Do an chi tiet may (1)

Các thông số hình học cơ bản của bộ truyền bánh răng nón răng thẳngnhanh.. Môn học Chi tiết máy là môn khoa học cơ sở nghiên cứu về phương pháp tính toán và thiết kế các chi tieetsmays c

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VĨNH LONG

Khoa Khoa Học Cơ Bản

*** ***

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

TÊN ĐỀ TÀI MÔN HỌC:

THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

VĨNH LONG: 24/11/2017

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VĨNH LONG

Khoa Khoa Học Cơ Bản

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

TÊN ĐỀ TÀI CHUYÊN NGÀNH:

THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

Lê ngọc Tuấn

Nguyễn Anh Vinh

Nguyễn Minh Trung

Giáo Viên Hướng Dẫn: GV.THS Nguyễn Hoàng Anh

Vĩnh Long, năm 2017

Trang 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VĨNH LONG

KHOA CƠ BẢN

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY

Tên đồ án: Trạm dẫn động băng tải.

Nhiệm vụ:

- Bản vẽ lắp hộp giảm tốc (A0)

- Các bản vẽ chi tiết (A3) của trục I, II, III

- Thuyết minh tính toán

Các số liệu tính toán:

- Lực vòng trên băng tải (N): P = 5000

- Vận tốc trên băng tải (m/s): V = 0,8

- Đường kính tang (mm): D = 400

- Thời gian sử dụng (năm): t = 5

- Chiều rộng băng tải (mm): B = 400

Phương pháp đánh giá: Chấm thuyết minh

Ngày giao đồ án: ngày tháng năm 201

Ngày hoàn thành đồ án: ngày tháng năm 201

Vĩnh Long, ngày tháng năm 2018

Trưởng Khoa/ Bộ môn Người hướng dẫn

Trang 4

Nhận xét và đánh giá điểm của người hướng dẫn

- Ý thức thực hiện:

- Nội dụng thực hiện:

- Hình thức trình bày:

Vĩnh Long, ngày tháng năm ……

Giáo viên hướng dẫn

Nguyễn Hoàng Anh

Trang 5

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên nhóm em xin gửi lời tri ân và lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy NGUYỄN HOÀNG ANH người đã hướng dẫn tận tình chỉ bảo, động viên, khích lệ nhóm em trong suốt quá trình nghiên cứu, thực hiện đề tài.

Nhóm em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy, các cô trong Khoa Cơ Bản , Thư Viện đã tạo mọi điều kiện tốt nhất và bạn bè đã giúp nhóm tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu để hoàn thành tốt đồ án.

Trong quá trình làm đề tài, tuy đã cố gắng hết sức nhưng do thiếu kinh nghiệm và kiến thức có hạn nên chắc chắn không tránh khỏi sai sót và khiếm khuyết Em rất mong thầy và các bạn đóng góp ý kiến để đồ án được hoàn thiện hơn.

Cuối lời nhóm em kính chúc các thầy dồi dào sức khỏe và các bạn đạt được kết quả tốt.

Nhóm em xin trân thành cảm ơn!

Trang 6

Mục Lục

Mục Lục Bảng: vi

Mục Lục Hình vii

LỜI NÓI ĐẦU viii

PHẦN 1: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ, TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ DIỆN, PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN, TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ TRÊN TRỤC 1

1.1 Tính chọn động cơ 1

1.1.1 Chọn kiểu động cơ 1

1.1.2 Chọn công suất động cơ 1

1.1.3 Chọn tốc độ đồng bộ của động cơ 2

1.1.4 Chọn động cơ thực tế 3

1.1.5 Kiểm tra điều kiện mở máy 3

1.1.6 Kiểm tra điều kiện quá tải 4

1.2 Phân phối tỷ số truyền 4

1.2.1 Tỷ số truyền của các bộ truyền trong hộp giảm tốc 4

1.2.2 Tỷ số truyền của các bộ truyền ngoài hộp giảm tốc 5

1.3 Tính toán các thông số trên các trục 5

1.3.1 Tính công suất trên trục 5

1.3.2/ Tính vòng quay trên các trục: 5

1.3.3/ Tính momen xoắn trên các trục: 6

Phần 2: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN, BỘ TRUYỀN ĐAI, BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP NHANH, BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CHẬM, KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN BÔI TRƠN, KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHẠM TRỤC, KIỂM TRA SAI SỐ VẬN TỐC 7 2.1 Thiết kế bộ truyền đai 7

