Bài tập về cơ sở thiết kế máy

Bài tập sở thiết kế máy Lớp: Cơ khí chế biến K31 Bài tập 11: Hãy thiết kế truyền động đai (1-đai dẹt 2-đai thang), tải trọng ổn định, quay chiều, truyền đọng nằm ngang với thông số sau: Thông số Công suất cần truyền (kw) Số vòng quay trục dẫn (vg/phút) Số vòng quay trục bị dẫn (vg/phút) Số ca làm việc ngày Phương án 3.5 1450 480 Phương án 1460 500 Phương án 1.5 1460 600 Bài làm PHƯƠNG ÁN 1: a Thiết kế truyền đai dẹt: (TLTK_Thiết kế chi tiết máy Nguyễn Trọng Hiệp-Nguyễn Văn Lẫm) Do truyền động đai thiết kế sử dụng làm việc chế độ tải trọng ổn định nên ta chọn loại đai vải cao su Đường kính bánh đai nhỏ d1: d1 = (1100 ÷1300) R1 3.5 ∗1000 = (1100 ÷1300 ) = (147.56 ÷174,74 ) mm n1 1450 Chọn bán kính: d1=160 mm Kiểm tra vận tốc đai theo điều kiện: πd1n1 V = ≤ (25 ÷ 30) m/s 60.1000 π 160.1450 = = 12,15 m/s 60.1000 Đường kính bánh đai lớn d2: d = (1 − ξ ) ud1 = (1 − 0.01) 1450 160 = 478,5 (mm) 480 Chọn d2=500 mm - Số vòng quay thực n’2 bánh bị dẫn: n'2 = (1 − ξ ) n1 - d1 160 = (1 − 0,01)1450 = 459 (vòng/phút) d2 500 Sai số số vòng quay: 480 − 459 = 4,4% 480 Sai số ∆n nằm khoảng cho phép ( ÷ 5) % , không cần phải tra lại d1 ∆n = d2 Xác định khoảng trục a chiều dài đai L: - Chiều dài tối thiểu: LMin = V 12,15 = = 4,05m = 4050(mm) 3÷5 Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang Bài tập sở thiết kế máy Lớp: Cơ khí chế biến K31 - Khoảng cách trục:    1 π ( d1 + d ) π ( d1 + d )   a = L − +  L −  − 2( d − d1 )   4 2           1 π (160 + 500) π (160 + 500)   =  4050 − +  4050 −  − 2( 500 − 160)   4 2        =1497 mm - Kiểm nghiệm điều kiện: a ≥ ( d1 + d ) = 2(160 + 500) = 1320(mm) Tuỳ theo cách nối đai, sau tính toán xong cần tăng chiều dài đai thêm 100 ÷ 400 mm Góc ôm α1 : d − d1 500 − 160 = 180 − 57 = 167 a 1497 Thoả điều kiện α1 ≥ 120 đai chất dẻo α1 = 180 − 57 Chiều dày chiều rộng đai: - Chiều dày: d h 160 ≤ ⇒h≤ = =4 d1 40 40 40 Chọn h=4 ⇒ [σ t ] = 2,25 N/mm2 - Chiều rộng b đai: 100 RKd hV [σ t ]cb cα cv Trong đó: [σ t ] = 2,25 N/mm2 b≥ cb=1, Kd=1,15 ( ) cα = − 0,003 180 − α1 = 1-,003(1800-1670)=0,961 100.3,5.1,15 = 30 mm Vậy b ≥ 4.12,15.2,25.1.0,961.0,981 Chọn b=40 mm Chiều rộng B bánh đai: Chiều rộng B bánh đai d ẹt mắt bình thường: B = 1,1b+(10 ÷ 15) = 1,1.40+10 = 54 mm Chọn B=50 mm Lực căng: 167 α  α  F = 3F sin   = 3σ h sin   = 3.1,8.40.4 sin = 858,45 N  2 Nhóm SVTH: Nhóm 6B  2 Trang Bài tập sở thiết kế máy Lớp: Cơ khí chế biến K31 b Thiết kế đai thang: Chọn loại đai: Giả sử vận tốc đai v>5 m/s, dùng đai loại A, O, b (bảng 5.13) Ta tính theo phương án chọn loại phương án có lợi Tiết diện đai: Định đường kính bánh nhỏ theo (bảng 5-14) lấy d1 (mm) Kiểm nghiệm vận tốc đai: πn1d1 v= (m/s) 60.100 v107, Ntđ2>107 nên hệ số chu kỳ ứng suất K N, =1 - Ứng suất tiếp xúc cho phép bánh lớn [σ ] tx = [σ ] N K N, =2,6.HB= 2,6 170= 442 N tx - Ứng suất tiếp xúc cho phép bánh nhỏ [σ ] tx1 = [σ ] N K N, =2,6.HB= 2,6 200= 520 N tx Với [σ ] N tra bảng 3-9 Lấy trị số nhỏ [σ ] tx =442 N/mm2 để tính b.Ứng suất uốn cho phép mm mm tx Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang Bài tập sở thiết kế máy Lớp: Cơ khí chế biến K31 Số chu kỳ tương đương bánh lớn Ntđ2=82,95.107>No=5.106 Số chu kỳ tương đương bánh nhỏ Ntđ1=24,4.107>No=5.106 ⇒ K N,, = Tính ứng suất uốn theo công thức (3-5) truyền làm việc chiều ,, [σ ] u = (1,4 ÷ 1,6)σ −1 K N - nK σ - Giới hạn mỏi uốn thép 50 σ −1 = 0,42 * σ b1 = 0,42 * 620 = 260,4 N Giới hạn mỏi uốn thép 35 σ −1 = 0,42 * σ b = 0,42 * 500 = 210 N mm mm Lấy hệ số an toàn n=1,5 (thép rèn); hệ số tập trung ứng suất chân K σ = 1,8 - Ứng suất uốn cho phép bánh nhỏ [σ ] u1 = 1,5.260,4.1 = 144,67 N mm 1,5.1,8 - Ứng suất uốn cho phép bánh lớn [σ ] u = 1,5.210.1 = 116,67 N mm 1,5.1,8 Sơ lấy hệ số tải trọng K K= Ktt.Kđ=1,4 Chọn hệ số tải trọng bánh ψ A ψA = b = 0,4 A Xác định khoảng cách trục A theo công thức (3-9)  1,05.10 A ≥ ( i + 1)   [σ ] tx i  KN   ψ A n2  1,05.10 = ( 3,4 + 1)   442.3,4  1,4.3,27  = 149,94mm  0,4.141,2 Lấy A=150mm Tính vận tốc vòng bánh chọn cấp xác chế tạo bánh Vận tốc vòng [công thức (3-17)] 2πAn1 2π 150.480 m v= 60.1000( i + 1) = 60.1000.( 3,4 + 1) = 1,71 s Với vận tốc theo bảng 3-11 chọn cấp xác Định xác hệ số tải trọng K K=Ktt.Kđ Với Ktt=1 (tải trọng không thay đổi) Kđ=1,45 (bảng 3-13) Ta có K=1,45 Sai số ∆K = 1,45 − 1,4 = 0,036 = 3,6% 107, Ntđ2>107 nên hệ số chu kỳ ứng suất K N =1 - Ứng suất tiếp xúc cho phép bánh nhỏ [σ ] tx1 = [σ ] N K N, =2,6.HB= 2,6 200= 520 N mm tx - Ứng suất tiếp xúc cho phép bánh lớn [σ ] tx = [σ ] N K N, =2,6.HB= 2,6 170= 442 N tx Với [σ ] N tra bảng 3-9 mm tx Để tính sức bền ta dùng trị số nhỏ [σ ] tx = 442 N mm b.Ứng suất uốn cho phép - Số chu kỳ tương đương bánh lớn Ntđ2=82,95.107>No=5.106 - Số chu kỳ tương đương bánh nhỏ Ntđ1=24,4.107>No=5.106 ⇒ K N,, = Tính ứng suất uốn theo công thức (3-5) truyền làm việc chiều (1,4 ÷ 1,6)σ −1 K N,, [σ ] u = nK σ - Giới hạn mỏi uốn thép 45 σ −1 = 0,43 * σ b1 = 0,43 * 600 = 258 N mm Giới hạn mỏi uốn thép 35 σ −1 = 0,43 * σ b = 0,43 * 500 = 215 N mm Lấy hệ số an toàn n=1,5 (thép rèn); hệ số tập trung ứng suất chân K σ = 1,8 - Ứng suất uốn cho phép bánh nhỏ [σ ] u1 = 1,5.258.1 = 143,3 N mm 1,5.1,8 - Ứng suất uốn cho phép bánh lớn [σ ] u = 1,5.215.1 = 119,4 N mm 1,5.1,8 3.Sơ lấy hệ số tải trọng K K= Ktt.Kđ=1,3 4.Chọn hệ số chiều rộng bánh Bộ truyền chịu tải trọng trung bình ψ A = b = 0,3 A 5.Xác định khoảng cách trục A theo công thức (3-10), lấy θ = 1,25  1,05.10 A ≥ ( i + 1)   [σ ] tx i  KN  = ( 3,4 + 1) ψ θ n  A 2  1,05.10  1,3.3,27   = 149,45mm 442 , , , 25 141 ,   Lấy A=150mm Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang Bài tập sở thiết kế máy Lớp: Cơ khí chế biến K31 Tính vận tốc vòng bánh chọn cấp xác chế tạo bánh Vận tốc vòng [công thức (3-17)] 2πAn1 2π 150.480 m v= 60.1000( i + 1) = 60.1000.( 3,4 + 1) = 1,71 s Với vận tốc theo bảng 3-11 chọn cấp xác 7.Định xác hệ số tải trọng K K=Ktt.Kđ Với Ktt=1 (tải trọng không thay đổi) Kđ=1,2 (bảng 3-14) Giả sử b> Ta có K=1,2 Sai số ∆K = 2,5.mn sin β 1,3 − 1,2 = 0,036 = 7,7% 2,5.mn 2,5.2 = = 30 sin β sin 27 Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang 10 Bài tập sở thiết kế máy Lớp: Cơ khí chế biến K31 9.Kiểm nghiệm lại sức bền uốn - Số tương đương Z1 33 = = 34,4 3 cos β cos 27 Bánh nhỏ: Ztđ1= Lấy Ztđ1=35 Bánh lớn: Ztđ2= Z2 112 = = 116,69 cos β cos 27 Lấy Ztđ2=117 Theo bảng 3-18 số tương đương tìm hệ số dạng Bánh nhỏ: y1=0,4635 Bánh lớn: y2=0,517 - Kiểm nghiệm ứng suất uốn chân bánh nhỏ [công thức (3-36)] Hệ số θ ,, = (1,4 ÷ 1,6) Lấy θ ,, = 1,5 σ u1 = 19,1.10 KN 19,1.10 6.1,2.3,27 = 2 y1 mn Z n1bθ ,, 0,4635.( ) 33.480.44,1.1,5 = 38,5 N - < [σ ] u1 = 143,3 N mm mm Ứng suât uốn chân bánh lớn [công thức (3-40)] σ u = σ u1 y1 0,4635 = 41,07 = 36,82 N < [σ ] u = 119,4 N mm mm y2 0,517 10 Kiểm nghiệm sức bền chịu tải đột ngột - Ứng suất tiếp xúc cho phép [công thức (3-43)]: Bánh nhỏ: [σ ] txqt1 = 2,5[σ ] N = 2,5.520 = 1300 N mm otx Bánh lớn: - otx Ứng suất uốn cho phép [công thức (3-46)]: Bánh nhỏ: [σ ] uqt1 = 0,8.σ ch1 = 0,8.300 = 240 N Bánh lớn: - [σ ] txqt = 2,5[σ ] N = 2,5.442 = 1105 N mm mm [σ ] uqt = 0,8.σ ch = 0,8.260 = 208 N mm Kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc [công thức (3-14) (3-41)] σ txqt = σ tx K qt 1,05.10 = 147.3,4 1,05.10 = A.i ( i + 1) KN θ ,bn2 ( 3,4 + 1) 31,2.3,27 1,25.44,1.141,2 = 435,36 N mm Ứng suất tiếp xúc tải nhỏ trị số ứng suất cho phép bánh lớn bánh nhỏ - Kiểm nghiệm sức bền uốn [công thức (3-42) ] Bánh nhỏ: σ uqt1 = σ u1 K qt = 38,5 N < [σ ] uqt Bánh lớn: σ uqt = σ u K qt mm = 36,82 N < [σ ] uqt mm 11.Các thông số hình học truyền - Môdun pháp: mn =2 - Số răng: Z1=33; Z2=112 Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang 11 Bài tập sở thiết kế máy - Lớp: Cơ khí chế biến K31 Góc ăn khớp: α n = 20 Góc nghiêng β = 27 Đường kính vòng chia (vòng lăn): mn Z1 2.33 = = 66,9mm cos β cos 27 mn Z 2.112 = = 227,08mm d2= cos β cos 27 d1= - Khoảng cách trục A=147mm Chiều rộng bánh b=44,1 mm Đường kính vòng đỉnh De1=dc1+2mn =66,9+ 2.2=70,9 mm De2=dc2+2 mn = 227,08+2.2=231,08 mm - Đường kính vòng chân Di1=d1-2 mn -2c=d1-2 mn -2.0,25 mn =d1-2,5 mn =66,9-2,5.2=61,9 mm Di2=d2-2 mn -2c=d2-2 mn -2.0,25 mn =dc2-2,5 mn =227,08-2,5.2=222,08 mm 12 Tính lực tác dụng lên trục [công thức (3-49)] - Đối với bánh nhỏ: Lực hướng tâm: - M x 2.9,55.10 N 2.9,55.10 6.3,27 = = = 1945 N d1 d1 n1 66,9.480 P1tgα n 1945.tg 20 = = 717,45 N Pr1= cos β cos β Pa1=P1tg β =1945tg9027=323,74N P = Lực vòng: Lực dọc trục: Đối với bánh lớn Lực vòng: Lực hướng tâm: Lực dọc trục: P1=P2=1945N Pr2=Pa1=323,74N Pa2=Pr1=717,45N C.Bánh nón thẳng: 1.Chọn vật liệu làm bánh nhỏ: Thép 50, bánh lớn: thép đúc 45 thường hóa (theo bảng 3-6) Cơ tính hai loại thép (bảng 3-8): - Thép 50: N σ b1 = 620 N ; σ ch1 = 320 ; HB = 210 mm - mm (Phôi rèn giả thiết đường kính phôi 100mm) Thép đúc 45: N σ b = 550 N ; σ ch = 320 ; HB= 170 mm mm (Phôi đúc giả thiết đường kính phôi từ 100-300 mm) 2.Định ứng suất tiếp xúc ứng suất uốn cho phép a.Ứng suất tiếp xúc cho phép - Số chu kỳ tương đương đương bánh lớn [công thức (3-3)] Ntđ2= 60un2T= 60.1.141,2.5.360.2.8=24,4.107 - Số chu kỳ làm việc tương đương bánh nhỏ Ntđ1=Ntđ2.i= 24,4.107.3,4 = 82,95.107 Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang 12 Bài tập sở thiết kế máy Với i= Lớp: Cơ khí chế biến K31 n1 480 = = 3,4 n 141,2 Theo bảng 3-9 ta số chu kỳ sở đường cong mỏi tiếp xúc N0= 107 Do Ntđ1>107, Ntđ2>107 nên hệ số chu kỳ ứng suất K N, =1 - Ứng suất cho phép bánh nhỏ [σ ] tx1 = [σ ] N K N, =2,6.HB= 2,6 210= 546 N mm tx - Ứng suất tiếp xúc cho bánh lớn [σ ] tx = [σ ] N K N, =2,6.HB= 2,6 170= 442 N tx Với [σ ] N tra bảng 3-9 mm tx Lấy trị số nhỏ [σ ] tx = 442 N mm để tính toán b.Ứng suất uốn cho phép - Số chu kỳ tương đương bánh lớn Ntđ2=82,95.107>No=5.106 - Số chu kỳ tương đương bánh nhỏ Ntđ1=24,4.107>No=5.106 ⇒ K N,, = - Tính ứng suất uốn theo công thức (3-5) truyền làm việc chiều ,, [σ ] u = (1,4 ÷ 1,6)σ −1 K N nK σ - Giới hạn mỏi uốn thép 50 σ −1 = 0,43 * σ b1 = 0,43 * 620 = 266,6 N mm Giới hạn mỏi uốn thép đúc 45 σ −1 = 0,43 * σ b = 0,43 * 550 = 236,5 N mm Lấy hệ số an toàn bánh nhỏ n=1,5 (thép rèn) bánh lớn (thép đúc) n=1,8; hệ số tập trung ứng suất chân K σ = 1,8 - Ứng suất uốn cho phép bánh nhỏ [σ ] u1 = 1,5.266,6.1 = 148,1 N mm 1,5.1,8 - Ứng suất uốn cho phép bánh lớn [σ ] u = 1,5.236,5.1 = 109,49 N mm 1,8.1,8 3.Sơ lấy hệ số tải trọng K K= Ktt.Kđ=1,4 4.Chọn hệ số tải trọng bánh ψ L ψL = b = 0,3 L 5.Tính chiều dài nón theo [công thức (3-11)] ( L≥ = (  1,05.10 i +   (1 − 0,5.ψ L ) i[σ ] tx )  KN   0,85ψ L n2   1,05.10 1,4.3,27  3,4 +  = 156,4mm  (1 − 0,5.0,3).3,4.442  0,85.0,3.141,2 ) Lấy L=157mm Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang 13 Bài tập sở thiết kế máy Lớp: Cơ khí chế biến K31 Tính vận tốc vòng bánh chọn cấp xác chế tạo bánh Vận tốc vòng [công thức (3-18)] 2πL(1 − 0,5ψ L ) n1 2π 157.(1 − 0,5.0,3).480 m v= ( ) 60.1000 i + = ( ) 60.1000 3,4 + = 1,89 s Với vận tốc theo bảng 3-11 chọn cấp xác 7.Định xác hệ số tải trọng K K=Ktt.Kđ Với Ktt=1 (tải trọng không thay đổi) Kđ=1,45 (bảng 3-13) Ta có K=1,45 Sai số ∆K = 1,45 − 1,4 = 0,036 = 3,6% 107, Ntđ2>107 nên hệ số chu kỳ ứng suất K’N=1 - Ứng suất cho phép bánh lớn [σ ] tx = [σ ] N K N, =2,6.HB= 2,6 180= 468 N tx - Ứng suất tiếp xúc cho bánh nhỏ [σ ] tx1 = [σ ] N K N, =2,6.HB= 2,6 210= 546 N tx Nhóm SVTH: Nhóm 6B mm mm Trang 17 Bài tập sở thiết kế máy Lớp: Cơ khí chế biến K31 Với [σ ] N tra bảng (3-9) Lấy trị số nhỏ [σ ] tx =468 N/mm2 để tính b.Ứng suất uốn cho phép: - Số chu kỳ tương đương bánh lớn Ntđ2=8,709.107>No=5.106 - Số chu kỳ tương đương bánh nhỏ Ntđ1=24,39.107>No=5.106 ⇒ K N,, = - Tính ứng suất uốn theo công thức (3-5) truyền làm việc chiều ,, [σ ] u = (1,4 ÷ 1,6)σ −1 K N tx nK σ - Giới hạn mỏi uốn thép 45 σ −1 = 0,42 * σ b = 0,42 * 600 = 252 N mm Giới hạn mỏi uốn thép 35 σ −1 = 0,42 * σ b = 0,42 * 500 = 210 N mm Lấy hệ số an toàn n=1,5 (thép rèn); hệ số tập trung ứng suất chân K σ = 1,8 - Ứng suất uốn cho phép bánh nhỏ [σ ] u1 = 1,4.252.1 = 130,67 N mm 1,5.1,8 - Ứng suất uốn cho phép bánh lớn [σ ] u = 1,4.210.1 = 108,89 N mm 1,5.1,8 3.Sơ lấy hệ số tải trọng K K= Ktt.Kđ=1,3 4.Chọn hệ số tải trọng bánh ψ A ψA = b = 0,4 A 5.Xác định khoảng cách trục A theo công thức (3-9)  1,05.10 A ≥ ( i + 1)   [σ ] tx i  KN  = ( 2,8 + 1)  ψ A n2  1,05.10  1,3.3,16   = 193mm  468.2,8  0,4.50,4 Lấy A=193mm Tính vận tốc vòng bánh chọn cấp xác chế tạo bánh răng: Vận tốc vòng [công thức (3-17)] 2πAn1 2π 193.141,2 m v= 60.1000( i + 1) = 60.1000.( 2,8 + 1) = 0,75 s Với vận tốc theo bảng 3-11 chọn cấp xác 7.Định xác hệ số tải trọng K K=Ktt.Kđ Với Ktt=1 (tải trọng không thay đổi) Kđ=1,1 (bảng 3-13) Ta có K=1,1 Sai số ∆K = 1,3 − 1,1 = 0,15 = 15% >5% khác với trị số dự đoán nên cần điều chỉnh 1,3 lại khoảng cách trục A Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang 18 Bài tập sở thiết kế máy A = Asb Lớp: Cơ khí chế biến K31 K 1,1 = 1933 = 182,5mm K sb 1,3 8.Xác định modun, số răng, chiều rộng bánh xác định xác khoảng cách trục A: - Môđun: m=(0,01 ÷ 0,02).A=(0,01 ÷ 0,02).182,5=(1,825 ÷ 3,65)mm Trị số mô đun lấy theo tiêu chuẩn (bảng 30-1), m=2,5mm - Số bánh dẫn (bánh nhỏ): Z1 = 2A 2.182,5 = = 38,4 m( i + 1) 12,5( 2,8 + 1) Lấy Z1=39 - Số bánh lớn: Z2=i.Z1=3.39=109,2 Lấy Z2=110 - Xác định xác khoảng cách trục A: A=0,5m(Z1+Z2)=0,5(39+110)2,5=186,25mm - Chiều rộng bánh răng: b=ψ A A = 0,4.186,25 = 74,5mm 9.Kiểm nghiệm lại sức bền uốn - Số tương đương Bánh nhỏ: Ztđ1=Z1=39 Bánh lớn: Ztđ2=Z2=110 - Theo bảng 3-18 số tương đương tìm hệ số dạng Bánh nhỏ: y1=0,471 Bánh lớn: y2=0,517 - Kiểm nghiệm ứng suất uốn chân bánh nhỏ [công thức (3-33)] σ u1 = 19,1.10 KN 19,1.10 6.1,1.3,16 = = 54,97 N mm y1 m Z nb 0,471.(2,5) 39.141,2.74,5 ⇒ σ u1 < [σ u1 ] = 130,47 N / mm - Ứng suât uốn chân bánh lớn [công thức (3-40)] σ u = σ u1 y1 0,471 = 54,97 = 50,08 N mm y2 0,517 ⇒ σ u < [σ u ] = 108,89 N / mm 10 10 Kiểm nghiệm sức bền chịu tải đột ngột - Ứng suất tiếp xúc cho phép [công thức (3-43)]: Bánh nhỏ: [σ ] txqt1 = 2,5[σ ] N = 2,5.2,6.210 = 1365 N mm otx Bánh lớn: - otx Ứng suất uốn cho phép [công thức (3-46)]: Bánh nhỏ: [σ ] uqt1 = 0,8.σ ch1 = 0,8.300 = 240 N Bánh lớn: - [σ ] txqt = 2,5[σ ] N = 2,5.2,6.180 = 1170 N mm mm [σ ] uqt = 0,8.σ ch = 0,8.260 = 208 N mm Kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc [công thức (3-13) (3-41)] Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang 19 Bài tập sở thiết kế máy σ txqt = σ tx K qt = = Lớp: Cơ khí chế biến K31 1,05.10 A.i ( i + 1) KN bn 1,05.10 3,8 3.1,1.3,16.1 = 453,79 N mm 186,25.2,8 74,5.50,4 Ứng suất tiếp xúc tải nhỏ trị số ứng suất cho phép bánh lớn bánh nhỏ - Kiểm nghiệm sức bền uốn [công thức (3-42) ] Bánh nhỏ: σ uqt1 = σ u1 K qt = 130,67 N < [σ ] uqt1 mm Bánh lớn: σ uqt = σ u K qt = 108,89 N mm < [σ ] uqt 11.Các thông số hình học truyền - Môdun: m=2,5 - Số răng: Z1=39; Z2=110 - Góc ăn khớp: α = 20 - Đường kính vòng chia (vòng lăn): dc1=d1=mZ1=2,5.39=97,5 mm dc2=d2=mZ2=2,5.110=275 mm - Khoảng cách trục A=186,25 mm - Chiều rộng bánh b=74,5 mm - Đường kính vòng đỉnh: De1=dc1+2m =97,5+2.2,5=102,5 mm De2=dc2+2m= 275+2.2,5=280 mm - Đường kính vòng chân: Di1=dc1-2m-2c=dc1-2m-2.0,25m=dc1-2,5m=97,5-0,25.2,5=91,25 mm Di2=dc2-2m-2c=dc2-2m-2.0,25m=dc2-2,5m=275-0,25.2,5=268,75 mm 12 Tính lực tác dụng lên trục [công thức (3-49)] - Lực vòng: - Lực hướng tâm: Nhóm SVTH: Nhóm 6B M x 2.9,55.10 N 2.9,55.10 6.3,16 = = = 4384,1N d1 d1n1 97,5.141,2 Pr=Ptg α = 4384,1.tg200=1595,68 N P= Trang 20 [...]... =1663,92tg200sin161623=170,82N Đối với bánh lớn - Lực vòng: P1=P2=1663,92N - Lực hướng tâm:Pr2=Pa1=170,82N - Lực dọc trục: Pa2=Pr1=581,03N Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang 16 Bài tập cơ sở thiết kế máy Lớp: Cơ khí chế biến K31 Bài tập 13: Hãy thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng với các thông số sau: Thông số Công suất cần truyền (kw) Số vòng quay trục dẫn (vg/phút) Số vòng quay trục bị dẫn (vg/phút) Thời... 60.1.141,2.5.360.2.8=24,4.107 - Số chu kỳ làm việc tương đương của bánh nhỏ Ntđ1=Ntđ2.i= 24,4.107.3,4 = 82,95.107 Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang 12 Bài tập cơ sở thiết kế máy Với i= Lớp: Cơ khí chế biến K31 n1 480 = = 3,4 n 2 141,2 Theo bảng 3-9 ta được số chu kỳ cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc N0= 107 Do Ntđ1>107, Ntđ2>107 nên hệ số chu kỳ ứng suất K N, =1 - Ứng suất cho phép của bánh nhỏ [σ ] tx1 = [σ... Theo bảng 3-9 ta được số chu kỳ cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc N0= 107 Do Ntđ1>107, Ntđ2>107 nên hệ số chu kỳ ứng suất K’N=1 - Ứng suất cho phép của bánh lớn [σ ] tx 2 = [σ ] N K N, =2,6.HB= 2,6 180= 468 N 2 0 tx - Ứng suất tiếp xúc cho bánh nhỏ [σ ] tx1 = [σ ] N K N, =2,6.HB= 2,6 210= 546 N 0 tx Nhóm SVTH: Nhóm 6B mm mm 2 Trang 17 Bài tập cơ sở thiết kế máy Lớp: Cơ khí chế biến K31 Với [σ ] N tra... − 0,5.ψ L ) i[σ ] tx 2 ) 2  KN   0,85ψ L n2 2   1,05.10 6 1,4.3,27  3,4 + 1 3  = 156,4mm  (1 − 0,5.0,3).3,4.442  0,85.0,3.141,2 2 ) Lấy L=157mm Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang 13 Bài tập cơ sở thiết kế máy Lớp: Cơ khí chế biến K31 6 Tính vận tốc vòng bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng Vận tốc vòng [công thức (3-18)] 2πL(1 − 0,5ψ L ) n1 2π 157.(1 − 0,5.0,3).480 m v= ( ) 60.1000 i... đương bánh nhỏ [công thức (3-3)] Ztd1= Z1 23 = = 23,97 cos ϕ1 cos16 0 23, Lấy Ztd1=24 - Góc mặt nón lăn bánh lớn (bảng 3-5) tg ϕ 2 = i = 3,4 ⇒ ϕ 2 = 73 0 36 ' Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang 14 Bài tập cơ sở thiết kế máy - Lớp: Cơ khí chế biến K31 Số răng tương đương bánh lớn Ztd2= Z2 78 = = 276,26 cos ϕ 2 cos 730 36 ' Lấy Ztd2=276 - Theo bảng 3-18 và số răng tương đương tìm được hệ số dạng răng Bánh nhỏ: y1=0,4216... Z1=23; Z2=78 - Góc mặt nón lăn: ϕ1 = 16 0 23, ; ϕ 2 = 73 0 36 , - Góc ăn khớp: α = 20 0 - Đường kính vòng chia (vòng lăn): d1=msZ1=4.23=92 mm d2=msZ2=4.78=312 mm Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang 15 Bài tập cơ sở thiết kế máy Lớp: Cơ khí chế biến K31 - Chiều dài nón L=162,64 mm Chiều dài răng b=49 mm Đường kính vòng đỉnh De1=ms(Z1+2cos ϕ1 ) =4(23+2.cos16023,)=99,68 mm De2= ms(Z2+2cos ϕ 2 ) = 4(78+2.cos73036,)=314,26... [σ ] uqt 1 Bánh lớn: σ uqt 2 = σ u 2 K qt mm = 36,82 N < [σ ] uqt 2 mm 2 11.Các thông số hình học của bộ truyền - Môdun pháp: mn =2 - Số răng: Z1=33; Z2=112 Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang 11 Bài tập cơ sở thiết kế máy - Lớp: Cơ khí chế biến K31 0 Góc ăn khớp: α n = 20 Góc nghiêng β = 9 0 27 Đường kính vòng chia (vòng lăn): mn Z1 2.33 = = 66,9mm cos β cos 9 0 27 mn Z 2 2.112 = = 227,08mm d2= cos β cos 9 0 27.. .Bài tập cơ sở thiết kế máy Lớp: Cơ khí chế biến K31 9.Kiểm nghiệm lại sức bền uốn của răng - Số răng tương đương Z1 33 = = 34,4 3 3 0 cos β cos 9 27 Bánh nhỏ: Ztđ1= Lấy Ztđ1=35 Bánh lớn: Ztđ2= Z2 112 = = 116,69 3 cos... không thay đổi) Kđ=1,1 (bảng 3-13) Ta có K=1,1 Sai số ∆K = 1,3 − 1,1 = 0,15 = 15% >5% khác với trị số dự đoán nên cần điều chỉnh 1,3 lại khoảng cách trục A Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang 18 Bài tập cơ sở thiết kế máy A = Asb 3 Lớp: Cơ khí chế biến K31 K 1,1 = 1933 = 182,5mm K sb 1,3 8.Xác định modun, số răng, chiều rộng bánh răng và xác định chính xác khoảng cách trục A: - Môđun: m=(0,01 ÷ 0,02).A=(0,01 ÷ 0,02).182,5=(1,825... 2,5[σ ] N = 2,5.2,6.180 = 1170 N mm 2 mm 2 [σ ] uqt 2 = 0,8.σ ch 2 = 0,8.260 = 208 N mm 2 Kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc [công thức (3-13) và (3-41)] Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang 19 Bài tập cơ sở thiết kế máy σ txqt = σ tx K qt = = Lớp: Cơ khí chế biến K31 1,05.10 6 A.i ( i + 1) 3 KN 1 bn 2 1,05.10 6 3,8 3.1,1.3,16.1 = 453,79 N mm 2 186,25.2,8 74,5.50,4 Ứng suất tiếp xúc quá tải nhỏ hơn trị số ứng suất cho ... truyền đai dẹt lớn truyền đai thang Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang Bài tập sở thiết kế máy Lớp: Cơ khí chế biến K31 Bài tập 12: Hãy thiết kế truyền bánh (1-răng trụ thẳng, 2-răng trụ nghiêng, 3-bánh... - Lực dọc trục: Pa2=Pr1=581,03N Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang 16 Bài tập sở thiết kế máy Lớp: Cơ khí chế biến K31 Bài tập 13: Hãy thiết kế truyền bánh trụ thẳng với thông số sau: Thông số Công suất...   = 3.1,8.40.4 sin = 858,45 N  2 Nhóm SVTH: Nhóm 6B  2 Trang Bài tập sở thiết kế máy Lớp: Cơ khí chế biến K31 b Thiết kế đai thang: Chọn loại đai: Giả sử vận tốc đai v>5 m/s, dùng đai loại