- Ta chọ sơ bộ loại đai .Chọn loại đai thang thường đai vải cao su ,chịu được sự thay đổi nhiệt độ và độ ẩm tốt vì vận tốc làm việc nhỏ hơn 25 m/s... Do không yêu cầu gì đặc biệt và th
Trang 1CHƯƠNG 5 :TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM GẤP GIẤY
5.1 Phân phối tỉ số truyền
Tỉsố truyền chung cần có đối với bộ truyền
120
2810
bx
dc x n
n
Do từ động cơ tới bộ phận làm việc thông qua bộ truyền đai và hộp giảm tốc , nên ta chọn tỉ số truyền bộ truyền đai là u=3,9 và tỉ số truyền cho hộp giảm tốc uh=6
Theo bảng(3.1) ta chọn
Tỉ số truyền của hộp giảm tốc là 6, hộp giảm tốc khai triển bánh răng trụ hai cấp có tỉ số truyền cấp nhanh 2,73 ,và của cấp chậm là 2,2
BẢNG PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN
Trục
Thông số
Động cơ –I
II III IV
Tỉ số truyền u 3,9 2,73 2,2
Số vòng quay
n(v/f)
Mô men xoắn
T(Nmm)
P3= plv=0,89 (Kw)
P2=p3/br.ol=0,89/0,99.0,97=0,927 (Kw)
P1=P2/br.ol=0,927/0,99.0,97=0,965 (Kw)
P0= P1/đ=1,01 (Kw)
n0 =ndc=2810 (vòng/phút)
Trang 2n1=n0/uđ=720,7 (vòng/phút)
n2=n1/u1=264 (vòng/phút)
n3=n2/u2=264 (vòng/phút)
T=9,55.106.pi/ni (Nmm)
T0=3432,6 (Nmm)
T1=12787,2 (Nmm)
T2=33533,5 (Nmm)
T3=70829,2 (Nmm)
5.2 Tính toán bộ truyền đai thang
1) Chọn tiết diện đai
Theo hình 4.1 [1] ta chọn tiết diện đai thang là tiết diện A
2) Các thông số của bộ truyền
- Số vòng quay bánh đai dẫn :n1=2810(vòng/phút)
- Số vòng quay bánh đai bị dẫn :n2=
9 , 3
2810
1
dai i
- Đai làm việc với tải ổn định ,làm việc 8 giơ ø mỗi ngày
- Ta chọ sơ bộ loại đai Chọn loại đai thang thường ( đai vải cao su ,chịu được sự thay đổi nhiệt độ và độ ẩm tốt ) vì vận tốc làm việc nhỏ hơn
25 (m/s)
Kí hiệu đai :A có : bt =11 ; b =13 ; y0 =2,8;
A= 81 ; h =8
Theo bảng (4.13) [1], ta chọn đường kính bánh đai nhỏ:
d1 = 90 (mm)
- Vận tốc đai:
60000
2810 90 14 , 3 60000
1
1
d n
v1 = 13,2 (m/s) < vmax = 25 (m/s)
Theo công thức (4.2), ε = 0,01 với là hệ số trượt
- Đường kính bánh đai lớn:
Trang 3354,5
02 , 0 1
9 , 3 90 1
1
u d
Ta chọn theo tiêu chuẩn là d2 =350 (mm)
Lúc này tỉ số truyền thực tế sẽ là :
) 1 (
1
2 2
1
d
d n
n
Sai số của tỉ số truyền đã chọn là : 100 0,76%
93 , 3
9 , 3 93 , 3
Sai số này chấp nhận được trong kỹ thuật Vậy ta chấp nhận d1 và d2
- Theo bảng(4.14) Chọn sơ bộ khoảng cách trục : a=d2=350mm Theo (4.4)chiều dài đai đượcxác định như sau :
a
d d d d
4 2
2 1 2 2
- Lấy theo tiêu chuẩn bảng 4.13 l =1400(mm)
- Kiểm tra tuổi thọ đai theo số màng cốt : i =
4 , 1
2 , 13
l
v =9,4 <10 Vậy chiều dài đai chấp nhận được
- Tính chính xác khoảng cách trục a :
a =
4
8 2
2
Trong đó
2
) (d1 d2
2
1
2 d
d
Vậy khoảng cách trục chính xác sẽ là :a = 328 (mm)
Theo (4.7) góc ôm:
180
1
a
d
d ¨=134,8 ¨>120 ¨
3)Xác định số đai Z:
Trang 4 0 1 dl u z
P K Z
P C C C C
Trong đó :
* P1:công suất trên bánh chủ động :P=1,01(KW)
* P0: công suất cho phép ,tra bảng 4.19 ta có được :P0=3(KW)
* K d:hệ số tải trọng động : tra bảng 4.7 K d=1,1
* C:hệ số ảnh hưởng góc ôm : tra bảng 4.15 :C=0,88
* C1:hệ số ảnh hưởng đến chiều dài đai : tra bảng 4.16:C1=1,02
* C u:hệ số ảnh hưởng của tỉ số truyền : tra bảng 4.17 :C u=1,14