a Chọn loại đai và tiết diện đai 7

b.Xác định thông số của bộ truyền đai thang A 8

c Xác dịnh số đai 9

d Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng trên các trục 11

b.Xác định thông số của bộ truyền đai thang B 11

c Xác định số đai 13

2 2 Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh 16

2.2.1 Chọn vật liệu cho bánh răng cấp nhanh bánh răng nón răng thẳng 16

2.2.2 Xác định ứng suất tiếp xúc, ứng suất uốn cho phép 16

Trang 7

2.2.3 Tính chiều dài nón L 18

2.2.4 Tính vận tốc vòng v của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng 19

2.2.5 Tính chính xác hệ số tải trọng K và chiều dài nón L 19

2.2.6 Xác định mô đun, số răng và chiều rộng bánh răng 20

2.2.7 Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng 20

2.2.8 Kiểm nghiệm sức bền bánh răng khi chịu quá tải đột ngột 21

2.2.9 Các thông số hình học cơ bản của bộ truyền bánh răng nón răng thẳng(nhanh) .22 2.2.10 Lực tác dụng lên trục 23

2.3 Thiêt kế bộ truyền bánh răng cấp chậm 2.3.1: Chọn vật liệu 24

2.3.2: Xác định ứng suất tiếp xúc, ứng suất uốn cho phép 24

2.3.3 Tính khoảng cách trục A 26

2.3.4 Tính vận tốc vòng v của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng 27

2.3.5 Tính hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A 27

2.3.6 Xác định mô đun, số răng và chiều rộng bánh răng 28

2.3.7 Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng 28

2.3.8 Kiểm nghiệm sức bền bánh răng khi chịu quá tải đột ngột 29

2.3.9 Các thông số hình học cơ bản của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 30

2.3.10 Lực tác dụng lên trục 31

2.4 Kiểm tra điều kiện bôi trơn cho hộp giảm tốc 32

2.4.1 Chiều sâu ngâm dầu tối thiểu của bánh răng được tính như sau: 32

2.4.2 Chiều sâu ngâm dầu tối đa: 33

2.4.3 Chọn mức dầu chung cho cả hộp 33

2.5 Kiểm tra điều kiện chạm trục 33

2.6 Kiểm tra sai số vận tốc 33

Phần 3: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT ĐỠ NỐI 34

3.1 Thiết kế trục 34

3.1.1 Trục 1: 37

a.Xác định lực tác dụng lên trục: 37

b.Tính đường kính trục: 38

c Kiểm tra điều kiện bánh răng liền trục (Xét tại điểm D): 39

3.1.2.Trục 2: 41

a.Xác định lực tác dụng lên trục: 41

Các lực tác dụng lên trục 2 gồm có: 41

Trang 8

b Tính đường kính trục 42

3.1.3.Trục 3: 45

a Xác định các lực tác dụng lên trục 45

b Tính đường kính trục 45

3.1.4 Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi 48

3.1.5 Kiểm nghiệm về độ bền tĩnh 50

3.1.5.1 Kiểm nghiệm cho trục I 50

3.1.5.2 Kiểm nghiệm cho trục II 50

3.1.5.3 Kiểm nghiệm cho trục III 51

3.2 Tính toán chọn ổ lăn 51

3.2.1 Chỉ dẫn chung về tính chọn ổ lăn 51

3.2.2 Chọn ổ lăn cho tổng trục 52

3.2.2.1 Tính chọn ổ cho trục I 52

a Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ: 53

b Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ 54

3.2.2.2.Tính chọn ổ cho trục II 55

3.2.2.3.Tính chọn ổ cho trục III 57

3.3/ Tính khớp nối 60

3.4 Tính toán chọn then 61

3.4.1 Chọn và kiểm nghiệm mối ghép then trên trục I 61

3.4.2 Chọn và kiểm nghiệm mối ghép then trên trục II 62

3.4.3 Chọn và kiểm nghiệm mối ghép then trên trục III 63

Phần 4 : CẤU TẠO VỎ HỘP , CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP TRONG HỘP 64

4.1 Vỏhộp: 64

4.2 Chọn bề mặt lắp ghép giữa nắp và thân 64

4.3 Một số chi tiếtkhác: 66

4.4 Bảng dung sai lắp ghép 69

4.4.1 Dung sai ổ lăn 69

4.4.2 Dung sai lắp ghép bánh răng 70

Trang 9

4.4.3 Lắp ghép nắp thân ổ vào thân 70

4.4.4 Lắp ghép vòng chăn dầu lên trục 70

4.4.5 Lắp chốt định vị 70

4.4.6 Lắp ghép then 70

4.4.7 Các kiểu lắp ghép trong bộ truyền 70

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72

TÀI LIỆU THAM KHẢO 73

Phụ Lục: 74

Trang 10

Mục Lục Bảng:

Bảng1.1: thông số cơ bản của động cơ

Bảng1.2: thông số của các trục

Bảng 2.1: thông số cơ bản của bộ truyền đai

Bảng 2.2: thông số cơ bản của bộ truyền đai

Bảng 2.3: thông số bộ truyền đai A

Bảng 2.4: thông số bộ truyền đai B

Bảng 2.5 : Bảng thông số truyền bánh răng nón răng thẳng cấp nhanh

Bảng 2.6 : Bảng thông số bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng cấp chậm

