BÀI TẬP LỚN MÔN, NGUYÊN LÝ,CHI TIẾT MÁY
BÀI TẬP LỚN MÔN NGUYÊN LÝ-CHI TIẾT MÁY GVHD: Thầy Đỗ Văn Hiến Nhóm Bài 1: 1) Chọn Động • Tính tốn Chọn hiệu suất: η đ=0,96 (Hiệu suất truyền đai) ηol=0,99 (Hiệu suất cặp ổ lăn) ηbr=0,97 (Hiệu suất cặp bánh răng) ηx=0,93 (Hiệu suất truyền xích) Dựa số liệu hiệu suất tuyền theo bảng 2.3 ( tài liệu “Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 1” tác giả Trịnh Chất Lê Văn Uyển) Ta có: η = ηđ×ηol3×ηbr×ηx=0,96×0,993×0.97×0,93=0,84 Cơng suất trục động điện: Pct= (Ft×v)/(1000×η) = (4000×1)/(1000×0,84) =4,76 (kW) Số vòng quay làm việc: nlv= (60000×v)/(π×D) = (60000×1)/(3,14×550) = 34,74 (vòng/phút) Chọn tỉ số truyền động: uđ=3,5 (bộ truyền đai), ugt=4 (hộp giảm tốc cấp), ux=3 (bộ truyền xích) Suy : ut = uđ×ugt×ux = 42 1 Ta có: nsb=nlv×ut= 34,74×42 = 1459 (vòng/phút) Theo bảng P1.3, phụ lục ; chọn động có nđb=1500 vòng/phút; ta dùng động K132M4 với Pđc= 5,5 kW, nđc = 1445 vòng/phút ; Tk/Tdn = 2> Tmm/T = 1,3 Kiểu động Công suất kW Vận tốc quay (vnnng/p h) η% Cos φ Ik/Idn Tk/Tdn Khối lượng kg K132M4 5,5 1445 86 0,86 5,9 72 • Tính tốn động học hệ dẫn động khí a) Xác định tỉ số truyền ut hệ dẫn động: ut = nđc/nlv = 1445/34,74 = 41,6 b) Phân tỉ số ut cho truyền: ut = un×uh Chọn uđ = 3,15 ;ux = ; suy : uh = ut/ un = ut/(uđ×ux)= 41,6/(3,15×3) = 4,4 c) Xác định cơng suất, momen số vòng quay trục : Công suất trục : P3 = Plv = 4(kW) P2 = P3/(ηol×ηx) = 4/(0,99×0,93) = 4,34 (kW) P1 = P2/(ηol×ηbr) = 4,34/(0,99×0,97) = 4,52 (kW) Pđc = P1/ (ηol×ηđ) =4,52/(0,99×0,96) = 4,76 (kW) Số vòng quay trục : n1 = nđc/uđ = 1445/3,15 = 459 (vòng/phút) n2 = n1/uh = 459/4,4 = 104 (vòng/phút) n3 = n2/ux = 104/3 = 35 (vòng/phút) Momen xoắn trục : T1 = (9,55×106×P1)/n1 = (9,55×106×4,52)/459 = 94044(Nmm) T2 = (9,55×106×P2)/n2= (9,55×106×4,34)/104 = 398529 (Nmm) 2 T3 = (9,55×106×P3)/n3= (9,55×106×4)/35 = 1091429(Nmm) Tđc = (9,55×106×Pđc)/n3= (9,55×106×4,76)/1445 = 31459(Nmm) d) Bảng kết tính tốn : Trục Thông số Công suất P, kW Tỉ số truyền u Số vòng quay n, vg/ph Momen xoắn T, Nmm Động I II III 4,76 4,52 4,34 3,15 4,4 1445 459 104 35 31459 94044 398529 1091429 2) Tính tốn thiết kế truyền động đai a) Bộ truyền đai dẹt • Chọn đai vải cao su • Xác định thông số truyền : Đường kính bánh đai nhỏ : d1 = (5,2…6,4)×3 = (5,2…6,4)×3= 164…202 (mm) Chọn d1 = 200 mm Vận tốc đai : v = (π×d1×n1)/60000 = (π×200×1445)/60000 =15,13 (m/s) Suy ra: đường kính bánh đai lớn d2= uđ×200×(1-ε)= 3,15×200×(1 -0,01) = 624(mm) • Chọn d2 = 640 mm Tỉ số truyền thực tế: ut = d2/(d1×(1- ε)) = 640/(200×(1-0,01)) = 3,23 Độ lệch tỉ số truyền: Δu = (ut -uđ)/uđ = 2,54% < 4% => chọn d2 = 640 mm Khong cỏch trc: a = (1,5ữ2)ì(d1+d2) = 1260ữ1680 (mm) => chọn a = 1500 mm Ta có chiều dài đai: 3 L = 2a + 0,5×π×(d1+d2) + (d2 –d1 )2 /4a=4352 (mm) Cộng thêm từ 100đến 400mm tùy theo cách nối đai Để nối đai ta tăng chiều dài đai L lên khoảng mm để nối đai Số vòng chạy đai: i = v/L = 15,13/4,352 = 3,48 (vòng/s) 1500 Lực vòng: Ft = (1000×Pđc)/v = (1000×4,76)/15,13 = 314,7(N) Theo bảng 4.8, nên dùng tỉ số δ/d1= 0,025 Suy ra: δ = d1/40 = 200/40 = (mm) Vậy dùng loại đai Б-800 khơng có lớp lót, trị số δ tiêu chuẩn δ = mm (số lớp 4) Ứng suất có ích cho phép: [σF] = [σF]0×Cα×Cv×C0 = 2,25×0,94×0,95×1 = 2,01 (MPa); truyền đặt nằm ngang, định kì điều chỉnh lực căng, chọn σ0=1,8 MPa, k1=2,5, k2=10; [σF]0 = 2,5 10×(5/200) = 2,25 MPa; Cα=0,94, Cv=0,95, C0=1 Chiều rộng b đai: b = (Ft×Kđ)/([σ]F×δ) = (314,7×1,25)/(2,01×5) = 39,14 (mm); với Kđ = 1,25 Chọn trị số tiêu chuẩn b = 40mm, lấy chiều bánh đai B = 50 mm Lực căng ban đầu: F0 = σ0×b×δ = 1,8×40×5 = 360 (N) Lực tác dụng lên trục: Fr = 2×F0×sin(α1/2) = 2×360×sin(1630/2) = 712,1 (N) 4 b) Bộ truyền đai thang • v= Chọn d1 = 160 mm(đai thang thường) πd1 n1 = 12,11 〈 v max = 25m / s 60000 Theo ct 4.2 Vơi ε = 0,02 , ⇒ d = ud1 (1 − ε ) = 3,15.160.(1 − 0,02) = 493,92 mm Ta chọn đường kinh chuân d2 = 500 mm ⇒ Ti sô truyên thưc tê : ⇒ ∆t = ut = d2 = 3,18 d (1 − ε ) u1 − u 100% = 0,95% u < 4% (Độ lệch ti sô truyên) Suy ra: thông sô đai thỏa • Chọn sơ khoang cách truc a : Theo bang 4.14: a = ⇒ a = 500 mm d2 l = 2a + 0,5π (d1 + d ) + ( d − d1 ) 4a = 2042 mm Chọn chiêu dai đai tiêu chuân : l = 2000 mm Sô vong chay đai 1s : a= i= v = 6,06 Hz l < 10 Hz λ + λ2 − 8∆2 λ = l − 0,5π (d 1+ d ) = 963 d − d1 ∆= = 170 Vơi λ + λ2 − 8∆2 a= = 449 α = 180 o − 57( d − d1 ) / a = 136o > 120 o • z= Xác đinh sô đai z : P1 k d [ P0 ]Cα Cl Cu C z α1 = 136 = >C α = 0,88 kd = 1,25 l = 1,2 ⇒ Cl = 1,04 l0 u = 3,15 ⇒ Cu = 1,14 [ P0 ] = 2,68 kW ⇒ Vơi : (v = 12,11 m / s; d1 = 160 mm) P1 = 1,77 ⇒ Cz = 0,97 [ P0 ] ⇒ z = 2,28 , chọn z = Trong đó: P1 : cơng suất truc bánh dẫn trường hợp chinh la công su ất động cơ, kW (Pđc = 4,76 kW) [P0] : công suất cho phép, kW xác đinh theo bang 4.19 kđ : hệ sô tai trọng động , theo bang 4.7 Cα - hệ sô kể đên anh hưởng góc ơm α Cl - hệ sơ kể đên anh hưởng chiêu dai đai, theo bang 4.16 va 4.19 Cu - hệ sô kể đên anh hưởng ti sô truyên, theo bang 4.17 Cz - hệ sô kể đên anh hưởng sư phân bô không đêu tai trọng cho dây đai, theo bang 4.18 6 • Xác đinh kich thươc chủ yêu bánh đai Chiêu rộng bánh đai B : B = ( z − 1) t + 2e = 44 mm ; vơi t = 19; e = 12,5 Đường kinh ngoai bánh đai : (h0 = 4,2) tra bang 4.21 D1 = d1 + 2h0 = 160 + 2×4,2 = 168,4 (mm) D2 = d2 + 2h0 = 500 + 2×4,2 = 508,4 (mm) • F0 = Xác đinh lưc căng ban đâu : 780 P1 k d + Fv = 244 N vCα z ; vơi Fv = q mV ( qm = 0,178) α Fr = F0 sin = 905 N • Đánh giá đai Để đam bao cho đai hoat động có lợi ( kha tai t ương đ ôi l ơn , không xay tượng trượt trơn va hiệu suất truyên động cao nh ất) , công suất bánh đai chủ động phai đam bao : P = Pđc ≤ (z×[P])/Kđ Vơi [P] = [P0]×Cα×C1×Cu×Cz = 2,68×0,88×1,04×1,14×0.97 = 2,7 Suy P = 4,76 ≤ (2,28×2.7)/1,25 = 4,92 Vậy truyên bánh đai thỏa • Tuổi thọ đai Lưc vong có ich : Ft = (1000× Pđc)/v1 = (1000×4,76)/12,11 = 393 (N) Hệ sô ma sát tương đương : Từ công thức = Suy f’ = ln = ln = 0,955 Hệ sô ma sát nhỏ để truyên không bi trượt trơn: f = f’×sin(γ/2) = 0,955×sin(36/2) = 0,295 7 Ứng suất lơn đai: σmax = σ0 + 0,5σt + σv + σu1 Vơi : - σ0 la ứng suất lưc căng ban đâu gây ra, σ0 = F0/(z× A1)= 244/(2×81) = 1,506(Mpa) - σt la ứng suất có ich : σt = Ft/(z×A1) = 393/(2×81) = 2,42 (Mpa) - σv la ứng suất lưc căng phu gây nên : σt = Fv/ A1 = p××10-6 = 1200××10- = 0,18 (Mpa) ( vơi p la khôi lượng riêng đai ) - σu1 la ứng suất n : σul = = 100× = 3,125 (Mpa) Vơi E la mơđun đan hồi đai , E = 100 (Mpa) => σmax = σ0 + 0,5σt + σv + σu1 = 1,506+ 0,5×2,42 + 0,18 + 3,125 = 5,921 (Mpa) Suy ra: Tuổi thọ đai : Lh = = = 6536,3 σr : giơi han mỏi đai thang , σr = Mpa m: chi sô mũ đường cong mỏi , đôi vơi đai thang m = i : sô lân uôn đai giây , i = v/l = 12,11/2 = 6.055 (lân/s) Thông số Đai dẹt Đai thang Đường kính bánh đai nhỏ d1, mm 200 160 Đường kính bánh đai lớn d2, mm 640 500 Chiều rộng bánh đai B, mm 50 44 Chiều dài đai L, mm 4352 2000 Số đai (chêm) z _ 46 × _ 712 905 Tiết diện đai b × δ (mm2) Lực tác dụng lên trục Fr ( N) 3) Tính tốn thiết kế truyền xích Các thơng sơ ban đâu: o P = PII = 4,34 (kW) o n1 = nII = 104 (vong/phút) o T=TII=398529 (Nmm) o u=ux= o β =90o a) Chọn loại xích Chọn xich ơng lăn b) Chọn số Vơi u = ta chọn sô đĩa xich nhỏ z1 = 25 > zmin = 17 19 Do đó, sơ đĩa xich lơn z2 = uz1 = 3.25 = 75 < zmax = 120 c) Bánh xích Pt < [P] Vơi Pt = P.k.kz.kn Ta có: chọn truyên thi nghiệm la trun xich tiêu chn, có sơ va vận tôc vong đĩa xich nhỏ z01 = 25, n01 = 50 vong/phút kz = z01/z1 = 25/25 = 1; kn = n01/n1 = 50/104 = 0,48 9 k = k0.ka.kđc.kbt.kđ.kc Ta có: o k0 – hệ sơ anh hưởng cách bô tri truyên: β =90 o => k0 = 1,25 o ka - hệ sô kể đên anh hưởng khang cách truc: chọn a = (3050)p => ka = o kđc – hệ sô kể đên kha điêu chinh lưc căng xich: chọn k đc = o kbt – hệ sô kể đên kể đên kha điêu kiện bôi trơn: k bt= 1,3 (bộ truyên lam việc môi trường có bui, chất lỏng bơi tr ơn đat u câu) o kđ – hệ sô tai trọng động: chọn kđ = 1,3 o kc – hệ sô kể đên chê độ lam việc: chọn k c = 1,25 (sô ca lam việc la ) k = 1,25.1.1.1,3.1,3.1,25= 2,64 Pt = P.k.kz.kn = 4,34.2,64.1.0,48 = 5,5 (kW) Tra bang 5.5 (1) vơi Pt = 5,5kW < [P]= 5,83 KW; n01 = 50 vong/phút, Bươc xich: p = 31,75 (mm) d) Xác định khoảng cách trục số mắt xích Chọn sơ bộ: a = 40.p = 40 31,75 = 1270 (mm) Sô mắt xich: X = 131,6 Chọn X = 132 Tinh lai khoang cách truc a: a’ = 0,25p ((X ) = 1481 mm 10 10 tương tự σH2=248,5 Tra bảng 5.11, ta được: vật liệu thép 45, đặc tính: tơi cải thiện g) Xác định lực tác dụng lên trục Fr = kx.Ft Với kx - hệ số kể đến lượng xích: β=90o, nên kx = 1,055 Fr = 1,05.3155 = 3312,75 (N) h) Tổng hợp thông số Thơng số Gía trị Loại xích Xích ống lăn Bước xích p (mm) Số mắt xích X Khoảng cách trục a (mm) Số đĩa xích nhỏ z1 25 Số đĩa xích lớn z2 75 Vật liệu đĩa xích 13 31,75 132 1476,5 Thép C45 Đường kính vòng chia đĩa xích nhỏ d1 (mm) 253 Đường kính vòng chia đĩa xích lớn d2 (mm) 758 Đường kính vòng đỉnh đĩa xích nhỏ da1 (mm) 267 Đường kính vòng đỉnh đĩa xích lớn da2 (mm) 773 Bán kính đáy r (mm) 9,62 Đường kính chân đĩa xích nhỏ df1 (mm) 234 13 Đường kính chân đĩa xích lớn df2 (mm) Lực tác dụng lên trục Fr (N) 739 3312,75 Câu 2: 14 14 1) Chọn động • Tính tốn : Xác định tải trọng tương đương: Công suất ứng với tải lớn nhất: P = (Ftv)/1000 = (4000× 1)/1000 = (kW) Cơng suất tương đương: Ptđ = P× Với 1,3 ; = ; = 0,8 ( T1=Tmm, T2=T, T3=T1 theo sơ đồ tải hình 0.2) Ta chọn t1=2(s) suy t2= 10(s), t3=8(s) Thay số vào công thức ta Ptđ = 4× =4,17 (kW) Xác định cơng suất cần thiết Chọn: �br = 0,96 (hiệu suất cặp bánh trụ che kín) �ol = 0,99 (hiệu suất cặp ổ lăn) �x = 0,93 (hiệu suất truyền