Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC 1, Xác định công suất động cơ : 4 2. Chọn động cơ: 5 Phần II: Thiết kế các chi tiết truyền động 7 2.1. Thiết kế các bộ truyền ngoàibộ truyền xích 8 2.1.1 Các thông số của trục thứ cấp của hộp giảm tốc 8 1.2Kiểm nghiệm xích về độ bền 9 1.3. Tính các thông số của đĩa xích 10 1.4Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích 10 1.5Lực tác dụng lên trục : 10 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG CÔN TRỤ HAI CẤP 11 2.1) Chọn vật liệu cho bộ truyền bánh răng 11 2.2) Xác định ứng suất cho phép 11 3. Tính toán bộ truyền cấp nhanh (BR trụ răng nghiêng): 13 3.1. Xác định sơ bộ khoảng cách aw: 13 3.2.Xác định các thông số ăn khớp: 14 4. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc: 15 5. Kiểm nghiệm vể độ bền uốn: 17 6.Kiểm nghiệm răng về quá tải: 20 7. Các thông số và kích thước bộ truyền cấp nhanh: 21 II. Bộ truyền cấp chậm 22 1. Xác định các thông số cơ bản của bộ: 22 1.1.Xác định sơ bộ khoảng cách trục aw: 22 1.2. Xác định các thông số ăn khớp: 22 2. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc: 23 3. Kiểm nghiệm vể độ bền uốn: 26 4.Kiểm nghiệm răng về quá tải: 29 5. Các thông số và kích thước bộ truyền cấp chậm: 29 Chương 3: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ TRỤC VÀ VẼ KẾT CẤU TRỤC 30 I. Tính toán trục 30 1.Chọn vật liệu chế tạo trục: 30 2.Xác định sơ bộ đường kính các trục: 30 3.Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực : 31 4.Tính toán thông số và kiểm nghiệm độ bền trục I : 32 4.1. Xác định trị số và chiều của các lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục : 32 4.2.Xác định thông số và kích thước trục : 35 4.3. Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi : 36 5.Tính toán thông số và kiểm nghiệm độ bền trục II : 39 5.2.Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi : 43 5.3.Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh : 45 6.Tính toán thông số và kiểm nghiệm độ bền trục III: 46 6.1.Xác định trị số và chiều của các lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục 46 6.2.Xác định thông số và kích thước trục : 47 6.3.Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi : 49 Chương 4: TÍNH TOÁN Ổ LĂN THEN 53 I. Tính mối ghép then 53 1.Kiểm tra then đối với trục I : 53 1.1.Điều kiện bền dập: 53 1.2.Kiểm nghiệm độ bền cắt: 54 2.Kiểm tra then đối với trục II : 54 2.1.Điều kiện bền dập: 55 2.2.Kiểm nghiệm độ bền cắt: 55 3.Kiểm tra then đối với trục III : 56 3.1.Điều kiện bền dập: 56 3.2.Kiểm nghiệm độ bền cắt: 56 II. Chọn dung sai lấp ghép đối với ổ lăn: 56 1. Tại ổ lăn và trục: 56 2.Lấp ổ lăn và vỏ hộp: 57 3.Chọn kiểu dung sai lắp ghép 57 II. CHỌN Ổ LĂN 57 1.Chọn loại ổ: 57 2.Chọn kích thước ổ: 57 2.1. Trục I: 57 2.1.1.Chọn sơ bộ: 57 2.1.2. Chọn ổ theo khả năng tải động: 58 2.1.3. Chọn ổ theo khả năng tải tĩnh: 59 2.2 Trục II: 59 2.2.1.Chọn sơ bộ: 59 2.2.2. Chọn ổ theo khả năng tải động: 60 2.2.3. Chọn ổ theo khả