Bảng 4.1: Bảng kích thước cửa thăm

Bảng 4.2: Các thông số nút thông hơi

Bảng 4.3: Các thông số nút thao dầu

Bảng 4.4: Bảng các kiểu dung sai lắp ghép và bảng dung sai lắp ghép

Trang 11

Mục Lục Hình

Hình 2.1 : Mức dầu cần tính

Hình 3.1: Khoảng cách giữa các trục

Hình 3.2: Sơ đồ lực trên các trục

Hình 3.3:Sơ đồ mô men của trục 1

Hình 3.4: Sơ đồ mô men của trục 2

Hinh 3.5: Sơ đồ mô men lực của trục 3

Hình 4.1: Cửa thăm

Hình 4.2: Hình dạng kích thước nút thông hơi

Hình 4.3: Que thăn dầu

Hình 4.4: Vòng chắn dầu

Trang 12

LỜI NÓI ĐẦU

Đất nước ta đang trên con đường Công Nghiệp Hóa – Hiện Đại Hóa theođịnh hướng Xã hội chủ nghĩa, trong đó ngành công nghiệp đang đóng một vai tròrất quan trọng Các hệ thống máy móc ngày càng trở nên phổ biến và từng bướcthay thế sức lao động của con người Đễ tạo ra được và làm chủ những máy mócnhư thế đòi hỏi mỗi chúng ta phải tìm tòi nghiên cứu rất nhiều Là sinh viên khoa:

Cơ khí động lực, chúng em thấy tầm quan trọng của những kiến thức mà mìnhđược tiếp thu tức thì

Việc thiết kế đồ án hoặc hoàn thành bài tập dài là một công việc rất quantrọng trong quá trình học tập bởi nó giúp cho sinh viên nắm bắt và đúc kết đượcnhững kiến thức cơ bản của môn học Môn học Chi tiết máy là môn khoa học cơ

sở nghiên cứu về phương pháp tính toán và thiết kế các chi tieetsmays có côngdụng chung từ đó giúp sinh viên có những kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lýhoạt động và phương pháp tính toán thiết kế các chi tiết máy làm cơ sở để vậndụng vào thiết kế máy, vì vậy THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY làcông việc quan trọng và rất cần thiết

Đề tài thiết kế của chúng em được thầy Nguyễn Hoàng Anh giao cho làthiết kế trạm dẫn động băng tải Với những kiến thức đã được học trên lớp, các tàiliệu tham khảo cùng sự giúp đỡ tận tình của thầy, sự đóng góp trao đổi xây dựngcủa các bạn, chúng em đã hoàn thành được đồ án này

Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế chưanhiều nên đồ án của chúng em không tránh khỏi thiếu sót Chúng em rất mongđược sự chỉ bảo của thầy để đồ án của chúng em được hoàn thiện hơn cũng nhưkiến thức về môn học này

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy đã tận tình giúp đỡ chúng em

Trang 13

PHẦN 1: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ, TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ DIỆN, PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN, TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ TRÊN TRỤC

1.1 Tính chọn động cơ

1.1.1 Chọn kiểu động cơ

Để thuận tiện, phù hợp với điều kiện làm việc và lưới điện hiện nay ta chọnđộng cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ rô-to lồng sóc (còn gọi là động cơ điện ba pha không đồng bộ ngắn mạch) Vì động cơ này có những ưu điểm sau: kết cấu đơn giản, dễ bảo quản, giá thành thấp, làm việc tin cậy, có thể mắc trực tiếp vào lưới ba pha không cần phải biến đổi dòng điện

1.1.2 Chọn công suất động cơ

Để chọn công suất động cơ cần tính công suất cần thiết và số vòng quay sơ

bộ của động cơ sau đó tiến hành tra bảng

- Công suất cần thiết:

Pct = (Công thức 2.8 trang 19 tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê Văn Uyển.)

Trong đó: + pt: Công suất tính toán trên trục máy công tác.(kW)

+ Pct: Công suất cần thiết trên trục động cơ.(kW)

+ ƞ: Hiệu suất truyền động

- Khi động cơ làm việc với tải trọng thay đổi nên theo công thức 2.13 trang 20 tài liệu TTKHDĐHCK tập 1 ‘Trinh Chất’ Lê Văn Uyển Ta có:

: Hiệu suất của bộ truyền đai thang

: Hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ

Trang 14

Hiệu suất của một cặp ổ lăn

+ Hiệu suất của bộ truyền bánh đai côn

- Theo bảng 2.3 trang 19 tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê Văn Uyển, ta có:

- Thay các giá trị trên vào công thức ta được:

ƞ = = 0,84

Pct = = 4,6 (kW)

Vậy công suất cần tính trên trục động cơ là: Pct = 5.5 (kW)

- Tính số vòng quay trên trục của tang, ta có:

= (vòng/phút)

(Công thức 2.16 trang 21 tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê Văn Uyển)

= = 38,2 (vòng/phút)

1.1.3 Chọn tốc độ đồng bộ của động cơ

- Số vòng quay đồng bộ của động cơ (còn gọi là tốc độ từ trường quay) được xác định theo công thức:

