hộp hộp giảm tốc khai triển

Lời nói đầu Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển mang lại những lợi ích cho con người về tất cả những lĩnh vực của đời sống xã hội. Để nâng cao đời sống nhân dân, để hoà nhập vào sự phát triển chung của các nước trong khu vực cũng như trên thế giới. Đảng và Nhà nước ta đã đề ra những mục tiêu trong những năm tới nhằm tiến tới công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước. Muốn thực hiện được điều đó một trong những ngành cần quan tâm phát triển nhất đó là ngành cơ khí chế tạo máy vì ngành cơ khí chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị công cụ cho mọi ngành kinh tế quốc dân. Để thực hiện việc phát triển ngành cơ khí cần đẩy mạnh đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao, đồng thời phải đáp ứng được các yêu cầu của công nghệ tiên tiến, công nghệ tự động hoá theo dây truyền trong sản xuất . Nhằm thực hiện mục tiêu đó, sinh viên trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên nói riêng và những sinh viên của các trường kỹ thuật nói chung trong cả nước luôn cố gắng phấn đấu trong học tập và rèn luyện, trau dồi những kiến thức đã được học và tìm hiểu trong quá tình học tập để có thể đóng góp một phần trí tuệ và sức lực của mình vào công cuộc đổi mới của đất nước trong thế kỷ mới . Để làm quen với công việc thiết kế, em đã đươc giao “ Thiết kế trạm dẫn động dùng cho băng tải”. Qua đồ án này, em có thể tổng kết lại những kiến thức lý thuyết đã được học, củng cố và mở rộng thêm kiến thức, hiểu rõ hơn công việc của một kỹ sư tương lai. Tuy nhiên với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn Thiết kế cơ khí và các thầy cô giáo trong khoa cơ khí để đồ án của em được hoàn thiện hơn . Sinh viên thực hiện : 1 Lương Trường Giang 2 Phạm Văn Đạt

