Thiết kế hệ dẫn động băng tải hộp giảm tốcbánh răng trục vít biết Lực băn tải, vận tốc băng tải, đường kính tangĐại học BKHN

ThiÕt kÕ bé truyÒn trong hép gi¶m tèc1.. ThiÕt kÕ bé truyÒn trôc vÝt... Kiểm nghiệm độ bền uốn... Kiểm nghiệm bánh răng theo độ bền tiếp xúc Dựa vào công thức kinh nghiệm:... Thay các số

60

,

, D

v

π

=π

ct dc

n n

p P

Từ đó ta chọn đọng cơ điện loại 4A kiểu 4A10052YS

Kiểm tra điều kiện 2.6 Tmm/T = 1,4 < Tk/Tdn = 2,0

II Phân phối tỷ số truyền

Tỷ số truyền chung:

ng h

lv

dc ch

u.u

,,

n

nu

Chọn ung = uxích ⇒uh = uch/ung = 2880/31,04 = 46,392

Mặt ≠ uh = unh.uch = uTVuBR

Tốc độ quay của trục 1: n1 = nđc = 2880 (v/ph);

Tốc độ quay của trục 2: 186 24

464 15

2880

1

, u

n n

2

u

n n

u

n n

xich

Công suất trên trục:

44421000

5204700

,.Fv

P

4442

),.,(

,)

(

PP

x ol

ηη

78329709920

6782

3

),.,(

,)

(

PP

BR ol

=

=ηη

5073809920

7832

2

),.,(

,)

(

PP

TV ol

=

=ηη

Từ đó ta tính đợc mô men tơng ứng trên các trục

i

i i

n

P

T = 9,55.106

3 6

1

1 6

2880

50731055910

55

n

P.,

3 6

2

2 6

24186

78321055910

55

,

, ,n

P.,

3 6

3

3 6

0862

67821055910

55

,

, ,n

P.,

3 6

0431

44421055910

55

,

, ,n

P.,T

0 42

2

2042

k0 = 1: Đờng tâm nối hai đĩa xích làm với phơng nằm ngang góc

) (

, ) (

) (

,

) a (

p ) Z Z ( ) Z Z

( p

a x

43 118

1016 4

4 25 25 51 2 51 25 4 25 1016 2

4 2

2

2 2

2

2 1 2 2

1

=

π

− + +

+

=

π

− + +

)(

,)

(,,

,

)ZZ()

ZZ(,x)ZZ(,xp,a

5101001

626338

118356

2551251255011851

2550118425250

25

05

025

0

2 2

2 1 2

2 2 1 2

1

=+

−+

−++

−

=

Để xích không quá căng ta giảm khoảng cách trục a một lợng:

∆a = 0,003a = 0,003.1010,5 = 3,0315 (mm)

⇒ a = 1010,5 - 3,0315 = 1007,47 (mm).

LÊy a =1007 mm

Sè lÇn va ®Ëp cña xÝch (theo 5.4[1]):

30 ] [ 88 , 0 118 15 08 , 62 25 15

08 , 62 4 , 25 25 1000 60

1 1

s m pn

gcot,

pd

);

mm(,g

cot,

,Z

gcot,pd

);

mm(,sin

,Z

sin

pd

);

mm(,sin

,Z

sin

pd

a

a

5242451

504255

0

7621325

504255

0

6041251

425

6620225

425

2 1

2 2

1 1

2

1

=π+

=

=π+

=

=π

II ThiÕt kÕ bé truyÒn trong hép gi¶m tèc

1 ThiÕt kÕ bé truyÒn trôc vÝt

1.1 Tính sơ bộ vận tốc trợt

( ) m s

, ,

,

un P

,

vsb

10 2880

464 15 63 11 10 8 8

10 8 8

3

1 1 3

2 4

=13,577.107<25.107⇒ kHL =0,722;

[σH] =211.5.0722 =152,70 (MPa)

• ứng suất uốn cho phép

Với bánh vít bằng vật liệu đồng thanh thiếc ứng suất uốn cho phép đợc xác

2708

61241861500060

2 9

= 127,4.106 <25.107

⇒ 0584

104127

10

.,

⇒ [σF] =64,7.0,584 =37,78 (MPa)

• ứng suất cho phép khi quá tải

Với bánh vít là đồng thanh thiếc:

q

kT]H[ZqZ

w

581198

217114270

15231

1708

=

Lấy aw =120mm

Tính sơ bộ mô đun bánh vít

26318

12022

2

,

.z

⇒ -0,7<x<0,7 ⇒ thoả mãn điều kiện dịch chỉnh

1.4 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc

k.Ta

qZ

H w

Góc vít trên trục chia: γ=arctg(Z1/q) =arctg(14,0360)

Hiệu suất bộ truyền:

k

2 2

612

2 2

ntT

ntTT

T

i i max

i i max

3

, ,

,

H

8

21411071142120

83131

=σ

⇒ Thoả mãn điều kiện bền tiếp xúc

1.5 Kiểm nghiệm độ bền uốn

,., ,

,

cosmdb

k.Y.T

F

78375

70356143

63195

45

2416611071142

2 2

Sè mèi ren trôc vÝt vµ sè r¨ng b¸nh vÝt Z Z1=2; Z2 =31

7 0

1 1000

t td k

, k

,

P A

wk

;Cm

wk

;,

,

,.t

nPt

d tp

t

ck

i i ck

0 0

0 0

0

2075

40

1025

0

0818

2708

611

2075081187040302501107

0

87017832

−+

cos

tg,

cos

tgFFF

)N(,,

.,.d

T.FF

)N(,,

.,.d

T.FF

t r r

t a

t a

30548036

14

2044

1461

514613

195

10631122

4414613

195

107114222

0 0

3 1

1

3 2

2

2 1 1

1 2

2 1

=

=γ

2.1 Chọn vật liệu

Dùng vật liệu nhóm I:

Vật liệu Nhiệt luyện G/hạn bền G/hạn chảy Độ cứngBánh chủ động Thép 40XH Tôi cải thiện 850 600 230280Bánh bị động Thép 40XH Tôi cải thiện 800 580 240

( )

3

3 1

7 3

3

3 1

106748

2708

61086215000

1

60

60

10148

2708

612418615000

,

tnT

TcN

.,

,

tnT

TcN

i i

i HE

i i

i HE

K0

σ

=σ

MPa,

SK

MPa,

SK

' H

' H '

H

H

HL lim H ' H

H

HL lim H ' H

5092

5185002

5181

1570

5001

1550

2 1

2

2 2 2

1

1 1 1

0 0

=

+

=σ+σ

=σ

=

=

σ

=σ

⇒

• øng suÊt uèn

Sè chu kú c¬ së: NF0 = 4.106

Sè chu kú thùc tÕ:

( )

6

6 1

6 6

6

6 1

10547438

2708

610862150001

6060

10641308

2708

6124186150001

6060

2 1

.,,

,

tnT

TcN

.,,

,

tnT

TcN

i i

i FE

i i

i FE

,

MPa

,

HB,

81

432240

81

81

0

0

0

2 1

Bé truyÒn quay mét chiÒu nªn kFC =1; t¹m thêi lÊy YS.KxF.YR =1;

Nªn:

F

FL lim F F

S

k ]

[

0

σ

= σ

=

=

σ

=σ

⇒

MPa,

,

.S

k]

[

MPa,

,

.S

k]

[

F

FL lim F ' F

F

FL lim F ' F

726475

1

1450

824675

1

1432

2

2 2 2

1

1 1 1

0 0

• øng suÊt khi qu¸ t¶i

áp dụng công thức:

2

21

u

KTu

k

a

H ba

H a

w

σψ+

u

KTu

ka

H ba

H a

w

122053

5093250

04110974111

343

1

3

2 3

=+

=

=σ

ψ+

m

cos a

1 3 2

036 14 210

2 1

+

= +

153 51 2 2

2

a

.

Z Z m cos

⇒β=13,730

Bề rộng bánh răng: bw =ψba.aw =0,325.210 =68.25 (mm)

2.5 Kiểm nghiệm bánh răng theo độ bền tiếp xúc

Dựa vào công thức kinh nghiệm:

( )

] [ u

b

u K K K T d

Z Z Z

H w

Hv H H w

H M

sin

cos Z

α

β

=

2 2

89 12 2

sin

, cos sin

cos Z

Víi εα =[1,88-3,2(1/Z1+1/Z2)]cosβ=

=[1,88-3,2(1/51+1/153)]cos13,730 =1,745

75707451

+

=

=+

=+

=

H H

w w H Hv

w w

kkT

dbvk

mm

.u

ad

1

1

21

1051

3

21021

, ,

vH =0002 73 1024 2103 =125

⇒

0091131041103974112

1052568251

,., ,

.,.,

Thay các số vừa tính vào (**) ta đợc:

(MPa)

,

) ( , , , , ,

,

3 25 68

1 3 009 1 13 1 04 1 10 97 411 2 105

757 0 722 1

+

=

F F

w w F Fv

k k T

d b v k

1

1

2 1

u

a v g

,

vF = 0006731024 2103 =37525

⇒

0213711110974112

10525687525312

1

,., ,

.,.,k

kT

dbvk

F F

w w F

α β

εα = 1,745 ⇒Yε =1/εα =1/1,745 =0,573

β =13,730; ⇒Yβ = 1-β/140 =1-13,73/140 =0,902

Số răng tơng đơng:

][.ng

ảB,Y,

),(coscos

ZZ

,Y,

),(coscos

ZZ

F V

F V

118660

35

15773

13153

64335

5273

1351

2 2

1 1

0 3

3 2

0 3

3 1

=

Thay các số vừa tính đợc vào (***) ta có:

,

.,

,.,.,.,., ,

21052568

643390205730021111097411

VËy tho¶ m·n yªu cÇu cña bé truyÒn

2.7 KiÓm nghiÖm b¸nh r¨ng vÕ qu¸ t¶i

MPa ]

[ MPa ,

, k

MPa ]

[ MPa ,

k

max F qt

F max

F

max F qt

F max

F

max H qt

H max

H

464 168

4 1 120

480 170

4 1 48 121

1624 557

4 1 470

2 2

2

1 1

1

= σ

<

=

= σ

=

σ

= σ

<

=

= σ

=

σ

= σ

<

=

= σ

( )

( ) ( )N,,

tg.,tg

FtF

F

N,,

cos

,tg.,cos

tgFtF

F

N,

,.d

TF

F

w a

a

t r

r

w t

t

3191773

130578471

8302673

13

54200578471

057847105

1039744122

0 0 0 1

=

=

=

=β