Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp
GVHD : LÝ THANH HÙNG ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN Đềtài: Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục cấp v Hình 1:HGT đồng trục 2cấp SVTH Hình 2:Sơ đồ tải Trang GVHD : LÝ THANH HÙNG ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Chúthích: 1) 2) 3) 4) 5) Động điện Nối trục đàn hồi HGT bánh trụ cấp Bộ truyền xích ống lăn Băng tải Thông số đề SVTH Công suất P = 2,75 (kW) Số vòng quay trục n = 113 (vòng/phút) Thời gian làm việc Lh= 16000h Làm việc ca Trang GVHD : LÝ THANH HÙNG ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Chương I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ 1.1.1 Chọn hiệu suất hệ thống Hiệu suất truyền động(công thức 2.9, trang 19, [1]): Với (tra bảng 2.3, trang 19, [1] : Hiệu suất truyền bánh trụ nghiêng : Hiệu suất truyền bánh trụ nghiêng : Hiệu suất truyền dai : Hiệu suất ổ lăn Theo sơ đồ hộp giảm tốc ta có: 1.1.2 Tính công suất cần thiết Công suất tính toán (công thức 2.14, trang 20, [1]) Công suất cần thiết (công thức 2.8, trang 19, [1]) 1.1.3 Xác định số vòng quay sơ động Số vòng quay trục công tác:(vòng/phút) Chọn sơ tỷ số hệ thống (tra bảng 2.4, trang 21, [1]) Với Số vòng quay sơ động (công thức 2.18, trang 21, [1]) vòng/phút) 1.1.4 Chọn động điện Động điện có thông số phải thỏa mãn: Tra bảng P.12 trang 235, [1] ta chọn: Động K200L2 SVTH Trang GVHD : LÝ THANH HÙNG ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY 1.2 PHÂN BỐ TỶ SỐ TRUYỀN Tỷ số truyền chung hệ chuyển động (công thức 3.23, trang 48, [1]) : - Tỷ số truyền HGT đồng trục cấp thỏa mãn đồng thời tiêu: Khối lượng nhỏ Momen quán tính thu gọn nhỏ Thể tích bánh lớn nhúng dầu (tra bảng 3.1, trang 43, [1]) ta có: Áp dụng công thức 3.14, trang 44, [1] ta chọn tỷ số truyền hộp giảm tốc cấp đồng trục: Với Tỷ số truyền truyền xích: Chọn 1.3 BẢNG THÔNG SỐ KĨ THUẬT 1.3.1 Phân phối công suất trục ( trang 43 [1]) 1.3.2 Tính toán số vòng quay trục 1.3.3 Tính toán Momen xoắn trục SVTH Trang GVHD : LÝ THANH HÙNG ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Bảng 1.1: Thông số kĩ thuật Trục Thông số Công suất P (kW) Động I II 30 3,3 2950 2950 Momen xoắn T (Nmm) SVTH IV 27,5 Tỷ số truyền u Số vòng quay n (vòng/phút) III Trang 113 GVHD : LÝ THANH HÙNG ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Chương II: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN NGOÀI (XÍCH) 2.1 Chọn loại xích Công suất đĩa xích nhỏ truyền xích công suất trục Tỉ số truyền: u = 2,4 Số vòng quay đĩa xích nhỏ Vì số vòng quay thấp, tải trọng tĩnh nhẹ nên ta chọn loại ống xích lăn 2.2 Thông số truyền Tra bảng 5.4, trang 80, [1], với chọn số đĩa xích nhỏ , số xích lớn: Hệ số sử dụng k(công thức (5.4), trang 81, [1]) : Với thông số (tra bảng 5.6, trang 82, [1]) : : Đường tâm xích làm với phương nằm ngang góc < : Khoảng cách trục a = 30p : Điều chỉnh 1trong đĩa xích : Môi trường bụi, chất lượng bôi trơn I (bảng 5.7, trang 81, [1]) : Tải trọng tĩnh làm việc êm ,45 : Làm việc ca k= Công suất tính toán ( áp dụng công thức 5.3 trang 81, [1]): Trong đó: , với SVTH Trang GVHD : LÝ THANH HÙNG ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Để bước xích có kích thước nhỏ ta dùng xích nhiều dãy, bước xích chọn từ điều kiện : Pd = Pt/kd =41,58/2,5 = 16,6W Với : kd hệ số phân bố không tải trọng cho dãy Ta chọn số dãy xích nên kd = 2,5 Theo bảng 5.5, trang 