T1)

1

2

[ ] ( )

Vậy then lắp trên trục 2 đã thoả mãn

Tại vị trớ tiết diện trục d = 70mm chọn then với cỏc thụng số như then tại tiết diện

Trang 42

d = 65mm

3 Tính then cho trục 3

a đối với tiết diện d = 70mm chọn then giống như then trờn tiết diện trục 2:

b Với trục có đờng kính vị trí lắp then d = 78 mm Tra bảng

(9.1a TTTKHDĐCK-T1) , ta chọn then có các thông số : b = 22; h = 14; t

- Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức (9.1a TTTKHDĐCK-T1)

1

2

[ ] ( )

Trang 43

Dựa theo tải trọng :

vì 2 lực dọc trục Fa1 và Fa2 triệt tiêu lẫn nhau

0 0,3

a r

F F

1 0

Trang 44

F F

X 1 ( đối với ổ bi đỡ 1 dãy không có lực Fa)

Trang 45

ổ thỏa mãn điều kiện tải tĩnh:

 Vậy ổ thỏa mãn điều kiện làm việc.

F F

Trang 46

Thỏa mãn điều kiện tải động

Kiểm nghiệm điều kiện tải tĩnh:

Vật liệu dùng để đúc vỏ hộp giảm tốc là gang xám GX15-32

a.Chọn bề mặt lắp ghép giữa nắp và thân :

_Bề mặt ghép của vỏ hộp đi qua đường tâm của các trục và song song với mặt đế

b.Xác định các kích thước cơ bản của vỏ hộp :

+ Chiều dày thân và nắp :

Chiều dày thân :   0,03.a W   3 0,03.153 3 7,59  

Trang 48

l Chiều dày khi khụng cú phần lồi :

+Khe hở giữa cỏc chi tiết :

n Giữa bỏnh răng với thành trong hộp :

>(1 1,2).=(1 1,2)13=13 16 lấy   15 mm

o Giữa đỉnh bỏnh răng lớn với đỏy hộp :

1≥ (3 5).=(3 5)10=30 50

p Giữa mặt bờn cỏc bỏnh răng với nhau :

≥=15mm lấy   15 mm+Số lượng bu lụng nền, Z :

sơ bộ chọn :

L = 0,5.(daBR1+daBR3)+aw+2+

L = 558mm (chiều dài của hộp)

Z=(L+B)/(200…300) = (483+292)/(200 300)=2,6…3,9chọn Z = 4

2.Chọn cỏc chi tiết liờn quan đến hộp giảm tốc

a Cửa thăm.

Để kiểm tra, quan sát các tiết máy trong hộp khi lắp ghép và để đổ dầu vào hộp , trên đỉnh hộp có làm cửa thăm, cửa thăm đợc đậy bằng nắp trên nắp có lỗ thông hơi

Trang 49

103

150 87

Trang 50

Sau một thời gian làm việc dầu bôi trơn chứa trong hộp bị bẩn (do bụi bặm và

do các hạt mài), hoặc bị biến chất, do đó cần phải thay dầu mới Để tháo dầu cũ, ở

đáy hộp có lỗ tháo dầu, lỗ này đợc bịt kín bằng nút tháo dầu khi hộp giảm tốc làm việc, kích thớc nút tháo dầu chọn theo bảng 18 – 7 trang 93 sách tính toán thiết kế

Hình 15 Hình dạng và kích thớc nút tháo dầu trụ

4.Kiểm tra mức dầu.

Để kiểm tra mức dầu trong hộp ta dùng que thăm dầu, que thăm dầu có kích

th-ớc và kết cấu nh hình vẽ

Trang 51

5 Nắp ổ

Nắp ổ thờng đợc chế tạo bằng gang GX15-32

Có hai loại nắp ổ : nắp ổ kín và nắp ổ thủng để trục lắp xuyên qua

Các kích thớc của nắp ổ có thể tính nh đối với ống lót hoặc theo bảng

18-2 Riêng chiều dày bích nắp lấy bằng 0,7  0,8 chiều dày thành nắp ổ

iiI Bôi trơn hộp giảm tốc

Để giảm mất mát công suất vì ma sát , giảm mài mòn răng , đảm bảo thoát nhiệt tốt và đề phòng các tiết máy bị han gỉ cần phải bôi trơn liên tục các bộ truyền trong hộp giảm tốc

1 Các phơng pháp bôi trơn trong và ngoài hộp giảm tốc

6

1:50

Định dạng
Số trang	53
Dung lượng	1,43 MB