năng tải tĩnh: 60 2.3. Trục III: 61 2.3.1.Chọn sơ bộ: 61 2.3.2. Chọn ổ theo khả năng tải động: 61 2.3.3. Chọn ổ theo khả năng tải tĩnh: 62 Chương 5 : THIẾT KẾ KẾT CẤU (vỏ hộp giảm tốc, các chi tiết, bôi trơn, điều chỉnh ăn khớp và lắp ghép) 63 1. Chọn vật liệu: 63 2..Các kích thuớc của hộp giảm tốc: 63 ĐỀ SỐ III THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Họ tênSV:.................................................................. Lớp:.......................................... Ngày giao đề: 1982019 Ngày nộp bài: 30112019 GV hướng dẫn: Nguyễn Hữu Chí SƠ ĐỒ HƯỚNG DẪN D Chế độ làm việc: mỗi ngày 2 ca, mỗi ca 4 giờ, mỗi năm làm việc 250 ngày; tải trọng va đập nhẹ, quay một chiều. Phương án 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Lực vòng trên băng tải (kG) 220 240 255 190 360 410 460 330 360 420 Vận tốc băng tải (ms) 1,5 1,6 1,4 1,3 1,4 0,9 1,3 1,45 1,2 1,3 Đường kính trong D (mm) 300 350 350 360 350 320 400 400 350 360 Chiều rộng băng tải B (mm) 350 325 300 400 400 380 450 450 400 400 Thời hạn phục vụ (năm) 6 5 7 6 6 6 5 5 6 6 Chiều cao tâm băng (mm) 300 300 280 300 300 350 400 300 320 350 Sai số vận tốc cho phép (%) 5 4 5 5 4 4 5 4 5 5 I, Xác định công suất động cơ : Công suất cần thiết được xác định theo công thức P = Trong đó: Pct Là công suất cần thiết trên trục động cơ (kW). P Là cụng suất tính toán trên trục máy công tác (kW). 1. Các thông số cho trước Lực vòng trên băng tảI P (KG) :460 Vận tốc băng tải V (ms) : 1,3 Đường kính trong D(mm) : 400 Chiều rộng băng tảI B(mm) :450 Thời gian phục vụ (năm) : 5 Chiều cao tâm băng (mm) : 400 Sai số vận tốc cho phép (%) : 5 2. Các thông số chọn: a. Hiệu suất chung: η = ηđ.ηol3.ηbr2.ηkn Tra bảng ta có: ηđ = 0,955 : Hiệu suất bộ truyền xích. ηol = 0,992 : Hiệu suất 1 cặp ổ lăn. ηbr = 0,97 : Hiệu suất 1 cặp bánh răng. ηkn = 1 : Hiệu suất nối trục. Vậy η = 0,955.0,9923.0,972.1 = 0,877 Chọn động cơ Pbt =FV1000 = 4600.1,31000=5,98 Kw Ptd= √((P_12 t_1+P_22 t_2+p_32 t_3)(t_1+t_2+t_3 )) =√((P_12 t_1+(0,6P_1 )2 t_2+(0,4P_1 )2 t_3)(t_1+t_2+t_3 )) =√((〖5,98〗2.4+(0,6.5,98)2.2+(0,4.5,98)2.2)(4+2+2)) = 4,746 Kw Công suất cần có trên trục của động cơ P_ct=P_dtbtη_Σ =4,7460,877=5,41 (Kw) Số vòng quay trên trục công tác n_lv=60000.1,3(π⋅400)=62,07 (vòngphút) Tỉ số truyền của hệ dẫn động U_Σ=U_h⋅U_n Tra bảng 2.421 (TTHTDĐCK) Chọn U_h = 12 (8 => 40) tỉ số truyền của hộp số 2 cấp U_n = 4 (2 => 6) đai thường U_Σ = 12.4 = 48 Số vòng quay sơ bộ của động cơ n_sb=62,07.48 = 2979,36 (vòngphút) Ta có P_dtⅆc nên ta cần chọn động cơ có công suất thỏa điều kiện: Pđc≥P_dtⅆc Điều kiện chọn động cơ phải thoả mãn: {■(Pđc≥P_dtⅆcn_đb≅n_sb )┤ =>{■(Pđc≥ 5,41 (kW)〖 n〗_đb≅2979.36 (vgph) )┤ Thực tế có nhiều động cơ thỏa điều kiện này. Dựa vào các thông số đã cho và mục đích giảm bớt về kinh tế → Lựa chọn động cơ K132M2. Công suất(kW) Số vòng quay (vph) cosφ η% 5,5 2900 0,93 85,0 2,2 Tính chính xác tỉ số truyền : U_Σ=n_ⅆb62,07=290062,07 = 46,72 Chọn Uh = 12 U_Σ= Uh.Un Un = U_ΣU_h =47,2812=3,893 Uh là tỉ số truyền của hộp Un là tỉ số truyền ngoài hộp Un= Ukn.Uđ = 1.U Un = Uđ = 3,893 Mặt khác tra bảng 3.1 Với Uh=12{█(U_1=4,05U_2=2,97)┤ Tính công suất từng trục: Trục IV (trục làm việc) :P_IV=4,746 (Kw) Trục III :P_III=P_td(η_ol η_kn )=4,7460,992.1=4,78(Kw) Truc II :P_( II)=P_III(η_ol η_br )=4,780,992.0,97=4,97 (Kw) Trục I: P_I=P_II(η_ol η_br ) =4,9670,992.0,97= 5,16 (Kw) Trục động cơ Pđc=P_Iη_bd = 5,160,955=5,41 Kw Số vòng quay : nđc= 2900 (vòngphút) Trục I :n_I=n_ⅆcU_d =29003,893 = 744,926 (vòngphút) Trục II :n_( II)=n_IU_1 =744,94,05 = 183,93 (vòngphút) Truc III :n_( III)=n_( II)U_2 =183,922,97 = 61.93 (vòngphút) Trục IV (trục làm việc) :n_IV=n_( III)U_kn =61,931 =61,93 (vòngphút) Mômen xoắn: Trục động cơ: T_ⅆc=(9,〖55.10〗6.P_ⅆc)n_ⅆc =(9,〖55.10〗6.5,41)2900 = 17815,69 (Nmm) Trục I :T_I=(9,〖55.10〗6.P_1)n_I =(9,〖55.10〗6⋅5,16)744,926 = 66151,53(Nmm) Truc II :T_( II)=(9,〖55.10〗6⋅P_( II))n_II =(9,〖55.10〗6⋅4,97)183,93 = 258051,97 (Nmm) Trục III :T_( III)=(9,〖55.10〗6⋅P_( III))n_( III) =(9,〖55.10〗6⋅4,78)61,93 = 737106,41(Nmm) Trục IV (trục làm việc): T_IV=(9,〖55.10〗6⋅P_IV)n_IV =(9,55⋅〖10〗6.4,746)61,93 = 731863,39(Nmm) Trục Thông số Động cơ Trục I Trục II Trục III Trục làm việc Công suất (kW) 5,41 5,16 4,97 4,78 4,746 Ti số truyền 3,893 4,05 2,97 1 Số vòng quay (vph) 2900 744,926 183,93 61,93 61,93 Momen xoắn (N.mm) 17815,69 66151,53 258051,97 737106,41 731863,39 II thiết kế bộ truyền đai 1 chọn loại đai n=2900vp ; P = 5,5 Kw ud= 3,893 Theo hình 4.1 Chọn đai thường loại A đai hình thang Tra bảng 4.13( TTTK) chọn tiếp diện đai b.h =13.8 A,đường kính đai nhỏ Chọn d1= 140 mm theo tiêu chuẩn Vận tốc đai V=(π⋅d_1⋅n_dc)60000 =(π⋅140.2900)60000 = 21,25ms Nhỏ hơn vận tốc cho phép Vmax= 25 ms B, đường kính bánh đai lớn d2 = d1.ud(1ε) = 140.3,893(1 0,01) =539,56mm theo bảng 4.26 chọn đường kính tiêu chuẩn d2 = 560 mm tỉ số truyền thực tế: U_t=d_2(d_1⋅(1ε) )=560140(10,01) =4 ΔU=(U_tU_d)U_d =(43,893)3,893⋅100 =2.7% < 4 % 2,Tính chiều dài đai Theo bảng 4.14 chọn sơ bộ khoảng cách trục a=0,95d2 = 532 mm Theo công thức 4.4 chiều dài đai l=2a+12 π(d_1+d_2 )+(d_2d_1 )24a = 2.532+0,5π⋅(140+560)+(560140)24.532 = 2246,45 mm Theo bảng 4.13 chọn chiều dài tiêu chuẩn l=2240 mm Nghiệm số vòng chạy của đai trong 1s theo 4.15 ⅈ=vl=21,252,24 =9.486s < imax=10s tính khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l= 2240 mm a=(λ+√(λ28Δ2 ))4 Trong đó Δ = (d_2d_1)2 = (560140)2 = 210 λ = 22400,5.3,14(140+560) =1141 a=(λ+√(λ28Δ2 ))4=(1141+√(〖1141〗28〖.210〗2 ))4 = 528,8 mm Điều kiện: 0,55(d1+d2) +h ≤ a ≤ 2(d1+d2) 393 ≤a≤1400 Vậy thỏa mãn điều kiện Theo 4.7 góc ôm α=〖180〗0(d_2d_1 ) 〖57〗0a = 〖180〗0(560140) 〖57〗0528,8 = 〖134,72〗0>〖120〗0 Xác định số đai: theo công thức 4.16 z=(P_dc k_d)(P_0 C_α C_U C_z C_l ) Tra bảng 4.755 chọn Kd = 1 vì số ca là việc là 2 nên Kd=1+0,1 = 1,1 Với C_α= 1 0,0025(180 α ) = 10,003(180134,72)= 0,864 Tra bảng 4.19 vì d1¬ = 140mm nên l0 = 1700 mm ll_0 = 22401700 =1,07 tra bảng 4.16 C_l = 1.096 Với Ud= 4 tra bảng 4.17 C_U = 1,14 Tra bảng 4.19 ta có P0 =3,44 kw ( v = 21,25 ms, d1 = 140 mm ) P_dcP_0 =5,53,44 = 1,599 Tra bảng 4.18 Cz= 1 Z = 5,5.1,13,44.0,864.1,096.1,14.1=1,63 đai Theo tiêu chuẩn chọn số đai là 2 Chiều rộng đai theo 4.17 và bảng 4.21 B = (z1).t + 2e = (21).15+2.10 = 35mm Đường kính ngoài của đai da = d+2h0 = 140+2.3,3 =146,6 mm h0 tra bảng 4.21 h0=3.3 Xác định lực căng ban đầu tác dụng lên trụ Theo công thức 4.19 F_0=(780P_dc k_d)(vC_α z)+F_v Mà Fv = qm.V2 Tra bảng 4.22 ta có qm = 0,105 Fv = 0,105.21,252 = 47,41 (N) F0= 780.5,5.1,121,25.0,864.2+47,41=175,92( N) Lực tác dụng lên trục F_r=2F_0 z sin(α2) = 2.175,92.2.sin(134,722) = 649,48 (N) IIITruyền động bánh răng 1,chọn vật liệu thép Đối với hộp giảm tốc rang rụ 2 cấp chịu công suất Pdc = 5,5 Kw chỏ cần chọn vật liệu nhóm 1 vì nhóm 1 có đọ cung rang HB < 350,bánh rang được thường hóa hay tôi cải thiện .nhờ có độ rắn thấp nên có thể cắt rang chính xác sau khi nhiệt luyện đồng thời bộ truyền có khả năng chạy mòn . Theo bảng 6.192 chọn Bánh nhỏ Nhãn hiệu thép 45 Phương pháp nhiệt luyện : tôi cải thiện Kích thước S < 60 Độ rắn 241 ≤ HB ≤ 285 Giới hạn bềnσ_b1 = 850 MPa Giới gạn chảyσ_ch1 = 580 MPa Bánh lớn Nhãn hiệu thép 45 Phương pháp nhiệt luyện : tôi cải thiện Kích thước S < 100 Độ rắn 192 ≤ HB ≤ 240 Giới hạn bền σ_b2 = 750 MPa Giới gạn chảy σ_ch2 = 480 MPa 2 xác định ứng suất cho phép ứng suất cho phép σ_H và ứng suất tồn tại cho phép σ_F được xác định theo công thức: 〖σ〗_H =σ_Hlims_H z_R z_v K_xH K_HL (2.1) 〖σ〗_F =σ_Flims_F Y_R Y_s K_xF K_FC K_FL (2.2) Trong đó : ZR hệ số xét đến độ nhám của mặt bánh rang làm việc ZV hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng KxH hệ số xét đén ảnh hưởng của kích thước bánh răng YRhệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng Ys hệ số xét đến độ nhậy của vật liệu đối với tập trung ứng suất KxF hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng tới độ bền uốn Trong thiết kế sơ bộ lấy ZRZVZxH =1 và YRYsYxF = 1, do đó công thức 2.1 và 2.2 trở thành σ_H =(σ_Hlim K_HL)S_H (2.1a) σ_F =(σ_Flim K_FC K_FL)S_F (2.1b) Trong đó: σ_Hlim và σ_Flim lần lượt là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì cơ sở, trị số của chúng theo bảng (2.2) Theo bảng (6.2) với thép tôi cải thiện đạt độ rắn 180≤HB≤350 σ_Hlim = 2HB + 70 SF =1,75; SH = 1,1 σ_Flim= 1,8HB Chọn độ rắn bánh rang nhỏ HB1= 251 MPa Chọn độ rắn bánh rang lớn HB2= 240 MPa SH,SF hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc uốn Thay vào có kết quả: σ_Hlim1 = 2HB1 +70 = 2.251+70 = 572 MPa σ_Hlim2 = 2HB2 + 70 = 2.240 +70 = 550 MPa σ_Flim1 = 1,8HB1 = 1,8.251 =451,8 MPa σ_Flim2 = 1,8HB2 = 1,8.240 = 432 MPa KFC hệ số xét đếnảnh hưởng đặt tải KFC = 1 khi đặt tải một phía ( bộ truyền quay 1 chiều) KHL, KFL hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tait trọng của bộ truyền,được xác định theo công thức sau K_HL=√(m_HN_H0N_HE ) K_FL=√(m_FN_FON_HE ) ở đây mF,mH bậc của đường cong mỏi khi thử tiếp xúc uốn mH = mF = 6 khi độ rắn mặt răng HB ≤ 350 NHOsố chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc NHO= 30H_HB2,4 NHO1= 30.2512,4 = 17232099 NHO2= 30.2402,4 = 15474913,67 NFO số chu kì thay đổi ứng suất cở sở khi thử về uốn NFO = 4.106 đối với tất cả các loại thép NHE,NFE số chu kì thay đổi ứng suất tương đương. Khi bộ truyền chịu tải trọng tĩnh Vì đề bài chơ sơ đồ tải trọng nhiều bậc nen ta áp dụng cong thức sau NHE= 60cΣ(T_iT_max )3 n_i t_i NHE2 =60.c.18P.Σt_i Σ(T_iT_max )3 t_i(Σt_i ) = Trong đó: C số lần ăn khớp trong một lần, C =1 ni số vòng quay của trục: n1= 183,92 (vòngphút) n2=61,92 (vòngphút) t_Σtổng số giờ làm việc của bánh răng đang xétt_Σ = 2.4.250.5 = 10000 h NHE2= 60.1.744,9264,05.10000((13.4)8 + (〖0,6〗3.2)8+(〖0,4〗3.2)8)= 6290486,22 Ta có: NHE2 = 629040060> NHO2 = 15474913,67 KHL2=1 NHE1>NHO1 do đó KHL1=1 Theo (6.1a) TKTK1 ta có: σ_H =σ_Hlim k_HLs_H SH=1,1 là hệ số an toàn khi tiếp xúc và uốn, tra bảng 6.2 94 với KHK1 = KHL2 = 1. Suy ra : σ_(H_1 ) =572.11,1 = 520 (MPa) σ_(H_2 ) =550.11,1 = 500 (MPa) σ_(F_1 ) =451,8.11,1 = 410,72 (MPa) σ_(F_2 ) =432.11,1 = 392,72 (MPa) Với cấp nhanh sử dụng răng nghiêng, ứng suất tiếp xúc cho phép là giá trị trung bình của σ_(H_1 ) vàσ_(H_2 ) tức là: σ_H =(σ_(H_1 ) +σ_(H_2 ) )2=(520+500)2= 510≤ 1,25σ_Hmin= 1,25.500 = 625 MPa Với cấp chậm dung răng thẳng và tính ra NHE đều lớn hơn NHO nên KFL=1,do đó σ_H = 500 (MPa) Số chu kì thay đổi ứng suất uốn theo CT 6.893: N_FE=60C∑(M_iMmax)mF n_i t_i Trong đó: MF bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn Đối với thép thường hóa tôi cải thiện mF = 6 tra bảng 6.495 NFE2 = 60.1.744,9264,05.10000. ((16.4)8 + (〖0,6〗6.2)8+(〖0,4〗6.2)8) = 56579943,86 NFE2> NFO = 4.106 KFL2 =1 Nên NFE1>NFO => KFL1=1 ứng suất uốn cho phép tính the CT 6.2a93 σ_F =(σ_Flim k_FC k_FL)s_F trong đó: KFL =1 hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải với bộ truyên quay một chiều nên σ_Flim = 1,8HB , SF = 1.75 σ_(F_1 ) =(σ_Flim1 K_FC K_FL)s_F =451,8.1.11,75=284 (MPa) σ_(F_2 ) =(σ_Flim2 K_FC K_FL)s_F =432.1.11,75= 271,5 (MPa) ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép khi quá tải đối với bánh răng tôi cải thiện : σ_Hmax = 2,8σ_ch (6.13) σ_H1max = 2,8σ_ch1 = 2,8.580=1624 (MPa) σ_H2max = 2,8σ_ch2 = 2,8.480 =1344 (MPa) ứng suất uốn cho phép khi quá tải : σ_Fmax = 0,8σ_ch khi HB≤ 350 σ_F1max = 0,8σ_ch1 = 0,8.580 = 464 (MPa) σ_F2max = 0,8σ_ch2 = 0,8.480 = 384 (MPa) 3Tính toán bộ truyền cấp nhanh ( bánh trụ răng thẳng) Trong bộ truyền cấp nhanh có 2 bộ bánh răng làm việc hoàn toàn giống nhau đặt song song .do đó ta tính thông số cho 1 bộ truyền bộ còn lại cũng giống như bộ đã thiết kế. 3.2 Xác định sơ bộ khoảng cách trục aw Đối với hộp giảm tốc thông số cơ bản là khoảng cách trục aw nó được xác định theo công thức a_w=k_a (u+1) ∛((T_1 k_Hβ)(σ_H 2 uΨ_ba )) Trong đó: Ka(MPa13) =43 hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng bảng 6.5 T1 = 66151,532=33075,765 (Nmm) momen xoắn trên trục chủ động Nmm σ_H= 510 MPa ứng suất tiếp xúc cho phép MPa xem 6.2 u =4,05 tỉ số truyền Ψ_ba=b_wa_w = 0,3 các hệ số trong đó bw là chiều rộng vàng răng xem bảng 6.6
MỤC LỤC 1, Xác định công suất động : Chọn động cơ: Phần II: Thiết kế chi tiết truyền động 2.1 Thiết kế truyền ngồi-bộ truyền xích .8 2.1.1 Các thông số trục thứ cấp hộp giảm tốc 1.2-Kiểm nghiệm xích độ bền 1.3 Tính thơng số đĩa xích 10 1.4-Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa xích 10 1.5-Lực tác dụng lên trục : 10 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG CÔN TRỤ HAI CẤP 11 2.1) Chọn vật liệu cho truyền bánh 11 2.2) Xác định ứng suất cho phép 11 Tính tốn truyền cấp nhanh (BR trụ nghiêng): 13 3.1 Xác định sơ khoảng cách aw: 13 3.2.Xác định thông số ăn khớp: .14 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: .15 Kiểm nghiệm vể độ bền uốn: 17 6.Kiểm nghiệm tải: 20 Các thơng số kích thước truyền cấp nhanh: 21 II Bộ truyền cấp chậm .22 Xác định thông số bộ: 22 1.1.Xác định sơ khoảng cách trục aw: 22 1.2 Xác định thông số ăn khớp: .22 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: .23 Kiểm nghiệm vể độ bền uốn: 26 4.Kiểm nghiệm tải: 29 Các thơng số kích thước truyền cấp chậm: 29 Chương 3: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ TRỤC VÀ VẼ KẾT CẤU TRỤC 30 I Tính tốn trục .30 1.Chọn vật liệu chế tạo trục: 30 2.Xác định sơ đường kính trục: 30 3.Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực : 31 4.Tính tốn thơng số kiểm nghiệm độ bền trục I : 32 4.1 Xác định trị số chiều lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục : .32 4.2.Xác định thơng số kích thước trục : .35 4.3 Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi : 36 5.Tính tốn thơng số kiểm nghiệm độ bền trục II : 39 5.2.Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi : 43 5.3.Kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh : 45 6.Tính tốn thông số kiểm nghiệm độ bền trục III: .46 6.1.Xác định trị số chiều lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục .46 6.2.Xác định thơng số kích thước trục : .47 6.3.Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi : 49 Chương 4: TÍNH TỐN Ổ LĂN- THEN 53 I Tính mối ghép then 53 1.Kiểm tra then trục I : 53 1.1.Điều kiện bền dập: .53 1.2.Kiểm nghiệm độ bền cắt: .54 2.Kiểm tra then trục II : 54 2.1.Điều kiện bền dập: .55 2.2.Kiểm nghiệm độ bền cắt: .55 3.Kiểm tra then trục III : 56 3.1.Điều kiện bền dập: .56 3.2.Kiểm nghiệm độ bền cắt: .56 II Chọn dung sai lấp ghép ổ lăn: .56 Tại ổ lăn trục: 56 2.Lấp ổ lăn vỏ hộp: .57 3.Chọn kiểu dung sai lắp ghép 57 II CHỌN Ổ LĂN 57 1.Chọn loại ổ: 57 2.Chọn kích thước ổ: .57 2.1 Trục I: 57 2.1.1.Chọn sơ bộ: 57 2.1.2 Chọn ổ theo khả tải động: 58 2.1.3 Chọn ổ theo khả tải tĩnh: 59 2.2 Trục II: 59 2.2.1.Chọn sơ bộ: 59 2.2.2 Chọn ổ theo khả tải động: 60 2.2.3 Chọn ổ theo khả tải tĩnh: 60 2.3 Trục III: 61 2.3.1.Chọn sơ bộ: 61 2.3.2 Chọn ổ theo khả tải động: 61 2.3.3 Chọn ổ theo khả tải tĩnh: 62 Chương : THIẾT KẾ KẾT CẤU (vỏ hộp giảm tốc, chi tiết, bôi trơn, điều chỉnh ăn khớp lắp ghép) 63 Chọn vật liệu: .63 Các kích thuớc hộp giảm tốc: .63 ĐỀ SỐ III THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Họ tên SV: Lớp: Ngày giao đề: 19-8-2019 Ngày nộp bài: 30-112019 GV hướng dẫn: Nguyễn Hữu Chí SƠ ĐỒ HƯỚNG DẪN 0,4M 0,6M P M Mmax = 1,4M D t 3s 4h 2h 2h 8h Chế độ làm việc: ngày ca, ca giờ, năm làm việc 250 ngày; tải trọng va đập nhẹ, quay chiều Phương án 10 Lực vòng băng tải (kG) 220 240 255 190 360 410 460 330 360 420 Vận tốc băng tải (m/s) 1,5 1,6 1,4 1,3 1,4 0,9 1,3 1,45 1,2 1,3 Đường kính D (mm) 300 350 350 360 350 320 400 400 350 360 Chiều rộng băng tải B (mm) 350 325 300 400 400 380 450 450 400 400 Thời hạn phục vụ (năm) 6 5 6 Chiều cao tâm băng (mm) 300 300 280 300 300 350 400 300 320 350 5 4 5 Sai số vận tốc cho phép (%) , Xác định công suất động : - Công suất cần thiết xác định theo công thức Pt P ct = η Trong đó: Pct Là cơng suất cần thiết trục động (kW) P t Là cụng suất tính tốn trục máy cơng tác (kW) Các thơng số cho trước -Lực vòng băng tảI P (KG) : 460 - Vận tốc băng tải V (m/s) : 1,3 - Đường kính D(mm) : 400 - Chiều rộng băng tảI B(mm) : 450 - Thời gian phục vụ (năm) : - Chiều cao tâm băng (mm) : 400 - Sai số vận tốc cho phép (%) : Các thông số chọn: a Hiệu suất chung: η = ηđ.ηol3.ηbr2.ηkn Tra bảng ta có: ηđ = 0,955 : Hiệu suất truyền xích ηol = 0,992 : Hiệu suất cặp ổ lăn ηbr = 0,97 : Hiệu suất cặp bánh ηkn = : Hiệu suất nối trục - Vậy η = 0,955.0,9923.0,972.1 = 0,877 Chọn động Pbt = = =5,98 Kw Ptd= = = = 4,746 Kw Công suất cần có trục động (Kw) Số vòng quay trục cơng tác (vòng/phút) Tỉ số truyền hệ dẫn động Tra bảng 2.4/21 (TTHTDĐCK) Chọn = 12 (8 => 40) tỉ số truyền hộp số cấp = (2 => 6) đai thường = 12.4 = 48 Số vòng quay sơ động = 2979,36 (vòng/phút) Ta có nên ta cần chọn động có cơng suất thỏa điều kiện: Pđc Điều kiện chọn động phải thoả mãn: => - Thực tế có nhiều động thỏa điều kiện Dựa vào thơng số cho mục đích giảm bớt kinh tế → Lựa chọn động K132M2 Công suất(kW) Số vòng quay cosφ η% Tk (v/ph) Tdn 5,5 2900 0,93 Tính xác tỉ số truyền : = 46,72 Chọn Uh = 12 = Uh.Un Un = Uh tỉ số truyền hộp Un tỉ số truyền hộp Un= Ukn.Uđ = 1.U Un = Uđ = 3,893 Mặt khác tra bảng 3.1 Với Uh=12 Tính cơng suất trục: Trục IV (trục làm việc) : 4,746 (Kw) 85,0 2,2 Trục III : (Kw) Truc II : 4,97 (Kw) Trục I: = = 5,16 (Kw) Trục động Pđc= = =5,41 Kw Số vòng quay : nđc= 2900 (vòng/phút) Trục I : = 744,926 Trục II : = 183,93 Truc III : = 61.93 Trục IV (trục làm việc) : = 61,93 (vòng/phút) (vòng/phút) (vòng/phút) (vòng/phút) Mơmen xoắn: Trục động cơ: = 17815,69 (Nmm) Trục I : = 66151,53 (Nmm) Truc II : = 258051,97 (Nmm) Trục III : = 737106,41 (Nmm) Trục IV (trục làm việc): = 731863,39 (Nmm) Trục Thông số Công suất (kW) Ti số truyền Số vòng quay (v/ph) Momen xoắn (N.mm) Động 5,41 Trục II 5,16 3,893 Trục III 4,97 4,05 Trục làm việc 4,78 2,97 4,746 2900 744,926 183,93 61,93 61,93 17815,69 66151,53 258051,97 737106,41 731863,39 II thiết kế truyền đai chọn loại đai n=2900v/p ; P = 5,5 Kw ud= 3,893 Theo hình 4.1 Trục I Chọn đai thường loại A đai hình thang Tra bảng 4.13( TTTK) chọn tiếp diện đai b.h =13.8 A,đường kính đai nhỏ Chọn d1= 140 mm theo tiêu chuẩn Vận tốc đai = = 21,25 m/s Nhỏ vận tốc cho phép Vmax= 25 m/s B, đường kính bánh đai lớn d2 = d1 ud (1-) = 140.3,893(1- 0,01) = 539,56 mm theo bảng 4.26 chọn đường kính tiêu chuẩn d2 = 560 mm tỉ số truyền thực tế: =4 =2.7% < % 2, Tính chiều dài đai Theo bảng 4.14 chọn sơ khoảng cách trục a=0,95d = 532 mm Theo công thức 4.4 chiều dài đai = = 2246,45 mm Theo bảng 4.13 chọn chiều dài tiêu chuẩn l=2240 mm Nghiệm số vòng chạy đai 1s theo 4.15 =9.486/s < i max=10/s tính khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l= 2240 mm Trong Δ = = = 210 = 2240-0,5.3,14(140+560) =1141 = 528,8 mm Điều kiện: 0,55(d1+d2) +h a 2(d1+d2) 393 a1400 Vậy thỏa mãn điều kiện Theo 4.7 góc ơm = = > Xác định số đai: theo công thức 4.16 Tra bảng 4.7/55 chọn Kd = số ca việc nên Kd=1+0,1 = 1,1 Với = 1- 0,0025(180 - ) = 1-0,003(180-134,72)= 0,864 Tra bảng 4.19 d1 = 140mm nên l0 = 1700 mm = =1,07 tra bảng 4.16 = 1.096 Với Ud= tra bảng 4.17 = 1,14 Tra bảng 4.19 ta có [P0] = 3,44 kw ( v = 21,25 m/s, d1 = 140 mm ) = 1,599 Tra bảng 4.18 Cz= Z = =1,63 đai Theo tiêu chuẩn chọn số đai Chiều rộng đai theo 4.17 bảng 4.21 B = (z -1).t + 2e = (2-1).15+2.10 = 35mm Đường kính ngồi đai da = d+2h0 = 140+2.3,3 =146,6 mm h0 tra bảng 4.21 h0=3.3 Xác định lực căng ban đầu tác dụng lên trụ Theo công thức 4.19 Mà Fv = qm.V2 Tra bảng 4.22 ta có qm = 0,105 Fv = 0,105.21,252 = 47,41 (N) F0= =175,92 ( N) Lực tác dụng lên trục = 2.175,92.2 = 649,48 (N) III Truyền động bánh 1, chọn vật liệu thép - Trên sở đặc điểm làm việc ổ lăn ta chọn sơ loại ổ: chọn ổ đũa trụ ngắn đở tùy động cỡ nhẹ kí hiệu 2210 (theo GOST 8328-75) Đường kính vòng trong:d=50 mm Đường kính vòng ngồi:D=90 mm Bề rộng ổ:B=20 mm Khả tải động:C=38 kN Khả tải tỉnh:C0=29,2 kN b,Chọn cấp xác cho ổ lăn Chọn cấp xác bình thường (cấp xác 0) c kiểm tra khả tải ổ Khả tải động ổ tính theo cơng thức: Cd Q m L Trong đó: Q: tải trọng động quy ước, kN L: tuổi thọ tính triệu vòng ==37,158 (triệu vòng) m: bậc đường cong mỏi thử ổ lăn, m= ổ bi Xác định tải trọng động quy ước: theo 11.3 Q=(XVFr+YFa)ktKd Đối với ổ đũa trụ ngắn đỡ: Q =VFrktkđ Ở đây: - Fr Fa tải trọng hướng tâm tải trọng dọc trục kN - V: hệ số kể đến vòng quay Vì vòng quay nên V=1; - Kt: hệ số kể đến ảnh hưởng nhiêt độ Lấy kt=1 với nhiệt độ làm việc - Kd: hệ số kể đến đặc tính tải trọng tra bảng 11.3 với hộp giảm tốc công suất nhỏ, tải trọng tĩnh, va đập nhẹ, kd=1,1 - X: hệ số tải trọng hướng tâm bảng 11.4 - Y: hệ số tải trọng dọc trục Vì Fa=0 => e=0 => X=1, Y=0 QB= VFrktkđ=1.1761.1.1,1=1937 N= 1,9 KN QE = VFrktkđ=1 3500,7.1.1,1=3850,7 N =3,85 KN Vì QE=QB nên ta tính tốn theo thơng số E ==11,38 KN =11,35