THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH

THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CHI TIẾT MÁY NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 3 ♦ Nguyễn Anh Duy ♦ Lê Hữu Nghị ♦ Cáp Văn Kiệt NGÀNH ĐÀO TẠO: CƠ ĐIỆN TỬ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: NGUYỄN THỊ THÚY NGA Ký tên: Ngày hoàn thành: Ngày kết thúc: Ngày bảo vệ: Đề Tài Đề số 7: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN   THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN PHƯƠNG ÁN: SỐ 3 Hệ thống dẫn động thùng trộn bao gồm: 1Động cơ điện 3 pha không đồng bộ; 2 Nối trục đàn hồi; 3 Hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng côn trụ; 4 – Bộ truyền xích ống con lăn; 5 Thùng trộn Số liệu thiết kế: Công suất trên trục thùng trộn, P(KW); Số vòng quay trên trục thùng trộn, n(vp); Thời gian phục vụ, L(năm); Quay một chiều, làm việc 2 ca, tải va đập nhẹ. ( 1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ)   YÊU CẦU thuyết minh, 01 bản vẽ lắp A0; 01 bản vẽ chi tiết. NỘI DUNG THUYếT MINH 1. Xác định công suất động cơ và phân bố tỉ số truyền cho hệ thống truyền động. 2. Tính toán thiết kế các chi tiết máy: a. Tính toán các bộ truyền hở (đai hoặc xích). b. Tính các bộ truyền trong hộp giảm tốc (bánh răng, trục vít). c. Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên các bộ truyền và tính giá trị các lực d. Tính toán thiết kế trục và then. e. Chọn ổ lăn và nối trục. f. Chọn thân máy, bu lông và các chi tiết phụ khác. 3. Chọn dung sai lắp ghép. 4. Tài liệu tham khảo.   MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU………………………………….........................………..........6 PHẦN I: TÌM HIỂU HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG MÁY......................7 PHẦN II: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN I. Tính toán chọn động cơ điện…………………..……….....…..........….……7 II. Phân phối tỷ số truyền……………….........................................…...............8 PHẦN III : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH I.Thông số cơ bản………………………………………….....………........…12 II.Tính toán bộ truyền xich………………………………………….........…..13 III.Kiểm nghiệm độ bền xích………………………………………........…....14 PHẦN IV : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG I.Cặp bánh răng côn ………………………………………….......……..…...17 II.Cặp bánh răng trụ răng thẳng ………………..………………….......….....34 PHẦN V : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC TRỤC VÀ THEN I.Trục I…………….…………………………………………….…........…...51 II.Trục II…………….……………………………………………..................57 III.Trục III…………….………………………………………….…..............63 IV.Kiểm ngiệm độ bền then...…….……………………………..........….......66 PHẦN VI : TÍNH TOÁN CHỌN Ổ LĂN VÀ NỐI TRỤC I.CHỌN Ổ LĂN 1.Ổ lăn trục I……..….………………………………….....…….….......…...69 2.Ổ lăn trục II.…....….…………………………………....…….…........…...71 3.Ổ lăn trục IIII…..….………………………………….....……….........…..72 II.CHỌN NỐI TRỤC………………………………………………...…...73 PHẦN VII : TÍNH TOÁN VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ I.Thiết kế vỏ hộp giảm tốc…………………………………………….….75 II.Thiết kế các chi tiết phụ.…………………………………………..........76 PHẦN VIII : CHỌN DẦU BÔI TRƠN .DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP I.Dầu bôi trơn hộp giảm tốc…………………………………………........80 II.Lắp ghép bánh răng lên trục và điều chỉnh ăn khớp..……………..........80 III.Dung sai lắp ghép…………………………………..………….…........81 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………..........……….…..83   LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong cơ khí. Mặt khác, một nền công nghiệp phát triển không thể thiếu một nền cơ khí hiện đại. Vì vậy, việc thiết kế và cải tiến những hệ thống truyền động là công việc rất quan trọng trong công cuộc hiện đại hoá đất nước. Hiểu biết, nắm vững và vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế các hệ thống truyền động là những yêu cầu rất cần thiết đối với sinh viên, kỹ sư cơ khí. Trong cuộc sống ta có thể bắt gặp hệ thống truyền động ở khắp nơi, có thể nói nó đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống cũng như sản xuất. Đối với các hệ thống truyền động thường gặp thì hộp giảm tốc là một bộ phận không thể thiếu.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CHI TIẾT MÁY

