đồ án hộp giảm tốc bánh răng côn

TÍNH ĐỘNG HỌC

CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN

1.1.1 Xác định công suất yêu cầu trên trục động cơ điện

Công suất yêu cầu trên trục động cơ điện:

- P yc : công suất yêu cầu trên trục động cơ điện

- P lv : công suất trên trục bộ phận máy công tác

-  c : hiệu suất chung của toàn bộ hệ thống

1.1.1.1 Tính công suất trên trục máy công tác

Với F là lực kéo băng tải(N); v là vận tốc băng tải (m/s)

1.1.1.2 Xác định hiệu suất chung của toàn hệ thống

Hiệu suất của từng chi tiết trong hệ thống, như cặp ổ lăn và khớp nối, được ký hiệu là i, trong khi k đại diện cho số lượng chi tiết hoặc bộ truyền tương ứng, như bánh răng, đai và xích.

Do đó với hệ thống như đề ta có:

Với     ol ; ; ; k x br lần lượt là hiệu suất của một cặp ổ lăn, khớp nối, bộ truyền xích, bộ truyền bánh răng

1.1.1.3 Xác định công suất yêu cầu trên trục động cơ

Công suất yêu cầu trên trục động cơ:

1.1.2 Xác định tốc độ quay đồng bộ của động cơ

Tốc độ quay sơ bộ cần có: n sb n u lv sb

+ n sb : tốc độ quay sơ bộ động cơ cần có

+ n lv : tốc độ quay của trục máy công tác

+ u sb : tỉ số truyền sơ bộ của hệ thống

1.1.2.1 Xác định tốc độ quay của trục bộ phận công tác

1.1.2.2 Xác định sơ bộ tỉ số truyền của hệ thống

Ta có u sb �u sbi u u sbx sbbr

Tra bảng 2.4/21 Chọn: u sbx u sbbr

1.1.2.3 Xác định tốc độ quay sơ bộ động cơ

Ta chọn động cơ điện thỏa mãn: dc sb dc yc n n

Ta chọn động cơ 4A132M6Y3 với các thông số như sau:

PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

Tỉ số truyền chung của toàn bộ hệ thống:

TÍNH CÁC THÔNG SỐ TRÊN TRỤC

Số vòng quay động cơ: n dc  968  v p / 

Số vòng quay trục I: n 1  n dc  968  v p / 

Số vòng quay trục II: 2 1  

Số vòng quay trục công tác: 2 276,57 111,97  /  ct 2,47 x n n v p

1.3.2 Tính công suất trên trục

Công suất trên bộ phận công tác: P lv  6,345   kw

Công suất trên trục II: 2  

Công suất thực tế động cơ: 1 6,95 7,02  

Momen xoắn trên trục động cơ:

Momen xoắn trên trục II:

Momen xoắn trên trục công tác:

BẢNG CÔNG TÁC ĐỘNG HỌC

SỐ ĐỘNG CƠ I II CÔNG TÁC

TST u dc I � 1 u I � II 3,5 u II � ct 2, 47 n(vg/ ph) 968 968 276,57 100,34

TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CÔN

Thông số đầu vào

+ Vận tốc trụ chủ động: n 1968 v p/ 

+ Công suất cần truyền: P  6,95   kw

+ Momen xoắn trên trục chính: T  68566  Nmm 

Chọn vật liệu bánh răng

+ Chế độ nhiệt luyện: Tôi cải thiện

+ Độ rắn : HB2-240 Chọn HB2!0

+ Chế độ nhiệt luyện: Tôi cải thiện

+ Độ rắn : HB2-240 Chọn HB2"5 ( lớn hơn bánh lớn 10-15)

Xác định ứng suất cho phép sơ bộ

Ứng suất tiếp xúc và uốn cho phép:

S S : hệ ố an toàn khi tính về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn

  : ứng suất tiếp xúc ứng suất cho phép với số chu kì cơ sở:

K K : hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền:

+m m H , F : là bậc của đường cong mỏi Với bánh răng có HB  350 m H m F 6

+ N HE ,N FE : số chu kì thay đổi ứng suất khi khử về ứng suất tiếp xúc và ứng xuất uốn:

+ N HE ,N FE : số chu kì thay đổi ứng suất tương đương do bộ truyền chịu tải trọng tĩnh

* c: số lần ăn khớp trong 1 vòng quay c=1

* n: vận tốc vòng bánh răng

* t � : tổng số giờ làm việc của bánh răng t �  l h 15500

Bánh chủ động: N HE 1 N FE 1 60 .c n t 1 � 60.1.968.15500 90,024.10 7

Bánh bị động: N HE 2 N FE 2 60 .c n t 2 � 60.1.280,58.15500 26,09.10 7

Thay vào công thức ta

Với bộ truyền bánh răng côn răng thẳng:

Xác định chiều dài côn ngoài sơ bộ

Ta có : e R 2 1 3 be  1 1 be H    h sb 2

- K R : hệ số phụ thuốc vật liệu làm bánh răng và loại răng Với bánh răng công răng thẳng làm bằng thép K R  50  MPa 

- T 1 : momen xoắn trên trục chủ động T 1  68566  Nmm 

-   H sb : ứng suất tiếp xúc cho phép   H sb 445,45  MPa 

- K be : hệ số chiều rộng vành răng Chọn sơ bộ K be 0,3

- K H  : hệ số kể đến sự phân bố không đều của tải trọng trên chiều rộng vành răng Tra bảng 6.21/113 với :

+ Sơ đồ bố trí là số dồ I, trục lắp trên ổ đũa

Xác định các thông số ăn khớp

- Đường kính vòng chia ngoài:

- Đường kính vòng trung bình:

- Số răng bánh chủ động:

- Số răng bánh bị động: Z 2 uZ 1 3,5.27 94,5 Chọn Z 2 95

- Tỉ số truyền thực tế:

- Sai lệch tỉ số truyền:

2.5.3 Xác định góc côn chia

2.5.4 Xác định hệ số dịch chỉnh

Với bộ truyền bánh răng côn răng thẳng, sử dụng dịch chỉnh đều:

2.5.5 Xác định đường kính trung bình và chiều dài côn ngoài

Xác định ứng suất cho phép

Tỷ số truyền thực tế: u t 3,52

Vận tốc vòng bánh răng được tính bằng công thức v = π * 60000 * d * n, trong đó d là đường kính và n là số vòng/phút Với các thông số cụ thể, ví dụ d = 68,85 mm và n = 968, ta tính được vận tốc là 3,49 m/s Tuy nhiên, ứng suất cho phép được tính ở mục 2 chỉ là sơ bộ Để có kết quả chính xác, cần xác định vật liệu, kích thước và các thông số động học của bánh răng một cách cụ thể.

-   H sb và   F sb là ứng suất cho phép sơ bộ đã tính mục 2.3

- Z R : hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc Từ dữ liệu trang 91 và 92 chọn : R a � 1,25 0,63 �    m � Z R  1

- Z v : hệ số xét đến ảnh hưởng cảu vận tốc vòng Do v � 5  m s /  � Z v  1

- K xH : hệ số ảnh hưởng của kích thước bánh răng K xH 1

- Y R : hệ số ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng Chọn Y R 1

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

- K xF : hệ số ảnh hưởng của kích thước bánh răng đến độ bền uốn K xF 1

Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng

2.7.1 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc

- Z M : hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng Z M 274

- Z H : hệ số kể đến hình dạng của bề mặt tiếp xúc Với bánh răng thẳng dịch chỉnh đều Z H 1,76

- K H : hệ số tải trọng K H K K K H  H  Hv

+ K H  : hệ số kể đến sự phân bố không đều của tải trọng trên chiều rộng vành răng K H  1,13

+ K H  : hệ số kể đến sự phân bố không đều của tải trọng trên các cặp bánh răng đồng thời ăn khớp K H  1 với răng thẳng

+ K Hv : hế số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp

Tra bảng 6.13/106 với bánh răng côn răng thẳng có v  3,49  m s /  , được cấp chính xác bộ truyền: CCX=8

Tra phụ lục 2.3/250 với CCX=8, HB