-Tính toán các thông số trên các trụ -Thiết kế bộ truyềnxích -Thiết kế trục I -Tính chọn ổ lăn -Tính chọn then trục I -Thiết kế cách kích thước của vỏ -Bản vẻ trục 1 -Bản vẻ lắp -Bản vẻ
Phân phối tỉ số truyền
ux – tỉ số truyền của bộ truyền xích (2 ÷ 5)
- Số vòng quay sơ bộ của động cơ
Nếu chọn động cơ có số vòng quay đồng bộ nđb = 1500 v/p Tra bảng P1.3 phụ lục tài liệu
→ Ta chọn động cơ 4A132S4Y3 ta có
Bảng 1.1: Thông số của động cơ
2 Phân phối tỷ số truyền
2.1 Tỉ số truyền của hệ dẫn động
- Tỷ số truyền của hệ thống là: ndc – số vòng quay của động cơ đã chọn nlv – số vòng quay làm việc
- Chọn tỉ số truyền hộp giảm tốc uh
Tra bảng 3.1 trang 43 tài liệu [1] ta chọn
+ Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ cấp nhanh un = 3,58
+ Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ cấp chậm là: uc= 2,79
Vận tốc quay, (vg/ph) cos φ η% Tmax/Tdn
- tỉ số truyền của bộ truyền xích ống con lăn.
2.2 Công suất trên các trục
2.3 Số vòng quay trên các trục
2.4 Mô men xoắn trên các trục
Thông số ĐC I II III Trục công tác
THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG
Chọn số răng của đĩa xích
- Số răng trên đĩa xích dẫn
Tra bảng 5.4trang 80 tài liệu [1] chọn: Z1 = 23 răng
- Số răng trên đĩa xích bị dẫn
- Tỉ số truyền thực tế
- Sai lệch tỉ số truyền
Xác định thông số xích
Công suất tính toán theo công thức 5.3 trang 81tài liệu [1]
Từ bảng 5.6 trang 82 tài liệu [1] ta có:
K0= 1 (đường nối tâm đĩa xích so với đường nằm ngang dưới 60 0 )
Kdc=1 (Vị trí trục được điều chỉnh bằng 1 trong các đĩa xích)
Kbt=1 (Môi trường làm việc)
Kd=1 (Tải trọng va đập nhẹ)
+ Hệ số làm việc : K = KoKaKdcKbtKdKc = 1.1.1.1.1.1,25 = 1,25
+ Hệ số xét đến số dãy xích ( chọn 1 dãy xích) : Kx =1
Theo bảng 5.5 trang 81tài liệu [1]
Với điều kiện Pt < [P] chọn [P] = 11 (kW)
Bước xích pc = 25,4 mm Đườngkínhchốtdc = 7,95 mm
+ Kiểm tra vòng quay tới hạn theo bảng 5.8 trang 83 tài liệu [1] p = 25,4 mm, ta có nth = 800 (vg/ph) ; n < nth thỏa mãn
- Vận tốc trung bình của đĩa xích
- Khoảng cách trục sơ bộ theo công thức 5.11 trang 84tài liệu [1] a = (30÷50)p
- Số mắt xích theo công thức 5.12 trang 85tài liệu [1]
- Tính chính xác khoảng cách trục theo công thức 5.13 trang 85tài liệu [1] Để xích không chịu lực căng lớn, khoảng cách trục giảm bớt lượng
- Số lần va đập trong 1 giây theo công thức 5.14 trang 85 tài liệu [1]
Kiểm nghiệm bộ truyền xích
Tra bảng 5.2 trang 85 tài liệu [1] ta được:
Tải trọng phá hỏng Q = 56,7 kN
Khối lượng 1m xích: q = 2,6 kg kđ=1,2 (Chế độ làm việc trung bình, tải trọng mở máy 150%)
- Lực căng do trọng lượng nhánh bị động gây ra (kf = 6) theo công thức 5.16 trang 85 tài liệu [1]
- Lực căng do lực li tâm sinh ra:
- Hệ số an toàn cho phép: [s] = 8,5 (tra bảng B 5.10)
Vậy bộ truyền bảo đảm điều kiện bền
Xác định các thông số của đĩa xích và lực tác dụng lên trục
- Lực tác dụng lên trục theo công thức 5.20 trang 88 tài liệu [1]
-kx : hệ số kể đến trọng lượng xích (Bộ truyền nằm ngang)