81, [1] với ,chọn truyền xích 1dãy có bước xích thỏa mản điều kiện bền mòn Đồng thời theo bảng (5.8), trang 83, [1] bước xích Khoảng cách trục: Theo công thức (5.12), trang 85,[1] số mắt xích; Lấy số mắt xích chẵn x = 98, tính lại khoảng cách trục theo công thức (5.13), trang 85, [1] Để xích không chịu lực căng lớn, giảm a lượt mm Số lần va đập xích : (theo công thức (5.14), trang 85, [1]) 2.3 Tính kiểm nghiệm xích độ bền Theo công thức (5.15), trang 85,[1] Theo bảng (5.2), trang 78, [1] tải trọng phá hỏng Q = 170100 N khối lượng 1m xích q = 7,5kg : Tải trọng tĩnh làm việc êm Lực vòng: Lực căng lực ly tâm: SVTH Trang GVHD : LÝ THANH HÙNG ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Lực căng trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra: (theo công thức 5.16, trang 85, [1]) Trong truyền nằm ngang nghiêng 1góc < Áp dụng công thức 5.15, trang 85, [1] có: Theo bảng (5.10), trang 86, [1] với s >[s]=9,3 truyền xích đảm bảo đủ bền 2.4 Xác định thông số đĩa xích Đường đĩa kính xích: (theo công thức (5.17), trang 86, [1]) (đường kính vòng đỉnh răng) (tra bảng (5.2), trang 78, [1]) Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc xích theo công thức (5.18), trang 87, [1] Theo công thức 5.18 trang 87,[1]: δH = 0,47 [δH] = 0,47 Trong : Với Z1 = 25 kr1 = 0,41;Z2 = 50 ⇒ kr2 = 0,24( hệ số kể đến ảnh hưởng số đĩa xích ) lực vòng hệ số tải trọng động lực va đập m dãy xích SVTH Trang GVHD : LÝ THANH HÙNG ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY diện tích lề (Theo bảng (5.12), trang 87, [1]) =>Đĩa xích Đĩa xích Như (theo bảng 5.11) đĩa bị động có Z > 30, với vận tốc xích < m/s nên ta chọn vật liệu thép 45 cải thiệnđạt độ rắn HB 170…210 đạt ứng suất tiếp xúc cho phép [] = 500… 600 MPa, đảm bảo độ bền tiếp xúc cho đĩa 2: δH1= 473,44 MPa[...]... răng trụ cấp nhanh lắp trên trục 2: lm 22 = (1 ,2 ÷ 1,5)d2 = (1 ,2 ÷ 1,5)50 = (60 ÷ 84) mm Lấy lm 22 = 95 mm Chiều dài mayơ bánh răng trụ cấp chậm - Chiều dài mayơ bánh răng trụ cấp chậm lắp trên trục 2: lm23 = (1 ,2 ÷ 1,5)d2 = (1 ,2 ÷ 1,5)50 = (60 ÷ 84) mm Vì bw2 =80 nên lấy lm33 =80 mm - Chiều dài mayơ bánh răng trụ lắp trên trục 3: lm 32 = (1 ,2 ÷ 1,5)d3 = (1 ,2 ÷ 1,5)55 = (66 ÷ 82, 5) mm Vì bw2 = 75 nên... = 0,5(75 + 29 ) + 15 + 20 = 87 (mm) Theo bảng 10.4, tr 191,[1] ta tính được: - Trên trục 1: l 12 - 80 mm l13 = 82, 5 mm l11 = 165 mm - Trên trục 2: l 22 = 81 mm l23 = 27 4 mm l21 = 346 mm - Trên trục 3: l 32= 72 mm l31 = 144 mm l33 = 23 1 mm 4.1.4 Tải trọng tác dụng lên trục: Đối với bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng cấp nhanh(công thức 10.1, trang 184, [1]): - Lực vòng: Ft1 = Ft2 = = = 1 922 ,60 (N) - Lực... và kết cấu, ta chọn đường kính các trục như sau: d10 = 40 d11 = d13 =45 (mm) d 12= 50 (mm) Trục II Tìm phản lực tại các gối đỡ M2 = Fa2 dw2 /2 =.301 /2 = 53 623 ,4 N M3 = Fa3 dw3 /2 = 3636 ,27 .95 /2 = 51984 N SVTH Trang 30 GVHD : LÝ THANH HÙNG ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Hình 4.3 Biểu đồ nội lực và đường kính trục II Tính đường kính trục tại các tiết diện của trục II • Tiết diện 20 , 23 Mt 20 = Mt 21 = 0 Vậy d20,... Vậy d20, d23, chọn tùy ý sao cho đảm bảo kết cấu và độ cứng vững • Tiết diện 21 Mt 21 = SVTH Trang 31 GVHD : LÝ THANH HÙNG ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY = Vậy d21 = = = • Tiết diện 22 Mt 22 = = Vậy d 22 = = = Xuất phát từ yêu cầu độ bền, lắp ghép, công nghệ và kết cấu, ta chọn đường kính các trục như sau: d20 = d23 = 45 (mm) d21 = d 22= 55 (mm) Trục III Tìm phản lực tại các gối đỡ M4 = Fa4 dw4 /2 = 301 /2 = 164707... TIẾT MÁY k3 = 10 20 mm Lấy k3 = 15 mm Chiều cao nắp ổ và đầu bulông hn = 15 20 mm Lấy hn = 20 mm Khoảng cách côngxôn trên trục 1, tính từ chi tiết thứ 2 (khớp nối) ở ngoài hộp giảm tốc đến gối đỡ (công thức 10.14, trang 190, [1]): lc 12 = 0,5(lm 12 + bo) + k3 + hn = 0,5(65 + 25 ) + 15 + 20 = 80 (mm) Khoảng cách côngxôn trên trục 3, tính từ chi tiết thứ 3 (đĩa xích) ở ngoài hộp giảm tốc đến gối đỡ... trên trục thứ k ( k = 1…3), Nmm [τ ]- ứng suất xoắn cho phép, MPa Với vật liệu trục là thép 45 thì [τ ] = 15 30 Mpa (lấy trị số nhỏ đối với trục vào của hộp giảm tốc, trị số lớn đối với trục ra) Theo công thức thực nghiệm thì nếu dùng (10.9) [1] để tính đường kính đầu vào của trục hộp giảm tốc lắp bằng khớp nối với trục động cơ thì đường kính này tối thiểu phải lấy bằng (0,8…1 ,2) dđc Vì hộp giảm tốc. .. tiết diện trục nguy hiểm trên được tính và ghi lại trong bảng dưới đây: SVTH Tiết diện D bxh T1 W (mm3) Wo (mm3) 10 12 21 22 31 33 40 50 55 55 70 60 12x8 14x9 16x10 16x10 20 x 12 18x11 5 5,5 6 6 7,5 7 5361 10741 1 423 0 1 423 0 29 4 72 1 824 6 11641 23 006 30556 30556 63 128 39441 Trang 35 GVHD : LÝ THANH HÙNG ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Với b, h – kích thước tiết diện then (mm) t1 – chiều sâu rãnh then trên trục (mm)... đỡ (với M1 = Fa1 dw1 /2 = 95 /2 = 16 924 ,3 N) SVTH Trang 28 GVHD : LÝ THANH HÙNG ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Hình 4 .2 Biểu đồ nội lực và đường kính trục I SVTH Trang 29 GVHD : LÝ THANH HÙNG ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Tính đường kính trục tại các tiết diện của trục I • Tiết diện 10 Mtđ10 = = Vậy d10 = = = 24 ,17 (mm) • Tiết diện 11 Mtđ11 = = Vậy d11 = = = 24 ,35 (mm) • Tiết diện 12 Mtđ 12 = = Vậy d 12 = = = • Tiết diện 13... hộp giảm tốc ta đang thiết kế có trục I là trục đầu vào của hộp giảm tốc và nó được nối với trục động cơ bằng khớp nối nên ta dùng công thức thực nghiệm để xác định đường kính sơ bộ của nó Các đường kính tính được nên lấy tròn đến các giá trị 0 và 5 để dùng nó làm căn cứ để chọn một số kích thước chiều dài trục - Đường kính sơ bộ của trục I: d1 = (0,8…1 ,2) dđc Với dđc là đường kính trục động cơ Dk.73-4,... bki – chiều rộng vành răng thứ i trên trục thứ k Chiều dài mayơ nửa khớp nối (nối trục vòng đàn hồi), công thức 10.13 trang 189 [1]: lm 12 = (1,4 ÷ 2, 5)d1 = (1,4 ÷ 2, 5)45 = (63 ÷ 1 12, 5) mm Lấy lm 12 = 65 mm Chiều dài mayơ bánh răng trụ cấp nhanh, công thức 10.10 trang 189 [1]: - Chiều dài mayơ bánh răng trụ cấp nhanh lắp trên trục 1: lm13= (1 ,2 ÷ 1,5)d1 = (1 ,2 ÷ 1,5)45 = (54 ÷ 67,5) mm Vì bw1 = 100 ... (10 .25 ) (10 .26 ), trang 197, [1]: Tiết diện d (mm) Kσ/εσ Kτ/ετ Kσd Kτd 10 40 2, 06 1,97 2, 12 2,03 11 45 2, 06 2, 00 2, 12 2,06 12 50 2, 06 2, 03 2, 12 2,09 21 55 2, 06 2, 05 2, 12 2,11 22 55 2, 06 2, 05 2, 12. .. 2, 11 22 55 2, 06 2, 05 2, 12 2,11 SVTH Trang 37 GVHD : LÝ THANH HÙNG ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY 31 70 2, 06 2, 11 2, 12 2,17 32 65 2, 06 2, 08 2, 12 2,14 33 60 2, 06 2, 08 2, 12 2,14 • Xét trục 1: - Tại tiết diện... đường kính đầu vào trục hộp giảm tốc lắp khớp nối với trục động đường kính tối thiểu phải lấy (0,8…1 ,2) dđc Vì hộp giảm tốc ta thiết kế có trục I trục đầu vào hộp giảm tốc nối với trục động khớp nối