Hộp giảm tốc

Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí là nôi dung không thể thiếu với chương trình đào tạo kĩ sư cơ khí nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ sở về kết cấu máy và các quá trình cơ bản khi thiết kế máy.

MỞ ĐẦU !   !"#$ %&' () #"*+,-"*.+/"0 "*1"23"+1&',-)#"*4 5,-67"*89$.:;"/0"* +-<##+/=$"0"*40  $4 7>. ?$-"@,A"*4BB%"C, D=@7"7*)=@7E*C67 "*.F=;0"*G*741"2"@H ;"/*. +"1"2") 7I J0/$-"@. J0$K$@L @*)#$$-"@. J0L% @,-67$-"@. J0L%4,5C. J0MA @671. JF#4CMA @,-67N$ B%+7. J0H$$7"#"*L J0MA,7"7 *) O PHẦN 1. TÍNH ĐỘNG HỌC I.Chọn động cơ: 1.1. Xác định công suất đặt trên trục động cơ I     η ct tdyc P PP . ==  PFQR BI OSSS .vF P ct = PFQR TIU<V%,5-PWR4=@%,5-P"X R. ⇒  Y4O OSSS Z4S[YSS = × = ct P PFQR ηI #*)I OO\O O . xbrolkn k i m i ηηηηηη == ∏ = 7,-[.\]^_`7Oa7BI x η bS4a[? #,*)M(. kn η bO? #$@. ol η bS4aa[? #"9$D531. br η bS4ac? #,*),5C1. ⇒ ηbO.S4aa[ \ .S4a[.S4acbS4dcOO ⇒  c[[4O dcOO4S Y4O == yc P PFQR 1.2. Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ điện :  , b  .e ,  B  I@67,$= e , be , .e , If @*) ,67@. Te , be M g[4Y ⇒ /e M b[4S. 7,-[.h]^_`7[O47/L @*)67$-"@O#$,5 CIe , bh. ⇒ e , bh.[4Sbd4S. ⇒  , b  .e , bca4O[.d4SbZ\[4aZPiX$jR. 0/@;,67I , bcYSPiX$jR. 1.3. Chọn động cơ. 7/-"2Ik   ≥ k * PFQR4   ≈ , PiX$jR. 7,-kO.O]^_`7[\h47/BI4A112MA8Y34  @I l0 KIk  b[4[FQ. lT=@+7*IbcSYPiX$jR lη%bcZ4Y. [ l0 ϕbS4cO. l [4[ "7M = Tdn T m l d4O = dn K T T . II. Phân phối tỷ số truyền. 2.1 Xác định tỉ số truyền chung cho cả hệ thốngI .aO4d O[4ca Oc\ScSY === ct dc c n n U  2.2 Phân phối tỉ số truyền trong hộp giảm tốc : 0/f @67,*)Ie M b[4\S. ⇒  .dc4\ \S4[ aO4d === x c br U U U T=*7BI e  bd4aO. e M b[4\S. e , b\4dc. III. Xác định các thông số trên các trục : 3.1 Số vòng quay. n@i+7*%CI  bcSYPiX$jR. n@i+7*C^I O b  bcSYPiX$jR. n@i+7*C^^I [ b br u n O b dc4\ cSY bOd[4[PiX$jR. n@i+7*%CI o ct b x u n [ b \S4[ [4Od[ bca4[PiX$jR. 3.2 Công suất trên các trục 0 #%CIk  bO4YPFQR. 0 #%C^^I k [ b xol ct P ηη . b aa[4S.a[4S Y4O bO4ZhPFQR. 0 #%C^Ik O b brol P ηη . [ b ac4S.aa[4S Zh4O bO4cSPFQR. 0 #<67CI c[4O S4aa[.O O4cS .pp k k  O o  === PFQR. 3.3 Tính momen xoắn trên các trục. q$C'I  ba4YY.OS Z . i i n P 7BI r"1MH%CI \   ba4YY.OS Z . [\[aa cSY c[4O .OS.YY4a Z == dc dc n P PW.""R. r"1MH%C^I  O b [\S[d cSY cS4O .OS.YY4a. [ O .OS.YY4a Z O O Z == n P PW.""R. r"1MH%C^^I  [   b dYaZS Od[4[ O4Zh .4YY.OSa  k .OSa4YY. Z [ [ Z == PW.""R. r"1MH%CI   ba4YY.OS