- Số vòng quay sơ bộ của động cơ (Theo bàng 2.4 trnag 21, tài liệu

TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê Văn Uyển).Ta chọn:

=12 , =3 =>

(vòng/phút)

(Công thức 2.18 trang 21, tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trinh Chất’ Lê Văn Uyển)

Trang 15

1.1.4 Chọn động cơ thực tế

Từ các thông số tính toán, theo công suất cần thiết, số vòng quay sơ bộ và điều kiện làm việc thực tế của động cơ, ta chọn động cơ loại 4A có nhãn hiệu 4A132S4Y3 có các thông số kỹ thuật được tra bảng P1.3 trang 237

TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh chất’ Lê Văn Uyển có bảng số liệu như sau:

Bảng1.1: thông số cơ bản của động cơKiểu Động

cơ

Côngsuất

Vận tốc quay(vòng/phút)

η%

kW4A112M4Y3 5,5

1425

- Đặc tính của động cơ điện loại 4A:

+ Về phạm vi công suất: Cùng với số vòng quay đồng bộ ( là 1500

vòng/phút, động cơ loại 4A có phạm vi công suất từ 0,06 Kw đến 315Kw lớn hơn của động cơ DK và nhỏ hơn động cơ K

+ Động cơ 4A có khối lượng nhẹ hơn DK và K Có momen khởi động cao hơn DK và K

1.1.5 Kiểm tra điều kiện mở máy

Khi mở máy, momen tải không được vượt qua momen khởi động của động

cơ (T< nếu không động cơ sẽ không chạy

(Điều kiện 2.6 trang 17, tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê Văn Uyển)

Trong đó: +

+ + Momen danh nghĩa của động cơ

- Theo bảng số liệu ta có: = 2,0

- Căn cứ vào lược đồ tải trọng đã cho trong đề bài, ta có = 0,8.M => = 0,8

Vì vậy động cơ thõa mãn điều kiện mở máy

1.1.6 Kiểm tra điều kiện quá tải.

Với sơ đồ tải thay đổi, đễ tránh cho động cơ bị quá tải cần kiểm tra quá tải cho động cơ theo điều kiện sau:

Pdc max Pdc qt

Trang 16

Trong đó: Pdc max : Công suất lớn nhất cho phép của động cơ (kW)

Pdc qt : Công suất đặt lên trục động cơ khi quá tải, chính là công suất trên trục động cơ có giá trị tải lớn nhất trong sơ đồ tải

Ta có: Pdc max = (Tmax/Tdn).Pdc dm= 2,2.5,5=12,1 (kW)

Pdc qt = = 6,47(kW)

Pdc max Pdc qt thỏa mãn điều kiện bền quá tải của động cơ

1.2 Phân phối tỷ số truyền

Tỷ số truyền chung:

U= = Trong đó: + : số vòng quay của động cơ đã chọn (vòng/phút)

+ : số vòng quay của băng tải (vòng/phút)

- Với các hệ dẫn động gồm các bộ truyền mắc nối tiếp có: u=

Trong đó : += là tỷ số truyền của hộp giảm tốc

+ tỷ số truyền của bộ truyền đai thang

1.2.1 Tỷ số truyền của các bộ truyền trong hộp giảm tốc.

Trang 17

1.3 Tính toán các thông số trên các trục

1.3.1 Tính công suất trên trục

Gọi công suất trên các trục I,II,III,IV lần lượt là có kết quả như sau:

- Công suất danh nghĩa trên các động cơ:

- Công suất danh nghĩa trên trục I:

1.3.3/ Tính momen xoắn trên các trục:

Gọi momen xoắn trên các trục I,II,III,IV lần lượt là ta có kết quả như sau:

- Trục động cơ:

- Trục I:

- Trục II:

Trang 18

- Trục III:

- Trục IV:

Bảng1.2: thông số của các trụcTrục thông

số Trục động cơ Trục I Trục II Trục III Trục IV

Trang 19

Phần 2: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN, BỘ TRUYỀN ĐAI,

BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP NHANH, BỘ TRUYỀN

BÁNH RĂNG CHẬM, KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN BÔI TRƠN,

KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHẠM TRỤC, KIỂM TRA SAI SỐ

VẬN TỐC

2.1 Thiết kế bộ truyền đai

a Chọn loại đai và tiết diện đai

- Các thông số của động cơ và tỷ số truyền của bộ truyền đai:

= 1455 (vòng/phút) ; = 7,5 (kW) ; = 2,93

(Căn cứ vào Hình 4.1 và bảng 4.13 Các thông số của đai hình thang, trang 57 tài

liệu TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê Văn Uyển)