♦ Lê Hữu Nghị ♦ Cáp Văn Kiệt NGÀNH ĐÀO TẠO: CƠ ĐIỆN TỬ

Đề Tài

THÙNG TRỘN

Thời gian phục vụ, L(năm);

Quay một chiều, làm việc 2 ca, tải va đập nhẹ

( 1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ)

YÊU CẦU

thuyết minh, 01 bản vẽ lắp A0; 01 bản vẽ chi tiết

NỘI DUNG THUYếT MINH

1 Xác định công suất động cơ và phân bố tỉ số truyền cho hệ thống truyền

động

2 Tính toán thiết kế các chi tiết máy:

a Tính toán các bộ truyền hở (đai hoặc xích)

b Tính các bộ truyền trong hộp giảm tốc (bánh răng, trục vít)

c Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên các bộ truyền và tính giá trị các lực

d Tính toán thiết kế trục và then

LỜI NÓI ĐẦU……… ……… 6

PHẦN I: TÌM HIỂU HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG MÁY 7

PHẦN II: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN I Tính toán chọn động cơ điện……… ……… … ….……7

II Phân phối tỷ số truyền……… … 8

PHẦN III : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH I.Thông số cơ bản……… ……… …12

II.Tính toán bộ truyền xich……… … 13

III.Kiểm nghiệm độ bền xích……… … 14

PHẦN IV : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG I.Cặp bánh răng côn ……… …… … 17

II.Cặp bánh răng trụ răng thẳng ……… ……… … 34

PHẦN V : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC TRỤC VÀ THEN I.Trục I……….……….… … 51

II.Trục II……….……… 57

III.Trục III……….……….… 63

IV.Kiểm ngiệm độ bền then …….……… … 66

PHẦN VI : TÍNH TOÁN CHỌN Ổ LĂN VÀ NỐI TRỤC I.CHỌN Ổ LĂN 1.Ổ lăn trục I…… ….……… …….… … 69

2.Ổ lăn trục II.… ….……… …….… … 71

3.Ổ lăn trục IIII… ….……… ……… … 72

II.CHỌN NỐI TRỤC……… … 73

PHẦN VII : TÍNH TOÁN VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ

I.Thiết kế vỏ hộp giảm tốc……….….75

II.Thiết kế các chi tiết phụ.……… 76

PHẦN VIII : CHỌN DẦU BÔI TRƠN DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP I.Dầu bôi trơn hộp giảm tốc……… 80

II.Lắp ghép bánh răng lên trục và điều chỉnh ăn khớp ……… 80

III.Dung sai lắp ghép……… ………….… 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… ……….… 83

LỜI NÓI ĐẦU

Thiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong cơ khí Mặt khác, một nền công nghiệp phát triển không thể thiếu một nền cơ khí hiện đại Vì vậy, việc thiết kế và cải tiến những hệ thống truyền động là công việc rất quan trọng trong công cuộc hiện đại hoá đất nước Hiểu biết, nắm vững và vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế các hệ thống truyền động là những yêu cầu rất cần thiết đối với sinh viên, kỹ sư cơ khí.

Trong cuộc sống ta có thể bắt gặp hệ thống truyền động ở khắp nơi, có thể nói nó đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống cũng như sản xuất Đối với các hệ thống truyền động thường gặp thì hộp giảm tốc là một bộ phận không thể thiếu.

Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí giúp ta tìm hiểu và thiết kế hộp giảm tốc, qua đó ta có thể củng cố lại các kiến thức đã học trong các môn học như Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật, Vẽ thiết kế bằng máy tính và giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về việc thiết kế cơ khí Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận điển hình mà công việc thiết kế giúp chúng ta làm quen với các chi tiết cơ bản như bánh răng, ổ lăn… Thêm vào đó, trong quá trình thực hiện các sinh viên có thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ Cơ khí, đây là điều rất cần thiết với một sinh viên cơ khí.

các bạn trong khoa cơ khí đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án.

Với kiến thức còn hạn hẹp, vì vậy thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, em rất mong nhận được ý kiến từ thầy cô và các bạn.

Nhóm thực hiện Nhóm 3-Nguyễn Anh Duy

-Lê Hữu Nghị -Cáp Văn Kiệt

PHẦN I

TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC

I - Xác định công suất động cơ và phân phối tỷ số truyền:

1-Chon động cơ:

Chọn hiệu suất của hệ thống:

-Hiệu suất chung của hệ thống:

= �kn �brc.�brt.�x.�4

ol

Theo (bảng 2.3),trang 19,[1],ta có:

�brc: hiệu suất bánh răng côn

�brt: hiệu suất bánh răng trụ

�x: hiệu suất bánh xích

�ol: hiệu suất ổ nănSuy ra: = 1.0,95.0,96.0,95.0,994 = 0,8322

2-Tính công suất cần thiết:

-Công suất tính toán:

Do tải trọng không đổi nên công suất tính toán là công suất làm việc trên trục máy công tác:

Pt = Plv = 4,5(kW)-Công suất cần thiết:

Pct = = = 5,461(kW)3- Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ:

- Số vòng quay trên trục công tác: nlv = 52(vòng/phút)

- Chọn sơ bộ tỉ số truyền của hệ thống: theo bảng 2.4(trang 21)[1],

uch = uh.ux = 13.2 = 26

ux = 2: tỷ số truyền của bộ xích(2÷5)

- Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ:

nsb = nlv uch = 52.26 = 1352(vòng/phút)4-Chọn động cơ điện:

Chọn số vòng quay đồng bộ nđb=1500 (vòng/phút)

nđc ≈ nsb = 1352(vòng/phút)+ Tra bảng P1.3 (trang 237[1]) ta chọn:

nđc = 1455(vòng/phút)Bảng thông số kĩ thuật của động cơ trên:

Kiểu động

cơ

Công suất(kW)

Vận tốcquay(v/ph)

II-PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN:

uch = = = 27,9807Trong đó: nđc-số vòng quay của động cơ đã chọn(v/ph)

nlv-số vòng quay của trục công tác(v/ph)

Ta có: uch = ux.uh = ung.uh

Với: ung – tỉ số truyền của các bộ truyền ngoài hộp

uh – tỉ số truyền của hộp giảm tốc uh = u1.u2

u1,u2 – tỉ số truyền của các bộ truyền cấp nhanh và chậm

1- Tỉ số truyền của bộ truyền ngoài hộp:

-Hệ dẫn động gồm hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng nối với 1 bộ truyền ngoài hộp

uh = u1.u2

Với hộp giảm tốc bánh răng côn trụ 2 cấp ,để nhận được chiều cao hộp giảm tốc nhỏ nhất có thể tra tỉ số truyền bộ truyền bánh răng cấp nhanh u1 theo

đồ thị.Hình 3.21(trang 45[1]), tương đương với việc tính theo công thức:

• Tỉ số truyền của cấp chậm(tỉ số truyền của bánh răng trụ):

u2 ≈ = 1,32 = 3,1806

• Tỉ số truyền của cấp nhanh(tỉ số truyền của bánh răng côn)

= 4,3986

III- Bảng đặc trị:

1 –Phân phối công suất trên các trục:

Công suất trên trục công tác: Pct = 4,5kW

Công suất trên trục III:

PIII =

=

x ot ct P

η η

= 4,7846(kW)Công suất trên trục II:

PII = = = 5,034(kW)Công suất trên trục I:

P1 = = = 5,35279(kW)Công suất trên trục động cơ:

P’đc = = = 5,4067(kW)2-Tính số vòng quay trên các trục:

Số vòng quay trên trục động cơ:

3- Tính momen xoắn trên từng trục:

Trên trục động cơ:

Tđc = 9,55.106. = 9,55.106 = 35843,67(N.mm)Trên trục I:

TI = 9,55.106 = 9,55.106 = 35132,84(N.mm)Trên trục II:

TII = 9,55.106 = 9,55.106 = 145342,96(N.mm)Trên trục III là:

TIII = 9,55.106 = 9,55.106 = 439355,09(N.mm)Trên trục công tác:

Pt - công suất tính toán

[P] - công suất cho phép

kz - hệ số số răng

01 1

z

Z k Z

=

==0,9259

kn- hệ số vòng quay

03 3

n

n k

n

=

với n03= 200 vòng/phút => kn==1,923

-k0 – hệ số kể đến ảnh hưởng của vị trí bộ truyền

-ka - hệ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài xích

-kđc - hệ số kể đến ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích

-kbt - hệ số kể đến ảnh hưởng của bôi trơn

-kđ - hệ số tải trọng động, kể đến tính chất của tải trọng

-kc - hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền

-Trị số các hệ số trên được tra trong bảng 5.6, [I]

