Ch-ơng 3: Thiết kế bộ truyền ngoài hộp Bộ truyền xích 3.1.. Chọn loại xích: Có 3 loại xích là: xích ống, xích ống con lăn và xích răng.. Căn cứ vào các chỉ tiêu và thông số cần thiết đặt
Trang 1Ch-ơng 3: Thiết kế bộ truyền ngoài
hộp
(Bộ truyền xích)
3.1 Chọn loại xích và số răng đĩa xích:
3.1.1 Chọn loại xích:
Có 3 loại xích là: xích ống, xích ống con lăn và xích răng Căn cứ vào các chỉ tiêu và thông số cần thiết đặt ra (tải trọng vừa phải, tốc độ nhỏ, tuổi thọ cao ) ta thấy rằng loại xích thích hợp ở đây là xích ống con lăn Ưu điểm của xích ống con lăn là tuổi thọ cao hơn xích ống, chế tạo dễ hơn xích răng và thích hợp dùng trong các bộ truyền có tốc độ nhỏ
3.1.2 Số răng đĩa xích:
Tiêu chuẩn để chọn số răng đĩa xích là: khi số răng đĩa xích càng
ít, đĩa bị động quay càng không đều, động năng va đập lớn làm cho xích càng chóng mòn, khi làm việc gây ra nhiều tiếng ồn Mặt khác, nếu số răng đĩa xích lớn sau một thời gian làm việc do mòn b-ớc xích p của xích tăng lên làm cho xích hay bị tuột khỏi đĩa Căn cứ vào các chỉ tiêu trên đồng thời kết hợp với bảng 5.4 [1]
với u = 2,5 chọn:
27
1
5 , 67 27 5 , 2 1
2 z u
Chọn z2 theo số lẻ ta có z2= 67 răng
3.2 Xác định các thông số của bộ truyền xích:
3.2.1 Xác định b-ớc xích p:
B-ớc xích p đ-ợc xác định từ chỉ tiêu về độ bền mòn của bản lề, chính vì vậy khi thiết kế căn cứ vào công suất truyền P, chỉ tiêu làm việc của bộ truyền ta sẽ các định b-ớc xích p dựa theo yêu cầu đảm bảo điều kiện bền mòn
Điều kiện bảo đảm chỉ tiêu bền mòn đ-ợc biểu diễn theo công thức 5.3 [1]:
P k k k P
P t z. n
Trong đó:
[P]:tính bằng ph-ơng pháp nội suy theo bảng 5.5[1].
926 , 0 27
25
1
01
z
z
Trang 2564 , 0 72 , 88
50
1
n
n
c d bt dc
a k k k k k
k
k 0 .
Với :
1
o
k hệ số kể đến ảnh h-ởng của bộ truyền của vị trí bộ truyền
1
a
k khoảng cách trục a 30 50p
1 ,
1
dc
k vị trí của trục đ-ợc điều chỉnh bằng đĩa căng hoặc con lăn căng xích
3 ,
1
bt
k bộ truyền làm việc trong môi tr-ờng có bụi, chất l-ợng bôi trơn đạt yêu cầu(II)
1
d
k tải trọng êm
1
c
k bộ truyền làm việc một ca
43 , 1 1 1 3 , 1 1 , 1 1
k
Vậy :
23 , 5 46 , 2 564 , 0 926 , 0 43 , 1 3 ,
t
4 , 25
p mm Tuy nhiên, để giảm b-ớc xích p (tránh bị tuột xích khi mòn) đồng thời thu gọn bộ truyền xích, chọn loại xích có 2 dãy (kd=1,7)
2 , 29 42
, 1 7 , 1
41 ,
Vậy loại xích đ-ợc chọn là xích ống con lăn 2 dãy có b-ớc xích
p = 19,05 mm
3.2.2 Khoảng cách trục và số mắt xích :
Chọn giá trị khoảng cách trục a = 30p ta có:
5 , 571 05 , 19
Từ giá trị sơ bộ khoảng cách trục a đã tính đ-ợc ở trên ta có thể xác định số mắt xích x theo công thức 5.12 [1]:
a
p z z z z p
a
2 1 2 2 1
4 2
2
5 , 5 , 571 4
05 , 19 27 67 2
67 27 05 , 19
5 , 571 2
2
2
Để tránh phải sử dụng mắt xích nối (làm yếu xích) số mắt xích
đ-ợc qui tròn theo số chẵn
108
c
Vậy khoảng cách trục thực a theo 5.13 [1] là:
2 1 2 2 1 2 1
2
z z z
z x
z z x
p
Trang 3 2 67 27 568 08
2
27 67 108 67
27 5 , 0 108 05 , 19
.
25
,
0
2 2
Để hạn chế lực căng xích cần giảm bớt a* một l-ợng :
27 2 08 568 004 , 0 004 ,
81 , 565 27 , 2 08 , 568
Để hạn bảo số lần va đập giữa các mắt xích răng đĩa xích, xích
đ-ợc kiểm nghiệm theo số lần va đập, công thức 5.14 [1]:
i x
n z
i 15
1 1
i
i 1 , 48 35 108
15
72 , 88 27
Với n1=88,72[vòng/phút] là số vòng quay của đĩa xích nhỏ
ta thấy số lần va đập của đĩa xích là 1,48<<35 do đó xích trên là hoàn toàn đảm bảo về độ bền va đập,
3.3 Kiểm nghiệm về độ bền xích:
3.3.1 Kiểm nghiệm về quá tải theo hệ số an toàn:
Để đảm bảo xích có thể bền đ-ợc trong điều kiện quá tải khi mở máy hoặc chịu tải trọng va đập trong quá trình làm việc, xích đ-ợc kiểm nghiệm về hệ số an toàn theo công thức 5.15 [1]:
s F F F k
Q s
v t
d
0 Trong đó:
72
Q kN : tải trọng phá hỏng tra theo bảng 5.2[1]
2
,
1
d
k hệ số tải trọng động, với chế độ làm việc trung bình, tải trọng mở máy bằng 150% so với tải trọng danh nghĩa
t
F là lực vòng
4339 05
, 19 72 , 88 27
3 , 3 10 6
.
10 6
p n z
P v
P
v
F là lực căng do lực li tâm sinh ra
02 , 2 60000
05 , 19 72 , 88 27 5 , 3 60000
.
2 2
1 1
q:khối l-ợng 1m xích tra trong bảng 5.2[1]
0
F là lực căng do nhánh xích bị động sinh ra
73 , 77 566 , 0 5 , 3 4 81 , 9 81 , 9
Trong đó k f 4 là hệ số phụ thuộc độ võng và vị trí bộ truyền trong tr-ờng hợp bộ truyền nằm nghiêng một góc 30oso với ph-ơng thẳng
đứng q 3 , 5 kg/m xích
Trang 4 7 62
, 13 02 , 2 73 , 77 4339 2 , 1
s
3.3.2 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc H của đĩa xích:
Để đảm bảo điều kiện bền tiếp xúc, đĩa xích phải đ-ợc kiểm nghiệm theo công thức 5.18 [1]:
d
vd d t r H
Ak
E F K F k
Trong đó:
vd
F lực va đập trên m dãy xích
6 , 1 2 05 , 19 72 , 88 10 13 10
1
K đ =1 do chế độ làm việc của bộ truyền là làm việc êm tải trọng
tĩnh
7
,
1
d
k hệ số phân bố không đều tải trọng trên các dãy
396
,
0
r
k hệ số kể đến ảnh h-ởng của số răng đĩa xích
5
10 1
,
2
180
A mm2 diện tích hình chiếu bản lề
7 , 1 180
10 1 , 2 6 , 1 1 4339 396 , 0 47 , 0
5
Nh- vậy, việc chọn vật liệu làm đĩa xích bằng gang xám CH 28-48
có chế độ nhiệt luyện là tôi+ram là đủ đạt yêu cầu về độ bền của đĩa xích
3.4 Các thông số đĩa xích và lực tác dụng lên trục:
3.4.1 Các thông số của đĩa xích:
Đ-ờng kính vòng chia của đĩa xích đ-ợc xác định theo công thức 5.17 [1]
z
p d
sin
sin / 27 164,1
05 , 19 /
z
p
sin / 67 406,4
05 , 19 /
z
p
Đ-ờng kính vòng chia đỉnh của đĩa xích đ-ợc xác định theo công thức
p g p
d a
cot 5 , 0
Trang 5d a1 p0 , 5 cot g /z1 19 , 050 , 5 cotg / 27 172 , 51 mm
d a2 p0 , 5 cotg /z2 19 , 050 , 5 cotg / 67 415 , 5mm
Đ-ờng kính vòng chân df
r d
d f 2
d f1d1 2r 164 , 1 2 6 , 05 152 mm
d f2 d2 2r 406 , 4 2 6 , 05 394 , 3 mm
Với r = 0,5025dl+0,05 = 0,5025.11,91+0,05 =6,05mm
dl=11,91:theo bảng 5.2[1]
3.4.2 Lực tác dụng lên trục:
Lực tác dụng lên trục đ-ợc xác định theo công thức 5.20 [1]:
4556 4339
05 , 1
r k F
Với k x 1 , 05 hệ số kể đến trọng l-ợng của xích, với tr-ờng hợp bộ truyền nằm nghiêng so với ph-ơng nằm ngang một góc là 600
Bảng 4 Các thông số cơ bản của bộ truyền xích
B-ớc xích
Khoảng cách trục
Số răng đĩa xích
Đ-ờng kính vòng chia
Đ-ờng kính vòng đỉnh
Đ-ờng kính vòng chân
Số mắt xích
