Bài tập về cơ sở thiết kế máy

Thiết kế bộ truyền đai dẹt: TLTK_Thiết kế chi tiết máy Nguyễn Trọng Hiệp-Nguyễn Văn Lẫm 1.. Do bộ truyền động đai được thiết kế được sử dụng làm việc ở chế độ tải trọng ổnđịnh nên ta ch

Trang 1

Bài tập 11:

Hãy thiết kế bộ truyền động đai (1-đai dẹt và 2-đai thang), tải trọng ổn định, quay 1chiều, bộ truyền đọng nằm ngang với các thông số sau:

Số vòng quay trục dẫn (vg/phút) 1450 1460 1460

Số vòng quay trục bị dẫn (vg/phút) 480 500 600

Bài làm PHƯƠNG ÁN 1:

a Thiết kế bộ truyền đai dẹt: (TLTK_Thiết kế chi tiết máy

Nguyễn Trọng Hiệp-Nguyễn Văn Lẫm)

1 Do bộ truyền động đai được thiết kế được sử dụng làm việc ở chế độ tải trọng ổnđịnh nên ta chọn loại đai vải cao su

2 Đường kính bánh đai nhỏ d1:

1450

1000 5 3 1300 1100

1450 160

'

2

1 1

d

d n

- Sai số về số vòng quay:

% 4 , 4 480

459 480

4 Xác định khoảng trục a và chiều dài đai L:

- Chiều dài tối thiểu:

) ( 4050 05

, 4 3

15 , 12 5

Trang 2

2 2

4

1

d d d

d L d

d L

500 160 4050

2

500 160 4050

0 1

2 0 0

1497

1605005718057



a

d d



Thoả điều kiện 0

1  120

 đối với đai bằng chất dẻo

6 Chiều dày và chiều rộng đai:

- Chiều dày:

4 40

160 40 40

h

Chọn h=4   t 0  2 , 25 N/mm2

- Chiều rộng b của đai:

 t c b c c v hV

RKd b

15 , 1 5 , 3 100





Chọn b=40 mm

7 Chiều rộng B của bánh đai:

Chiều rộng B của bánh đai d ẹt khi mắt bình thường:

B = 1,1b+(1015) = 1,1.40+10 = 54 mm

Chọn B=50 mm

8 Lực căng:

45 , 858 2

167 sin 4 40 8 , 1 3 2 sin 3

2 sin 3

0 1

Trang 3

b Thiết kế đai thang:

1

1d n

v<vmax= (3035) m/s thoả điều kiện

3 Tính đường kính d2 của bánh đai lớn:

2 1

'

d

d n

- Sai số về số vòng quay so với yêu cầu:

54 , 3 0354 , 0 480

480 497 '

Sai số n nằm trong phạm vi cho phép

(35)%, do đó không cần chọn lại đường kính d2

5 Tính chiều dài đai L theo khoảng cách

trục a sơ bộ theo công thức:

a

d d d d a

L

4)(

22

2 1 2 1 2

- Lấy L theo tiêu chuẩn mm (bảng 5-12) 1700 875 1700

- Nếu chiều dài loại đai dưới 1700 mm, trị

số tiêu chuẩn là trị số chiều dài trong L0, còn chiều

dài L tính toán khoảng cách trục a: L=L0+x Nên

chiều dài L của đai o là: L=850+25=875(mm)

- Kiểm nghiệm số vòng chạy u trong 1 giây:

2L d2 d1 L d2 d1 2 d2 d1 2

Trang 4

- Khoảng cách trục a thoả mãn điều kiện: b O A

suất căng ban đầu 0  1 , 2 (N/mm2) và theo

trị số d1 tra bảng 5-17 tìm được ứng suất

R Z

v t

- Đường kính ngoài của bánh đai C (mm)

Trang 5

Bài tập 12:

Hãy thiết kế bộ truyền bánh răng (1-răng trụ răng thẳng, 2-răng trụ răng nghiêng,3-bánh răng nón răng thẳng) Biết:

Tính theo tải trọng không thay đổi và bộ truyền ăn khớp ngoài

1 Chọn vật liệu làm bánh răng nhỏ: Thép 50, bánh răng lớn thép 35 đều thường hóa (theo bảng 3-6)

Cơ tính của hai loại thép này (bảng 3-8):

(Phôi rèn giả thiết đường kính phôi từ 100-300 mm)

2 Định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép

a.Ứng suất tiếp xúc cho phép

- Số chu kỳ tương đương đương của bánh lớn [công thức (3-3)]

Theo bảng 3-9 ta được số chu kỳ cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc N0= 107

Do Ntđ1>107, Ntđ2>107 nên hệ số chu kỳ ứng suất ,

Trang 6

b.Ứng suất uốn cho phép

- Số chu kỳ tương đương của bánh lớn Ntđ2=82,95.107>No=5.106

- Số chu kỳ tương đương của bánh nhỏ Ntđ1=24,4.107>No=5.106

1 ,, 

, 1

) 6 , 1 4 , 1



- Giới hạn mỏi uốn thép 50

2 1

Lấy hệ số an toàn n=1,5 (thép rèn); hệ số tập trung ứng suất ở chân răng K  1 , 8

- Ứng suất uốn cho phép của bánh nhỏ

8 , 1 5 , 1

1 4 , 260 5 , 1

1 210 5 , 1

n

KN i

i A

27 , 3 4 , 1 4 , 3 442

10 05 , 1 1 4 ,

2 6

480 150 2 1

1000 60

4 , 1 45 , 1

Trang 7

8 Xác định modun, số răng, chiều rộng bánh răng và xác định chính xác khoảng cách trục A:

Mô đun: m=0,01.A=0,01.150=1,5

Trị số mô đun lấy theo tiêu chuẩn (bảng 30-1)

- Số răng bánh dẫn (bánh nhỏ):

  1 , 53 , 4 1 45,45

150 2 1

A Z

9 Kiểm nghiệm lại sức bền uốn của răng

- Số răng tương đương

1

2 1

6 1

67,14495

,64

4,59.480.45.5,1.483,0

27,3.45,1.10.1,1910

.1,19

mm

N mm

N

b n Z m y

1 1

517 , 0

483 , 0 95 , 64

mm

N mm

N y

y

u u



10 Kiểm nghiệm sức bền của răng khi chịu quá tải đột ngột

- Ứng suất tiếp xúc cho phép [công thức (3-43)]:



- Kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc [công thức (3-13) và (3-41)]

Trang 8

 

2

3 6

2

3 6

36 , 456 2

, 141 48

27 , 3 45 , 1 1 4 , 3 4 , 3 5 , 148

10 05 , 1

1

10 05 , 1

mm N bn

KN i

i A

K qt

tx txqt

N d

M

480 5 , 67

27 , 3 10 55 , 9 2 10

55 , 9 2

1 1

B Bánh răng trụ răng nghiêng:

Tính theo tải trọng không thay đổi

1.Chọn vật liệu làm bánh răng nhỏ: Thép 45, bánh răng lớn thép 35 đều thường hóa (theo bảng 3-6)

2.Định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép

Trang 9

1 ,,

, 1

) 6 , 1 4 , 1



- Giới hạn mỏi uốn đối với thép 45

2 1

8 , 1 5 , 1

1 258 5 , 1

1 215 5 , 1

Trang 10

KN i

27 , 3 3 , 1 4

, 3 442

10 05

Trang 11

6 Tính vận tốc vòng bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng

480 150 2 1

1000 60

Ta có K=1,2

Sai số 0 , 036 7 , 7 %

3 , 1

2 , 1 3 , 1

K A

A

sobo

3 , 1

2 , 1

- Mô đun: mn=(0,01.0,02)A=(1,472,49) mm

Trị số mô đun lấy theo tiêu chuẩn (bảng 30-1)

Lấy mn=2 mm

- Số răng bánh dẫn (bánh nhỏ):

10 cos 147 2 1

A Z

2112332

211233cos

2 1

2 5 , 2 sin

5 , 2 1 ,





n m b

Trang 12

9.Kiểm nghiệm lại sức bền uốn của răng

Bánh nhỏ: Ztđ1= 34 , 4

27 9 cos

1 1

2 1

6 1

3,1435

,38

5,1.1,44.480.33.2.4635,0

27,3.2,1.10.1,1910

.1,19

mm

N mm

N

b n Z m y

KN

u n

1 1

517 , 0

4635 , 0 07 , 41

mm

N mm

N y

y

u u



2 ,

3 6

36 , 435 2

, 141 1 , 44 25 , 1

27 , 3 2 , 1 1 4 , 3 4 , 3 147

10 05 , 1

1

10 05 , 1

mm N bn

KN i

i A

K qt

tx txqt

Trang 13

33 2

112 2

N d

M

480 9 , 66

27 , 3 10 55 , 9 2 10

55 , 9 2

1 1

(Phôi đúc giả thiết đường kính phôi từ 100-300 mm)

Ntđ2= 60un2T= 60.1.141,2.5.360.2.8=24,4.107

- Số chu kỳ làm việc tương đương của bánh nhỏ

Ntđ1=Ntđ2.i= 24,4.107.3,4 = 82,95.107

Trang 14

Với i= 3 , 4

2 , 141

1 ,, 

, 1

) 6 , 1 4 , 1



- Giới hạn mỏi uốn đối với thép 50

2 1

1 6 , 266 5 , 1

1 5 , 236 5 , 1

i L

L tx

L

4 , 156 2 , 141 3 , 0 85 , 0

27 , 3 4 , 1 442

4 , 3 3 , 0 5 , 0 1

10 05 , 1 1

4 , 3

85 , 0

5 , 0 1

10 05 , 1 1

3

2 6

2

3

2

2 6 2

Trang 15

6 Tính vận tốc vòng bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng

1 4 , 3 1000 60

480 3 , 0 5 , 0 1 157 2 1 1000

60

5 , 0 1 2

2 2

4 , 1 45 , 1

2

2 2

L Z

b L m

64 , 162

49 5 , 0 64 , 162 4 5 , 0

- Góc mặt nón lăn bánh nhỏ tính theo công thức trong bảng 3-5

tg1= 0 , 294

4 , 3

1 1



i

/ 0

Trang 16

Ztd2= 276 , 26

36 73 cos

1

2 1

6 1

1,14841

,40

49.480.23.4,3.4216,0.85,0

27,3.45,1.10.1,19

85,0

10.1,19

mm

N mm

N

b n Z m y KN

u tb u

1 1

517 , 0

4216 , 0 41 , 40

mm

N mm

N y

y

u u



2

2 3 2 6

5 , 423 2

, 141 49 85 , 0

27 , 3 45 , 1 1 4 , 3 4 , 3 49 5 , 0 64 , 162

10 05 , 1

1 85

, 0

1 5

, 0

10 05 , 1

mm N bn

KN i

i b L

K qt

tx txqt

Trang 17

N Z

m

M d

M P

tb tb

x tb

480 23 4 , 3

27 , 3 10 55 , 9 2 10

55 , 9 2 2

1 1

6

1

1 1

Trang 18

Bài tập 13:

Hãy thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng với các thông số sau:

Tính theo tải trọng không thay đổi

1.Chọn vật liệu làm bánh răng nhỏ: Thép 45, bánh răng lớn thép 35 đều thường hóa (theo bảng 3-6)

a.Ứng suất tiếp xúc cho phép:

2 , 141

Do Ntđ1>107, Ntđ2>107 nên hệ số chu kỳ ứng suất K’N=1

- Ứng suất cho phép của bánh lớn

Trang 19

b.Ứng suất uốn cho phép:

, 1

) 6 , 1 4 , 1

8 , 1 5 , 1

1 252 4 , 1

1 210 4 , 1

n

KN i

i A

A

4 , 50 4 , 0

16 , 3 3 , 1 8 , 2 468

10 05 , 1 1 8 ,

2 6

2 , 141 193 2 1 1000 60

Trang 20

Sai số 0 , 15 15 %

3 , 1

1 , 1 3 , 1

K A A

sb

3 , 1

1 , 1

A Z

6

1

2 1

6

5 , 74 2 , 141 39 ) 5 , 2 (

471 , 0

16 , 3 1 , 1 10 1 , 19 10

1 , 19

mm

N nb

Z m y

1 1

517 , 0

471 , 0 97 , 54

mm

N y

y u

10 10 Kiểm nghiệm sức bền của răng khi chịu quá tải đột ngột



Trang 21

Bánh lớn:   2 0 , 8 2 0 , 8 260 208 2

mm

Nch

6

2

3 6

79 , 453 4

, 50 5 , 74

1 16 , 3 1 , 1 8 , 3 8 , 2 25 , 186

10 05 , 1

1

10 05 , 1

mm N bn

KN i

i A

K qt

tx txqt

N d

M

2 , 141 5 , 97

16 , 3 10 55 , 9 2 10

55 , 9 2

1 1

Định dạng
Số trang	21
Dung lượng	593 KB