TRƯỜNG CAO ĐẲNG KĨ THUẬT CAO THẮNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Bộ Môn Kĩ Thuật Cơ Sở BÀI TẬP LỚN CHI TIẾT MÁY Đề tài Thiết kế hộp giảm tốc 2 cấp trục – trục SVTH Lê Trọng Tài MSSV 0301161301 Lớp CĐ CK 16C Đề. Bước 1: Chọn động cơ điện P = 6200 N ; V= 0,6ms Nt =(P.V)1000 6200.0,61000 = 3,72 kW Tra bảng 21 trang 20 Chọn: ηđ = 0.96, ηbrn= ηbrt = 0.96, ηôl = 0.99 η = ηđ.η¬brt.ηbrn.ηôl4 Hiệu suất: Nct = Ntη = 3,720.8499 = 4,42 kW Ta có: Nđc. ηđc≥N_ct Tra bảng 2P trang 21: Chọn động cơ có Kết luận: Kí hiệu: A02424 Công suất: 5,5 kW Vận tốc: 1450 vòngphút Hiệu suất: 88,0%
Trang 1
Tp Hồ Chí Minh ngày tháng 06 năm 2018
Trang 2Bước 1: Chọn động cơ điện
Bước 2: Phân phối tỷ số truyền
Số vòng quay trong 1 phút của băng tải:
Trang 3Để các bộ truyền bánh rắng được bôi trơn bằng cách ngâm dầu tự nhiên thì inhanh = 1,3.ichậm
Tính tỉ số truyền trong bánh rang hộp
Bước 3: Lập bảng số liệu
Số vòng quay của trục I :
Trang 5Số vòng quay thực của trục n2 ( trục bị dẫn )
Trang 72 Ứng suất tiếp xúc cho phép:
Bộ truyền làm việc ngày 2 ca, mỗi ca 8 giờ, thời gian 4 năm, mỗi năm làm việc 270 ngày
T= 4.270.2.8 = 17280 giờ
Số chu kì làm việc :
a/ Ứng suất tiếp xúc cho phép
Tra bảng 3-9/trang38 ta được số chu kì cơ sở N0=107 Như vậy N1 và N2
đều lớn hơn N0 nên Kn =1
Vậy ứng suất tiếp xúc cho phép
Trang 8⦋σ⦋tx1=2,6.HB1.Kn =2,6.200.1=520 N/mm2
b/ Ứng suất uốn cho phép
Lấy số chu kì cở sở No=5.106 Như vậy N1 và N2 đều lớn hơn No nên
Hệ số an toàn: n=1,5 thép tôi thường
Hệ số tập trung ứng suất chân răng Kσ=1,8
Vậy ứng suất cho phép là
3 Chọn sơ bộ hệ thống tải trọng Ksb=1,4
5 Xác định khoảng cách trục A lấy θ =1.25
A≥(i+1).3
√( 1,05.10⦋σ ⦋tx 1.i6 )2 Ksb N 2 ψa.θ n2=(3,61+1).3
√( 1,05 10520.3,616)2. 0,4.1,25 113,771,4 4 =155,02Chọn A=160 mm
6 Tính chính xác lại hệ số tải trọng K=Kt.Kd
ψd =ψa i+12 =0,4.3,61+12 =0,922
Kd phụ thuộc vào vận tốc và cấp chính xác: v1=π 2 A i+1 .n1
60000
=1,35m/s
Trang 9ứng với v1=1,35 m/s và độ cứng HB<350
Tra bảng 6,3 được cấp chính xác 9
Kd =1,2
Vậy hệ số tải trọng K = Kt.Kd = 1,08.1,2=1,296
Chênh lệch so với Ksb nên tính lại
Tổng số răng hai bánh răng:
Số răng bánh răng dẫn: Z1= Z t
i+1=3+1110=27,5 lấy Z1=28 răng
Cosβ =(Z 1+Z 2).m n
Vậy góc nghiêng răng β=¿16o15’
Chiều rộng bánh răng thỏa mãn điều kiện
b>2.5 mn sinβ 46,62 >sin 162,5.3o15' =26,78 mm (thỏa)
8 Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng
Ztđ1= Z1
cos 3β=(0,96)28 3=31,6 Chọn Ztđ1=32 răng
Trang 109 Các kích thước phần còn lại của bộ truyền
Đường kính vòng chia d và vòng lăn dw(d=dw):
10 Lực tác dụng lên bộ truyền
Trang 11P1=P2=2Mz d1 =2.9,55 10 d1.n16 K n1=2.9,55 1058,33.143,236.1,35 0,735=2268,44 N
Pr1=Pr2=P1.tan20°=1124,14.tan20°=409,15 N
Pa1=Pa2=P1.tanβ cosβ=2268,44.cos16tan20o15o =860,04 N
2 Ứng suất tiếp xúc cho phép:
Bộ truyền làm việc ngày 2 ca, mỗi ca 8 giờ, thời gian 3 năm, mỗi năm làm việc 300 ngày
Trang 12T= 2.8.3.300=14400 giờ
Số chu kì làm việc :
a/ Ứng suất tiếp xúc cho phép
Tra bảng 3-9/trang38ta được số chu kì cơ sở N0=107 Như vậy N1 và N2
đều lớn hơn N0 nên Kn =1
Vậy ứng suất tiếp xúc cho phép
b/ Ứng suất uốn cho phép
Lấy số chu kì cở sở No=5.106 Như vậy N1 và N2 đều lớn hơn No nên
Hệ số an toàn: n=1,5 thép tôi thường
Hệ số tập trung ứng suất chân răng Kσ=1,8
Vậy ứng suất cho phép là
3 Chọn sơ bộ hệ thống tải trọng Ksb=1,4
5 Xác định khoảng cách trục A lấy θ =1,25
Trang 13A ≥ (i±1).3
√( 1,05 10⦋σ ⦋tx i6 )2 Ksb N 2 ψa n2 =(3,6±1).3
√( 1,05.10442.3,66)2 1,4.0,7350.4.143,23 =91,3mmChọn A=91 mm
6 Tính chính xác lại hệ số tải trọng K=Kt.Kd
Tra bảng 6,3 được cấp chính xác 9
Kd =1,45
Vậy hệ số tải trọng K = Kt.Kd = 1,13.1,45=1,63
Chênh lệch so với Ksb nên tính lại
Số răng bánh răng dẫn: Z1=m(i+1) 2 A =1,5(3,6+1)2.95,73 =27,74 lấy Z1=28 răng
Số răng bánh răng bị dẫn: Z2=Z1.i=3,6.28=100,8 lấy Z2= 100 răng
8 Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng
Ztđ1=Z1=27 răng; Ztđ2=Z2=100 răng
Hệ số dạng răng tra bảng 6-8
Trang 149 Các kích thước phần còn lại của bộ truyền
Đường kính vòng chia d và vòng lăn dw(d=dw):
10 Lực tác dụng lên bộ truyền
P1=P2=2Mz d1 =2.9,55 10 d1.n16 K n1=2.9,55 1042.515,656.1,63 0,782=1124,14N
Pr1=Pr2=P1.tan20°=1124,14.tan20°=409,15 N
Trang 15Bước 5: Tính toán trục
5.1 Chọn vật liệu làm trục
5.1.1 Bánh răng trụ răng thẳng
Vật liệu làm trục phải có độ bền cao, ít nhạy với tập trung ứng suất, cs thể nhiệt luyện được và dễ gia công Thép cacbon và thép hợp kim là những vật liệu chủ yếu để chế tạo trục Vì hộp giảm tốc chịu tải trọng
Trang 16* Tính đường kính trục I
Theo công thức ta có:
dsb1≥C.3
√N
n
trong đó C: hệ số phụ thuộc ứng suất xoắn cho phép đối với đầu trục vào
Theo công thức ta có:
dsb2≥C.3
√N
n
trong đó C: hệ số phụ thuộc ứng suất xoắn cho phép đối với đầu trục vào
Trang 17Theo công thức ta có:
dsb2,≥C.3
√N
n
trong đó C: hệ số phụ thuộc ứng suất xoắn cho phép đối với đầu trục vào
Trang 18trong đó C: hệ số phụ thuộc ứng suất xoắn cho phép đối với đầu trục vào
Trang 192=172 +15+15+422 =59,5mm
5.2 Tách trục và tính phản lực liên kết 5.2.1 Trục I
Trang 20* Tính phản lực liên kết
Trong mp (Oxz): Xét momen tại A
∑X=− ¿RBx − ¿P1 − ¿RDx=0
Trang 23Với d=25mm, Tra bảng 3-1/24 (CTM) ta có b=8, t=4 suy ra
Trang 25Trong mp (Oxz): Xét momen tại A
Trang 27* Tính Chính xác trục II
Kiểm nghiệm tại tiết diện B của trục II
n=√(n σ) 2n +(n σ .n¿¿τ τ)2 ¿
Trang 30Vậy chiều RBy có chiều ngược lại và độ lớn RBy=254,49 N
Trong mp (Oxz): Xét momen tại A
∑X=RAx+P4+RCx=0
Trang 32* Tính Chính xác trục III
* Kiểm nghiệm tại tiết diện C của trục III
n=√(n σ) 2n +(n σ .n¿¿τ τ)2 ¿
Trang 34Chọn β=16ᵒ, kiểu 36000, thời gian 3 năm, 300 ngày, 2 ca, ca 8 giờ,
Thời gian làm việc ổ lăn: h=3.300.2.8=14400 giờ
Hệ số: m=1,5 (tra bảng 8-2)
kv=1 (ổ đở chặn, tra bảng 8-3)
kn=1 (thời gian làm việc dưới 100ᵒC)
Trang 35Chọn ổ có kí hiệu 7024 với đường kính d=20mm
6.1.2 Trục II: tại A,D
Chọn β=16ᵒ, kiểu 36000, thời gian 3 năm, 300 ngày, 2 ca, ca 8 giờ,
Thời gian làm việc ổ lăn: h=3.300.2.8=14400 giờ
Hệ số: m=1,5 (tra bảng 8-2)
kv=1 (ổ đở chặn, tra bảng 8-3)
kn=1 (thời gian làm việc dưới 100ᵒC)
Trang 36Chọn ổ có kí hiệu 7025 với đường kính d=25mm
6.1.3 Trục III: tại A,C
Chọn β=16ᵒ, kiểu 36000, thời gian 3 năm, 300 ngày, 2 ca, ca 8 giờ,
Thời gian làm việc ổ lăn: h=3.300.2.8=14400 giờ
Hệ số: m=1,5 (tra bảng 8-2)
kv=1 (ổ đở chặn, tra bảng 8-3)
kn=1 (thời gian làm việc dưới 100ᵒC)