Z . OdOSYh ca4O[ O4Y .a4YY.OS  k Z   == PW.""R. 3.4 Bảng thông số động học. s&+-%7B,- 7I C  @ .n*) : ^ ^^ 0 O \4dc [4\S PX$R cSY cSY Od[4[ ca4[ kPFQR O4c[ O4cS O4Zh O4YS PW.""R [\[aa [\S[d dYaZS OdOSYh PHẦN 2. TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY I. TÍNH BỘ TRUYỀN XÍCH 0 @,7GI k [ bO4ZhFQm  [ bOd[4[iX$jm  [ bdYaZSW.""m  M b[4\m β bS. 1.1Chọn loại xích. h T-/=@N4%7/M@5.t@ 5B"I,)"i67M@57M@4B $'$mB4B3E#2=. 1.2.Chọn số răng đĩa xích. T M b[4\47/ @57MNI u O b[a`[. M b[a`[.[4\b[h4hvu " bOa. 0/u O b[YP5R n@57MIu [ b M .u O b[4\.[YbYc4Ygvu "7M bO[S. 0/u [ bYcP5R. 1.3.Xác định bước xích p. :-",-L%),)"i67,*)M7BI k  bk.. . . w ≤ ]k_. T+kIx #G*)+7,*)M.kbk [ bO4ZhFQ. +  :x  @i+7*.0/ @i+7*677 (677NI  SO b[SSPiX$jR→  b SO X O b[SSXOd[4[bO4O. l w :x  @5I w b O [Y [Y O SO == Z Z +b  . S . 7 .  . , .  mBI k đ I @-/.:),-/7$y4%7/  bO4\Y. k 0  I @-( 67,*).z8@K" 7M E$7.W% S bO. k a I @-C)Mm/ 7b\d.$m *7 7 bO. k đc I @)L<5M.z)L,!" 7M.W%  bO. k bt I @-(67,.T"8"B,C4, *%G%/k bt bO4\. k c : @V"67,*)m  bO4[YP"[7R ⇒bO.O.O.O4\Y.O4\.O4[Yb[4Oa\cY. W=*7BIk  bO4Zh.O4O.O.[4Oa\cYb\4aYdQ 7,-Y.Y4 SO b[SSiX$j./,*)M"2*BI ,MI$bOa4SY""m 8@I  bY4aZ""m )@I{bOc4cY""m  #$V$I]k_bh4dSQ. N7"2)"iIk  ≤ ]k_bh4dSQ :;8N,M$V$I$<$ "7M 1.4.Xác định khoảng cách trục và số mắt xích. Y F-C ,I7b\d$b\d.Oa4SYbc[\4a"" 1'Y.O[ @"HMI x#* @"HM|It  bOOd. -C1'Y.O\I 7 o b ( ) ( ) [ ]               − −+−++− [ O[ [ [OO[ .[Y4SY4S.[Y4S π ZZ ZZXZZXp cc :MA<5+7$--"-C"3 ∆7bS4SS\.7 o bS4SS\.c[cb[4OdO"" T=*#*-CI7b7 o `∆7bc[c}[4OdObc[h4dOaP""R. 0/7bc[YP""R. n@G7=$67,-)M"K*41'PY.OhRI b Yc4[ OOd.OY [4Od[.[Y .OY . OO == X nZ < "7M b\YP,-Y.aR. 1.5.Tính kiểm nghiệm về độ bền xích. F""+-1 @7PA-/"("*A7 =$=R 1'PY.OYRInb vtd FFFk Q ++ S . ≥ ]n_ B 1,-PY.[RO47BI~b\OdSSWm+ O bO4am ? @-/I  bO4[ U  }<im b ZSSSS OO PnZ b[Y.Oa4SY.Od[4[XZSSSSbO4hY"X  U  bOSSSkXbOSSS.O4ZhXO4hYbOO\OW U  I<5<K"K*7IU  b+. [ bO4a.O4hY [ b\4aaYW U S I<5/3M,AK*7I U S ba4dO. • .+.7ba4dO.Z.[4Z.c[Y.S4SSObdO.SdW P @€I • bZ,*)!"7R zBInb S S \OdSS [[4SY . O4[.OO\O dO4Sd \4aaY d t Q k F F F = = + + + +  ⇒nv]n_bd4[P1,-Y.OSR Z T=*,*)M"6,) 1.6 Xác định thông số của đĩa xích 1'PY.OcR,-P\.hR4 :8i7I  O b ( ) ( ) O Oa4SY OYO4aa  OdS X  OdS X [Y p Z = = ""  [ b ( ) ( ) [ Oa4SY \hY4dO  OdS X  OdS X Yc p Z = = "" :8iL7MI  7O b$.]S4YlPOdSXu O R_bOa4SY.]S4YlPOdSX[YR_bOZS4\[""  7[ b$.]S4YlPOdSXu [ R_b[Y4h.]S4YlPOdSXYcR_b\Yh4dO"" {*:bS4YS[Y  lS4SYbS4YS[Y.OO4aOlS4SYbZ4S\"" T  bOO4aO""P7,-Y.