Đồ án chi tiết máy thiết kế hộp giảm tốc

[3].Cơ sở thiết kế máy; tác giả Nguyễn Hữu Lộc.Phần 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN I/CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN: 1.Xác định công suất cần thiết của động cơ: Công suất yêu cầu đặt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ

T.p Hồ Chí Minh

Thời hạn làm việc: 6 năm.

Hệ số làm việc ngày: Kngày = 0,3

Hệ số làm việc năm: Knăm = 0,6

 Tài liệu tham khảo:

[1].Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1; tác giả Trịnh Chất- Lê Văn Uyển [2].Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 2; tác giả Trịnh Chất- Lê Văn Uyển [3].Cơ sở thiết kế máy; tác giả Nguyễn Hữu Lộc.

Phần 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN

I/CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN:

1.Xác định công suất cần thiết của động cơ:

Công suất yêu cầu đặt lên trục động cơ xác định theo công thức:

Trong đó :

Công suất của bộ phận công tác Pct:

Số vòng quay trên trục công tác nct :

Theo công thức (2.16) ta có

(vg/ph)Moment tải

Moment tải trung bình :

Theo đề bài thì :

: hiệu suất của khớp

: hiệu suất bộ truyền trục vít

: hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ để hở

:hiệu suất một cặp ổ lăn

Tra bảng (2.3), ta được các hiệu suất :

vậy 0.69

Công suất yêu cầu đặt lên trục động cơ là :

(kW)

2 Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ điện:

Số vòng quay trên trục công tác nct :

Theo công thức (2.16) ta có:

Tỷ số truyền toàn bộ của hệ thống dẫn động

Trong đó :

utv là tỉ số truyền của truyền động trục vít hộp giảm tốc 1 cấp

ubrh là tỉ số truyền của truyền động bánh răng trụ để hở

Theo bảng 2.4

utv= 30

ubrh= 5

Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ nsb

Theo công thức (2.18) ,ta có

(vg/ph)

Số vòng quay đồng bộ

(vg/ph) Trong đó :

f : tần số của dòng điện xoay chiều ( thường sử dụng f = 50 Hz )

Đường kính trục động cơ : ddc = 42 mm (tra bảng 1.7)

Kiểm tra động cơ đã chọn :

Theo điều kiện 2.6 : (thỏa)

Theo điều kiện 2.19 : (thỏa)

II) PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN:

1. Phân bố tỷ số truyền

Tỷ số truyền chung của hệ dẫn động được xác định theo công thức (3.23)

Theo công thức (3.24) ta có

Ta chọn ubrh= 5

Chọn =35

2. Xác định công suất, momen, số vòng quay trên các trục.

a. Công suất trên các trục

Trên trục công tác ( trục IV)

PIV = Pct= 3,26 (kW)

Trên trục III

Trên trục II

Trên trục I ( trên trục động cơ )

b. Moment xoắn trên các trục

Trục I

(N.mm) Trục II

(N.mm) Trục III

(N.mm)Trục IV

(N.mm)

- BẢNG CÁC THÔNG SỐ:

Trục Thông số

Tính sơ bộ vận tốc trượt: Theo công thức 7.1[1]

Tra bảng: 7.2 Ta chọn vật liệu làm bánh vít là đồng thanh không thiếc và đồng thau Cụ

thể là dùng đồng thanh nhôm sắt БpA Ж 9-4 đúc bằng khuôn li tâm Vì tải trọng là

trung bình →chọn vật liệu làm trục vít là thép C45,tôi bề mặt đạt độ rắn HRC=45 Bề mặtren được mài,đánh bóng

Tra bảng 7.1[1] ta được:

Ứng suất tiếp xúc cho phép

Dùng nội suy ta được :

2.Xác định ứng suất cho phép:

Bộ truyền làm việc một chiều:

ti : tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét

T2: momen xoắn trục bánh vit

Trong đó: L = 6 năm ( số năm làm việc)

ti : tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét

T2: momen xoắn trục bánh vit

Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải :

Ứng suất uốn cho phép khi quá tải :

4.Tính toán thiết kế bộ truyền:

a.Tính toán thiết kế

Môdun của trục vít là công thức 7.17[1]:

Chọn m = 6.3 theo tiêu chuẩn

Tính chính xác lại

Chọn

Hệ số dịch chỉnh:

Thỏa mãn điều kiện dịch chỉnh - 0,7<X<1,7

b Kiểm nghiệm răng bánh vít về độ bền tiếp xúc:

Ðiều kiên về độ bền tiếp xúc được thỏa mãn

Vậy không cần chọn lại vật liệu

Hiệu suất bộ truyền trục vít ( công thức 7.22[1]):

theo nội suy

c.Kiểm nghiệm rãng bánh vít về độ bền uốn:

Trong đó:

Tra bảng 7.8[1] thu được

Vậy ứng suất sinh ra là:

Ðiều kiên về độ bền uốn được thỏa mãn

Mô men xoắn trên trục bánh vít 391191 Nmm

Thông số hình học

Đường kính vòng chia trục vít 63 mmĐường kính vòng chia bánh vít 220.5 mmĐường kính vòng đỉnh trục vít 75.6 mmĐường kính vòng đỉnh bánh vít 229.6 mm

Đường kính vòng đáy trục vít 47.88 mmĐường kính vòng đáy bánh vít 201.85 mmĐường kính ngoài bánh vít 242.2 mmChiều dài phần cắt ren trục vít 56.7 mm

a.Xác định ứng suất cho phép :

Theo bảng 6.2 [1] đối với thép 40 tôi cải thiện :

Giới hạn mỏi tiếp xúc :

Hệ số an toàn tiếp xúc :

SH = 1.1Giới hạn bền uốn :

Hệ số an toàn uốn :

SF = 1,75

b.Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc :

d.Ứng suất quá tải cho phép :

Theo CT6.31 [1] :

Số răng bánh nhỏ :

với cấp chính xác động học là 9,chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 9, khi đó cần gia công đạt độ nhám Ra = 1,25 0,63

do đó ZR = 1

Với da< 700 mm ; KxH = 1

Do đó theo CT6.1 và CT6.1a [TL1] :

MPa

thỏa mãn điều kiện bền

4.Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn :

Với bánh răng thẳng :

Số răng tương đương :

Theo bảng 6.18 [1] dùng nội suy ta được :

5.Kiểm nghiệm răng về quá tải :

Theo CT6.48 [TL1] : với

MPa < MPa Theo CT6.49 [TL1] :

MPa < MPa MPa < MPathỏa mãn điều kiện quá tải

6 Các thông số kích thước bộ truyền

mm

mm Đường kính vòng lăn

Đường kính đỉnh răng

mm mm

Đường kính đáy răng

mm mm

7.Tính các lực trong bộ truyền bánh răng.

PHẦN IV THIẾT KẾ TRỤC

1 Chọn vật liệu

Chọn vật liệu chế tạo trục là thép C40XH tôi có HRC 50 (bảng 6.1[1] ) có

Ứng suất xoắn cho phép

2 Xác định sơ bộ đường kính trục

Đường kính trục động cơ: tra bảng phụ lục 1.7[1]

Trục I (trục trục vít) : Vì trục I nối với động cơ qua khớp nối nên đường kính sơ bộ của

Tra bảng 10.2[1]

Với thì chiều rộng ổ lăn

3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực:

a.Trị số các khoảng cách

k1 = 10 (mm) : khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay

k2 = 8 (mm) : khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp

k3 = 10 (mm) : khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ

hn = 15 (mm) : chiều cao nắp ổ và đầu bu-lông