Ta nên chọn đai làm bằng vải cao su vì chất liệu cao su có thể làm việc

được trong điều kiện môi trường ẩm ướt, có sức bền và tính đàn hồi cao Đai vải

cao su thích hợp ở các truyền động có vận tốc cao, công suất truyền động nhỏ

Theo thông số của bộ truyền động cơ và tỷ số truyền của bộ truyền đai nên

ta làm phép so sánh hai loại đai là đai hình thang loại A và B đễ chọn loại thích

Đường kínhbánh đainhỏ (mm)

Chiều dàigiới hạn L(mm)

Đường kínhbánh đai nhỏ(mm)

Chiều dàigiới hạn L(mm)

Trang 20

b.Xác định thông số của bộ truyền đai thang A

- Chọn đường kính bánh đai nhỏ = 180 (bảng 4.13 trang 59)

+ Tính vận tốc đai:

v = = = 13,71 (m/s)Như vậy vận tốc đai tính toán nhỏ hơn vận tốc đai cho phép = 25 (m/s) (Đối với loại đai thang thường)

Theo công thức 4.2 trang 53 tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê Văn Uyển, ta có:

Kiểm nghiệm tuổi thọ dây đai: Theo công thức 4.15,trang 60 tài liệu

TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê văn Uyển:

i = = = 6,12 (v là vận tốc đai; l là chiều dài đai)

vậy i = 6,12 < imax = 10 (Thỏa đk)

Khoảng cách trục theo chiều dài tiêu chuẩn:

a = (công thức 4.6,trang 50 tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 “Trịnh Chất- Lêvăn Uyển”)

Trong đó: = ; =

Hay:

Trang 21

a =

 a = 525,75 (mm)

Kiểm tra điều kiện khoảng cách trục cần thỏa mãn:

0,55(d1 + d2) + h ≤ a ≤ 2(d1 + d2) (điều kiện 4.14 trang 60, tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 “Trịnh Chất’’Lê văn Uyển)

Ta có: 0,55(d1 + d2) +h = 402,99 (mm)

2(d1 + d2) = 1436,32(mm)

Vậy thỏa mãn điều kiện khoảng cách trục

- Tính góc ôm 1 trên bánh đai nhỏ theo công thức:

1 = 180o - (công thức 4.7 tr.54, tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 “Trinh Chất- Lê văn Uyển”)

+Pdc - Công suất trên trục bánh đai chủ động Pdc = 7,5 Kw ;

+ Kđ - Hệ số tải trọng ứng với trường hợp tải dao động vừa, quay 2 chiều tải trọng mở máy đến 150% tải trọng danh nghĩa (Bảng 4 7 - trang 55 -

TTTKHDĐCK tập1 “Trinh Chất- Lê văn Uyển”)

Ta chọn Kđ = 1,25 ;

+ [P0] - Công suất cho phép, tra bảng 4 19 - tr 62 - TTTKHDĐCK tập

1“Trinh Chất- Lê văn Uyển”)

Ta có: P0 = 3,37 kW

+ C : Hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm 1, tra bảng 4 15 -tr 61 -

TTTKHDĐCK tập 1“Trinh Chất- Lê văn Uyển”)

Ta có: C = 1 - 0,0025(180 - 1) khi 1 = 150…180o

C = 0,9 Ta chọn 0,92

Trang 22

+ Cl - Hệ số kể đến ảnh hưởng của chiều dài đai.

Với l/l0 = 2240/1700 = 1,32, tra bảng 4 16 - trang 61 - TTTKHDĐCK tập 1“Trinh Chất- Lê văn Uyển”)

d Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng trên các trục

Xác định lực căng theo co6ng thức: Fv = qm v2

Với qm - Khối lượng 1 mét chiều dài đai,( tra bảng 4 22 - tr 64 -

TTTKHDĐCK tập 1“Trinh Chất- Lê văn Uyển”), ta có: qm = 0,105 kg/m

Trang 23

 Fv = 0,105.(13,71)2 = 19,74 (N)

Xác định lực căng ban đầu(lực căng đai):

áp dụng công thức tính lực căng trên 1 đai:

F0 = + Fv =

 F0 = 213 (N)Lực tác dụng lên trục được tính theo công thức:

Fr = 2F0.z.sin

Fr =2.213.3.sin = 1205,33 (N)

b.Xác định thông số của bộ truyền đai thang B

- Chọn đường kính bánh đai nhỏ = 200 (bảng 4.13 trang 59)

+ Tính vận tốc đai:

v = = = 13,71 (m/s)Như vậy vận tốc đai tính toán nhỏ hơn vận tốc đai cho phép = 25 (m/s) (Đối với loại đai thang thường)

Theo công thức 4.2 trang 53 tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê Văn Uyển, ta có:

Kiểm nghiệm tuổi thọ dây đai: Theo công thức 4.15,trang 60 tài liệu

TTTKHDĐHCK tập 1 ‘Trịnh Chất’ Lê văn Uyển:

Trang 24

i = = = 5,484 (v là vận tốc đai; l là chiều dài đai)

vậy i = 5,484 < imax = 10 (Thỏa đk)

