TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH.... Xác định khoảng cách trục và số mắt xích:.... Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích:.... 14 B.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CÔN RĂNG THẲ
CHỌN ĐÔNG CƠ ĐIỆN & PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
Chọn động cơ điện
Công suất tính: Pt= P (tải trọng tĩnh)
Theo công thức (2.8) trang 19.[1] công suất trên trục động cơ điện được xác định như sau:
� �� = Công suất cần thiết trên trục động cơ (KW)
� � = Công suất tính toán trên trục máy công tác (KW)
Tính hiệu suất :�được tính theo công thức: n=� �� � �� � � � ô4 n=1.0,96.0,93.0,99 4 = 0,8576
Tra bảng 2.1 ta được ηbrn = 0,96 (bộ truyền bánh răng côn);ηx =0,93 (bộ truyền xích); η � =0,96 (bộ truyền đai thang); ηnt = 1;ηo = 0,99 (hiệu suất của 1 cặp ổ lăn)
Xác Định sơ bộ số :
Vòng quay của động cơ
Tốc độ quay của trục công tác: n= ������ � � = �����.�,� �.��� `,31(vg/ph)
Hệ truyền động cơ khí có bộ truyền xích và hộp giảm tốc 1 cấp bánh răng nói răng thẳng, theo bảng 2,4 ta sơ bộ chọn
Tỉ số truyền chung sơ bộ:
Chọn động cơ điện thỏa mãn điều kiện
Tra phụ lục P1.2, chọn động cơ điện không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc 50 Hz loại
Phân phối tỉ số truyền
Tính tỉ số truyền bộ truyền bánh trụ răng nghiêng của hộp giảm tốc
�= 12,1041 2 =6,052 Kiểm tra sai số cho phép về tỉ số truyền :
∆�=|�� − �|=0,0001 504,69 (Mpa) -> Đảm bảo độ bền tiếp xúc cho răng đĩa xích.
7 Xác định lực tác dụng lên trục:
8 Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích:
Thông số Kí hiệu Giá trị
1 Loại xích - Xích ống con
6 Số răng đĩa xích nhỏ 25
7 Số răng đĩa xích lớn 50
8 Vật liệu đĩa xích Thép C45
9 Đường kính vòng chia đĩa xích nhỏ 202,66 (mm)
N THIẾT KẾ BÔ TRUYỀN BANH RĂNG CÔN RĂNG THẲNG TOA
T1=TI= 86984,80137 (N.mm) n1=nI= 730 (vg/ph) u=ubr= 4
1 Chọn vật liệu bánh răng:
Tra bảng 6.1Tr92 [1], ta chọn:
Chế độ nhiệt luyện: Tôi cải thiện Độ rắn: HB = 192 240 ta chọn HB 2 = 235
Giới hạn chảy: ch2 = 580(MPa)
10.Đường kính vòng chia đĩa xích lớn 404,52 (mm)
11.Đường kính vòng đỉnh đĩa xích nhỏ 213,76 (mm)
12.Đường kính vòng đỉnh đĩa xích lớn 416,42 (mm)
14.Đường kính chân răng đĩa xích nhỏ 186,6 (mm)
15.Đường kính chân răng đĩa xích lớn 388,46 (mm)
16.Lực tác dụng dọc trục 2592,19 (N)
Chế độ nhiệt luyện: tôi cải thiện Độ rắn: HB = 2285t
Giới hạn chảy: ch1 = 580 (MPa)
2 Xác định ứng suất cho phép: a Ứng xuất tiếp xúc và uốn cho phép
Do vậy ta có: b Ứng suất cho phép khi quá tải:
3 Xác định sơ bộ chiều dài côn ngoài:
KR– Hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh răng và loại răng: Đối với bộ truyền bánh răng côn răng thẳng làm bằng thép KR = 50 MPa 1/3
T1– Môment xoắn trên trục chủ động: T1= 86984,8 (Nmm) u – Tỉ số truyền : u = 4
4 Xác định các thông số ăn khớp: a Xác định mô đun vòng ngoài và vòng trung bình m te ,m tm : Đường kính vòng chia ngoài:
= 2.152 = 73,73(mm) Đường kínhvòng trung bình và mô đun vòng trung bình : dm1=(1-0,5Kbe).de1= (1-0,5.0,25).73,73= 64,51(mm)
=2,83 (mm) b Xác định số răng :
= 104 26 = 4 c Xác định góc côn chia :
104) = 14* v* d Xác định hệ số dịch chỉnh: Đối với bộ truyền bánh răng côn răng thẳng ta sử dụng chế độ dịch chỉnh đều: x 1 + x 2 = 0
Tra bảng 6.20Tr112 [1] với Z1= 26; ut= 4, ta được: x1=0,33, x2= -0,33 e Xác định đường kính trung bình và chiều dài côn ngoài : dm1 = mtm.Z1= 2,625.26= 68,25 (mm) dm2 = mtm.Z2=2,625.104'3 (mm)
5 Xác định các hệ số và 1 số thông số động học:
60000 = 2,61 (�/�) bảng 6.13Tr106/TL1 với bánh răng côn răng thẳng và v = 2,61
(m/s) ta được cấp chính xác của bộ truyền là: CCX = 8
Tra phụ lục 2.3 [250/TL1] với:
HB < 350 Răng thẳng v = 2,61 (m/s) da2≈dm2 = 273 (mm)< 700 (mm) => KxH =1 chọn YR = 1
Do da2≈ dm2 = 273(mm) < 400 (mm) => KxF =1
Hệsố tập trung tải trọng :
6 Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng : a Kiểm nghiệm về ứng suất uốn : b- chiều rộng vành răng: b= Kbe Re=0,25.160,8@,2 -> lấy bw= 40 (mm)
=0,6 % chấp nhận b Kiểm nghiệm về độ bền uốn:
=> Thỏa mãn c Kiểm nghiệm về quá tải:
Kqt– Hệ số quá tải :
7 Một vài thông số hình học của cặp bánh răng : Đường kính vòng chia : de1=mte.Z1=3.26 x (mm) de2=mte.Z2=3.104 = 312 (mm)
8 Bảng tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng :
T1=TI = 86984,80137 (N.mm) n1=nI= 730 (vg/ph) u=ubr= 4
Thông số Ký hiệu Giá trị
Chiều dài côn ngoài Re 160,8(mm)
Mô đun vòng ngoài m te 3(mm)
Chiều rộng vành răng b 40,8(mm)
Số răng của bánh răng Z 1 26
Hệ số dịch chỉnh chiều cao x1 0,39 x2 -0,39 Đường kính vòng chia ngoài d e1 78(mm) d e2 312(mm)
Chiều cao răng ngoài he 6,6(mm) Chiều cao đầu răng ngoài h ae
Chiều cao chân răng ngoài h fe1 2,43(mm) h fe2 4,77(mm) Đường kính đỉnh răng ngoài d ae
PHẦN 3,4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC,KẾT CẤU
I Thiết kế vỏ hộp giảm tốc và 1 số chi tiết
1 Xác định các lực tác dụng lên trục
Lực tác dụng lên trục I
> Lực tác dụng lên trục I từkhớp nối : Fk= 0,2 9292,65= 1858,53 (N)
> Lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng côn răng thẳng:
Fr1= Fa2= Ft1.tgα.cosδ 1 = 2696,79.tg(20).cos(14) = 952,4(N)
Fa1= Fr2 = Ft1.tgα.sinδ 1 = 2696,79.tg(20).sin(14) = 237,46 (N)
Lực tác dụng lên trục II
Lực tác dụng từbộtruyền bánh răng côn răng thẳng:
Lực hướng tâm : Fr2= Fa1= 237,46 (N)
Lực dọc trục : Fa2= Fr1= 952,4(N)
->Lực tác dụng lên trục từ bộ truyền xích Fx í ch = 2592,19 (N)
Do góc nghiêngđường nối tâm của nó là: @= 145* nên ta phân tích :
2 Xác định khoảng cách giữa các điểm đặt lực
Quy ước các ký hiệu bao gồm ký hiệu k thể hiện số thứ tự của trục trong hộp giảm tốc, ký hiệu i dùng để đánh số thứ tự của các tiết diện trục, trong đó i=0 và i=1 xác định các tiết diện trục lắp các chi tiết tham gia truyền tải Các tiết diện trục từ i=2 đến i=s tương ứng với số chi tiết máy, trong đó s là tổng số chi tiết trên trục.