-Đường nối tâm 2 đĩa xích so với đường nằm ngang là 00 < 600 nên: k0 = 1-Chọn khoảng cách trục a = 30p nên: ka = 1

-Vị trí trục không điều chỉnh được nên: Kđc = 1,25

Môi trường làm việc có bụi, chất lượng bôi trơn II (đạt yêu cầu theo bảng5.7, [I]) nên: kbt = 1,3

Tải trọng là tải trọng tinh, làm việc êm nên : kđ = 1

Tỷ lệ số giờ làm việc/ngày là 1/3 tức là làm việc 1 ca nên: kc = 1

Vậy hệ số sử dụng: k = 1.1.1,25.1,3.1.1,25 = 2,0313

Vậy Pt=4,7846.2,0313.0,9259.1,923=17,305 (kw)

Theo bảng 5.5, [I] với số vòng quay của đĩa nhỏ n03 = 200 v/ph, chọn bộ truyền xích 1 dãy có bước xích p = 31,75 mm thỏa mãn điều kiện bền mòn (2.1)

ì số mắt xích nên lấy là số chẵn, nên ta chọn x = 102

Với x = 102 ta tính lại khoảng cách trục a theo số mắt xích chẵn

1 2

1 2

2 2

54 270,25.31,75.[102 0,25(54 27) [102 0,5(54 27) 2

1127

c c

Z Z

π π

3 Ki ể m n gh i ệ m xích v ề độ b ề n

Với các bộ truyền xích bị quá tải lớn khi mở máy hoặc thường xuyên chịutải trọng va đập trong quá trình làm việc cần tiến hành kiểm nghiệm về quá tảitheo hệ số an toàn:

Q – tải trọng phá hỏng

Theo bảng 5.2, [I], với xích con lăn 1 dãy cóp = 31,75 mm thì: Q =

q = 3,8 Kg (khối lượng 1 mét xích) kđ – hệ số

tải trọng động

Chọn kđ = 1,2 (ứng với chế độ làm việc trung bình, tải trọng mở máy

bằng 1,5 tải trọng danh nghĩa)

Kf – hệ số phụ thuộc độ võng f của xích và vị trí bộ truyền

Do bộ truyền xích nằm ngang nên kf = 6

Vậy s > [s] (thỏa mãn 3.1) nên bộ truyền xích đã đảm bảo đủ bền

4 Xác đi n h c ác thông s ố c ủ a đ ĩa x ích v à l ự c tác d ụng lên tr ụ c

4.1) Xác đinh các thông s ố c ủ a đĩa xích

- Đường kính vòng chia:

31,75

273, 48 1

sin sin

Với: dl – đường kính con lăn xích, tra bảng 5.2, [I], ứng với p = 31,75 ta có:

4.2) K iể m n gh i ệ m độ bền tiếp xúc của đĩa xích

Ứng suất tiếp xúc σH trên mặt răng đĩa xích phải thỏa điều kiện:

Tra bảng 5.6, [I] ta được kđ = 1

- kr: hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đĩa xích, nó phụ thuộc vào Z1

- A: diện tích chiếu của bản lề

Tra bảng 5.12, [I] ứng với p = 31,75 mm và xích con lăn 1 dãy ta được: A = 226mm2

Từ các số liệu trên, theo (4.1) ta có:

[σH] = 600 MPa, đảm bảo được độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1 vì (4.1) được thỏa mãn.

⇒ σ H 2 < [σ H ] (với cùng vật liệu và nhiệt luyện).

