Bộ truyền đai potx

- góc nghiêng của răng... * Kiểm nghiệm răng về quá tải:.

Bộ truyền đai Công suất trên trục thứ nhất của bộ truyền đai

Po = P1/ đ = 24,02 / 0,95 = 25,284 kW

n1 = 1470 vg/ph

uđ = 2,8 Đai thang thùng

Đai được định kỳ điều chỉnh lực căng

Mong muốn có kết cấu < gọn

Giải

Theo hình 4.1 (p.59) chọn tiết diện đai B

Theo bảng 4.13 chọn đường kính đai < d1 = 200mm

Vận tốc đai v = d1n1 / 60000 = 200.1470 / 60000 = 15,39m/s, nhỏ hơn vận tốc cho phép vmax = 25m/s

(4.2): = 0,02

d2 = ud1 (1 - ) = 2,8 200(1-0,02) = 549m Theo bảng 4.21 chọn đường kính tiêu chuẩn d2 = 560m

Như vậy tỉ số truyền thực tế

ut = d2 / [d1(1 - )] = 560 / [200(1 – 0,02)] = 2,86

u = (ut - u) / u = 2,1% < 4%

Theo bảng 4.14 chọn sơ bộ kh/c trục a = 1,04d2 ≈ 580mm

Chiều dài đai xác định theo công thức (4.4)

l = 2a + 0,5 (d1 + d2) + (d2 – d1)2 / (4a) = 2.580 + 0,5 (560 + 200) + (560 - 200)2 / (4a) = 2354mm Theo bảng 4.13 chọn chiều dài đau tiêu chuẩn l = 2240mm

Nghiệm số vòng chạy của đai trong 1 giây, theo (4.15)

i = v/l = 15,39 / 2,24 = 6,87s < 10/s

* Tính kh/c trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l = 2240mm

Theo công thức (4.6)

a = ( + x2−8Δ2 ) / 4 = (1046,19 + 1046 , 19 2 − 8 x 180 2 ) / 4 = 490 mm

= l - (d1 + d2) / 2 = 2240 – 0,5 x (200 + 560) = 1046,19 = (d2 – d1) / 2 = 0,5(560 - 200) = 180

Theo công thức (4.7), góc ôm trên bánh đai <

1 = 180o – (d2 – d1)57o/a = 180 – (560 - 200)57/490 = 138o > min = 120o

(.) l o = 3750 (p.62)

(.) Đai h o được quá 6 (p.63)

* Xác định số đai z:

Theo công thức (4.16)

z = P1Kđ / ([Po]C ClCuCz)

Theo bảng 4.7, Kđ = 1,0

Với 1 = 138o , C = 0,88 (bảng 4.15)

Với l/lo = 2240 / 3750 = 0,60, lấy Cl = 0,89 (bảng 4.16)

Theo bảng 4.17, với u = 2,8, Cu = 1,14

Theo bảng 4.19, [Po] = 5,79kW (v = 15,39m/s, d1 = 200mm)

P1/[Po] = 25,28 / 5,79 ≈ 4,37, do đó Cz = 0,89

Do đó z = 25,28 x 1,0 / (5,79 x 0,88 x 0,89 x 1,14 x 0,89) = 5,49

Lầy z = 5

Chiều rộng bánh đai, theo (4.17) và bảng 4.21 (t = 25,5mm ; e = 17mm)

B = (z-1)t + 2e = (5-1)25,5 + 2 x 17 = 136mm Đường kính ngồi của bánh đai

da = d + 2ho = 200 + 2 x 5,7 = 211,4mm

* Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục theo (4.19)

Fo = 780P1Kđ / vật chất z) + Fv

Fv = qmV2 (định kỳ điều chỉnh lực căng), với qm = 0,3kg/m (bảng 4.22)

