HỘP GIẢM TỐC 2 CẤP BÁNH RĂNG CÔN - RĂNG THẲNG PHÂN ĐÔI ĐƯỜNG KÍNH TRỤC DẪN O50, hộp giảm tốc bánh răng côn, hộp giảm tốc đồng trục, khai triển, thuyết minh hộp giảm tốc
Phần I: CHỌN ĐỒNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
I. Chọn động cơ
Công suất cần thiết của động cơ.
Ta có:
P= (kW);
Công suất yêu cầu của động cơ:
P=
Trong đó:
. b =.....
. hiệu suất của bộ truyền
h =..........
Trong đó trị số của các hiệu suất trên được tra trong bảng 2.3[1] với:
.h : hiệu suất của khớp nối, h=1;
.h: hiệu suất của cặp bánh răng côn, h=0,96;
.h: hiệu suất của cặp bánh răng nghiêng, h=0,97;
.h: hiệu suất của cặp ổ lăn, h=0,99;
.h: hiệu suất của bộ truyền xích, h=0,964;
h =1.0,961.0,97.0,99.0,96 =0,867;
Vậy P==(kW);
- Số vòng quay của trục máy công tác.
n=vòng/phút);
Theo bảng 2.4[1] ta chọn sơ bộ các tỉ số truyền.
. u..=17; u...=2,1;
Với . u... là tỉ số truyền của hộp giảm tốc
. u...là tỉ số truyền của bộ truyền xích
...........=17.2,1=35,7
Số vòng quay sơ bộ của động cơ:
n.............u=38,22.35,7=1364,45 (vòng/phút)
Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ là:n...=1500(vòng/phút)
Tra bảng P.1.3[1] với:
.P..=5,85 (kW)
.n...=1500 (vòng/phút)
Ta chọn được động cơ có ký hiệu 4A132S...Y...với các thông số cơ bản sau:
.P...=7,5 (kW)
.n...=1455 (vòng/phút)
...=2 >...=1,4
.d..=38 (mm)
II. Phân phối tỉ số truyền.
-Tỉ số truyền tâng nhanh được xác định theo công thức kinh ngiệm sau:
.......................
Tỉ số truyền cấp nhanh: u=0,26.18,13=4,71
Tỉ số truyền cấp chậm: u=
Vậy ta có:
.u=4,71
.u=3,85
.u=2,1
*Xách định các thông số động học của hộp giảm tốc.
-Công suất trên các trục của hộp giẩm tốc
+P=(kW)
+P=(kW)
+P’=(kW)
-Tốc độ trên các trục của hộp giảm tốc:
+n=(vòng/phút)
+n=(vòng/phút)
+n=(vòng/phút)
+n=(vòng/phút)
-Mômen xoắn trên các trục của hộp giảm tốc:
+T=(N.mm)
+T=(N.mm)
+T=(N.mm)
+T=(N.mm)
+T=(N.mm)
*Ta lập được bảng kết quả tính toán sau:
|
Trục Thông số
|
Động cơ |
I |
II |
III |
Công tác |
||||
|
Tỉ số truyền u |
|
u=1 |
u=4,71 |
u=3,85 |
u=2,1 |
||||
|
Công suất P (kW) |
6,74 |
6,74 |
6,41 |
3,08 |
5,85 |
||||
|
Số vòng quay n (vòng/phút) |
1455 |
1455 |
308,24 |
80,24 |
38,22 |
||||
|
Mômen xoắn T (N.mm) |
44697,94 |
44238,49 |
198159,72 |
366575,27 |
1461734,70 |
||||
Phần II : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI (BỘ TRUYỀN XÍCH)
1.Chọn loại xích
Vì hệ thống kéo hai băng tải bằng hai bộ bộ truyền xích giống nhau nên ta chỉ cần tính toán cho một bộ truyền xích.
Với :
.n.=80,24(vòng/phút)
.P.=3,08(kW)
Vì tải trọng nhỏ, vận tốc thấp nên ta dùng xích ống con lăn
2.Xác định các thông số của xích và bộ truyền.
*Số răng đĩa xích:
..............................................................
*Bước xích P:
Công suất tính toán của bộ truyền xích:
........................................................................
Ở đây:
.k..: Hệ số kể đến ảnh hưởng của của vị trí bộ truyền
lấy k.=1(góc nối tâm nghiêng một góc < 60.)
.k.:Hệ số kể đến ảnh hưởng của khoảng cách trục và chiều dài xích,
lấy k.=1(chọn a=40p)
.k.:Hệ số kể đến ảnh hưởng của viêc điều chỉnh lực căng xích
lấy k.=1,25 (vị trí trục kông điều chỉnh được)
.k.:Hệ số kể đến ảnh hưởng của việc bôi trơn, lấy k.=1,3
.k.:Hệ số kể đến tính chất của tải trọng, lấy k.=1,2(tải trọng va đập nhẹ)
.k.=1,25 (máy làm việc hai ca)
((Trị số của các hệ số trên được tra theo bảng 5.6[1]))
.k =1.1.1,25.1,3.1,2.1,25 = 2,44
Công suất tính toán:
P=........=2,44.0,623.0,926.3,08=4,34(kW)
Theo bảng 5.5[1] với n..=50 (vòng/phút).
Ta chọn xích một dãy có bước xích p =31,75 (mm)
*Khoảng cách trục và số mắt xích.
- Chọn khoảng cách trục a = 40p = 40.31,75 =1270 (mm)
-Số mắt xích được xác định theo công thức 5.12[1].
................................................................
Chọn số mắt xích là số chẵn x=122
-Khoảng cách trục a đựơc xác định lại theo công thức(5.13[1])
a = 0,25.p{x- 0.5(z...........
= 0,25.31,75.{122-0,5.(27+57)+..
=1260,88(mm)
Để xích không chịu lực căng quá lớn ta giảm khoảng cách trục a đi một lượng
Da=0,003.a=0,003.1260,88=3,78(mm)
Do đó ta lấy a... =1257(mm)
+Số lần va đập của xích
i = ...<[i] = 25
(Trị số của [i] đươc tra theo bảng 5.9[1])
3.Kiểm nghiệm xích về độ bền.
Hệ số an toàn của bộ truyền xích được xách định theo công thức (5.15[1])
s =.....[s]
Trong đó:
.Q: Tải trọng phá hỏng, tra bảng 5.2[1] ta được Q=88,5.10.. (N)
.k..: Hệ số tải trọng động , k... =1,7
(tải trọng mở máy bằng hai lần tải trọng danh nghĩa)
.F..: lực vòng cần truyền của xích
F...=..(N)
.F...: Lực căng dây xích do lực ly tâm gây ra
F..=q.v..(khối lượng trên một mét xích,tra bảng 5.2[1])
..............................
.F..: Lực căng do trọng lượng của nhánh xích bị động gây ra
F..= 9,81.k...q.a
Với .k..:Hệ số phụ thuộc vào độ võng của xích
lấy k.=2 ( bộ truyền nghiêng một góc>40.)
. F..= 9,81.2.3,8.1,257= 93,72(N)
Vậy hệ số an toàn s =...
Tra bảng 5.10[1] ta được [s]=8,5 (s>[s]),vậy bộ truyền xích đảm bảo đủ độ bền
4.Xách định các thông số của đĩa xích.
- Các đường kính vòng chia .
................................
- Các đường kính vòng đỉnh .
+d..= p[0,5+cotg(../z..)]=31,75[0,5+cotg(180/27)]=287,51(mm)
+d..= p[0,5+cotg(../z..)]=31,75[0,5+cotg(180/57)]=591,35(mm)
- Các đường kính vòng đáy.
+d. =d..-2.r = 273,49-2.9,62=254,25(mm)
+d.. =d..-2.r = 576,35-2.9,62=557,11(mm)
với r = 0,5025d..+0,05 = 0,5025.19,05+0,05 = 9,62(mm)
*Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích .
Theo công thức (5.18[1]) ta có:
Với
.k..:Hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đĩa xích, phụ thuộc z
lấy k..=0,43(với z=27)
.K..:Hệ số tải trọng động, K.=1,7(theo bảng5.6[1])
.k..:Hệ số phân bố tải trọng không đều cho các dãy
k...=1 với xích một dãy
.E: Môdun đàn hồi(MPa),lấy E=2,1.10.. với những vật liệu băng thép
.F.:Lực vòng cần truyền, F..=2678,26(N)
.A:Diện tích hình chiếu măt tựa bản lề, theo bảng 5.12[1]
ta có A =262(mm..)