Khoảng cách trục theo chiều dài tiêu chuẩn:

a = (công thức 4.6,trang 50 tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 “Trịnh Chất- Lêvăn Uyển”)

Trong đó: = ; =

Hay:

a =

 a = 590,05(mm)

Kiểm tra điều kiện khoảng cách trục cần thỏa mãn:

0,55(d1 + d2) + h ≤ a ≤ 2(d1 + d2) (điều kiện 4.14 trang 60, tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 “Trịnh Chất’’Lê văn Uyển)

Ta có: 0,55(d1 + d2) +h = 452,378 (mm)

2(d1 + d2) = 1595,92(mm)

Vậy thỏa mãn điều kiện khoảng cách trục

- Tính góc ôm 1 trên bánh đai nhỏ theo công thức:

1 = 180o - (công thức 4.7 tr.54, tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 “Trinh Chất- Lê văn Uyển”)

1 = 141,56

Vậy 1 = 141,56>120o , góc ôm thỏa mãn điều kiện

c Xác định số đai

Áp dụng công thức 4 16 - tr 60 , tài liệu TTTKHDĐHCK tập 1 “Trinh Chất-

Lê văn Uyển”)

z =

Trong đó:

+Pdc - Công suất trên trục bánh đai chủ động Pdc = 7,5 Kw ;

+ Kđ - Hệ số tải trọng ứng với trường hợp tải dao động vừa, quay 2 chiều tải trọng mở máy đến 150% tải trọng danh nghĩa (Bảng 4 7 - trang 55 -

TTTKHDĐCK tập1 “Trinh Chất- Lê văn Uyển”)

Trang 25

Ta chọn Kđ = 1,25 ;

+ [P0] - Công suất cho phép, tra bảng 4 19 - tr 62 - TTTKHDĐCK tập

1“Trinh Chất- Lê văn Uyển”)

Ta có: P0 = 5,75 kW

+ C : Hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm 1, tra bảng 4 15 -tr 61 -

TTTKHDĐCK tập 1“Trinh Chất- Lê văn Uyển”)

Ta có: C = 1 - 0,0025(180 - 1) khi 1 = 150…180o

C = 0,9 Ta chọn 0,92

+ Cl - Hệ số kể đến ảnh hưởng của chiều dài đai

Với l/l0 = 2500/3750 = 0,67, tra bảng 4 16 - trang 59 - TTTKHDĐCK tập 1“Trinh Chất- Lê văn Uyển”)

Ta có: Cl = 0,89

+ Cu : Hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền, tra bảng 4 17 - tr 59 - TTTKHDĐCK tập 1“Trinh Chất- Lê văn Uyển”), với trường hợp u = 2,93, ta có: Cu = 1,135 ;

+Cz : Hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các dây đai với :

= = 1,35, tra bảng 4 18 - trang 61 - TTTKHDĐCK tập 1“Trịnh Chất- Lê văn Uyển”, ta chọn:Cz = 1

Thay các giá trị trên vào công thức, ta được:

Trang 26

da1 = d1 + 2h0 = 200 +2.5,7 = 211,4 (mm)

- Đường kính ngoài của bánh đai lớn là:

da2 = d2 + 2h0 = 597,96 + 2.5,7 = 609,36 (mm)

d Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục

Xác định lực căng theo công thức: Fv = qm v2

Với qm - Khối lượng 1 mét chiều dài đai,( tra bảng 4 22 - tr 64 -

TTTKHDĐCK tập 1“Trinh Chất- Lê văn Uyển”), ta có: qm = 0,3 kg/m

 Fv = 0,3.(13,71)2 = 56,39 (N)

Xác định lực căng ban đầu(lực căng đai):

áp dụng công thức tính lực căng trên 1 đai:

F0 = + Fv =

 F0 = 346,26 (N)Lực tác dụng lên trục được tính theo công thức:

Trang 27

Bánh đai nhỏ Bánh đai lớnĐường kính bánh đai D1 = 200 (mm) D2 = 597,96 (mm)Đường kính ngoài bánh đai Dn1 = 211,4 (mm) Dn2 = 609,36 (mm)

án dùng đai loại B

2 2 Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh.

2.2.1 Chọn vật liệu cho bánh răng cấp nhanh bánh răng nón răng thẳng.

Do hộp giảm tốc 2 cấp chị tải trọng trung bình, nên chọn vật liệu làm bánh răng có

độ rắn bề mặt răng HB < 350; tải trọng va đập nhẹ, thay đổi, bộ truyền bánh răngquay 2 chiều Đồng thời để tăng khả năng mài mòn của răng chọn độ rắn bánhrăng nhỏ lớn hơn độ rắn của bánh răng lớn khoảng 25 50 HB Chọn:

• Bánh răng nhỏ thép 35 thường hóa Tra (bảng 3-8 tr.40-41 tài liệu thiết kếchi tiết máy “ Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm”) ta có các thông sốcủa thép như sau:

Trang 28

+ Giới hạn bền kéo: σk = 460 N/mm2

+ Giới hạn chảy: σch = 230 N/mm2

+ Độ rắn HB = 140 190 ( chọn HB = 140)

2.2.2 Xác định ứng suất tiếp xúc, ứng suất uốn cho phép

➢ Ứng suất tiếp xúc cho phép:

+, – hệ số chu kì ứng suất tiếp xúc,tính theo (công thức 3-2 tr.42 tài liệu thiết kế chi tiết máy “ Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm”)

=

Với: – là số chu kì cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc

– là số chu kì tương đương

Bánh răng chịu tải trọng thay đổi, áp dụng (công thức 3-4 tr.42 tài liệu thiết kế chi tiết máy “ Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm”)

Ta có:

Ntd = 60u

Trong đó: ni – số vòng quay trong 1 phút của bánh răng thứ i

Ti – thời gian làm việc của máy

u – số lần ăn khớp của 1 bánh răng khi quay một vòng, u = 1

- Số chu kì tương đương của bánh răng lớn:

Trang 29

Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn:

[σ]N2tx = 2,6.140 = 364 N/mm2

➢ Ứng suất uốn cho phép

Vì phôi đúc, thép tôi cải thiện và thường hoá nên n ≈ 1,5 và hệ số tập trung ứng

suất chân răng Kσ = 1,8 ( thường hoá hoặc tôi cải thiện trang 42 tài liệu thiết kế chi tiết máy “ Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm”)

- Đối với thép σ-1 = (0,4 0,45)σbk , chọn = 0,4σbk

= 0,4.480 = 192 (N.)

= 0,4.460 = 184 (N

- Răng làm việc hai mặt ( răng chịu ứng suất thay đổi, đổi chiều) nên:

– hệ số chu kì ứng suất ,tính theo công thức:

= Với – là số chu kì cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc

Bánh răng chịu tải trọng thay đổi, áp dụng công thức (3-8 tr.44 tài liệu thiết kế chi tiết máy “ Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm”)

Ta có:

Ntd = 60uΣ

Trang 30

2.2.3 Tính chiều dài nón L

- Chọn sơ bộ hệ số tải trọng: = 1,3 ( trang 44 tài liệu thiết kế chi tiết máy “ Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm”)

2.2.5 Tính chính xác hệ số tải trọng K và chiều dài nón L

Hệ số tập trung tải trọng: K = Ktt.Kd (công thức 3-19 trang 47 tài liệu thiết kế chi tiết máy “ Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm”)

Trong đó: Ktt : Hệ số tập trung tải trọng; (công thức 3-20 trang 42 tài liệu thiết

kế chi tiết máy “ Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm”)

Trang 31

Kttb: Hệ số tập trung tải trọng khi bộ truyền không chạy mòn

Kd : Hệ số tải trọng động ; theo ( bảng 3-13 trang 48 tài liệu thiết kế chitiết máy “ Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm”)

2.2.6 Xác định mô đun, số răng và chiều rộng bánh răng

Vì đây là bánh răng nón răng thẳng nên ta tính mô đun pháp:

Trang 32

Theo công thức 3-35 trang 51 tài liệu thiết kế chi tiết máy “ Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm”

= 5,1: Mô đun pháp đo trên tiết diện trung bình

Z = 20 (răng): Số răng tương đương trên bánh

b =76 (mm), σu : Bề rộng và ứng suất tại chân răngTheo bảng (3-18 trang 52 tài liệu thiết kế chi tiết máy “ Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm”)

- Số răng tương đương của bánh răng nhỏ:

2.2.8 Kiểm nghiệm sức bền bánh răng khi chịu quá tải đột ngột

● Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải (công thức,3-43 trang

53 tài liệu thiết kế chi tiết máy “ Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm”)+ Bánh răng nhỏ

[σ]txqt1 = 2,5.[σ]Notx1 = 2,5.442 = 1105 (N/mm2)+ Bánh răng lớn

[σ]txqt2 = 2,5.[σ]Notx2 = 2,5.364 = 910 (N/mm2)

Trang 33

Áp dụng (công thức 3-15 trang 45 tài liệu thiết kế chi tiết máy “ Nguyễn TrọngHiệp – Nguyễn Văn Lẫm”)

⇒ σuqt2< [σ]uqt2 = 184 (N/mm2) thoả mãn

2.2.9 Các thông số hình học cơ bản của bộ truyền bánh răng nón răng

thẳng(nhanh)

Từ bảng 3-5trang 37 tài liệu thiết kế chi tiết máy “ Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm” ta có các thông số sau

• Mô đun pháp tuyến: ms = 6

• Số răng: Z1 = 20 răng; Z2 = 80 răng

• Chiều cao răng: h = ms = 6 (mm)

• Đường kính vòng đỉnh răng (khi chiều cao h=

Trang 34

• Đường kính vòng chân răng:

- Lực hướng tâm Pr1 = tgαo.cos= 2147,43.tg20.cos14 = 758,38 (N)

Bộ truyền bánh răng nón răng thẳng nên lực dọc trục:

Lực dọc trục Pa1 = 189,08 (N) Pa2 = 758,38 (N)Lực hướng tâm Pr1 = 758,38 (N) Pr = 189,08 (N)

Trang 35

2.3 Thiêt kế bộ truyền bánh răng cấp chậm.

2.3.2: Xác định ứng suất tiếp xúc, ứng suất uốn cho phép

● Ứng suất tiếp xúc cho phép:

Ta có : =

Trong đó: ứng suất tiếp xúc cho phép (N/).Khi bánh răng làm việc lâudài,phụ thuộc vào độ rắn Brinen HB hoặc độ rắn Rocoen HRC Lấy theo bảng 3-9tr.43 tài liệu thiết kế chi tiết máy “ Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm”)

+, – hệ số chu kì ứng suất tiếp xúc,tính theo công thức: =

Với: – là số chu kì cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc (bảng 3.9-TKCTM)– là số chu kì tương đương

Bánh răng chịu tải trọng thay đổi, áp dụng công thức (3-4 tr.42 tài liệu thiết

Ta có:

Ntd = 60u

Ntđ4 = 60.1.(.24000.41,38 = 55490580

Trang 36

- Số chu kì tương đương của bánh răng nhỏ:

• Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép:

[σ]tx =[σ]Notx.K’N ( công thức 3-1 tr.38 tài liệu thiết kế chi tiết máy “Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm”)

Theo bảng (3-9 trang 43) ta có [σ]Notx = 2,6 HB

Vậy ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ:

[σ]N3tx= 2,6.150 = 390 N/mm2Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn:

[σ]N4tx = 2,6.140 = 364 N/mm2

● Ứng suất uốn cho phép

Vì phôi đúc, thép thường hoá nên n ≈ 1,5 và hệ số tập trung ứng suất chân

răng Kσ = 1,8 ( thường hoá hoặc tôi cải thiện trang 44 tài liệu thiết kế chi tiết máy

“ Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm”)

Với: – là số chu kì cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc (bảng 3.9)

Bánh răng chịu tải trọng thay đổi, áp dụng công thức (3-4) ta có:

Ntd = 60u

Trang 37

n2 = 124,15 (vòng/ph) số vòng quay trong 1 phút của bánh răng bị dẫn

n = 6,7 (kW): công suất trên trục II

Trang 38

Trong đó: Ktt : Hệ số tập trung tải trọng; Ktt =

Kttb: Hệ số tập trung tải trọng khi bộ truyền không chạy mòn

Kd : Hệ số tải trọng động ; theo ( bảng 3-13 trang 48 tài liệuthiết kế chi tiết máy “ Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm”)

Chọn Kd = 1,1

• d = Ψ A = 0,3 = 0,6

• Chọn ổ trục đối xứng sát bánh răng theo ( bảng 3-12 trang 47 tài liệu thiết

2.3.6 Xác định mô đun, số răng và chiều rộng bánh răng.

Vì đây là bánh răng trụ răng thẳng nên ta tính mô đun pháp:

• Xác định mô đun : m = ( 0,01 ÷ 0,02).A

Trang 39

2.3.7 Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng.

Theo công thức (3-33 trang 51 tài liệu thiết kế chi tiết máy “ Nguyễn TrọngHiệp – Nguyễn Văn Lẫm”)

- Số răng tương đương của bánh răng nhỏ:

Trang 40

• ứng suất tại chân răng bánh răng lớn là:

σu4 = σu3 = 36,2 = 34,31 (N/mm2)

Ta thấy σu4< [σ]u4 =46,46 (N/mm2) ⇒ thoả mãn

2.3.8 Kiểm nghiệm sức bền bánh răng khi chịu quá tải đột ngột.

• Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải (công thức 3-43trang 53 tài liệu thiết kế chi tiết máy “ Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm”)

+ Bánh răng nhỏ

[σ]txqt3 = 2,5.[σ]Notx3 = 2,5.390 = 975 (N/mm2)+ Bánh răng lớn

[σ]txqt4 = 2,5.[σ]Notx4 = 2,5.364 = 910 (N/mm2)Với: σtxqt = == 210 (N/mm2)

ứng suất tiếp xúc quá tải nhỏ hơn ứng suất cho phép trên bánh răng nhỏ và bánh

⇒ σuqt2< [σ]uqt2 = 184 (N/mm2) Thoả mãn

2.3.9 Các thông số hình học cơ bản của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng.

Từ bảng 3-2trang 36 tài liệu thiết kế chi tiết máy “ Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm” ta có các thông số sau

• Mô đun pháp tuyến m = mn = 4

• Số răng: Z3 = 41 răng; Z4 = 123 răng

• Góc ăn khớp: αo = 20o

• Chiều rộng răng: b3 = 99 (mm)

b4 = 93 (mm)

• Đường kính vòng chia: dc3 = m.z3 = 4.41 = 164 (mm)

Định dạng
Số trang	84
Dung lượng	585,99 KB