2.Thiết kế bồ truyền bánh răng cấp nhanh Điều kiện làm việc của bộ truyền bánh răng cấp nhanh
- Mômen xoắn trên trục dẫn: T1= 37084,2 (Nmm)
- Số vòng quay trên trục dẫn: n1= 1455 (v/p)
- Công suất trên trục dẫn: P1 = 5,65 (kW)
-Thời gian phục vụ: L= 12000 (giờ)
Chọn vật liệu
Bánh nhỏ:C45 tôi cải thiện, độ cứng 250HB, σch1X0MPa
Bánh lớn:C45 tôi cải thiện, độ cứng 240HB, σch2E0MPa
Xác định ứng suất cho phép
Ứng suất tiếp xúc cho phép:
- Ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở (Tra Bảng 6.2)
Với: NHO0HB 2,4 0.250 2,4 10 6 chu kỳ vì NHE>NHO nên KHL=1
- Sơ bộ chọn ZR=1, ZV=1, KxH=1
- Ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở (Tra bảng 6.2)
Với: NHO0HB 2,4 0.240 2,4 ,5.10 6 chu kỳ vì NHE>NHO nên KHL=1
- Sơ bộ chọn ZR=1, ZV=1, KxH=1
Vậy ứng suất tiếp xúc cho phép của từng bánh răng là:
Ứng suất uốn cho phép
- Ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở (Tra bảng 6.2)
Vì NFE > NFO nên KFL = 1
Sơ bộ chọn YR = 1, Ys = 1, KxF = 1
- Ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở (Tra bảng 6.2/94)
Vì NFE > NFO nên KFL = 1
Sơ bộ chọn YR = 1, Ys = 1, KxF = 1
Vậy ứng suất uốn cho phép của từng bánh răng là:
Ứng suất quá tải cho phép
+ Ứng tiếp xúc quá tải cho phép:[σH]max = 2,8.σch2 = 2,8.450 60 (MPa)+ Ứng suất uốn quá tải cho phép:[σF1]max = 0,8.σch1 = 0,8.580 = 464 (MPa)[σF2]max = 0,8.σch2 = 0,8.450 = 360 (MPa)
Hệ số chiều rộng vành răng và hệ số tập trung tải trọng
- Hệ số phụ thuộc vật liệu bánh răng: KaC(Bảng 6.5)
- Hệ số chiều rộng vành răng: ψba= 0,315 (Bảng 6.6)
- Tra bảng 6.7 theo ψbd, sơ đồ 3 nội suy chọn: KHβ=1,11 ; KFβ=1,21
Khoảng cách trục
Xác định sơ bộ khoảng cách trục
Thông số ăn khớp
Xác định các thông số ăn khớp
- Môđun sơ bộ: mn=(0,01÷0,02)aw1 =(1 ÷ 2)
- Góc nghiêng răng sơ bộ: β=(30 0 - 40 0 )
→ Chọn số răng bánh dẫn: Z1 răng
- Số răng bánh bị dẫn:
- Tính lại tỷ số truyền thực tế:
- Sai lệch tỷ số truyền: thỏa mãn
- Góc nghiêng răng thực tế:
Xác định kích thước bộ truyền
- Đường kính đỉnh răng da1 = d1 + 2mn = 43,9 + 2.2 = 47,9 (mm) da2 = d2 + 2mn = 156,1+ 2.2 = 160,1 (mm)
- Đường kính đáy răng df1 = d1 - 2,5m = 43,9 - 2,5.2 = 38,9 (mm) df2 = d2 - 2,5m = 156,1- 2,5.2 = 151,1 (mm)
Chọn cấp chính xác cho bộ truyền
- Vận tốc dài của bánh răng:
Theo bảng 6.13 chọn cấp chính xác của bộ truyền là 9 Bảng các thông số của bánh răng và bộ truyền cấp nhanh
Số răng bánh dẫn z1 Z1 = 18 răng
Số răng bánh bị dẫn z2 Z2 = 64 răng
Tỉ số truyền u u = 3,56 Đường kính chia d
Khoảng cách trục chia a a1 = 0,5.(d1+d2) = 0,5.(43,9+ 156,1)= 100(mm)
Chiều rộng vành răng b bw1 = a1.ψba = 100.0,315 = 31,5 (mm), chọn bw1 = 32 mm bw2 = bw1 +5= 37mm Góc profin gốc α α 0 (TCVN 1065-71)
Góc ăn khớp αtw của bánh răng không dịch chỉnh là 24,25 độ Khoảng cách trục aw và đường kính lăn dw, dw2 là 156,1 mm Đường kính đỉnh răng da và đường kính đáy răng df cũng cần được xác định để đảm bảo tính chính xác trong thiết kế bánh răng.
Hệ số trùng khớp ngang εα
Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Ứng suất tiếp xúc làm việc(CT6.33/ trang 105):
- Hệ số kể đến cơ tính vật liệu: ZM = 274 (MPa) 1/3 (Bảng 6.5)
- Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc: ZH=1,46 (Bảng 6.12)
- Hệ số kể đến sự trùng khớp của các răng:
Với: KHβ=1,11 (Tính ở phần khoảng cách trục)
Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
Ứng suất uốn sinh ra:
-Tra bảng 6.18 với x = 0 nội suy ta có:
Với: KFβ=1,21 (Tính ở phần khoảng cách trục)
KFα=1,37 (Bảng 6.14 cấp chính xác 9)
KFv=1,11 (Tra phụ lục P2.3 đối với cấp chính xác 9)
Kiểm nghiệm răng về quá tải
Tra bảng động cơ điện 4A132S4Y3 ta có: Ứng suất tiếp xúc cực đại: Ứng suất uốn cực đại:
3 Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm Điều kiện làm việc của bộ truyền bánh răng trụ cấp chậm
+ Mômen xoắn trên trục dẫn: T2 = 127599,7 (Nmm)
+ Số vòng quay trên trục dẫn: n2= 406,4 (v/p)
+ Công suất trên trục dẫn: P2= 5,43 (kW)
Thời gian phục vụ:L = 17000(giờ)
Chọn vật liệu
C45 tôi cải thiện, độ cứng 250HB, σch1X0MPa
Bánhlớn:C45 tôi cải thiện, độ cứng 240HB, σch2E0MPa
3.2 Xác định ứng suất cho phép Ứng suất tiếp xúc cho phép: a Bánh răng nhỏ:
-Ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở (Tra Bảng 6.2)
Với: NHO0HB 2,4 0.250 2,4 10 6 chu kỳ vì NHE>NHO nên KHL=1
-Sơ bộ chọn ZR=1, ZV=1, KxH=1 b Bánh răng lớn:
- Ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở (Tra bảng 6.2)
Với: NHO0HB 2,4 0.240 2,4 ,5.10 6 chu kỳ vì NHE>NHO nên KHL=1
-Sơ bộ chọn ZR=1, ZV=1, KxH=1
Vậy ứng suất tiếp xúc cho phép của từng bánh răng là:
Ứng suất uốn cho phép
- Ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở (Tra bảng 6.2)
Vì NFE > NFO nên KFL = 1
Sơ bộ chọn YR = 1, Ys = 1, KxF = 1 b Bánh răng lớn:
- Ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở (Tra bảng 6.2/94)
Vì NFE > NFO nên KFL = 1
Sơ bộ chọn YR = 1, Ys = 1, KxF = 1
Vậy ứng suất uốn cho phép của từng bánh răng là:
Ứng suất quá tải cho phép
+ Ứng tiếp xúc quá tải cho phép:
+ Ứng suất uốn quá tải cho phép:
Tính toán bộ truyền
Xác định sơ bộ khoảng cách trục
- Hệ số phụ thuộc vật liệu bánh răng: KaI,5(Bảng 6.5)
- Hệ số chiều rộng vành răng: ψba=0,4 (Bảng 6.6)
- Tra bảng 6.7 theo ψbd chọn: KHβ=1,02 ; KFβ=1,03
Xác định các thông số ăn khớp
→ Chọn số răng bánh dẫn: Z2’= 42 răng
- Số răng bánh bị dẫn:
Tính lại tỷ số truyền: u = Z3/Z2’= 118/42 = 2,81
+ Vận tốc dài của bánh răng:
Tính lại ứng suất tiếp xúc cho phép:
- Hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc: ZR
Tốc độ vòng của bánh răng v = 1,79 (m/s)
Tra bảng 6.13 ta có cấp chính xác cấp 9
Với cấp chính xác cấp 9, tra bảng 21.3 ta có Rz μm
Vậy ta có ZR=0,95 (trang 91)
-Hệ số kể đến ảnh hưởng của vận tốc vòng: ZV
Với HB < 350 ta có ZV=0,85.v 0,1 = 0,85 1,79 0,1 = 0,9
-Hệ số tính đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng: KxH=1 (da