� � :khoảng cách trục giữa các gối đỡ 0 và 1 trên trục thứ k
� �� : khoảng cách từ gối đỡ 0 đến tiết diện thứ I trên trục thứ k
� ��� : chiều dài mayo của chi tiết quay thứ i( lắp trên tiết diện i) trên trục k
� ��� : khoảng công xôn trên trục thứ k, tính từ chi tiết thứ i ở ngoài hội giảm tốc đến gối đỡ
� �� : chiều rộng vành bánh răng thứ trên trục k
Chọn vật liệu và xác định sơ bộ đường kính trục :
Dựa vào bảng 6.1 trang 92 chọn vật liệu để chế tạo trục thép 45 tôi cải thiện độ rắn HB 241 285 � � 0Mpa,� �ℎ X0Mpa ứng suất xoắn cho phép
Xác định sơ bộ đường kính trục thứ k� � = 3 � �
Theo bảng 10.2 trang 189 ta chọn sơ bộ đường kính trục và bề rộng ổ lăn tiêu chuẩn chọn d đc = 45 mm d 1 =(0,8÷ 1,2)d đc =(0,8÷ 1,2).45=(36÷ 54)
Ta có d b = 27 (mm) theo bảng 10.2 trang 189
Từ công thức 10.10 và 10.11 trang 198 ta có:
Chiều dài mayo bánh răng : d 1 P mm ; b 1 = 27mm
Dùng phương pháp vẽ nhanh ta được đồ thị như ảnh dưới Đường kính tại tiết diện nguy hiểm B:
+ Moment tương đương tại vị trí B:
= ������, ��� (���) Đường kính trục tại tiết diện B:
Vì tại B lắp bánh răng nên ta chọn: � � = ��(��)
TÍNH TOAN THIẾT KẾ CAC BÔ TRUYỀN
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CÔN RĂNG THẲNG
N THIẾT KẾ BÔ TRUYỀN BANH RĂNG CÔN RĂNG THẲNG TOA
T1=TI= 86984,80137 (N.mm) n1=nI= 730 (vg/ph) u=ubr= 4
1 Chọn vật liệu bánh răng:
Tra bảng 6.1Tr92 [1], ta chọn:
Chế độ nhiệt luyện: Tôi cải thiện Độ rắn: HB = 192 240 ta chọn HB 2 = 235
Giới hạn chảy: ch2 = 580(MPa)
10.Đường kính vòng chia đĩa xích lớn 404,52 (mm)
11.Đường kính vòng đỉnh đĩa xích nhỏ 213,76 (mm)
12.Đường kính vòng đỉnh đĩa xích lớn 416,42 (mm)
14.Đường kính chân răng đĩa xích nhỏ 186,6 (mm)
15.Đường kính chân răng đĩa xích lớn 388,46 (mm)
16.Lực tác dụng dọc trục 2592,19 (N)
Chế độ nhiệt luyện: tôi cải thiện Độ rắn: HB = 2285t
Giới hạn chảy: ch1 = 580 (MPa)
2 Xác định ứng suất cho phép: a Ứng xuất tiếp xúc và uốn cho phép
Do vậy ta có: b Ứng suất cho phép khi quá tải:
3 Xác định sơ bộ chiều dài côn ngoài:
KR– Hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh răng và loại răng: Đối với bộ truyền bánh răng côn răng thẳng làm bằng thép KR = 50 MPa 1/3
T1– Môment xoắn trên trục chủ động: T1= 86984,8 (Nmm) u – Tỉ số truyền : u = 4
4 Xác định các thông số ăn khớp: a Xác định mô đun vòng ngoài và vòng trung bình m te ,m tm : Đường kính vòng chia ngoài:
= 2.152 = 73,73(mm) Đường kínhvòng trung bình và mô đun vòng trung bình : dm1=(1-0,5Kbe).de1= (1-0,5.0,25).73,73= 64,51(mm)
=2,83 (mm) b Xác định số răng :
= 104 26 = 4 c Xác định góc côn chia :
104) = 14* v* d Xác định hệ số dịch chỉnh: Đối với bộ truyền bánh răng côn răng thẳng ta sử dụng chế độ dịch chỉnh đều: x 1 + x 2 = 0
Tra bảng 6.20Tr112 [1] với Z1= 26; ut= 4, ta được: x1=0,33, x2= -0,33 e Xác định đường kính trung bình và chiều dài côn ngoài : dm1 = mtm.Z1= 2,625.26= 68,25 (mm) dm2 = mtm.Z2=2,625.104'3 (mm)
5 Xác định các hệ số và 1 số thông số động học:
60000 = 2,61 (�/�) bảng 6.13Tr106/TL1 với bánh răng côn răng thẳng và v = 2,61
(m/s) ta được cấp chính xác của bộ truyền là: CCX = 8
Tra phụ lục 2.3 [250/TL1] với:
HB < 350 Răng thẳng v = 2,61 (m/s) da2≈dm2 = 273 (mm)< 700 (mm) => KxH =1 chọn YR = 1
Do da2≈ dm2 = 273(mm) < 400 (mm) => KxF =1
Hệsố tập trung tải trọng :