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

MỤC LỤC

Lời nói đầu 5

TÀI LIỆU THAM KHẢO 6

Phần I : TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 7

1 Chọn động cơ điện 7

1.1 Chọn kiểu, loại động cơ 7

1.2 Chọn công suất động cơ 8

1.3 Chọn tốc độ đồng bộ động cơ 9

1.4 Chọn động cơ sử dụng thực tế 11

2 Phân phối tỷ số truyền 12

2.1 Tính toán tỷ số truyền các bộ truyền ngoài hộp giảm tốc 12

2.2 Tính toán tỷ số truyền các bộ truyền trong hộp giảm tốc 12

3 Xác đinh thông số trên các trục 13

3.1 Xác định công suất trên các trục 13

3.2 Xác định số vòng quay trên các trục 13

3.3 Xác định Momen xoắn trên các trục 13

3.4 Bảng tổng hợp kết quả 14

Phần II : THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG 15

A THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI 15

1 Chọn loại đai và tiết diện dây đai 15

2 Xác định kích thước và thông số của bộ truyền 16

3 Xác định số đai 18

4 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục 19

5 Bảng tổng hợp kết quả 19

B THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 20

I Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh 20

II Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm 37

III Kiểm tra điều kiện bôi trơn và chạm trục 53

III Kiểm tra sai số vận tốc 58

Phần III : THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT ĐỠ NỐI 59

I THIẾT KẾ TRỤC 59

1.1 Chọn vật liệu 59

1.2 Xác định tải trọng tác dụng lên trục 59

1.3 Xác định đường kính sơ bộ 60

1.4 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực 61

1.5 Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục 64

1.6 Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi 76

1.7 Kiểm nghiệm về độ bền tĩnh 83

1.8 Tính kiểm nghiệm trục về độ cứng 86

II CHỌN Ổ LĂN 103

2.1 Chọn ổ lăn cho trục I: 103

2.2 Chọn ổ lăn cho trục II: 106

2.3 Chọn ổ lăn cho trục III: 111

III CHỌN THEN 114

3.1 Chọn then cho trục I 114

3.2 Chọn then cho trục II 116

3.3 Tính cho trục III 117

IV KHỚP NỐI 119

Phần IV: KẾT CẤU VỎ HỘP 121

I Tính toán thiết kế vỏ hộp 121

1.1 Chiều dày vỏ hộp 121

1.2 Gân tăng cứng 121

1.3 Đường kính bulông, vít 121

1.4 Mặt bích ghép nắp và thân 121

1.5 Mặt đế hộp 122

1.6 Khe hở giữa các chi tiết 122

1.7 Số lượng bulông nền 122

1.8 Kích thước gối trục 123

II Chọn các chi tiết phụ 123

2.1 Cửa thăm 123

2.2 Nút thông hơi 124

2.3 Nút tháo dầu 125

2.4 Kiểm tra mức dầu 125

2.5 Bulông vòng 126

2.6 Chốt định vị 127

2.7 Chọn dầu bôi trơn cho hộp giảm tốc 128

2.8 Chọn dầu, mỡ bôi trơn cho ổ lăn 128

Phần V: DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP 129

1 Chọn kiểu lắp 129

2 Dung sai 129

Lời nói đầu

Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển mang lại những lợi ích cho conngười về tất cả những lĩnh vực của đời sống xã hội Để nâng cao đời sống nhândân, để hoà nhập vào sự phát triển chung của các nước trong khu vực cũng nhưtrên thế giới Đảng và Nhà nước ta đã đề ra những mục tiêu trong những năm tớinhằm tiến tới công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước.

Muốn thực hiện được điều đó một trong những ngành cần quan tâm pháttriển nhất đó là ngành cơ khí chế tạo máy vì ngành cơ khí chế tạo máy đóng vaitrò quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị công cụ cho mọi ngành kinh tếquốc dân Để thực hiện việc phát triển ngành cơ khí cần đẩy mạnh đào tạo độingũ cán bộ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao, đồng thời phải đáp ứng đượccác yêu cầu của công nghệ tiên tiến, công nghệ tự động hoá theo dây truyềntrong sản xuất

Nhằm thực hiện mục tiêu đó, sinh viên trường ĐHKT Công Nghiệp - TháiNguyên nói riêng và những sinh viên của các trường kỹ thuật nói chung trong cảnước luôn cố gắng phấn đấu trong học tập và rèn luyện, trau dồi những kiếnthức đã được học và tìm hiểu trong quá tình học tập để có thể đóng góp mộtphần trí tuệ và sức lực của mình vào công cuộc đổi mới của đất nước trong thế

kế cơ khí và các thầy cô giáo trong khoa cơ khí để đồ án của em được hoàn thiệnhơn

Sinh viên thực hiện :

1- Lương Trường Giang 2- Phạm Văn Đạt

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] – Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí – Tập 1 PGS TS Trịnh Chất – TS

Lê Văn Uyển Nhà xuất bản Giáo Dục – 2007

[2] – Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí – Tập 2 PGS TS Trịnh Chất – TS

Lê Văn Uyển Nhà xuất bản Giáo Dục – 2007

[3] – Hướng dẫn đồ án Chi Tiết Máy 2013Vũ Ngọc Pi – Nguyễn Văn Dự

[4] – Tập bản vẽ Chi tiết máy

Nguyễn Bá Dương – Nguyễn Văn Lẫm – Hoàng Văn Ngọc – Lê ĐắcPhong

Nhà xuất bản Đại học và trung học chuyên nghiệp-Hà Nội-năm 1978

[5] – Dung sai và lắp ghép – PGS.TS Ninh Đức Tốn Nhà xuất bản giáo dục

Phần I : TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ

1 Chọn động cơ điện

1.1 Chọn kiểu, loại động cơ

Việc chọn 1 loại động cơ điện dùng cho hộp giảm tốc hiện nay thật đơngiản song chúng ta cần chọn loại động cơ sao cho phù hợp nhất với hộp giảm tốccủa chúng ta, phù hợp với điều kiện sản xuất, điều kiện kinh tế

Dưới đây là một vài loại động cơ đang có mặt trên thị trường:

+ Động cơ điện một chiều: loại động cơ này có ưu điểm là có thể thay đổi trị

số mômen và vận tốc góc trong phạm vi rộng, đảm bảo khởi động êm, hãm vàđảo chiều dễ dàng nhưng chúng lại có nhược điểm là giá thành đắt, khó kiếm

và phải tăng thêm vốn đầu tư để đặt thiết bị chỉnh lưu, do đó được dùng trongcác thiết bị vận chuyển bằng điện, thang máy, máy trục, các thiết bị thínghiệm

+ Động cơ điện xoay chiều: bao gồm 2 loại: một pha và ba pha

Động cơ một pha: có công suất nhỏ do đó chỉ phù hợp cho các dụng cụ gia đình.

Trong công nghiệp sử dụng rộng rãi động cơ ba pha: đồng bộ và không đồng bộ.

So với động cơ ba pha không đồng bộ, động cơ ba pha đồng bộ có ưu điểm

hiệu suất và hệ số cosφ cao, hệ số tải lớn nhưng có nhược điểm: thiết bị tươngđối phức tạp, giá thành cao vì phải có thiết bị phụ để khởi động động cơ, do đóchúng được dùng cho các trường hợp cần công suất lớn (100kw), khi cần đảmbảo chặt chẽ trị số không đổi của vận tốc góc

Động cơ ba pha không đồng bộ gồm hai kiểu: rôto dây cuốn và rôto ngắn mạch:

- Động cơ ba pha không đồng bộ rôto dây cuốn cho phép điều chỉnh vận tốc

trong một phạm vi nhỏ ( khoảng 5%), có dòng điện mở máy thấp nhưng hệ sốcosφ thấp, giá thành đắt, vận hành phức tạp do đó chỉ dùng thích hợp trong mộtphạm vi hẹp để tìm ra vận tốc thích hợp của dây chuyền công nghệ đã được lắpđặt

- Động cơ ba pha không đồng bộ rôto ngắn mạch có ưu điểm là kết cấu đơn

giản, giá thành hạ, dễ bảo quản, có thể trực tiếp vào lưới điện ba pha không cần

biến đổi dòng điện song hiệu suất và hệ số công suất thấp so với động cơ ba phađồng bộ, không điều chỉnh được vận tốc.

Từ những ưu, nhược điểm trên cùng với điều kiện hộp giảm tốc, chọn Động

cơ ba pha không đồng bộ rôto ngắn mạch.

1.2 Chọn công suất động cơ

Công suất của động cơ được chọn theo điều kiện nhiệt độ - đảm bảo cho khiđộng cơ làm việc nhiệt độ sinh ra không quá mức cho phép Muốn vậy, điềukiện sau phải thoả mãn:

dc dc

dm dt

P P (KW) theo công thức 2.19[1] (1.1)

Trong đó: - P : Công suất định mức của động cơ dm dc

- P : Công suất đẳng trị trên trục động cơ dt dc

Xác định công suất đẳng trị trên trục động cơ:

Động cơ làm việc với chế độ tải không đổi nên : P dt dc P lv dc (1.2)





(KW): Công suất làm việc danh nghĩa trên trục động cơ (1.3)

Trong đó : - P : Công suất làm việc danh nghĩa trên trục công tác lv ct

-  : Hiệu suất chung của toàn hệ thống

Với : -Ft : Lực vòng trên trục công tác (N);

-v : Vận tốc vòng của băng tải (m/s)

Tra bảng 2.3[1] Trị số hiệu suất của các loại bộ truyền và ổ:

Với : -br 0,96 : Hiệu suất bộ truyền bánh răng

-d 0,96 : Hiệu suất bộ truyền đai

-ol 0,99 : Hiệu suất các cặp ổ lăn

- kn 1,0 : Hiệu suất khớp nối

Vì vậy cần phải chọn số vòng quay của động cơ hợp lý Số vòng quay đồng

- f : Tần số của động cơ xoay chiều (Hz) ( f = 50Hz )

Tuy nhiên dùng động cơ với số vòng quay cao lại yêu cầu giảm tốc độ nhiềuhơn, tức là phải sử dụng hệ thống dẫn động với tỷ số truyền lớn hơn, kết quả làkích thước và giá thành của các bộ truyền tăng lên

Vì vậy kết hợp hai yếu tố trên cần chọn số vòng quay thích hợp cho động cơ:Chọn N đồng bộ sơ bộ của động cơ: N=3000 v/p

Số vòng quay của trục công tác được xác định theo công thức:

- D: Đường kính tang dẫn của băng tải (mm)

- v: Vận tốc vòng của băng tải (m/s)

u   : Tỷ số truyền của hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp.

- u   : Tỷ số truyền nên dùng của bộ truyền đai nd d 2 4

1.4 Chọn động cơ sử dụng thực tế

Căn cứ vào công suất làm việc danh nghĩa trên trục động cơ P ta tiến lv dc

hành tra bảng P1.3[1] chọn động cơ có công suất định mức thỏa mãn điều kiện(1.1 ) và có số vòng quay đồng bộ của động cơ n db, thành lập bảng sau :

Kiểu động cơ Công suất

(KW)

Vận tốc quay (v/ph)

cos % max

dn

T T

k dn

T T

4A112M2Y3 7,5 2922 0,88 87,5 2,2 2,0

1.5 Kiểm tra điều kiện mở máy, quá tải cho động cơ

1.5.1 Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ

Khi khởi động, động cơ cần sinh ra một công suất mở máy đủ lớn để thắng sức ì của hệ thống Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ theo công thức:

dc dc

mm cbd

P P (KW) (1.9)

Trong đó:

- P : Công suất mở máy của động cơ mm dc

- P : Công suất cản ban đầu cbd dc

Xác định công suất mở máy của động cơ:

1.5.2 Kiểm tra điều kiện quá tải cho động cơ

Tải trọng trong quá trình làm việc không đổi vì vậy không cần kiểm tra điềukiện quá tải cho động cơ

2 Phân phối tỷ số truyền

Tỉ số truyền chung của toàn hệ thống u xác định theo: dc ct

n u n

 

(1.12) Với: - n dc : Số vòng quay của động cơ đã chọn

- n ct : Số vòng quay của trục công tác

2922

57,950,47

u : Tỷ số truyền của các bộ truyền trong hộp

2.1 Tính toán tỷ số truyền các bộ truyền ngoài hộp giảm tốc

Hệ dẫn động gồm hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng nối với 1 bộ truyền ngoài hộp có:

1,00; 1,12; 1,25; 1,4; 1,6; 1,8, 2,00; 2,24; 2,50; 2,80; 3,15; 3,55; 4,00; 4,50; 5,00 theo [2]

h ng

u u u



(1.15)

Ta lại có: u h u i u u1 2 (1.16)

Tỷ số truyền cấp nhanh: u10,825.3u h2 0,825 23,163 2 6,7(1.17)

23,16

3,466,7

h

u u u

(1.18)

3.Xác đinh thông số trên các trục

3.1 Xác định công suất trên các trục

Công suất danh nghĩa trên các trục được xác định theo công thức:

- Công suất danh nghĩa trên trục I:

i

P T

n



(1.26)

Tính toán Momen xoắn trên các trục:

- Momen xoắn trên trục động cơ:

2922

dc dc

95106,99

0

1625000,00

Phần II : THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG

A THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI

1.Chọn loại đai và tiết diện dây đai

• Các loại đai thường dùng trong hệ thống dẫn động cơ khí :

êm hơn đai dẹt Đai thường được sử dụng với vận tốc v<25(m / s) và được sửdụng phổ biến hiện nay

•Theo yêu cầu làm việc của thiết bị cần được dẫn động(hệ dẫn động băng tải) vàđặc tính,phạm vi sử dụng của loại động cơ.Dựa vào hình 4.1 [1] với

• Ta nên chọn đai làm bằng vải cao su vì chất liệu vải cao su có thể làm việcđược trong điều kiện môi trường ẩm ướt ( vải cao su ít chịu ảnh hưởng của nhiệt

độ và độ ẩm lại có sức bền và tính đàn hồi cao) Đai vải cao su thích hợp ở cáctruyền động có vận tốc cao, công suất truyền động nhỏ

2 Xác định kích thước và thông số của bộ truyền

2.4 Xác định chiều dài đai

- Theo công thức 4.4[1] ta xác định chiều dài đai l:

- Kiểm nghiệm đai:

Theo công thức 4.15[1]:

1 3

- Tính lại khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l = 2000(mm)

C  hệ số ảnh hưởng của tỉ số truyền (tra bảng 4.17[1]).

[ ] 4,61P  o trị số công suất cho phép (tra bảng 4.19[1])

1

z

C  hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các dây đai (tra bảng 4.18[1])

5,93.1,1

1,474,61.0,95.0,95.1,12.0,95

4 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục

- Lực căng ban đầu xác định theo công thức 4.19[1]:

- Lực tác dụng lên trục xác định theo công thức 4.21:

0 1

a = 547,24 (mm)

Lực tác dụng lên trục

421, 78( )

r

B THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG

• Bộ truyền bánh răng đã cho là bộ truyền bánh răng trụ Dựa vào các tiêu chí kỹthuật, kinh tế ta thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng cho hộp giảm tốc.Do:

- Ở bánh răng nghiêng, các răng không song song với đường sinh mà làm vớiđường sinh một góc  nên các răng chịu tải và thôi tải một cách dần đồng thờitrong vùng ăn khớp luôn có ít nhất hai đôi răng vì vậy bánh răng nghiêng làmviệc êm hơn, va đập và tiếng ồn giảm so với bánh răng thẳng

- Tiết kiệm được chi phí chế tạo so với bánh răng chữ V

I THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP NHANH

1 Chọn vật liệu

Đây là bước quan trọng trong tính toán thiết kế chi tiết máy nói chung và bộ

truyền bánh răng nói riêng

Hộp giảm tốc được thiết kế có công suất nhỏ trung bình nên ta chọn vật liệunhóm I có độ cứng HB  350 Với loại vật liệu này bánh răng có độ cứng thấp

và có thể cắt chính xác sau khi nhiệt luyện Cặp bánh răng này có khả năng chạymòn tốt và bánh răng được nhiệt luyện bằng thường hoá hoặc tôi cải thiện

Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết

kế, ở đây chọn vật liệu 2 bánh răng như nhau

Tra bảng 6.1[2] ta được:

Loại

bánh răng

Nhãn hiệu thép

Nhiệt luyện

KÝch thíc S,mm, kh«ng lín h¬n

Xác định ứng suất cho phép, ta tính toán ứng suất tiếp xúc cho phép H và

ứng suất uốn cho phép F :

2.1 Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép

Ứng suất tiếp xúc cho phép H được xác định theo công thức 6.1[1] :

-Z V : Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng

-K xH: Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng

- Trong bước tính toán thiết kế sơ bộ lấy: Z Z K R .V xH 1

- lim

o H

 : Ứng suất tiếp xúc cho phép với chu kỳ cơ sở

   (2.19)

HE

N K

N



(2.20) Trong đó: - m H: bậc của đường cong mỏi

Theo công thức 6.7[1]: N HE 60 .c n t(2.22)

- c : Số lần ăn khớp trong 1 vòng quay (c=1)

-n : Số vòng quay trong trong 1 phút

-t : Tổng số giờ làm việc.

2(0,8.24).( 365).8 37376( )

 Ứng suất tiếp xúc trên bánh nhỏ:

 Ứng suất tiếp xúc trên bánh lớn:

Xét điều kiện:  H  1, 25  Hmin

(Công thức 6.12[1] )

Với: [ H]min  [ H2]

H 1,25Hmin 1,25H2 1,25.481,82 602,28(MPa)

Thỏa mãn điều kiện

2.2 Xác định ứng suất uốn cho phép

Ứng suất uốn cho phép F được xác định theo công thức 6.2[1] :

- Y S : Hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất

- K xF: Hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bềnuốn

- Trong bước tính toán thiết kế sơ bộ lấy: Y Y K R .S xF 1

- K FC: Hệ số kể đến ảnh hưởng đặt tải.(Bộ truyền quay 1 chiều K FC 1)

- lim

o H

FE

N K

N



(2.26) Trong đó: - m F: bậc của đường cong mỏi

Trường hợp HB 350 Chọn m  F 6

-N FO

: Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn

(N FO 4.106 với tất cả các loại thép)

- N FE: Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương

( Do bộ truyền chịu tải trọng tĩnh nên: N FE N HE)

 Ứng suất uốn trên bánh nhỏ:

 Ứng suất uốn trên bánh lớn:

2.3 Ứng suất cho phép khi quá tải

2.3.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải

Với bánh răng sử dụng phương pháp nhiệt luyện tôi cải thiện

Theo công thức 6.13[1]: [H] max  2,8ch (2.27)

Trong đó: - ch: Giới hạn chảy.

Tra bảng 6.1[1] ta có:

1 2

ch ch

MPa MPa

2.3.2 Ứng suất uốn cho phép khi quá tải

Trường hợp HB 350 do vậy ta sử dụng công thức 6.14[1]:

- T1: Momen xoắn trên trục bánh chủ động

T = T = 36886,53(N.mm)

- u: Tỉ số truyền của bộ truyền cấp nhanh u1 = 4,6,7

- [H]: ứng suất tiếp xúc cho phép [H] 495, 46( MPa)

: Hệ số giữa chiều rộng vành răng và khoảng cách trục

Tra bảng 6.6[1]: Chọn ba 0,3 (vị trí bánh răng không đối xứng với các cặp ổlăn)

- K H: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng

vành răng khi tính về tiếp xúc

Mô đun được xác định từ điều kiện bền uốn Tuy nhiên để thuận tiện trong thiết

kế, sau khi tính được khoảng cách trục aw1 có thể thức dựa theo công 6.17 [1]

để tính mô đun, sau đó kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

m1 = (0,010,02).aw1 = (0,010,02).155 = (1,55 3,1) (mm)

Theo bảng 6.8 [1]chọn mô đun theo tiêu chuẩn là m1 = 2 (mm)

3.2.2 Xác định số răng, góc nghiêng của răng và hệ số dịch chỉnh

a, Xác định số răng:

Giữa khoảng cách trục aw1, số răng bánh nhỏ nhất Z1, số răng bánh lớn nhất Z2, góc nghiêng  của răng và mô đun trong bộ truyền ăn khớp ngoài liên hệ với nhau theo công thức 6.18[1]:

- Số răng bánh nhỏ Z1:

  1 15 380 ' Thỏa mãn: 80 1200

• Tính tỷ số truyền thực tế:

2 1 1

134

6,720

t

Z u Z

c, Xác định đường kính chân răng:

- Bánh răng nhỏ: d b1d1.cos 41,54.cos 200 39,03(mm)(2.39)

- Bánh răng lớn: d b2 d2.cos 278,3.cos 200 261,52(mm) (2.40)

3.2.4 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên bề mặt răng của bộ truyền phải thoả mãn điều kiện 6.33[1]:

1

2 1

Trong đó; - T1: Mômen xoắn trên bánh chủ động.( T1  36866,53( N mm) )

b H

tw

Cos Z

Đối với bánh răng nghiêng không dịch chỉnh:

1,72 2.20 42

H

cos Z

Tính gần đúng  theo công thức:

0 ' 1

Z





- K H: Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc: K H K H.K H.K Hv (2.49)

Với: K H 1,12: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng

1

H Hv

v b d K

 

(2.50)Với v H theo công thức 6.42[1]

w1 1

H Hv

v b d K

Vậy ứng suất tiếp xúc trên bề mặt làm việc là :

1

2 1

2

2.36866,53.1,292.(6,7 1)

- ZR : Hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc Với cấp chính xác động học là 9, chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8, độ nhám đạt được:

Đảm bảo điều kiện ứng suất tiếp xúc cho phép ta chọn chiều rộng vànhbánh răng nhỏ (bw1) và vành bánh răng lớn (bw 2) theo điều kiện:

3.2.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

Để đảm bảo độ bền uốn cho răng , ứng suất sinh ra tại chân răng không đượcvượt quá một giá trị cho phép

- Yβ : Hệ số kể đến độ nghiêng của răng :

1

F Fv

F F

v b d K

3.2.6 Kiểm nghiệm răng về quá tải

Khi làm việc bánh răng có thể bị quá tải ( thí dụ lúc mở máy, hãm máy ) với

hệ số quá tải:

max

qt

T K

T



(2.63)Trong đó : - T : Mômen xoắn danh nghĩa

- Tmax: Mômen xoắn quá tải

Vì vậy cần kiểm nghiệm răng về quá tải dựa vào ứng suất tiếp xúc cực đại vàứng suất uốn cực đại

Có thể lấy Kqt = Kbd = 1,4

Để tránh biến dạng dư hoặc gẫy dòn lớp bề mặt, ứng suất tiếp xúc cực đại H max

không được vượt quá 1 giá trị cho phép theo công thức 6.48[1]:

ax

max.

m

(2.64) Với: H 154,4(MPa) (đã xác định ở mục 3.2.4)

Theo công thức 2.27:[H]max 2,8ch

Hmax minH1 ; H2 H2 2,8.ch22,8.450 1260( MPa)(2.65)

F F

MPa MPa

 Vậy bộ truyền thỏa mãn điều kiện quá tải.

3.2.7 Các thông số và kích thước bộ truyền

2

d

41,54(mm)319,83(mm)

w 2

d

54,05(mm)287,3(mm)

II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP CHẬM

Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết

kế, ở đây chọn vật liệu 2 bánh răng như nhau

KÝch thíc S,mm,kh«ng lính¬n

bền b

MPa

Giới hạn chảy ch

Xác định ứng suất cho phép, ta tính toán ứng suất tiếp xúc cho phép H và

ứng suất uốn cho phép F :

2.1 Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép

Ứng suất tiếp xúc cho phép H được xác định theo công thức 6.1[1] :