xích để hở) �k = (hiệu suất khớp nối trục) Dựa số liệu hiệu suất tuyền theo bảng 2.3 ( tài liệu “Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 1” tác giả Trịnh Chất Lê Văn Uyển) 15 15 Ta có, hiệu suất tồn hệ thống: � = �br2×ol4×x×k = 0,962×0,994×0,93×1 = 0,823 Công suất cần thiết: Pct = Ptđ/� = 4,17/0,823 = 5,06 (kW) Số vòng quay xích tải làm việc: nlv = (60000×v)/(z×t) = (60000×1)/(20×130) = 23,08 (vòng/phút) Chọn tỉ số truyền sơ hệ thống: utsb= uhsb× uxsb= 25×5 = 125 Số vòng quay sơ trục đơng cơ: nsb = utsb × nlv = 23,08 × 125 = 2885 (vòng/phút) Chọn động có số vòng quay đồng nđb = 3000 vòng/phút (2p = 2), sử dụng động DK52-2 với nđc=2900 vòng/phút, Pđc = kW Dựa vào bảng P 1.2 Các thông số kỹ thuật đông điện DK, ta có bảng sau: Kiểu động Cơng suất kW Vận tốc quay vg/pht DK52-2 2900 Momen vô-lăng rô-to GD2 kgm2 0,17 Tk/Tđn Tmax/Tđn Cos φ Khối lượng kg 1,7 2,5 0,89 104 2) Tính tốn động học hệ dẫn động a) Tính lại tỉ số truyền u hệ dẫn động: u = nđc/nlv = 2900/23,08 = 125,6 b) Phân phối tỉ số truyền hệ dẫn động u cho truyền : u = un×uh Với : un - tỉ số truyền truyền xích uh - tỉ số truyền hộp giảm tốc cấp Chọn un = => uh = u/un = 125,6/3 = 41,87 uh = u1×u2 (u1 , u2 tỉ số truyền cấp nhanh cấp chậm) 16 16 Đối với hộp giảm tốc cấp, để thống hóa tối đa vỏ hộp tạo lợi nhuận cho việc gia công vỏ hộp, chọn θ = , aw2/aw1 = 1,58 u1 : u1 = 17,39 u2 = uh/u1 = 41,87/17,39 = 2,41 c) Xác định công suất, momen số vòng quay trục : Công suất trục : P4 = Ptđ=4,17 P3 = P4/(η ol×η x) = 4,17/(0,99×0,93) = 4,53 (kW) P2 = P3/(η ol×η br) = 4,53/(0,99×0,96) = 4,76 (kW) P1 = P2/(η ol×η br) = 4,76/(0,99×0,96) = 5,01 (kW) Pđc= P1/( ηol x ηkn) = 5,01/(0,99) =5,06 (kW) Số vòng quay trục : n1 = nđc = 2900 (vòng/phút) n2 = n1/u1 = 2900/17,39 = 167 (vòng/phút) n3 = n2/u2 = 167/2,4 = 70 (vòng/phút) n4 = n3/ux = 70/3 = 23 (vòng/phút) Momen xoắn trục : T1 = (9,55×106×P1)/n1 = (9,55×106×5,01)/2900 = 17947,4(Nmm) T2 = (9,55×106×P2)/n2 = (9,55×106×4,76)/167 = 296221,6(Nmm) T3 = (9,55×106×P3)/n3 = (9,55×106×4,53)/70 = 671228,6(Nmm) T4 = (9,55×106×P4)/n4 = (9,55×106×4,17)/23 = 1880934,8(Nmm) Bảng kết tính tốn : 17 17 Trục động Thông số Công suất P, kW Tỉ số truyền u Số vòng quay n, vg/ph Momen xoắn T, Nmm 5,06 I II III IV 5,01 4,76 4,53 4,17 2900 17,39 2900 167 2,4 70 23 3) Tính tốn thiết kế truyền xích Các thơng sơ ban đâu: o P = PIII = 4,92 (kW) o n1 = nIII = 70 (vong/phút) o T=TIII = 671228,6 (Nmm) o u=ux= o β = 900 a) Chọn loại xích Chọn xich ông lăn b) Chọn số Vơi u = ta chọn sô đĩa xich nhỏ z1 = 25 > zmin = 17 19 Do đó, sô đĩa xich lơn z2 = uz1 = 3.25 = 75 < zmax = 120 c) Bánh xích Pt < [P] Vơi Pt = P.k.kz.kn Ta có: chọn truyên thi nghiệm la truyên xich tiêu chuân, có sơ va vận tơc vong đĩa xich nhỏ z01 = 25, n01 = 200 vong/phút kz = z01/z1 = 25/25 = 1; kn = n01/n1 = 200/104 = 1,92 18 18 k = k0.ka.kđc.kbt.kđ.kc Ta có: o k0 – hệ sô anh hưởng cách bô tri truyên: β = 90 => k0 = 1,25 o ka - hệ sô kể đên anh hưởng khang cách truc: chọn a = (3050)p => ka = o kđc – hệ sô kể đên kha điêu chinh lưc căng xich: chọn k đc = o kbt – hệ sô kể đên kể đên kha điêu kiện bôi trơn: k bt= 1,3 (bộ trun lam việc mơi trường có bui, chất lỏng bôi tr ơn đat yêu câu) o kđ – hệ sô tai trọng động: chọn kđ = 1,35 o kc – hệ sô kể đên chê độ lam việc: chọn k c = 1,25 (sô ca lam việc la 2) k = 1,25.1.1.1,3.1,35.1,25 = 2,74 Pt = P.k.kz.kn = 4,39.2,74.1.1,92 = 23,09 (kW) Tra bang 5.5 (1) vơi Pt = 23,09 kW < [P]; n01 = 200 vong/phút, ta o Bươc xich: p = 38,1 (mm) o Đường kinh chôt: dc = 11,12 (mm) o Chiêu dai ông: B = 35,46 (mm) o Công suất cho phép [P] =34,8 (kW) d) Xác định khoảng cách trục số mắt xích Chọn sơ bộ: a = 45.p = 45 38,1 = 1714,5 (mm) Sô mắt xich: X = 141,41 Chọn X = 142 Tinh lai khoang cách truc a: a’ = 0,25p{X} = 1970 (mm) 19 19 Để xich không căng, cân giam lượng: Δa = 0,003a’ = 0,003.1970 = 5,91 (mm) Suy ra: a = a’ – Δa = 1970 - 5,9 = 1964,09 (mm) Sô lân va đập xich: tra bang 5.9 vơi p =38,1( mm) Sô lân va đập xich cho phép [i] = 20 i= (z1.n1)/(15.X) = (25.70)/(15.142) = 0,82 < [i] = 20 e) Kiểm nghiệm xích độ bền: S = Q/(kđ.Ft + F0 + Fv) [S] o Q – tai hỏng: tra bang 5.2 vơi p = 38,1 mm Q = 127.103 N ; khôi lượng 1m xich: q = 5,5 kg o Kđ – hệ sô tai động: chê độ lam việc trung bình k đ = 1,2 o Ft – lưc vong: Ft = (1000.P)/v = (1000.P.60000)/(z1.p.n1) = 4427,45 (N) o Fv – lưc căng lưc ly tâm gây ra: Fv = q.v2 = q[(z1.p.n1)/60000]2 = 6,79 (N) o F0 –lưc trọng lượng nhánh xich bi động gây ra: F = 9,81.kf.q.a Vơi kf – hệ sô phu thuộc độ võng xich: β = 90 nên kf = F0 = 9,81.1.5,5.1,7145 = 92,5 (N) [S] hệ sô an toan cho phép, tra bang 5.10, vơi p = 38,1 mm ta đ ược [S] = 8,5 S = 127.103/(1,2.4427,45 + 92, 5+ 6,79) = 23,11 > [S] = 8,5 Thỏa mãn f) Xác định thống số đĩa xích Đường kinh vong chia: d1 = p/sin(180/z1) = 38,1/sin(180/25) = 304 (mm) d2 = p/sin(180/z2) = 38,1/sin(180/75) = 910 (mm) Đường kinh đinh răng: 20 20 da1 = p[0,5 + cotg(π/z1)] = 38,1[0,5 + cotg(π/25)] = 320,6 (mm) da2 = p[0,5 + cotg(π/z2)] = 38,1[0,5 + cotg(π/75)] = 928,1 (mm) Bán kinh đáy răng: r = 0,5025.d’1 + 0,05 = 0,5025.25,4 + 0,05 = 12,8 ; v d’ = 25,4 – tra bang 5.2 Đường kinh chân răng: df1 = d1 – 2r = 278,4 (mm) df2 = d2 – 2r = 884,4 (mm) Kiểm nghiệm vê độ bên tiêp xúc: σH1 = 0,47 Trong đó: o kđ = 1,2 o A: diện tích lề: tra bảng 5.12 ta A = 394 (mm2 ) o kr- hệ số ảnh hưởng đĩa xích: kr = 0,42 (z1 = 25) o Kđ – hệ số phân bố tải dãy xích: có dãy nên Kđ = o Fvđ – lực đập m dãy xích: m = Fvđ = 13.10-7 n1.p3.m = 13.10-7 25.38,13.1 = 7,5 (N) o E- mô-đun đàn hồi: E=2E1E2/(E1 +E2) = 2,1.105 (MPa), E1 = E2 =2,1.105 MPa, đĩa xích làm thép σH1 = 397,2 (MPa) 21 21 Tra bảng 5.11, ta được: vật liệu thép C45, đặc tính: tơi cải thiện g) Xác định lực tác dụng lên trục Fr = kx.Ft Với kx - hệ số kể đến lượng xích: β=900 nên kx = 1,05 Fr = 1,05.2659 = 2791,95 (N) h) Tổng hợp thông số Thơng số Gía trị Loại xích Xích ống lăn Bước xích p (mm) 38,1 Số mắt xích X 142 Khoảng cách trục a (mm) Số đĩa xích nhỏ z1 25 Số đĩa xích lớn z2 75 Vật liệu đĩa xích 22 1714,5 Thép C45 Đường kính vòng chia đĩa xích nhỏ d1 (mm) 304 Đường kính vòng chia đĩa xích lớn d2 (mm) 910 Đường kính vòng đỉnh đĩa xích nhỏ da1 (mm) 320,6 Đường kính vòng đỉnh đĩa xích lớn da2 (mm) 928,1 Bán kính đáy r (mm) 12,8 Đường kính chân đĩa xích nhỏ df1 (mm) 278,4 Đường kính chân đĩa xích lớn df2 (mm) 884,4 22 Lực tác dụng lên truc Fr (N) 2791,95 4) Tinh toán thiêt kê truyên bánh hộp giam tôc Các thông sô ban đâu: P1 = PI = 5,45 kW n1 = 2900 vong/phút uh = 41,87 Thời gian sử dung: y = (năm) = 43824 (gi ờ) Do khơng có yêu câu đặc biệt va theo quan điểm thông hóa, chọn vật vật cấp bánh sau, cu thể (bang 6.1): Bánh nhỏ: thép 45 tơi cai thiện đat độ rắn HBC 241…285, có σb1 = 850 MPa, σch1 = 580 MPa Bánh lơn: thép 45 tơi cai thiện đat độ rắn HBC 192…240, có σb1 = 750 MPa, σch1 = 450 MPa Phân ti sô truyên uh = 41,87, ta Ti sô truyên cấp nhanh u1 = 17,39 Ti sô truyên cấp chậm u2 = 2,41 Xác đinh ứng suất cho phép: Theo bang 6.2, vơi thép 45 cai thiện, đat độ rắn HB 180…350 Chọn độ rắn bánh nhỏ HB1 = 245; độ rắn bánh lơn HB2 = 230, ta được: Ta có: NHO = ; nên: NHO1 = 30.2452,4 = 1,6.107 ; NHO2 = 30.2302,4 = 1,39.107 23 23 Mặt khác : NHE = 60cΣ(Ti/Tmax)3niti NHE2= 60c.n1/u1ΣTiΣ(Ti/Tmax)3.ti/Σti = 60.1.2900/17,39.43824 (13.0,5+0,83.0,4) = 3,09.108 > NHO2 KHL2 = Suy NHE1 > NHO1 nên KHL1 = Như vậy, sơ xác đinh được: [σH] = [σH]1 = 560.1/1,1 = 509 MPa [σH]2 = 530.1/1,1 = 481,8 MPa Vơi cấp nhanh sử dung nghiêng, ta có: [σH] = ([σH]1 + [σH]2)/2 = (509+481,8)/2 = 495,4 MPa NFO = 4.106 nên KFL2 = ; tương tư KFL1 = Suy ra, vơi truyên quay chiêu KFC = : [σF] = [σF1] = 441.1.1/1,75 = 252MPa [σF2] = 414.1.1/1,75 = 236,5 MPa Ứng suất tai cho phép: [σF]max = 2,8σch2 = 2,8.450 = 1260 MPa [σF1]max = 0,8σch1 = 0,8.580 = 464 MPa [σF2]max = 0,8 σch2 = 0,8.450= 360 MPa a) Tinh toán cấp nhanh: Bộ truyên bánh tru nghiêng Xác đinh sơ khoang cách truc: aw1= Ka(u1+1) = 43(17,39 + 1) =199,76 (mm) 24 24 Trong đó: theo bang 6.6 chọn ψba = 0,3 ; vơi nghiêng Ka = 43 (bang 6.5), ψbd = 0,5 ψba(u+1) = 0,5.0,3(5,45+1) = 0,9675 nên chọn KHβ = 1,15 (sơ đồ 3); T1 = 17947,4 (N.mm ) Chọn aw1 = 200 mm b) Xác đinh thông sô ăn khơp Ta có: m = (0,01…0,02)aw = (0,01…0,02).200 = 2…4 (mm) Theo bang 6.8, chọn mô đun pháp m = 2,5 mm Chọn sơ β = 200 , cos β = 0,9397 , theo sơ bánh nhỏ: z1=2aw cos β/[m(u+1)] = 2.200.0,9397/[2,5(17,39+1)] = 8,17 Lấy z1 = Sô bánh lơn: z2 = uz1 = 17,39.8 = 139,12 Lấy z2= 139 Suy ra, ti sô truyên thưc um = 139/8 = 17,375 Cosβ = m(z1+z2)/(2aw) = 2,5(8+139)/(2.200) = 0,91875 Vậy β = 23,26 = 230 15’ c) Kiểm nghiệm vê độ bên tiêp xúc Ứng suất tiêp xúc mặt lam việc: σH = ZMZHZε Theo bang 6.5, ZM = 274MPa Ta có: tg βb = cosαttg β = cos(21,61)tg(23,26) = 0,4 => βb = 21,80 Vơi αt = αtw = arctg(tgα/cosβ) = arctg(tg20/0,91875) = 21,61 Suy ra: ZH = =1,647 Mặt khác: = 0,3.200.sin 23,26/(π.2,5) = 3,02 Do đó: Trong đó: cos 23,26 = 1,27 25 25 Đường kinh vong lăn bánh nhỏ: dw1 = 2aw/(um +1) = 2.200/(17,375+1) = 21,77 Ta có: v = π dw1n1/60000 = π.21,77.2900/60000 = 3,31 (m/s) Vơi v = 3,31 m/s ; theo bang 6.13 dùng cấp sô chinh 9; theo bang 6.14 v v=3,31 m/s NHO2 KHL2... 23 ,26 /(π .2, 5) = 3, 02 Do đó: Trong đó: cos 23 ,26 = 1 ,27 25 25 Đường kinh vong lăn bánh nhỏ: dw1 = 2aw/(um +1) = 2. 200/(17,375+1) = 21 ,77 Ta có: v = π dw1n1/60000 = π .21 ,77 .29 00/60000 = 3,31 (m/s)... z1 = Sô bánh lơn: z2 = uz1 = 17,39.8 = 139, 12 Lấy z2= 139 Suy ra, ti sô truyên thưc um = 139/8 = 17,375 Cosβ = m(z1+z2)/(2aw) = 2, 5(8+139)/ (2. 200) = 0,91875 Vậy β = 23 ,26 = 23 0 15’ c) Kiểm nghiệm