ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Đồ án chi tiết máy Phần I : Chọn động điện phân phối tỉ số truyền I.Chọn động : 1.Công suất cần thiết : a.Xác định động : Pct = F v 1000 Ta có yêu cầu Pdc > PYC Pct PYC= η Trong : η _ hiệu suất truyền η= ηol3ηbr2ηk .ηx ηot ηk =1 Hiệu suất khớp nối ηbr =0.97 Hiệu suất truyền bánh trụ ηx=0,96 Hiệu suất truyền xchs để hở ηol=0,993 Hiệu suất cặp ổ lăn ηot=0,98 Hiệu suất cặp ổ trượt ⇒ η = 0,99330,9720,96.0,98.1 = 0,867 Pct – Công suất cần thiết trục động Với tải trọng thay đổi ta có : β= (T / T 1) t1 + (T / T 1) t t ck 12.3 + 0,752.5 = 0,93 7700.0,63 Pct = = 4.851(kw) 1000 = 4,851.0,93 =5,2(kw) 0,867 b.Xác định động điện: Ta có:nsb=nct.usb nct_số vòng quay trục công tác Pyc = với: nct = 60000.v ∏ D v_vận tốc băng tải D_đường kính tang quay Thay số ta được: Trần văn hùng Đồ án chi tiết máy 60000.0,63 nct= 3,14.340 = 35,4 (vg/ph) usb=usbhộp.usb btn chọn: usb btn=2,26 usb hộp=12 vậy:usb=2,26.12=27,12 ta có: nsb=35,4.27,12=960(vg/ph) 2.Chọn động : Cần thoả mãn Pđc > PYC nđc ≈ nsb TK Tmm T1 = K > = 1,4 = 1,4 Tdn T1 T1 Từ thông số tính toán tra bảng P1.3 /T237 ta chọn đông điện có thông số sau : Kí hiệu :4A132S6Y3 Tốc độ : n = 968(v/ph) Công suất động : Pđc=7,5kw TK =2 Tdn Đường kính trục động : ddc=38mm II.Phân phối tỷ số truyền : uch=ndc/nct thay số:uch= 968 = 27,34 35.4 chọn ung=2,28 27,34 Lúc uhộp= 2,28 = 12 Theo yêu cầu bôi trơn , sử dụng hình 3.19(TTTKHDĐCK_T2/43) với λ c = 1,3 ta chọn u1 = 4,26 u2= 12/4,26 = 2,82 III Tính toán thông số động học : 1.Tốc độ quay trục : Trục I : n1= nđc = 968 v/ph Trục II : n2= n1/u1 = 968/4,26 = 227,23 v/ph Trục III : n3= n2/u2 = 227,23/2,82 = 80,58 v/ph Trục tang quay: Trần văn hùng Đồ án chi tiết máy n4= n3/ux= 80,58/2,28 = 35,34 v/ph 2.Công suất trục : Pct 4,851 P3 5,16 Trục III : P3= η η = 0,96.0,98 = 5,16(kw) x ot Trục II : P2= η η = 0,993.0,97 = 5,36(kw) ol br Trục I : P1= η η = 0,993.0,97.0,97 =5,74(kw) ol br P2 5,36 Trục động cơ: 5,74 P’dc=P1/nol.nk= 0,993 = 5,78 kw 3.Momem trục : Ti= 9,55.106.Pi ni 9,55.106.Pdc 9,55.106.5,78 T’dc = = = 57024(Nmm) ndc 968 9,55.106.3,205,74 T1 = =56629(Nmm) 968 9,55.106.5,36 T2 = = 225270(Nmm) 227,23 9,55.106.5,16 T3 = = 611541(Nmm) 80,58 9,55.106.4,851 Tct = = 1310896(Nmm) 35,34 Từ ta có bảng: Trục T.số Động U P(Kw) 5,78 n(vg/ph) Trần văn hùng 968 Trục I Trục II 4,26 Trục III 2,82 5,74/2 5,36 5,16 968 227,23 80,58 Trục CT 2,28 4,851 45,34 Đồ án chi tiết máy T(Nmm) 57024 56629/2 225270 611541 1310896 Phần II Tính toán thiết kế chi tiết máy : I.Thiết kế truyền : 1.Thiết kế truyền bánh hộp giảm tốc : 1.1.Tính cấp nhanh : a.Chọn vật liệu : Do yêu cầu đặc biệt theo quan điểm thống hoá thiết kế , ta chọn vật liệu cho cấp bánh Cụ thể theo bảng 6.1 ta chọn : Bánh nhỏ : Thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB 241…285 có σb1=850 MPa , σch1= 580 MPa Bánh lớn : Thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB 192…240 có σb2=750 MPa , σch2= 450 MPa b.Xác định ứng suất cho phép : b.1.