* C z: hệ số ảnh hưởng của sự phân bố tải không đều, tra bảng 4.18: C z=1
Vậy ta tính được Z=0,4 ta chọn Z=1 đai
* Chiều rộng bánh đai theo (4.17) và bảng 4.21 : B= (Z-1).t+2.e
Vậy ta tính được bề rộng của bánh đai là 20(mm)
- Đường kính ngoài của bánh đai nhỏ :
) ( 6 , 96
2h0 mm d
Với h0 =3,3(bảng 4.21)
- Đường kính ngoài của bánh đai lớn :
) ( 6 , 356
2 0
d
4) Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục:
- Theo CT (4.19) lực căng ban đầu bằng :
780P K
vC Z
trong đó:
* Fv = qm.v2 (định kì điều chỉnh lực căng) với qm = 0,105 (kg/m) (bảng 4.22)
=> Fv =0,105.13,22=18,5 (lực căng do lực ly tâm gây ra)
Trang 5do đó:F0 89,1 (N)
Vậy lực tác dụng lên trục:
/2
sin
2F Z 1
5.3 –Tính toán thiết kế hộp giảm tốc
5.3 1–Tính toán thiết kế bánh răng
1)Chọn vật liệu chế tạo bánh răng:
Vật liệu phải thoả điều kiện về độ bền tiếp xúc ( tránh tróc rỗ,mài mòn , dính…) và độ bền uốn Do không yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hoá trong thiết kế , ta chọn vật liệu hai cấp bánh răng như nhau Theo bảng 6.1[1] ta chọn :
Bánh nhỏ: Thép 45 tôi cải thiện, đạt độ rắn: HB241÷285,có giới hạn bền
b=850(Mpa) và ch=580(Mpa)
Bánh lớn: Thép 45 tôi cải thiện, đạt độ rắn: HB192÷240 có giới hạn bền
b=750(Mpa), ch=450(Mpa)
2)Phân phối tỉ số truyền : uh=6 cho 2 cấp , theo bảng3.1[1]
ta có : u1=2,73 và u2=2,2
3)Xác định ứng suất cho phép:
Ứng suất tiếp xúc cho phép :
[ H]= 0 Hlim KHL ZRZVKLKxH/SH
Tra bảng 6.2[1] với thép 45 tôi cải thiện có độ rắn HB180÷350 ta có :
0
Hlim=2HB+70
SH=1,1(hệ số an toàn phụ thuộc vào phương pháp nhiệt luyện)
0
Flim=1,8HB
SF=1,75 (hệ số an toàn trung bình)
Chọn độ rắn của bánh nhỏ: HB1=245
độ rắn của bánh lớn: HB2=230
0 Hlim1=2.245+70=560 (MPa)
0
FLim1=1,8.245=441(MPa)
Trang 6 0HLim2=2,230+70=530(MPa).
0
Flim2=1,8.230=414(MPa)
+Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở : NHO=30 2 4
HB
Ta có: NHO1=30.(245)2,4=1,6.107
NHO2=30.(230)2,4=1,39 107
Do bộ truyền chịu tải trọng tĩnh :
NHE = NFE = N = 60cnt
Với c , n , t lần lượt là số lần ăn khớp trong một vòng quay , số vòng quay trong một phút và tổng thời gian làm việc của bánh răng đang xét
- c=1
- n2=720,7 vòng/phút
- n3=264 vòng/phút
Bộ truyền làm việc 2 ca trong 1 ngày , ca 8 giờ và sử dụng 300 ngày trong
1 năm,thời gian phục vụ 5 năm
- t=2.8.3005=24000 (giờ)
Ta có : NHE2=NFE2=60.1 720,7.24000=1,04.109
NHE3= NFE3=60.1 264.24000=3,8.108
Vậy :
NHE1> NHO1 KHL1=1
NHE2> NHO2 KHL2=1
Sơ bộ ta xác định được ứng suất tiếp xúc cho phép (sơ bộ lấy
ZRZVKLKxH=1):
[H]= 0 Hlim.KHL/SH
[H]1=560.1/1,1=509(Mpa)
[H]2=530.1/1,1=481,8(Mpa)
Với cấp nhanh và cấp chậm ta đều sử dụng bánh răng thẳng , do đó theo công thức (6.12) , ta có :
[H]=min([H]1,[ H]2)=481,8(MPa)
Trang 7Ứng suất uốn cho phép:
[H]= 0FlimKFcKFLYRYx Y /SF.
Lấy sơ bộ: YRYxY =1; KFc=0,7:vì bộ truyền quay 2 chiều [F]1=441.0,7.1/1,75=176,4 Mpa
[F]2=414.0,7.1/1,75=165,6 Mpa
Ứng suất tải cho phép :
[H]max=2,8ch
[F]max=0,8ch
[H]1max=2,8ch1=2,8.580=1624 Mpa
[H]2max=2,8ch2=2,8.450=1260 Mpa
[F]1max=0,8ch1=0,8.580=464 Mpa
[F]2max=0,8ch2=0,8.450=360 Mpa
