Hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng trụ - răng nghiêng đường kính trục dẫn 46

MÃ TÀI LIỆU 100700200069
NGUỒN huongdandoan.com
MÔ TẢ 100Mb bao gồm tất cả file CAD, 2D, thuyết minh, bản vẽ nguyên lý, thiết kế, các chi tiết trong hộp giảm tốc, kết cấu, động học hộp giảm tốc! và nhiều tài liệu liên quan đồ án này...
GIÁ 100,000 VNĐ
ĐÁNH GIÁ 4.9 23/10/2019
9 10 5 18590 17500
Hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng trụ - răng nghiêng đường kính trục dẫn 46 Reviewed by admin@doantotnghiep.vn on . Very good! Very good! Rating: 5

                                     ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

 

I_Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền

1. Chọn động cơ

1.1. Xác định công suất đặt trên trục động cơ

Để đảm bảo cho bộ truyền động băng tải làm viêc đươc thì công suất động cơ (Pđc)

                                           Pđc > Pyc

Với Pyc được tính theo công thức

                                           Pyc=

Trong đó           Pct : Công suất trên trục công tác

                         : Hệ số tảI trọng tương đương

: Hiệu suất của bộ truyền

Theo đề bài :       Lực kéo của băng tải : F=6800 (N)

                         Vận tốc băng tảI : v=0,72 (m/s)

Do đó công suất trên trục công tác :

                               Pct= (kW)

Ta có      

               - : hiệu suất truyền động

                            

                     : hiệu suất nối trục đàn hồi              

                     : hiệu suất của một cặp bánh răng     br=0,98(được che kớn)

                     : hiệu suất của một cặp ổ lăn             ol=0,995  

                     : hiệu suất của bộ truyền xích            x=0,95

           (Tra bảng 2.3/19 [I] )

Vậy hiệu suất chung của bộ truyền

                   = 0,95.0,892.0,9953.0,99.1=0,89

-Hệ số tảI trọng tương đương

                     =

Vậy công suất yêu cầu là :

                                               (kW)

1.2. Xác định tốc độ quay đồng bộ của động cơ :

                     Vận tốc băng tải v=0,72 m/s

                     đường kính tang D=320 mm

Tốc độ quay đồng bộ của động cơ tính theo công thức

                          

Với tốc độ quay cua trục công tác   (v/phút)

Chọn tỉ số truyền sơ bộ usb

                                                  

Trong đó usbh : tỉ số truyền sơ bộ của hộp giảm tốc

               : tỉ số truyền sơ bộ của bộ truyền ngoài (xích)

Tra bảng [I] ta có :

Với truyền động bánh răng trụ hai cấp :     8

Truyền động xích   :

Chọn ,   do đó  

Suy ra   (v/phút)

Tra bảng 1.3 TL [I] ta chọn động cơ loai 4A112M4Y3

Với các thông số cơ bản như sau:

   + Công suất động cơ : Pdc=5,5 kW

   + Tốc độ quay           : v=1425 vòng/phút

   + Hiệu suất động cơ : %

Kiểm tra điều kiện mở máy ta có :

Với động cơ 4A112M4Y3 ta có > 1,4

Kết luân : động cơ 4A112M4Y3 đáp ứng được yêu cầu công suất , tốc độ và điều kiện mở máy.

2. Phân phối tỉ sô truyền

Xét tỉ số truyền chung

                              

Ta có        

Dựa vào bảng 2.4/21 [I] ta chọn được tỉ số truyền của xích:

                

Trong hộp giảm tốc  

                       : tỉ số truyền cấp nhanh

                       : tỉ số truyền cấp chậm

Do hộp giảm tốc sử dụng BR trụ với sơ đồ khai triển nên thuận lợi cho việc bôI trơn cho cac bộ phận truyên bánh răng trong HGT bằng phương pháp ngâm dầu:

     Khi đó   u1=(1,21,3) u­2

Ta lấy u­1=1,3 u2

       Uh=u1u2=1,3 u22=16,58          u2= 3,57   ; u1=4,64

Tính chính xác lại              

+ Tính toán các thông số động học

   Công suất trên trục công tác(trục tang) =4,9 kW

   Mô men trên trục tang : (kNmm)

+ Công suất trên các trục

         Công suất trên truc III

                                                (kW)

   Công suất trên trục II

                                         (kW)

   Công suất trên trục I

                                         (kW)

   Công suất trên trục động cơ:

                                           (kW)

