THIT K H DN NG C KH
60000. 60000.0,35
23,89( / )
. 3,14.280
V
n v ph
lv
D
= = =
mà
.n u n
Sb ch lv
=
n =90.23,89=2150 (v/ph)
Sbmin
n =180.23,89=4300(v/ph)
Sbmax
Vậy ta chọn n
sb
của động cơ là :n
sb
=1500(v/ph).
*Kết luận:Vì động cơ đặt nằm ngang nên chỉ tiêu về khối lợng của động cơ
không phải làchỉ tiêu đợc quan tâm đầu tiên ,mà chỉ tiêu đặt cao hơn là mô
men mở máy phải lớn .Do đó ta chọn động cơ loại K.Cụ thể tra bảng (P1.1)
trang 234 TKHDDCK.Ta chọn động cơ K100L2 có các thông số sau đây:
+Pđc=1,5(KW).
+n
đc
=2860(v/ph).
+=79,5
+
cos 0,87
=
+
2,5
T
k
T
d
=
+Khối lợng của động cơ m=24(kg).
+tra bảng 1.4 ta đợc đờng kính của động cơ là:D=22 mm.
II.Phân phối tỉ số truyền.
-Ta có tỉ số truyền trong hệ dẫn động cơ khí:
.n u n
Sb ch lv
=
(1.4)
Mà
.u u u
x
ch h
=
Chọn sơ bộ u
x
=2,5
2860
47,89
2,5*23,89
u
h
= =
-Mà
.u u u
tv
h br
=
(1.5)
Để chọn u
br
ta dựa vào hình 3.24(trang 46).Vì là cặp bánh răng thẳng ta
chọn C=0,9.Dựa vào u
h
=47,89 gióng lên ta có đợc u
br
=2.Thay lại công thức
(1.5) ta đợc
47,89
23,945
2
u
tv
= =
.Ta chọn
u =24
tv
.Vậy
u =48
h
-Thay công thức(1.4) ta đợc tỉ số truyền chính xác của bộ truyền xích
2860
2,5
48*23,89
u
x
= =
o Ngc Anh T ng Húa TKCK K49
5
THIT K H DN NG C KH
III.Tính toán công suất,số vòng quay,mô men xoắn trên các
trục của hệ dẫn động.
1.Tính công suất (P).
0,8225( )
4
P P kw
t
= =
0,8225
4
0,893( )
3
. 0,99.0,93
0
P
P kw
x
l
= = =
0,893
3
1,1( )
2
. 0,99.0,82
0
P
P kw
tv
l
= = =
1,1
2
1,134( )
1
. 0,99.0,98
P
P kw
ol br
= = =
.
2.Tính số vòng quay n.
2860( / ).
1
n n v ph
dc
= =
2860
1430( / ).
2
2
n
dc
n v ph
u
br
= = =
2860
59,58( / ).
3
48
n
dc
n v ph
u
h
= = =
59,58
3
23,84( / )
4
2,5
n
n v ph
u
= = =
.
3.Tính mô men xoắn trên các trục (T).
-Ta có công thức tổng quát liên hệ giữa mô men xoắn(T) và tốc độ quay n
là:
6
9,55.10 .P
T
n
=
-Trên trục động cơ:
6
9,55.10 .
6
9,55.10 .1,5
5009( . )
2860
P
dc
T N mm
dc
n
dc
= = =
-Trên trục bánh răng 1:
6
6
9,55.10 .
9,55.10 .1,134
1
3786,6( )
1
2860
1
P
T kw
n
= = =
-Trên trục 2(bánh răng trục vít).
6
6
9,55.10 .
9,55.10 .1,1
2
7347,2( )
2
1430
2
P
T kw
n
= = =
o Ngc Anh T ng Húa TKCK K49
6
THIT K H DN NG C KH
-Mô men xoắ trên trục 3.
6
6
9,55.10 .
9,55.10 .0,893
143137,8( )
3
59,58
P
t
T kw
n
lv
= = =
.
-Mô men trên trục ra (trục 4).
6
6
9,55.10 .
9,55.10 .0,8225
328793,5( )
4
23,89
P
t
T kw
n
lv
= = =
IV.Lập bảng tổng kết.
é?ng Co
tr?c
thụng
S?
I
II
III
IV
P
1,5
1,134
1,1
0,893
0,8225
n
2860
2860
1430
59,58 23,84
T
5009
3786,6
7347,2
143137,8
328793,5
1 2
24 2,5
Phần II.Thiết kế chi tiết.
I.Thiết kế bộ truyền.
A.Thiết kế bộ truyền bánh răng.
1.Chọn vật liệu.
-Vì công suất trên bánh dẫn P=1,314 (KW) không quá lớn.Bộ truyền không
có yêu cầu gì đặc biệt về .vậy theo quan điểm thông nhất hoá và dựa vào
bảng 6.1/91 ta chọn.
+Bánh nhỏ làm bằng thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB=241285,có
b1
=850MPa,
ch1
=580MPa.
+Bánh răng lớn cũng làm bằng thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn
HB=192240,
b2
=750MPa,
ch2
=450MPa.
Thoả mãn điều kiện H
1
H
2
+(1015).
2.Tính các ứng suất cho phép.
2.1ứng suất tiếp xúc cho phép.
Công thức xác ứng suất tiếp xúc cho phép [
H
]và ứng suất tiếp xúc cho
phép [
F
].
[
H
]= (
Hlim
0
/s
H
).Z
R
.Z
V
.k
xH
.K
HL
o Ngc Anh T ng Húa TKCK K49
7
THIT K H DN NG C KH
[
F
]=(
Flim
0
/s
F
).Y
R
.Y
S
.K
XF
.K
FL
-Trong bớc tính thiết kế ta chọn sơ bộ.
Z
R
.Z
V
.k
xH
=1
Y
R
.Y
S
.K
XF
=1
Vậy các công thức trên trở thành.
[
H
]= (
Hlim
0
/s
H
). K
HL
(II.1)
[
F
]=(
Flim
0
/s
F
). K
FL
(II.2)
+
Hlim
0
,
Flim
0
là ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép với số chu kỳ
cơ sở.Tra bảng 6.2/92 ta có đợc
Hlim
0
=2.HB+70 , s
H
=1,1 (II.3)
Flim
0
=1,8.HB , s
F
=1,75 (II.4)
Ta chọn độ rắn bánh nhỏ HB
1
=245
Ta chọn độ rắn bánh lớn HB
2
=230
Thay lại các công thức (I.3),(I.4) ta đợc.
Flim1
0
=2.HB
1
+70=2.245+70=560 (MPa)
Flim2
0
=2.HB
2
+70=2.230+70=530 (MPa)
Flim1
0
=1,8.HB
1
=1,8.245=441 (MPa)
Flim2
0
=1,8.HB
2
=1,8.230=414 (MPa)
+ K
HL
, K
FL
hệ số tuổi thọ.
*Ta có số chu kỳ cơ sở N
H0
=30.HB
2,4
N
H01
=30. HB
1
2,4
=30.245
2,4
=1,6.10
7
N
H02
=30.HB
2
2,4
=30.230
2,4
=1,39.107
Số chu kỳ ứng suất tơng đơng N
HE
,N
FE
.
3
2
N =60.C . .
HE
i
1
T
i
n t
i i
Tmax
3
2 2
=60.C . . .
i
2
1 1
1
T t
i i
n t
i i
Tmax
t
i
ta có c
1
=c
2
=1,n
1
=2860(v/ph),n
2
=1430(v/ph)
Mà ta có:
( ) ( )
3 3
5 3
7
60.1.1430.12000. 1 . 0,7 77,59*10
2
8 8
N
HE
= + =
K
HL2
=1.
Mà
7 8
. 2,5.77,59.10 19,398.10 .
1 2 1
N N u
FE FE
= = =
=1.
1
K
HL
-Thay toàn bộ lại công thức (I.3).ta có
[ ]
560
509,1 .
1
1,1
MPa
H
= =
o Ngc Anh T ng Húa TKCK K49
8
THIT K H DN NG C KH
[ ]
530
481,82 .
2
1,1
MPa
H
= =
Mà bánh răng là bánh trụ răng thẳng
[
H
]=min[[
H1
], [
H2
]]=481,82(MPa).
*Tơng tự ta có số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi khử về ứng suất uốn
của thép C45 là N
F0
=4.10
6
.
N
FE
chu kỳ thay đổi ứng suất tơng đơng.
2
60. . . .
1
mF
T
i
N C n t
i i i
FE
Tmax
=
(II.5)
Tra bảng vật liệu 6.4/93.ta đợc m
F
=6 vậy (I.5)có dạng
2 2
2
1 1
1
60. . . . .
i i
EF i i i
i
T t
N C n t
Tmax
t
ữ
ữ
=
ữ
ữ
Ta có C
1
=C
2
=1,n
1
=2860(v/ph))n
2
N
FE1
N
FE2
Mà ta có:
5 3
6 6 7
60.1.1430.12000. 1 . 0,7 . 99,65.10 ( )
2
8 8
N MPa
FE
= + =
N
FE2
=99.65.10
7
N
FE0
=4.10
6
. K
FL2
=1.
N
FE1
N
FE2
N
EF0
=4.10
6
. K
FL1
=1.
-Thay lại công thức (II.4).Ta có
441
.1 252( ).
1
1,75
414
.1 236,57( )
2
1,75
MPa
F
MPa
F
= =
= =
2.2.ứng suất quá tải cho phép.
2,8. 2,8.450 1260( ).
0,8. 0,8.580 464( ).
1
0,8. 0,8.450 360( ).
2
max MPa
H
ch
max MPa
F
ch
max MPa
F
ch
= = =
= = =
= = =
3.Xác định các thông số của bộ truyền.
Tính khoảng cách trục aw.
-Vì là hộp giảm tốc nên thông số cơ bản là khoảng cách trục
a
w
đợc xác
định nh sau.
.
1
a = .( 1).
w
3
2
. .
T K
H
k u
a
u
H
ba
+
(I.6).Vì hai bánh răng ăn khớp ngoài.
o Ngc Anh T ng Húa TKCK K49
9
THIT K H DN NG C KH
+ka hệ số phụ thuộc vào vật liêu của cặp bánh răng và loại răng.vì là bánh
răng thẳng nên ta lấy ka=49,5 (bảng 6.5/94 TKHDDCK).
+T
1
mô men xoắn trên trục bánh chủ động T
1
=3786,6[N.mm]
+ [
H
]=481,82[MPa]
+u=2
+Tra bảng 6.6/95 ta đợc
0,3.
ba
=
( )
0,5. 1 0,5.0,3.(2 1) 0,45u
bd ba
= + = + =
+Tra bảng 6.7,sơ đồ bánh răng ứng với sơ đồ 6 k
HB
=1,015.
Thay toàn bộ lại công thức (I.6) đợc
3786,6.1,015
a 49,5.(2 1). 46,16( )
3
2
481,82 .2.0,3
mm
w
= + =
Quy tròn ta lấy
a =46(mm).
w
= a . =46.0,3=13,8(mm).
ba
b
w w
Vi khong cỏch trc nh trờn thỡ b truyn khụng m bo bn nờn ta
phi chn li khong cỏch trc tng thờm 10mm .
a =56(mm).
w
= a . =56.0,3=16,8(mm).
ba
b
w w
4.Xác định các thông số ăn khớp.
4.1.xác định mô đun (m).
Ta có
m=(0,014ữ0,02). a =(0,014ữ0,02).56=0,784ữ1,12(mm).
w
Tra theo
dãy tiêu chuẩn 6.8/97 ta chọn m=1,25 (mm).
4.2.Xác định số răng .
-Bánh răng thẳng =0.
Có
.( ) .( 1).
2.a
2.56
1 2 1
a = 29,87
1
2. 2 m.(u+1) 1,25.(2 1)
m Z Z m u Z
w
Z
w
cos
+ +
= = = =
+
Ta chọn Z
1
=30(răng).
Mà Z
2
=u.Z
1
=2.30=60.Ta chọn Z
2
=60 răng.
Khi đó
2 1,995
0,25%
2
u
u
= =
thoả mãn.
4.3.Xác định hệ số dịch chỉnh(x).
Z
1
=30.Yêu cầu về dịch chỉnh để đảm bảo về khoảng cách trục cho trớc.
+y là hệ số dịch chỉnh tâm.
1 2
a
56
y= 0,5.( ) 0,5.(30 60) 0,2( ).
m 1,25
w
Z Z mm + = + =
+Hệ số
1000. 1000.0,2
2,22
30 60
y
k
y
Z
t
= = =
+
Dựa vào ky,ttra ở bảng 6.10akx=0,032.
Mà
. 0,032.(60 30)
0,003
1000 1000
kx Zt
y
+
= = =
o Ngc Anh T ng Húa TKCK K49
10
THIT K H DN NG C KH
tổng hệ số dịch chỉnh
x =0,2+0,003=0,203.
t
(mm).
-Hệ số dịch chỉnh của bánh 1.
0,2
0,5. 0,203 (60 30). 0,07( )
1
60 30
0,203 0,07 0,133( )
2 1
x mm
x x x mm
t
= =
+
= = =
5.Kiểm nghiệm răng.
5.1.Kiểm nnghiệm răng về độ bền tiếp xúc.
-ứng suất tiếp xúc đợc tính theo công thức
2. . .( 1)
1
. . .
H
2
. .
w
w1
T k u
H
Z Z Z
M H
b u d
+
=
(II.6)
+z
M
hệ số cơ tính vật liệu tra theo bảng 6.5/94 ta đơc z
M
=274(MPa)
(1/3)
+z
H
hệ số kể dến hình dánng bề mặt tiếp xúc trrong bảng 6.12/104.với
0,203
1 2
0,002
30 60
1 2
x x
z z
+
= =
+ +
z
H
=1,76.
+
Z
.Hệ số kể đến sự trùng khớp xủa răng.Theo công thức (6.36a/103)
( )
4
Z
3
=
vì
.sin
w
0
.
b
m
ữ
= =
Với
1 1
1,88 3,2. 0 1,72
30 60
o
cos
ữ
= + =
Thay lại ta có
4 1,72
0,87
3
Z
= =
+k
H
:Hệ số quá tải
. .K K K K
H H HV
H
=
Với hệ số
k
H
kể đến sự phân bố tải trọng trên chiều rông vành răng.Tra
bảng 6.7/96 đợc
k =1,015
H
.
k
H
hệ số kể đến sự phân bố khônng đều tải trọng cho các đôi răng
đồng thời ăn khớp.Vì là bánh răng thẳng
k 1
H
=
H
k
v
hệ số tả trọng động .
. .
w
w1
1
2,T . .
1
H
H
v b d
K
v
K K
H
H
= +
Tra bảng 6.15/105 có
H
=0,006.g
0
=56
o Ngc Anh T ng Húa TKCK K49
11
THIT K H DN NG C KH
. .
.37,67.2860
w1 1
5,64( / )
60000 60000
d n
v m s
= = =
,
a =56(mm).
w
Thay lại ta đợc
56
0,006.56.5,64. 10,03( / ) 380( / )
2
V m s v m s
H
MAX
= = =
Tra bảng 6.17/108.
10,03.16,8.5,64
1 1,124.
2.3786,6.1,015.1
K
HV
= + =
1,015.1,124.1 1,141.K
H
= =
2.3786,6.1,141.(2 1)
274.1,76.0,87. 309,4( ).
2
16,8.2.37,67
MPa
H
+
= =
-mặt khác ta lại có:
+Ta chọn cấp chính xác là cấp 8,Ra=2,51,25( m) ZR=0,95.
+Z
V
=0,85.V
0,1
=0,85.25,15
0,1
=0,99.
+Đờng kính vòng đỉnh răng da1<da2=m.Z2+2.(1+x2)/m
=1,25.60+2.(1+0,133)/1,25
=76,81(mm)<700(mm).
K
XH
=1
[
H
].Z
R
.Z
V
.K
XH
=481,82.0,95.0,99.1=453(MPa)>
H
=309,4(MPa).
Vậy (II.6),điều kiện về độ bền tiếp xúc thoả mãn.
5.2.Kiểm nghiệm về độ bền uốn.
*Bánh răng 1.
Để thoả mãn về độbền uốn thì
2. . . .
1 1
. . .
1 1
. .
w
w1
T K Y Y
F
F
Y Y Y
R XH
F F S
b d m
=
(II.7)
T1=3786,6(MPa),b
W
=16,8(mm).d
W1
=37,67(mm).
+
1 1
Y 0,568.
1,76
= = =
+Bánh răng thẳng
0
o
=
1.Y
=
+Y
F1
:hệ số dạng răng bánh 1.Tra bảng 6.18/107Y
F1
=3,9
+K
F
:hệ số tải trọng uốn.
KF=K
F.
K
F
.K
FV
K
F
=1,04(tra ở bảng 6.7/96).
K
F
=1(vì bánh răng thẳng).
. .
w
w1
1
2.T . .
1
V b d
F
K
FV
K K
FV
F
= +
Mà
0
. . .
0
a
V g v
F F
u
=
o Ngc Anh T ng Húa TKCK K49
12
THIT K H DN NG C KH
Tra bảng6.15và 6.16/105có
0,016, 56, 5,64( / ),a =56.
w
0
g v m s
F
= = =
56
V 0,016.56.5,64. 26,74 380( / ).
F
2
V m s
FMAX
= = =
Tra ở 6.17/106)
26,74.16,8.37,67
1 3,1486.
2.3786,6.1,04.1
K
FV
= + =
1,04.1.3,1486 3,275.K
F
= =
Thay lại (II.7)
2.3786,6.3,275.0,568.1.3,9
69,45( ).
1
16,8.37,67.1,25
MPa
F
= =
+Ta lại có [
F1
]=252(MPa).
Y
R
=1.
Y
S
=1,08-0,0695.ln(m)=1,08-0,0695.ln1,25=1,065.
Vì
d =m.Z =1,25.30=37,5(mm)<400(mm) K =1.
XF
a1 1
[
F1
].Y
R
.Y
S
.K
XF
=252.1,065.1.1=268,38(MPa)>
F1
=64,45(MPa).
Vậy điều liện về độ bền uốn đợc thoả mãn.
*Bánh răng 2.
[
F2
]= [
F1
].Y
F2
/Y
F1
. Tra bảng 6.18Y
F2
=3,67.
[
F2
]=69,45.3,67/3,9=65,35(MPa).
Có [
F2
]=236,57(MPa)
[
F2
].Y
R
.Y
S
.K
XF
=236,57.1,05.1.1=148,4(MPa).>
F2
=65,35(MPa).
Vậy điều kiện bền uốn trên bánh 2 đợc thoả mãn.
5.3.Kiểm nghiệm răng về quá tải.
-Đề phòng dạng d và gẫy răng thì.
= . K .
qt
Hmax H
max
H
+Ta có
T
MAX
=309,1(MPa).K = =1,7.
qt
H
T
+Tra ở bảng 6.13/104
=1260(MPa) .
H
MAX
=309,4. 1,7=403,4(MPa) =1260(MPa).
max
Hmax H
Thoả mãn.
-Để đề phòng dạng d hoặc phá hỏng tĩnh mặt lợn chân răng thi cần có:
1
2
= .K
qt
Fmax F
1
max
= .K
qt
Fmax F
2
max
F
F
Ta có
T
max
=69,45(MPa), =65,35(MPa),K = =1,7
qt
F1 F2
T
Tra bảng 6.14/105
=446(MPa), =360(MPa) .
F1 F2
max max
o Ngc Anh T ng Húa TKCK K49
13
THIT K H DN NG C KH
69,45.1,7 118,07( ) =446(MPa).
Fmax
F1
max
MPa
= =
65,35.1,7 111,1( ) =360(MPa).
Fmax
F2
max
MPa
= =
*Vậy các điều kiện bền đợc thoả mãn.
6.Bảng thống kê các thông số của bộ truyền bánh răng.
Thông số Kích thớc
1.Số răng Z
1
=30
Z
2
=60
2.Khoảng cách trục chia. a=56,25mm.
3.Khoảng cách trục.
a
W
=56mm.
4.Đớng kính chia. d
1
=37,5mm.
d
2
=75mm.
5.Đờng kính đỉnh răng d
a1
=40,17 mm
d
a2
=77,825 mm
6.Đờng kính đáy răng d
f1
=34,463 mm
d
f2
=72,04 mm
7.Đờng kính cơ sở d
b1
=28,19 mm
d
b2
=70,477 mm
8.Góc prôfin góc
=20
0
.
9.Góc prôfin răng
t
==20
0
.
10.Góc ăn khớp
Wt
=22,69
0
.
11.Hệ số trùng khớp ngang
=1,4
12.Hệ số dịch chỉnh X
1
=0,07mm
X
2
=0,133mm.
13.Chiều rộmh răng
b
W1
=16,8mm.
b
W2
=28mm
14.Tỉ số truyền. u=2
15.Góc nghiêng răng
=0
0
.
16.Mô đun m=1,25mm.
o Ngc Anh T ng Húa TKCK K49
14
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét