This Paper
A short summary of this paper
0 Full PDFs related to this paper
Download
PDF Pack
This Paper
A short summary of this paper
37 Full PDFs related to this paper
Download
PDF Pack
Tài liệu "Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục bánh răng trụ răng thẳng" có mã là 296765, file định dạng zip, có 43 trang, dung lượng file 369 kb. Tài liệu thuộc chuyên mục: Luận văn đồ án > Kỹ thuật - Công nghệ > Kỹ thuật cơ khí. Tài liệu thuộc loại Bạc
Nội dung Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục bánh răng trụ răng thẳng
Trước khi tải bạn có thể xem qua phần preview bên dưới. Hệ thống tự động lấy ngẫu nhiên 20% các trang trong tài liệu Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục bánh răng trụ răng thẳng để tạo dạng ảnh để hiện thị ra. Ảnh hiển thị dưới dạng slide nên bạn thực hiện chuyển slide để xem hết các trang.
Bạn lưu ý là do hiển thị ngẫu nhiên nên có thể thấy ngắt quãng một số trang, nhưng trong nội dung file tải về sẽ đầy đủ 43 trang. Chúng tôi khuyễn khích bạn nên xem kỹ phần preview này để chắc chắn đây là tài liệu bạn cần tải.
Xem preview Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục bánh răng trụ răng thẳng
Nếu bạn đang xem trên máy tính thì bạn có thể click vào phần ảnh nhỏ phía bên dưới hoặc cũng có thể click vào mũi bên sang trái, sang phải để chuyển nội dung slide.Nếu sử dụng điện thoại thì bạn chỉ việc dùng ngón tay gạt sang trái, sang phải để chuyển nội dung slide.
Tài liệu "Đồ án chi tiết máy thiết kế hộp giảm tốc bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 1cấp bản vẽ kèm theo" có mã là 241546, file định dạng rar, dung lượng file 437 kb. Tài liệu thuộc chuyên mục: Luận văn đồ án > Kỹ thuật - Công nghệ > Kỹ thuật cơ khí. Tài liệu thuộc loại Đồng
Nội dung Đồ án chi tiết máy thiết kế hộp giảm tốc bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 1cấp bản vẽ kèm theo
Trước khi tải bạn có thể xem qua phần preview bên dưới. Hệ thống tự động lấy ngẫu nhiên 20% các trang trong tài liệu Đồ án chi tiết máy thiết kế hộp giảm tốc bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 1cấp bản vẽ kèm theo để tạo dạng ảnh để hiện thị ra. Ảnh hiển thị dưới dạng slide nên bạn thực hiện chuyển slide để xem hết các trang.
Bạn lưu ý là do hiển thị ngẫu nhiên nên có thể thấy ngắt quãng một số trang, nhưng trong nội dung file tải về sẽ đầy đủ 0 trang. Chúng tôi khuyễn khích bạn nên xem kỹ phần preview này để chắc chắn đây là tài liệu bạn cần tải.
Xem preview Đồ án chi tiết máy thiết kế hộp giảm tốc bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 1cấp bản vẽ kèm theo
Nếu bạn đang xem trên máy tính thì bạn có thể click vào phần ảnh nhỏ phía bên dưới hoặc cũng có thể click vào mũi bên sang trái, sang phải để chuyển nội dung slide.Nếu sử dụng điện thoại thì bạn chỉ việc dùng ngón tay gạt sang trái, sang phải để chuyển nội dung slide.
QUẢNG CÁO Vài Phút Quảng Cáo Sản Phẩm
Đồ Án Chi Tiết Máy 2019
Mọi ý kiến đóng góp xin gửi vào hòm thư: [email protected]
Kéo xuống để Tải ngay bản PDF đầy đủ: Sau “mục lục” và “bản xem trước”
[Nếu là bài nhiều công thức nên mọi người nên tải về để xem tránh mất công thức]
Bài liên quan: Đồ Án Quản Trị Dự Án Đầu Tư 2019
Tải ngay bản PDF tại đây: Đồ Án Chi Tiết Máy 2019
Đồ án môn học chi tiết máy là một môn học rất cần thiết cho sinh viên nghành cơ khí nói chung để giải quyết một vấn đề tổng hợp về công nghệ cơ khí, chế tạo máy. Mục đích là giúp sinh viên hệ thống lại những kiến thức đã học, nghiên cứu và làm quen với công việc thiết kế chế tạo trong thực tế sản xuất cơ khí hiện nay.
Trong chương trình đào tạo cho sinh viên, nhà trường đã tạo điều kiện cho chúng em được tiếp xúc và làm quen với việc nghiên cứu : “ thiết kế hệ thống dẫn động băng tải”. Do lần đầu tiên làm quen thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp, còn có những mảng chưa nắm vững cho nên dù đã rất cố gắng, song bài làm của em không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cô, giúp em có được những kiến thức thật cần thiết để sau này ra trường có thể ứng dụng trong công việc cụ thể của sản xuất.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô trong bộ môn và đặc biệt là thầy Hồ Duy Liễn đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành nhiệm vụ của mình.
Em xin chân thành cảm ơn !
THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI
Lược đồ dẫn động
1- Động cơ điện 2- Bộ truyền đai thang 3- Hộp giảm tốc 4- Nối trục
5- Băng tải
Sơ đồ tải trọng
Số liệu cho trước
| 1 | Lực vòng trên băng tải | F | 4600 | N |
| 2 | Vận tốc băng tải | V | 0,96 | m\s |
| 3 | Đường kính tang quay | D | 300 | mm |
| 4 | Số năm | 9 | ||
| 5 | Số ngày trong tháng | 26 | ||
| 6 | Số ca trong ngày | 3 | ||
| 7 | Số giờ một ca | 6 | ||
| 8 | Chiều cao băng tải | h | 2500 | mm |
Khối lượng thiết kế
| 1 | 01 Bản thuyết minh [ A4 ] |
| 2 | 01 Bản vẽ lắp hộp giảm tốc [ A0 ] |
| 3 | 01 Bản vẽ chế tạo [ A3 ] : Nắp ổ trên trục I |
PHẦN I : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
Gọi Pt là công suất tính toán trên trục máy công tác [ KW ]
Pđt là công suất động cơ [ KW ]
là hiệu suất truyền động.
Ta có: Pđt = [1]
Trong đó : – hệ số đẳng trị.
Pt = = = 4,416 [KW]
– Hiệu suất bộ truyền đai
– Hiệu suất bộ truyền bánh răng
– Hiệu suất của một cặp ổ lăn
– Hiệu suất khớp nối.
= 0,94.0,972.0,9953 = 0,87
Theo đề ta có :
+ t = 6 h số giờ một ca
+ t1= 60%t = 0,6.6 = 3,6 giờ.
+ t2 = 40%t = 0,4.6 = 2,4 giờ.
+ T1 = T
+ T2 = 0,8T.
Vậy: = = 0,9252
Thay các số liệu tính toán được vào [1] ta được:
Pđt = = 4,6962 [KW].
Vậy là ta cần chọn động cơ điện có Pđm ³ Pđt
- Kiểm tra điều kiện mở máy:
Þ Þ
- Kiểm tra điều kiện quá tải:
Þ Þ
1.2. Chọn động cơ
Động cơ phải có Pđm Pđt; kết hợp các kết quả trên, tra [bảng 2P ] ta tìm được động cơ điện AO2 – 42 – 2 [ động cơ điện không đồng bộ ba pha ] công suất động cơ Pdc = 5,5 KW; số vòng quay của động cơ: ndc = 2910 vg/ ph [ sách thiết kế chi tiết máy bảng 2P trang 322 ].
Với và:
1.3. Tính số vòng quay trên trục của tang
Ta có số vòng quay của trục tang là:
nt = = 61 vg/ ph
1.3. Phân phối tỷ số truyền
Với động cơ đã chọn ta có: ndc = 2910 vg/ ph
Pdc = 5,5 KW
Theo công thức tính tỷ số truyền ta có: ic = = 47,7
ic = id.ibn.ibc
Trong đó:
ic– Tỷ số truyền chung
id– Tỷ số truyền của bộ truyền đai
inh– Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ cấp nhanh
ich– Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng nghiêng cấp chậm
Chọn trước id = 2 theo [ bảng 2-2]
Þ inh.ich= = = 23,85
Với lược đồ dẫn động như đề cho ta chọn inh = 1,3.ich
Þ ich = = 4,3
Þ inh = 1,3.4,3 = 5,6
1.4. Công suất động cơ trên các trục
– Công suất động cơ trên trục I [ trục dẫn] là:
PI = Pct.= 4,6962.0,94 = 4,4144 [ KW]
– Công suất động cơ trên trục II là :
PII = PI.= 4,4144.0,97.0,995 = 4.26 [ KW]
– Công suất động cơ trên trục III là:
PIII = PII. = 4,26.0,97.0,995 = 4,1115 [ KW]
1.5. tốc độ quay trên các trục
– Tốc độ quay trên trục I là: n1 = 1455 [ vg/ ph]
– Tốc độ quay trên trục II là : n2 = = 259,8 [ vg/ ph]
– Tốc độ quay trên trục III là : n3 = = 60,42 [ vg/ ph]
1.6. Xác định mômen xoắn trên các trục
– Mômen xoắn trên trục động cơ theo công thức :
Mdc = 9,55.106. = 9,55.106. = 15412 [ N.mm]
– Mômen xoắn trên trục I là:
M1 = 9,55.106. = 9,55.106. = 29074 [ N.mm]
– Mômen xoắn trên trục II là:
M2 = 9,55.106. = 9,55.106. = 156594 [ N.mm]
– Mômen xoắn trên trục III là:
M3 = 9,55.106.= 9,55.106. = 649865 [ N.mm]
Bảng 1:
| Trục Thông số |
Động cơ | I | II | III | |||||
| Công suất P [ KW] | 5,5 | 4,4144 | 4,26 | 4,1115 | |||||
| Tỉ số truyền i | 2 | 5,6 | 4,3 | 1 | |||||
| Vận tốc vòng n [ vg/ ph] | 2910 | 1455 | 259,8 | 60,42 | |||||
| Mômen [N.mm] | 15412 | 29074 | 156594 | 649865 | |||||
PHẦN II: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI
[ Hệ thống dẫn động dùng bộ truyền đai thang ]
2.1. Chọn loại đai
Thiết kế bộ truyền đai cần phải xác định được loại đai, kích thước đai và bánh đai, khoảng cách trục A, chiều dài đai L và lực tác dụng lên trục.
Do công suất động cơ Pct = 5,5 KW và id = 2 và yêu cầu làm việc êm lên ta hoàn toàn có thể chon đai thang.
Ta nên chon loại đai làm bằng vải cao su vì chất liệu vải cao su có thể làm việc được trong điều kiện môi trường ẩm ướt [ vải cao su ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm ], lại 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.
2.2. Xác định các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền đai
2.2.1. Xác định đường kính bánh đai nhỏ D1
Từ công thức kiểm nghiệm vận tốc:
Vd = Vmax = [ 30 ữ 35 ] m/s
Þ D1 = 230 mm
Theo [ bảng 5.14 ] và [ bảng 5.15 ] chọn D1 = 180 mm
Þ Vd = = 27,41 [ m/s] < Vmax = [ 30 ữ 35 ]
2.2.2. Xác định đường kính bánh đai lớn D2
Theo công thức [ 5 – 4 ] ta có đường kính đai lớn:
D2 = id.D1.[1 – x]
Trong đó : id hệ số bộ truyền đai
x: hệ số trượt truyền đai thang lấy x = 0,02 [ trang 84 sách TKCTM ]
Þ D2 = 2.180.[ 1- 0,02] = 352,8 mm
Chọn D2 = 360 mm theo [ bảng 5.15 ]
Số vòng quay thực của trục bị dẫn:
n’2 = [ 1 – x ]..ndc [ công thức 5-8 trang 85 ]
n’2 = [ 1 – 0,02 ]..2910 = 1426 [ vg/ph]
Kiểm nghiệm: .100% = .100% = 2 %
Sai số nằm trong phạm vi cho phép [ 3 – 5 ]%.
2.2.3. Xác định tiết diện đai
Với đường kính đai nhỏ D1 = 180 mm, vận tốc đai Vd = 27,41 [m/s] và Pct = 4,6962 [KW] tra bảng [5-13] ta chọn đai loại Á với các thông số sau [bảng 5-11]:
| Sơ đồ tiết diện đai | Ký hiệu | Kích thước tiết diện đai |
| a0 | 14 | |
| h | 10,5 | |
| a | 17 | |
| h0 | 4,1 | |
| F [mm2] | 138 |
2.3. Chọn sơ bộ khoảng cách trục A
Theo điều kiện: 0,55.[D1+D2] + hA2.[D1+D2]
[ Với h là chiều cao của tiết diện đai]
Theo bảng [5-16] – trang 94, sách thiết kế chi tiết máy.
Với : i = 2 chọn A = 1,2.D2 = 1,2. 360 = 432 [mm]
2.4. Tính chiều dài đai L theo khoảng cách sơ bộ A
Theo công thức [5-1]
L = 2.A + [D2 + D1] +
=2.432 + .[360 + 180 ] + = 1730,55 [mm]
Lại có u= umax = 10
Kết hợp theo bảng [5-12] lấy L = 2800 [mm]
Kiểm nghiệm số vòng chạy của đai trong 1 giây
Theo CT [5-20]:
u= = = 9,79 < umax = 10 [m/s]
2.5. Xác định chính xác khoảng cách trục A theo L = 2800 mm
Theo công thức [5-2]:
A =
=
= 972 [mm]
Kiểm tra điều kiện [5-19]:
0,55.[D1 + D2] + h A 2.[ D1 + D2]
0,55.[180 + 360] + 10,5 972 2.[180 + 360]
307,5 [mm] 972 [mm] 1080 [mm]
Khoảng cách nhỏ nhất mắc đai:
Amin = A – 0,015.L = 972 – 0,015.2800 = 930 [mm]
Khoảng cách lớn nhất để tạo lực căng:
Amax = A + 0,03.L = 972 + 0,03.2800 = 1056 [mm]
2.6. Kiểm nghiệm góc ôm
Theo công thức [5-3] ta có:
a1 = 1800 – 570 = 1800 – .570 = 169,440 > 1200 Þ Thoả mãn
2.7. Xác định số đai cần thiết
Số đai cần thiết được xác định theo điều kiện tránh xảy ra trượt trơn giữa đai và bánh đai.
- Chọn ứng suất căng ban đầu so = 1,2 N/mm2 và theo chỉ số D1 tra bảng ta có các hệ số:
Ca = 0,98: Hệ số ảnh hưởng góc ôm [ bảng 5-18]
Ct = 0,4: Hệ số ảnh hưởng chế độ tải trọng [bảng 5-6]
Cv = 0,74: Hệ số ảnh hưởng vận tốc [bảng 5-19]
F = 138 mm2 : Diện tích tiết diện đai [bảng 5-11]
V = 27,41 [m/s]: Vận tốc đai
Þ Số đai cần thiết:
Theo công thức [5-22] có:
Z ³ = 2,46
Lấy số đai Z = 3
2.8. Định các kích thước chủ yếu của bánh đai
Theo công thức [5-23]: B = [Z-1].t + 2.S
Theo bảng [10-3] có : t = 20; S = 12,5
Þ B = [3-1].20 + 2.12,5 = 65 [mm]
Theo công thức [5-24]:
+ Với bánh dẫn: Dn1 = D1 + 2.ho = 180 + 2.4,1 = 188,2 [mm]
+ Với bánh bị đẫn: Dn2 = D2 + 2.ho = 360 + 2.4,1 = 368,2 [mm]
2.9. Tính lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục
- Lực căng ban đầu với mỗi đai:
Theo công thức [5-25] ta có : So = so.F
Trong đó: so : ứng suất căng ban đầu, N/mm2
F: diện tích 1 đai, mm2 .
Þ So = 1,2.138 = 165,6 [N]
Theo công thức [5-26]: Rd » 3.So.Z.sin[]
Với a1 = 169,44o ; Z = 3
Þ Rd = 3.165,6.3.sin[] = 3105,26 [N]
Bảng 2: các thông số của bộ truền đai
| Thông số | Giá trị | |
| Bánh đai nhỏ | Bánh đai lớn | |
| Đường kính bánh đai | D1 = 180 [mm] | D2 = 360 [mm] |
| Đường kính ngoài bánh đai | Dn1 = 182,2 [mm] | Dn2 = 368,2 [mm] |
| Chiều rộng bánh đai | B = 65 [mm] | |
| Số đai | Z = 3 đai | |
| Chiều dài đai | L = 2800 [mm] | |
| Khoảng cách trục | A = 972 [mm] | |
| Góc ôm | a1 = 169,44o | |
| Lực tác dụng lên trục | Rd = 3105,26 [N]] |
PHẦN III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
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 răng quay 2 chiều thời gian sử dụng là 9 năm. Đồng thời để tăng khả năng chày mòn của răng chon độ rắn bánh răng nhỏ lớn hơn độ rắn của bánh răng lớn khoảng 25 ữ 50 HB. Chọn:
- Bánh răng nhỏ thép 45 tôi cải thiện. Tra [bảng 3-8] ta có các thông số của thép như sau: giả thiết đường kính phôi: 60 ữ 90 chọn 90 mm
+ Giới hạn bền kéo: sbk = 750 ữ 850 N/mm2 chọn sbk = 850 N/mm2
+ Giới hạn chảy: sch = 450 N/mm2
+ Độ rắn HB = 210 ữ 240 [ chọn HB = 240]
- Bánh răng lớn thép 45 thường hoá. Tra [bảng 3-8] ta có các thông số thép như sau:
Giả thiết đường kính phôi dưới 100 mm
+ Giới hạn bền kéo: sk = 600 N/mm2
+ Giới hạn chảy: sch = 300 N/mm2
+ Độ rắn HB = 170 ữ 210 [ chọn HB = 210]
[Với cả hai bánh răng ta chọn phôi đúc]
3.1.2. Xác định ứng suất tiếp xúc, ứng suất uốn cho phép với bộ truyền cấp nhanh
Bánh răng chịu tải thay đổi, áp dụng công thức [3-4] ta có:
Ntd = 60.u.
Trong đó: Mi, ni, Ti : mômen xoắn, số vòng quay trong một phút và tổng số giờ bánh răng làm việc ở chế độ i;
Mmax : Mômen xoắn lớn nhất tác dụng lên bánh răng [ ở đây không tính đến mômen xoắn do quá tải trong thời gian rất ngắn]
U: số lần ăn khớp của 1 bánh răng khi bánh răng quay một vòng [ trường hợp này u = 1]
– Số chu kỳ làm việc của bánh răng nhỏ:
Ntd1 = 60.1.[ 12.1455.0,6.50544 + 0,82.1455.0,4.50544] = 377,72.107
– Số chu kỳ làm việc của bánh răng lớn:
Ntd2 = 60.1.[12.259,8.0,6.50544 + 0.82.259,8.0,4.50544] = 67,44.107
Theo bảng [3-9] ta chon số chu kỳ cơ sở No = 107
Þ Ntd1 > No
Ntd2 > No
Lại có: K’N = K”N = , chon m = 6
Từ trên Þ K’N = K”N = 1
- Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép:
Theo bảng [3-9] ta có [s]Notx = 2,6 HB
Vậy ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ:
[s]N1tx = 2,6.240 = 624 N/mm2ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn:
[s]N2tx = 2,6.210 = 546 N/mm2- Xác định ứng suất uốn cho phép:
Vì phôi đúc, thép tôi cải thiện và thường hoá nên n » 1,8 và hệ số tập trung ứng suất chân răng Ks = 1,8 [ thường hoá hoặc tôi cải thiện trang 44 sách TKCTM]
- Đối với thép s-1 = [0,4 ữ 0,45]sbk , chọn s-1 = 0,45sbk
- Răng làm việc hai mặt [ răng chịu ứng suất thay đổi, đổi chiều] nên:
Ứng suất uốn cho phép của
+ Bánh nhỏ: [s]u1 = = 118 N/mm2
+ Bánh lớn: [s]u2 = 83 N/mm2
3.1.3. Tính khoảng cách trục A
– Chọn sơ bộ hệ số tải trọng: K = 1,4
– chọn hệ số chiều rộng bánh răng: yA = 0,3
áp dụng công thức [3-9]: A
Trong đó: i = = = 5,6 : tỉ số truyền
n2 = 259,8 [vg/ph] số vòng quay trong 1 phút của bánh răng bị dẫn
N = 4,4144 [KW]: công suất trên trục 1
Þ A = 139 [mm] chọn Asb =145 [mm]
3.1.4. Tính vận tốc vòng v của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng
– Vận tốc vòng của bánh răng trụ ăn khớp ngoài được tính theo công thức:
[3-17]
V = [m/s]
Với n1 số vòng quay trong 1 phút của bánh dẫn:
V = = 3,35 [m/s]
Theo bảng [3-11] ta chon cấp chính xác để chế tạo bánh răng là cấp 8
3.1.5. Tính hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A
Hệ số tập trung tải trọng: K = Ktt.Kd
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] chọn Kd = 1,55
- = 0,99 » 1
- Chon ổ trục đối xứng sát bánh răng theo [ bảng 3-12] có Kttb = 1,1
Þ Ktt = = 1,05
Þ K = 1,05.1,55 = 1,63
Chọn hệ số tải trọng sơ bộ Ksb = 1,4 nên ta chọn lại A theo công thức:
A = Asb. = 145. = 152,54 [mm]
Chọn A = 153 [mm]
3.1.6. 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 ữ 0,02].A
Þ m = [0,01 ữ 0,02].153 = 1,53 ữ 3,06
Theo bảng [3-1] chọn m = 2
– Số răng bánh nhỏ: Z1 = = = 23,18 [răng]
Þ Chọn Z1 = 23 [răng]
– Số răng bánh lớn: Z2 = Z1.i = 23.5,6 = 128,8 [răng]
Þ Chọn Z2 = 129 [ răng]
- Chiều rộng bánh răng nhỏ: b1 = yA.A = 0,3.153 = 45,9 [mm]
– Chọn b1 = 50 [mm]
– Chiều rộng bánh răng lớn nhỏ hơn chiều rộng bánh răng nhỏ khoảng 5 ữ 10 mm nên chọn b2 = 45 [mm]
3.1.7. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng
Theo công thức [3-3] có: su =
Trong đó : K = 1,63: Hệ số tải trọng
N: Công suất của bộ truyền [kW]
y: Hệ số dạng răng
n: Số vòng quay trong một phút của bánh răng đang tính
m: Mô đun
Ztd : Số răng tương đương trên bánh
b, su : Bề rộng và ứng suất tại chân răng
Theo bảng [3-18]:
– Số răng tương đương của bánh răng nhỏ:
Ztd1 = Z1 = 23 [răng]
Þ Hệ số dạng răng bánh nhỏ: y1 = 0,429
– Số răng tương đương của bánh lớn:
Ztd2 = 129 [răng]
Þ Hệ số dạng răng bánh lớn: y2 = 0,517
- Như vậy ứng suất chân răng bánh nhỏ là:
su1 = = 47,86 [N/mm2]
Ta thấy su1 [n] = [1,5 ữ 2,5]
Như vậy tiết diện [m2 – m2] đảm bảo độ an toàn cho phép
Xét tại vị trí trục chịu ứng suất lớn nhất có đường kính trục d = 65 [mm]
Tra bảng [7-3b] ta có :
W = 24300 [mm3], wo = 51200 [mm3]; b ´ h = 20 ´ 12
Mu = 1267653,575 N.mm, Mx = 1047000,4 N.mm
sa = = 52,17 [N/mm]
ta = = = 20,45 [N/mm]
Chọn hệ số yt và ys theo vật liệu đối với thép các bon trung bình lấy ys = 0,1; yt = 0,05; hệ số b = 1
Theo bảng [7-4] lấy es = 0,76; et = 0,65
Theo bảng [7-8] hệ số tập trung ứng suất thực tế tại rãnh then Ks = 1,92; Kt = 1,9
xét tỷ số:
= 2,23; = 2,53
Vì do lắp trục và then có độ dôi nên lấy áp suất trên bề mặt lắp là P = 30 N/mm2
Tra bảng [7-10] ta lấy sai số không đáng kể khi tính về xoắn ta có:
= 3,9
= 1 + 0,6.[ – 1] = 1 + 0,6.[3,9 – 1] = 2,74
ns = = 2
nt = = 4
Þ n = = 1,79 > [n] = [1,5 ữ 2,5]
Þ Kết luận : Tất cả các trục đều đảm bảo làm việc an toàn.
PHẦN V : TÍNH THEN
Để cố định bánh răng theo phương tiếp tuyến hay để truyền mômen và chuyển động từ trục đến bánh răng hoặc ngược lại ta dùng then.
5.1. Tính then lắp trên trục I
Đường kính trục I để lắp then là d = 32 mm
Theo bảng [7-23] chọn các thông số then b = 10; h = 8; t = 4,5; t1 = 3,6; k = 4,2
Chiều dài then l = 0,8.lm
Trong đó: lm – chiều dài mayơ: lm = [1,2 ữ 1,5].d
- Kiểm nghiệm độ bền dập trên mặt cạnh làm việc của then theo công thức [7-11]
sd = N/mm2
Ở đây : Mx = 28974,24 [N.mm], l = 0,8.lm = 0,8.1,4.32 = 35,84 [mm]
theo TCVN 150 – 64 [bảng 7-23] chọn l = 36 [mm]
Tra bảng [7-20] với ứng suất mối ghép cố định, tải trọng va đập nhẹ, vật liệu là thép tôi ; ta có : [s]d = 100 N/mm2
sd = = 11,98 [N/mm2] < [s]d
- Kiểm nghiệm bền cắt theo công thức [7-12]
tc = N/mm2
Tra bảng [7-21] có
[t]c = 87 [N/mm2]tc = = 5,03 [N/mm2] < [t]c
Như vậy then trên trục I thoả mãn điều kiện bền dập và điều kiện bền cắt.
5.2. Tính then lắp trên trục II
Đường kính trục II để lắp then là dn – n = 50 mm, dm – m = 55 mm
- xét tại tiết diện n2 – n2 đường kính lắp then là dn – n = 50 mm. Theo bảng [7-23]
Chọn then b = 16; h = 10; t = 5; t1 = 5,1; k = 6,2
Chiều dài then: l = 0,8.1,4.50 = 56 mm
Theo TCVN 150 – 64 [ bảng 7-23] chọn l = 56 mm
- Kiểm nghiệm độ bền dập của then theo công thức [7-11] có :
sd = = = 18 < [s]d
- Kiểm nghiệm cắt theo công thức [7-12]:
tc = = 6,99 < [t]c
Như vậy trục II thoả mãn điều kiện bền dập và bền cắt
5.3. Tính then lắp trên trục III
Đường kính trục III để lắp then là d = 65 mm
Theo bảng 7-23 chọn các thông số then b = 18; h = 11; t = 5,5; t1 = 5,6; k = 6,8
Chiều dài then l = 0,8.1,4.65 = 72,8 mm
Theo TCVN 150 – 64 [ bảng 7-23] chọn l = 80 mm
Kiểm nghiệm độ bền dập trên mặt cạnh làm việc của then theo công thức [7-11]
sd = = = 36,757 < [s]d
Kiểm nghiệm bền cắt theo công thức [7-12]
tc = = 13,89 < [t]c
Như vậy then trên tục III thoả mãn điều kiện bền dập và điều kiện bền cắt.
Kết luận: Then trên các trục đều thoả mãn điều kiện bền dập và bền cắt.
PHẦN VI: THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC
Trục I của hộp giảm tốc không có thành phần lực dọc trục nên ta dùng ổ bi đỡ. Trục II và trục III có lực dọc trục tác dụng nên ta chọn ổ đỡ chặn.
Hệ số khả năng làm việc tính theo công thức [8-1]
C = Q.[n.h]0,3 £ Cbảng
Cbảng – là hệ số khả năng làm việc tính theo bảng
Trong đó: nI = 1455 [vg/p]: tốc độ quay trục I
h = 950 giờ,
Theo công thức [8-2] có Q = [Kv.R + m.A].Kn.Kt
Trong đó: m = 1,5 [ tra bảng 8-2]
A = 0 : tải trọng dọc trục
Kt = 1,3 : tải trọng va đập vừa. Quá tải ngắn hạn đến 150% so với tải trọng tính toán [bảng 8-3]
Kn = 1,1 : nhiệt độ làm việc dưới 150oC [bảng 8-4]
Kv = 1 : vòng trong của ổ quay [bảng 8-5]
RA = = 1885,6 [N.mm]
RB = = 1479,65 [N.mm]
Vì lực hướng tâm ở gối trục A lớn hơn lực hướng tâm ở gối trục B, nên ta tính đối với gối đỡ trục A và chọn ổ cho gối đỡ trục này, gối trục B lấy ổ cùng loại.
Q = [Kv.RA + m.A].Kn.Kt = [1.1885,6 + 1,5.0].1,1.1,3 = 2696,4 N = 269,64 daN
C = Q.[n.h]0,3 = 269,64.[1455.950]0,3 = 18748,23
Tra bảng 14P ứng với d = 20 mm: ổ cỡ trung, ký hiệu 304, Cbảng = 19000 > C
Đường kính ngoài của ổ D = 52 mm. Chiều rộng ổ B = 15 mm
- Sơ đồ chọn ổ cho trục II:
Tra bảng 18P loại ổ có d = 20 mm có C = 38000 cỡ trung được b = 11o10’
Hệ số khả năng làm việc tính theo công thức [8-1]
C = Q.[n.h]0,3 < Cbảng
Ở đây : nII = 259,8 [vg/P]: tốc độ quay trên trục II
h = 950 giờ
Q: tải trọng tương đương [daN]
Theo công thức [8-6] có Q = [Kv.R + m.At].Kn.Kt
Hệ số m = 1,5 [ tra bảng 8-2]
Kt = 1,3 tải trọng va đập vừa và quá tải đến 150% [bảng 8-3]
Kn = 1 nhiệt độ làm việc dưới 100OC [ bảng 8-4]
Kv = 1 vòng trong của ổ quay [bảng 8-5]
RC = = 9212 [N.mm]
RD = = 8876,82 [N.mm]
SC = 1,3.RC.tgb = 1,3.9212.tg11o10’ = 2364 [N]
SD = 1,3.RD.tgb = 1,3.8876,82.tg11o10’ = 2278 [N]
Tổng lực chiểu trục: At = SC + Pa3 – SD = 2364 + 551 – 2278 = 637 [N]
Vì lực hướng tâm ở hai gối trục gần bằng nhau, nên ta chỉ tính đối với gối đỡ trục bên phải C [ ở đây lực Q lớn hơn] và chọn ổ cho gối trục này, gối trục kia lấy ổ cùng loại.
QC = [Kv.RD + m.At].Kn.Kt = [1.9212 + 1,5.637].1.1,3 = 13217,75 = 1321,775 daN
C = QC.[n.h]0,3 = 1321,775.[259,8.950]0,3 = 54810,83
Tra bảng 18P ứng với d = 25 mm chọn ổ ký hiệu [7605] ổ đũa côn đỡ chặn cỡ trung rộng. Có Cbảng= 70000 > C
Đường kính ngoài của ổ D = 62 mm, chiều rộng của ổ B = 24 mm
- Sơ đồ chọn ổ cho trục III
Hệ số khả năng làm việc tính theo công thức [8-1]
C = Q.[n.h]0,3 £ Cbảng
Ở đây : nIII = 64,42 [vg/P] tốc độ quay trên trục III
h = 950 giờ, thời gian làm việc của ổ
Q : tải trọng tương đương [daN]
Theo công thức [8-6] có Q = [Kv.RD + m.At].Kn.Kt
Hệ số m = 1,5 [ tra bảng 8-2]
Kt = 1,3 tải trọng va đập vừa và quá tải đến 150% [bảng 8-3]
Kn = 1 nhiệt độ làm việc dưới 100OC [ bảng 8-4]
Kv = 1 vòng trong của ổ quay [bảng 8-5]
RE = = 10520 [N.mm]
RF = = 23568,17 [N.mm]
SE = 1,3.RE.tgb = 1,3.10520.tg11o10’ = 2699,73 [N]
SF = 1,3.RF.tgb = 1,3.23568,17.tg11o10’ = 6048,27 [N]
Tổng lực chiểu trục: At = SE – Pa4 – SF = 2699,73 – 551 – 6048,72 = 3900 [N]
Vì lực hướng tâm ở hai gối trục gần bằng nhau, nên ta chỉ tính đối với gối đỡ trục bên phải C [ ở đây lực Q lớn hơn] và chọn ổ cho gối trục này, gối trục kia lấy ổ cùng loại.
QF = [Kv.RF + m.At].Kn.Kt = [1.23568,17 + 1,5.3900].1.1,3 = 38243,62 = 3824,362daN
C = QF.[n.h]0,3 = 3824,362.[60,42.950]0,3 = 102383,57
Tra bảng 18P ứng với d = 50 mm chọn ổ ký hiệu [7610] ổ đũa côn đỡ chặn cỡ trung rộng. Có Cbảng= 210000 > C
Đường kính ngoài của ổ D = 110 mm, chiều rộng của ổ B = 40 mm
6.2. Chọn kiểu lắp ổ lăn
Phương án chọn kiểu lắp:
– Lắp ổ lăn vào trục theo hệ lỗ và vỏ hộp theo hệ trục
– Sai lệch cho phép vòng trong của ổ là âm, sai lệch cho phép trên lỗ theo hệ lỗ là dương
– Chọn kiểu lắp bằng độ dôi để các vòng ổ không thể trượt theo bề mặt trục
6.3. Cố định trục theo phương dọc trục
Để cố định trục theo phương dọc trục ta dùng nắp ổ và điều chỉnh khe hở của ổ bằng các tấm đệm kim loại giứa nắp ổ và thân hộp giảm tốc. Nắp của ổ lắp với hộp giảm tốc bằng vít, loại này dễ chế tạo và dễ lắp ghép.
6.4. Che kín ổ lăn
Để che kín các đầu trục nhô ra, tránh sự xâm nhập của môi trường vào ổ và ngăn mỡ chảy ra ngoài ta dùng loại vòng phớt. Chọn theo bảng [8-29] [sách TKCTM]
6.5. Bôi trơn ổ lăn
Bộ phận ổ được bôi trơn bằng mỡ, vì vận tốc truyền bánh răng thấp không thể dùng phương pháp bắn toé để dẫn dầu trong hộp vào bôi trơn các bộ phận ổ. Theo bảng [8-28] có thể dùng mỡ loại “T” ứng với nhiệt độ làm việc 60o ữ 100oC và vận tốc dưới 1500 vg/ph. Lượng mỡ dưới 2/3 chỗ rỗng của bộ phận ổ.
PHẦN VII: CẤU TẠO VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC
Chọn vỏ hộp đúc vật liệu bằng gang, mặt ghép giữa nắp và thân là mặt phẳng đi qua đường làm các trục để lắp ghép được dễ dàng theo bảng [10-9] cho phép ta xác định được kích thước và các phần tử của vỏ hộp.
– Chiều dày thân hộp:
d = 0,025.A + 3 ; A khoảng cách trục
d = 0,025.213 + 3 = 8,325 mm
Chọn d = 9 mm
– Chiều dày thành nắp hộp:
d1 = 0,02.A + 3 = 0,02.213 + 3 = 7,26 mm
Chọn d1 = 8 mm
– Chiều dày mặt bích dưới của thân:
b = 1,5 .d = 1,5.9 = 13,5 mm
có thể lấy b = 14 mm
– Chiều dày mặt bích dưới của nắp:
b1 = 1,5 .d1= 1,5.8 = 12 mm
– Chiều dày đế hộp không có phần lồi
P = 2,35.d = 2,35.9 = 21,15 mm
Có thể lấy P = 22 mm
– Chiều dày gân ở thân hộp.
m = 0,85.d = 0,85.9 = 7,65 mm
Có thể lấy m = 8 mm
– Chiều dày gân ở nắp hộp.
m1 = 0,85.d1 = 0,85.8 = 6,8 mm
Có thể lấy m1 = 7 mm
– Đường kính bu lông nền:
dn = 0,036.A + 12 mm
= 0,036.213 + 12 = 19,668 mm
Có thể chọn dn = 20 mm
– Đường kính bu lông khác:
+ ở cạnh ổ : d1 = 0,7.dn = 0,7.20 = 14 mm
+ Ghép nắp ổ: d3 = 0,45.dn » 0,45.20 = 9 mm
+ Ghép nắp cửa thăm: d4 = 0,37.dn = 7,4 mm có thể lấy d4 = 8 mm
Đường kính bu lông vòng chọn theo trọng lượng của hộp giảm tốc, với khoảng cách trục A , 2 cấp chuyền 213 ´ 213. Tra bảng 10-11a và 10-11b chọn bu lông M24
– Số lượng bu lông nền: theo bảng 10-13 ta lấy n = 6.
PHẦN VIII: NỐI TRỤC
Mômen xoắn trên nối trục:
Mx = 9,55.106. = 9,55.106. = 649865 [N.mm]
Mt = k. Mx = 1,3.649865 = 844824,5 [N.mm]
Trong đó : Mx : Mômen xoắn danh nghĩa
Mt : Mômen xoắn tính toán
K = 1,2 ữ 1,5 Hệ số tải trọng động [ tra bảng 9-1]
Để đơn giản, dễ chế tạo và phù hợp với mômen xoắn trên trục. Chọn nối trục là nối trục đĩa.
+ Cấu tạo: hình vẽ
+ Vật liệu làm nối trục:
Do vận tốc vòng của đĩa v ³ 30 m/s nên ta chọn vật liệu nối trục là thép đúc 35p.
+ Các kích thước chủ yếu của nối trục đàn hồi theo bảng [9-2] ta có : d = 50 mm,
D2 = 100 mm; D = 200 mm; Do = 160 mm; l = 160 mm; S = 40 mm; Bulông cỡ M16; số lượng bulông bằng z = 6; mômen xoắn lớn nhất Mmax = 2500 N.mm
- Với bu lông lắp có khe hở, lực siết V cần thiết với mỗi bu lông theo công thức
[9-3] là :
V ³ = = 11733,67[N.mm] [f : hệ số ma sát]
PHẦN IX: BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC
Để giảm mất mát công suất vì ma sát, giảm mài mòn, đảm bảo thoát nhiệt tốt và đề phòng các chi tiết máy bị han gỉ cần phải bôi trơn cho trục các bộ truyền trong Hộp Giảm Tốc.
Vì vận tốc của bánh răng nhỏ nên ta chọn cách bôi trơn ngâm trong dầu bằng cách ngâm bánh răng, trục vít, bánh vít hoặc các chi tiết phụ khác ta dùng dầu công nghiệp 45 để bôi trơn hộp giảm tốc
Khi vận tốc nhỏ thì lấy chiều sâu ngâm là 1/6 bán kính bánh răng cấp nhanh còn đối với cấp chậm dưới 1/3 bán kính, 0,4 – 0,8 lít cho 1 Kw.
Chọn độ nhớt của dầu ở 50oC với bánh răng thép sb = 600 N/mm2.
Ta chọn dầu theo bảng 10 – 20.
Lời kết:
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, đặc biệt là thầy Hồ Duy Liễn cùng các bạn đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện bài tập đồ án môn học thiết kế chi tiết máy. Trong quá trình làm đồ án em không thể tránh khỏ thiếu sót, em kính mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy các cô để em hoàn thiện đồ án. Em xin chân thành cảm ơn !