Thiết kế máy trộn bê tông tự do kiểu lật đổ

Thiết kế máy trộn bê tông tự do kiểu lật đổ là một đề tài mang tính thực tiến cao, giúp cho sinh viên nghành cơ điện tử có thể áp dụng kiến thức đã họccủa mình vào các yêu cầu kỹ thuật t

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây nhằm đáp ứng nhu cầu về quy mô, chất lượng vàtiến độ thi công xây dựng dân dụng và công nghiệp, xây dựng cầu đường , thủy lợi,sân bay, bến cảng,….Nước ta đã và dang áp dụng nhiều công nghệ mới và sử dụngcác thiết bị thi công tiên tiến của nhiều nước trên thế giới

Bên cạnh việc sử dụng các thiết bị thi công của các nước trên thế giới thì trongnước đã có nhiều cơ sở, nhà máy chế tạo một số thiết bị thi công trong lĩnh vực xâydựng dần thay thế việc sử dụng các thiết bị nhập từ nước ngoài, trong đó việc sảnxuất chế tạo các thết bị các máy trộn bê tông ngày càng phát triển nhanh chóng vớinhiều cải tiến kỹ thuật Đến nay trong nước đã có nhiều chủng loại máy trộn bê tôngnhằm phục vụ cho các yêu cầu khác nhau ở các công trình

Thiết kế máy trộn bê tông tự do kiểu lật đổ là một đề tài mang tính thực

tiến cao, giúp cho sinh viên nghành cơ điện tử có thể áp dụng kiến thức đã họccủa mình vào các yêu cầu kỹ thuật trong thực tế sản xuất

Cùng với sự phát triển của thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa thì nhucầu sử dụng máy móc độ chính xác ngày càng cao, làm tăng năng suất lao động

và mang lại hiệu quả kinh tế cao

Đồ án thiết kế máy là mục đích giúp em hệ thống lại những kiến thức cơbản đã hoc trước lúc ra trường

Em xin chân thành cảm ơn thầy Đặng Phước Vinh đã giúp đỡ em để hoàn

thành đồ án thiết kế máy này

Tuy nhiên đề hoàn thành đồ án này em không tránh phải những sai sót,

em kính mong sự chỉ bảo của thầy cô để kiến thức của em được hoàn thiện hơn

Đà Nẵng, ngày 22 tháng năm 2013

Sinh viên thực hiện

Phạm Văn Linh

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY TRỘN BÊ TÔNG VÀ MÁY TRỘN

BÊ TÔNG TỰ DO KIỂU LẬT ĐỔ ……….4

1.1 Công dụng và phân loại……… 4

1.2Giới thiệu máy trộn bê tông hình quả táo di động ………4

CHƯƠNG II : CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐỘNG HỌC VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY……… 7

