HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG 2 CẤP ĐƯỜNG KÍNH TRỤC DẪN O34, HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG, khai triển, thuyết minh hộp giảm tốc, Thiết kế hệ thống dẫn động
PHẦN I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀ
1. Tính toán động học
Chọn động cơ
Trong đó: : công suất yêu cầu (kw), b: hệ số quá tải, h: hiệu suất truyền động.
Do có 1 trục công tá
Trong đó: F: lực kéo (N) v: vận tốc (m/s)
Thay số:
Hiệu suất:
h = h
Trong đó h: hiệu suất nối trục di động, h: hiệu suất 1 cặp ổ lăn ( do có 3 cặp ổ lăn), h: hiệu suất 1 cặp bánh răng trong hộp giảm tốc ( do có 2 cặp bánh răng), h: hiệu suất truyền động xích.
Tra bảng 2.3 ta được:
h = 0,99 h = 0,99 h = 0,96 hd = 0,75
Þ h = 0,99.0,99.0,96.0,75 = 0,84
với T= 0,8T t = 4 (h) t = 3 (h) t = 8 (h)
Thay các số liệu tính toán được b, h, P vào (1
Tính số vòng:
Tra bảng 2.4 Tỷ số truyền của hộp giảm tốc bánh răng 2 cấp tỷ số truyền động đai 2 ¸ 5
Tra bảng P 1.1 với điều kiện:
Đồng thời kiểm tra điều kiện mở máy
Tra bảng P1.4
Tìm được kiểu động cơ K160S2
P = 5,5 (kw)
f = 50 (hz)
h%=85,0
cosj = 0,93
¯D= 32 (mm)
Khối lượng: m = 73 kg
2. Phân phối tỷ số truyền
Tính tỷ số truyền của hệ
Như trên ta có:
Tính tỷ số truyền u cho các bộ truyền:
Tương tự
|
Trục |
Động cơ |
I |
II |
III |
Công tác |
|||
|
P(kw) |
4,4 |
4,35 |
4,26 |
4 |
3,7 |
|||
|
TS truyền |
||||||||
|
N(vg/ph) |
||||||||
|
T(mm) |
|
|
||||||
PHẦN II THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN
A. Tính toán bộ truyền cấp nhanh (Bánh trụ răng nghiêng)
1. Chọn vật liệu
Do hộp giảm tốc 2 cấp chậm với đặc tính làm việc va đập vừa nên chọn vật liệu nhóm I đồng thời để tăng khả năng chạy mòn của răng, nên nhiệt luyện bánh răng lớn đạt độ rắn thấp hơn độ rắn bánh răng nhỏ từ 10 ¸15 đơn v
Bánh nhỏ: thép 45 thường hoá HB= 170 ¸217 (kích thước s £ 80 mm)
Bánh nhỏ: thép 45 thường hoá HB= 170 ¸217 (kích thước s £ 80 mm)
2. Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép, ứng suất uốn cho phép, với bộ truyền cấp nhanh và cấp chậm .
Trong đó : : hệ số xét đến độ nhẵn của mặt răng làm việc, : hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng, : hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng, : hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng, : hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất, : hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn.
Trong bước tính thiết kế sơ bộ lấy
Do đó:
Trong đó: và là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở, : Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn, : Hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải, : Hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền.
* Với bánh nhỏ:
bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc
(vì)
số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc
với Với độ rắn Brinen
số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương
Trong đó: c: số lần ăn khớp trong 1 vòng quay, n: số vòng quay trong một phút,
t: tổng số giờ làm việc.
Theo bảng 6.2
* Với bánh lớn tính toán tương tự
Mặt khác bộ truyền quay một chiều
ứng suất quá tải cho phép
3. Tính toán nhanh bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
Xác định sơ bộ khoảng cách trục với cấp nhanh
Trong đó: hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng, : mômen xoắn trên trục bánh chủ động (N.mm), : ứng suất tiếp xúc cho phép MPA, :tỷ số truyền cấp nhanh.
: chiều rộng vành răng
Tra bảng 6.5 với răng nghiêng vật liệu 2 bánh là: Thép – Thép
Tra bảng 6.6
Tra bảng 6.7 với sơ đồ 3
Xác định các thông số ăn khớp
Theo bảng 6.8 chọn m = 1,5(mm)
Chọn sơ bộ do đó cosb = 0,9848
Þ số răng bánh nhỏ
Þ số răng bánh lớn
do đó tỷ số truyền thực sẽ là:
Theo bảng 6.9
Với
Hệ số dịch chỉnh bánh nhỏ bánh lớn
* Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
trong đó Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp
Tra bảng 6.5
: hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
vì theo TCVN góc profil
: hệ số kể đến sự trùng khớp của răng
đường kính vòng lăn bánh nhỏ
theo bảng 6.13
với v=5,33 (m/s) dùng cấp chính xác 8 (vì v £ 10 (m/s)) với cấp chính xác 8 và v£10 (m/s) (theo bảng 6.14)
Tra bảng 6.15
Tra bảng 6.16
Theo bảng 6.7 với sơ đồ hình 3
Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép với v=5,33(m/s)
:hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng khi v£10 (m/s)
Với cấp chính xác động học là 8 chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 7 khi đó cần gia công đạt độ nhám
Khi đường kính vòng đỉnh bánh răng
Do đó kết quả tính toán phù hợp với yêu cầu.
* Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
Theo bảng 6.7 ( và sơ đồ 3)
Tra bảng 6.14
Số răng tương đương
Tra bảng 6.18 ta có được
Với hệ số dịch chỉnh
Bánh răng phay
Tương tự
Kiểm nghiệm răng về quá tải với
* Các thông số kích thước của bộ truyền:
Khoảng cách trục
Môdun pháp m=1,5(mm)
Chiều rộng vành răng
Tỷ số bộ truyền
Góc nghiêng của răng
Số răng của bánh răng
Hệ số dịch chỉnh
Đường kính vòng chia
Đường kính đỉnh răng
Đường kính đáy răng
B. Tính toán bộ truyền cấp chậm
Xác định sơ bộ khoảng cách trục với cấp nhanh
Tra bảng 6.5 với răng nghiêng vật liệu 2 bánh là: Thép – Thép
Tra bảng 6.6
Tra bảng 6.7 với sơ đồ 3
Xác định các thông số ăn khớp:
Theo quan điểm thống nhất hoá trong thiết kế chọn modun tiêu chuẩn của răng cấp chậm bằng modun răng cấp nhanh Þ m=1,5(mm)
Chọn sơ bộ do đó cosb = 0,9848
Số răng bánh nhỏ
Þ số răng bánh lớn
do đó tỷ số truyền thực sẽ là:
* Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Trong đó: : Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp
Tra bảng 6.5
: Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
ta có
vì theo TCVN góc profil
hệ số kể đến sự trùng khớp của răng
do đó
đường kính vòng lăn bánh
Theo bảng 6.13
với v=1,988 (m/s) dùng cấp chính xác 9 (vì v £ 4 (m/s))
Theo bảng 6.14 với cấp chính xác 8 và v£10 (m/s)
Tra bảng 6.15
Tra bảng 6.16
Theo bảng 6.7 với sơ đồ hình 3
Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép với v=1,988(m/s)
Với cấp chính xác động học là 9 chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8 khi đó cần gia công đạt độ nhám
Khi đường kính vòng đỉnh bánh răng
Do đó kết quả tính toán phù hợp với yêu cầu.
* Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
Tra bảng 6.7 ( và sơ đồ 3)
Tra bảng 6.15
Tra bảng 6.14
Do đó:
Với
Với
Số răng tương đương
Tra bảng 6.18 ta có được
Với hệ số dịch chỉnh
Kiểm nghiệm răng về quá tải
* Các thông số kích thước của bộ truyền:
Khoảng cách trục
Môdun pháp m=1,5(mm)
Chiều rộng vành răng
Tỷ số bộ truyền
Góc nghiêng của răng
Số răng của bánh răng
Hệ số dịch chỉnh
Đường kính vòng chia
Đường kính đỉnh răng
Đường kính đáy răng
C. Tính toán bộ truyền ngoài
C. Tính toán bộ truyền ngoài
chọn đai cho bộ truyền ngoài là đai thang thường.
chọn tiết diện của đai phụ thuộc vào công suất cần truyền và số vũng quay bỏnh đai nhỏ.
b=17mm
bt=14mm
h=10,5mm
y0=4mm
A = 138mm2 diện tớch tiết diện
HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG 2 CẤP ĐƯỜNG KÍNH TRỤC DẪN O34, HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG, khai triển, thuyết minh hộp giảm tốc, Thiết kế hệ thống dẫn động
