MỤC LỤC MỤC LỤC Phần I Tính tốn thơng số động học hệ dẫn động xích tải 1.Xác định công suất động 1.1 Tính tốn .3 1.2Tính tốn hiệu suất truyền động 2.Ph©n phèi tû sè truyÒn Phần : Tính truyền .8 A> TÝnh bé truyÒn trong: Bé truyÒn cấp nhanh: bánh trụ nghiêng 1.1 Chän vËt liÖu: .8 1.2, øng suÊt cho phÐp: 1.3, Xác định thông số truyền: .11 1.4, Xác định thông số ăn khớp: 11 1.5, Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: 12 1.6, Kiểm nghiệm độ bền tiếp uốn: 14 1.7, Kiểm nghiệm tải: 16 1.8, TÝnh to¸n c¸c lùc t¸c dơng lªn trơc: 16 Bé trun cấp chậm: bánh trụ thẳng 19 2.1, Chän vËt liÖu: 19 2.2, øng suÊt cho phÐp: 19 2.3, Xác định thông số truyền: .21 2.4, Xác định thông số ăn khớp: 22 2.5, Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: 23 2.6, Kiểm nghiệm độ bền tiếp uốn: 26 2.7, Kiểm nghiệm tải: 27 2.8, TÝnh to¸n c¸c lùc t¸c dụng lên trục: 28 2.9, Bảng thông số kích thớc truyền: 28 B>Trun ®éng xÝch 30 Chän lo¹i xÝch : .30 Xác định thông số cđa xÝch vµ bé trun 30 TÝnh kiĨm nghiƯm xÝch vỊ ®é bỊn 32 Đờng kính đĩa xích .33 Xác định lực tác dụng lên trục 34 PhÇn 3: ThiÕt kÕ trơc, lựa chọn ổ lăn khớp nối 36 A) ThiÕt kÕ trôc 36 1, Xác định sơ đồ đặt lực: 36 2, Chän v©t liƯu: 37 3, TÝnh sơ đờng kính trục: 37 4, Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực: 37 5, Xác định phản lực gối đỡ: .39 -1- 6, Vẽ biểu đồ mô men: .39 7, Tính xác đoạn trục : 45 8, TÝnh kiĨm nghiƯm trơc vỊ ®é bỊn mái: .47 9, KiĨm nghiƯm vỊ ®é bỊn cđa then 51 B) Tính chọn ổ lăn .53 TÝnh chän ỉ trơc I: 53 TÝnh chän æ trôc II: .56 TÝnh chän ỉ trơc III: 59 Phần : Tính toán, chọn yếu tố hộp giảm tốc chi tiÕt kh¸c 62 Các yếu tố hộp giảm tèc: .62 TÝnh chän dÇu bôi trơn hợp giảm tốc: 67 Bảng thống kê kiểu lắp 67 -2- Phần I Tính tốn thơng số động học hệ dẫn động xích tải 1.Xác định cơng suất động Công suất trục động điện Pct tính theo cơng thức : Pt Pct = η : Pt cơng suất tính tốn trục máy cơng tác (kw) η hiệu suất truyền toàn hệ thống 1.1 Tính tốn Cơng suất làm việc tải trọng thay đổi theo bậc Theo chế độ tải có P=T mà vận tốc góc khơng đổi P tỉ lệ với T (momen quay) mà P1 = F.V 7100.0, = = 2,84 (kW) 1000 1000 Ta tính được: Pt = Ptd = P12 × t1 + P22 × t2 2,842 × + (0,8 × 2,84) × = = 2, 61(kW ) t1 + t2 4+3 (P1 công suất lớn công suất tác dụng lâu dài trục máy cơng tác ) 1.2Tính tốn hiệu suất truyền động Dựa vào bảng 2.3 trang 19.Trị số hiệu suất loại truyền ổ ta chọn : + Hiệu suất truyền xích (che kín): nx=0,96 + Hiệu suất cặp bánh trụ (được che kín) : nbr=0,97 + Hiệu suất cặp ổ lăn: ηol =0,99 -3- + Hiệu suất khớp nối trục : nk=1 Vậy ta tính đươc hiệu suất tồn hệ thống η theo cơng thức : η = η k η ot η br2 η ol3 η x =0,99 0,99 (0,97)2 (0,99)3 = 0,83 Pct = 2, 61 = 3,15 (kW) 0,83 ⊕ TÝnh nct cña băng tải dựa vào công thức : nct = 60000.V 60000.0, = = 21,33 (vßng/phót ) z p 125.9 Tính nsb động dựa vào công thức : nsb =nct.usb =nct usbhop usbngoai Tra b¶ng 2.4 tr 21 tµi liƯu [I] ta cã : usbhop=16 ( trun động bánh trụ cấp ) usbngoai =3 (bên truyền động xích ) Vậy nsb thay vào ( 3) lµ : Nsb = 28,23 16 = 1355,04( vßng/ ) Tõ Pct = 3,31 (kW) nsb = 1355,04 (vòng/ phút ) tra bảng P1.2 tr 230 tài liệu [I] ta có : Kiểu động : 4A100L4Y3 có P= 4,0 (KW ) nđc=1420 (vòng/phút) Tmax T = 2,2 , K = 2,0 Tdn Tdn Khối lợng : 42 kg Đờng kính trục động d1= 28 2.Phân phối tỷ số truyền a, Xác định tØ sè truyÒn chung u ch = n dc 1420 = = 50,30 = uhép ungoµi nct 28,23 Chän ungoµi = -4- ⇒ u hop = u ch 50,30 = = 16,76 = u1.u2 u ngoai b, Phân phối tỷ số truyền hộp: Theo quan điểm đa mục tiêu, ta phân phối tỷ số truyền Tra bảng 3.1 trang 43 tài liệu [I], áp dụng phơng pháp nôi suy ta có : u1= 5,39 u2= 3,09 TÝnh l¹i ungoai : u 50,30 xh ungoai= u u = 5,39.3,09 = 3,02 Công suất trôc P1 2, 61 Ptrôc III = η η = = 3,71 (KW ) 0,92.0,99 xich 1capotruot PtrucIII 3,71 PtrôcII = η = = 3,84 (KW ) 0,97.0,995 banhrang η1capo PtrucII 3,84 PtrôcI = η = 0,97.0,995 = 3,98 (KW ) banhrang η1capo PtrucI 3,98 Ptrơc ®c = η η = = 4,04 (KW ) 0,99.0,995 khop 1capo ⊕ Sè vòng quay trục n1=nđc=1420 (vòng/phút) n2= n1 1420 = =263,45 (vßng/phót) u1 5,39 n2 263,45 n3= u = 3,09 =85,26 (vßng/phót) ncr= u n3 ngoai = 85,26 =28,23 (vòng/phút) 3,02 Momel xoắn trục Ta có : -5- T= 9,55.106.P ( KW ) n(vong / phut ) Thay giá trị vừa tìm vào công thức ta có TTrục động 9,55.106.Pdc 9,55.10 6.4,04 27170,42 (Nmm ) = = ndc 1420 TTrôcI 9,55.106 PtrucI = nI TTrôcII 9,55.106 PtrucII 9,55.10 6.3,84 ≈ 139199,09 (Nmm) = = nII 263,45 TTrôcIII 9,55.10 PtrucIII 9,55.10 6.3,71 415558,29(Nmm) = = n III 85,26 TTrục công tác= = 9,55.10 6.3,98 ≈ 26766,90 (Nmm) 1420 9,55.10 6.Pct 9,55.10 6.3,38 = nct 28,23 1143428,97 (Nmm) Bảng thông số ®éng häc : Trơc Trơc Truc §éng Trơc Trục công tác U P(kW) 4,04 n(vòng/ph 1420 ót) T(Nmm) 5,39 3,09 3,02 3,98 3,84 3,71 3,38 263,45 85,26 1420 28,23 27170,4 26766,9 139199,0 415558,2 1143428, -6- -7- 97 PhÇn : TÝnh c¸c bé trun A> TÝnh bé trun trong: Bé truyền cấp nhanh: bánh trụ nghiêng 1.1 Chọn vật liệu: Từ yêu cầu làm việc truyền: P= 3,98 kW N= 1420 vßng/phót T1= 26766,90 Nmm U=5,39 Tra bảng 6.1 trang 92 tài liệu [I] ta chọn vật liệu làm bánh thép 45, cải thiện: Bánh bị động độ rắn H2 đạt HB 200 Bánh chủ động độ rắn H1 đạt HB 220 Giíi h¹n bỊn: σb=750 Mpa Giíi h¹n chÈy: σch= 450 Mpa 1.2, øng suÊt cho phÐp: øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp [σH] vµ øng st n cho phÐp [F] đợc xác định theo công thc 6-1 6-2: σ H0 lim SH [σH]= .Z R Z v K xH K HL σ F0 lim [σF]= SF .YR Ys K xF K FC K FL Để tính sơ bộ, ta chọn sơ ZR Zv KxH =1 YR.YS.KxF=1 ®ã ta cã: [σH]= σ H0 lim K HL SH -8- [σF]= σ F0 lim K FC K FL SF - σ H0 lim , σ F0 lim lÇn lợt ứng suất tiếp xúc cho phép ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì së Tra b¶ng 6.2 ta cã: σ H0 lim =2HB +70 σ F0 lim =1,8HB →σ H0 lim1 = 2.220 +70= 510 MPa →σ H0 lim = 2.200 =70= 470 MPa →σ F0 lim1 = 1,8.220= 396Mpa →σ F0 lim = 1,8.200= 360Mpa - SH, SF hÖ sè an toµn tÝnh vỊ tiÕp xóc vµ n tra bảng 6.2 ta có: SH= 1,1 SF= 1,75 - KFC hệ số xét đến ảnh hởng đặt tải, KFC= (đặt tải phía) - KHL, KFL hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hởng thời hạn phục vụ chế độ tải trọng truyền KHL= m KFL= m H F N HO N HE N FO N FE mH, mF bËc cđa ®êng cong mái thư vỊ tiÕp xóc vµ n: mH= 6; mF= 6( độ rắn mặt HB350) NHO số chu kì thay đổi ứng suất sở thử tiếp xóc: NHO= 30H 2HB, NHO1= 30.2202,4= 12,56.106 NHO2= 30.2002,4= 9,99.106 NFO sô chu kì thay đổu ứng suất së khu thö uèn: N FO= 4.106 -9- NHE, NFE số chu kì thay đổi ứng suất tơng đơng Bộ truyền làm việc với tải trọng thay đổi: NHE T = 60c ∑ i Tmax ni t i NFE T = 60c ∑ i Tmax mF ni t i NHE1 = 60.1.( (1) 1420 NHE2 = 60.1 19000 19000 + ( 0,7 ) 1420 )= 10,87.108 2 1420 19000 19000 3 + ( 0,7 ) 1420 .( (1) 1420 ) 5,39 2 = 28,64.1010 19000 19000 + ( 0,7 ) 1420 )= 9,04.108 2 NFE1 = 60.1.( (1) 1420 NFE2 = 60.1 5,39 ( (1) 1420 1420 19000 + ( 0,7 ) 1420 19000 ) = 23,83.1010 Ta thÊy, NHE1> NHo1 vµ NHE2> NHo2 vËy KHL1= KHL2 =1 NFE1> NFO vµ NFE2 > NFO vËy KFL1= KFL2=1 Từ ta tính đợc: [H1]= 510.1 H0 lim1 K HL1 = = 463,64MPa 1,1 SH [σH2]= 470.1 σ H0 lim K HL = = 427,27MPa 1,1 SH 396.1.1 σ F0 lim1 K FC K FL1 [σF1]= = = 226,28MPa 1,75 SF 360.1.1 σ F0 lim K FC K FL [σF2]= = = 205,71Mpa SF 1,75 VËy bé trun cã c¸c øng st cho phÐp: [σH]= [σ H ] + [σ H ] = 463,64 + 427,27 = 445,45Mpa [σF1]=226,28Mpa [σF2]=205,71Mpa - 10 - ... 1capotruot PtrucIII 3,71 PtrôcII = η = = 3,84 (KW ) 0,97.0,995 banhrang η1capo PtrucII 3,84 PtrôcI = η = 0,97.0,995 = 3,98 (KW ) banhrang η1capo PtrucI 3,98 Ptrơc ®c = η η = = 4,04 (KW ) 0,99.0,995... 2.125.0,9848 = =19,26 m.( u + 1) 2.(5,39 + 1) LÊy z1= 19 Số bánh lớn: Z2= uz1= 5,39 19= 102,41 Lấy z2= 103 Do tỉ số truyền thùc cđa bé trun lµ: um= 103/19= 5,42 Cos β= m ( z1 + z ) 2(19 + 103) = = 0,976... + 1) 2,5(3,09 + 1) LÊy z3= 35 Số bánh lớn: z4= uz1= 3,09 35= 108,15 Lấy z4= 108 zt=z3 + z4= 143 Do tỉ số truyền thực truyền lµ: um= 108/35=3,085 VËy aw= m.( z1 + z ) 2,5.(35 + 108) = = 178,75