2 1 Phương án 1……… 7

2 2 Phương án 2………8

2 3 Phương án 3………9

CHƯƠNG III :CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 11

3.1 Chọn động cơ……… 11

3.2Chọn phương án thiết kế bộ truyền ……….11

3.2.1 Tỷ số truyền……… 11

3.2.2 Số vòng quay của các trục ……… 12

3.2.3 Công suất trên các trục……… 12

3.2.4 Moment xoắn trên các trục……….12

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 14

4.1 Thiết kế bộ truyền bánh răng nón răng thẳng ……… 14

4.2 Tính toán bộ truyền cấp nhanh (Bánh trụ răng nghiêng) 18

4.2.1Tính toán nhanh bộ truyền bánh răng trụ nghiêng 18

4.2.2 Kiểm nghiệm răng về ứng suất tiếp xúc 20

4.2.3 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn 22

4.3 Tính toán bộ truyền cấp chậm (bộ truyền bánh răng trụ nghiêng) 25

4.3.1 Xác định sơ bộ khoảng cách trục với cấp nhanh 25

4.3.2 Xác định các thông số ăn khớp: 25

4.3.3Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc 26

4.3.4 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn 28

CHƯƠNG V: THIẾT KẾ TRỤC 32

5.1 Chọn vật liệu chế tạo 32

5.2 Xác định đường kính sơ bộ: 32

5.3 Xác định lực tác dụng lên các cặp bánh răng 34

5.4 Xác đinh khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực 34

a Trục 1: 35

b Trục 2: 40

c Trục 3: 47

CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ TÍNH Ổ LĂN 54

6.1.Chọn ổ lăn cho trục 1: 54

6.2.Chọn ổ lăn cho trục 2: 55

6.3 Chọn ổ lăn cho trục 3 .57

CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ KHỚP NỐI 59

7.1 Tính và chọn loại khớp nối 59

CHƯƠNG VIII: THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC, BÔI TRƠN VÀ ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP 60

8.1 Tính kết cấu của vỏ hộp: 60

8.2 Bôi trơn trong hộp giảm tốc: 60

8.3 Dầu bôi trơn hộp giảm tốc : 60

8.4 Lắp bánh răng lên trục và điều chỉnh sự ăn khớp: 60

8.5 Điều chỉnh sự ăn khớp: 60

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY TRỘN BÊ TÔNG VÀ MÁY TRỘN

BÊ TÔNG TỰ DO KIỂU LẬT ĐỔ

1.1 Công dụng và phân loại:

- Máy trộn dỡ liệu bằng cách nghiêng thùng

- Máy trộn dỡ liệu bằng cách quay ngược thùng so với chiếu quay khi trộn

- Máy trộn dỡ liệu bằng cách mở đáy thùng Phương pháp này chỉ được thiết kế cho máy trộn cưỡng bức

Dựa vào tính liên tục, chia 2 loại: máy trộn chu kỳ và máy trộn liên tục Dựa vào tính

cơ động, chia 2 loại: máy trộn cố định và máy trộn độc lập Máy trộn cố định được lắp trong các dây chuyền sản xuất bêtông và tại các xưởng đúc các cấu kiện bêtông Máy trộnđộc lập thường được sử dụng tại các công trường xây dựng

1.2GIỚI THIỆU MÁY TRỘN BÊTÔNG TỰ DO HÌNH QUẢ TÁO DI ĐỘNG

Trong phạm vi đồ án này, em xin chọn máy trộn bê tông, với thùng trộn dạng quảtáo, không có gầu tiếp liệu, kết cấu thùng trộn đơn giản, cơ cấu truyền động đơn giản, gọn nhẹ, dễ sử dụng trong công việc nhào trộn bê tông và thao tác lật đổ bê tông phục vụ

Hình 1.1 : Máy trộn bê tông hình nón cụt dạng quả táo không có gầu tiếp liệu.

1- Khung máy; 2- Thùng trộn; 3- Vô lăng quay giá lật thùng; 4- Hộp giảm tốc; 5- Bộ truyền đai; 6- Động cơ điện; 7- Đĩa địng vị thùng trộn; 8- Bàn đạp kéo thanh dài đĩa định

vị thùng trộn; 9- Bánh răng nón; 10- Vành răng quanh thùng trộn; 11- Giá lật thùng trộn;

12 – Trục và ổ quay

+ Nguyên lý hoạt động :

Để trộn vật liệu thì thùng trộn để nghiêng một góc 45o so với phương nằm ngang.Động cơ điện (6) quay, truyền chuyển động qua bộ truyền đai và hộp giảm tốc làm bánh răng nón (9) quay, kéo theo vành răng gắn vào thùng trộn (10) quay, làm cho vật liệu ở trong thùng trộn được nhào trộn

Khi xả hỗn hợp bê tông ra khỏi thùng trộn thì trước hết đạp bàn đạp (8) để kéo thanh gài ra khỏi đĩa định vị, rồi quay vô lăng (3), nhờ chuyển động của cặp bánh răng ăn khớp trong, giá lật (11) quay, làm thùng trộn úp xuống để đổ vật liệu đã trộn ra ngoài Khi đổ thì thùng trộn quay một góc 135o so với phương thẳng đứng

+ Ưu điểm :

Loại này có cấu tạo đơn giản, tiêu hao năng lượng ít, được dùng nhiều nhưng chất lượng bê tông chưa thật tốt thường dùng để trộn bê tông nặng, bê tông cốt liệu lớn, di chuyển dễ dàng, không đòi hỏi người sử dụng có trình độ cao, chế tạo gọn nhẹ, vật liệu chế tạo không cao, sử dụng rộng rãi

+ Nhược điểm :

Đòi hỏi người công nhân phải đổ vật liệu trực tiếp vào thùng trộn, với kết cấu miệng thùng trộn cao nên người công nhân phải mất nhiều công sức và thời gian để đổ hết vật

liệu vào thùng trộn, cung cấp vật liệu bê tông xây dựng nhà cao tầng năng suất thấp, đòi hỏi phải liên tục, tuổi bền sử dụng không cao, nên chỉ dùng cho các loại máy trộn dung tích nhỏ

CHƯƠNG II :CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐỘNG HỌC VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC

CỦA MÁY

Trên cơ sơ những máy trộn đã được chế tạo và đưa vào sử dụng trong thực tế, đồng thời theo nhiệm vụ đồ án thiết kế máy trộn bê tông di động cở nhỏ với dung tích hữu ích

là 350 lít em thiết lập ba phương án thiết kế máy như sau:

2 1 Phương án 1

2.1.1 Sơ đồ động:

Hình 2.1 Máy trộn kiểu lật đổ.

1 động cơ điện, 2 Hộp giảm tốc., 3 Thùng trộn, 4 Giá lật., 5 Gầu tiếp liệu,

6 Vô lăng., 7 Cặp bánh răng quay giá., 8 Phanh, 9 cáp, 10 ly hợp, 11 Tăng xích ,

12 Xích

2.1.2 Ngyên lý hoạt động:

Trên hình vẽ thể hiện cấu tạo chung và hệ thống truyền động của loại máy trộn tự

do kiểu lật đổ Động cơ 1 qua hộp giảm tốc 2 làm bánh răng nón và xích 12 quay Bánh răng làm quay vành răng gắn trên thùng trộn làm nó quay quanh trục y-y ( nghiêng 450

so với mặt phẳng đứng ) để trộn vật liệu xích 11 qua làm bộ phận chủ động b của ly hợp

10 quay trơn trên trục

Muốn đổ vật liệu vào thùng trộn, kéo tay đòn A nó sẽ nới phanh hãm 8 và đóng ly hợp 10 lại và cuốn dây cáp 9 để kéo gầu 5 trượt theo giá dẫn lên dần tới miệng thùng trộn Khi gầu tới đỉnh giá dẫn thì bị chặn lại, gầu bị lật ngược và đổ vật liệu chưa trộn vàothùng trộn Muốn lấy bê tông ra thì quay vô lăng 6, nhờ truyền động của cặp bánh răng trụ

7, giá lật 4 quay, làm thùng trộn úp xuống, đổ vật liệu đã trộn ra ngoài

2.1.3 Phân tích phương án:

Loại đổ bê tông này rất nhanh và tương đối sạch, nhưng động tác lật thùng tốn nhiều lực, nhất là khi quay thùng ngược lại vị trí cũ, nên chỉ dùng cho các loại máy trộn

có dung tích nhỏ

Hiện nay thường dùng các loại máy tương tự như hình trên nhưng có hai động cơ riêng biệt trong đó một động cơ gắn với hộp giảm tốc đặt ở giá lập dẫn gắn với động cơ quay thùng trộn, một động cơ khác qua khớp nối và hộp giảm tốc trục vít bánh vít để dẫn động gầu nạp liệu Do đó phương án này chỉ thích hợp với dung tích mẻ trộn nhỏ, năng suất thấp

2 2 Phương án 2:

2.2.1 Sơ đồ động học:

Hình 2.3 Phương án máy trộn kiểu nghiêng đổ.

1 Bộ phận đóng mở, 2 Khóa, 3 Lọc khí, 4 Van phân phối, 5 Xi lanh khí nén, 6 Ổ lăn,

7 Thùng trộn, 8 Vành răng, 9 Ổ lăn, 10 Động cơ điện, 11 Khớp nối, 12 Hộp giảm tốc.

2.2.2 Nguyên lý hoạt động.

Máy gồm giá đỡ 5, thùng trộn 7 bên trong có lắp các cánh trộn, động cơ điện 10,

xi lanh ép nghiêng thùng 5 và vành răng 8

Từ động cơ điện qua khớp nối trục 11, truyền qua hộp giảm tốc 12, các bánh răng truyền mô men xoắn tới vành răng 11 của thùng trộn Để nghiêng thùng đổ vật liệu và đưa thùng về vị trí ban đầu, người ta dùng hệ thông khí nén gồm xilanh 9, van phhan phối

8, lọc khí bằng dầu 7, khóa 6 và bộ phận đóng mở 1 Thùng trộn khi quay tỳ vào các con lăn đỡ Các con lăn này quay trong ổ 10 và 12.

2.2.3 Phân tích phương án.

Nguyên lý này có hiệu quả cao cho hỗn hợp bê tông cóa cấp liệu to ( > 70 mm ), thời gian trộn lâu ( thời gian của một chu kỳ xấp xỉ 120  240 giây ) chu trình trộn phải được nâng lên đổ xuống 30  40 lần

Máy trộn tự do này có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo vận hành, nhưng để hỗn hợp được nhào trộn tự do trong thùng thì dung tích hình học của thùng phải lớn hơn 2,5  3 lần dung tích của hỗn hợp trộn, do đó làm cho dung tích của thùng trộn to, nặng, cồng kềnh, nên tốc độ quay của thùng là không lớn Nếu quá lớn thì lục ly tâm của thùng sẽ cản trở quá trình trộn tự do Thể tích sản xuất của thùng nhỏ : 56 lít, 165 lít 330 lít Vì vậy năng suất thấp, chất lượng bê tông không cao

2.3 Phương án 3.

2.3.1 Sơ đồ động học:

Hình.2.4 Phương án máy thiết kế.

1 Động cơ điện, 2.Khớp nối, 3 Hộp giảm tốc, 4 bánh răng nón, 5 Thùng trộn, 6 Vành răng nón, 7 Giá đỡ, 8 Volăng.

2.3.2 Nguyên lý hoạt động:

Động cơ 1 truyền qua bộ truyền đai 2 rồi qua hộp giảm tốc 3 hoạt động thông qua

bộ truyền bánh răng - vành răng làm cho thùng trộn 5 quay

Khi đổ liệu ra khỏi thùng trộn thì quay volang 8,nhờ truyềnđộng của cặp bánh răng giá lật 7 quay làm cho thùng trộn 5 úp xuống, đổ vật liệu ra ngoài.

* Chọn phương án thiết kế:

Qua phân tích các kiểu máy trộn bê tông, thông qua các yêu cầu cơ bản về nhu cầuthực tế: Nguyên lý trộn của máy phải đảm bảo về yêu cầu chất lượng cao Kết cấu máy đơn giản, gọn nhẹ, dễ tháo lắp

Như vậy để phù hợp với yêu cầu thiết kế ta chọn Phương án 3 để thiết kế máy trộn

bê tông với dung tích mẻ trộn theo nhiệm vụ được giao

CHƯƠNG III :CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN

3.1 CHỌN ĐỘNG CƠ

ta ch n lo i đ ng c đi n lo i có các thông s sau đây :ọn loại động cơ điện loại có các thông số sau đây : ại động cơ điện loại có các thông số sau đây : ộng cơ điện loại có các thông số sau đây : ơ điện loại có các thông số sau đây : ện loại có các thông số sau đây : ại động cơ điện loại có các thông số sau đây : ố sau đây :

Ký hi uện loại có các thông số sau đây : : AO2-42- 4Công su t ất : 5,5 (KW)

S vòng quay : 1440 (vòng/ phút)ố sau đây :

Hi u su t : 88 % ện loại có các thông số sau đây : ất

H s công su t : 0.9ện loại có các thông số sau đây : ố sau đây : ất

Kh i lố sau đây : ượngng : 88 (Kg)

N i s n xu t : ơ điện loại có các thông số sau đây : ản xuất : ất Việt Nam

3.2Chọn phương án thiết kế bộ truyền :

ibrc : tỷ số truyền của bánh răng côn

Tỷ số truyền là đặc trưng, là chỉ tiêu kỹ thuật có ảnh hưởng đến kích thước, chấtlưọng của bộ truyền cơ khí Việc phân phối it cho các bộ truyền trong hộp giảm tốc (quan

hệ giữa in và it ) theo nguyên tắc:

- Kích thước và trọng lượng cuả hộp giảm tốc là nhỏ nhất

- Điều kiện bôi trơn tốt nhất

Trong hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp khai triển để cho các bánh răng bị dẫncủa cấp nhanh và cấp chậm được ngâm trong dầu gần như nhau tức là đường kính củacác bánh răng phải xấp xỉ nhau, ta phân phối in ic.

Trong bộ truyền này ta chọn

, 3 1440

) / ( 1440

phút vòng i

n n

phút vòng n

n n

I II

dc I

378

phút vòng i

n n

C

II III   

3.2.3Công suất trên các trục

k dc

P P



1

  p1  k.P dc với Pdc=5,5(kw)

) ( 445 , 5 5 , 5 99 , 0

) ( 33 , 5 99 , 0 445 , 5 99 , 0

) ( 06 , 5 96 , 0 33 , 5 99 , 0

06 , 5 10 55 , 9 10 55 , 9

) ( 134660 378

33 , 5 10 55 , 9

10 55 , 9

) ( 36110 1440

445 , 5 10 55 , 9

10 55 , 9

) ( 36475 1440

5 , 5 10 55 , 9

10 55 , 9

6 3

6 3

6 2

6 2

6 1

6 1

6 6

Nmm n

P M

Nmm n

P M

Nmm n

p M

Nmm n

p M

III II âC

âC

dc dc

4.1Thiết kế bộ truyền bánh răng nón răng thẳng

Hình 4.1 bộ truyền bánh răng nón răng thẳng

- Định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép:

+ Ứng xuất tiếp xúc cho phép:

Tỉ số truyền : i = 4

Thời gian làm việc: 6 năm, một năm làm việc 280 ngày, mỗi ngày làm việc 8 giờ

Số chu kỳ tương đương của bánh lớn:

Ntđ2= 60 u (Mi/Mmax)3ni.Ti

Mi,ni,Ti là moment xoắn, số vòng quay trong 1 phút và tổng số giờ bánh răng làmviệc ở chế độ i

Mmax là moment xoắn lớn nhất tác dụng lên bánh răng

u là số lần ăn khớp của một răng khi bánh răng quay 1 vòng

Ứng xuất tiếp xúc cho phép của bánh lớn: []tx2= 2,6.170 = 442 N/mm2

Ứng xuất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ: []tx2= 2,6.210 = 546 N/mm2

Để tính sức bền ta dùng trị số nhỏ : []tx2= 442 N/mm2

+ Ứng suất uốn cho phép:

Số chu kỳ tương đương của bánh lớn:

k 5 ,

N 1

do răng chịu ứng suất thay đổi mạch động.,Giới hạn mỏi uốn của thép 45: -1= 0,43.800 = 344 N/mm2.Giới hạn mỏi uốn của thép 35: -1= 0,43.500 = 215 N/mm2

.

.