Ứng suất tiếp xúc cho phép : Ứng suất tiếp xúc cho phép xác địng theo công thức sau : [σH] = (σHlim/ SH).ZR.Zv.KXH Trong : SH hệ số an toàn tiếp xúc ZR hệ số xét đến ảnh hưởng độ nhám bề mặt ZV hệ số xét đến ảnh hưởng vạn tốc vòng KXH hệ số xét đến ảnh hưởng kích thước bánh Ta có: σHlim= σ0Hlim.KHL Chọn sơ ZR.ZV.KXH=1 nên ta có : [σH] = σ0Hlim.KHL/SH Trong : σ0Hlim giới hạn bền mỏi tiếp xúc bề mặt bánh KHL hệ số xét đến ảnh hưởng chu kì làm việc Theo bảng 6.2/94 TTTKHDĐCK-T1 với thép 45 cải thiện thường hoá đạt độ rắn HB 180…350 MPa , ta có : σ0Hlim=2.HB + 70 ; SH = 1,1 σ Flim=1,8.HB ; SF =1,75 Chọn độ rắn bánh nhỏ HB1=245 ; bánh lớn HB2=230, ta có : σ0Hlim1=2.245 + 70 = 560 (MPa) σ0Flim1=1,8.245 = 441(MPa) σ0Hlim2= 2.230 + 70 = 530 (MPa) Trần văn hùng Đồ án chi tiết máy σ0Flim2= 1,8.230 = 414 (MPa) ♠.Tính KHL : KHL= m N HO / N HE mH : Bậc đường cong mỏi thử tiếp xúc , với HB NHO1 nên ta lấy KHL1= Với NHE2 > NHO2 nên ta lấy KHL2= Vậy sơ xác định được: σ H lim1 K HL1 560.1 [σH]1 = = 1,1 = 509(MPa) SH σ H lim K HL [σH]2 = SH 530.1 = 1,1 = 481,8(MPa) Với cấp nhanh sử dụng nghiêng: [σH]= [σ H ]1 + [σH ]2 509 + 481,8 = =495,4(MPa) 2 b.2.Ứng suất uốn cho phép : Được xác định công thức sau : Trần văn hùng Đồ án chi tiết máy σ F lim [σF] = S YR.YS.KXH.KFC F Trong : σFlim giới hạn bền mỏi uốn ứng với chu kì tải trọng NEF SF hệ số an toàn lấy 1,75 bề mặt cải thiện YS = 1,08 – 0,16lgm hệ số xét đến ảnh hưởng kích thước KXF hệ số xét đến ảnh hương kích thước bánh Với truyền quay chiều KFC=1 Chọn sơ YR.YS.KXF =1 ⇒ [σF] = σFlim/SF Do giới hạn bền mỏi uốn ứng với chu kì chịu tải NFE xác định sau : σFlim = σ0Flim.KFL Trong : σ0Flim giới hạn bền mỏi tiếp xúc bề mặt KFL hệ số xét đến ảnh hưởng chu kì làm việc Hệ số chu kì làm việc bánh xác định sau : KFL = N FO / N FE Số chu kì sở NFO= 6.106 xác định cho loại thép Còn số chu ki ứng suất thay đổi tương đương NFE xác sau : ∑(T / T ) mF NFE= 60.ci ti.ni i max Trong : c số lần ăn khớp vòng quay ta có c = Ti momem xoắn chế độ thứ icủa bánh xét ni số vòng quay chế độ thứ I bánh xét mF bậc đường cong mỏi thử uốn , mF = Vậy với bánh lớn ( lắp với trục II) ta có :  6 5 NFE2= 60.1.968.19000  0,8 +  = 7,98108 ⇒ NFE2> NFO2 = 6.10 ⇒ KFL2=1 Ta có :  8 NFE1=u1.NFE2 ⇒ NFE1> NFO1 ⇒ KFL1=1 Thay số vào ta xác định ứng suất cho phép bánh sau : 441.1 σ F lim1 K FL1 [σF]1= = 1,75 = 252(MPa) SH Trần văn hùng Đồ án chi tiết máy [σF]2= 414.1 σ F lim K FL = 1,75 = 236,57(MPa) SH Ứng suất tải cho phép : Theo (6.10) (6.11) : [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) c.Tính khoảng cách trục : ♠.Xác định sơ khoảng cách trục , theo (6.15)_I : T1 k Hβ aω = ka(u12+1) [σ H ]2 u12 Ψba Trong : Ka hệ số phụ thuộc vào vật liệucủa cặp bánh loại tra theo bảng 6.5_I ta ka = 43 T1=56629/2=28314,5 Nmm Ψba= bω/aω=const Ψba= 0,2 ( tra theo bảng 6.1_I ) Ψbd= 0,53 Ψba(u12+1) =0,53.0,2.