Tải bản đầy đủ

Đồ án chi tiết máy thiết kế trạm dẫn động băng tải nguyễn hữu chí

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 ngoài-bộ truyền xích.........................................8
2.1.1 Các thông số của trục thứ cấp của hộp giảm tốc...................................8
1.2-Kiểm nghiệm xích về độ bền........................................................................9
1.3. Tính các thông số của đĩa xích..................................................................10
1.4-Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của 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 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 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: 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 (m/s)

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

5

4

5

5

4

4

5

4

5

5

Sai số vận tốc cho phép (%)


, Xác định công suất động cơ :
- Công suất cần thiết được xác định theo công thức

Pt
P ct = η
Trong đó: Pct Là công suất cần thiết trên trục động cơ (kW).

P t 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 (m/s) : 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 = = =5,98 Kw
Ptd= =
= = 4,746 Kw
Công suất cần có trên trục của động cơ
(Kw)


Số vòng quay trên trục công tác
(vòng/phút)
Tỉ số truyền của hệ dẫn động
Tra bảng 2.4/21 (TTHTDĐCK)
Chọn = 12 (8 => 40) tỉ số truyền của hộp số 2 cấp
= 4 (2 => 6) đai thường
= 12.4 = 48
Số vòng quay sơ bộ của động cơ
= 2979,36 (vòng/phút)
Ta có nên ta cần chọn động cơ có công suất thỏa điều kiện:
Pđc
Điều kiện chọn động cơ phải thoả mãn:
=>
- 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
cosφ
η%
Tk
(v/ph)
Tdn
5,5

2900

0,93

Tính chính xác tỉ số truyền :
= 46,72
Chọn Uh = 12
= Uh.Un  Un =
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 

Tính công suất từng 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 cơ 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)

Mômen 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 cơ
5,41

Trục II

5,16
3,893

Trục III

4,97
4,05

Trục làm
việc

4,78
2,97

4,746
1

2900

744,926

183,93

61,93

61,93

17815,69

66151,53

258051,97

737106,41

731863,39

II thiết kế bộ truyền đai
1 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 hơn 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% < 4 %
2, Tính chiều dài đai
Theo bảng 4.14 chọn sơ bộ khoảng cách trục a=0,95d 2 = 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 của đai trong 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 đó 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 ôm
= = >


Xác định số đai:
theo công thức 4.16

Tra bảng 4.7/55 chọn Kd = 1 vì số ca là việc là 2 nên Kd=1+0,1 = 1,1
Với = 1- 0,0025(180 - ) = 1-0,003(180-134,72)= 0,864
Tra bảng 4.19 vì d1 = 140mm nên
l0 = 1700 mm
= =1,07 tra bảng 4.16  = 1.096
Với Ud= 4 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= 1
Z = =1,63 đai
Theo tiêu chuẩn chọn số đai là 2
Chiều rộng đai theo 4.17 và bảng 4.21
B = (z -1).t + 2e = (2-1).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

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 răng
1, chọn vật liệu thép


Đối với hộp giảm tốc rang rụ 2 cấp chịu công suất P dc = 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 6.1/92 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 bền = 850 MPa
Giới gạn chảy = 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 = 750 MPa
Giới gạn chảy = 480 MPa

2 xác định ứng suất cho phép
ứng suất cho phép và ứng suất tồn tại cho phép được xác định theo công thức:
=

(2.1)

= ( 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
YR hệ 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
(2.1a)
(2.1b)


Trong đó:

và 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
180HB350
= 2HB + 70
SF =1,75
;
= 1,8HB
-

SH = 1,1

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:
= 2HB1 +70 = 2.251+70 = 572

MPa

= 2HB2 + 70 = 2.240 +70 = 550

MPa

= 1,8HB1 = 1,8.251 =451,8
= 1,8HB2 = 1,8.240 = 432

MPa
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

ở đây mF,mH bậc của đường cong mỏi khi thử tiếp xúc uốn
mH = mF = 6 khi độ rắn mặt răng HB 350
NHO số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc

NHO= 30
 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=
NHE2 = 60.c.. =
Trong đó:
C số lần ăn khớp trong một lần, C =1
n i số vòng quay của trục:
n 1= 183,92 (vòng/phút)
n 2 =61,92 (vòng/phút)
tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét = 2.4.250.5 = 10000 h

NHE2= 60.1..10000( + )= 6290486,22
Ta có:

 NHE2 = 629040060 > NHO2 = 15474913,67
  KHL2=1
 NHE1>NHO1 do đó KHL1=1
Theo (6.1a) TKTK1 ta có:

SH=1,1 là hệ số an toàn khi tiếp xúc và uốn, tra bảng 6.2/ 94
với K HK1 = KHL2 = 1.
Suy ra :
= 520 (MPa)
= 500 (MPa)
= 410,72 (MPa)
= 392,72 (MPa)
Với cấp nhanh sử dụng răng nghiêng, ứng suất tiếp xúc cho phép là giá trị trung bình của vàtức là:
510 1,25[]min = 1,25.500 = 625 MPa
Với cấp chậm dung răng thẳng và tính ra N HE đều lớn hơn NHO nên KFL=1,do đó
/

= 500 (MPa)

Số chu kì thay đổi ứng suất uốn theo CT 6.8/93:


Trong đó:
M F bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn
Đối với thép thường hóa tôi cải thiện  mF = 6 tra bảng 6.4/95
NFE2 = 60.1..10000. ( + ) = 56579943,86
NFE2 > NFO = 4.106  KFL2 =1
Nên NFE1 >NFO => KFL1=1
ứng suất uốn cho phép tính the CT 6.2a/93

trong đó:
KFL =1 hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải với bộ truyên quay một chiều
nên = 1,8HB , SF = 1.75
=284 (MPa)
= 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 : [] max = 2,8 (6.13)
[]max = 2,8 = 2,8.580=1624 (MPa)
[]max = 2,8 = 2,8.480 =1344 (MPa)
ứng suất uốn cho phép khi quá tải : [] max = 0,8 khi HB 350
[]max = 0,8 = 0,8.580 = 464 (MPa)
[]max = 0,8 = 0,8.480 = 384 (MPa)
3 Tính 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 a w
Đối với hộp giảm tốc thông số cơ bản là khoảng cách trục a w nó được xác định theo công thức

Trong đó: Ka (MPa1/3) =43 hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng bảng 6.5


T 1 = (Nmm) momen xoắn trên trục chủ động Nmm
= 510 MPa ứng suất tiếp xúc cho phép MPa xem 6.2
u =4,05 tỉ số truyền
= 0,3 các hệ số trong đó b w là chiều rộng vàng răng xem bảng 6.6
 =0,53.0,4(4,05+1) = 0,8 (ct 6.16/97)
Sơ đồ số 3
= 1.12 hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng bánh răng bảng 6.7/98
= =106,3 (mm)
Chọn a w = 140 mm
3.2 Xác định các thông số ăn khớp
Xác định modun m:
Theo CT 6.17/97 m= (0,01….0,02). a W = (0,01…..0,02).140 = (1,4…..2.8)mm
Chọn m = 2,5 mm
Xác định số răng và góc nghiêng
Bộ truyền cấp nhanh gồm bộ bánh răng góc nghiêng trong hộp giảm tốc phân đôi (30….40)

Chọn sơ bộ = 350 góc nghiêng của răng  cos = 0,819
Từ công thức 6.18/99

Trong đó Z1 là bánh răng chủ động
Z2 là bánh răng bị dẫn
Tính số răng bánh nhỏ:
từ công thức 6.18
= = 18,1 theo CT6.19
Chọn số răng Z 1 = 18 răng
Số răng bánh lớn
Z2 = u1.Z1 = 4,05.18 = 72,9
Chọn Z 2 = 73răng
Zt = Z1+Z2 = 91 răng
Góc nghiêng chính xác của răng


= 0,81
 = 35,650
Tỉ số truyền thực tế = = 4,055
Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của răng
ứng suất tiếp xúc của được tính theo công thức CT6.33/105 thỏa điều kiện

Trong đó:
ZM = 274 (MPa)1/3 hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp tra bảng
6.5/96
ZH = hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc Trị số của Z H có thể tra trong bảng 6.12

ở đây là góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở:
tg = cos.tg
theo tiêu chuẩn VN (TCVN 1065-71) góc profin =20 0
góc profin răng = arctg( )
Với và tính theo công thức ở bảng 6.11 đối với bánh răng nghiêng không dịch chỉnh
= = arctg( ) = arctg() = 24,12 0
Góc nghiêng trụ cơ sở
tg = cos.tg = cos(24,12) . tg(35,65)= 0,66

 = 33,20
ZH = = =1,49
hệ số kể đến sự trùng khớp của răng xác định như sau
khi =0

=

=

khi <1

=

(2)
khi 1

(3)

Với hệ số trùng khớp dọc tính theo công thức:
=
bw1== 0,3.140 = (mm)
= =3

(1)


Do >1 theo CT 6.36c/105 tính ta chọn (3)
=

Là hệ số trùng khớp ngang db là đường kính trụ cơ sở db =
da1 ,da2 là đường kính đỉnh răng tính theo công thức ở bảng 6.11
khi tính gần đúng có thể xác định theo bảng 6.11 hoặc theo công thức
= [1,88-3,2] .cos(35,650) = 1,34
 = = = 0,86

KH =
Trong đó :
= 1,12 Tra bảng 6.7/98 sơ đồ 3
= 55,4 (mm) Đường kính vòng lăn bánh nhỏ
V= = = 2,16(m/s) Vận tốc vòng theo CT 6.40/106

v = 2,16 (m/s) < 4 (m/s) tra bảng 6.13/107 ta được cấp chính xác là 9
là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các cặp răng
đồng thời ăn khớp tra bảng 6.14/107

là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp. và được
xác định theo công thức 6.41 :

=
Trong đó :
Với v = 1,925 (m/s) tính theo CT 6.40
= 0,002 hệ số kể đến sự ảnh hưởng của sai số ăn khớp tra bảng 6.15
=73 hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lẹch các bước răng bánh
1 và 2 tra bảng 6.16
= = 1,85

= = 1+ =1,05


KH = = 1,12.1,13.1,05 = 1,3
Thay các giá trị:
Z M = 274 (MPa)1/3

ZH = 1,49

= 0,86

K H = 1,3

u = 4,055

b w1= 42 mm

T1 = 33075,765 Nmm
dw1 = 55,4 mm

Vào CT:

Ta được:

= 274.1,49.0,857. =372(MPa)
Tính chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép
Theo 6.1 với v = 2,16 (m/s) < 5 m/s  Zv = 1
độ nhám RZ (2,5 ….1,25) nên ZR = 0,95
với da<700 (mm)
 KxH = 1
Do đó theo 6.1 và 6.1a

= .Zv.ZR.KxH = 510.1.0,95.1= 484,5 MPa
Kết quả ta được aw = 140 mm, MPa <= 484,5 MPa
Thỏa mãn điều kiện
Kiểm ngiệm răng về độ bền uốn
Theo 6.43 Để đảm bảo độ bền uốn cho răng, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không được vượt
quá một giá trị cho phép
Theo CT6.43/trang 108:

Theo CT6.44/trang108:
Trong đó:
• T1 =33075,765(N.mm): Moment xoắn trên bánh chủ động
• m = 2,5 (mm): Môđun pháp
• dw1 = 55,4 mm: Đường kính vòng lăn bánh chủ động
• : Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, với ε α là hệ số trùng khớp ngang
= = 0,746


• Yβ=1-: Hệ số kể đến độ nghiêng của răng
= 1- = 0,74
YF1, YF2: Hệ số dạng răng của bánh 1 và 2, phụ thuộc vào số răng tương đương
= = 33,5

= =136
hệ số dịch chỉnh x=0 tra bảng 6.18/trang 109.
YF1= 3,8
YF2 = 3,6
KF= KFβ. KFα. KFv: Hệ số tải trọng khi tính về uốn
KFβ = 1,24 (sơ đồ 3): Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi
tính về uốn, tra bảng 6.7/trang 98
KFα = 1,37: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi
tính về uốn, tra bảng 6.14/trang 107
KFv: Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn
(CT 6.46/trang 109)

F =  F .g o .v.

aw
u (CT 6.47/trang 109).

Với
δF= 0,006: Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp, tra bảng 6.15/trang 107
g0 = 73: Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai lệch bước răng bánh 1 và 2,tra bảng 6.16/trang 107
v = 2,16 (m/s)
→VF = 0,006.73.2,16. = 5,5
= 1+= 1,1
= 1,24.1,37.1,1=1,86
Với T1 = 33075,765(N.mm)
KF = 1,86
Yε = 0,746
Yβ = 0,74
YF1 = 3,8
YF2= 3,6
Thay vào công thức:

= = 44,37 MPa
Theo công thức 6.44/trang 108:

= = 42 MPa
Theo công thức 6.2/ trang 91


Theo công thức 6.2a/ trang 91
Với:
YR = 1: Hệ số xét đến ảnh hưởng độ nhám mặt lượm chân răng.
YS = 1,08 – 0,0695ln(m) = 1,08 – 0,0695ln (2,5) = 1,02 Hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với
tập trung ứng suất
KxF = 1: Hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn khi d a400(mm)

=284.1.1,02= 289,7 MPa
= 271,5.1.1,02.1=276,93 MPa
= 44,37 < = 289,7 MPa
=42 MPa< =276,93
Kết luận: bộ truyền đạt độ bền về uốn trong giới hạn cho phép.

Kiểm nghiệm răng về quá tải
K qt 

Tmax
 1, 4
T
: Hệ số quá tải

Để tránh biến dạng dư hoặc gãy dòn lớp bề mặt, ứng suất tiếp xúc cực đại không được vượt quá một giá
trị cho phép
Theo CT6.48/trang 110:
= 484,5. =573 MPa < =1344 (MPa)
Theo 6.49/110
=44,37.1,4 = 62 MPa < = 464 MPa
=42.1,4=58,8 MPa
< =384 MPa
Kết luận: Như vậy bộ truyền đạt yêu cầu về quá tải

Các thông số và kích thước bộ truyền
Thông số
Khoảng cách trục
modun
Chiều rộng vành răng
Tỉ số truyền
Góc nghiêng của răng
Số răng của bánh

Kí hiệu

Giá trị

aw

aw=140 mm

m

m=2,5

=42mm
u

Đường kính vòng chia

Z1, Z2
atw
d

Đường kính đỉnh răng

da

Đường kính đáy răng

df

4,055
35,650
Z1=18, Z2 = 73
24,120
d1 = = =55,4 mm
d2 === 224,6 mm
da1= d1+2m(1+x1-)
=55,4+2.2,5(1+0) = 60,4 mm
da2 = d2+2m(1+x2-) =
224,6+2.2,5(1+0) = 229,6 mm
df1=d1-(2,5-2X1).m = 55,4-(2,50).2,5 =49,15 mm
df2=d2-(2,5-2X2).m = 224,6-(2,5-


0).2,5=218,35 mm
== 55,4 mm
.u = 49,38.4,055=224,6 mm

Đường kính lăn

xác định các thông số của bộ truyền cấp chậm
Đối với hộp giảm tốc thông số cơ bản là khoảng cách trục a w nó được xác định theo công thức

Trong đó: Ka (MPa1/3) =49,5 hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng bảng 6.5
T 2 = 258051,97 (Nmm) momen xoắn trên trục chủ động Nmm
= 500 MPa ứng suất tiếp xúc cho phép MPa
u 2 =2,97 tỉ số truyền
=0,4các hệ số trong đó b w là chiều rộng vàng răng xem bảng 6.6
Sơ đồ 7
 =0,53.0,4(2,97+1) = 0,8 (ct 6.16/97)
tra bảng 6.7 thuộc sơ đồ số 7 ta được
= 1,03 hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng bánh răng bảng 6.7/98
= =188 (mm)
Chon sơ bộ aw = 185 mm
3.2 Xác định các thông số ăn khớp
Xác định modun m:
Theo CT 6.17/97 m= (0,01….0,02). a W = (0,01….0,02).185 = (1,85…..3,7)mm
Chọn m = 2,5 mm
Mối quan hệ khoảng cách trục aw số răng bánh nhỏ Z1 và số răng bánh lớn Z2 và góc nghiêng
Từ công thức 6.18/99

Trong đó Z1 là bánh răng chủ động
Z2 là bánh răng bị dẫn
Xác định số răng và góc nghiêng
Bộ truyền bánh răng trụ thẳng
Ta có góc nghiêng = 0 từ (6.18) xác định số răng bánh


= = 37,2
Chọn Z1 = 37 răng
Z2= u2.Z1 = 37.2,97=109,89
Chọn Z2 = 110 răng
Zt = Z1 + Z2 = 37+110 = 147 răng
Tính lại khoảng cách trục
aw = = =183,75 mm
Tỉ số truyền thực = = 2,973
Xác định hệ số dịch chỉnh
tính hệ số dịch tâm theo 6.22
Y= = =0
Góc ăn khớp
cos = = 0,94
=200
Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của răng
ứng suất tiếp xúc của được tính theo công thức CT6.33/105 thỏa điều kiện

Trong đó:
ZM = 274 (MPa)1/3 hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp tra bảng 6.5/96
ZH = hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc Trị số của Z H có thể tra trong bảng 6.12
Vì răng trụ thẳng nên β =0
ở đây là góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở:
theo tiêu chuẩn VN (TCVN 1065-71) góc profin =20 0
Góc nghiêng trụ cơ sở
tg = cos.tg =cos(20).tg(0)= 0
=0
ZH = = =1,76

hệ số kể đến sự trùng khớp của răng xác định như sau
=

khi =0

(1)


=

khi <1

(2)

=

khi 1

(3)

Với hệ số trùng khớp dọc tính theo công thức:
=
bw2== 0,4.183,75 = 73,5 (mm)

= =0
Do =0 theo CT 6.36c/105 tính ta chọn (1)
=

Hệ số kể đến sự trùng khớp ngang của răng
= [1,88-3,2] . cos(0) = 1,76


=

= =0,86

KH =
Trong đó :
= 1,02 Tra bảng 6.7/98 ta được
=92,5 (mm) Đường kính vòng lăn bánh nhỏ
V= = = 0,89 (m/s) Vận tốc vòng theo CT 6.40/106

V = 0,89 (m/s) < 4 (m/s) tra bảng 6.13/106 ta được cấp chính xác là 9
là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các cặp răng
đồng thời ăn khớp tra bảng 6.14/107

là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp. và được
xác định theo công thức 6.41 :

=
Trong đó :
Với v = 0,94 (m/s) tính theo CT 6.40
= 0,006 hệ số kể đến sự ảnh hưởng của sai số ăn khớp tra bảng 6.15
=73 hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lẹch các bước răng bánh 1 và 2 tra bảng 6.16


= =3

= = 1+ =1,03
KH = = 1,02.1,13.1,03 = 1,18
Thay các giá trị:
Z M = 274 (MPa)1/3

ZH = 1,76

K H = 1,18

u = 2,973

= 0,86

T 2 = 258051,93 Nmm

b w2= 73,5 mm

dw2 = 92,5 mm

Vào CT:

Ta được:

274.1,76.0,86. = 471(MPa)
Với cấp chính xác là 9 chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8 khi đó ta cần gia công đạt độ
nhám là Ra =2,5 …..1,25 do đó ZR =0,95
Tính chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép
Theo 6.1 với v = 0,94 (m/s) < 5(m/s)  Zv = 1
với da<700 (mm) nên KxH = 1
Do đó theo 6.1 và 6.1a

= .Zv.ZR.KxH = 500.1.0,95.1= 475 MPa
= 475MPa
Vì nhưng chênh lệch này quá nhỏ do đó có thể giảm chiều rộng răng

bw=73,5=73,5=72,2 cho. Lấy bw=72 mm
Thỏa mãn điều kiện
Kiểm ngiệm răng về độ bền uốn
Theo 6.43 Để đảm bảo độ bền uốn cho răng, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không được vượt
quá một giá trị cho phép
Theo CT6.43/trang 108:


Theo CT6.44/trang108:
Trong đó:
• T2 =258051,97 (N.mm): Moment xoắn trên bánh chủ động
• m = 2,5 (mm): Môđun pháp
• bw2 = 72 (mm): Chiểu rộng vành răng
• dw2 = 92,5 mm: Đường kính vòng lăn bánh chủ động
• : Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, với ε α là hệ số trùng khớp ngang
= = 0,56
• Yβ=1-: Hệ số kể đến độ nghiêng của răng
= 1-- = 1
YF1,YF2: Hệ số dạng răng của bánh 1 và 2, phụ thuộc vào số răng tương đương
= =37

= =110
tra bảng 6.18/trang 109.
YF1= 3,63
YF2 = 3,55
KF : KFβ.KFα.KFv : Hệ số tải trọng khi tính về uốn
KFβ = 1,03 (sơ đồ 7): Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi
tính về uốn, tra bảng 6.7/trang 98
KFα = 1,37: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi
tính về uốn, tra bảng 6.14/trang 107
KFv: Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn
(CT 6.46/trang 109)

F =  F .g o .v.

aw
u (CT 6.47/trang 109).

Với
δF= 0,016: Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp, tra bảng 6.15/trang 107
g0= 73: Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai lệch bước răng bánh 1 và 2,tra bảng 6.16/trang 107
v = 0,89 (m/s)
→VF = 0,016.73.0,89. = 8,17
= 1+= 1,07
= 1,03.1,37.1,07=1,5
Với T2 = 259051,97 (N.mm)
KF = 1,5
Yε = 0,56
Yβ = 1
YF1 = 3,63
YF2= 3,55


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×