⇒ Fv = 0,3 15,39m2 = 71N

Do đó Fo = 780 25,28 1 / (15,39 x 0,88 5) + 71 = 362N

Theo (4.21) lực tác dụng lên trục

Fr = 2Fozsin( 1/2) = 2 x 362 x 5 x sin (138o/2) = 3380N

BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG

P1 = 24,02kW

n1 = 525vg/ph

uh = 8 Thời hạn sử dụng 12000 giờ Tải trọng tĩnh

Bộ truyền quay 2 chiều

c (Như sách p 126)

d Phân tỉ số truyền uh = 8 cho các cấp: theo bảng 3.1, chọn u1 = 3,30 và u2

= 2,42

e Xác định ƯS cho phép

Theo sách:

o Hlim1 = 560Mpa

o Flim1 = 441Mpa

o Hlim2 = 530Mpa

o Flim2 = 414Mpa Theo (6.5)

NHo = 30 2 , 4

HB

H , do đó

NHo1 = 30.2452,4 = 1,6.107

NHo2 = 30.2302,4 = 1,39.107 Theo (6.6)

NHE2 = NFE2 = N = 60cnt = 60,1 525 12000 = 37,8.107 > NH02,

do đó KHL2 = 1

c – số lần ăn khớp trong 1 vòng quay

suy ra NHE1 > NH01, do đó KHL1 = 1

Như vậy theo (6.1a), sơ bộ xác định được

[ ] = oHlim KHL / SH

[ ]1 = 560 1 / 1,1 = 509MPa

[ ]2 = 530 1 / 1,1 = 481,8MPa

Với cấp nhanh, sử dụng răng nghiêng, do đó theo (6.12)

[ H] = ([ H1] + [ H2]) / 2 = 495,4 Mpa < 1,25[ H]2

Với cấp chậm dùng răng thẳng và tách ra NHE đều > hơn NHO nên KHL = 1, do đó [ H]’ = [ H]2 = 481,8MPa

Vì NFE2 = NHE2 = 37,8.107 (đã tính) > NFO = 4.106,

do đó KFL2 = 1, tương tự KFL1 = 1

Do đó theo (6.2a) với bộ truyền quay 2 chiều KFC = 0,7, ta được

[ F1] = 441.0,7.1 / 1,75 = 176,4 MPa

[ F2] = 414.0,7.1 / 1,75 = 165,6 MPa

Ứng suất quá tải cho phép: theo (6.10) và (6.11)

[ 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

4 – Tính tốn cấp nhanh:

Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng:

* Xác định sơ bộ kh/c trục

Theo (6.15a):

aw1 = Ka( 1 + 1)

[ ]

3

1 2 1 ba H

H

u

K T ϕ σ

β

Theo bảng 6.6, với vị trí của bánh răng là ho đối xứng và tải trọng tĩnh, chọn ba

= 0,4

Theo bảng 6.5, với răng nghiên Ka = 43

Theo công thức (6.16) bd = 0,5 ba(u+1) = 0,5.0,4(3,3+1) = 0,86

Theo bảng 6.7, ứng với sơ đồ 3, KH = 1,13

T1 = 9,55.106P1/n1 = 9,55.106.24,02/525 = 436935 Nmm Suy ra aw1 = 43(3,3 + 1)

3 2

4 , 0 3 , 3 4 , 495

13 , 1 436935

x x

x = 212,8mm

Lấy a w1 = 215mm

- góc nghiêng của răng

* Xác định các thông số ăn khớp:

Theo (6.17)

m = (0,01 ÷ 0,02)aw = (0,01 ÷ 0,02)215 = 2,15÷4,3mm Theo bảng 6.8 chọn môđun pháp m = 3

Chọn sơ bộ = 10o ⇒ cos = 0,9848

Theo (6.31), số răng bánh <

z1 = 2awcos / [m(u+1)] = 2 x 215 x 0,9848 / [3(3,3+1)] = 32,83 lấy z1 = 33

Số răng bánh lớn

z2 = uz1 = 3,3 33 = 108,9 lấy z2 = 109

Do đó tỉ số truyền thực sẽ là um = 109/33 = 3,3

cos = m(z1 + z2) / (2aw) = 3(33 + 109) / (2 x 215) = 0,9907 Suy ra = 7,821o

* Kiểm nghiệm răng về độ bền t/x

Theo (6.33), ƯS t/x trên mặt răng l/v

1

1 1 /

2 T KH u + bwudw

Theo bảng 6.5, ZM = 274MPa

Theo (6.35)