+ Vận tốc quay trên các trục

         Ta có ndc=1425 (v/phút)

tỉ số truyền cấp nhanh : u1=4,64

tỉ số truyền cấp chậm : u2=3,57

Ta có n1=ndc/uk=1425/1=1425 (v/phút)

Tốc độ quay trục 2:   n2=n1/u1=1425/4,64=307,11(v/phút)

Tốc độ quay trục 3:   n3=n2/u2=307,11/3,57=86,04(v/phút)

Tốc độ quay trục tang : (v/phút)

+ Tính mô men xoắn trên các trục

           áp dụng công thức                           i=1,2,3

Ta có

                       (Nmm)

             (Nmm)

             (Nmm)

             (Nmm)

 

 

 

Động cơ

Truc I

Trục II

Trục III

Trục Tang

U

Uk=1

U1=4,64

U2=3,57

Ux=2,00

P (kW)

5,48

5,48

5,34

5,21

4,90

N(v/phút)

1425

1425

307,11

86,02

43,01

T(Nmm)

36725,61

36725,61

166054,51

578417,81

1089015,6

                 

 

II. Thiết kế bộ truyền ngoài hộp

Thiết kế bộ truyền xích truyền động từ hộp giảm tốc với số liệu

+ Mô men trên trục bi dẫn(trục tang): 1089015,6Nmm)

+ Tốc độ quay trục tang : nct=43,01 (v/phút)

+ Tỉ số truyền của bộ truyền xích :

  1. Chọn loại xích

+ Công suất bộ truyền xích

(kW)

Vận tốc bánh bị dẫn n­3=86,02 (v/phút)

Do vân tốc không cao và công suất truyền nhỏ nên ta chọn xích con lăn

  1. Chọn số răng của đĩa xích

+Chọn số răng của đĩa xích dẫn

       điều kiện z1=29-2 19

Chọn z1=25 thoả mãn đk trên

+Tính số răng trên bánh bị dẫn :           z2=z1.=25.2,0=50

(thoả mãn đk z2=50

tỉ số truyền thực :  

  1. Xác định bước xích p theo công suất

+ Công thức tính toán công suất tính toán theo đk đảm bảo độ bền mòn:

-Hệ số sử dụng xích :

+Góc nghiêng của đường nối hai trục ,chọn h/s xét đến cách bố trí tỉ số truyền k0=1

+Dẫn động là động cơ điện và bộ truyền làm việc êm, hệ số tảI động kd=1

+Chọn khoảng cách a=40p nên hệ số xét đến chiều dài xích ka=1

+Chọn hệ số xét đến khả năng điều chỉnh lực căng xích

              (trục có khả năng điều chỉnh độ căng 1 trong cac đĩa xích)

+Bôi trơn định kì cho xích, chọn hệ số đk bôi trơn kbt=1

+Chọn bộ truyền 1 dãy xích , hệ số xét đến số dãy xích : kx=1

           Vậy K=1.1.1.1.1.1=1

+Hệ số răng đĩa xích dẫn :

+Chọn giá trị gồm n3=86,02 (v/phút) gần nhất của n01 trong bảng 5.5/81 [I]

           (v/phút)

Hệ số vòng quay :

Vậy (kW)

Tra bảng với n01=50 (v/phút), [P]=3,20 ta chọn được bước xích p=25,4 mm

     Đây là xích con lăn 1 dăy với kí hiệu

Tra bảng 12.3/8[CTM II] với p=25,4 và z1=25

Ta có vận tốc giới hạn của đĩa xích   (v/phút)

Ta có n3< (thoả mãn đk)

4. Tính toán hình học

+ Định khoảng cách sợ bộ trục

       (mm)

+Tính số mắt xích theo công thức

      

       Lấy x=118

+Tính chính xác khoảng cách trục a

Đặt

(mm)

Để xích khỏi chịu lực căng quá lớn ta giảm khoảng cách trục a đI một lượng

(mm)

Vậy lấy khoảng cách trục III và trục tang : a=1014 (mm)

-số lần va đập của xích :

I=z1n1/(15x)=25.86,02/(15.118)=1,2< [i]=30 (tra bảng 5.9)

  1. Tinh kiểm nghiệm xích về độ bền

                                 s=Q/(kdFt+F0+Fv)

Theo bảng 5.2/78[I] ,tải trọng phá huỷ Q=56700N,khối lượng 1 mét xích q=2,6kg

-kd :Hệ số tảI trọng động; kd=1,2 ( tảI trọng mở máy bằng 1,5 lần tảI trọng danh nghĩa)

-v =z1pn3/60000=25.25,4.86,02/60000=0,91(m/s)

Lực vòng (N)

Lực căng do lưc li tâm sinh ra : (N)

Lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sỉnh ra :

                       (N)

Trong đó kf=4 ( với bộ truyền nghiêng môt góc <400)

Do đó : s=56700/(1,2.2725,27+8,54+2,15)=17,3

Theo bảng 5.10/86 [I] với n=86,02 vg/ph ,[s]=8,2 .Vậy s>[s] bộ truyền xích đảm bảo đk bền.