[XcdR :8iK7MI  •O b O `[bOYO4aa}[.Z4S\bO\a4a\P""R  •[ b [ `[b\hY4dO`[.Z4S\b\\\4cYP""R `F""57M),)$MjI 1'PY.OdRI  σ ?O bS4hc ( ) . . . d vddtr kA EFKFK + ≤]σ ?O _ BI ]σ ?O _`• #$Mj$V$ 0/=V$hY4- ‚3H?{b[OS7B]σ ?O _bZSS r$7 x<7=$IU  bO\.OS `c . O .$ \ ."bO\.OS `c .Od[4[.Oa4SY \ .ObO4Z\dW ? @-/IF  bO4\YP,-Y.ZR   bOP ƒCO2*MR. ? @-(67 @57MIF  bS4h[Pu O b[YR z,-)I„bOSZ"" [ P7,-PY.O[R$bOa4SY""4M@5 "2*R r;I…b[4O.OS Y r$7  ⇒ O.OSZ OS.O4[ R.Z\d4O\Y4O.OO\O.Ph[4Shc4S Y O += H σ bY\Srk7 ⇒ σ ?O g]σ ? _I77MO-",-,)$Mj. <7M[E=*.? @-( 67 @57MF  bS4[\Pu [ bYcR7BI c :7M[†-",-,)$Mj 1.7 Xác định lực tác dụng lên trục 1'PY.[SRI U  b M .U  mBI  M I @MV-/67M  M bO4OY`,*)5"7Rm U  bO4OY.OO\ObO\SS4ZYPWR. 1.8.Các thông số của bộ truyền xích : k [ bO4ZhFQm  [ bOd[4[iX$jm  [ bdYaZSW.""m  M b[4\m  β bS.  @ F ‡A xM t@5 {M $ Oa4SY"" n@"HM M OOd 0)M x [[hc4a"" F-C 7 c[Y"" II.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH TRỤ RĂNG NGHIÊNG.  @GI kbk ^ = O4cSPFQR  O =  ^ =[\S[dPW.""R  O =  ^ =cSYPiX$jR d b , = \4dc x  = [[SSSP8R 2.1. Chọn vật liệu bánh răng: ?$-"@A #N4%/=A%BH?{≤\YS4, 5389-.7,-Z.OXa[=$O7BI T ROYOSP [O ÷+≥ HBHB {IlW2V$IV$hY l0*I8 l:HI?{bOcS>[Oc l0/?{ [ bOaS l‡,)I .ZSS [ MPa b = σ l‡-*I .\hS [ MPa ch = σ {NIlW2V$IV$hY l0*I- l:HI?{bOa[>[hS l0/?{ O b[SS l‡,)I O cYS . b MPa σ =  l‡-*I O hYS ch MPa σ = 2.2.Xác định ứng suất cho phép 2.2.1.Ứng suất tiếp xúc cho phép[σ H ] và ứng suất uốn cho phép [σ F ] 1'Z.OZ.[I HLxHvRH H H KKZZS .R.P_] " S σσ = FLxFsRF F F KKYYS .R.P_] " S σσ = BI u ˆ ` @MV-(67",)"95" u  `M@MV-(67=@i F M? } @MV-(67,5 ‰ ˆ } @MV-(67",)"95 ‰ n } @MV*67=@=$  # F MU } @MV,5-(,)@. 47#* ,I O O = = xFSR xHVR KYY KZZ n ? 4n U } @7)$Mj@.7bảng 6.27BI{6 In ?O bO4Omn UO bO4cY. {,AIn ?[ bO4Omn U[ bO4cY. " S " S m FH σσ `• #$Mj' #@$V$' ( 7B a l{6I RPhcScS[SS.[cS.[ O " S " S \O MPaHB HH =+=+== σσ RP\ZS[SS.d4O.d4O O " S " S \O MPaHB FF ==== σσ l{,AI  RPhYScSOaS.[cS.[ [ " S " S h[ MPaHB HH =+=+== σσ RP\h[OaS.d4O.d4O [ " S " S h[ MPaHB FF ==== σσ . F ?x 4F Ux ` @D/MV-(678$CC-/ 67,*)4MA1'Z.\Z.hI  H m HE HO HL N N K = F m FE FO FL N N K = " ? 4" U `,=678"Nƒ),)$Mj@. T?{g\YSI" ? bZ4" U bZ. W ?Š 4W UŠ } @' #ƒ),)$Mj@. h4[ .\S HB HN HO = → .OS.aa4a[SS.\S Zh4[ O == HO N  .OS.d\4dOaS.\S Zh4[ [ == HO N W UŠ bh.OS Z . W ?… 4W U… ` @7*D' #. z-/%7BI N HE = N FE =60.c.n. Σ   BI ` @G5$"i+7*PbOR `=@i67,5 x  b Σ   `D @8"P8$CCR x  b[[SSSP8R. 7BI N HE1 = N FE1 =60.c. O. x  bZS.O.cSY.