tài liệu này rất có ích cho các bạn sinh viên đang làm đồ án Cơ Sở Thiết Kế Máy!
Trang 1Lời nói đầu
Nớc ta đang trên con đờng tiến lên công nghiệp hoá - Hiện đại hoá với đờng lối xây dựng chủ nghĩa xã hội Đảng ta đã đề ra 3 cuộc cách mạng, trong đó cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật là then chốt để tạo ra của cải cho xã hội Do đó phải u tiên công nghiệp nặng một cách hợp lý.
Trong giai đoạn công nghiệp hoá - Hiện đại hoá đất nớc, con ngời không thể thiếu máy móc bởi vì nó là một phơng tiện từ trớc đến nay đã giúp đỡ con ngời giải quyết
đợc nhiều vấn đề mà con ngời không có khả năng làm việc đợc
Hiện là một sinh viên đang theo học tại Trờng đợc trang bị những kiến thức cấn thiết về lý thuyết và tay nghề Để sau này với vốn kiến thức đã đợc trang bị em có thể góp một phần nhỏ bé để làm giầu cho đất nớc Thời gian vừa qua em đợc giao đề tài: “ Thiết kế hệ dẫn động băng tải” Với sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hớng dẫn và các thầy trong khoa cùng các bạn đồng nghiệp và sự nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành đề tài Tuy nhiên trong quá trình làm việc mặc
dù đã cố gắng hết mình nhng do trình độ có hạn và còn ít kinh nghiệm, nên không thể tránh sai sót Em kính mong nhận đợc sự chỉ bảo của thầy cô để đề tài của em
Nguyễn Duy Nam
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
1
Trang 2III IV
5s 4h 4h 8h
Lợc đồ hệ dẫn động băng tải
1 Động cơ 2 Nối trục 3 Bộ truyền đai
4 Hộp giảm tốc 5 Bộ truyền xích 6 Băng tải
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
2
Trang 3- 03 bản , mỗi bản thể hiện 01 hình chiếu
2 01 Bản vẽ chế tạo chi tiết(01 bản A3):
3 01 Bản thuyết minh(A4)
Mục lục
Bản thuyết minh đồ án gồm những phần chính sau:
- Phần I : Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền
- Phần II : Tính toán bộ truyền đai thang.
- Phần III : Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng.
- Phần IV : Tính toán và kiểm nghiệm trục.
- Phần V : Tính và chọn then.
- Phần VI : Thiết kế gối đỡ trục.
- Phần VII : Cấu tạo vỏ hộp và các chi tiết máy khác.
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
3
Trang 4- Phần VIII : Bôi trơn hộp giảm tốc
điểm: Kết cấu đơn giản, dễ bảo quản, giá thành thấp, làm việc tin cậy, có thể mắc trực tiếp vào lới điện ba pha không cần phải biến đổi dòng điện
2 Các kết quả tính toán trên băng tải
a Mô men thực tế trên băng tải
Ta có mô men thực tế trên băng tảI Tbt =
2
D
F
=
2
300.8750
Trong đó: f – tần số của dòng điện xoay chiều; mạng điện ở nớc ta có f = 50 Hz
p – số đôi cực từ (chọn p = 2 ,động cơ điện loại K)
⇒ ndb =
2
50.60
= 1500 (vòng/phút)Căn cứ vào vận tốc vòng của băng tải, chọn số vòng quay của băng tải là:
45,0.10
= 28,66 (vòng/phút)
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
4
Với F = 8750 N : Lực kéo băng tải
Trang 5c Xác định hiệu suất của toàn bộ hệ dẫn động:
Ta gọi ηht là hiệu suất của toàn bộ hệ thống đợc xác định theo công thức:
ηht = ηk.ηđ.ηbrt.ηol3ηx (I – 3)
Trong đó: ηk – hiệu suất của khớp nối.
ηđ - hiệu suất của bộ truyền đai thang.
ηbrt – hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ.
ηol – hiệu suất của một cặp ổ lăn.
ηx – hiệu suất của bộ truyền xích.
1
1 2 (I – 4)
Trong đó, Tk – mômen thứ k của phổ tải trọng tác động lên băng tải ;
tk – thời gian tác động của mô men thứ k
=
9550
66,28.32,1082
= 3,25 (Kw)
c Công suất đẳng trị cần có trên động cơ:
Pđtđc =
ht dtxt
P
η = 0,82
25,3
= 3,96 (Kw)
Từ các thông số tính toán , ta chọn động cơ loại K có nhãn hiệu K132M4 – kiểu có bích,
có các thông số kỹ thuật đợc tra theo bảng P1.1 trang 234 TTTKHDĐCK tập 1, có bảng
số liệu nh sau:
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
5
Trang 6Khối lợng(kg)
d
φ
(mm)
K132S4 4,0 5,5 1445 1732 85,0 0,83 6,0 2,0 58 32
-Đặc điểm của động cơ điện loại K:
Về phạm vi công suất: Cùng với số vòng quay đồng bộ (nđb) là 1500 vòng/phút ,động cơ loại K có phạm vi công suất từ 0,75 Kw đến 30 Kw lớn hơn của động cơ DK và nhỏ hơn của động cơ 4A
Động cơ K có khối lợng nhỏ hơn so với động cơ DK và đặc biệt là có mô men khởi động cao hơn 4A và DK
d Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ đã chọn:
O Kiểm tra điều kiện mở máy:
Khi mở máy, mô men tải không đợc vợt quá mô men khởi động của động cơ
( T<Tk) nếu không động cơ sẽ không chạy
Theo điều kiện:
Tmm/T ≤ Tk/Tdn (I - 5)
Trong đó: Tmm - mô men mở máy của thiết bị cần dẫn động
Tk - mô men khởi động của động cơ
Tdn - mô men danh nghĩa của động cơ
Theo bảng số liệu trên ta có:
Tk/Tdn = 2,0
Căn cứ vào lợc đồ tải trọng đã cho trong đề bài, ta có:
Tmm/T = 1,5
Do đó động cơ thỏa mãn điều kiện mở máy
I-2 Phân phối tỉ số truyền
Để phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền, phải tính tỉ số truyền cho toàn bộ hệ thống
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
6
Trang 7ung = uk ux uđ (I -9)
uk - tỉ số truyền của khớp nối
do uk = 1 ⇒ ung = ux uđ
ux - tỉ số truyền của bộ truyền xích
uđ - tỉ số truyền của bộ truyền đai thang
- tỉ số truyền của bộ truyền đai: uđ = 4 ;
- tỉ số truyền của bộ truyền xích: ux = 4
I-3 Xác định các thông số động học và lực tác dụng lên các trục
4
IIIIV
Ký hiệu các trục trong hệ thống dẫn động xích tải
1 Tính toán tốc độ quay của các trục
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
7
Trang 8= 28,67 (vòng/phút)
2 Tính công suất trên các trục
Gọi công suất trên các trục I, II, III, IV lần lợt là PI , PII , PIII , PIV có kết quả nh sau:
- Công suất danh nghĩa trên trục động cơ:
1445
96,3
Trang 957,3
25,3
Công suất(Kw)
Mô men xoắn(Nmm)Trục động cơ
Bảng số liệu động học và động lực học trên các trục của hệ thống dẫn động.
Phần II: Tính toán thiết kế các bộ truyền
A - tính toán thiết kế các bộ truyền ngoài
II I Thiết kế bộ truyền đai thang
II I 1 Xác định kiểu đai
- Các thông số của động cơ và tỉ số truyền của bộ truyền đai:
ndc = 1445 (vòng/phút) ; Pdc = 4 Kw ; ud = 4
Căn cứ vào Hình 4.1 - Chọn loại tiết diện đai hình thang và do không có yêu cầu đặc biệt nào nên ta chọn loại đai hình thang bình thờng loại A trong bảng 4.13 Các
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
9
Trang 10thông số của đai hình thang - tr59 TTTKHDĐCK tập 1 Theo đó, thông số kích thớc cơ bản của đai đợc cho trong bảng sau:
Loại đai Kích thớc mặt cắt (mm)
Diện tíchA(mm2)
II I 3 Chọn đờng kính đai tiêu chuẩn
Theo bảng 4.21 - Các thông số của bánh đai hình thang - tr63 - TTTKHDĐCK tập 1, ta chọn d2 = 560 mm
Tỉ số truyền thực tế là:
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
10
Trang 11u
100% (II -4) ∆u = 2%
VËy: ∆u < 3 ∼ 4% ⇒ Tháa m·n ®iÒu kiÖn vÒ sai lÖch tØ sè truyÒn ®ai
- Chän s¬ bé chiÒu dµi kho¶ng c¸ch trôc lµ:
.4
vËy i = 4.73 <imax = 10
- Kho¶ng c¸ch trôc theo chiÒu dµi tiªu chuÈn:
a = λ+ λ2 − 8∆2 / 4 (II - 7)
8)(
2)(
1 2
2 1 2 1
2 d l d d d d d
Sinh viªn thiÕt kÕ: NguyÔn Duy Nam Líp CTK6
Gi¸o viªn híng dÉn: Ng« V¨n QuyÕt
11
Trang 12Vậy α1 = 134,73o >120o , góc ôm thỏa mãn điều kiện.
C C C C P
K P
+ Cu - Hệ số kể đến ảnh hởng của tỉ số truyền, tra bảng 4 17 - tr 61 -
TTTKHDĐCK tập 1, với trờng hợp u ≥3 , ta có: Cu = 1,14 ;
+Cz - Hệ số kể đến ảnh hởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các dây đai, với
PI/[P0] = 4/2.20 =1.8 tra bảng 4 18 - tr 61 - TTTKHDĐCK tập 1, ta chọn:Cz = 0,95 Thay các giá trị trên vào công thức (II -11), ta đợc:
z =
95,0.14,1.04,1.89,0.20,2
1,1.4
= 1,995 (đai)
Ta chọn z = 2 (đai)
II I 5 Xác định chiều rộng bánh đai
Chiều rộng của bánh đai đợc xác định theo công thức:
B = (z - 1)t + 2e (II - 12)
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
12
Trang 13
780
α + Fv (II -15) ⇒ F0 = 192,2 (N)
Lực tác dụng lên trục đợc tính theo công thức:
- Lực có ích hay lực vòng: Ft =
d T1 1
.2
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
13
Trang 14Sơ đồ lực tác dụng lên trục khi bộ truyền đai làm việc
Bảng thông số của bộ truyền đai:
II I 7 Tính ứng suất trong dây đai và tuổi thọ của dây đai
δ =8 - độ dày đai; E=120 N\mm2 - môđun đàn hồi của đai bọc cao su
Vậy ứng suất uốn trên bánh dai chủ động σu1=
=6,86N\ mm2
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
14
Trang 15- ứng suất lớn nhất trong dây đai: σmax=
1
−λ
λσt + σv + σu1 (trong công thức 3.1.17 giáo trình CTM)
1 =-56,43 thay vào công thức trên ta có σmax=11,55 N\ mm2
II II Thiết kế bộ truyền xích
II II 1 Chọn loại xích
Do bộ truyền tải không lớn, ta chọn loại xích ống - con lăn một dãy, gọi tắt là xích con lăn một dãy Loại xích này chế tạo đơn giản, giá thành hạ và có độ bền mòn cao
II II 2 Xác định các thông số của xích và bộ truyền xích
Trong đó các hệ số thành phần đợc chọn theo bảng 5.6 -tr 82 - TTTKHDĐCK tập 1,với:
k0 - Hệ số kể đến ảnh hởng của vị trí bộ truyền, k0 = 1 (do đờng nối tâm của hai đĩa xích so với đờng nằm ngang là 30o <60o);
ka - Hệ số kể đến ảnh hởng của khoảng cách trục và chiều dài xích;
với a = (30…40)p, ta có: ka = 1;
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
15
Trang 16kđc - Hệ số kể đến ảnh hởng của việc điều chỉnh lực căng; với trờng hợp vị trí trục không điều chỉnh đợc, ta có: kđc = 1,25;
kbt - Hệ số kể đến ảnh hởng của bôi trơn; với trờng hợp môi trờng làm việc
có bụi, chất lợng bôI trơn bình thờng), ta chọn: kbt = 1,3;
kđ - Hệ số tải trọng động, với trờng hợp tải trọng tĩnh, làm việc êm, ta chọn:
Theo bảng 5.8 - tr 83 - TTTKHDĐCK tập 1, ta có p=31,75 và thỏa mãn điều kiện p
<pmax đợc tra trong bảng 5.8- TTTKHDĐCK tập 1 ứng với n3=114,68 và z1 >15
Chiều rộng xích răng đợc tính theo công thức 5.19- TTTKHDĐCK tập 1
Bt= 250PIIIk.kv\(p.v2 \ 3
)Trong đó:
PIII- Công suất cần truyền, kW: ta có PIII= 3,57kW
2
2 1 2
4
.)(
75,31.)2184(
−+
+
−
2 1 2 2
1 2 1
2
)(
2)]
(5,0[5
,0
π
z z z
z x
z z
−+
+
−
2 2
14,3
)2184(2)]
2184(5,0136[21845,0136
⇒ a∗= 1286,12 (mm)
Để xích không chịu lực căng quá lớn, ta cần giảm khoảng cách trục đi một lợng:
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
16
Trang 17∆a = (0,002…0,004)a , ta chọn ∆a = 0,003a ≈3,86 (mm)
.15
d F F F k
Q
++ 0
≥ [s] (II -24)Trong đó: Q - Tải trọng phá hỏng, theo bảng 5 2 - tr 78 - TTTKHDĐCK tập 1, ta
p n III z
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
17
Trang 18F0 = 9,81 kf q a (II -28)
Trong đó kf là hệ số phụ thuộc vào độ võng f của xích và vị trí bộ truyền:
Với: f = (0,01…0,02)a , ta lấy: f = 0,015.a = 0,015 1282,26 = 19,23 (mm);
kf = 4, ứng với trờng hợp bộ truyền nghiêng một góc dới 40oso với phơng nằm ngang;
⇒ F0 = 9,81 4 3,8 1,27 = 189,37 (N)
Từ đó, ta tính đợc: s = 1.2811,0288500+189,37+6,13 = 29,44
Theo bảng 5 10 - tr 86- TTTKHDĐCK tập 1, với n = 200 vòng/phút, ta có: [s] = 8,5 ⇒ s = 29,44 > [s] = 8,5 ; bộ truyền xích đảm bảo đủ bền
e Xác định đờng kính đĩa xích
Theo công thức 5 17- tr86- TTTKHDĐCK tập 1 và bảng 14 -4b - tr20 - TTTKHDĐCK tập 2, ta xác định đợc các thông số sau:
75,31
75,31
∗ Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc của đĩa xích:
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
18
Trang 19ứng suất tiếp xúc σH trên mặt răng đĩa xích phải nghiệm điều kiện:
σH = 0,47 ( )
d
vd d t r
k A
E F K F k
2
1.2
E E
E E
+ - Mô đun đàn hồi , với E1, E2 lần lợt là mô đun đàn hồi của vật liệu con lăn và răng đĩa xích, lấy E = 2,1 105 Mpa;
A - Diện tích chiếu của bản lề, mm2, theo bảng 5 12 - tr 87 - TTTKHDĐCK tập 1, ta có: A = 262 (mm2);
Thay các số liệu trên vào công thức (II -30), ta tính đợc:
- ứng suất tiếp xúc σH trên mặt răng đĩa xích 1:
σH1 = 0,47 ( )
1.262
.1,2.77,41.02,2811468,
10.1,2.19,11.02,281122,
= 330,97 (Mpa)
Nh vậy: σH1 = 483,04 MPa < [σH] = 600 MPa ; σH2 = 330,97 MPa < [σH] = 600 MPa;
Ta có thể dùng vật liệu chế tạo đĩa xích là gang xám CЧ 24 -44, phơng pháp nhiệt luyện
là tôi, ram (do đĩa bị động có số răng lớn z2 = 84 > 50 và vận tốc xích v = 1,27 m/s < 3 m/s) đạt độ rắn là HB = 350 sẽ đảm bảo đợc độ bền tiếp xúc cho răng của hai đĩa xích
f Xác định các lực tác dụng lên đĩa xích
Lực căng trên bánh xích chủ động F1 và trên bánh xích bị động F2:
F1 = Ft + F2 ; F2 = F0 + Fv (II -32)
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
19
Trang 20Trong tính toán thực tế, ta có thể bỏ qua lực F0 và Fv nên F1 = Ft vì vậy lực tác dụng lên trục đợc xác định theo công thức:
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
20
Trang 21Đờng kính vòng chia của đĩa xích Chủ động: d1 = 213 mm
b- tính toán thiết kế bộ truyền trong
II III Thiết kế bộ truyền bánh trụ răng nghiêng
II III 1 Chọn vật liệu chế tạo bánh răng
Do không có yêu cầu đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế, ở
đây ta chọn vật liệu nh sau:
II III 2 Xác định ứng suất cho phép
- ứng suất tiếp xúc cho phép [σH] và ứng suất uốn cho phép [σF] đợc xác định theo công thức sau:
σ
ZR .Zv KxH KHL (II - 34)
σ
YR Ys KxF KFC KFL (II - 35)Trong đó:
ZR - Hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc;
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
21
Trang 22K
lim 0
σ
(II - 35a)Trong đó:
Thay các kết quả trên vào các công thức, ta có:
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
22
Trang 23NFO - Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn;
NFO = 4 106 đối với tất cả các loại thép;
NHE , NFE - Số chu kỳ thay đổi ứng suất tơng đơng Khi bộ truyền chịu tải trọng thay đổi nhiều bậc:
NHE = 60.c ∑ (T i/Tmax)3n t i (II - 39)
NFE2=60cnIII ∑ ti ∑ (T i/Tmax)6n t i/ ∑ ti
Trong đó:
c - Số lần ăn khớp trong một vòng quay của bánh răng;
ni - Số vòng quay của bánh răng trong một phút;
Ti - Mô men xoắn ở chế độ thứ i;
Tmax - Mô men xoắn lớn nhất tác dụng lên bánh răng đang xét;
ti - Tổng số giờ làm việc của bánh răng.
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
23
Trang 24= 272235225
NFE2 = 60 1 114,7 24000.[ (1)6.0,5+ (0,6)6 0,5 ]
= 86437039
Nh vậy: NHE1 > NHO1 , NHE2 > NHO2 ;
NFE1 > NFO! , NFE2 > NFO2
[ σF1]max = 0,8 580 = 464 Mpa;
[ σF2]max = 0,8 450 = 360 Mpa.
II II 3 Tính toán các thông số của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
a Xác định sơ bộ khoảng cách trục: theo công thức (6.15a) ta có:
H
u
K T
(II – 43) Trong đó:
Ka = 43 - Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng
T2 – Mô men xoắn trên bánh răng chủ động, T2 = 98341,87Nmm;
[σH] – ứng suất tiếp xúc cho phép, [σH] = 495,46Mpa;
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
24
Trang 25KHβ - Hệ số kể đến sự phân bố không đều tảI trong trên chiều rộng vành răng khi tính về tiếp xúc Trị số của KHβ tra trong bảng 6.7 tùy thuộc vào vị trí của bánh răng đối với các ổ và hệ số của ψbd xác định theo công thức:
ψbd= 0,53 ψba(u+1)=0,53.03.(3,2+1)=0,67 Tra bảng 6.7 ta đợc: KHβ=1,02 thay vào biểu thức trên ta có:
aw = 43(3,2+1).3
2.0,346,496.2,3
02,1.87,98341
=117,83 mm
Ta lấy aw =118mm
b Xác định thông số ăn khớp
Xác định môđun: m=(0,01I0,02)aw=(0,01I0,02)118=1,18I2,36
Chọn môđun pháp tuyến mn=2 theo bảng 6.8
Chọn sơ bộ β=100do đó cosβ=0,9848 Vậy ta có số răng bánh nhỏ là:
Z1=
)1(
cos2
+
u
=27,67Chọn Z1=27 răng Khi đó Z2=uZ1= 3,2.27=86,4 lấy Z2=86 từ đó ta có:
Zt=Z1 + Z2= 27 + 86= 113
Ta tính lại góc β: cosβ=mZt/(2aw)=0,96 suy ra β=150 thỏa mãn β nằm trong khoảng(80I200).
c Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Theo (6.3) ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc là:
σH= ZMZH Zε ( 1)/( )
2 1 2
Với αt= αtw= arctg( tgα / cosβ)= arctg( tg20o/ cos15o)=20,76=20o
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
25
Trang 26Vậy tgβb= cos20otg15o=0,25 suy ra βb=14o
Vậy ZH= 2.cos14o/sin2.20o =1,71
với εα- hệ số trùng khớp ngang, đợc tính theo công thức:
εα= [1,88-3,2(1/27+1/86)].cos15o= 1,67 thay vào biểu thức trên ta có:
Zε=
67,1
1
=0,77
Đờng kính vòng lăn bánh nhỏ dw1
dw1= 2aw/(u+1)=2.118/(3,2+1)= 56,19mmTheo công thức 6.40 ta có:
KHv= 1+
K K
T v bHd H
w w H
α β 2
1
Theo( 6.39): KH = KHαKHβKHv=1,02.1,13.1,008= 1,16
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
26
Trang 27Trong đó KH – Hệ số tảI trọng khi tính về tiếp xúc.
Thay các giá trị vừa tìm vào (6.33) ta đợc:
19 ,
.2,3.4,35/)12,3(16,1.87,98341.277,0.71,1
=
[σH] = [σH] ZvZRKxH= 495,46.1.0,95.1= 470,69Mpa Trong đó v <5m/s ta chọn Zv=1 với cấp chính xác động học là 9, chọn cấp chính xác về tiếp xúc là 8, khi đó gia công đạt độ nhám Ra= 2,5…1,25Mm, do đó ZR= 0,95 ; với da< 700mm chọn KxH=1
Vậy σH< [σH] ta tiến hành kiểm nghiệm lại bằng cách tăng khoảng cách trục lên 150mm
Xác định môđun: m=(0,01I0,02)aw=(0,01I0,02)150=1,5I3
Chọn môđun pháp tuyến mn=2,5 theo bảng 6.8
Chọn sơ bộ β=100do đó cosβ=0,9848 Vậy ta có số răng bánh nhỏ là:
Z1=
)1(
cos2
+
u m
aw β
=28,14Chọn Z1=28răng Khi đó Z2=uZ1= 3,2.28=89,6 lấy Z2=89 từ đó ta có:
Zt=Z1 + Z2= 28 + 89= 117
Tỉ số truyền thực u=Z2/Z1=89/28= 3,18
Ta tính lại góc β: cosβ=mZt/(2aw)=0,975 suy ra β=120 thỏa mãn β nằm trong
khoảng(80I200).
d Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Theo (6.3) ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc là:
σH= ZMZH Zε ( 1)/( )
2 1 2
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
27
Trang 28Với αt= αtw= arctg( tgα / cosβ)= arctg( tg20o/ cos12o)=20,47=20o
Vậy tgβb= cos20otg12o=0,21 suy ra βb=12o
Vậy ZH= 2.cos12o/sin2.20o=1,73
với εα- hệ số trùng khớp ngang, đợc tính theo công thức:
εα= [1,88-3,2(1/28+1/89)].cos12o= 1,69 thay vào biểu thức trên ta có:
Zε=
69,1
1
=0,77
Đờng kính vòng lăn bánh nhỏ dw1
dw1= 2aw/(u+1)=2.150/(3,18+1)= 71,77mmTheo công thức 6.40 ta có:
KHv= 1+ T KH KH
w w
H b d v
α β 2
1
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
28
Trang 29Theo( 6.39): KH = KHαKHβKHv=1,02.1,13.1,02= 1,18Trong đó KH – Hệ số tảI trọng khi tính về tiếp xúc.
Thay các giá trị vừa tìm vào (6.33) ta đợc:
2
77,71.18,3.45/)118,3(18,1.87,98341.277,0.73,1
=
[σH] = [σH] ZvZRKxH= 495,46.1.0,95.1= 470,69Mpa Trong đó v <5m/s ta chọn Zv=1 với cấp chính xác động học là 9, chọn cấp chính xác về tiếp xúc là 8, khi đó gia công đạt độ nhám Ra= 2,5…1,25Mm, do đó ZR= 0,95 ; với da< 700mm chọn KxH=1
Vậy ta có: σH<[σH] với aw= 150mm
e Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
Điều kiện bền uốn đối với bánh răng nghiêng:
σF1 =
1
1
1
2
w w
F F
md b
Y Y Y K
Y
Y
σ
≤ [σF2] (II -58)Trong đó:
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
29
Trang 30KF α - Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời
ăn khớp, tra bảng 6.14 với v< 2,5 m/s và cấp chính xác là 9 ta có KF α= 1,37
KFv - Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp, tính theo công thức(tơng tự khi tính về tiếp xúc):
K K
v
δF - Hệ số kể đến ảnh hởng của sai số ăn khớp, theo bảng 6 15 - tr 107 -
TTTKHDĐCK tập 1, ta chọn δF = 0,006;
g0 - Hệ số kể đến ảnh hởng của sai lệch bớc răng, theo bảng 6 16 - tr 107 - TTTKHDĐCK tập 1, với câp chính xác 9, do mô đun bánh răng ứng với đến 3,55 mm, ta chọn g0 = 73;
150
= 4,09 Thay các kết quả trên vào công thức (II -44), ta tính đợc:
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6
Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết
30