Tính toán thiết kế hộp giảm tốc và bộ truyền ngoài cho hệ thống

NỘI DUNG: Tính toán thiết kế hộp giảm tốc và bộ truyền ngoài cho hệ thống. Thời gian làm việc Lh = 16000h, làm việc 3 ca. Công suất P= 17,5(kW), và vận tốc bộ phận công tác n= 107( vòngphút). Hệ số tải trọng và sơ đồ hệ thống hình vẽ.

CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

Công suất cần thiết trên trục động cơ

Theo công thức 2.8 tr 19[1], ta có:

Trong đó: P ct : Công suất cần thiết trên trục đông cơ (kW).

Pt: Công suất tính toán trên trục máy công tác (kW). η : Hiệu suất truyền động.

• Chọn hiệu suất truyền động:

Từ công thức 2.9 tr 19[1], ta có: η=η 1 η 2 η 3 … (1.2)

Với η 1 , η 2 ,η 3 là hiệu suất của các bộ truyền và các cặp ổ trong hệ thống dẫn động, chọn theo bảng 2.3.

• Suy ra hiệu suất truyền động: η=η K η ol 3

Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét các hiệu suất quan trọng trong hệ thống truyền động, bao gồm: η K, là hiệu suất nối trục đàn hồi; η br, hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng; η x, hiệu suất của bộ truyền xích ống con lăn; và η ol, hiệu suất của ổ lăn Những yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của các thiết bị cơ khí.

Dựa vào bảng 2.3 tr19[1] ta chọn được hiệu suất của các bộ truyền. η x =0,97, η br =0,98, η K =1 , η ol =0,995

• Tính công suất cần thiết:

Theo công thức 2.12 và 2.14 trang 20[1], ta có:

Trong đó: P t : Công suất lớn nhất trong các công suất tác dụng lâu dài lên trục.

Pi : Công suất tác dụng trong thời gian ti, (kW).

• Suy ra công suất cần thiết:

15,2 0,918,6(kW) (1.5) Trong đó: P ct : Công suất cần thiết trên trục đông cơ (kW).

P t : Công suất tính toán (kW). η: Hiệu suất truyền động.

Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ

Theo công thức 2.18 trang 21, số vòng quay sơ bộ của động cơ điện (nsb) được tính bằng cách nhân số vòng quay của trục máy công tác (nlv) với tỉ số truyền toàn bộ của hệ thống dẫn động (ut), với đơn vị đo là vòng/phút.

• Số vòng quay trên trục công tác: η lv 7 (vòng/phút)

• Chọn sơ bộ tỷ số của hệ thống:

Theo công thức 2.15 trang 21[1], ta có: u t =u 1 u 2 u 3 … (1.6)

Trong đó: u h : tỷ số truyền của hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp (8÷40) u x : tỷ số truyền của bộ truyền xích (2÷5)

• Số vòng quay sơ bộ của động cơ: n sb =n lv u t 7.27(89 (vòng/phút) Chọn động cơ điện

• Động cơ điện có thông số phải thỏa mãn:

P đc ≥ P ct 6(kW) n đc ≈ n sb (89(vòng/phút)

Phân phối tỉ số truyền

•Xác định tỷ số truyền của hệ dẫn động:

Theo công thức 3.23 trang 48: u t =n đc n lv (1.7)

Trong đó: n đc :số vòng quay của động cơ đã chọn (vòng/phút). n lv : số vòng quay của máy công tác (vòng/phút).

• Dựa vào bảng 2.4 trang 21[1], ta chon sơ bộ tỷ số truyền: u h = 9

 • Tỷ số truyền bánh răng: u 1 =u 2 =√ u h =√ 9=3 (Áp dụng công thức 3.14, trang 44, [1] )

• Vậy tỷ số truyền của bộ truyền xích: u x =u t u h 22

Xác định công suất, mômen và số vòng quay trên các trục

• Công suất trên trục III:

• Công suất trên trục II:

• Công suất trục động cơ:

Tính toán số vòng quay trên các trục

• Số vòng quay trên trục I: n 1 =n đc )50(vòng/phút)

• Số vòng quay trên trục II: n 2 =n 1 u 1 )50

• Số vòng quay trên trục III: n 3 =n 2 u 2 4

Tính toán mômen xoắn trên các trục

• Momen xoắn trên trục động cơ:

• Momen xoắn trên trục II:

• Momen xoắn trên trục III:

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN

Tính toán thiết kế bộ truyền xích

Ta có các thông số để tính toán thiết kế bộ truyền xích:

Vì tải trọng nhỏ, vận tốc thấp nên dùng xích ống con lăn.

2.1.2 Xác định các thông số của xích và bộ truyền

- Số răng của đĩa xích dẫn được tính theo công thức: z 1 )−2u)−2.2%≥19 (2.1)

- Số răng của đĩa lớn, theo công thức 5.1 trang 80[1]: z 2 =u z 1 =2.25P