6 Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng : a Kiểm nghiệm về ứng suất uốn : b- chiều rộng vành răng: b= Kbe Re=0,25.160,8@,2 -> lấy bw= 40 (mm)
=0,6 % chấp nhận b Kiểm nghiệm về độ bền uốn:
=> Thỏa mãn c Kiểm nghiệm về quá tải:
Kqt– Hệ số quá tải :
7 Một vài thông số hình học của cặp bánh răng : Đường kính vòng chia : de1=mte.Z1=3.26 x (mm) de2=mte.Z2=3.104 = 312 (mm)
8 Bảng tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng :
T1=TI = 86984,80137 (N.mm) n1=nI= 730 (vg/ph) u=ubr= 4
Thông số Ký hiệu Giá trị
Chiều dài côn ngoài Re 160,8(mm)
Mô đun vòng ngoài m te 3(mm)
Chiều rộng vành răng b 40,8(mm)
Số răng của bánh răng Z 1 26
Hệ số dịch chỉnh chiều cao x1 0,39 x2 -0,39 Đường kính vòng chia ngoài d e1 78(mm) d e2 312(mm)
Chiều cao răng ngoài he 6,6(mm) Chiều cao đầu răng ngoài h ae
Chiều cao chân răng ngoài h fe1 2,43(mm) h fe2 4,77(mm) Đường kính đỉnh răng ngoài d ae
PHẦN 3,4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC,KẾT CẤU
I Thiết kế vỏ hộp giảm tốc và 1 số chi tiết
1 Xác định các lực tác dụng lên trục
Lực tác dụng lên trục I
> Lực tác dụng lên trục I từkhớp nối : Fk= 0,2 9292,65= 1858,53 (N)
> Lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng côn răng thẳng:
Fr1= Fa2= Ft1.tgα.cosδ 1 = 2696,79.tg(20).cos(14) = 952,4(N)
Fa1= Fr2 = Ft1.tgα.sinδ 1 = 2696,79.tg(20).sin(14) = 237,46 (N)
Lực tác dụng lên trục II
Lực tác dụng từbộtruyền bánh răng côn răng thẳng:
Lực hướng tâm : Fr2= Fa1= 237,46 (N)
Lực dọc trục : Fa2= Fr1= 952,4(N)
->Lực tác dụng lên trục từ bộ truyền xích Fx í ch = 2592,19 (N)
Do góc nghiêngđường nối tâm của nó là: @= 145* nên ta phân tích :
2 Xác định khoảng cách giữa các điểm đặt lực
Trong quy ước ký hiệu, ký hiệu "k" thể hiện số thứ tự của trục trong hộp giảm tốc nhằm xác định vị trí của các trục truyền động Ký hiệu "i" dùng để đánh số thứ tự các tiết diện trục, trong đó "i=0" và "i=1" là các tiết diện lắp các chi tiết truyền động có tham gia truyền lực Các tiết diện trục từ "i=2" đến "s" chứa các chi tiết máy khác, với "s" là tổng số các chi tiết máy trong hệ thống Việc hiểu rõ các ký hiệu này là cơ sở để xác định đúng các vị trí và chức năng của các bộ phận trong hộp giảm tốc, góp phần nâng cao hiệu quả và độ bền của hệ thống truyền động.
� � :khoảng cách trục giữa các gối đỡ 0 và 1 trên trục thứ k
� �� : khoảng cách từ gối đỡ 0 đến tiết diện thứ I trên trục thứ k
� ��� : chiều dài mayo của chi tiết quay thứ i( lắp trên tiết diện i) trên trục k
� ��� : khoảng công xôn trên trục thứ k, tính từ chi tiết thứ i ở ngoài hội giảm tốc đến gối đỡ
� �� : chiều rộng vành bánh răng thứ trên trục k
Chọn vật liệu và xác định sơ bộ đường kính trục :
Dựa vào bảng 6.1 trang 92 chọn vật liệu để chế tạo trục thép 45 tôi cải thiện độ rắn HB 241 285 � � 0Mpa,� �ℎ X0Mpa ứng suất xoắn cho phép
Xác định sơ bộ đường kính trục thứ k� � = 3 � �
Theo bảng 10.2 trang 189 ta chọn sơ bộ đường kính trục và bề rộng ổ lăn tiêu chuẩn chọn d đc = 45 mm d 1 =(0,8÷ 1,2)d đc =(0,8÷ 1,2).45=(36÷ 54)
Ta có d b = 27 (mm) theo bảng 10.2 trang 189
Từ công thức 10.10 và 10.11 trang 198 ta có:
Chiều dài mayo bánh răng : d 1 P mm ; b 1 = 27mm
Dùng phương pháp vẽ nhanh ta được đồ thị như ảnh dưới Đường kính tại tiết diện nguy hiểm B:
+ Moment tương đương tại vị trí B:
= ������, ��� (���) Đường kính trục tại tiết diện B:
Vì tại B lắp bánh răng nên ta chọn: � � = ��(��)