.F..:Lực va đập trên m dãy xích(N)
được xách định theo công thức (5.19[1])
Như vậy theo bảng 5.11[1] dùng thép 45 tôi, ram đạt độ rắn HRC =45 sẽ đạt được ứng suất cho tiếp xúc phép [s... ]=800(MPa), đảm bảo được độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1.
-Với đĩa 2 do
Vậy ta chọn vật liệu và chế độ nhiệt luyện của đĩa bị dẫn giống như là đĩa dẫn.
5.Lực tác dung lên trục.
Theo công thức 5.20[1] ta có:
F..=k...F..=1,05.2678,26=2812(N)
Với k..=1,05 vì bộ truyền đặt nghiêng một góc > 40....
PHẦN III : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC
I.TÍNH BỘ TRUYỀN CẤP NHANH
(Bộ truyền bánh răng côn)
1.Chọn vật liệu:
Ta chon vật liệu cho cặp bánh côn răng thẳng như sau:
+ Bánh nhỏ : Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn bề mặt HB =241.285,
có s.=850(MPa); s.=580(MPa)
+ Bánh lớn : Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn bề mặt HB=192.240,
có s.=750(MPa); s.450(MPa)
2.Xác định ứng suất cho phép :
Tính sơ bộ ứng suât uốn và ứng suất tiếp xúc cho phép theo các công thức
(6.1a[1]) và (6.1b[1]) ta có:
LỜI NÓI ĐẦU:
Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí là nội dung không thể thiếu trong chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí. 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 môn học như : Chi tiết máy, Sức bền vật liệu, Dung sai, Chế tạo phôi, 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.
Hộp giảm tốc là cơ cấu truyền động bằng ăn khớp trực tiếp, có tỷ số truyền không đổi và được dùng để giảm vận tốc góc, tăng mô men xoắn. Với chức năng như vậy, ngày nay hộp giảm tốc được sử dụng rộng rãi trong các ngành cơ khí, luyện kim, hoá chất, trong công nghiệp đóng tàu … Trong giới hạn của môn học em được giao nhiệm vụ thiết kế hộp giảm tốc côn - trụ hai cấp .
Trong quá trình làm đồ án được sự giúp đỡ tận tình của các thầy trong bộ môn, đặc biệt là thầy ............, em đã hoàn thành song đồ án môn học của mình. Do đây là đồ án đầu tiên của khoá học và với trình độ và thời gian có hạn nên trong quá trình thiết kế không thể tránh khỏi những sai sót xảy ra, em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy trong bộ môn để em thêm hiểu biết hơn về hộp giảm rốc côn – trụ cũng như các kiến thức về thiết kế các bộ hộp giảm tốc khác.
Em xin chân thành cảm ơn!
LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………………..1
Phần I : TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG….………………………………....3
I – Chọn động ….……………………….…………………………….…..3
II – Phân phối tỷ số truyền..………………………………… …………...4
Phần II : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI…..………….….6
(bộ truyền xích)
1 – Chọn loại xích…… ………………………….……….……………....6
2 – Xác định các thông số của xích và bộ truyền….………… …….....…6
3- Kiểm xích về độ bền uốn…..……………………………...…….….….7
4- Xác định các thông số của đĩa xích…………………….…..……...…..8
Phần III : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC….……..…9
I- Tính bộ truyền cấp nhanh…………………………..…..……..…..9
II- Tính bộ truyền cấp chậm….………………………..…….………16
Phần IV : THIẾT KẾ TRỤC…………………………………...…….……22
1- Chọn vật liệu……………..…………………………………….……...22
- Tải trọng tác dụng lên trục……………………………………………22
3- Tính sơ bộ đường kính trục……………………………………………25
4- xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực………………..26
5- Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục…….…………..……27
6- Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi………………........….… ………….38
7- Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh……………………………….……..45
Phần V : CHỌN VÀ TÍNH TOÁN Ổ LĂN………………..……………...46
I- Trục vào (TRỤC I)……………………………..……………………46
II- Trục trung gian (trục II)………………...…………………..49
III- Trục ra ( trục III)…………………………… …………….51
Phần VI : THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC……………………..……….53
Phần VII : BẢN THỐNG KÊ CÁC KIỂU LẮP GHÉP…………….…….56
Tài liệu tham khảo……………………………………………..…………..57
