Hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng trụ nghiêng - nghiêng đồng trục đường kính trục dẫn O35,bánh răng nghiêng, hộp giảm tốc đồng trục, khai triển, thuyết minh

PHẦN 1:  TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG

I. CHỌN ĐỘNG

1. Xác định công suất cần thiết của động cơ

Công suất cần thiết lớn nhất N­_ct trên trục động cơ được xác định theo công thức:

                                               N­_ct = N_t  / h

Trong đó :

• N­_ct - Công suất cần thiết trên trục động cơ.
• N_t - Công suất tính toán trên trục máy công tác.

Với  F , v -  là lực kéo và vận tốc băng tải .

• h  - Hiệu suất chung của hệ dẩn động . Theo sơ đồ tải trọng đề bài thì : h = h_k . h^k_br .h^m_ol .h_x

Trong đó:

- m = 4 – là số cặp ổ lăn ;

- k  = 2 – là số cặp bánh răng ;

Tra bảng 2.3 , ta được các hiệu suất:

- h_ol  = 0,995 - hiệu suất của một cặp ổ lăn;

                          ( vì ổ lăn được che kín) .

- h_br = 0,97   - hiệu suất của một cặp bánh răng ;

- h_k = 0.99    - hiệu suất của khớp nốitrục đàn hồi;

- h_x = 0,93    - hiệu suất của bộ truyền xích;

                          (bộ truyền xích để hở ) .

Thay số ta có :     h = 0.99 . 0,9954. 0,972. 0,93 » 0,85

                          =>      N­_ct = N_t  / h  = 1.92 / 0.85 » 2.26  KW

Do tải trọng thay đổi nên ta chọn động cơ theo công suất tương đương

                                   N _t = N_tđ

Vì công suất  N tỷ lệ thuận với mô men T, do đó ta có hệ số chuyển đổi giữa mô men và công suất như sau  :

Công suất tương đương  N_tđ  được xác định bằng công thức như sau:

               Công suất yêu cầu của động cơ được xác định bởi công thức:

                                          N_đc/yc = N_tđ / h = 1.65 / 0.85 = 1.94 KW

2. Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ.

Chọn sơ bộ tỉ số truyền của toàn bộ hệ thống là u_sb .

Theo bảng 2.4 (sách tính toán thiết kế ...tr 21 );

Chọn tỷ số truyền của hộp giảm tốc đồng trục bánh răng trụ 2 cấp là

                            u_sbh = 16

Chọn tỷ số truyền bộ truyền ngoài ( xích )  là   u_sbx  = 3

Theo công thức  ( 2.15 ) ta có :

                         u_sb= u_sbh. u_sbx = 16.3 = 48

Số vòng quay của trục máy công tác ( của tang ) là n_lv :

                            n_lv =.... = 26.7 vg/ph

Trong đó :   v : vận tốc băng tải

                    D : Dường kính băng tải

Số vòng quay sơ bộ của động cơ  n_sb :

                           n_sb  = n_lv . u_sb = 26.7.48 = 1281.6 vg/ph

Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ là n_đb = 1500 vg/ph.

Quy cách động cơ phải thỏa mãn đồng thời :  N_đc . N_đc/yc,  n_đc » n_sb

         .

Với : N_đc/yc = 1.94 KW ;    n_sb =1281.6 vg/ph .

Theo bảng phụ lục P 1.1 ( sách tính toán thiết kế ...tr 234)

Ta chọn được kiểu động cơ là : K112S4

Các thông số kĩ thuật của động cơ như sau :

                      N_đc = 2.2 KW .;  n_đc = 1440 vg/ph ; ... 

                    h^% =81.5 ;  cosj = 0,82 ;khối lượng động cơ:35 kg               

Kết luận:

Động cơ  K122S 4 có kích thước phù hợp với yêu cầu thiết kế.

.....................................................................

Kết luận : Bộ truyền cấp nhanh làm việc an toàn.

Thông số cơ bản của bộ truyền cấp nhanh :
-    Đường kính vòng chia :
d1 = d1 = m . Z1/ cos = 2,5 . 21 / 0,94827  55,36  mm
d2 = d2 = m .Z2/ cos = 2,5 .89 / 0,94827  234,63  mm
-    Đường kính đỉnh răng :
da1 = d1 + 2.m = 55,36 + 2. 2,5 = 60,36 mm,
da2 = d2 + 2.m = 234,63 + 2. 2,5 = 239,63 mm,
-     Đường kính đáy răng :
df1 = d1 . 2,5. m =5,36 - 2,5. 2,5 = 49,11 mm,
df2 = d2 - 2,5. m = 234,63 -  2,5. 2,5 = 228,38 mm,
-    Đường kính cơ sở :
db1 = d1. cos  = 55,36 . cos 200 = 52,02 mm,
db2 = d2. cos  = 234,63. cos 20 = 220,05 mm
-    Chiều rộng vành răng       
                             b =  30 mm
-    Góc nghiêng của răng:
                 18,5o = 18030
-    Góc prôfin răng bằng góc ăn khớp :
t = tw = arctg(tg/cos) = arctg(tg200/ cos18,5) 21o
-    Hệ số trùng khớp
                        = b . sin / .m = 30.0,317/ 3,14 .2,5 =1,21

 Lực ăn khớp của 2 bộ truyền sẽ được tính ở phần tính toán thiết kế trục.

V. PHẦN TÍNH TRỤC
Số liệu cho trước:
ă    Công suất trên trục vào của hộp giảm tốc: N = 2,23 KW
ă    Số vòng quay n1= 1440 v/ph
ă    Tỷ số truyền u1= 4,238 u2= 4,238
ă    Chiều rộng vành răng b1= 35 mm ; b2= 30mm  b3= b4= 40 mm
ă    Góc nghiêng của cặp bánh răng  =18,50
ă    Chọn vật liệu chế tạo bằng thép C45, có b= 600Mpa , ứng suất xoắn cho phép []= 12...20 Mpa
1.Chọn khớp nối
-    Loại nối trục vòng đàn hồi .
-    Tại trục I có mômem xoắn TI = 14789 (N.mm)=14,789(N.m)
-    Tra bảng 16.10a kích thước cơ bản của nối trục vòng đàn hồi được tra theo mômem xoắn         T =14,789 (N.m)                   
              d    = 14 (mm)                   D = 67 (mm)
              dm    = 24  (mm)                  L = 63 (mm)                l = 30 (mm)  
              d1   = 25 (mm)                  Do = 50 (mm)               Z = 4
             nmax = 7600                         B  = 3                          B1 = 20
              l1    = 16(mm)                  D3  = 17 (mm)                l2 = 12(mm)
-    Bảng 16.10b kích thước cơ bản của vòng đàn hồi
                                      T = 14,789 (N.m)
              do = 8 (mm)                        d1  = M6                      D2  = 12 (mm)
               l  = 28 (mm)                        l1 = 14 (mm)                l2 = 8 (mm)                          
               l3 = 10(mm)                         h = 1       

.....................................................................................................

Thiết kế trục                 
a.    Xác định sơ bộ đường kính trục.
Đường kính trục vào được xác định theo công thức kinh nghiệm
dI = ( 0,8  1,2) dđc , với đường kính trục động cơ đã chọn dđc = 28 mm
Ta chọn d10 = dđc = 28   (mm) - đường kính đoạn lắp với khớp nối
Đường kính 2 ngõng trục lắp với ổ lăn lấy bằng d11= d13 = 30 mm
Đường kính đoạn trục lắp với bánh răng  lấy bằng d12= 35 mm
Chiều rộng ổ lăn lấy gần đúng theo bảng 10.2  là bo= 19  mm
Vì đường kính chân răng của bánh răng df1 = 49,11 mm, nên ta chế tạo trục liền bánh răng.
Đường kính trục bị dẫn được xác định theo công thức kinh nghiệm
                                d = ( 0,3  0,35) a  
Với      a=145 mm   
Ta chọn :
Đường kính trục trung gian d21 = d22 =  45  (mm) – chỗ lắp bánh răng
Đường kính 2 ngõng trục lắp với ổ lăn lấy bằng d20= d23 = 40 mm
Chiều rộng ổ lăn lấy gần đúng theo bảng 10.2  là bo= 23  mm

Đường kính trục ra d31 =  45  (mm) – chỗ lắp bánh răng
Đường kính 2 ngõng trục lắp với ổ lăn lấy bằng d30= d32= 40 mm
Đường kính lắp đĩa xích lấy bằng  d33 = 35 mm
Chiều rộng ổ lăn lấy gần đúng theo bảng 10.2  là bo= 23  mm


ă    Theo bảng 9.1a ta chọn then bằng cho trục 3 có kích thước như sau:
                 Bxh =14x9
                 t1 = 5,5 (mm)
                 lt3 = 56 (mm)

b.    Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực.
Chọn K1 = 10 (mm)
            K2 = 10(mm)
            K3 = 10 (mm)
            h  = 20 (mm).   
Chiều dài moay ơ nối trục, bánh răng, đĩa xích :               
              lm12 = (1,4  2,5 )dI   = 45 (mm).                
              lm13 = (1,2  1,5 )dI    = 40 (mm).   
              lm22 = (1,2  1,5 )dII    = 50 (mm).
              lm23 =        b3                     = 40 (mm).
              lm32 =(1,2  1,5 )dIII   = 55 (mm).  
               lm33 = (1,2  1,5 )dIII = 50 (mm).

.........................................................

– Chọn động cơ...............................................................................................   3

II- Phân phối tỷ số truyền................................................................................... 4

III- Thiết kế các bộ truyền................................................................................... 5

1- Chọn vật liệu.................................................................................................. 5

2- Xác định ứng xuất cho phép........................................................................... 5

3- Tính toán bộ truyền cấp nhanh....................................................................... 6

4- Tính toán bộ truyền cấp chậm...................................................................... 13

5- Thiết kế bộ truyền xích................................................................................. 20

IV- Tính toán trục của hộp giảm tốc................................................................. 25

1- Chọn vật liệu ............................................................................................... 25

2- Sơ đồ động phân tích lực.............................................................................. 25

3- Xác định sơ bộ đường kính trục.................................................................... 26

4- Xác định chiều dài các trục .......................................................................... 26

5- Xác định chính xác đường kính trục............................................................. 29

6 - Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi.......................................................... 33

7 - Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh ................................................................ 36

IV- Tính toán gối đỡ trục.................................................................................. 40

V- Tính chọn khớp nối ..................................................................................... 45

VI- Kết cấu vỏ hộp........................................................................................... 46

VII- Tính chọn dầu mỡ bôi trơn........................................................................ 51

  VIII- xác định và chọn kiểu lắp......................................................................... 53

IX- Phương pháp lắp ráp hộp giảm tốc ........................................................... 55

1- Phương pháp lắp ráp các tiết máy lên trục................................................... 55

2- Phương pháp điều chỉnh ăn khớp bộ truyền................................................. 56

Tài liệu tham khảo ........................................................................................... 57