Tg b = cos ttg = (cos20,173) x (tg 7,821) = 0,1289

Với t = tw = arctg(tg /cos ) = arctg(tg20/cos7,821) = 20,173 Theo TCVN 1065-71, = 20o (bảng 6.11 trang 104)

Vậy b = 7,347

Theo (6.34)

zH = 2 cos βb/ sìn αtw = 1 , 750

theo (6.37)

= bw.sin / ( m) = 86.sin7,821/( 3) = 1,242

bw = ba.aw (p.96) = 0,4 x 215 = 86mm

Do đó theo (6.36c)

z = 1 / εα = 1/1,755=0,755

Với được tính theo (6.38b)

= [1,88 – 3,2(1/z1 + 1/z2)]cos = [1,88 – 3,2(1/33 + 1/109)]cos7,821 = 1,755

Đường kính răng lăn bánh <

dw1 = 2aw / (um + 1) = 2 x 215 / (3,3+1) = 100mm Theo (6.40):

v = dw1n1 / 60000 = x 100 x 525 / 60000 = 2,75m/s Với v – 2,75m/s, theo bảng 6.13 dùng cấp ch/x 9

Theo bảng 6.14 với cấp ch/x 9 và v = 2,75m/s, lấy KH = 1,13

Theo (6.42)

VH = H9ov aw /u = 0,002 x 73.2,75 x 215/3,3 = 3,241 Trong đó: theo bảng 6.15, H = 0,002, theo bảng 6.16, go = 73

Do đó, theo (6.41)

KHv = 1 + vHbwdw1 / (2T1KH KH ) = 1 + 3,24 x 86 x 100/(2 x 436935 x 1,13 x 1,13) = 1,025 Theo (6.39)

KH = KH KH KHv = 1,13 x 1,13 x 1,025 = 1,309 ≈ 1,31

* Thay các giá trị vừa tính được vào (6.33) ta được:

H = 274 x 1,75 x 0,755 x 2 x 436935 x 1 , 31 x(3 , 3 + 1)/(86 x 3 , 3 x 100 2) = 476,8 MPa

* Xác định chính xác ƯS tương xứng cho phép:

Theo (6.1), với v = 2,75m/s < 5m/s, lấy Zv = 1; với cấp chính xác động học là 9, chọn cấp chính xác về mức tương xứng là 8, khi đó cần gia cố đạt độ nhám Ra = 2,5 … 1,25 m, do đó ZR = 0,95; với da < 700mm, KxH = 1, do đó theo (6.1) và (6.1a)

[ H] = [ H]ZvZRKxH = 495,4 x 1 x 0,95 x 1 = 470,7 MPa

Như vậy H > [ H], do đó cần tăng thêm kh/c trục aw và tiến hành kiểm nghiệm lại

Kết quả được:

aw = 220mm

H = 459,8 MPa < [ H] = 470,7 MPa

* Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

Theo (6.43)

F1 = 2T1 KF Y Y YF1 / (bw dw1 m) Theo bảng 6.7, KF = 1,32

Theo bảng 6.14, với v = 2,75 m/s và Cc x 9, KF = 1,37

Theo (6.47)

F = F.gov aw /u = 9,722 Trong đó, theo bảng 6.15, F = 0,006, theo bảng 6.16, go = 73

Do đó theo (6.46)

KFv = 1 + Fbwdw1 / (2T1KF KF ) = 1 + 9,722 x 86 x 100 / (2 x 436935 x 1,32 x 1,37) = 1,053