6. Tính toán đường kính đĩa xích

+ Đường kính đĩa xích dẫn

                 (mm)

+ Đường kính đĩa xích bị dẫn

                

                 (mm)

Ta có (mm); (mm)

Vậy a= 1014 mm (thoả mãn)

+Đường kính đỉnh răng

                         (mm)

                         (mm)

+ Tính đường kính vòng chân đĩa

Ta có      

              

Với r=0,5025dl +0,05

Với p=25,4 .Theo bảng  ta có dl=15,88 (mm)

   r = 0,5025.15,88+0,05=8,03

Vậy     (mm)

           (mm)

-Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa theo công thức:

          


Hệ số phân bố không đều cho các dãy , kd=1 (xích một dãy)

Hệ số tảI trọng động ; Kd=1 ( đk làm việc êm)

Hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đĩa xích

                     , chọn

       Lực va đập trên dãy xích :

                         (kN)

Với p=25,4 ,xích một dãy theo bảng 5.12 ta có A=180 mm2

: Lực vòng tính theo công thức

                   (N)

Trong đó

                      (MPa)

Như vậy dùng thép 45 tôi ,ram có độ cứng HRC=50 sẽ đạt ứng suất tiếp xúc cho phép MPa . Đảm bảo độ bền cho đĩa 1

  1. Tính lực tác dụng lên trục

                     (N)

Trong đó với bộ truyền nghiêng một góc ,kx=1,15

 

III. Thiết kế bộ truyền trong hộp

  1. Bộ truyền cấp nhanh (Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng)

1.1.Chọn vật liệu

Theo bảng 6.1/92 [I] chọn:

-                                      Bánh nhỏ : thép 45 tôi cảI thiện đạt độ rắn HB 241-285, có giới hạn bền , giới hạn chảy .

-                                      Bánh lớn : thép 45 tôI cảI thiện đạt độ rắn HB 192-240 , có giới hạn bền ,giới hạn chảy .

1.2.Xác định ứng suất cho phép

* ứng suất tiếp xúc cho phép

Sơ bộ ta có      

Trong đó : là ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kì cơ sở

Lấy độ rắn bánh răng nhỏ HB1=245, bánh lớn HB2=230 khi đó ta có:

(MPa)

   (MPa)

                   -SH : Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc SH1=SH2=1,1

         -KHL : Hệ số tuổi thọ

                              

       Với   NHO : số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc

                                 NHO=30HB2,4

       Do đó NHO1=30.2452,4=1,6.107 , NHO2=30.2302,4=1,39.107

                  - Số chu kì ứng suất tương đương

          

Với c : số lần ăn khớp trong một vòng quay ,lấy c=1 .

Số vòng quay bánh nhỏ : n1=1425 (v/ph),bánh lớn n2=307,11(v/ph)

Do đó ta có:

Ta thấy NHE1>NHO1 ; NHE2>NHO2 do đó ta chọn KHL1=KHL2=1.

Ta tính được               (MPa)

                                 (MPa)

Vậy ta tính được

                                 (MPa)

                               (MPa)

Với bánh răng trụ răng thăng ta có:

                     (MPa)

   *ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải

              

*ứng suất uốn cho phép

Sơ bộ ta có:                        

Trong đó : là ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì cơ sở

(MPa)

(MPa)

-                                      SF: hệ số an toàn khi tính về uốn   SF1=SF2=1,75

-                                      KFL : hệ số tuổi thọ

                                  

Với NF0: Số chu kì cơ sở khi uốn NF0=4.106

       MF : Bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc, với vật liệu HB<350 ta có mF=6

       NFE : Số chu kì thay đổi ứng suất tương đương

Ta có          

                  

           (MPa)

                 (MPa)

Ta thấy NFE1>NFO , NFE2>NFO­ , ta lấy NFL1=NFL2=1

Bộ truyền quay một chiều, lấy giới hạn bền uốn   KFC=1

Vậy ứng suất uốn cho phép:

                 (MPa)

                 (MPa)

* ứng suất uốn cho phép khi quá tải

 

1.3.Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng

a.Khoảng cách sơ bộ trục :

                                        

Theo bảng 6.6/97 [I] chọn ;

Theo bảng 6.5/96 [I] ta chọn Ka=49,5 ( răng thẳng)

      

: Hệ số xét đến sự phân bố không đều tảI trọng trên chiều rộng vành răng

Tra bảng 6.7/98 [I] suy ra =1,13

Với T1=36725,61; u=4,64 ta có :

                 (mm)

Chọn

b.Xác định các thông số ăn khớp

-                                      Chọn môđun pháp theo công thức

Chọn môđun theo bảng 6.8/99 [I] :

Số bánh răng nhỏ 1:

Lấy       z2=4,64.20=92,8       chọn z2=92

Do đó

Do đó ta dùng dịch chỉnh chiều cao để đảm bảo chất lượng ăn khớp với x1=0,3 ; x2=-0,3

 

Góc ăn khớp :

Suy ra

c.Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

Theo bảng

Do đó

Với bánh răng thẳng

Trong đó:

đường kính vòng lăn bánh nhỏ

Với um=92/20=4,60 ;

Vận tốc vành răng:

Theo bảng 6.13/106 [I] chọn cấp chính xác 8 ,; theo bảng 6.15,6.16 ta có

Suy ra

Ta có

 

Ta tính được

(MPa)

Ta có hệ số ảnh hưởng củavận tỗc vòng: với v<5m/s,

Với cấp chính xác động học là 8 ta chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8 , 5

Do đó

Do đó ta thấy nên bánh răng thoả mãn đk bền tiếp xúc

d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

                                      

Ta có tra bảng 6.7/97 [I] ta có

Với vận tốc v=3,73 m/s ,cấp chính xác 8 tra bảng 6.14/107 ta có

Ta có

Trong đó tra bảng 6.15,6.16 ta có

Hệ số xét đến tảI trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn :

                  

Hệ số tảI trọng khi tính về uốn:

          

Với z1=20, z2=92, x1=0,3; x2=-0,3 theo bảng 6.18/109 [I] ta có

Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng

Với bánh răng thẳng ta có

Vậy   (MPa)

         (MPa)

Tính chính xác ứng suất uốn cho phép:

                                                

: Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng

: Hệ số xét đến kích thước bánh răng

: Hệ số xét đến độ nhậy của vật liệu

Do đó (MPa)

          

Vậy ,

e. Kiểm nghiệm về quá tải

Ta có

            

            

f. Các thông số của bộ truyền

-         Khoảng cách trục:

-         Môđun pháp : m=2,5 (mm)

-         Chiều rộng vành răng

-         Tỉ số truyền: u1=4,60

-         Số răng: z1=20 ; z2=92

-         Hệ số dịch chỉnh : x1=0,3 ; x2=-0,3

Theo bảng 6.11/104 [I] ta có:

+ Đường kính vòng chia:   d1=mz1=2,5.20=50,0(mm); d2=mz2=2,5.92=230,0(mm)

+ Đường kính đỉnh răng:               

+ Đường kính chân răng:                   

g. Tính các lực tác dụng

                                    

                                            

 

 

 

  1. Bộ truyền cấp chậm (Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng)

2.1.Chọn vật liệu

Theo bảng 6.1/92 [I] chọn:

-                                      Bánh nhỏ : thép 45 tôi cảI thiện đạt độ rắn HB 241-285, có giới hạn bền , giới hạn chảy .

-                                      Bánh lớn : thép 45 tôI cảI thiện đạt độ rắn HB 192-240 , có giới hạn bền ,giới hạn chảy .

2.2.Xác định ứng suất cho phép

* ứng suất tiếp xúc cho phép

Sơ bộ ta có      

Trong đó : là ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kì cơ sở

Lấy độ rắn bánh răng nhỏ HB3=260, bánh lớn HB4=245 khi đó ta có:

(MPa)

   (MPa)

                   -SH : Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc SH3=SH4=1,1

         -KHL : Hệ số tuổi thọ

                              

       Với   NHO : số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc

                                NHO=30HB2,4

       Do đó NHO3=30.2602,4=1,9.107 , NHO4=30.2452,4=1,6.107

                   - Số chu kì ứng suất tương đương

          

Với c : số lần ăn khớp trong một vòng quay ,lấy c=1 .

Số vòng quay bánh nhỏ : n2=307,11 (v/ph),bánh lớn n3=86,02(v/ph)

Do đó ta có:

Ta thấy NHE1>NHO1 ; NHE2>NHO2 do đó ta chọn KHL3=KHL4=1.

Ta tính được               (MPa)

                                 (MPa)

Vậy ta tính được

                                 (MPa)

                                 (MPa)

Với bánh răng trụ răng nghiêng ta có:

                     (MPa)

   *ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải

              

*ứng suất uốn cho phép

Sơ bộ ta có:                        

Trong đó : là ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì cơ sở

(MPa)

(MPa)

-                                      SF: hệ số an toàn khi tính về uốn   SF1=SF2=1,75

-                                      KFL : hệ số tuổi thọ

                                  

Với NF0: Số chu kì cơ sở khi uốn NF0=4.106

       MF : Bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc, với vật liệu HB<350 ta có mF=6

       NFE : Số chu kì thay đổi ứng suất tương đương

Ta có          

                  

           (MPa)

                 (MPa)

Ta thấy NFE1>NFO , NFE2>NFO­ , ta lấy NFL3=NFL4=1

Bộ truyền quay một chiều, lấy giới hạn bền uốn   KFC=1

Vậy ứng suất uốn cho phép:

                 (MPa)

                 (MPa)

* ứng suất uốn cho phép khi quá tải

 

2.3.Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng.

a.Khoảng cách sơ bộ trục :

                                        

Theo bảng 6.6/97 [I] chọn ;

Theo bảng 6.5/96 [I] ta chọn Ka=43( răng nghiêng)

      

: Hệ số xét đến sự phân bố không đều tảI trọng trên chiều rộng vành răng

Tra bảng 6.7/98 [I] suy ra =1,04

Với T1=166054,51; u=3,57 ta có :

                

Chọn ;

b.Xác định các thông số ăn khớp

-Chọn môđun pháp theo công thức

Chọn môđun theo bảng 6.8/99 [I] :

Chọn sơ bộ góc nghiêng: ,cos

Số bánh răng nhỏ 1:

Lấy       z4=3,57.28=99,96       chọn z4=100

Tỉ số truyền thực

c.Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

Theo bảng 6.5/96,

Ta có

Với

Do đó

Ta có hệ số dọc trục >1

Với bánh răng nghiêng

Trong đó:

 

+Đường kính vòng lăn bánh nhỏ

Vận tốc vành răng:

Theo bảng 6.13/106 [I] với v=1,16 m/s ,chọn cấp chính xác 9,; theo bảng 6.15,6.16 ta có

Suy ra

Ta có

 

Ta tính được

(MPa)

Ta có hệ số ảnh hưởng củavận tỗc vòng: với v<5m/s,

Với cấp chính xác động học là 9 ta chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 9 ,

Do đó

Do đó ta thấy thoả mãn đk bền tiếp xúc

d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

                                      

Ta có tra bảng 6.7/98 [I] ta có

Với vận tốc v=1,16 m/s ,cấp chính xác 9 tra bảng 6.14/107 ta có

Ta có

Trong đó tra bảng 6.15,6.16 ta có

Hệ số xét đến tảI trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn :

                  

Hệ số tảI trọng khi tính về uốn:

          

Số răng tương đương

Theo bảng 6.18/109 [I] ta có

Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng

Với bánh răng nghiêng ta có

Vậy   (MPa)

         (MPa)

Tính chính xác ứng suất uốn cho phép:

                                                

: Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng

: Hệ số xét đến kích thước bánh răng

: Hệ số xét đến độ nhậy của vật liệu

Do đó (MPa)

          

Vậy ,

e. Kiểm nghiệm về quá tải



  • Tiêu chí duyệt nhận xét
    • Tối thiểu 30 từ, viết bằng tiếng Việt chuẩn, có dấu.
    • Nội dung là duy nhất và do chính người gửi nhận xét viết.
    • Hữu ích đối với người đọc: nêu rõ điểm tốt/chưa tốt của đồ án, tài liệu
    • Không mang tính quảng cáo, kêu gọi tải đồ án một cách không cần thiết.

THÔNG TIN LIÊN HỆ

doantotnghiep.vn@gmail.com

Gửi thắc mắc yêu cầu qua mail

094.640.2200

Hotline hỗ trợ thanh toán 24/24
Hỏi đáp, hướng dẫn