] [

10 05 , 1 ) 1 (

n

N k i

i A

442 10 05 , 1 ) 1 4

2 6

Theo công thức (3-18) 5 , 6 ( / )

5 1000 60

1440 186 2 ) 1 ( 1000 60

.

s m i

n A

2

0

2 1

1 , 8

99 , 0 2

Chiều rộng bánh răng b thỏa mãn điều kiện:b m 35mm

sin

5 , 2







Lấy b=35 mm

- Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng:

Số răng tương đương của bánh nhỏ theo công thức (3-37)

37

1 2

 =1,5

Ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ: công thức (3-34)

)/(763,221440.35.5,1.37.2.49,0

445,5.2,1.10.1,19

10.1,

2

6 ''

2

6

b n Z m y

N K

2

1 1

y

y u

37 2 cos

. 1



mm Z

m

999 0

148 2 cos

M d

M P

tb

x tb

3 , 72

36110 2

2

2

1

1 1

Lực hướng tâm: 366 9 ( )

cos





Lực dọc trục: Pa1 = P2 tgβ = 142(N)Đối với bánh lớn:

Lực hướng tâm: Pr2=Pa1= 142 (N)Lực dọc trục: Pa2=Pr1=366,9(N)

4.2 Tính toán bộ truyền cấp nhanh (Bánh trụ răng nghiêng)

Do hộp giảm tốc 2 cấp chậm với đặc tính làm việc va đập vừa nên chọn vật liệu nhóm Iđồng thời để tăng khả năng chạy mòn của răng, nên nhiệt luyện bánh răng lớn đạt độ rắnthấp hơn độ rắn bánh răng nhỏ từ 10 15 đơn vị

HB H

H1  2  ( 10  15 )

Bánh nhỏ: thép 45 thường hoá HB= 170 217 (kích thước s  80 mm)

) ( 340 )

4.2.1Tính toán nhanh bộ truyền bánh răng trụ nghiêng

- Xác định sơ bộ khoảng cách trục với cấp nhanh

 

3

1 2

1 1

.1

ba H

H a

w

u

K T u

Trong đó: K a: hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng, T i : mômen xoắn trêntrục bánh chủ động (N.mm), H: ứng suất tiếp xúc cho phép MPA, u1: tỷ số truyềncấp nhanh

w

w ba

 1 0 , 53 0 , 43 , 8 1 1 , 0176 1

53 ,

) ( 58 , 114 4 , 0 8 , 3 8 , 381

05 , 1 36110 1

8 , 3 43

) ( 36110

1

2 1

mm a

mm a

mm N T

02 , 0 01 , 0 ( )

02 , 0

1 8 , 3 ( 5 , 1

9848 , 0 114 2 ) 1 (

,

11

9802 , 0 114

2

) 118 31 ( 5 , 1 2

) (

806 , 3 31

118

0

2 1

1

2

1

o w

m

a

Z Z

4.2.2 Kiểm nghiệm răng về ứng suất tiếp xúc

 H

w m w

m H H

M

H

d u b

u K T Z Z

1

)1.(

2

Sin

Cos Z



 2

2

t

b

tg arctg tg

9802 , 0

20 cos

) 42 , 11 cos(

5 , 1

) 42 , 11 ( 6

1 1

715 , 1 9802 , 0 118

1 31

1 2 , 3 88 , 1 cos 1

1 2 ,

1

w

d đường kính vòng lăn bánh nhỏ

  u

u K T K d

ba H

H d

1

)1(

8 , 4 05 , 1 36110

5

1440.52,52.000

H

H

u

a v

114 95 , 3 73 002

, 52 806 , 3 40

) 1 806 , 3 ( 09 , 0 36110

2 763 , 0 733

1 [ 09 , 0 065 , 0 16 , 1 2 , 1

.

] 41 6 , 107 ,

1 [ 065 , 0 16 , 1 2 , 1 36110

2

52 , 52 40 15 , 3 1

.

.

2

1

K K

K

K

ct trang

K K

T

d b K

K

H

H H H

H

H H

w w H

Z :hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng khi v10 (m/s)  Z v  1

-Với cấp chính xác động học là 9 chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 7 khi đócần gia công đạt độ nhám R a  2 , 5  1 , 25 ( m)  Z R  0 , 95

-Khi đường kính vòng đỉnh bánh răng d a 700 mm( )

   

  362 , 71 ( ) 815

,

98

) ( 71 , 362 1 95 0 1 8 , 381

1

MPA

MPA Z

Z Z K

H H

XH R V H H

Do đó kết quả tính toán phù hợp với yêu cầu

4.2.3 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

 1

1

.

.

.

2

1 1

1

w w

F F

F

m d b

Y Y Y K

1 ( 2 , 3 88

F

F

u

a v

109 , 1 37 , 1 41 , 1 36110

2

52 , 52 40 26 , 7 1

.

2

1

26 , 7 806 , 3

114 95

, 3 56 006

,

0

1

1 1 1 1

w w F F

F

K K T

d b K

v

Tra bảng 6.14[1,107] chọn K F  1 , 4

Do đó: K F K H.K F.K F  1 , 2 1 , 4 1 , 109  1 , 86

Với   1 , 71 0 , 584

71 , 1

1 1

, 125 9802

, 0 118

33 91

, 32 9802 , 0 31

2 2

1 1

3 3

2

3 3

v v

Z Cos

Z Z

Z Cos

Z Z

0695 , 0 08 , 1 ) ln(

0695 , 0

, 71 8

, 3

6 , 3 5 , 75

) ( 25 , 214 5

, 75 5

, 1 52 , 52 114 4 , 0

8 , 3 91 , 0 584 , 0 86 , 1 36110

.

2

) ( 48 , 252 1 052 , 1 1

.

240

2 1

2

1

2

1 1

1

MPA Y

Y

MPA MPA

F F

F

F

F

F F

) ( 272 7

, 105 4 , 1 5 , 75

) ( 952 )

( 1 , 134 4 , 1 34 , 113

4 , 1 4 , 1

2 2

2

1 1

1

1

1 1

MPA k

MPA k

MPA MPA

k T

T T

T

k

Max F qt

F F

Max F qt

F F

Max H qt

H Max

H

Max qt

-Khoảng cách trục a w1  114 (mm)

-Môdun pháp m=1,5(mm)

-Chiều rộng vành răng b w1  40 (mm)

-Tỷ số bộ truyền u m  3 , 806

-Góc nghiêng của răng   11 , 42o

-Số răng của bánh răng 31118

-Hệ số dịch chỉnh x1 x2  0

-Đường kính vòng chia

) ( 5 , 180 9802 , 0

118 5 , 1

) ( 43 , 47 9802 , 0

31 5 , 1

2 2

1 1

mm Cos

Z m d

mm Cos

Z m d

1(2

)(43,505,1.243,47)

1(2

2 2

1 1

2

1

mm m

y x d

d

mm m

y x d

1 1

2

1

mm m

x d

d

mm m

x d

4.3 Tính toán bộ truyền cấp chậm (bộ truyền bánh răng trụ nghiêng)

4.3.1 Xác định sơ bộ khoảng cách trục với cấp nhanh

 

 

3

2 2

2

.

1

.

2

ba H

H a

w

u

K T u

k a









Tra bảng 6.5 với răng nghiêng vật liệu 2 bánh là: Thép – Thép K a  43

Tra bảng 6.6 ba  0 , 4

 1 0 , 53 0 , 43 , 16 1 0 , 89 1

53 ,

 

) ( 168

) ( 8 , 168 4

, 0 16 , 3 8 , 381

15 , 1 134660 1

16 , 3 43

16 , 3

2

2

mm a

mm a

9848 , 0 168 2 ) 1 (

cos 2

1

2 1

2

1 2 2

Z

do đó tỷ số truyền thực sẽ là:

' 50 10 84

, 10

9821 , 0 168

2

) 167 53 ( 5 , 1 2

) (

15 , 3 53 167

0

2 1 1 2

2

o w

m

a

Z Z m Cos

2

)1.(

2

w m w

m H H

M H

d u b

u K T Z Z

274 MPA

Z M 

Z : Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc

tw

B H

Sin

Cos Z



 2

2



ta có tgb  cos t.tg  cos( 20 , 38 ).tg10 , 84  0 , 18

o tw

t

b

tg arctg tg

9696 , 0

20 cos

) 20 , 10 cos(

5 , 1

) 84 , 10 ( 2 , 67

1 1

768 , 1 982 , 0 167

1 53

1 2 , 3 88 1 cos 1 1 2 ,

2

w

d : đường kính vòng lăn bánh lớn

) / ( 6 , 1 000 60

378 96 , 80 000 60

.

) ( 96 , 80 1 15 , 3

168 2 1

2

2

2

2 2

s m n

d v

mm u

a d

w m

w w

w o H H

u

a v

168 6 , 1 73 002 ,

, 80 15 , 3 168 4 , 0

) 1 15 , 3 ( 39 , 1 134660

2 752 , 0 66 , 1 274

39 , 1 025 , 1 13 , 1 2 , 1

.

] 41 6 , 107 ,

1 [ 025 , 1 13 , 1 2 , 1 134660

2

96 , 80 168 4 , 0 705 , 1 1

2

1

2 , 1

ct trang

K K T

d b K

K

H

H H H H

H H

w w H H

Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép với v=1,6(m/s)  Z v  1

Với cấp chính xác động học là 9 chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8 khi đó cần giacông đạt độ nhám R a  2 , 5  1 , 25 ( m)  Z R  0 , 95

Khi đường kính vòng đỉnh bánh răng d a 700 mm( )

   

  362 , 71 ( ) 8

,

348

) ( 71 , 362 1 95 , 0 1 8 , 381

1

MPA

MPA Z

Z Z K

H H

XH R V H H

Do đó kết quả tính toán phù hợp với yêu cầu

4.3.4 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

2 2

2

2 2

F w

w

F F

F

m d b

Y Y Y K T

u

a v

Tra bảng 6.15 F  0 , 006 g o  73

056 , 1 37 , 1 32 , 1 134660

2

96 , 80 168 4 , 0 1 , 5 1

.

2

1

1 , 5 15 , 3

168 6 , 1 73 006

,

0

2

2 2 2 2

w w F F

F

K K T

d b K

1 1



o O

Số răng tương đương

176 3

, 176 9821

, 0 167

56 9

, 55 9821 , 0 53

2 2

1 1

3 3

2

3 3

v v

Z Cos

Z Z

Z Cos

Z Z





Tra bảng 6.18 ta có được

6 , 3

62 , 3

0695 , 0 08 , 1 ) ln(

0695 , 0 08 ,

, 3

6 , 3 93 , 118

) ( 25 , 214 93

, 118 5

, 1 96 , 80 168 4 , 0

62 , 3 922 , 0 5656 , 0 909 , 1 134660

.

2

) ( 6

,

256

) ( 25 , 214 1 052 , 1 1 66 , 203

.

2 1

2

1

2

1 1

2

1

1

MPA Y

Y

MPA MPA

MPA K

Y Y

F F

F

F

F

F F

F

XF S R F

Kiểm nghiệm răng về quá tải

 

578 , 165 4 , 1 27 , 118

) ( 272 5

, 166 4 , 1 93 , 118

) ( 952 )

( 7 , 412 4 , 1 8 , 348

4 , 1 4 , 1

2 2

2

1 1

1

1

1 1

MPA k

MPA k

MPA MPA

k T

T T

T

k

Max F qt

F

F

Max F qt

F

F

Max H qt

-Góc nghiêng của răng   10 , 84o

-Số răng của bánh răng 16753

-Hệ số dịch chỉnh x1 x2  0

-Đường kính vòng chia

) ( 255 9821 , 0

167 5 , 1

) ( 94 , 80 9821 , 0

53 5 , 1

2 4

1 3

mm Cos

Z m d

mm Cos

Z m d

4

1 1

3

mm m

y x d

d

mm m

y x d

4

1 1

3

mm m

x d

d

mm m

x d

Các trục là thép 45 có b 600 MPA( ) ứng suất xoắn cho phép là: []= 12  20(MPA)

5.2 Xác định đường kính sơ bộ:

3

] [

2 ,

k k

T  T 2 134660 (N.mm) T 3 402691 (N.mm)

) ( 43 18 , 43 25 2 , 0 402691

) ( 32 28 , 32 20 2 , 0 134660

) ( 23 91 , 22 15 2 , 0 36110

mm d

mm d

mm d

F