(4,26+1) = 0,558 kHβ hệ số kể đến phân bố không tải trọng chiều rộng vành tính tiếp xúc kHβ = 1,046 ( tra theo bảng 6.7-I phương pháp nội suy ) ⇒ aω = 43(4,26+1) 28314,5.1,046 = 117,9(mm) 495,42.4,26.0,2 Lấy aω = 125mm ♠.Xác định thông số ăn khớp : Môđun pháp : m = (0,01– 0.02) aω = (0,01– 0,02)125 = 1,25–2,5 Theo bảng 6.8 chọn m=2 Chọn sơ góc β = 320 ⇒ cos β=0,848 2.aω cos β 2.125 cos 320 Số bánh nhỏ : z1= m(u + 1) = = 20,15 2(4,26 + 1) Chọn z1 = 20 Số bánh lớn : z2= z1.u12 = 20.4,26 = 85,21 Chọn z2 = Z2 Khi tỷ số truyền thực u12= Z = 85 =4,25 20 Góc β xác định: Trần văn hùng Đồ án chi tiết máy cos β= m( Z1 + Z ) 2(85 + 20) = = 0,84 2.aw 2.125 Vậy ta có: Góc β=32,860(32051’36’’) d.Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc : Theo (6.33) : σH = ZM Z H Zε dW 2T1.K H (um + 1) /(bω um ) Trong : ZM = 274MPa1/3 hệ số kể đến tính vật liệu ( theo bảng 6.5 ) ZH = cos β b / sin 2α tω _ hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc β b _ góc nghiêng hình trụ sở tg β b =cosαt.tgβ Với αt góc profin Với bánh nghiêng β = 32,860 Ta có : αt=αtw=arctg(tgα/cosβ) ⇒ αt=αtw= arctg(tg20/cos32,860)=23,270 Vậy β b = arctg(tgβ.cos αt ) β b = arctg(tg32,860.cos 23,4270 ) ⇒ β b =30,650 ⇒ ZH = cos 30,650 = 1,536 sin(2.23,427 hệ số kể đến trùng khớp dọc : εβ = bw sin β ∏ m Với bw= Ψba.aw=0,2.125=25mm ⇒ εβ = 25.sin 32,860 =2,16>1,1 3,14.2 Do hệ số trùng khớp tính theo công thức: Zε = ε α Trong : 1 1 ε α = [ 1,88 – 3,2  +   z1 z  ε α =1,413 Trần văn hùng ] cos β = [ 1,88 – 3,2  +  ] cos32,860 20 85   Đồ án chi tiết máy ⇒ Zε = = 0,841 4,413 Theo ta có K Hβ = 1,046 KHα _ hệ số kể đến phân bố không tải trọng cho đôi ăn khớp K HV _hệ số tải trọng động Đường kính vòng lăn bánh : 2.aω 2.125 dω1 = u + = 4,25 + = 47,62(mm) m Theo (6.40) : v = π.dω1.n1/60000 = 3,14.47,62.968/60000 =2,41(m/s) Với v = 2,41m/s theo bảng 6.13 –I chọn cấp xác Với cấp xac , bánh nghiêng v = 2,14m/s Tra bảng 6.14 ta có KHα = 1,13 υ H bW d - w1 K HV = + 2.T K K Hβ Hα Trong đó: Chiều rộng vành răng:bw= Ψba.aw=0,2.125=25 υ H = δ H g o v aw u Tra bảng 6.15 bảng 6.16 ta : δ H = 0,002 go=73 Thay giá trị vào ta có: 125 =1,91 4,25 1,91.47,62.25 =1+ 2.28314,5.1,046.1,13 =1,034 υ H =0,002.73.2,41 Vậy K HV ⇒ KH = KHβ.KHα.KHV =1,046.1,13.1.034 = 1,222 ⇒ σH = 274.1,536.0,841 2.28314,5.1,222(4,25 + 1) = 434,64(MPa) 47,62 25.4,25 ♠.Xác định xác ứng suất tiếp xúc cho phép : Theo (6.1) với v=2,41m/s,cấp xác động học 8, chọn cấp xác tiếp xúc cần gia công đạt độ nhám Ra = 2,5…1,25μm Do hệ số ảnh hưởng đến độ nhám ZR = 0,95 ; Hệ số ảnh hưởng đến vận tốc vòng: ZV=0,85.V0,1=0,85.2,410,1=0,9282 với da [...]... X=42,62-(35+8-5)=4,62mm