CHỌN ĐỘNG cơ và PHÂN PHỐI tỷ số TRUYỀN

PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀNI.Chọn động cơ:1.Xác định công suất động cơ:Hiệu suất chung của hệ thống: ηc = ηđ . ηbr2 . ηol3 . ηknHiệu suất bộ truyền đai: ηđ = 0,97Hiệu suất bộ truyền bánh răng: ηbr = 0,97Hiệu suất một cặp ổ lăn: ηol = 0,995Hiệu suất khớp nối: ηkn = 0,995=> ηc = 0,95 . 0,972 . 0,9953 . 0.995 = 0,876Công suất cần thiết trên trục động cơ điện: Ta có:Pct > Pyc=> Pct 6,5 (kw)Số vòng quay trục khuấy: ntk = 65 (Vòngphút)Số vòng quay sơ bộ của động cơ: nđcsb = nlv . usb = ntk . uh . udTrong đó:uh : Tỉ số truyền trung bình của hộp giảm tốc.ud : Tỉ số truyền của bộ truyền đai.Truyền động bánh răng trụ trong hộp giảm tốc hai cấp: uh = 8 ÷ 40Truyền động đai: ud = 2=> nđcsb = 65 . 10 . 2 = 1300 (vòngphút)Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ: nđc = 1500 (vòngphút)Chọn loại động cơ che kín có quạt gió (Bảng P1.3 1).Kí hiệu: 4A132M4Y3

PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN I. Chọn động cơ: 1. Xác định công suất động cơ: Hiệu suất chung của hệ thống: η c = η đ . η br 2 . η ol 3 . η kn - Hiệu suất bộ truyền đai: η đ = 0,97 - Hiệu suất bộ truyền bánh răng: η br = 0,97 - Hiệu suất một cặp ổ lăn: η ol = 0,995 - Hiệu suất khớp nối: η kn = 0,995 => η c = 0,95 . 0,97 2 . 0,995 3 . 0.995 = 0,876 Công suất cần thiết trên trục động cơ điện: ( ) 5,7 6,5 0,87 yc ct c kw P P η = = = Ta có: P ct > P yc => P ct ≥ 6,5 (kw) Số vòng quay trục khuấy: n tk = 65 (Vòng/phút) Số vòng quay sơ bộ của động cơ: n đcsb = n lv . u sb = n tk . u h . u d Trong đó: u h : Tỉ số truyền trung bình của hộp giảm tốc. u d : Tỉ số truyền của bộ truyền đai. Truyền động bánh răng trụ trong hộp giảm tốc hai cấp: u h = 8 ÷ 40 Truyền động đai: u d = 2 => n đcsb = 65 . 10 . 2 = 1300 (vòng/phút) Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ: n đc = 1500 (vòng/phút) Chọn loại động cơ che kín có quạt gió (Bảng P1.3 [1]). Kí hiệu: 4A132M4Y3 11( ) 1458( / ) P kw n vong phut =   =  Kí hiệu Công Suất N (vòng/phút ) Cosφ góc lệch pha Hiệu Suất η % T max /T đm T min /T đm T m /T đm 4A132M4Y3 11 1458 0,87 87,5 2,2 0,8 2,0 2. Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ: dc dc dm bd I P ≥ - P đc đm : Là công suất mở máy của động cơ. ax . 2,2.11 24,2 ( ) dc dc m dm mm dm kw T P P T = = = - P đc bđ : Là công suất ban đầu của động cơ. . 2.5,7 11,4 ( ) dc dc m bd lv dm kw T P P T = = = - Momen động cơ: 9550. 9550.11 72,05 ( ) 1458 dc dc dc Nm P T n = = = - Momen mở máy: 2 .2 72,05.2 144,1 m m dc dc T T T T = ⇒ = = = - Momen lớn nhất: max 2,2. 2,2.72,05 158,51 ( ) dc Nm T T = = = - Momen nhỏ nhất: 0,8. 0,8.72,05 57,64 ( ) min dc Nm T T = = = 3. Kiểm nghiệm điều kiện quá tải cho động cơ: P kn = P đc . Cosφ ≥ P ct = 11 . 0,87 = 9,57 (kw) P kn = 9,57 (kw) > P ct = 6,5 (kw). II. Phân phối tỷ số truyền: 1. Tỷ số truyền chung của cả hệ thống: 1458 22,43 65 dc yc u n n = = = Mặt khác: u d . u nhanh . u chậm Trong đó: u d : Tỷ số truyền của bộ truyền đai. u nhanh : Tỷ số truyền của bộ bánh răng câp nhanh. u chậm : Tỷ số truyền của bộ bánh răng cấp chậm. (Dựa vào bảng 2.2 [1]) ta chọn tỷ số truyền đai: u d = 2 => u d . u nhanh . u chậm = 22,43 <=> u nhanh . u chậm = 22,43 22,43 11,215 2 d u = = Để tạo điều kiện bôi trơn các bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc bằng phương pháp ngâm dầu ta chọn: u nhanh = (1,2 ÷ 1,3) . u chậm <=> u nhanh = 1,3 . u chậm <=> u chậm = 11,215 2,937 1,3 = => u nhanh = 1,3 . 2,937 = 3,818 2. Trên trục I: P I = P ct . η d . η ol = 6,5 . 0,95 . 0,995 = 6,144 (kw) 1458 728 ( / ) 2 dc I d n vong phut n u = = = 6 6 9,55.10 . 9,55.10 .6,144 80597,8022 ( ) 728 I I I P T N n = = = 3. Trên trục II: P II = P I . η br . η ol = 6,144 . 0,97 . 0,995 = 5,93 (kw) 728 190,676 ( / ) 3,818 I II nhanh n n vong phut u = = = 6 6 9,55.10 . 9,55.10 .5,93 297003,818 ( ) 190,676 II II II P T N n = = = 4. Trên trục III: P III = P yc = 5,7 (kw) n III = â 190,676 64,92 2,937 II ch m n u = = (vòng/phút) T III = 6 6 9,55.10 . 9,55.10 .5,7 838493,5305 ( ) 64,92 III III P N n = = Trục Thông số Trục động cơ I II III I u d = 2 u nhanh = 3,818 u chậm = 2,937 N (vòng/phút) 1458 728 190,676 64,92 P (kw) 11 6,144 5,93 5,7 T (N/mm) 80597,8022 297003,818 838493,5305 PHẦN 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG I. Chọn loại đai : (Dựa vào bảng 5.13 [1]) Giả thiết vận tốc đai: V = 5 ÷ 10 (m/s) Công suất nằm trong khoảng: 7,5 ÷ 15 (kw) Chọn loại đai thang, kí hiệu: Б Theo bảng: Kích thước mặt cắt, chiều dài đai, đường kính đai. Dạng đai Kí hiệu b (mm) b o (mm) h (mm) Y o (mm) A (mm 2 ) Chiểu dài l (mm) Б (N/m) d 1 (mm) Đai Thang Б 14 17 10,5 4 138 800÷1300 1,2 140÷280 II. Xác định thông số bộ truyền : 1. Đường kính đai nhỏ: d 1 = 1,2 . d min = 1,2 . 140 = 168 (mm) Dựa vào bảng tiêu chuẩn chọn: d 1 = 180 (mm) 2. Vận tốc đai: V = 1 1 . . .180.1458 13,73 ( / ) 60.1000 60.1000 d n m s π π = = 3. Đường kính bánh đai lớn: d 2 = u d . d 1 . (1 - ζ ) ζ : Hệ số trượt tương đối. Ta có: ζ = 0,01 ÷ 0,02 => Chọn ζ = 0,02 =>d 2 = 2 . 180 . (1 – 0,02) = 352,8 (mm) Dựa vào bảng tiêu chuẩn kích thước bánh đai chọn: d 2 = 360 (mm). 4. Tỷ số truyền thực tế: 2 1 360 2,04 .(1 ) 180.(1 0,02) t d u d ζ = = = − − => Sai lệch tỷ số truyền: .100% 2% 4% t d d u u u u − ∆ = = 〈 5. Khoảng cách trục: 2 . (d 1 + d 2 ) ≥ a ≥ 0,55 . (d 1 + d 2 ) + h <=> 2 . (180 + 360) ≥ a ≥ 0,55 . (180 + 360) + 10,5 <=> 1080 ≥ a ≥ 307,5 (Bảng 4.12 trang 60 Sách Tính Toán Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí tập 1) Ta chọn: a sb = 1,2 . d 2 = 1,2 . 360 = 432 (mm) 6. Chiều dài đai: 2 1 2 1 2 2 .( ) ( ) 2. 2 4. .(180 360) (180 360) 2.432 1730,55 ( ) 2 4.432 sb sb d d d d L a a mm π π + − = + + + − = + + = Theo bảng 4.13 trang 59 (Sách Tính Toán Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí tập 1) ta chọn: L = 2000 (mm) = 2 (m). Kiểm nghiệm tuổi thọ của đai: 1 ax 10( ) m v L i i s u − 〉 ⇔ ≤ = 7. Số vòng quay của đai trong 1s: 1 1 13,73 6,865( ) 10( ) 2 v i s s L − − = = = 〈 Điều kiện được thỏa. 8. Tính lại khoảng cach trục a: 2 2 8. 4 k k a + − ∆ = Trong đó: 1 2 2 1 2 2 .( ) .(180 360) 2000 1152,2 ( ) 2 2 360 180 90 ( ) 2 2 1152,2 1152,2 8.90 568,9 ( ) 4 d d k L mm d d mm a mm π π + + = − = − = − − ∆ = = = + − ⇒ = = Vậy giá trị a thỏa mãn cho phép. 9. Góc ôm α 1 trên bánh đai nhỏ: 0 0 0 0 0 2 1 1 360 180 180 57 . 180 57 . 161,965 568,9 d d a α − − = − = − = 10.Số dây đai z: [ ] 1 0 . . . . . . u L z r v P z P C C C C C C α ≥ Với: - Hệ số xét ảnh hưởng góc ôm đai: Tra bảng 5.18 [1], hệ số C α ảnh hưởng góc ôm: C α = 0,95 - Hệ số xét ảnh hưởng vận tốc: Tra bảng 5.19 [1], chọn C v = 0,94 - Hệ số xét ảnh hưởng tỷ số truyền: Tra bảng 4.17 trang 61 Hệ Dẫn Động Cơ Khí tập 1, chọn C u = 1,13 - Hệ số xét ảnh hưởng số dây đai: C z = 1 - Hệ số xét ảnh hưởng chế độ tải trọng: Bảng 4.8 trang 148 Cơ Sở Thiết Kế Máy, tải trọng va đập nhẹ C r = 0,85 - Hệ số xét ảnh hưởng chiều dài đai: 6 6 0 2000 0,98 2240 L L C L = = = - P ct = 6,5 (kw) - Tra bảng 4.19 trang 62 Hệ Dẫn Động Cơ Khí tập 1, P 0 = 4,61 (kw) Ta được: 6,5 1,677 4,61.0,95.1,13.0,98.1.0,85.0,94 z ≥ = Chọn z = 2 11.Chiều rộng bánh đai: B = (z – 1).t + 2.s Tra bảng 10.3 trang 257 [1] ta được: t = 20 s = 12,5 => B = (2 – 1).20 + 2.12,5 = 45 (mm) 12.Đường kính ngoài bánh đai nhỏ: D n1 = D 1 + 2.h 0 Tra bảng 10.3 trang 257 [1], có: h 0 = 5 => D n1 = 180 + 2.5 = 190 (mm) 13.Đường kính ngoài bánh đai lớn: D n2 = D 2 + 2.h 0 = 360 + 2.5 = 370 (mm) 14.Lực căng ban đầu: F 0 = z . A . σ 0 Trị số ứng suất có ích cho phép của đai thang σ 0 = 1,2 (N/mm 2 ) => F 0 = 2 . 138 . 1,2 = 331,2 (N) Lực căng mỗi đai: F 0mđ = 0 2 F = 165,6 (N) 15.Lực vòng có ích: 1 1000. 1000.6,5 473,4 ( ) 13,73 t P F N v = = = Lực vòng mỗi đai: F tmđ = 473,4 236,7 ( ) 2 2 t F N= = 16.Lực tác dụng lên trục: 1 0 161,965 2. . 2.331,2. 654,213 ( ) 2 2 r F F Sin Sin N α     = = =  ÷  ÷     Bảng thông số tỷ số truyền đai: Thông số bộ truyền đai Giá trị Đường kính bánh đai nhỏ d 1 (mm) 180 Đường kính bánh đai lớn d 2 (mm) 360 Chiều dài đai L (mm) 2000 Khoảng cách trục a (mm) 568,9 Góc ôm bánh đai nhỏ α 1 161,965 0 Số dây đai z 2 Lực căng đai ban đầu F 0 (N) 331,2 Lực vòng có ích F t (N) 473,4 Lực tác dụng lên trục F r (N) 654,213 PHẦN 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG I. Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh : 1. Yêu cầu làm việc đối với bộ truyền bánh răng cấp nhanh. Do bộ truyền trong của hộp giảm tốc đều là các cặp bánh răng ăn khớp với nhau trong điều kiện che kín và được bôi trơn đầy đủ, cho nên dạng hỏng chủ yếu mà bộ truyền thường gặp phải là tróc do mỏi bề mặt răng ăn khớp, làm cho tuổi thọ của cơ cấu giảm xuống rất nhiều. Vì vậy, ta phải chọn vật liệu làm bánh răng để ta chọn ứng suất giới hạn [σ] H cho phép. Để tính toán và thiết kế các thông số hình học của cặp bánh răng vừa đáp ứng về yêu cầu tỷ số truyền lại để cho ứng suất tiếp xúc sinh ra trong quá trình làm việc trên bề mặt bánh răng và trong quá trình ăn khớp σ H không được lớn hơn σ H cho phép. 2. Thiết kế cặp bánh răng cấp nhanh: - Vật liệu làm bánh răng phải thỏa mãn các yêu cầu về độ bền bề mặt, để tránh hiện tượng tróc mỏi dính răng. Về độ bền uốn trong quá trình làm việc, cho nên chọn vật liệu làm bánh răng thường là thép có nhiệt độ nhiệt luyện hợp lý hoặc được làm bằng gang hay các vật liệu không kim loại khác. - Yêu cầu đề bài: P = 6,144 (kw) u = 3,818 N = 728 (vòng/phút) Tuổi thọ: 4000 (h) [...]... thông số bộ truyền bánh răng cấp nhanh: Thông số cơ bản Kí hiệu Giá trị Đơn vị Khoảng cách trục Modun bánh răng Chiều rộng bánh răng Các frofin răng a mn b α 155 2,5 62 20 mm mm mm Độ 26 2,5 65 70 59 mm mm mm mm 100 2,5 250 255 244 mm mm mm mm Thông số bánh răng chủ động Số răng Modun bánh răng Đường kính vòng chia Đường kính vòng đỉnh Đường kính vòng đáy Z1 mn d1 De1 Di1 Thông số bánh răng bị động Số. .. thông số bộ truyền bánh răng cấp chậm: Thông số cơ bản Kí hiệu Giá trị Đơn vị Khoảng cách trục Modun bánh răng Chiều rộng bánh răng Các frofin răng a mn b α 189 3 74 20 mm mm mm Độ 32 3 96 102 88,5 mm mm mm mm 94 3 282 288 274,8 mm mm mm mm Thông số bánh răng chủ động Số răng Modun bánh răng Đường kính vòng chia Đường kính vòng đỉnh Đường kính vòng đáy Z1 mn d1 De1 Di1 Thông số bánh răng bị động Số răng... hệ số tải trọng Kđ = 1,2 - Hệ số tải trọng: K = Ktt Kđ = 1,1 1,2 = 1,32 Ít sai khác so với dự đoán (K = 1,3) nên không cần tính lại A Chọn A = 155 (mm) 3.9 Xác định modun, số răng: Modun: mn = (0,01 ÷ 0,02).A = (0,01 ÷ 0,02).155 = 1,55 ÷ 3,1 Chọn mn = 2,5 (mm) (Bảng 3.1 [1]) Số răng được tính theo công thức: z= - 2 A m (i + 1) Số răng bánh nhỏ: z1 = 2.155 = 25, 74 2,5.(3,818 + 1) Chọn z1 = 26 - Số. .. phôi 300 ÷ 500 mm) 2 Định ứng suất cho phép: - Số chu kỳ làm việc của bánh lớn: N2 = 60.u.N.T = 60 1 190,676 4000 = 45,76 106 - Số chu kỳ làm việc của bánh nhỏ: N1 = N2 i = 45,76 106 2,937 = 134,397 106 Vì N1 và N2 đều lớn hơn số chu kỳ cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc và đường cong mỏi uốn nên đối với bánh răng lớn và bánh răng nhỏ đều lấy hệ số: ' " KN = KN = 1 - Ứng suất cho phép của bánh... số tập trung tải trọng thực tế: K tt = K tt bang + 1 2 = 1,1 + 1 = 1, 05 2 Theo bảng 3.14 [1], tìm được hệ số tải trọng Kd = 1,3 - Hệ số tải trọng: K = Ktt Kđ = 1,05 1.3 = 1,365 Ít sai so với dự đoán K = 1,3 Không tính lại A A = 185 (mm) 8 Xác định modun và số răng: - Modun: mn = (0,01 ÷ 0,02).A = (0,01 ÷ 0,02).185 = 1,85 ÷ 3,7 Chọn mn = 3 - Số răng được tính theo công thức: z= 2 A mn (i + 1) + Số. .. −1 K N = n Kδ n Kδ Trong đó: n: Hệ số an toàn n = 1,5 Kσ : Hệ số tập trung ứng suất ở chân răng Kσ = 1,8 (Thường hóa) + Bánh nhỏ: [σ ] u1 = 1,5.258.1 = 143 ( N / mm 2 ) 1,5.1,8 = 1,5.215.1 = 119 ( N / mm 2 ) 1,5.1,8 + Bánh lớn: [σ ] u2 3.4 Sơ bộ hệ số tải trọng: K = Ktt Kđ = 1,3 Trong đó: Ktt : Hệ số tập trung tải trọng Kđ : Hệ số tải trọng động 3.5 Chọn hệ số chiều rộng bánh răng: ψA = b = 0, 4... 1,5 Kδ 1,5.1,8 3 Chọn sơ bộ hệ thống tải trọng: K = 1,3 4 Chọn hệ sô chiều rộng bánh răng: ψA = 0,4 5 Tính khoảng cách trục A: 2  1,05.10  1,3.5,93 ÷ 190, 676  624.2,937  0, 4 6 Asb ≥ (i + 1) 3  = 181,1678 2,937 ⇒ Asb = 185(mm) 6 Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác: v= π d1 N1 2π A N 2π 185.190, 676 = = = 3, 69 (m / s ) 60.1000 60.1000 60.1000 Dựa vào bảng 3.11 [1], chọn cấp chính xác... TRỤC VÀ THEN I Trục: 1 Chọn vật liệu: - Vật liệu dùng để chế tạo trục cần có độ bền cao, ít nhảy cảm với sự tập trung ứng suất để gia công, có thể nhiệt luyện dễ dàng Cho nên, thép cacbon và thép hợp kim là những vật liệu chủ yếu để tạo trục Việc lựa chọn tùy thuộc vào điều kiện làm việc trục có chịu tải trọng lớn không - Đối với trục của hộp giảm tốc làm việc trong điều kiện trung bình thì ta chọn. .. chia Đường kính vòng đỉnh Đường kính vòng đáy II Z2 mn d2 De2 Di2 Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm: 1 Chọn vật liệu: - Vật liệu yêu cầu làm bánh răng thỏa mãn yêu cầu về độ bền bề mặt để tránh hiện tượng tróc do mỏi, mài mòn… và độ bền uốn trong quá trình làm việc - Theo yêu cầu đề bài thì bộ truyền bánh răng cấp chậm phải truyền công suất tối đa là công suất lớn nhất trục II P = 5,93 (kw) N = 190,676... ( 13 0, 4 + 0, 753 0,3 + 0,53 0,3 ) 728 4000 = 25,8.10 6 3,818 Theo bảng 3.9 [1], ta có: Ntd2 = 25,8 106 ≥ N0 = 107 (Số chu kỳ cơ sở) ⇒ - [σ ] N 0tx = 2, 6 HB ( N / mm 2 ) Số chu kỳ làm việc tương đương của bánh răng nhỏ: Ntd1 = Ntd2 i = 23,4 106 3,818 = 89,34 106 > N0 Do đó hệ số KN = 1 - Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn: [σ ] - tx 2 = [σ ] N 0tx HB2 = 2, 6.190 = 494 ( N / mm 2 ) Ứng suất . PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN I. Chọn động cơ: 1. Xác định công suất động cơ: Hiệu suất chung của hệ thống: η c = η đ . η br 2 . η ol 3 . η kn - Hiệu suất bộ truyền đai:. đó: u d : Tỷ số truyền của bộ truyền đai. u nhanh : Tỷ số truyền của bộ bánh răng câp nhanh. u chậm : Tỷ số truyền của bộ bánh răng cấp chậm. (Dựa vào bảng 2.2 [1]) ta chọn tỷ số truyền đai: u d . bảng 5.19 [1], chọn C v = 0,94 - Hệ số xét ảnh hưởng tỷ số truyền: Tra bảng 4.17 trang 61 Hệ Dẫn Động Cơ Khí tập 1, chọn C u = 1,13 - Hệ số xét ảnh hưởng số dây đai: C z = 1 - Hệ số xét ảnh hưởng