Nội dung của đồ án bao gồm 3 phần với các nội dung: hộp giảm tốc khai triển bánh răng trụ; thiết kế hộp giảm tốc hai cấp bánh răng côn - trụ; phụ lục bảng các thông số nội suy.
ĐAI HOC QUÔC GIA HA NÔI ̣ ̣ ́ ̀ ̣ TRƯƠNG ĐAI HOC CÔNG NGHÊ ̀ ̣ ̣ ̣ ĐỒ ÁN MƠN HỌC Cơ sở Thiêt kê may ́ ́ ́ TRUYỀN DẪN BÁNH RĂNG GVHD: Cơ Vu Thi Thuy Anh ̃ ̣ ̀ Nhom sinh viên th ́ ực hiên: ̣ Phan Minh Tân Đô Văn Tai ̃ ̀ Vu Văn Phu ̃ ́ Lê Hông Quân ̀ Pham Đ ̣ ưc Viêt ́ ̣ Ha Nơi, 04/2013 ̀ ̣ LỜI NĨI ĐẦU Mơn học Cơ sở Thiết kế máy đóng vai trò quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về cấu tạo ,ngun lý làm việc và phương pháp tính tốn thiết kế các chi tiết, các thiết bị phục vụ cho các máy móc ngành cơng nghiệp, nơng nghiệp, giao thơng vận tải. Đồ án Cơ sở Thiết Kế Máy 1 Đồ án mơn học có sự kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết với thực nghiệm. Lí thuyết tính tốn các chi tiết máy được xây dựng trên cơ sở những kiến thức về tốn học, vật lí, cơ học lí thuyết, ngun lý máy, sức bền vật liệu v.v…,được xác minh và hồn thiện qua thí nghiệm và thực tiễn sản xuất Đồ án mơn học là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên theo học nghành cơ khí. Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức cơ bản về cấu tạo, ngun lý làm việc và phương pháp tính tốn thiết kế các chi tiết có cơng dụng chung ,nhằm bồi dưỡng cho sinh viên khả năng giải quyết những vấn đề tính tốn và thiết kế các chi tiết máy ,làm cơ sở để vận dụng vào việc thiết kế máy Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của Cơ Vũ Thị Thùy Anh trong bộ mơn, đến nay đồ án mơn học của chúng em đã hồn thành. Tuy nhiên do lần đầu làm quen với cơng việc tính tốn thiết kế máy cũng như hiểu biết còn hạn hẹp cho nên dù đã rất cố gắng tham khảo các tài liệu và bài giảng của các mơn có liên quan song bài làm của chúng em khơng thể tránh khỏi những sai sót. Kính mong nhận được sự giúp đỡ nhiều hơn nữa của các thầy cơ trong bộ mơn để chúng em ngày càng tiến Chúng em xin chân thành cảm ơn Cơ Vũ Thị Thùy Anh đã giúp đỡ chúng em hồn thành đồ án này ! MỤC LỤC PHẦN I - HỘP GIẢM TỐC KHAI TRIỂN BÁNH RĂNG TRỤ A – TÍNH BỘ TRUYỀN CẤP NHANH BÁNH RĂNG TRỤ, RĂNG NGHIÊNG B – TÍNH BỘ TRUYỀN CẤP CHẬM BÁNH TRỤ, RĂNG THẲNG PHẦN II - THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC HAI CẤP BÁNH RĂNG CÔN - TRỤ A - BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CÔN RĂNG THẲNG B - BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG PHẦN III – PHỤ LỤC_BẢNG CÁC THÔNG SỐ NỘI SUY Đồ án Cơ sở Thiết Kế Máy 2 Môt sô ki hiêu đ ̣ ́ ́ ̣ ược sử dung: ̣ σ H σ F [σ H] [σ F] σ OHlim σ OFlim m aw d1, d2 z1, z2 KHα, KFα Ưng suât tiêp xuc ́ ́ ́ ́ Ưng suât uôn ́ ́ ́ Ưng suât tiêp xuc cho phep ́ ́ ́ ́ ́ Ưng suât uôn cho phep ́ ́ ́ ́ Giơi han moi tiêp xuc` ́ ̣ ̉ ́ ́ Giơi han moi uôn ́ ̣ ̉ ́ Môđun banh răng tru thăng ́ ̣ ̉ Khoang cach truc ̉ ́ ̣ Đương kinh vong chia banh dân va banh bi dân ̀ ́ ̀ ́ ̃ ̀ ́ ̣ ̃ Sô banh răng dân va banh bi dân ́ ́ ̃ ̀ ́ ̣ ̃ Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp KHβ, KFβ Hê sô tâp trung t ̣ ́ ̣ ải trong ̣ KHV, KFV Hê sô tai trong đông ̣ ́ ̉ ̣ ̣ Đồ án Cơ sở Thiết Kế Máy 3 ψ ba, ψ bd Hê sô chiêu rông vanh răng banh tru ̣ ́ ̀ ̣ ̀ ́ ̣ KH/ KF Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc/uốn β Goc nghiêng răng ́ sH, sF Hê sơ an toan khi tinh ̣ ́ ̀ ́ ưng suât tiêp xuc ́ ́ ́ ́ єα, єβ Hê sô trung kh ̣ ́ ̀ ơp ngang, doc ́ ̣ αω Goc ăn kh ́ ớp de Đường kính vòng chia ngồi dm Đường kính vòng chia trung bình me Mơđun vòng chia ngồi mm Mơ đun vòng chia trung bình Re Chiều dài cơn ngồi Rm Chiều dài cơn trung bình b Chiều rộng vành răng KR Hệ số phụ thuộc bánh răng và loại bánh răng Kbe Hệ số chiều rộng vành răng Yβ Hệ số kể đến độ nghiêng của răng YF Hệ số dạng răng Phần I HÔP GIAM TÔC KHAI TRIÊN BANH RĂNG TRU ̣ ̉ ́ ̉ ́ ̣ QUY TRINH TINH TOAN CHUNG ̀ ́ ́ Chon vât liêu ̣ ̣ ̣ Xac đinh ́ ̣ Ưng suât tiêp xuc cho phep ́ ́ ́ ́ ́ Xac đinh ́ ̣ Ưng suât uôn cho phep ́ ́ ́ ́ Xac đinh ́ ̣ Ưng suât qua tai cho phep ́ ́ ́ ̉ ́ Chon hê sô chiêu rông vanh răng ̣ ̣ ́ ̀ ̣ ̀ Xac đinh khoang cach truc ́ ̣ ̉ ́ ̣ Đồ án Cơ sở Thiết Kế Máy 4 Mođun răng Xac đinh sô răng môi banh, goc nghiêng răng ́ ̣ ́ ̃ ́ ́ Tinh toan lai ti sô truyên ́ ́ ̣ ̉ ́ ̀ Xac đinh cac thông sô hinh hoc cua bô truyên ́ ̣ ́ ́ ̀ ̣ ̉ ̣ ̀ Tinh vân tôc vong ,chon câp chinh xac ́ ̣ ́ ̀ ̣ ́ ́ ́ Tinh l ́ ực tac dung lên bô truyên ́ ̣ ̣ ̀ Hê sô dang răng ̣ ́ ̣ Kiêm nghiêm ̉ ̣ Ưng suât tiêp xuc ́ ́ ́ ́ Kiêm nghiêm ̉ ̣ Ưng suât uôn ́ ́ ́ 16 Kiểm nghiệm răng về quá tải 17 Bảng các thông số của bộ truyền 10 11 12 13 14 15 Đồ án Cơ sở Thiết Kế Máy 5 Tinh bô truyên banh răng trong hôp giam tôc khai triên banh răng ́ ̣ ̀ ́ ̣ ̉ ́ ̉ ́ tru v ̣ ơi cac sô liêu cho nh ́ ́ ́ ̣ ư sau: Công suât đông c ́ ̣ ơ: Sô vong quay đông c ́ ̀ ̣ ơ: Thơi gian s ̀ ử dung: ̣ Tai trong thay đôi theo bâc: ̉ ̣ ̉ ̣ Thơi gian: ̀ Phân ti sô truyên: ̉ ́ ̀ Bo qua ma sat trên bô truyên ̉ ́ ̣ ̀ P=5,7 KW n1=960 vong/phut ̀ ́ L= 12000h T1=T; T2=0,6T; T3=0,4T t1=0,3tck; t2=0,3tck; t3=0,4tck uh= 20 , vơi ́ λc3 = 1,3 Xác định mômen xoắn: T1 = 9,55.106 = 9,55.106.5,7/960 =56703Nmm Tim ti sô truyên cho t ̀ ̉ ́ ̀ ừng câp: ́ u1 : Tỉ số truyền của cặp bánh răng trụ nghiêng (cấp nhanh) u2 : Tỉ số truyền của cặp bánh răng trụ thẳng (cấp chậm) Ta co: ́ λc3 = 1 1,3 = 1 1,3.u15+ 1,3.u14 400u1 400.20 = 0 u1 ~ 5,75 u2 = uh / u1 = 20/5,75 ~ 3,48 1/ Chon vât liêu cho banh dân, banh bi dân cho c ̣ ̣ ̣ ́ ̃ ́ ̣ ̃ ả 2 cấp Thep C45 tôi cai thiên ́ ̉ ̣ Banh dân: ́ ̃ HB1=245; σb1=850Mpa; σch1= 580Mpa Banh bi dân: ́ ̣ ̃ HB2=230; σb2=750Mpa; σch2= 450Mpa 2/ Xac đinh ́ ̣ ưng suât tiêp xuc cho phép ́ ́ ́ ́ Sô chu ki lam viêc c ́ ̀ ̀ ̣ ơ sở: NHO1 =30.HB12,4 =30.2452,4=16,3.106 chu kì NHO2 =30.HB22,4 =30.2302,4 =14.106 chu kì Vi ̀tai trong thay đôi theo bâc ̉ ̣ ̉ ̣ =>Sô chu ki lam viêc t ́ ̀ ̀ ̣ ương đương: Đồ án Cơ sở Thiết Kế Máy 6 NHE1 =60c∑(Ti/Tmax)3 niti =60.1.960[(T1/T)3t1 +(T2/T)3t2 +(T3/T )3t3] =60.960[ t1 +(0.8T/T)3t2+(0.5T/T)3t3] =60.960[0,3+0,83.0,3 +0,53.0,4].12000 =348.106 chu kì NHE2 = NHE1/u1 =348.106/3,48 =100.106 chu kì Vi N ̀ HE1>NHO1; NHE2>NH02 =>KHL1= KHL2=1; Theo bang 6.13, gi ̉ ơi han moi tiêp xuc xac đinh nh ́ ̣ ̉ ́ ́ ́ ̣ ư sau: σ OHlim=2.HB+70 => σOH1lim=2.245+70=2.245+70=560MPa σOH2lim=2.230+70=2.230+70=530Mpa Ứng suât tiêp xuc cho phep đ ́ ́ ́ ́ ược tinh theo công th ́ ức: [σ H] = σ OHlim.KHL/SH Vi thep tôi cai thiên: S ̀ ́ ̉ ̣ ̣ ́ ̀ H=1,1 (Hê sô an toan) + Banh dân: [ ́ ̃ σH1]= σOH1lim = 560.= 509,1 Mpa + Banh bi dân: [ ́ ̣ ̃ σH2]= σOH2lim= 530.= 481,8 Mpa Đối với cấp nhanh, bánh trụ ,răng nghiêng: Ứng st tiêp xuc cho phep đ ́ ́ ́ ́ ược tính theo cơng thức: [σ H]= 0,5.([σ H1]+ [σ H2]) = 495,45 MPa Đối với cấp chậm, bánh trụ, răng thẳng Vi ̀[σH2] Chon ̣ ưng suât tiêp xuc cho phep: ́ ́ ́ ́ ́ [σ H] = 481,8 Mpa 3/ Xac đinh ́ ̣ ưng suât uôn cho phep ́ ́ ́ ́ Sô chu ki lam viêc c ́ ̀ ̀ ̣ ơ sở: NFO1 = NFO2 =5.106 chu kì =>Sô chu ki lam viêc t ́ ̀ ̀ ̣ ương đương: Đồ án Cơ sở Thiết Kế Máy 7 NFE1=60c.n1∑(Ti/Tmax)6niti =60.960(0,3+0,86.0,3+0,56.0,4)12000=266.106 chu kì NFE2=NFE1/u1=76,4.106 chu ky ̀ Vi N ̀ FE1>NFO1; NFE2>NF02 =>KFL1= KFL2=1 Theo bang 6.13, gi ̉ ơi han moi uôn xac đinh nh ́ ̣ ̉ ́ ́ ̣ ư sau: σ OFlim=1.8HB => σOF1lim=1,8.245=441 MPa σOF2lim=1,8.230=414 Mpa Ưng suât uôn cho phep: ́ ́ ́ ́ [σ F] =σ Flim.KFL/SF Chon S ̣ F= 2 Ta co: ́ [σF1] =σF1lim.KFL1/SF = 441/2= 220,5 MPa [σF2] =σF2lim.KFL2/SF = 414/2= 207 Mpa 4/ Ưng suât qua tai cho phep ́ ́ ́ ̉ ́ [σH]max=2,8. σch2=2,8.450=1260 Mpa; [σF1]max=0,8 σch1=0,8.580=464 Mpa [σF2]max=0,8 σch2=0,8.450=360 Mpa Đồ án Cơ sở Thiết Kế Máy 8 A – TINH BÔ TRUYÊN CÂP NHANH BANH RĂNG TRU, RĂNG NGHIÊNG ́ ̣ ̀ ́ ́ ̣ 5/Chon hê sô chiêu rông vanh răng ̣ ̣ ́ ̀ ̣ ̀ Do banh răng năm đôi x ́ ̀ ́ ứng ở cac ô truc nên ́ ̉ ̣ ψba=0,3 0,5. Chon ψ ̣ ba=0,4 Khi đo: ́ ψbd= ψba(u1+1)/2=0,4.(5,75+1)/2=1,35 Tư bang 6.4, chon đ ̀ ̉ ̣ ược: KHβ=1,07; KFβ=1,13 6/ Xac đinh khoang cach truc ́ ̣ ̉ ́ ̣ aw = 43(u1+1) = 43.(5,75+1). = 138 mm Theo tiêu chuân, ̉ chon ̣ aw=150 mm 7/ Mođun răng m = ( 0,01 0,02 ) a = 1,5 3 (mm) Theo tiêu chuân̉ , chon ̣ m=2,5 mm 8/ Xac đinh sô răng môi banh, goc nghiêng răng ́ ̣ ́ ̃ ́ ́ Tư điêu kiên 8 ̀ ̀ ̣ o =