HỘP GIẢM TỐC 2 CẤP BÁNH RĂNG TRỤ THẲNG - THẲNG PHÂN ĐÔI ĐƯỜNG KÍNH TRỤC DẪN O45,bánh răng nghiêng, hộp giảm tốc đồng trục, khai triển, thuyết minh

THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BÁNH RĂNG TRỤ THẲNG - THẲNG PHÂN ĐÔI

Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí là nội dung không thể thiếu trong chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí đặc biệt là đối với kỹ sư nghành chế tạo máy. Đồ án môn học Chi Tiết Máy là môn học giúp cho sinh viên có thể hệ thống hoá lại các kiến thức của các môm học như: Chi tiết máy, Sức bền vật liệu, Dung sai, Công Nghệ Chế Tạo, Vẽ kỹ thuật .... đồng thời  giúp sinh viên làm quen dần với công việc thiết kế và làm đồ án chuẩn bị cho việc thiết kế đồ án tốt nghiệp sau này.

Nhiệm vụ được giao là thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm và bộ truyền xích. Hệ được dẫn động bằng động cơ điện thông qua khớp nối đàn hồi, hộp giảm tốc và bộ truyền xích sẽ truyền chuyển động tới thùng trộn.

Trong quá trình tính toán và thiết kế các chi tiết máy cho hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm  em đã sử dụng và tra cứu các tài liệu sau:

Do lần đầu tiên làm quen thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp còn có những mảng chưa nắm vững cho nên dù đã rất cố gắng tham khảo các tài liệu và bài giảng của các môn có liên quan song bài làm của em không thể tránh được những sai sót. Em rất mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo thêm của các thầy trong bộ môn để em cũng cố và hiểu sâu hơn , nắm vững hơn về những kiến thức đã học hỏi được.

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn, đặc biệt là thầy Đoàn Yên Thế đã trược tiếp hướng dẫn, chỉ bảo cho em hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao .

Mục lục

I – 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

8- Tính chọn then................................................................................................ 37

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

I -Chọn động cơ:

1. Công suất cần thiết của

p_ct:công suất cần thiết.

p_t:công suất tính toán.

h:hiệu suất của hệ thống.

h = = 0,992⁴.0,97².0,96      =  0,87

h_ol:hiệu suất của ổ lăn.

h_Br:hiệu suất của bộ truyền bánh răng.

h_x:hiệu suất của bộ truyền xích.

Þ     =  5,6(KW)

2. Số vòng quay sơ bộ.

Chọn tỷ số truyền của hộp giảm tốc là:12

chọn tỷ số truyền của bộ truyền xích là:3

Þtỷ số truyền của hệ thống là:

 u=3.12           =  36

Þsố vòng quay sơ bộ là :

s_sb = 40.36             =1440vg/ph

Ta cần chọn động cơ có:

p_đc  >  p_ct

n_đb » n_sb = 1440

Theo bảng phụ lục P1.3 ta chọn được động cơ phù hợp là:

4A123S4Y3  có: p_đc=7,5 KW                                 n_đc=1455 vg/ph

                                    cosj =0,86                             h% = 87

3,      Kiểm tra lại:

Điều kiện mở máy:

theo đề ra ta có :            

Động cơ đã thoả mãn điều kiện mở máy,còn điều kiện về quá tải coi như đã thoả mãn.

Vậy động cơ đã chọn là phù hợp.

II- Phân phối tỷ số truyền cho hệ thống.

1.        Tỷ số truyền của toàn bộ hệ thống:

u_t = = 36,38

2.      Hệ thống gồm 1 hộp gảm tốc 2 cấp  bánh răng trụ phân đôi và một bộ truyền ngoài là bộ truyền xích.

Ta chọn u_h theo bảng 3-1:

C   u₂ = 2,97

Þ u_n =          = 3,02

Sai số phần trăm của tỷ số truyền là:

  =  0,15%

3.      Xác định  : p(kw) , T(Nmm) , n(vg/ph) trên các trục.

Trên trục I :

p_I = p_ct . h_ol=5,6 . 0,99  =  5,555(kw)

n_I =n_đc     =  1455(vg/ph)

T_I =9,55.10⁶.     =  364,6.10²(Nmm)

Trên trục II :

p_II  = p_I.h_br.h_ol = 5,555 . 0,992 . 0,97     =5,345(kw)

n_II =  =359(vg/ph)

T_II = =  142.10³(Nmm)

Trên trục III :

p_III = p_II.h_br .h_ol=5,345.0,992.0,97         = 5,143(kw)

n_III............=120(vg/ph)

T_III =..........=   409.10³(Nmm)

Trên trục IV :

p_IV = p_III.h_ol.h_x =5,143.0,992.0,96                                                                =  4,9(kw)

n_IV =                                                                                       =39,7(vg/ph)

T_IV=                                             =11787.10²(Nmm)

Bảng 1 : Các giá trị công suất ,mômen xoắn,tỷ số truyền,số vòng quay trên các trục

p(kw) - T(Nmm) - n(vg/ph) - u

III-Thết kế các bộ truyền

1.      Chọn vật liệu

Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hoá trong thiết kế ,ở đây chọn vật liệu 2 cấp bánh răng như nhau.

Cụ thể theo bảng 6.1 chọn

Bánh nhỏ : thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241...285 có s_b1=850MPa , s_ch2=580MPa.

Bánh lớn : thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 192...240 có s_b2=750MPa , s_ch2=450MPa.

2.      Xác định ứng suất cho phép.

Theo bảng 6.2 ứng vớ thép 45 ,  tôi cải thiện đạt độ rắn HB 180 ...350,

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

3.      Tính toán bộ truyền cấp nhanh .

a,       Xác định sơ bộ khoảng cách trục.

Theo công thức (6.15a) ta có .

            a_w=k_a(u₁+1)

Ở đó :

            a_w : khoảng cách trục .

            k_a: hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng ;

Theo bảng 6.5 với răng thẳng ta chọn  k_a = 49,5

            Y_ba: hệ số chiều rộng vành răng

Theo bảng 6.6 ta chọn Y_ba=0,25

Theo công thức (6.16) :

            Y_bd= 0,5.Y_ba(u + 1) = 0,5.0,25.(4,05  + 1)                                                   = 0,63

ÞTheo bảng 6.7 ta co K_Hb=1,02 . (chọn sơ đồ 7 )

                                                u₁= 4,05

Þ a_w1= 49,5.5,05.       135,2 (mm)

Lấy a_w1= 135 mm

b,  Xác định các thông số ăn khớp .

Theo công thức (6.17) :

             m = (0,01   0,02) a_w= (0,01    0,02).135 = 1,35   2,7mm

Theo bảng 6.8 chọn  m = 2,5 ......................

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