Đồ án thiết kế hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh

Oiộ m òn Í7 « tònạ OO.Où Oiáeh 3Choa Oũà QỈẬÍ i Q'hie i k ếm ụ J íè i n i đ ẩ u Chi tiết máy môn khoa học nghiên cứu phương pháp tính toán thiết kế chi tiết máy có công dụng chung Môn học Chi tiết máy có nhiệm vụ trình bày kiến thức cấu tạo, nguyên lý phương pháp tính toán chi tiết máy có công dụng chung, nhằm bồi dưỡng cho sinh viên khả giải vấn đề tính toán thiết kế chi tiết máy, làm sở để vận dụng vào việc thiết kế máy Đối với ngành khí, chi tiết máy môn kỹ thuật sở cuối cùng, khâu nối phần bồi dưỡng chi thức khoa học kỹ thuật với phần bồi dưỡng kiến thức chuyên môn Trong nội dung đồ án môn học, bảo hướng dẫn tận tình thầy giáo Trinh Chất, em hoàn thành thiết kế Hệ dẫn động băng tải vói hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh Tuy nhiên, kiến thức hạn chế nên em không tránh khỏi sai sót.Em mong tiếp tục bảo, góp ý thầy cô bạn Nhân đây, em xin bày tỏ lòng cảm ơn thầy giáo Trịnh Chất thầy giáo môn Cơ sở Thiết kế máy giúp đỡ em hoàn thành đồ án Hà Nội tháng 12 năm 2003 Sinh viên Nguyễn Manh Linh £ â ft Qlạuụễn Mạnh, lin h tin —JC ÇJettò’nụ OO.Où Oiáeh 3Choa Oôà Qiậí Oiộ m òn i ÇJhiti hỉ'm iíụ PHẦN CHỌN ĐỘNG Cơ VÀ PHÂN PHỐI TỶ s ố TRUYỀN CHỌN ĐỘNG C a\.Xác định công suất cần thiết động Theo công thức (2.8),(2.10) (2.11) [TKHDD - 1] ta có công suất cần thiết pA ct •• p = f;v “ 0 ì7 Trong theo công thức (2.9)[TKHDD - 1] ta có: n = n V Tlkhr Twn*m : Số cặp ổ lăn (m = 4); k : Số cặp bánh (k = 3) Tra bảng (2.3) [TKHDD - 1], ta hiệu suất: r|ol= 0,99 ( ổ lăn che kín) ĩlbr= 0,97 Tlk= r|x= 0,93 (bộ truyền xích để hở ) => r| = 0,994 0,973 0,93 = 0,82 , Vậy CÓ _ _ F V 0 0 ,6 t n n n -nr P ct= —— — = — — — — = \ Q , k W 1000^ 0 0 ,8 B\ Xác định tốc độ đồng động Qlạuụễn M ạnh lin h £ â ft tin —JC 45 'Tĩriiồnạ Oiíieh 3Choa '3ÔỈL Qiậí Oiộ m òn @&i ổ C ĩhìỉi kếm áụ Chọn sơ tỉ số truyền toàn hệ thống usb Theo bảng (2.4) [TKHDD -1] , truyền động bánh trụ hộp giảm tốc cấp, truyền động xích (bộ truyền ngoài): usb= usbh usbđ = 17.3 = 51 Theo công thức (2.16) (TKHTDD- I) ta có số vòng quay trục máy công tác nlv: 60000.V Ĩ.D Trong : 60000.0,6 = 28,66 vg/ph ~ 3,14.400 V : Vận tốc xích tải D : Đường kính tang Số vòng quay sơ động nsbđc: n sbđc = nlv usb= 28,66.51 = 1461,66 vg/ph Chọn số vòng quay sơ động ndb= 1500 vg/ph Theo bảng phụ lục P1.3 Phụ lục vói Pct = 10,97 k w Ta chọn kiểu động : K I60 M4 Các thông số kĩ thuật động sau : Pdc = ì k w ; ndc = 1450.vg / ph ; = 1,6 dn Kết luận: Động K I60 M4 có kích thước phù hợp với yêu cầu thiết kế 2/ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN Ta biết usb - usbhu sbd Tỷ số truyền chung u n, 1450 = — = — —— = ,5 n ìv ,6 Chọn uxích = u,hộp 50,59 = 16,86 ; uh =uỊu Qlạuụễn Mạnh, lin h £ â ft tin —JC 45 'Tĩriiồnạ Oiíieh 3Choa '3ÔỈL Qiậí Oiộ m òn @&i ổ C ĩhìỉi kếm áụ Trong : Uj : Tỉ số truyền cấp nhanh u2 : Tỉ số truyền cấp chậm Theo bảng (3.1) [TKHDD -1] Ui = 4,91 ; u2 = 3,26 Tính lại giá trị uxích theo u ^ u2trong hộp giảm tốc TT = uc _ 50,59 uxu 4,91.3,26 Kết luận : uh = 16,86; Uj = 4,91; u2= 3,26 ; uxích=3,16 3/.XÚC định công xuất, momen số vòng quay trục Tính công suất, mô men, số vòng quay trục (I, II, III, IV) hệ dẫn động Công suất, số vòng quay : Pct=10,97 kw ; nlv =28,66 vg/ph pỊ = Pcr W k =10,97.0,99.1 = 10,86k w ; ni= ndc = 1450 vg/ph pn = PI V oỉrịl =10,86.0,99.0,972 = 10,12k w ; nn = ni/Ul =1450/4,91 = 295,32 vg/ph pm =Pu*ĩbr*loi =10,12.0,99.0,97 = 9,72 k W ; nm= nn /un= 295,32/ 3,26 = 90,59 vg/ph Mô men Tđc=9,55 106 ^ = 9,55.106 - ! J - = 72448 N mm ndc 1450 Tị = 9,55 106 — = 9,55.106 ^ ^ = 71526 N.mm ĩĩj 1450 Tn = 9,55 106 — = 9,55.106 10,12 =327259 N.mm nn 295,32 Tm= 9,55 106 ^ - = 9,55.106.-? ^ ? - = 1024683 N.mm nIU 90,59 Kết tính toán ta ghi thành bảng sau Qlạttụễn Mạnh, lin h £ â ft tin —JC 45 'Tĩriiồnạ Oiíieh 3Choa '3ÔỈL Qiậí Trục Công suất p, kw Oiộ m òn @&i ổ C ĩhìỉi kếm áụ Động 11 10,86 10,12 9,72 Tỉ số truyền u Số vòng quay n, v/ph Mo men xoắn T, N.mm 4.9 3.26 1450 1420 295,32 90,59 72448 71526 327259 1024683 Qlạuụễn Mạnh, lin h £ â ft tin —JC 45 Oiộ m òn ÇJettò’nụ OO.Où Oiáeh 3Choa Oôà Qiậí i Ç Jhiti h ỉ'm iíụ PHẦN THIẾT KÊ BỘ TRUYỀN A.Thiết kế truyền Ta thiết kế truyền xích với thông số kỹ thuật sau: Tỷ số truyền: u =3,16 Công suất: N =9,72 KW Số vòng quay trục dẫn: n = 90,59 v/p l/.Chon loai xích Vì tải trọng nhỏ, vận tốc thấp nên dùng xích lăn 2/ Xác đỉnh thông số bỏ truyền xích Theo bảng (5.4) [TKHDD - I] với u=3,16 chọn số đĩa nhỏ Zj=25, số đĩa lớn: z2=uz1=3,16.25 =79 < zmax=120 (răng) Theo công thức (5.3) [TKHDD - 1] công suất tính toán: ^ P m - k k A Trong đó: 25 k - ——= — = Z1 25 k ” nm 90,59 : Hê sô sô = 0,55 : Hê số sốvòng quay Theo (5.4) [TKHDD - 1] ta có: k=k0 ka kđc kbt kđ kc k0= l : Hệ số kể đến ảnh hưởng truyền Đường nối hai tâm đĩa xích so vói đường nằm ngang < 60° ka= l : Khoảng cách trục a=(30-ỉ-50)p kdc=l,25 : Vị trí trục không điều chỉnh J lổ p Qlạuụễn JÌLạnh lin h tín —JC 'Tĩriiồnạ Oiíieh 3Choa '3ÔỈL Qiậí Oiộ m òn @&i ổ C ĩhìỉi kếm áụ kbt= l,3 : Môi trường có bụi, bôi ươn nhỏ giọt kđ= l : Tải trọng va đập vừa kc=l,25 : Bộ truyền làm việc hai ca Vậy có: k = 1.1.1,25.1,3.1,25.1,3 = 2,64 Lúc có: pt= 9,72.2,64.1.0,55 = 14,11 kN Theo bảng (5.5)[TKHDD -1], với n01= 50v/p, chọn truyền xích dãy có bước xích p = 44,45 mm thoả mãn điều kiện bền mòn: NtF = 1000.14,11 1,68 = 8398,8 (N) =>Fr =1,15.8398,8 = 9658,6(N) 5.Kiểm nghiêm đô bền xích Theo (5.15) [TKHDD -1] ta có: s= Q/(kd.Ft+F0+Fv) Theo bảng (5.2) [TKHDD - 1] , tải trọng phá hỏng Q = 172,4 kN; q =7,5; kd= 1,2 kp=2 F0 = 9,81.kp.q.a =9,81.2.7,5.1,776=261,34 N Fv=qv2=7,5.1,682 =21,17 N Vậy có: s =172,4.1000/(1,2.8398,8+261,34+21,17)=16,64 Theo bảng (5.10) [TKHDD -1] ta có: [s]=9,3 Vậy xích thoả mãn điều kiện bền Qlạttụễn Mạnh, lin h £ â ft tin —JC 45 'Tĩriiồnạ Oiíieh 3Choa '3ÔỈL Qiậí Oiộ m òn @&i ổ C ĩhìỉi kếm áụ ổ.Các thống số bố truyền +Bước xích p = 44,45 mm +Khoảng cách trục a = 1776 mm +SỐ mắt xích R = 134 mắt +Kích thước đĩa xích :d1 = 354,68 mm d2 = 1118,05 mm B/ THIẾT KẾ HỘP GIẢM T ố c I.THIẾT KẾ CẤP NHANH Chọn vật liệu Bánh nhỏ : Thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB 241 -ỉ- 285 có: ơbl = 850 MPa ;ơch! = 580 MPa Chọn HB1 = 250 (HB) Bánh lớn : Thép 45, cải thiện đạt đọ rắn MB 192 240 có: ơb2 = 750 Mpa ;ơch2 = 450 MPa Chọn HB2 = 240 (HB) Xác định ứng suất cho phép \ƠH ] = C h ọ n sơ b ộ Z RZvKxH= /s H RZy K xHK HL ; =^> [ơH ] = Ơ°HỉìmK HL / s H Sịị : Hệ số an toàn tính tiếp xúc SfỊ =1,1 cr°íljm: ứng suất tiếp xúc cho phép ứng vói số chu kì sở; 2H B + 70 => ơ°Hliml = 570 MPa; ơ°Hlim2 = 550 MPa; Qlạuụễn Mạnh, lin h £ â ft tin —JC 45 'Tĩriiồnạ Oiíieh 3Choa '3ÔỈL Qiậí k hl= Oiộ m òn @&i ổ C ĩhìỉi kếm áụ mị l N HO / N HE với mH = mH: Bậc đường cong mỏi thử tiếp xúc Nho: Số chu kì thay đổi ứng suất sở thử tiếp xúc N ho = H ^ H hb : độ rắn Brinen N H0Ỉ =30.2452,4 =1,6.107 Nhe: Số chu kì thay đổi ứng suất tương đương N HE= ^ n r ỵ.tí ỵ { T l ỊTí)ĩ í l ltCK C: Số lần ăn khớp vòng quay T ị, ĩiị, t ị : Lần lượt mômen xoắn , số vòng quay tổng số làm việc chế độ i bánh xét N HCÍ=60£ nv ỵ i r ỵ ( T , r r t f ì , / t ct í 4A 3V N h e i = 60.1.509.15000 —+ (0.7)3.— = 11,38.107 > N HOl = 1,6.107 8y V ta có : N ịịe! > Nh01 —> KHL1 —1 >[0 ^ ! = ^ ỉ = 518,18MPa ; [aH]2= u = SQOMPa 1,1 Vì truyền truyền bánh trụ nghiêng nên : [ơ„ ] = = 518.18 + 500 = 509y09MPa Tra bảng : ơ°Flim = 1,8HB; Sp =1,75 ; Fliml = 1,8.250 = 450 Mpa Flim2 = 1,8 240 = 432 Mpa k fl= m{ lN F o /N FE vói mF = mF: Bậc đường cong mỏi thử vể uốn Qlạuụền Mạnh, lin h £ â ft 10 tin —JC 45 ÇJettò’nụ OO.Où Oiáeh 3Choa Oôà Qiậí Oiộ m òn i ÇJhiti hỉ'm iíụ , _ /441623 _ tìí„ = =41 mm 33 V 0,1.63 Xuất phát từ yêu cầu chuẩn hoá ta chọn đường kính trục sau: d30= 40 nun; d31 = 63 nun; d32 = 60 mm; d33 =40 mm; *Kiểm nghiệm hệ số an toàn mỏi trục 3: Nhận thấy có tiết diện nguy hiểm tiết diện qua 3-2 Tại tiết diện qua 3-2 ta có: +Mô men uốn toàn phần: M u = sJM xỊ + M yị = 830624 Nmm +Mô men xoắn: T = 1024683 (N.mm) Vậy mô men cản uốn cản xoắn là: Cữ = 0,l.d3 = 0,1.603 = 21600 (nun3) G)0 = 2.CÖ = 2.12500 = 43200 (mm3) =>úhg suất uốn: ơu = ^ JL Cù 830624 ^ x => ơu = ——— = 38,45 (MPa) 21600 Úng suất xoắn T = (ữQ 43200 = 19,23 (MPa) Trục làm thép C45 nẽn ta có: Giới hạn mỏi uốn: A = 256,2(MPa) Giới hạn mỏi xoắn:!.! =152,5(MPa) Hệ số tập trung ứng suất thực tế, tra bảng (15.3) [CTM II], đối vói rãnh then trục có giới hạn bền b < 700 Mpa Ta có kơ= 1,75; kT= 1,6 Tra bảng (15.2) [CTM II], ta có hệ số kích thước ex= 0,70; £ơ= 0,82 Qlạuụễn JÌLạnh lin h £ â ft 51 tin —JC 45 ÇJettò’nụ OO.Où Oiáeh 3Choa Oôà Qiậí Oiộ m òn i ÇJhiti hỉ'm iíụ Đối với thép Cácbon, hệ số ảnh hưởng ứng suất trung bình đến độ bền mỏi lấy cpơ= 0,1; cpx= 0,05 Coi ứng suất uốn thay đổi theo chu trình đối xứng, bỏ qua ứng suất kéo nén gây ra, ta có ơa = ơu = 38,45 MPa; ơm = Vậy có hệ số an toàn xét riêng ứng suất uốn: (7 256,2 S* = T ßas a ^ a Mặt khác 1,75 11.0,82 fv QO 38,45 + Ta = Tm = 0,5 Tmax= = 3,12 0,5.19,23 = 9,62 Mpa nên hệ số an toàn xét riêng ứng suất xoắn là: , s* Id _ 152,5 Ịr _ _ ^ T a + ọ Trm —^— 9,62 + 0,05.9,62 ß sT a T 1.0,7 6,8 Vậy theo (15.3) [CTM II] ta có hệ số an toàn B là: V 4+ ÍỈ v[S] = (1,5 2,5) nên trục thoả mãn điều kiện uốn, xoắn tiết diện 3-2 II Chọn ổ l.Chon ổ cho truc Do tổng lực dọc trục tác dụng lẽn trục nẽn ta chọn ổ bi đỡ cho trục Theo trẽn ta tính đường kính trục vị trí lắp ổ 25 mm, tra bảng (P 2.7) [TKHDD - 1] ta chọn ổ bi đỡ cỡ trung, ký hiệu 305 với thông số: d = 25 nun ; B =17 mm ; D = 62 mm ; c = 17,6 k N ; Co = 11,60 kN Chọn ổ có ký hiệu chữ o ta có sơ đồ lắp ổ : Olạuụễn OÌLạnh lin h £ â ft 52 tin —JC 45 ÇJettò’nụ OO.OùOiáeh 3Choa OôàQiậí Oiộ m òn A i ÇJhiti hỉ'm iíụ B F ri F r2 Ta có phản lực gối tựa A là: Frỉ = ^¡Rxl + R yỉ = V l3562 + 6342 = 1497 N Phản lực gối tựa B là: Frl = J ñ x f + R y i = V16682 + = 1784N Ta tính cho gối đỡ B có lực Fr2 lớn Theo công thức (11.3) [TKHDD - 1] với lực dọc trục bên Fa = tải trọng quy ước: Q - X.V.Fr.kt.dd Trong đó: ổ đỡ chịu lực hướng tâm X=V=l(vòng quay); kt = ì (nhiệt độ < 100°c ); d d=1 (tải trọng tĩnh) Vậy có: = > = 1.1.1784.1.1 = 1784 (N) Theo công thức (11.1) khả tải động: Cẩ =Q?ÍL Trong đó: vói ổ bi m = L = 60.10-6n.KHE.LK2 L = 60.10-6.1420.0,25.15000 = 319,5 (triệu vòng) =:>cd = 1,784.^319,5 = 12,196 (kN) Olạuụễn M ạnh lin h £ â ft 53 tin —JC 45 ÇJettò’nụ OO.OùOiáeh 3Choa OôàQiậí Oiộ m òn i ÇJhiti hỉ'm iíụ Nhận thấy c < Cbảng = 17,6 kN Như ổ chọn đảm bảo khả tải động Vì đặc tính truyền làm việc ếm nến khả tải tĩnh ổ đảm bảo khả 2.Chon ổ cho truc Do tổng lực dọc trục tác dụng lên trục nên ta chọn ổ bi đỡ cho trục Theo ta tính đường kính trục vị trí lắp ổ 40 nun, tra bảng (P 2.7) [TKHDD - 1] ta chọn ổ bi đỡ cỡ nặng, ký hiệu 408 với thông số: d = 40 ram ; B =27 mm ; D = 110 mm ; c = 50,3 kN ; Co = 37 kN Chọn ổ có ký hiệu chữ o ta có sơ đồ lắp ổ : c D Fri Fr2 Ta có phản lực gối tựa c là: Frl = ^ R x l + R yl = V55862 + 812,52 = 5645 N Phản lực gối tựa D là: Frl = -^Rxỉ + R yị = V55862 +812,52 = 5645N Theo công thức (11.3) [TKHDD - 1] với lực dọc trục bên Fa = tải họng quy ước: Q = X.V.Fr.kt.dd Trong đó: ổ đỡ chịu lực hướng tâm X=V=l(vòng quay); kt = ì (nhiệt độ < 100°c ); d d=1 (tải trọng tĩnh) Vậy có: = > = 1.1.5645.1.1 = 5645 (N) Qlạuụễn M ạnh lin h £ â ft 54 tin —JC 45 ÇJettò ’n ụ (D 'Jù O iá eh C h o a 'Jôà Q iậ í Theo công thức (11.1) khả tải động: Cđ = Q Ì Ĩ Trong đó: vói ổ bi m = L = 60.10-6n.KHE.LKE L = 60.10-6.1420.0,25.15000 = 319,5 (triệu vòng) ^>Cd = 5,645.^/319,5 = 38,59 (kN) Nhận thấy c < Cbảng = 50,3 kN Như ổ chọn đảm bảo khả tải động Vì đặc tính truyền làm việc êm nên khả tải tĩnh ổ đảm bảo khả 3/ Chon ổ cho truc Do tổng lực dọc trục tác dụng lên trục phản lực tác dụng lên ổ lớn nên ta chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ cho trục Theo ta tính đường kính trục vị trí lắp ổ 60 mm, tra bảng (P 2.8) [TKHDD - 1] ta chọn đũa đỡ cỡ trung hẹp, ký hiệu 2312 vói thông số: d = 60 mm ; B =31 mm ; D = 130 mm ; c = 100 kN ; c = 77,2 kN Chọn ổ có ký hiệu chữ o ta có sơ đồ lắp ổ : E F Fri Ta có phản lực gối tựa E là: Frì = ^ R x ỉ + R yl = a/4692 + 2362 = 525 N Phản lực gối tựa F là: Fr2 = ^ R x ị+ R y ị = V166O82 +58112 = 17595 N £ â ft 55 tin —3C 45 ÇJettò’nụ OO.OùOiáeh 3Choa OôàQiậí Oiộ m òn i ÇJhiti hỉ'm iíụ Do Fr2 lơn nên ta tính trục F Theo công thức (11.3) [TKHDD - 1] với lực dọc trục bên Fa = tải trọng quy ước: Q = X V Fr.kt.dd Trong đó: ổ đỡ chịu lực hướng tâm X=V=l(vòng quay); kt = ì (nhiệt độ < 100°c ); d d=1 (tải trọng tĩnh) Vậy có: =>Ổ = 1.1.17595.1.1 = 17595 (N) Theo công thức (11.1) khả tải động: Cđ = Q ĩ Trong đó: vói ổ đũa m = 10/3 L = 60.10‘6n.KHE.LK2 L = 60.10‘6.1420.0,25.15000 = 319,5 (triệu vòng) ^>Cd = 17,595.10/^319,5 = 99,2 (kN) Nhận thấy c < Cbảng = 0 kN Như ổ chọn đảm bảo khả tải động Vì đặc tính truyền làm việc êm nên khả tải tĩnh ổ đảm bảo khả *Kết luận: Ta chọn ổ sau: Thông số Trục d(mm) D(mm) B (mm) C(KN) C0(KN) 25 62 17 17,6 11,6 40 110 27 50,3 37 60 130 31 100 77,2 Qlạuụễn M ạnh lin h £ â ft 56 tin —JC 45 'Tĩriiồnạ Oiíieh 3Choa '3ÔỈL Qiậí Oiộ m òn @&i ổ C ĩhìỉi kếm áụ PHẦN IV TÍNH KẾT CẤU Tính then Để cố định bánh răng, theo phương tiếp tuyến ta phải dùng then Với đồ án ta chọn mối ghép then Theo tính toán ta có đường kính vị trí lắp then trục sau: Tại trục : d = 28 ram Tại trục : d = 45 mm , d = 50mm Tại trục : d = 63 mm a/Tính then cho trục Tra bảng (9.la) [TKHDD1], ta có vói trục đường kính vị trí lắp then dj = 28 mm thông số then là: b = 8; h = 7; t = 4; h = 2,8;chọn chiều dài then =25 mm - Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức (7.17) [TKCTM] : 2Mjl °d = dkl vói Mu= 110966 Nmm ; d = 28 mm ; k = 3,5 mm ; = 25 mm Do ứng suất mối ghép cố định, tải trọng tĩnh,vật liệu chọn thép CT6 nên ta có [ơ]d= 150 N/mm2 => d = 2A 10966 = 90,5&N/mm2< [ơ]d d 28.3,5.25 d Kiểm nghiệm sức bền cắt theo công thức (7.12) [TKCTM] : M f< [ r \ dbl Trong b = mm Tra bảng (7.21) [IKCTM] có: [x]c = 120 N/mm2 ; Qlạuụễn Mạnh, lin h £ â ft 57 tin —JC 45 Í7 « tònạ Oiíieh 3Choa Oũà QỈẬÍ 2.110966 = > Tc 28.8.25 Oiộ m òn i T ĩhiỉi kếm áụ = 39,63 N/mm2 < [ X ] c Vậy then lắp trục thoả mãn bỉ.Tính then cho trục Tra bảng (9.la) [TKHDD 1], ta có với trục đường kính vị trí lắp then d = 45 d = 50 mm Để đồng ta chọn then có thông số sau: b = 14; h = 9; t = 5,5; tj = 3,8; chọn chiều dài then =35 mm - Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức (7.17) [TKCTM]: °d = 2M u dkl vói Mu= 550330 Nmm ; d = 50 ram ; k = 4,4 mm ; = 35 mm Do ứng suất mối ghép cố đinh, tải trọng tĩnh,vật liệu chọn thép CT6 nên ta có [ơ]d= 150 N/mm2 2.550330 1yl„ 0yl, r/ r_ n => d = — — -142,94N /m m < [ơ]d d 50.4,4.35 d Kiểm nghiệm sức bền cắt theo công thức (7.12) [TKCTM] : 2M„ Tc - dbỉ Trong b = 14 mm Tra bảng (7.21) [TKCTM] có: [x]c = 120 N/mm2 ; 2.550330 /1/1^ XT/ _2 r , => Tr - ——— = 44,92N/mm2 < [x]c c 50.14.35 Vậy then lắp trục thoả mãn d Tính then cho trục Qlạuụễn Mạnh, lin h £ â ft 58 tin —JC 45 'Tĩriiồnạ Oiíieh 3Choa '3ÔỈL Qiậí Oiộ m òn @&i ổ C ĩhìỉi kếm áụ Với trục có đường kính vị trí lắp then d = 63 mm Tra bảng (9.la) [TKHDD 1], ta chọn then có thông số : b = 18; h = 11; t = 7; tj = 4,4; chọn chiều dài then =40 mm - Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức (7.17) [TKCTM]: o- - 2M » ấ dkl vói Mu= 58803 Nmm ; d = 63 ram ; k = 6,2 mm ; = 40 mm Do ứng suất mối ghép cố đinh, tải trọng tĩnh,vật liệu chọn thép CT6 nên ta có [ơ]d= 150 N/mm2 2.58803 r_ n => d = ———— = 1,53N / mm < [ơ]d d 63.6,2.40 d Kiểm nghiệm sức bền cắt theo công thức (7.12) [TKCTM] : c dbl Trong b = 18 mm Tra bảng (7.21) [TKCTM] có: [x]c = 120 N/mm2 ; 2.58803 „ _2 r => Tc - — - 2,59 N/mm2 < [ X]c c 63.18.40 Vậy then lắp trục thoả mãn Kết luận: Các then thoả mãn điều kiện sức bền dập sức bền sức bền cắt 2.Chọn khớp nối - Loại nối trục đàn h i - Tại trục động có mômem xoắn T = 72448 (N.mm) =72,448 (N.m) - Tra bảng (16.10a) [TKHDD - II] kích thước nối trục vòng đàn hồi tra theo mômem xoắn Qlạuụễn Mạnh, lin h £ â ft 59 tin —JC 45 'Tĩriiồnạ Oiíieh 3Choa '3ÔỈL Qiậí Oiộ m òn @&i ổ C ĩhìỉi kếm áụ T =125 (N.m) d = 25 (mm) D = 125 (ram) dm= 165 (mm) L = 145 (mm) = 60 (ram) d, = 45 (mm) D0 = 90 (mm) z =4 1W = 4600 B =5 B, =042 lj = 30(mm) D3 = 28 (mm) 12 = 32(mm) Bảng (16.10b)[TKHDD - II] kích thước vòng đàn hồi T = 125 (N.m) d0 = 14 (ram) dx = M10 D2 =20 (ram) = 62 (mm) lị = 34 (mm) 12 = 15 (mm) 13 = 28 (mm) h = 1,5 3/.Tính vỏ hỏp chi tiết khác Ta chọn vỏ hộp đúc, phần ghép nắp thân mặt phẳng qua tâm trục để việc lắp ghép dễ dàng Chiều dày thân hộp: ô = 0,03.a + = 0,03.175 +3 = 8,25 ram, Chọn = 8mm Chiều dày nắp hộp : ôt= (0,8+l,2)ô = (6,4+9,6) mm Chọn ỗj = 8mm Chiều dày gân tăng cứng e = (0,8+l)ô = (6,4+8) mm Chọn e = 8mm Chiều cao gân tăng cứng h < 58 mm Đường kính Bulong : di> 0,04a +10 = 17 mm.Chọn dj = 18 ram Đường kính Bulong canh ổ : d2 = (0,7+0,8)d1=(12,6+14,4)mm Chọn d2 = 14 mm Đường kính Bulong ghép nắp bích thân : d3 = (0,8+0,9)d2= (ll,2+12,4)m m Chọn d3 = 12mm Đường kính vít ghép nắp ổ: d4 = (0,6+0,7)d2= (8,4+9,8)mm Chọn d4 = ram Qlạuụền Mạnh, lin h £ â ft 60 tin —JC 45 'Tĩriiồnạ Oiíieh 3Choa '3ÔỈL Qiậí Oiộ m òn @&i ổ C ĩhìỉi kếm áụ Đường kính vít ghép cửa thăm: d5= (0,5-ỉ-0,6)d2 =(7-ỉ-8,4) mm Chọn d5 = mm Chiều dày bích thân hộp: 53 = (l,4-e-l,8)d3= (16,8-5-21,6) mm Chọn 83= 17mm Chiều dày bích nắp hộp: 54 = (0,9-^l)S3 = (15,3-ỉ-17)mm Chọn S4 = 15mm Nút tháo dầu M I 6* 1,5 *Kết cấu bánh răng: Vành = (2,5^4)m = (5^8)mm, chọn ô = mm Chiều dài may : = b Đường kính May D = (l,5^1,8)d Chiều dày đĩa c = (0,2-K),3)b Đường kính lỗ d0 =(12^25)mm, chọn d0 = 16 mm Chi tiết bánh thể hên hình vẽ 4/.Dung sai láp ghép kích thước Qlạuụễn Mạnh, lin h £ â ft 61 tin —JC 45 ^ĩniờnụ Oiộ mỗn @&iổ ?Thiết kếtnáụ (Báeh 3Choa '3ÙỈL QlẬi Kích thước Kiểu lắp ghép ES (es) EI(ei) 028 H7 +21 k6 +15 +2 H7 +25 k6 +18 +2 H7 +25 k6 +18 +2 D ll +195 +65 k6 +15 +2 D ll +195 +65 k6 +15 +2 D ll +195 +65 k6 +15 +2 F8 +55 +20 k6 +15 +2 F8 +64 +25 k6 +18 +2 H7 +30 +0 d ll -120 -340 H7 +35 d ll -120 -340 H7 +35 d ll -120 -340 025 k6 +15 +2 030 k6 +15 +2 040 k6 +18 +2 045 050 025 030 040 020 040 088 098 0116 Qlạuụễtv M ạnh linh Vị trí lắp ghép Bánh trục Trục vòng chắn mỡ Trục vòng phớt Nắp ổ vói thành hộp Trục ổ lăn £ â ft 62 tin —3C 45 'Tĩriiồnạ Oiíieh 3Choa '3ÔỈL Qiậí Oiộ m òn @&i ổ C ĩhìỉi kếm áụ PHẦN V TÀI LIỆU THAM KHẢO Chi tiết máy - Tậpl, Tập Tác giả Nguyễn Trọng Hiệp NXB Giáo Dục Tính toán thiết kế Hệ dẫn động khí - Tập 1, Tập Tác giả Trịnh Chất Lê Văn Uyển NXB Giáo Dục Thiết kế máy Qlạttụễn Mạnh, lin h £ â ft 63 tin —JC 45 ÇJettò ’n ụ OO.Où O iáeh 3C hoa Oôà Q iậ í Oiộ m òn i Ç Jhiti h ỉ'm iíụ MỤC LỤC Lòi nói đ ầ u Phần Chọn động phân phối tỷ số tru y ền 1/Chọn động c 2/Phân phối tỷ số tru y ền 3/Các thông số trục Phần 2.Thiết kế tru y ền A/ B/Thiết kế truyền n g o i 1/Chọn loại xích 2/Xác định thông số x íc h 3/Đường kính đĩa x íc h 4/Xác định lực tác dụng lên tr ụ c 5/Xác định thông số truyền B/Thiết kế hộp giảm t ố c I/.Thiết kế cấp c h ậ m .8 1/Xác định ứng suất cho p h é p 2/Khoảng cách trục sơ b ộ 3/Các thông số ăn k h p 4/Kiểm tra độ bền tiếp xúc 10 5/Kiểm tra độ bền uốn 12 6/Các thông số tru y ền 14 n/Thiết kế cấp n h a n h 15 1/Xác đinh ứng suất cho p h é p 16 2/Điều kiện đồng trục 19 3/Thông số ăn khớp 20 4/Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 21 5/Kiểm nghiệm độ bền uốn 26 Q lg jíjụ Ẫ n M n h , lin h J lớ p 64 tin — 3C ÇJettò’nụ OO.OùOiáeh 3Choa OôàQiậí Oiộ m òn i ÇJhiti hỉ'm iíụ 6/Các thông số tru y ền 27 Phần 3.Tính trục chọn ổ 29 Ụ.Tính sơ hộp giảm t ố c 29 l/.Thiết kế trục 34 2/.Thiết kế trục 40 3/.Thiết kế trục 48 n/Chọn ổ 53 l/.Chọn ổ cho trục .56 2/.Chọn ổ cho trục 58 3/.Chọn ổ cho trục 60 Phần 4.Tính kết c ấ u 62 1/Tính th e n 64 2/Tính vỏ hộp chi tiết k h c 64 Phần Tài liệu tham k h ả o 65 Qlạuụễn M ạnh lin h £ â ft 65 tin —JC 45 [...]... —JC 45 'Tĩriiồnạ - Oiíieh 3Choa '3ÔỈL Qiậí Oiộ m òn @&i ổ C ĩhìỉi kếm áụ GÓC prôfín răng bằng góc ăn khớp : a t = a tw= arctg(tga/cosP) = arctg(tg20°/l)=20° 8.Kiểm tra điều kiện bôi trơn của hộp giảm tốc: Điều kiện bôi trơn: -ài- Đường kính chia của bánh bị dẫn của bộ truyền cấp nhanh -cU: Đường kính chia của bánh bị dẫn của bộ truyền cấp chậm cLị =260 mm; ẩ2 =207,5 mm Vậy bộ truyền thoả mãn điều kiện... 60 =164 mm 121=2123 =224 nun 132=123=112 nun; l31=l21=224nun; 133=2132 +1c3=2.112 +85 =310mm Sơ đồ (sơ bộ) khoảng cách của hộp giảm tốc: Qlạuụễn M ạnh lin h £ â ft 27 tin 1 —JC 45 'Tĩriiồnạ Oiíieh 3Choa '3ÔỈL Qiậí Oiộ m òn @&i ổ C ĩhìỉi kếm áụ 2/Tính các lực tác dụng lên trục Các thành phần lực trong thiết kế được biểu diễn như hình vẽ phần trên Lực tác dụng của xích lên trục như đã tính ở trên thì Fr... - , , , n ả ,.n , ;r.44,2.1450 _ _ _ Vận tốc bánh dẫn : V= — wl 1 = — — = 3,35 m/s; 60000 60000 Vì V < 4 m/s tra bảng (6.13) [TKHDD - 1] chọn cấp chính xác 9, tra bảng(6.16) [TKHDD -1] chọn g0= 73 Qlạuụền Mạnh, lin h £ â ft 13 tin 1 —JC 45 'Tĩriiồnạ Oiíieh 3Choa '3ÔỈL Qiậí Oiộ m òn @&i ổ C ĩhìỉi kếm áụ Tra bảng (6.14) [TKHDD -1] với bánh trụ răng nghiêng, vận tốc vòng nhỏ hơn 5 m/s ta có;KHa =1,16 Theo... 3Choa Oôà Qiậí Oiộ m òn i ồ ÇJhiti hỉ'm iíụ ƠKmax = ơrc- Kqt = 69,15.1,6 = 110,64 MPa vì ơpimax < [ơF1]max ,ơF2max < [ơF2]max nên răng thoả mãn Kết luận: với vật liệu trên thì bộ truyền cấp nhanh thoả mãn các yêu cầu kĩ thuật Thông số cơ bản của bộ truyền cấp nhanh : Đường kính chia : á í = m z í = 2,5.17 = 42,5mm d2 = m.Z2 =2,5 83 =207,5 mm; Đường kính đỉnh răng : dal = dx+ 2.( l+ x r Ay )m = 47,5... iĩin ạ O iíieh 3C hoa '3ôà Q ỉộ i Oiộ m ôn (Otí iồ Q’h ìê i k ếtn á ụ PHẦN 3 TÍNH TRỤC VÀ CHỌN ổ I/TÍNH S ơ BỘ TRỤC HỘP GIẢM T ố c l.Chọn vật liệu và phân tích lực a Chọn vật liệu: Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45, tôi cóơb= 600 MPa Úng suất xoắn cho phép [x] = 12 20 Mpa b.Sơ đồ đăt lưc: {Mtpuịễn M ạnh linh Jlớp 25 Un 1 —JC 45 'Tĩriiồnạ O iíieh 3C hoa '3ÔỈL Q iậ í Oiộ m òn @& i ổ C ĩh ìỉi k ếm... m òn @&i ổ C ĩhìỉi kếm áụ Zm= 274 Mpa1/3 (tra bảng 6.5 ) ; Ị 2cos Ph = Ị ^ V sin2aíw 8a = 1 ,88-3,2 2.1 = 1,638 ; Vsin(2.24,r) 'l + o = 1,88-3,2 VZ 1 Z 2y í ì ì^ = 1,749, 32 + 104 I /4 -1 ,7 4 9 Z „ = Ậ 4 -£ j/3 =J — =0,866 Mạt khac: K jị —KjỊp.KỊỊyKỊja ; KhP = l,2(Tính ở trên); Vân tốc bánh dẫn : V = = ^-82,35.295,32 = 60000 60000 Vì V< 4 m/s tra bảng (6.13) [TKHDD -1] chọn cấp chính xác 9 ; Tra... 634(z-164) = -634z+ 142016 =^> M ,= f38040 3 Ịo Nmm Vậy có biểu đồ Momen Qlạuụễn Mạnh, lin h £ â ft 31 tin 1 —JC 45 ÇJriià’n y (D.'Jù Oitieh 3Choa 'Jôà QỈỘÌ Oiộ mân íMtpuịễn Ænnh linh Jló’p 32 iồ Q’hiê't kếtnáụ tin 1 —DC 45 'Tĩriiồnạ Oiíieh 3Choa '3ÔỈL Qiậí Oiộ m òn @&i ổ C ĩhìỉi kếm áụ Momen uốn tổng Mj và Momen tương đương Mtd tại các thiết diện j trên chiều dài trục được tính theo công thức: Mi =-ỈK... Mômen xoắn trên trục bánh chủ động, N.mm ; Ka : hệ số phụ thuộc vào loại răng ; Hệ số TV = bw/aw; T1=71526Nmm; Ka= 43( do răng nghiêng) Yba = 0,3 => Y b d = 0.5 y/ba(ux +1) = 0,5.0,4.(4,91 + 1) = 1,18 Tra ở sơ đồ 3 bảng (6.6), [TKHDD -1] ta được KhP=1>2 ; Uj= 4,91; [ơh]=500 MPa Qlạuụễn Mạnh, lin h £ â ft 11 tin 1 —JC 45 'Tĩriiồnạ Oiíieh 3Choa '3ÔỈL Qiậí Oiộ m òn @&i ổ C ĩhìỉi kếm áụ Thay số ta đinh... ơFimax = ơn Kqt =106,78 1,6 = 170,85 MPa ; ơF2max = ƠF2- Kqt = 102,52.1,6 = 164,03 MPa vì ơFlmax < [ơF1]max ,oHmax < [ơ k ] ^ nên răng thoả mãn Kết luận: vói vật liệu trên thì bộ truyền cấp chậm thoả mãn các yêu cầu kĩ thuật Thông số cơ bản của bộ truyền cấp chậm : - Đường kính chia : d3 = m z 3/ cosP=2,5.32/l= 80 mm, d4 = m Z,J cos p =2,5 104 /1 =260 mm; - Đường kính đỉnh răng : da3 = d3+ 2.m = 80... khi tính về tiếp xúc; - bw : Chiều rộng vành răng - dw : Đường kính vòng chia của bánh chủ động; T1 = 71526 N m m ; £ â ft 12 tin 1 —JC 45 'Tĩriiồnạ Oiíieh 3Choa '3ÔỈL Qiậí Oiộ m òn @&i ổ C ĩhìỉi kếm áụ bw= 0,3- aw= 0,3- 130 = 39 mm ; Z m = 274 Mpa1/3 tra bảng (6.5) [TKHDD -1] ; Theo bảng (6.35)[TKHDD - 1] đối với bánh răng nghiêng không dịch chỉnh ta có: a tw= a t=arctg (tg a/cos p) =20,73° tgPb =