[[SSSba\S4Z. 10 7 N HE2 = N FE2 =60.c. [. x  bZS.O.cSYX\4dh.[[SSSb[h4[. 10 7  zI N HE1 ba\S4Z. 10 7 vN HO1 ba4aa. 10 6 n*7F ?xO bO N HE2 b[h4[. 10 7 vN HO2 bd4d\. 10 6 n*7F ?x[ bO N FE1 ba\S4Z. 10 7 vN FO1 ba4aa. 10 6 n*7F UxO bO N FE2 b[h4[. 10 7 vN FO2 bd4d\. 10 6 n*7F Ux[ bO OS [...]... III: KẾT CẤU VỎ HỘP I.VỎ HỘP 1.1Tính kết cấu của vỏ hộp Chỉ tiêu của hộp giảm tốc là độ cứng cao và khối lượng nhỏ Chọn vật liệu để đúc hộp giảm tốc là gang xám có kí hiệu là GX15-32 Chọn bề mặt ghép nắp và thân đi qua tâm trục 1.2 Kết cấu nắp hộp Dùng phương pháp đúc để chế tạo nắp ổ, vật liệu là GX15-32 Các kích thước của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc : Tên gọi Chiều dày: Thân hộp, δ Biểu... trong khi lắp ghép và để đổ dầu vào hộp, trên đỉnh hộp có làm cửa thăm Dựa vào bảng B 18.5 [ 2] ta chọn được kích thước cửa 92 thăm như hình vẽ sau A1 B1 C1 A B C K R Vít (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 100 75 150 100 125 87 12 M8×22 Số lượng 4 2.4.Nút thông hơi Khi làm việc, nhiệt độ trong hộp tăng lên Để giảm áp suất và điều hòa không khí bên trong và ngoài hộp, người ta dùng nút thông hơi... trục I) theo độ bền mỏi Với thép 45 có: σb = 600 MPa , σ −1 = 0,436.σb = 0,436.600 = 261,6MPa τ −1 = 0,58.σ −1 = 0,58.261,6 = 151,728MPa và theo bảng 10.7 ta có: ψσ = 0,05 , ψτ = 0 Các trục trong hộp giảm tốc đều quay, ứng suất thay đổi theo chu kì đối xứng ta có : σ aj = σ max j = Mj Wj và σmj = 0 ; với Wj = π d 3 bt1 ( d j − t1 ) 2 j − (trục có một rãnh then) 32 2.d j 25 Nên: σ aj = σ max j = Mj... tỷ số : Fat / Fr0 = 290,24/605= 0,48 > 0,3 Fat / Fr1 = 290,24/456= 0,64 > 0,3 Ta có Fat / min(Fr1 , Fr0 ) > 0,3 ⇒ Để đảm bảo tính đồng bộ của ổ lăn ta chọn ổ bi đỡ chặn Vì hệ thống các ổ lăn trong hộp giảm tốc nên ta chọn cấp chính xác bình thường và độ đảo hướng tâm 20 micrô mét, giá thành tương đối 1 5.2.2.Chọn kích thước ổ lăn Chọn theo khả năng tải động Đường kính trục tại chỗ lắp ổ lăn : d10= d11... 1057,3 N w1 Fr1 = Fr2 Ft1.tgα tω 1057,3.tg20 0 40' = Cosβ = cos15 0 21' = 413,57 N 1 Fa1 = Fa2= Ft1 tgβ = 1057,3.tg15 0 21' = 290,24 N 4.3.Xác định sơ bộ khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực Vì hộp giảm tốc 1 cấp, nên ta có: -Chiều dài may ơ đĩa xích và may ơ bánh răng trụ1 lm=(1,2…1,5)dsb=>lm13=(1,2… 1,5)d1=(1,2…1,5)20=(24…30 ) mm Chọn lm13= 30 mm lmx=(1,2…1,5)d2=(1,2…1,5).30= (36…45) mm 18 Chọn... δ Biểu thức tính toán δ = 0,03.a + 3 = 0,03.105 + 3 ≈ 7 mm > 6mm 30 Nắp hộp, δ1 Gân tăng cứng: Chiều dày, e Chiều cao, h Độ dốc Đường kính: Bulông nền, d1 Bulông cạnh ổ, d2 Bulông ghép bích nắp và thân, d3 Vít ghép nắp ổ, d4 Vít ghép nắp cửa thăm dầu, d5 Mặt bích ghép nắp và thân: Chiều dày bích thân hộp, S3 Chiều dày bích nắp hộp, S4 δ1 = 0,9 δ = 0,9 7=6,3 mm, chọn δ1 =7 mm e =(0,8 ÷ 1)δ = 5,6 ÷ 7,... hộp: Chiều dày: Khi không có phần lồi S1 =(1,3 ÷ 1,5) d1=(1,3 ÷ 1,5)14 S1 = 18,2-21(mm).Chọn S1 = 20 mm Bề rộng mặt đế hộp, K1 và q K1 ≈ 3.d1 ≈ 3.14 = 42 mm q = K1 + 2δ = 42 + 2.7 = 56 mm; 31 Khe hở giữa các chi tiết: Giữa bánh răng với thành trong hộp Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp Giữa mặt bên các bánh răng với nhau Số lượng bulông nền Z ∆ ≥ ( 1 1,2).δ = (1 1,2)7 = 7 8,4 mm Chọn ∆ = 8mm ∆1 = (3…5)... 0,1.63 Ta chọn đường kính theo tiêu chuẩn và đảm bảo điều kiện lắp ghép: d10= d11 và d13< d10= d11 < d12 Suy ra ta chọn được: d12= 20 mm d10= d11 = 17 mm d13= 15 mm Chọn then: +Do các trục nằm trong hộp giảm tốc nên ta chọn loại then bằng Để đảm bảo tính công nghệ ta chọn loại then giống nhau trên cùng một trục Khi đó, theo TCVN 2261- 77 ta có thông số của các loại then được sử dụng như sau: Tiết diện... làm việc, dầu bôi trơn chứa trong hộp, bị bẩn (do bụi bặm và do hạt mài), hoặc bị biết chất, do đó cần phải thay dầu mới Để thay dầu cũ, ở đáy hộp có lỗ tháo dầu Lúc làm việc, lỗ được bịt kín bằng nút tháo dầu Dựa vào bảng B 18.7 [ 2] ta có kích thước nút tháo dầu 93 d b M16×1.5 12 m 8 f 3 L 23 c 2 q 13,8 D 26 S 17 Do 19,6 2.6.Kiểm tra mức dầu Để kiểm tra mức dầu trong hộp ta dùng que thăm dầu có kết... nắp hộp, K3 Kích thước gối trục: Đường kính ngoài và tâm lỗ vít,D3, Định theo kích thước nắp ổ D2 Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 E2= 1,6.d2 = 1,6 10 = 16mm Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: K2 =E2 + R2 + (3÷5) mm = 16 + 13 + 5 = 34mm K2 (R2 = 1,3 d2 = 1,3 10=13 mm) k ≥ 1,2.d2 =12 ⇒ k = 14 mm k là khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ h: phụ thuộc tâm lỗ bulông và kích thước mặt Chiều cao h tựa Mặt đế hộp: . II. Phân phối t số truyền. 2.1 X c định t số truyền chung cho c h thốngI .aO4d O[4ca OcScSY === ct dc c n n U  2.2 Phân phối t số truyền. F F qt F k MPa MPa σ σ σ = = = ≤ = _. [c[ _]_]h4O\[4[.Z[4ZS. " 7M[ " 7M [[ MPaMPak FqtFF =≤=== σσσ 2.7. C c thông số h nh h c của c p bánh răng: