Tiểu luận cơ sở thiết kế máy

* Momen xoắn trên các trục SVTH: Pham Hitu Tr ong Tr ờng ĐH Kính Tế Kỹ Thuật Công Nghiệp... Phần II THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 2.1 Tính toán bộ truyền cấp nhanh: Bánh trụ răng nghiêng, tín

Trang 1

Đề số:13 Thiết kế hệ dẫn động băng tải

1 Động cơ 3 Hộp giảm tốc 5 Xích tai

2 Nối trục đànhồi 4 Bộ truyền xích

Trang 2

Phần I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN

Trong đó ,: hiệu suất nối trục di déng, n,,: hiéu suat 1 cap 6 lan ( do

cé 3 cap 6 lan), n,,: hiệu suất 1 cặp bánh răng trong hộp giảm tốc ( do

có 2 cặp bánh răng), n, : hiệu suất truyền động xích

Tra bang 2.3 ta đ- ợc:

m2 = 0,99 nq„:=0,99 n,:=0,97 »n,:=0,95

=> rị = 0,99.0,99”.0,967 0,95.0,9 = 0,85 thay vào công thức (1) ta

3.68 6: P, = 2" =4,33(k

có = 6 85 (kw)

_ 60.1000.v _ 60.1000.0,45

* Tinh số vòng động cơ: nị, ~D 314350 ` 24,57(vg/ph)

Taco: Ng = Nyy -Ug,

Lớp ĐH Cơ Khí K2 Tr ờng ĐH Kinh Tế Kỹ Thuật Công Nghiệp

Trang 3

Với Hy — Hi «Uzoạ¡ : với bộ truyền trong là bánh răng trụ 2 cấp và

bộ truyền ngoài là bộ truyền xích ta chọn : u,„„„¡=3 ; u,¿„„=20 Suy ra n„=20.3.24,57= 1474(vòng/phút)

Theo bảng P1.1 phụ lục với ir = 4,33Kw ta chọn động cơ K123M4 có

ng = 19,60

Phân phối tỷ số truyền cho các cấp trong hộp:

uạ„ =U;.u; với u; =(1,2+1,3)u, chọn ( = 5.00

Trang 4

* Momen xoắn trên các trục

SVTH: Pham Hitu Tr ong

Tr ờng ĐH Kính Tế Kỹ Thuật Công Nghiệp

Trang 5

Phần II THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN

2.1 Tính toán bộ truyền cấp nhanh: (Bánh trụ răng nghiêng,

tính cho hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh)

2.1.1 Chọn vật liệu

- Do công suất truyền tải không lớn lắm, không có yêu cầu đặc biệt gì

về vật liệu, để thống nhất trong thiết kế ở đây chọn vật liệu hai cấp

nh- nhau : cụ thể chọn thép 45 tôi cải thiện, phôi rèn Đồng thời dé

tăng khả năng chạy mòn của răng, nên nhiệt luyện bánh răng lớn đạt

độ rắn thấp hơn độ rắn bánh răng nhỏ từ 10 +15 đơn vị

lơ;] — (Sit A Kmc-Km

F

Trong dé: Z,: hé sé xét dén dé nhan cla m&t rang lam viéc, Z,: hệ

số xét đến ảnh h- ỏng của vận tốc vòng, K„„: hệ số xét đến ảnh h- ỏng của kích th- 6c bánh răng, r,: hệ số xét đến ảnh h- ởng của độ nhám mặt ]- ợn chan rang, Y,: hé số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất, K„: hệ số xét đến kích th- óc bánh răng ảnh h- ởng

Trang 6

thọ xét đến ảnh h- ởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải trọng của

N„u„ số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc

Nự„ =30H?° với H„y Với độ rắn Brinen

Lép DH Co Khi K2 Tr ờng ĐH Kinh Tế Kỹ Thuật Công Nghiệp

Trang 7

* Với bánh lớn tính toán t- ơng tự

V1 Neg, = 2.17.10’ = Neo =4.10° => Ky, =1

Mặt khác bộ truyền quay một chiều => K,, =1

* ứng suất quá tải cho phép

[oi Iax = 2:8-Fy, = 2,8.450 =1260(MPA)

lo, |, = 0.8.04, =0,8.580 = 464(MPA)

lo, |, = 0.8.04, = 0,8.450 = 360(MPA)

2.1.3 Tính toán nhanh bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng

Xác định sơ bộ khoảng cách trục với cấp nhanh

Tra bang 6.5 véi rang nghiéng vat liéu 2 banh 1a: Thép — Thép K, =43

Tra bang 6.6 y,, =0,5/2 =0.25

Wq = 0,53.Y,,,(u, +1) = 0,53.0,25(5 +1) = 0,795

Trang 8

Tra bảng 6.7 với sơ đồ 3 Kự„ =112

Trang 10

Do đó kết quả tính toán phù hợp với yêu cầu

* Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

Trang 11

Ta có [øz¡Ì=[ơz; Ìf;.Y;.Kj„ =252.1.052.1.1 = 265,1(MPa)

[Ory |= [Ors We-Yo-Kyp = 236.1.052.1.1 = 248,3(MPa)

ơ _ 32899.1,96.0,775.0,718

4 26,25.35.1,5

O,.Y,

o,, = CAB = 92038 — 4170 <|ơ, |= 236(MPA) TY, 3,9 :

Kiểm nghiệm răng về quá tải với

d, =d, —(2,5 —2x, )m = 35,00 —2,5.1,5 =31,25(mm)

d, =d, —(2,5—2x,)m =175,00—2,5.1,5 =171,25(mm)

D- ờng kính đỉnh răng

Đ- ờng kính đáy răng

Trang 12

2.2 Tính toán bộ truyền cấp chậm (bánh răng trụ răng thẳng)

Tra bang 6.10a ta d- dc K, =0,217

Hệ số giảm đỉnh răng tính theo công thức

Trang 13

Hệ số dịch chỉnh bánh 2

X¿ = X,— X¡ =1,04-0,22 =0,82 mm

2.2.2 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

Yêu cầu để đảm bảo độ bền tiếp xúc :ơn < [Øg],

Zu = 274 Mpa"® (tra bang 6.5 ) ;

Góc prôñn răng bằng góc ăn khớp :

vi v < 6 m/s tra bang 6.138 (trang 106) chon cấp chính xác 9, tra

bảng 6.16 chọn g.= 73 ; tra bang 6.14 ta c6 Ky, = 1,13 ; Kpg= 1,37

Trang 14

theo bảng 6,15:răng thẳng , không vát đầu rang => 5, =0,006

Thay số : ơn = 274.1,75.0,86 | 14.392.75.20” = 422,9( Mpa)

Tính chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép : [ơn] = [ơn] 2gZvK„m-

Ơu < |Ơn] ; u < loud s 422,9 ~ 2,3% °

Răng thoả mãn về độ bền tiếp xúc

2.2.3 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

Trang 16

2.3 Tính toán bộ truyền ngoài

Z, =u,.Z, =3.25=75<Z,,,=120 (đối với xích con lăn)

Công suất tính toán P=P.K.K,.K,

Trong đó: P: công suất cần truyền

_Za_ 25 _ 25 - “= =1 hệ số số răng

ZZ, 25

K, = nà hệ số vòng quay

K=K,K,K„K,K,K, với K, =1( đ-ờng tâm các đĩa xích làm với

ph- ơng nằm ngang 1 góc <40°) hệ số kể đến ảnh h- ong cua vi tri bd truyền

K, =1 (chọn a = 40.p) hệ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài xích

K„ =11 điều chỉnh bằng 1 trong các đĩa xích

K, =L2 tài trọng va đập nhẹ

K, =125 bộ truyền làm việc 2 ca (Tra bang 5.6)

K„ =12 (môi tr- òng có bụi, chat 1- ợng bôi trơn ID) (Theo bảng 5.7)

Z),= 25 thi n, =200

Ta có K=K,K,.K„.K,„.K„.K, =11.12.1.11.1/225 =1,5

K,=S “=2 n 74

P =4,59.1.1.5.2.7 =18,59(kw)

Tra bang 5.5 n,,=200(vg/ph) chon bộ truyền xích 1 dãy có b-óc

p=31,75(mm) thoả mãn điều kiện bền mòn P <[P]=19,3(kw)

Lấy số mắt xich chan x=132

Trang 17

Tra bang 5.9 >i=2<[i]=25

* Tinh kiém nghiệm xích về độ bền

Trang 18

*2.3.3 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích

ơ, =047,|ZrdrK¿* Fa}Š cy ] ' AK,

Trong đó |[ơ„ | ứng suất tiếp xúc cho phép (MPA)

F lực vòng (N) F=4684(N)

F lực va đập trên m dãy xích

F„ =13.1077n,.p`n =13.107.74.31,75).1= 3,08(N)

K, hệ số tai trong dong Tra bang 5.6 K, =1,2

A diện tich chiéu cua ban 1é Tra bang 5.12 A= 262(mm’)

E modun dan héi £ =2,1.10°(MPA)

K, =0,42

047 | 0,42(4684.1,2 +3,08).2,1.10°

262.1

Nh- vậy dùng thép 4ð tôi cải thiện đạt độ rắn HB210 sé dat d- dc ting

suất tiếp xúc cho phép [ơ„|=600(MP4) đảm bảo đ- ợc độ bền tiếp xúc

cho răng đĩa 1

T- ơng tự |ø„, |<[ø„] với cùng vật liệu nhiệt luyện

Trang 19

PHAN III THIET KE TRUC VA CHON O LAN

3.1 Chon vat liéu ché tao

Các trục là thép 45 có o, =600(MPA) ứng suất xoắn cho phép là: [x]= 12 + 20(MPA)

3.2 Xác định đ ờng kính sơ bộ:

đ, =3 1 C43 h

0,2.[7] H,

Trong đó: 7,: mômen xoắn N.mm, [r]: ứng suất xoắn cho phép MPA

[r]= 1ð+ð0 (MPA) lay trị số nhỏ đối với trục vào của hộp giảm tốc, trị

số lớn trục ra theo kết quả trong thực tế ng- ời ta th- ờng dùng công thức sau với hộp giảm tốc chọn c=160:

d là d- 6ng kinh ché lap banh rang trén trục thé i (i=1,2,3)

ở đầu vào trục I có lắp nối trục đàn hồi ở đầu ra trục IHIT có lắp bánh

xích

3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực

Dựa theo đ- ờng kính các trục sử dụng bảng 10.2 để chọn chiều rộng ổ

lăn ø; chiều rộng ổ lấy theo đ- ờng kính sơ bộ của trục trung gian 3,

Trang 20

Tra bảng 10.3 ta đ- ợc

Khoảng cách mặt cạnh của chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay & =10

Khoảng cách từ mặt cạnh ổ đến thành trong của hộp &, =5

Khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay đến thành nắp ổ & =15 Chiều cao nắp 6 va dau bu léng A, =18

Tra bảng 10.4 với hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp hình 10.7

Trang 21

4 Xác định trị số và chiều các lực từ chỉ tiết quay tác dụng lên

Khoảng công xôn chìa ra ngoài đề nối trục vòng đàn hồi:

Tra bảng 16-10a theo mômen xoắn

D, = 50(mm) => F„„,=0/3.2*5 1° ~ 188.892(N)

D1 = 9511 + 200) + ky +h, = 0,5(26 +17) +15 4+18 = 55mm)

=I = 55(mm)

Trang 22

Tinh kiém nghiệm độ bền của then về độ bền dập và độ bền cắt:

“Era-nIÊ sie.) + =apsk r

với thép 45 chiu tai trọng va đập nhẹ |z, |= 20 -30(MP4)

Trang 23

Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi

Với thép 4ð có: o, =600(MPA) o_,=261,6(MPA) z., =151,7

Trang 24

Đối với trục quay ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng ø„ =0

Khi trục quay 1 chiều ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động

Trang 25

Tinh phan lực ở các ổ trục và vẽ biểu đồ mômen

¡„„: khoảng công xôn trên trục III tính từ chỉ tiết thứ 4 ở ngoài hộp giảm tốc trên gối dé

Trang 26

Phần IV: Tính toán chọn ổ lăn cho 3 trục

1 Chọn loại ổ lăn cho trục I

Lực h- ớng tâm tại gối A (tại gối 0)

F, =/R?, + R2, = ¥118,78" +1027,4? =1034(N)

Lực h- ớng tâm tại gối B (tại gối 1)

E;„ =A|R2, + R2, =a|219,922+319,9? =388,2(N)

Khả năng tải tinh C,= 5,42(kN)

Trang 27

Tính khả năng tai ¡ động của 6

Vậy chỉ cần tính cho ổ 1 là ổ chịu lực lớn hơn

Tải trong động t- ơng đ- ơng

Khả năng tai tinh: Q, = X,.Fr+¥,.Fa

Tra bang 11.6 véi 6 bi dé chan: X, =0,5 Y, =0,47

O, = 0,5.388,2 + 0,47.170 = 274(N) < C, = 5420(N)

Trang 28

2 Chọn loại ổ lăn cho trục II

Lực h- ớng tâm tại gối A (gối 0)

Tính và kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ

Tiến hành kiểm nghiệm cho ổ 0 vì ổ chịu lực lớn hơn

= 0,289 <0,3 nên ta sử dung 6 bi dé 1 day

Kha nang tai tinh Q, = X,.Fr+Y,.Fa

Tra bang 11.6 véi 6 bi dé 1 day

Trang 29

Luc doc truc F, = 455,68(N)

Kha nang tai tinh C,= 16,6(kN)

Tính khả năng tải động cua 6

Trang 30

Vậy chỉ cần tính cho ổ 0 là ổ chịu lực lớn hơn

Tải trong động t- ơng đ- ơng

QO, = JO", với ổ b¡ đỡ chặn m= 3

Kha nang tai tinh: QO, = X,.Fr+¥.Fa

Tra bảng 11.6 với ổ bi dé chan: Xx, =0,5 Y, =0,47

đúc hộp giảm tốc là gang xám có kí hiệu GX 15-32

Chọn bề mặt ghép nắp và thân đi qua tâm trục

2 Bôi trơn trong hộp giảm tốc:

Lấy chiều sâu ngâm dầu khoảng 1/4 bán kính của bánh răng cấp

chậm

(khoảng 30 mm)

3 Dầu bôi trơn hộp giảm tốc :

Chọn loại dầu là dầu công nghiệp 45

4 Lắp bánh răng lên trục và điều chỉnh sự ăn khớp:

Để lắp bánh răng lên trục ta dùng mối ghép then và chọn kiểu lắp là H//kG vì nó

chịu tải vừa và va đập nhẹ

5 Điều chỉnh sự ăn khớp:

Để điều chỉnh sự ăn khớp của hộp giảm tốc bánh răng trụ này ta chọn

chiều rộng

bánh răng nhỏ tăng lên 10 % so với chiều rộng bánh răng lớn

Trang 31

Các kich th ớc của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc:

d, = (0,5 + 0,6).d, > d; = M6

SVTH: Pham Hitu Tr ong

Trang 32

Khe hở giữa các chi tiết:

Giữa bánh răng với thành |A>(+z 1,2) => A= 10 mm

Trang 33

Phần VI bảng thống kê các kiều lắp, trị số của sai lệch giới

Truc | Truc II Truc III

Kiéu lap Kiéu Dung Kiểu Dung | Kiéu Dung

lap sal lap sal lap sal (um)

Trang 34

Mục lục

Trang

Phần I Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền 2

1 Tính toán động học 2

3 Tính toán nhanh bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 7

2 Xác định đ- ờng kính sơ bộ 17

3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực 18

4 Xác định trị số và chiều các lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục

19

Tính toán trục Ì 20

Tinh toan truc II 22 Tinh toan truc III 25

Phần IV: Tính toán chon 6 lan cho 3 trục 27

1 Chọn loại ổ lăn cho trục Ï 27

2 Chọn loại ổ lăn cho trục II 28

3 Chon loai 6 lan cho truc III 29

30

bôI trơn và điều chỉnh ăn khớp

4 Lắp bánh răng lên trục và điều chỉnh sự ăn khớp

ol

Các kích th- 6c cua cac phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc 31

od

Định dạng
Số trang	35
Dung lượng	4,03 MB