luận văn: thiết kế chi tiết máy, chương 2 pdf

Chương 2: Thiết kế các bộ truyền II.1... Để tiết kiệm ta chọn vật liệu nh- sau: Bánh nhỏ chọn thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn.

Chương 2: Thiết kế các bộ truyền

II.1 Tính toán bộ truyền ngoài (bộ truyền đai):

Cụ thể phải tính toán bộ truyền đai dẹt với tỷ số truyền là Uđ = 2,79 công suất Pđc = 0,908(Kw):

-,Chọn đai vải cao su:

-,Xác định đ-ờng kính bánh đai nhỏ đ-ợc xác định theo công thực nghiệm sau: d1=(5,26,4) 3 T =(5,26,4)

3 6193 , 86=

=95,50117,54(mm)

Theo tiêu chuẩn ta chọn : d1=112(mm)

Tính đ-ờng kính bánh đai lớn :

d2=d1.u.(1- )=112.2,79.(1-0,02)=306,23(mm)

với =(0,010,02) là hệ số tr-ợt ta lấy=0,02

Theo tiêu chuẩn ta chọn :d2=315(mm)

Tính tỷ số truyền thực ut=  11  

2

d

d =1121 0 , 02

315

Do đó u=

u

u

u t  100%=

79 , 2

79 , 2 87 ,

2  100%=2,667%<4% thoả mãn

-,Tính vận tốc đai:

v=

1000 60

.d1.n1

60000

1400 112 14 ,

-,Xác định khoảng cách trục:

+,Khoảng cách trục sơ bộ đ-ợc xác định theo công thức

a(1,52)(d1+d2)=(1,52)(112+315)=(640,5854)

ta chọn a=700(mm)

+,Chiều dài sơ bộ đ-ợc xác định từ khoảng cách trục sơ bộ:

L=2 a +  

2

.d1d2

1 2

.

4 a

d

=2 700+  

2

315 112 14 ,

700 4

112



chọn chiều dài đai là: L=2100(mm)

Nghiệm lại số vòng quay của đai trong 1 giây:

3 , 9 3 5

1 , 2

21 ,





l

v i

Nếu tính cả đoạn nối chiều dài của đai là:

L=2100+100=2200(mm)

+,Tính khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn:L=2100(mm)

4

8 2

2  



  

a

Trong đó

   

476 , 1427 2

315 112 14 , 3 2100 2

2







và

101 , 5

2

112 315 2

1



Thay vào ta đ-ợc a=706(mm)

-,Tính góc ôm 1:

706

112 315 14 , 3

180 180

180







a

d d



Vậy 0

min

0

1  163 , 52    150



-,Chọn chiều dày  của đai theo đ-ờng kính bánh đai nhỏ d1

ta lấy

40

1

1



d

40

112 40

1  



theo tiêu chuẩn ta chọn chiều dài đai   3 mm loại có lớp lót vá

số lớp vải là 2

-,Xác định chiều rộng đai b:

. 0. 1 . 0

1000

C C C v

K P b

v F

d









Trong đó

+, F 0 ứng suất có ích cho phép của bộ truyền đai làm việc trong

điều kiện thí nghiệm tiêu chuẩn:

Theo (4.11)  

1 2 1

0 K K d

F



Với 0  1 , 8MPa -ng suất căng ban bầu

Tra bảng 4.9 ta đ-ợc k1=2,5;k2 =10

  2 , 23

112

3 10 5 , 2

F



+,C0 là hệ số kể đến ảnh h-ởng của vị trí bộ truyền trong không gian và ph-ơng pháp căng đai ,theo bảng 4.12 với bộ truyền tự

động căng đai ta đ-ợc C0=1

+,C là hệ số kể đến ảnh h-ởng góc ôm :

C  1  0 , 003180  1 1  0 , 003180  163 , 52 0 , 95

+,Cv là hệ số kể đến ảnh h-ởng của lực li tâm đến độ bám của đai trên bánh đai C v  1 , 04  0 , 0004 v2  1 , 04  0 , 0004 8 , 212  1 , 01

+,kđ là hệ số tải trọng động ,tra bảng 4.7 đ-ợc kđ=1,1

Vậy

18 , 95

1 01 , 1 95 , 0 23 , 2 21 , 8 3

1 , 1 908 , 0 1000





Theo tiêu chuẩn ta chọn b = 20 (mm)

-,Tính chiều rộng bánh đai B:

B=1,1.b + ( 10  15 ) = 1,1 20 + ( 10  15 ) = 32  37 Theo tiêu chuẩn ta chọn B = 40 (mm)

-,Tính lực tác dụng lên trục:

 N b

F

2

52 , 163 sin 3 20 8 , 1 2 2 sin 2 2 sin

.

.

0

1







































vậy lực tác dụng lên trục Fr=213,77(N)

II.2,Tính toán bộ truyền trong hộp giảm tốc:

II.2.1, Chọn vật liệu:

Bộ truyền trong hộp làm việc với công suất trung bình, thời gian làm việc vừa phải, do đó không có yêu cầu gì đặc biệt Để tiết kiệm

ta chọn vật liệu nh- sau:

Bánh nhỏ chọn thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn

HB = 241  285 có b1 = 850 MPa ; ch1 = 580 MPa

Bánh lớn theo kinh nghiệm chọn vật liệu nhỏ hơn bánh nhỏ khoảng 15 HB

Chọn thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB = 192  240 có b2 =

750 MPa; ch2 = 450 Mpa

II.2.2, Xác định ứng suất cho phép :

Theo bảng 6.2 với nhóm thép C45 có HB 180  350

0

H lim = 2HB + 70 ; SH = 1,1

0

F lim =1,8HB ; S F =1,75

-,Chọn độ cứng bánh nhỏ HB 1 = 250

độ cứng bánh lớn HB2 = 235

Khi đó tính đ-ợc:

0

H lim1 =2.HB1+70=2 250 + 70 = 570 MPa

0

H lim2 = 2.HB2+70= 2 235 + 70 = 540 MPa

0

F lim1 =1,8.HB1= 1,8 250 = 450MPa

0

F lim2 = 1,8.HB2= 1,8 235 = 423 MPa

-,Tính số chu kỳ cơ sở khi tính vềđộ bền tiếp xúc, đ-ợc tính theo(6.5)

NH01 = 30 HHB12,4 = 30 2502,4 = 2,276 107

NH02 = 30 HHB22,4 = 30 235 2,4 = 1,471 107

-,Tính số chu kỳ chịu tải của bánh răng NHE;

NHE = i n i t i

T

T

60

3

max 













NHE1 = 60 1 501,79 20000 ( 13

8

4 + 0,83

8

3) = 41,67 107

NHE1=41,67.107 NH01 = 2,276 107

NHE2 = 60 1 111,51 20000 ( 1

8

4 + 0,83

8

3) =9,26 107

NHE2=9,26.107  NH02 = 1,471 107

Từ đồ thị đ-ờng cong mỏi ta thấy khi số chu kỳ chịu tải lớn hơn số chu kỳ cơ soqr số thì ta chọn hệ số tuổi thọ KHL nh- sau:

KHL1 = 1

KHL2 = 1

Nh- vậytheo (6.1a) sơ bộ xác định đ-ợc:

 

H

HL H

H

S

K

lim 0



 

 H 518 , 18MPa

1 , 1

1 570



  490 , 91 ( )

1 , 1

1 540

H  



Với bộ truyền cấp nhanh để tính bộ truyền bánh côn răng thẳng ta lấy

   H  H 1  490 , 91MPa

Theo (6.7) ta có:

 











T

T c

6

max

NEF2 = 60 1 111,51 20000 (16

8

4 + 0,86

8

3 ) = 8,01 107

NEF1 = u1.NFE2=4,5.8,01.107=3,60.108

Ta thấy NEF1 =3,60.108 NF0 = 4 106

NEF2=8,01.107  NF0 = 4 106

NF0: Số chu kỳ quay cơ sở khi thử về ứng suất uốn

Do đó KFL1 = KFL2 = 1

Theo(6.2a)

   

F

FL F

F

S

K

lim 0



 

  257 , 14

75 , 1

1 1 450

F

  241 , 71

75 , 1

1 1 423

F

-,Tính ứng suất quá tải cho phép

H max = 2,8 ch2 = 2,8 450 = 1260 MPa

F1 max = 0,8 ch1 = 0,8 580 = 464 MPa

F2 max = 0,8 ch2 = 0,8 450 = 360 Mpa