Do đó

KF = KF KF KF = 1,32 x 1,37 x 1,053 = 1,90 Với = 1,755, Y = 1/ = 1/1,755 = 0,570

Với = 7,821, Y = 1 – 7,821 / 140 = 0,944

Số răng tương đương:

zv1 = z1/cos3 = 33 / (cos7,821)3 = 34

zv2 = z2/cos3 = 109 / (…)3 = 112 Theo bảng 6.18 ta được YF1 = 3,76; yf2 = 3,60

Với m = 3, Ys = 1,08 – 0,0695ln(3) = 1,004; YR = 1 (BR phay); KxF = 1 (da < 400mm), do đó theo (6.2) và (6.2a)

[ F1] = [ F1].YR.YS.KxF = 252.1.1,004.1 = 177,1 MPa

Tương tự tính được [ F2] = 166,3 MPa

Thay các giá trị vừa tính được vào (6.43) ta tính được:

F = 2 x 436935 x 1,9 x 0,57 x 0,944 x 3,76 / (86 x 100 x 3) = 130,2 MPa < [ F1]

F2 = F1YF2 / YF1 = 130,2 x 3,6 / 3,76 = 124,7MPa < [ F2]

* Kiểm nghiệm răng về quá tải:

Theo (6.48) với kqt = Tmax / t = 1,8

H1max = H k qt = 470,7 1,8 = 631,3 MPa < [ H]max = 1260 MPa Theo (6.49)

Tóm lại: F1max = F1.kqt

F2max =

* Các thông số và kích thước bộ truyền:

Kh/c trục aw1 = 220mm dw1 = 103mm

Môđun pháp m = 3mm

Chiều rộng vành răng bw = 88mm

TST um = 3,265

Góc nghiêng của răng: = 8,646o

Sốrăng BR: z1 = 34 ; z2 = 111

Hồ sơ dịch chỉnh: x1 = 0; x2 = o

Theo các công thức trong bảng 6.11, tính được:

Đường kính vòng chia d1 = 103,17 ; d2 = 336,83

Đường kính đỉnh răng da = 109,17 ; da2 = 342,83

Đường kính đáy răng df1 = 95,67 ; df2 = 329,33

TÍNH BỘ TRUYỀN CẤP CHẬM

a) Xác định sơ bộ hh/c trục:

aw2 = 49,5 x (2,45 + 1)

3

2 2 , 45 0 , 4 8

, 481

04 , 1 1369577

x x

x = 314,76mm

Với răng thẳng ka = 49,5

Theo bảng 6.6, chọn ba = 0,4

Theo 6.16;

bd = 0,5 0,4 (2,45 + 1) = 0,69

Do đó theo bảng 6.7, KH = 1,04 (sơ đồ 5); 2 = 8 / 3,265 ≈ 2,450

Tính đến tổn thất do ma sát trên răng ở cấp nhanh ( = 0,97) và trên 1 cặp ổ lăn ( = 0,99), CS trên trục bánh chủ động của cấp chậm P1 = 23,06kW Do đó T1 = 9,55.106.23,06 / (525/3,265) = 1369577 Nmm

Lấy qw2 = 315mm

b) Xác định các thông số ăn khớp

m = (0,01 … 0,02)aw2 = 3,15 ÷ 6,3mm chọn m = 4mm

Số răng bánh <

z1 = 2aw2 / [m(4+ 1)] = 2 x 315 / (4 x (2,45 + 1)] = 45,65, lấy z1 = 46

z2 = uz1 = 2,45 x 46 ≈ 113

Do đó aw = m(z1 + z2) / 2 = 4(46 + 113) / 2 = 318mm

Lấy aw2 = 320, do đó cần dịch chỉnh để tăng hh/c trục từ 318 lên 320mm

Tính hệ số dịch tâm theo (6.22)

y = aw2 / m – 0,5(z1 + z2) = 320/4 – 0,5(46 + 113) = 0,5

Theo (6.23)

ky = 1000y / zt = 1000 x 0,5 / (46 + 113) = 3,145 Theo bảng 6.10a tra được kx = 0,0724

Do đó, theo (6.24), hệ số giảm đỉnh răng

y = kxZt / 1000 = 0,0724 x (46 + 113) / 1000 = 0,012 Theo (6.25) tổng hệsố dịch chỉnh

xt = y + y = 0,5 + 0,012 = 0,512 Theo (6.26) hệ số dịch chỉnh bánh 1

x1 = 0,5[xt – (z2 – z1)y / zt] = 0,5 x [0,512 – (113 - 46)0,5 / (46 + 113)] = 0,151

Hệ số dịch chỉnh bánh 2

x2 = xt – x1 = 0,512 – 0,151 = 0,361 Theo (6.27), góc ăn khớp

cos tw = ztmcos / (2aw2) = (46 + 113)4 x cos20 / 2 x 320 = 0,9338

Do đó tw = 20,962o

* Kiểm nghiệm răng về độ bền t/x

Theo (6.33)

1

1 1 /

2 T KH um + bwumdw

Theo bảng 6.5, ZM = 274 MPa

Theo (6.34)

ZH = 2 cos βb/ sin 2 αtw = 2.1/sin(2x20,962) = 1,730 Với bánh răng thẳng, dùng (6.36a) để tính Z :

Z = (4−εα /3)= (4−1,782)/3 = 0,860

Trong đó = 1,88 – 3,2 1,782

113

1 46

⎠

⎞

⎜

⎝

265 , 3

525

bw = ba.aw

Đường kính răng lăn bánh <

dw1 = 2aw2 / (um + 1) = 2 x 320/(2,45 + 1) = 185,51mm Theo (6.40)

v = dw1n1 / 60000 = x 185,51 x ⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛ 265 , 3

525 /60000 = 1,562m/s Theo bảng 6.13, chọn CCX9

Do đó, theo bảng 6.16, go = 73

Theo (6.42)

vH = Hgov aw2 /4 = 0,006 x 73 x 1,562 x 320/2,45 = 7,82 Trong đó, theo bảng 6.15, H = 0,006

Vì vậy

kHv = 1 + vHbwdw1 / (2T1kH kH ) = 1 + 7,82 x (0,4 x 320) x 185,51 / (2 x 1369577 x 1,04 x 1)

Trong đó bw = ba aw = 0,4 x 320 = 128 ; KH = 1

(đối với bánh răng thẳng) (p.106)

Suy ra

kH = kH kHv kH = 1,04 x 1,065 x 1 = 1,11 Thay các giá trị vừa tính được vào (6.33)

H = 274 x 1,73 x 0,86 2 x 1369577 x 1 , 11 x(2 , 45 + 1)/(128 x 2 , 45 x 185 , 51 2) = 401,9MPa

Theo (6.1), với v = 1,562m/s < 5m/s,lấy Zv = 1; với CCX động học là 9, chọn CCX về mức t/x là 9, khi đó cần gia cố đạt độ nhám Rz = 10 … 40 m, do đó ZR = 0,9 ; với da < 700mm,kxH = 1

Do đó, theo (6.1) và (6.1a):

[ H] = [ H]ZvZRKxH = 481,9 x 1 x 0,9 x 1 = 433,6 MPa

Như vậy H < [ H], nhưng chênh lệch này <, do đó có thể giảm chiều rộng răng

Bw = 128 ( H / [ H])2 = 128(401,9 / 433,6)2 = 109,97

Lấy bw = 110mm

Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn và quá tải điều đạt yêu cầu

* Các thông số và kích thước bộ truyền:

Khoảng cách trục aw2 = 320mm

Môđun: m = 4mm

Chiều rộng vành răng: bw = 110mm

TST: um = 2,45

Sốrăng BR: z1 = 46 ; z2 = 113

Hệ số dịch chỉnh: x1 = 0,151 ; x2 = 0,361

Đường kính vòng chia: d1 = mz1 / cos = 4 x 46 = 184mm ; d2 = 452mm

Đường kính vòng đỉnh răng: da1 = d1 + 2(1 + x1 - y)m = 184 + 2(1 + 0,151 – 0,012)4 = 193,11mm; da2 = 462,79mm

Đường kính đáy răng: df1 = 175,21mm; df2 = 444,89mm