Thiết kế máy cán ren bu lông

LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo phải có kiến thức cơ bản tương đối rộng, đồng thời

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG

Người hướng dẫn: PGS.TS ĐINH MINH DIỆM Sinh viên thực hiện: ĐOÀN HUỆ NHƠN

Số thẻ sinh viên: 101130115

Lớp: 13C1B

Đà Nẵng, 06/2019

DUT.LRCC

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo phải có kiến thức cơ bản tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thế thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng

Cơ khí chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước Nhiệm vụ của Cơ khí chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của ngành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nước ta

Phát triển ngành Cơ khí chế tạo máy phải được tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu tư các trang bị hiện đại Việc phát triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trường đại học

Được sự đồng ý của Khoa Cơ khí và thầy hướng dẫn, em được nhận đề tài tốt

nghiệp “THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG”, sản phẩm là ren tiêu chuẩn với

độ bền cao

Sau một thời gian tìm hiểu và với sự hướng dẫn nhiệt tình của giáo viên duyệt, giáo viên hướng dẫn cùng các thầy cô trong khoa Cơ khí đến nay em đã hoàn thành được đề tài tốt nghiệp của mình Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong khoa cơ khí và sự đóng góp ý kiến của các bạn để em được hoàn thiện hơn

Cảm ơn các thầy cô trong khoa Cơ Khí- Trường Đại học Bách Khoa- ĐHĐN đã giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp.!

Đà Nẵng, ngày 01 tháng 06 năm 2019

Sinh viên thực hiện

ĐOÀN HUỆ NHƠN

DUT.LRCC

LỜI CẢM ƠN

Năm cuối đối với mỗi sinh viên là cột mốc quan trọng, là thời gian để củng cố, vận dụng kiến thức đã học vào thực tế sản xuất Nhà trường nói chung và Khoa Cơ khí nói riêng đã tạo điều kiện thuận lợi cho sinh viên tiếp cận với công việc thực tế liên quan đến ngành học để thích ứng với điều kiện làm việc sau khi ra trường, bố trí thời gian để sinh viên cố thể thực hiện đồ án tốt nghiệp Cùng với đó là sự giúp đỡ tận tình

từ quý Thầy hướng dẫn, em đã học tập, được nghiên cứu và nắm bắt được nhiều kinh nghiệm thực tế thông qua việc làm đồ án tốt nghiệp, qua đó em đã thực hiện thành

công đề tài “Thiết kế máy cán ren bu lông”

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Đinh Minh Diệm, thầy giáo duyệt ThS Hoàng Minh Công cùng quý thầy cô giáo trong Khoa Cơ khí- Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN đã hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ tận tình và

đôn đốc em hoàn thành đồ án một cách tốt nhất có thể

Em xin chân thành cám ơn !

DUT.LRCC

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHU CẦU SẢN XUẤT, CÔNG NGHỆ

VÀ THIẾT BỊ CÁN REN BU LÔNG 1

1.1 Nhu cầu sản xuất 1

1.2 Công nghệ cán ren: 3

1.3 Phân loại máy cán ren: 3

1.3.1.Cán ren bằng bàn phẳng: 3

1.3.2 Cán ren bằng con lăn: 4

1.3.3 Cán ren bằng bàn cán hình vòng cung: 5

CHƯƠNG 2: CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 6

2.1 Lựa chọn loại đầu cán: 6

2.1.1 Phương pháp cán ren bằng bàn ren: 6

2.1.2 Phương án cán ren bằng bàn cán hình vòng cung: 6

2.1.3 Phương án cán ren bằng 2 con lăn: 6

2.1.4 Cán ren bằng bộ 3 con lăn cán: 7

2.2 Lựa chọn sơ đồ động của máy: 7

2.2.1 Phương án 1: 8

2.2.2 Phương án 2: 9

2.2.3 Phương án 3: 10

PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁYLỖI! THẺ ĐÁNH DẤU KHÔNG ĐƯỢC XÁC ĐỊNH CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY 12

3.1 Sơ đồ động học của máy: 12

3.2 Xác định kích thước, kết cấu lô cán ren: 12

3.2.1 Kích thước cơ bản của bu lông: 12

3.2.2 Kích thước lô cán ren: 13

3.3 Tính toán lực cán: 15

3.4 Xác định tốc độ quay trục cán, lượng chạy dao hướng kính: 16

3.4.1 Tốc độ cán: 16

3.4.2 Lượng chạy dao hướng kính: 16

3.5 Xác định công suất dẫn động máy, chọn động cơ điện: 16

3.5.1 Xác định công suất dẫn động máy: 17

3.5.2 Chọn động cơ điện: 19

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 20

4.1 Phân phối tỷ số truyền: 20

4.2 Thiết kế bộ truyền đai :… …… 20

4.2.1 Chọn loại đai: 20

4.2.2 Tính các thông số bộ truyền đai: 20

4.2.3 Tính lực tác dụng lên bộ truyền đai: 22

4.3 Thiết kế hộp giảm tốc: 23

DUT.LRCC

4.3.1 Thiết kế bộ truyền bánh lăng cấp nhanh: 23

4.3.2 Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm: 28

4.3.3 Tính toán thiết kế trục: 32

4.3.4 Tính then: 46

4.3.5 Thiết kế gối đỡ trục: 48

4.3.6 Tính chọn khớp nối trục: 50

4.4 Thiết kế bộ truyền bánh răng phân lực: 52

4.4.1 Chọn tỷ số truyền: 52

4.4.2 Tính các thông số bộ truyền: 52

4.4.3 Tính lực tác dụng lên trục: 54

4.5 Thiết kế trục và then ở bộ truyền bánh răng phân lực: 55

4.5.1 Trục: 55

4.5.2 Chọn then: 59

4.6 Thiết kế gối đỡ trục ở trục cán và bộ bánh răng phân lực: 60

4.6.1 Chọn vật liệu lót ổ: 60

4.6.2 Cấu tạo ổ trượt: 61

4.6.3 Tính thông số ổ trượt: 61

4.6.4 Tính kiểm nghiệm ổ: 62

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CƠ CẤU CHẠY DAO 63

5.1 Thiết kế cơ cấu cam: 63

5.2 Thiết kế bộ truyền trục vít-bánh vít: 64

5.2.1 Phân phối tỉ số truyền cho xích chạy dao: 64

5.2.2 Tính các thông số bộ truyền: 65

5.2.3 Lực tác dụng lên trục: 67

5.3 Thiết kế bộ truyền bánh răng: 68

5.3.1 Các thông số ban đầu: 68

5.3.2 Tính các thông số bộ truyền: 68

5.3.3 Tính lực tác dụng lên trục: 71

5.4 Thiết kế trục và gối đỡ cho trục vít: 71

5.4.1 Thiết kế trục gắn trục vít: 71

5.4.2 Thiết kế gối đỡ trục: 76

5.5 Thiết kế ly hợp: 77

CHƯƠNG 6: HƯỚNG DẪN LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG MÁY 80

6.1 Hướng dẫn lắp đặt máy: 80

6.2 Vận hành máy: 80

6.3 Bảo dưỡng máy: 80

6.3.1.Bảo dưỡng hàng ngày: 81

6.3.2 Bảo dưỡng hàng tháng: 81

6.3.3 Bảo dưỡng nữa năm một lần: 81

6.3.4 Bảo dưỡng một năm một lần: 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

DUT.LRCC

PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHU CẦU SẢN XUẤT, CÔNG NGHỆ

VÀ THIẾT BỊ CÁN REN BU LÔNG 1.1 Nhu cầu sản xuất

Trong sự phát triển của các lĩnh vực cơ khí như: Chế tạo máy, chế tạo ô tô, điện lực, xây dựng, đóng tàu, điện tử , thì nhu cầu về sử dụng bu lông để lắp ghép ngày một tăng; nhằm liên kết các chi tiết khác nhau thành một khối

Do đó đòi hỏi phải tìm ra các biện pháp gia công ren bu lông năng suất cao, chất lượng ren tốt, nhằm tạo ra thành phẩm phục vụ cho nhu cầu lắp ráp của các chi tiết lại với nhau Nhu cầu về bu lông cũng hết sức đa dạng:

-Trong ngành chế tạo máy: Bu lông được sử dụng trong các mối ghép thân máy với đế các máy cắt kim loại, vỏ máy ghép với thân máy, liên kết các cụm máy với nhau,

-Trong ngành cơ khí ô tô: Việc sử dụng bu lông không thể thiếu được, các bu lông được dùng lắp ghép các chi tiết như ghế ngồi với sàn xe, các ga răng với trục, -Trong ngành điện: Lắp ghép các thép thanh lại với nhau, lắp ghép cột điện cao thế với các chân trụ ở đất, các cột đèn điện, …

-Trong xây dựng: Bu lông này được sử dụng lắp ghép các cụm trong máy cắt thép, máy trộn bê tông, các cầu, giàn mái các nhà xưởng…

-Trong ngành đường sắt: Được ứng dụng để lắp ghép ở các đường ray, đầu máy, toa xe lửa, …

Hình 1.1-Mối ghép dùng bu lông

DUT.LRCC

- Với nhu cầu sử dụng hiện tại của bu lông, cần thiết phải có các máy móc, thiết

bị để gia công các loại bu lông phục vụ các ngành công nghiệp, và đặc biệt trong lĩnh vực cơ khí

Bảng 1.1- Đường kính danh nghĩa và bước ren hệ mét

Đường kính (mm) Bước ren (mm) Đường kính (mm) Bước ren (mm)

1.2 Công nghệ cán ren:

Cán ren (lăn ép ren) là phương pháp gia công ren không có phoi Phôi được đặt giữa dụng cụ lăn ép (bàn lăn hoặc con lăn) dưới tác dụng của áp lực trên bề mặt chi tiết gia công hình thành các vết lăn ép của dụng cụ Theo kết cấu của dụng cụ để lăn ép ren

có thể phân ra hai loại là bàn lăn và con lăn Lăn ép ren có thể gia công ren ngoài cũng như ren trong, ren một đầu mối và ren nhiều đầu mối Lăn ép ren là một trong những phương pháp chế tạp ren năng suất cao và kinh tế nên được sử dụng rộng rãi trong dạng sản xuất hàng loạt và hàng khối

Lăn ép ren dựa vào quá trình biến dạng dẻo của vật liệu để hình thành ren nên nâng cao được độ bền và độ nhẵn bề mặt của ren Ngoài ra so với cắt ren, lăn ép ren còn có ưu điểm là giá thành hạ, hao mòn dụng cụ ít, tiết kiệm vật liệu

Tuy nhiên, yếu tố hạn chế của cán ren là hạn chế phạm vi sử dụng của phương pháp lăn ép ren là độ cứng của vật liệu, hình dạng và kích thước của chi tiết Khuyết điểm nữa là hình thành độ elip trên đường trung bình của ren, gây sai khác so với thiết

Bàn cán ren phẳng có thể tạo ren có độ chính xác cấp 6 Bộ phần cơ bản quyết định quá trình tạo hình ren khi cán là phần tạo hình trên bàn cán

Hình 2.1- Bàn cán ren phẳng

DUT.LRCC

1.3.2 Cán ren bằng con lăn:

Cán ren được tiến hành trên máy bằng một bộ trục cán gồm 2 hoặc 3 trục cán Đường tâm của trục cán có thể song song với đường tâm phôi hoặc không song song, phôi quay tự do

Số đầu mối ren dao động từ 2-52, số đầu mối ren lớn hơn phụ thuộc vào đường kính ren lớn và bước ren nhỏ hơn

Người ta thường chế tạo trục cán ren theo 2 cấp chính xác là chính xác thường và chính xác cao

Trục cán cấp chính xác cao đảm bảo tạo ra ren có dung sai không thấp hơn 4h Trục cán cấp chính xác thường tạo ra ren có dung sai không thấp hơn 6h

Bảng 2.1-Miền dung sai ren

Dung sai bu lông

Dung sai đai ốc

4h 4H;5H

6h;6g*;6e;6d 5H;6H;6H*;6G

8h;8g*

7H*;7G

Hình 2.2-Con lăn cán ren

DUT.LRCC

DUT.LRCC

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY CÁN REN

2.1 Lựa chọn phương pháp cán ren bằng tay:

2.1.1 Phương pháp cán ren bằng bàn ren:

-Nguyên lý làm việc: Là tạo ren trên chi tiết hình trụ nhờ chuyển động tịnh tiến

và áp lực của bàn ren tác dụng lên chi tiết để tạo ren

-Ưu điểm: Khả năng tự động hóa cao, thời gian hình thành ren nhanh

-Nhược điểm: Đối tượng sản phẩm không nhiều thường dùng cho các chi tiết ren

ngắn, máy khá cồng kềnh, làm việc ồn, dễ gây kẹt, hỏng hóc

2.1.2 Phương án cán ren bằng bàn cán hình vòng cung:

-Nguyên lý làm việc: Phương án này là bàn cán ren được quay quanh trục, có

khoảng cách với cánh mảnh dài hình quạt không đổi Chi tiết được lăn và hình thành ren giữa đầu cán và bàn cán hình vòng cung nhờ chuyển động quay của đầu cán Trục quay có thể là trục chính của máy tiện ren vít vạn năng, máy khoan

-Ưu điểm: Dễ dàng lắp với các máy công cụ thông thường Chi tiết được tạo ren

hình thành nhanh chóng

-Nhược điểm: Phạm vi kích thước chi tiết hạn chế Ren kẹp chặt đường kính tối

đa 10mm Dễ hỏng góc, kẹt gây nguy hiểm cho người sử dụng

2.1.3 Phương án cán ren bằng 2 con lăn:

-Nguyên lý làm việc: Chi tiết được lăn giữa 2 con lăn quay cùng chiều, chi tiết và

con lăn có tâm song song hoặc chéo nhau Một con lăn chuyển động theo chiều hướng kính để tạo hình bề mặt

Hình 3.1-Cán ren bằng 2 con lăn

-Ưu điểm: Có thể gia công ren trên chi tiết lớn (tùy thuộc công suất máy và vật

liệu làm con lăn cán) Ren có chiều dài lớn, làm việc ổn định, an toàn

DUT.LRCC

-Nhược điểm: Máy sử dụng chế độ bán tự động, giá thành khá cao để chế tạo

máy, con lăn cán Dễ gây ra sai số hình học của ren

2.1.4 Cán ren bằng bộ 3 con lăn cán:

Hình 3.2-Cán ren bằng 3 con lăn

-Nguyên lý làm việc: Gồm bộ 3 con lăn cán quay với nhau, bố trí như sơ đồ trên

Khi máy làm việc thì chi tiết được đặt giữa 3 con lăn, các con lăn quay và cùng tịnh tiến về tâm máy để tạo áp lực lên chi tiết, gây biến dạng để tạo nên ren

-Ưu điểm: Gia công cho độ chính xác cao Áp lực phân bố đều trên chi tiết nên ít

gây ra sai số hình học

-Nhược: Yêu cầu về chuyển động cao, giá thành lớn, máy phức tạp

Dựa vào các ựu nhược điểm trên em chọn phương án cán ren bằng 2 con lăn cho phương án thiết kế máy của mình

2.2 Lựa chọn sơ đồ truyền động cho máy:

Để chọn được hệ thống truyền động phù hợp chúng ta phải dựa vào công nghệ của máy đó, từ đó đưa ra các phương án đáp ứng nhu cầu của công nghệ này Để chọn được phương án tốt nhất thì cần xét ở mặt kinh tế và kỹ thuật Như năng suất, độ tin

cậy, sử dụng dễ, an toàn trong bảo dưỡng, kích thước nhỏ gọn…

DUT.LRCC

2.2.1 Phương án 1:

Hình 3.3-Phương án 1

1-Động cơ; 2-Bộ truyền đai; 3-Hộp giảm tốc; 4-Bộ bánh răng phân lực;

5-Piston xylanh thủy lực; 6-Con lăn cán; 7-Tấm nâng phôi

-Nguyên lý hoạt động:

Máy được truyền từ động cơ sang bộ truyền đai rồi đến hộp giảm tốc, sau đó 1 đường truyền đến con lăn cán thứ nhất, đường truyền còn lại qua bộ bánh răng phân lực rồi đến con lăn cán thứ 2 Hai con lăn quay cùng chiều, và con lăn thứ 2 di chuyển tịnh tiến vào để tiến hành cán ren nhờ hệ thống piston xylanh Sau khi đã đạt được kích thước cán thì piston xylanh lùi về mang con lăn cán thứ 2 lùi về theo

-Ưu điểm:

+Kết cấu đơn giản, dễ lắp ráp, chế tạo

+Năng suất máy cao

+Chuyển động chạy dao êm

+Dễ đảo chiều khi quá tải

Máy được truyền động từ động cơ đến bộ truyền đai sau đố qua hộp giảm tốc Từ

đó được truyền đến hộp phân lực, chia ra 2 đường truyền động cho 2 con lăn cán nhờ 2 trục cac đăng Con lăn cán được gắn với cơ cấu piston xylanh nên khi piston xylanh duỗi ra sẽ tiến hành cán Sau khi cán được đủ chiều sâu thì lùi về Phôi được đưa vào ở chỗ tấm nâng phôi

8

DUT.LRCC

-Ưu điểm:

+Máy chạy êm, làm việc liên tục, dừng lại khi ta ngắt ly hợp

+Ít gây ra tiếng ồn, độ bền cao

+Chi tiết dễ chế tạo

+Năng suất cao, phù hợp cho sản xuất hàng loạt

Sơ đồ động học toàn máy:

DUT.LRCC

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY CÁN REN

3.1 Sơ đồ động học của máy:

Hình 4.1-Sơ đồ động học của máy

3.2 Xác định kích thước, kết cấu lô cán ren ren:

3.2.1 Kích thước cơ bản của bu lông:

1 0, 007 1, 362

H

DUT.LRCC

Đường kính chân ren:

d1 = −d 2, 7063=20−2, 7063=17, 3

(mm) Đường kính phôi:

d1 = −d 2, 7063=22−2, 7063=19, 3 (mm) Đường kính phôi :

D : Đường kính trung bình bu lông

- Đường kính ngoài lô cán ren:

- Đường kính chân ren:

b/ Đối với sản phẩm bu lông M20x2,5:

- Đường kính trung bình lô cán ren:

2

tb

D =i d = = (mm) -Đường kính ngoài lô cán ren:

- Chiều dài lô cán ren: B = 64 (mm)

- Đường kính lỗ mayơ: d = 45 (mm)

c/ Đối với sản phẩm bu lông M22x2,5:

- Đường kính trung bình lô cán ren :

- Đường kính chân ren:

DUT.LRCC

3.3 Tính toán lực cán:

a/ Lực hướng kính:

3

1 1

242,5

l K p

1000 1000.50

107 ng 3,14.148, 4

V n

3.5.1 Xác định công suất dẫn động máy:

P P

Trong đó: P T lực tiếp tuyến (N)

ng

b/ Momem ma sát trên cổ trục cán :

Hình 3.3 Sơ đồ lực tác dụng lên lô cán ren ren

+Tính sơ bộ l l1, 2 : theo tài liệu [5]

l1 : Khoảng cách giữa gối đỡ trục và điểm đặt lực cán

e/ Công suất trên trục cán: N =N1+N2

*Công suất khi cán: (tính ở cụm cán)



 = = = (rad/s)

10,15(372530 14186 38672 11176) 4, 43

10

DUT.LRCC

*Công suất chạy dao quy về trục cán:

2

2

.1000

d s

(kW) Vậy công suất trên trục cán :

đc

N N



 = = = (kW) Chọn loại động cơ điện AO2-51-6 có thông số công suất N = 5,5 (kW),

đc

 = 970 vòng/ phút tra bảng 2P [5]

DUT.LRCC

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN CỦA MÁY CÁN REN

4.1 Phân phối tỷ số truyền: Xem hình sơ đồ động

*Tỷ số truyền động chung của máy:

3

9709,1107

đc

n i n

Từ đó ta phân phối được tỷ số như sau: i đai =1,52;i brn =2, 73;i brc =2, 2

4.2 Thiết kế bộ truyền đai thang:

- Loại đai hình thang, bề mặt làm việc của nó là hai mặt bên, do đó tự tiếp xúc với mặt bên rãnh của bánh đai lớn, nhờ đó hệ số ma sát lớn, nên kéo được tải lớn

4.2.1 Chọn loại đai:

Giả thuyết vận tốc đai v > 5 (m/s), có thể dùng được các loại đai Б theo

bảng 5-13 [6]

4.2.2 Tính các thông số bộ truyền đai:

+ Kích thước tiết diện đai a x h = 17 x 10,5 (mm) theo bảng (5-11) [5]

DUT.LRCC

n i

n

= =970 1, 6

605 = , ta thấy tỷ số truyền lệch ít so với yêu cầu

+Chọn sơ bộ khoảng cách trục A theo công thức (5-19) [5]

1000.

3 [ p] t . v.

N Z

+Chiều rộng bánh đai (công thức 5-23) [5]

4.2.3 Tính lực tác dụng lên bộ truyền đai:

+Lực căng ban đầu S0:

+Lực tác dụng lên trục:

1 0

4.3 Thiết kế hộp giảm tốc:

4.3.1 Thiết kế bộ truyền bánh lăng cấp nhanh:

+Thông số ban đầu:

Tỷ số truyền: i n =2, 73;i c =2, 2

a/ Chọn vật liệu chế tạo bánh răng:

giả thuyết đường kính phôi từ 300500 (mm)

b/ Định ứng suất cho phép:

+ Số chu kỳ làm việc của bánh lớn :

6 5.300.2.6.60.212,8 230.10 2

Giả sử lấy thời gian làm việc 5 năm, năm làm việc 300 ngày, 1 ngày làm việc 2

ca, mỗi ca 6 giờ

N =T n ; Trong đó: T: Thời gian làm việc

Vì N N1, 2 đều lớn hơn hệ số chu kỳ cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc và đường cong mỏi uốn ( bảng 3-9 ) TKCTM do đó khi tính ứng suất cho phép bánh nhỏ và bánh lớn lấy ' "

Trong đó:

1

[ ] Notx : Ứng suất tiếp xúc cho phép (N mm/ 2)

Khi bánh răng làm việc lâu dài, phụ thuộc độ cứng HB lấy theo bảng (3-9) [5],

Để ứng suất uốn cho phép, lấy hệ số an toàn n = 1,5 (vì thép thường hóa) và hệ

số tập trung ứng suất ở chân răng k =1,8

+ Giới hạn mỏi của thép C45 là :

e/ Tính khoảng cách trục A:

'

(1,15 1,35)

 =  ; Lấy  =1,25 'Theo bảng (3-10)/45 Khoảng các trục A:

26

1, 05.10 3

  : Ứng suất tiếp xúc bánh lớn,tx   =416 tx (N/mm2)

1, 05.10 1,3.5, 083



 , với cấp chính xác 9 và vận tốc vòng v < 3 (m/s)

DUT.LRCC

tra bảng (3-14) [5]

Do đó hệ số tải trọng K = 1,2.1 = 1,2

Vì trị số K không chênh lệch nhiều nên không cần tính lại khoảng cách trục A,

h/ Xác định modun, số răng, chiều rộng bánh răng và góc nghiêng của răng:

Modun được chọn theo khoảng cách trục A và đối với bánh răng trụ thì :

(0, 01 0, 02) (1, 5 3)

n

+ Ta lấy m n =2,5(mm) chọn theo bảng (3-1) [5]

+ Chọn sơ bộ góc nghiêng  =10 , cos0  =0,985

+ Số răng của bánh răng nhỏ:

1 2 .cos 2.150.0,985 32

.( 1) 2,5.(2, 73 1)

n

A Z

n

m B



i/ Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng:

+ Tính số răng tương đương của bánh nhỏ :

32

33 cos (cos 7 24 ')

tđ

Z Z



DUT.LRCC

+ Tính số răng tương đương của bánh lớn :

2

87

88 cos (cos 7 24 ')

tđ

Z Z

0, 515

u u

y y

2,5.32

80, 73 cos 0,991

n

m Z d



2 2

2,5.87

219, 48 cos 0,991

n

m Z d

+Lực dọc trục: P

a

0 '

n r

N M

4.3.2 Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm:

+ Thông số ban đầu:

(Phôi rèn, đường kính nhỏ hơn 300(mm), tra bảng 3-8)

3 3

A n v

+Số răng bánh nhỏ:

3

31.( 1) 4.(2, 2 1)

A Z

i/ Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng:

Tra theo bảng 3-18 [5], ta có được:

+Khoảng cách trục A= 198 (mm) +Chiều rộng bánh răng B1=45mm,B2 =40mm.

x M P

a/ Tính sơ bộ đường kính trục:

Đường kính trục tính theo công thức:

Để chuẩn bị cho bước tính gần đúng trục tiếp theo trong 3 trị số đường kính trên

ta chọn d =II 35 (mm) ở ngõng trục để chọn loại ổ bi đỡ cỡ trung tra bảng 14P ta có chiều rộng ổ lăn là B =ol 21 (mm)

b/ Tính gần đúng trục:

Vẽ sơ đồ tính khoảng cách trong hộp giảm tốc:

Hình 4.1-Sơ đồ hộp giảm tốc

DUT.LRCC

*Để tính các chiều dài a,b,c,l ta tính theo hình 7-9, bảng 7-1 [5]

+l Khoảng cách từ điểm đặt lực của bánh đai tác dụng lên trục đến gối đỡ trục