Vậy đĩa xích đảm bảo độ bền tiếp xúc

PHẦN III THIẾT KẾ HỘP BÁNH RĂNG CÔN-TRỤ 2 CẤP

3.1) Thiết kế hộp giảm tốc bánh răng côn trụ 2 cấp:

3.1.1) Chọn vật liệu cặp bánh răng côn và bánh răng trụ:

nhóm I có độ cứng HB < 350 để chếtạo bánh răng

đạt độ rắn thấp hơn độ rắn bánh răng nhỏ từ 10 đến 15 đơn vị độ cứng.(trang 91[1])

H 1 ≥ H 2 + (10 ÷ 15)HB

-Dựa vào bảng 6.1(trang 92[1]): cơ tính của 1 số vật liệu chế tạo bánh răng

ta chọn:

Giới hạn bền Giới hạn chảy

Giới hạn bền Giới hạn chảy

cải thiện

2. Xác định ứng suất cho phép:

Ứng suất tiếp xúc cho phép [σH ] và ứng suất uốn cho phép xác định theo cáccông thức sau:

-Trong bộ truyền bánh răng côn:

Bánh nhỏ:

σHlim10 = 2HB1 + 70 = 2.245 + 70 =

560(Mpa)

σFlim10 = 1,8HB1 = 1,8.245 = 441(MPa)Bánh lớn: σHlim20 = 2HB2 + 70 = 2.230 + 70 = 530(MPa)

σFlim20 = 1,8HB2 = 1,8.230 = 414(MPa)-Trong bộ truyền bánh răng trụ:

Bánh nhỏ: σHlim30 = 2HB3 + 70 = 2.215 + 70 = 500(MPa)

σFlim30 = 1,8HB3 = 1,8.215 = 387(MPa)Bánh lớn: σHlim40 = 2HB4 + 70 = 2.200 + 70 = 470(MPa)

σFlim40 = 1,8HB4 = 1,8.200 = 360(MPa)

Công thức 6.3, 6.4(trang 93[1])

Vì ở đây bộ truyền truyền chịu tải va đập nhẹ nên theo công thức(6.6/93[1]) ta có:

Từ đó ta xác định được sơ bộ ứng suất cho phép của bánh răng.

-Bộ truyền bánh răng côn (cấp nhanh):

-Bộ truyền bánh răng trụ(cấp chậm):

Với bộ truyền cấp chậm, bánh răng trụ răng thẳng thì:

+Ứng suất tiếp xúc cho phép là:

[σH] = [σH4] = 427,27 (MPa)

Vì [σH3] > [σH4]+Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải:

[σH]max = 2,8 σch4 = 2,8.340 = 952(MPa)+Ứng suất uốn cho phép khi quá tải:

[σF3]max = 0,8 σch3 = 0,8.450 = 360 (MPa)[σF4]max = 0,8 σch4 = 0,8.340 = 272 (MPa)4.1)Tính toán truyền động bánh răng côn răng thẳng: (cấp nhanh)

4.1.1)Xác định chiều dài côn ngoài của bánh chủ động, được xác định theo độ bền tiếp xúc:

Theo công thức(6.52a) trang 112[1]

Từ đó => = = 0,776

-T1-momen xoắn trên trục bánh chủ động (N.mm)

T1 = 32630,92 (N.mm)

-[σH]-ứng suất tiếp cho phép [σH] = 481,32 (MPa)

Thay các đại lượng vào công thức (7),ta được:

Kết hợp de1 = 59,76 mm với các dữ liệu bánh răng côn răng thẳng, tỉ số truyền

u = 4,3986, tra bảng 6.22,[I] ta được Z1p = 16

*Xác định số răng bánh 2 (bánh lớn) và góc côn chia:

-Đường kính trung bình của bánh nhỏ:

Dm1 = Z1.mtm = 24.2,125 = 51mm

-Chiều dài côn ngoài:

Re = 0,5mte = 0,5.2,5 = 135,85 mm

4.1.3) Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:

Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng bánh răng côn phải thỏa mãn điều kiện sau:

Công thức 6.58(trang 115/[I])

εα = =

= 1,716 =>Zε = = 0,87

dm1 = 51(mm)

v- vận tốc vòng bánh côn nhỏ:

v = = = 3,88mmTheo bảng 6.13[I], do v = 3,88 m/s < 4 nên ta chọn cấp chính xác 8

De2 = mte.Z2 = 2,5.106 = 25(mm)

hte = cos = 1(mm)

Vậy cặp bánh răng côn thỏa mãn điều kiện tiếp xúc.

4.1.4)Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:

Ứng suất uốn sinh ra trên mỗi bánh răng phải thỏa mãn điều kiện bền uốn đối với mỗi bánh răng Điều kiện bền uốn được viết như sau:

Công thức (6.56) và (6.66) (trang 116[I])

Zvn1 = = = 24,606

Zvn2 = = = 479,925Với x1 = 0,4; x2 = -0,4Dựa vào các thông số trên và tra bảng 6.18 ta được:

+KFB: hệ số hể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng

Ta có: Kbe = = = 0,3

Tra bảng 6.21,[I], với các số liệu đã có => = 1,7

=>Vậy bộ truyền đảm bảo độ bền uốn.

4.1.5)Kiểm nghiệm răng về quá tải:

Công thức (6.48) trang 110/[I]

Ta có: σHmax = σH = 473,85 = 580,34(MPa)

Công thức (6.49) trang 110[I]

Ta có: σF1max = σF1.Kqt = 94,41.1,5 = 141,615(MPa)

σF2max = σF2.Kqt = 97,91.1,5 = 146,865(MPa)

Mà: [σF1]max = 464(MPa)

[σF2]max = 360(MPa)

=> σF1max < [σF1]max và σF2max < [σF2]max

Vậy các điều kiện (14) và (15) đều thỏa mãn nên bộ truyền cấp nhanh và thỏa mãn các yêu cầu về quá tải

*Các thông số và kích thước bộ truyền bánh răng côn:

-Hệ số dịch chỉnh chiều cao: x1 = 0,4;x2 = -0,4

Theo công thức trong bảng 6.19[I] ta tính được:

de2 = 265 mm

dm2 = 193,8 mm

Hae2 = 1,5 mm

-T2: Mômen xoắn trên trục bánh chủ động, Nmm

w

ba

b a

tra trong bảng 6.7, [I]:

Do bộ truyền ta thiết kế có vị trí bánh răng lắp ứng với sơ đồ 5

(bảng 6.7, [I]) bd

ψ = 0.665 và H3,H4 < HB 350 nên ta chọn

( 1)

n

a z

m u

=

+

6.18(*)

4.3)Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc:

Ứng suất tiếp xúc hiện trên bề mặt răng của bộ truyền phải thỏa mãn đk sau:

αt=arctg(tgα/cosβ) = arctg(tg200/cos0) = 200

∆σ% = 100% = 100% = 0,2% < 4%

Như vậy σH > với chênh lệch khá nhỏ là 0,2% nên có thể giữ nguyên các kết quả tính toán và chỉ cần tính lại chiều rộng vành răng bW theo các công thức sau(suy từ 18):

Tính lại chiều rộng vành răng bw theo công thức:

bW = Ѱba2.aw.= 0,4.200.= 50,206(mm)

Ta lấy bw = 51(mm) = bw4

=>bw3 = bw4 + (5÷10) => bw3 60(mm)

Khi đó ứng suất sinh ra trên bề mặt lúc này là

σHmoi = σHcu = 321,56 = 296,46(MPa)

σHmoi < [σH]cx => bộ truyền đảm bảo đk tiếp xúc

4.4)Kiểm nghiệm về độ bền uốn:

Trong đó:

+ bw:chiều rộng vành răng bw = 60

+ dw3: đường kính vòng lăn của bánh chủ động dw3 = 95,69

Tra bảng 6.18[I] Ở dãy X3 = X4 = 0

Ys = 1,08 – 0,0695ln(mn) = 1,08 – 0,0695.ln 3 = 1,0036

KXF = 1(do da4 = 312 < 400 mm)[σF3] = 221,14 MPa

[σF4] = 205,71 MPaVậy [σF3]cx = 221,14.1.1,03.1 = 227,77 (MPa)

[σF4]cx = 205,71.1.1,03.1 = 211,88 (MPa)

Ta có: σF3 = 50,8777 < 227,77 = [σF3]cx

σF4 = 55,117 < 205,71 = [σF4]cx

Nên bộ truyền thỏa độ bền uốn

4.5) Kiểm nghiệm về quá tải:

PHẦN IV THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT ĐỠ NỐI

I)Tính toán thiết kế trục:

Đối với trục quay nhanh còn kiểm nghiệm trục về độ ổn định dao động

1)Chọn vật liệu:

2)Tính thiết kế trục:

Tính thiết kế trục tiến hành theo các bước:

-Xác định tải trọng tác dụng lên trục-Tính sơ bộ đường kính trục

-Định khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt tải trọng

-Xác định đ/k và chiều dài các đoạn trục

2.1)Tải trọng tác dụng lên trục: