Mục lục
1-Xác dịnh công suất cần thiết . 4
2-Xác định số vòng quay sơ bộ hợp lý của động cơ điện . 5
3-Chọn động cơ điện 5
Phần 2:Phân Phối Tỉ Số Truyền . 6
1-Xác định tỉ số truyền của hệ thống dẫn động 6
2-Phâp phối tỉ số truyên của hệ dẫn động cho các bộ truyền 6
3-Xác định công suất mômen và số vòng quay trên các trục 6
Phần 3:Thiết Kế Các Bộ Truyền 8
I-Chọn vật liệu 8
II-Xác định ứng suất cho phép 8
III-Tính bộ truyền cấp nhanh 10
1-Xác định sơ bộ khoảng cách trục 10
2-Xác định thông số ăn khớp mô đun . 10
3-Kiểm nghiệm răng về độ bền tiép xúc . 10
4-Kiểm nghiệm răng về dộ bền uốn . 12
5-Kiểm nghiệm răng về quá tải . 13
6-Các thông số và kích thước bộ truyền 14
IV-Tính bộ truyền cấp chậm 15
1-Xác định sơ bộ khoảng cách trục . 15
2-Xác định thông số ăn khớp mô đun . 15
3-Kiểm nghiệm răng về độ bền tiép xúc . 16
4-Kiểm nghiệm răng về dộ bền uốn . 17
5-Kiểm nghiệm răng về quá tải . 19
6-Các thông số và kích thước bộ truyền 19
V-Tính bộ truyền ngoài 20
1-Chọn loại xích 20
2-Xác định các thông của xích và bộ truyền . 20
3-Tính kiểm nghiệm xích về độ bền . 22
4-Tính đường kính đĩa xích 23
5-Xác định lực tác dụng lên trục . 25
Phần 4:Thiết Kế Trục Và Then 26
I-Chọn Vật Liệu . 26
II-Xác định sơ bộ đường kính trục, khoảng cách giữa các gối đỡtrục. 26
1-Xác định chiều rộng mayơ 27
2-Xác định chiều dài giữa các ổ 27
III-Tính lực tác dụng trong các bộ truyền 29
1-Bộ truyền cấp nhanh . 29
2-Bộ truyền cấp chậm 30
VI-Tính chính xác trục . 32
1-Tính trục 1 . 32
2-Tính trục 2 . 38
3-Tính trục 3 . 44
V- Chọn mối ghép 49
VI-Tính mối ghép then . 49
VII-Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi . 50
Phần 5:Chọn ổ Lăn . 52
I-Tính trục 1 52
1-Chọn loại ổ lăn . 52
2-Chọn cấp chính xác . 52
3-Tính kiểm nghiệm khả năng tảI của ổ . 52
II-Tính trục 2 . 54
1-Chọn loại ổ lăn . 54
2-Chọn cấp chính xác 54
3-Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ 54
III-Tính trục 3 . 55
1-Chọn loại ổ lăn . 55
2-Chọn cấp chính xác 56
3-Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ 56
Phần 6:Nối Trục Đàn Hồi 57
Phần 7:Tính Kết Cấu Vỏ Hộp Giảm Tốc 59
1-Chọn bề mặt lắp ghép giữa lắp và thân . 59
2-Xác địn các kích thước cơ bản của vỏ hộp . 59
3-Cửa thăm 61
4-Nút thông hơi 61
5-Nút tháo dầu . 62
6-Que thăm dầu 62
7-Chốt định vị 62
Phần 8:BôI Trơn Hộp Giảm Tốc 63
1-Bôi trơ trong hộp 63
2-Bôi trơn ngoài hộp . 63
3-Bôi trơ ổ lăn 63
Phần 9:Chọn Các Kiểu Lắp 65
Phần 10:Phương Pháp Lắp Ráp Hộp Giảm Tốc 68
1-Phương pháp lắp ráp các tiết máy trên trục 68
2-Phương pháp điều chỉnh sự ăn khớp bộ truyền . 68
3-Phương pháp điều chỉnh sự ăn khớp ổ lăn 68
31 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 2130 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Chi tiết mát - Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Phần 1: Chọn động cơ
Xác định công suất cần thiết , số vòng quay sơ bộ hợp lý của động cơ điện và chọn động cơ điện:
1) Xác định công suất cần thiết : P=
Trong đó: P là công suất cần thiết trên trục động cơ(kW).
P là công suất tính toán trên trục máy công tác (kW).
h là hiệu suất truyền động.
- Hiệu suất truyền động: h =h.h.h
Trong đó:
h là hiệu suất của một cặp ổ lăn.
h là hiệu suất của bộ truyền bánh răng .
h là hiệu suất của bộ truyền xích .
hlà hiệu suất nối trục di động
Theo bảng (2.3) ta có :
h = 0,99 ; h = 0,97 ; h = 0,93 ;h= 0,99
Thay số: h = 0,99. 0,994 . 0,97. 0,93 = 0,83
Tính pt :
+ Trước hết ta phải xác định tính chất làm việc của động cơ
ts = .100 = .100 = 87,5
ts > 60% do đó động cơ làm việc với tải trọng thay đổi có chu kì
ị P= P
P=
+Xác định P1 , P2 :
P1 = (kw)
Vì P tỉ lệ bậc nhất với T nên ta có:
ị P2 = 0,5P1
ị P= 8,4 = 7 (kw)
- Công suất cần thiết :
Pct == = 8,43(kw)
Xác định số vòng quay sơ bộ hợp lý của động cơ điện:
- Tính số vòng quay của trục tang :
nlv == 64 (v/p)
- Tỉ số truyền của cơ cấu : Ut =
U: tỉ số truyền hộp giảm tốc.
U: tỉ số truyền bộ truyền ngoài.
- Theo bảng 2- 4 Trang 21/ tập 1, ta chọn sơ bộ : Un = 2,2
Uh = 10
ị Ut = 10 . 2,2 = 22
- Số vòng quay sơ bộ của động cơ:
n = n. U
Trong đó: n là số vòng quay đồng bộ
n là số vòng quay của trục máy công tác ở đây là trục tang
U là tỷ số truyền của toàn bộ hệ thống
- Thay số : n = 22.64 = 1408 (v/p)
3) Chọn quy cách động cơ:
- Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ : n= 1500 (v/ph)
Ta có : P = 8,43 (kw)
n = 1408 (v/ph)
1,4
Dựa vào các thông số trên và phụ lục 1-3 ta chọn động cơ có ký hiệu :
4A132M4Y3 có : P = 11 kw
n = 1458 v/ph
= 2
phần 2: phân phối tỉ số truyền
Xác định tỉ số truyền động U của toàn bộ hệ thống và phân phối tỷ số truyền cho từng bộ truyền của hệ thống dẫn động , lập bảng công suất , mô men xoắn , số vòng quay trên các trục:
1) Xác định tỷ số truyền U của hệ thống dẫn động:
Ut =
Trong đó: n là số vòng quay của động cơ.
n là số vòng quay của trục tang.
Thay số Ut == 22,8
2) Phân phối tỷ số truyền của hệ dẫn động U cho các bộ truyền :
U=U.U
Ta có hộp giảm tốc bánh răng trụ phân đôi,do đó chọn Utrước sau đó tính U
U= U.U
Theo bảng 3-1 ứng với U= 10 ta có :
U = 3,58
U= 2,79
U: tỉ số truyền của bộ truyền cấp nhanh.
U: tỉ số truyền của bộ truyền cấp chậm.
ị U= = = 2,28
3) Xác định công suất, mô men và số vòng quay trên các trục:
Dựa vào sơ đồ dẫn động ta có :
+ Trục I :
P= P.= 8,26 (kw)
n = n = 1458 (v/ph)
54104 (Nmm)
+ Trục II :
P 7,93(kw)
n
186072 (Nmm)
+ Trục III :
P(kw)
n= = 146 (v/ph)
=498432 (Nmm)
- Dựa vào kết quả tính toán ở trên ta có bảng sau:
Trục
Thông số
Động cơ
1
2
3
Công suất P
8,43
8,26
7,93
7,62
Tỷ số truyền U
3,58
2,79
2,28
Số vòng quay n
1458
1458
407
146
Mô men xoắn T(Nmm)
54104
186072
498432
Phần 3: Thiết kế các bộ truyền.
I- Chọn vật liệu:
- Với đặc tính của động cơ cùng với yêu cầu bài ra và quan điểm thống nhất hoá trong thiết kế nên ta chọn vật liệu hai cấp bánh răng như nhau . Theo bảng 6-1 chọn
Bánh nhỏ : Thép 45 tôi cải thiện có
HB = 241đ285 lấy giá trị HB =250 ;
;
Bánh lớn : Để tăng khả năng chạy mòn nhiệt luyện với độ rắn mặt răng nhỏ hơn từ 10đ15HB nên ta chọn thép 45 tôi cải thiện có
HB = 192đ240 lấy giá trị HB =235 ;
750Mpa ; 450Mpa
II- Xác định ứng suất cho phép:
- Theo bảng 6-2 với thép 45 tôi cải thiện thì :
; ; ;
- Chọn độ rắn bánh nhỏ HB=250 ; độ rắn bánh lớn HB=235
- Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc
Theo 6-5 N thay số
N ; N
- Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn
N với tất cả các loại thép
- Do bộ truyền chịu tải trọng thay đổi nhiều bậc nên
NHE = 60.C.S(Ti/Tmax)3.ni. t
NFE = 60.C.S(Ti/Tmax)mF.ni. t
Trong đó : c là số lần ăn khớp trong 1vòng quay.
n là số vòng quay trong một phút.
tlà tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét.
Thay số NHE1 = 60.1[(1).407.3600 + (0,5).146.2700]
= 9,1.10.
ị NHE1 > NHO1 ị KHL1 =1
N= = = 2,5.10.
ị NHE2 > NHO2 ị KHL2 =1
áp dụng công thức 6-1a tập 1
Sơ bộ xác định được :
Với cấp nhanh sử dụng bánh răng trụ răng nghiêng :
[s] = = = 504,5 (Mpa) < 1,25[s]
Cấp chậm sử dụng bánh răng trụ răng thẳng :
’ = = 491 (Mpa)
- Tính : NFE = 60.C.S(Ti/Tmax)6.ni.tI
NFE1 = 60.1[(1).407.3600 + (0,5).146.2700] = 8,8.10.
ị NFE1 > N ị KFL1 = 1
N = = = 2,45.10
ị N > N ị KFL2 = 1
- Động cơ làm việc 1 chiều ị KFC = 1
Theo 6-2a
Sơ bộ xác định được :
- ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải
III- Tính bộ truyền cấp nhanh :
( Bánh răng trụ răng nghiêng )
1) Xác định sơ bộ khoảng cách trục :
a
K là hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng
Tra bảng 6-5 tập 1 được k
T1Mô men xoắn trên trục bánh chủ động T54104 (Mpa)
Theo bảng 6-6 chọn
Theo bảng 6-7 sơ đồ 3 =1,09
Thay vào trên
a 118 (mm)
Lấy aw = 120 mm
2) Xác định thông số ăn khớp , mô đun:
Theo 6-17 m = (1,2đ2,4)
Theo bảng 6-8 chọn m = 2
Sơ bộ chọn b =30 ị cosb = 0,866
- Xác định số răng
Theo công thức 6-19 tập 1 : Z
Lấy tròn Z1 = 22
Theo 6-20 Z2 =U2.Z1 = 3,58.22 = 78,7 làm tròn Z2 = 78 răng
Tỷ số truyền thực u
Tính lại góc nghiêng b :
cosb = ị b = 33,590
3) Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Theo 6-33 tập 1 ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc :
Trong đó :
Z là hệ số kể đến cơ tính của vật liệu tra bảng 6-5 được Z
Z: hệ số kể đến hình dáng bề mặt tiếp xúc
Z với là góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở
at = atw = arctg(tga/cosb) = arctg(tg200/cos33,590) = 23,60
tgbb = cosat.tgb = cos(23,6).tg(33,59) = 0,686 ị bb = 31,230
b = 0,3.120 = 36 (mm)
Theo 6.37 eb =bwsinb/(p.m) = 36.sin(33,59)/(3,14.2) = 1,57 >1
Do đó Zlà hệ số kể đến sự trùng khớp của răng được tính theo công thức
Z với
- Đường kính vòng lăn bánh nhỏ :
dw1 = = 52,8 mm
- K là hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc K
K là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng
Tra bảng 6-7 tập 1
K là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng ăn khớp
K là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp
K với
Vận tốc vòng
V=
Theo bảng 6-13 chọn cấp chính xác 9
Theo bảng 6-14 : K= 1,13
Tra bảng 6-15 ; 6-16 tập 1
Vởy K
Thay vào 6-33 :
Xác định chính xác ứng suất cho phép :
Theo 6-1 và 6-1a
Vì V
Cấp chính xác 9 R
Đường kính đỉnh răng d
Do đó
Kiểm tra :
ị Điều kiện về bền tiếp xúc thoả mãn
4) Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
Theo 6-43
Trong đó:
T1 Mô men xoắn trên bánh chủ động T1 = 54104 (N.mm)
m Mô đun pháp m= 2 (mm)
b Chiều rộng vành răng b
dw1 Đường kính vòng lăn bánh chủ động dw1 = 52,8 (mm)
Y Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng
Y với hệ số trùng khớp ngang
Y Hệ số kể đến dộ nghiêng của răng
Y Hệ số dạng răng của bánh 1 và bánh 2
- Số răng tương đương :
Z
Tra bảng 6-18 được
K Hệ số tải trọng khi tính về uốn K
Trong đó:
KFb = 1,19 (tra bảng 6-7) với =0,68
KFa = 1,386 (tra bảng 6.14)
KFV = 1 + với
Theo bảng (6.15) ; theo bảng (6.16) g0=73
đKFV=1+
KF = 1,19.1,386.1,109 = 1,83
Thay vào 6.43 ta có
Xác định chính xác ứng suất uốn cho phép :
[s]’ = [s]tk.YR.YS.KXF
YR =1 ; YS =1,08- 0,0695ln(2) = 1,032
KXF =1 vì d < 400mm
[s]1 = 257.1.1,032.1 = 265,22 (Mpa)
[s]2 = 241,7.1.1,032.1 = 249,43 (Mpa)
Như vậy độ bền uốn thoả mãn.
5) Kiểm nghiệm răng về quá tải:
Theo 6.48 Kqt=
6) Các thông số và kích thước bộ truyền:
Bảng Thông Số và Kích Thước Bộ Truyền
(Bánh răng trụ răng nghiêng)
Thông Số
Kí hiệu
Trị số
Khoảng cách trục chia (mm)
a
120
Khoảng cách trục (mm)
a
120
Mô đun pháp
m
2
Chiều rộng vành răng (mm)
b
18
Tỷ số truyền
u
3,545
Góc nghiêng của răng
b
33,59
Số răng bánh răng
Z
22
Z
78
Đường kính chia (mm)
d
52,8
d
187,2
Đường kính lăn (mm)
d
52,8
d
187,2
Đường kính đỉnh răng (mm)
d
56,8
d
191,2
Đường kính đáy răng (mm)
d
47,8
d
182,2
Góc prôfin gốc
a
20
Góc prôfin răng
a
23,6
Hệ số trùng khớp ngang
e
1,441
Góc ăn khớp
a
23,6
IV- Tính bộ truyền cấp chậm :
( Bánh răng trụ răng thẳng )
1) Xác định sơ bộ khoảng cách trục :
a
K là hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng
Tra bảng 6-5 tập 1 được k
T2 Mô men xoắn trên trục bánh chủ động T186072 (N.mm)
K là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng
Theo bảng 6-6 chọn
Theo bảng 6-7 sơ đồ 7 =1,02
Thay vào trên
a167,4 (mm)
Lấy aw = 167 mm
2) Xác định thông số ăn khớp , mô đun:
Theo 6-17 m = (1,67đ3,34)
Theo quan điểm thống nhất hoá trong thiết kế,chọn môđun tiêu chuẩn của bánh răng cấp chậm bằng môđun ở cấp nhanh : m = 2
- Xác định số răng
Z
Lấy Z1 = 43
Theo 6-20 : Z2 = U2.Z1 = 2,79. 43 = 119,9
Lấy Z= 121
ị a = 164 (mm)
Lấy a= 165 mm, do đó cần dịch chỉnh để tăng khoảng sách trục từ 164 lên 165 mm .
Tính hệ số dịch tâm theo (6.22)
y =
z = z+ z= 43 + 121 =164
Theo (6.23) : k= =
Theo bảng (6.10a) tra được k= 0,064
Theo (6.24) hệ số giảm đỉnh răng :
Dy =
Theo (6.25) tổng hệ số dịch chỉnh :
x = y + Dy = 0,5 +0,0098 = 0,5098
Theo (6.26) hệ số dịch chỉnh bánh 3 và bánh 4 :
x = 0,5
x = 0,5098 – 0,136 = 0,3738
Theo (6.27) góc ăn khớp :
cosa ị a
3) Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Theo 6-33 tập 1 ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc :
Trong đó :
Z là hệ số kể đến cơ tính của vật liệu tra bảng 6-5 được Z
Z hệ số kể đến hình dáng bề mặt tiếp xúc
Z = = 1,731
b = 0,4.165 = 66 (mm)
u = = 2,81
Zlà hệ số kể đến sự trùng khớp của răng được tính theo công thức (6.36a)
Z
- Đường kính vòng lăn bánh nhỏ :
dw3 = = 86,6 (mm)
K là hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc K
K là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng ăn khớp
K là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp
K với
Vận tốc vòng
V=
Theo bảng 6-13 chọn cấp chính xác 9
Bánh răng trụ răng thẳng : K= 1
Tra bảng 6-15 ; 6-16 tập 1
Vởy K
Thay vào 6-33 :
434,86 (Mpa)
Xác định chính xác ứng suất cho phép :
Theo 6-1 và 6-1a
Vì V
Với cấp chính xác động học là 9,chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 9 R
Đường kính đỉnh răng d
Do đó
Kiểm tra :
ị Điều kiện về bền tiếp xúc thoả mãn
4) Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
Theo 6-43
Trong đó:
T2 Mô men xoắn trên bánh chủ động : T2 = 186072 (N.mm)
m Mô đun pháp : m= 2 (mm)
b Chiều rộng vành răng : b
dw3 Đường kính vòng lăn bánh chủ động: dw3 = 86,6 (mm)
Y Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng
Y với là hệ số trùng khớp ngang
Y Hệ số kể đến dộ nghiêng của răng :Y= 1 (răng thẳng)
Y Hệ số dạng răng của bánh 3 và bánh 4
Tra bảng 6-18 được
K Hệ số tải trọng khi tính về uốn K
Trong đó:
KFb = 1,023 (tra bảng 6.7) với = 0,75
KFa = 1,37 (tra bảng 6.14)
KFV = 1 + với
Theo bảng (6.15) ; theo bảng (6.16) g0=73
đKFV =1+
KF = 1,023.1,37.1,067 = 1,495
Thay vào 6.43 ta có :
Xác định chính xác ứng suất uốn cho phép :
[s]’ = [s]tk.YR.YS.KXF
YR =1 ; YS =1,08- 0,0695ln(2) = 1,032
KXF =1 vì d < 400mm
[s]1 = 257.1.1,032.1 = 265,22 (Mpa)
[s]2 = 241,7.1.1,032.1 = 249,43 (Mpa)
Như vậy độ bền uốn thoả mãn .
5) Kiểm nghiệm răng về quá tải:
Theo (6.48) : Kqt=
6) Các thông số và kích thước bộ truyền:
Bảng thông số các kích thước bộ truyền
(Bánh răng trụ răng thẳng)
Thông Số
Kí hiệu
Trị số
Khoảng cách trục chia (mm)
a
164
Khoảng cách trục (mm)
a
165
Mô đun pháp
m
2
Chiều rộng vành răng (mm)
b
66
Tỷ số truyền
u
2,81
Số răng bánh răng
Z
43
Z
121
Đường kính cơ sở (mm)
d
80,8
d
227,4
Đường kính chia (mm)
d
86
d
242
Đường kính lăn (mm)
d
86,6
d
243,4
Đường kính đỉnh răng (mm)
d
90,5
d
247,5
Đường kính đáy răng (mm)
d
81,54
d
238,9
Góc prôfin gốc
a
20
Hệ số trùng khớp ngang
e
1,78
Góc ăn khớp
a
20,93
V-Tính bộ truyền ngoài :
1) Chọn loại xích :
- Vì tải trọng nhỏ, vận tốc thấp, chọn xích con lăn
2) Xác định các thông số của xích và bộ truyền :
- theo bảng (5.4) với u = 2,28 chọn số răng đĩa nhỏ : z = 25
Số răng đĩa lớn : z = u.z = 2,28.25 = 57
Theo (5.3) công suất tính toán :
P = P.k.k.k
k =
Với n = 200 v/ph ị k
k = k.k.k.k.k.k
Theo bảng (5.6) :
k= 1 (đường tâm các đĩa xích làm với phương nằm ngang 1 góc < 40)
k= 1 (chọn a = 30p)
k= 1 (điều chỉnh bằng một trong các đĩa xích)
k= 1,3 (tải trọng va đập )
k= 1 (bộ truyền làm việc 1 ca)
k= 1 (môi trường có bụi, chất lượng bôi trơn II, bảng 5.7 )
ị k = 1.1.1.1,3.1.1,3 = 1,69
P= 7,62.1,69.1.1,37 = 17,64 (Kw)
Theo bảng (5.5) với n= 200 v/ph, chọn bộ truyền xích 1 dãy có bước xích
p = 31,75 mm thoả mãn điều kiện bền mòn :
P < [P] =19,3 (Kw) ; đồng thời theo bảng (5.8) p < p
Khoảng cách trục :
a = 30p = 30.31,75 = 952,5 (mm)
Theo (5.12) số mắt xích :
x =
= 2.30 + 0,5(25 + 57) + = 101,8
Lờy số mắt xích chẵn : x = 102
Theo (5.13) tính lại khoảng cách trục :
A = 0,25p
= 0,25.31,75.
= 954 (mm)
Để xích không chịu lực căng quá lớn,giảm a một lượng :
Da = 0,003a = 0,003.954 = 3 (mm)
do đó : a = 954 – 3 = 951 (mm)
Số lần va đập xích :
i =
Tính kiểm nghiệm xích về độ bền :
Theo (5.15) : s =
:hệ số an toàn cho phép.
Theo bảng (5.2) tảI trọng phá hỏng : Q = 88500 N, khối lượng 1 mét xích q = 3,8 kg
k:hệ số tảI trọng động
F:lực vòng.
F:lực căng do lực li tâm gây ra.
F:lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra.
k= 1,2 (tảI trọng mở máy bằng 1,4 tảI trọng danh nghĩa )
F
F = 9,81.k.q.a = 9,81.6.3,8.0,951 = 212,7
k:hệ số phụ thuộc độ võng f của xích và vị trí bộ truyền
Với k= 6 (bộ truyền nằm ngang)
F = q.v = 3,8.1,93= 14,15
ị s =
Theo bảng (5.10) với n = 200 v/ph ta có : = 8,5
Vậy s > bộ truyền xích đảm bảo đủ bền.
Tính đường kính đĩa xích :
d
d
d
d= 31,75.= 591,6 (mm)
r = 0,5025.d + 0,05 = 0,5025.19,05 +0,05 = 9,62 (mm)
Theo bảng (5.2) : d = 19,05 (mm)
d= d - 2r = 253,45 – 2.9,62 = 234,21 (mm)
d= 576,65 – 2.9,62 = 557,41 (mm)
Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích :
Theo (5.18) : s
F: lực va đập trên m dãy xích; theo (5.19) :
F = 13.10.n= 6,07 N
k: hệ số kể đến ảnh hưởng số răng đĩa xích,phụ thuộc z
voi z= 25 ị k= 0,42
E : mô đun đàn hồi; E = 2,1.10 Mpa
A : diện tích chiếu của bản lề
Theo bảng (5.12) với p = 31,75 ị A = 262 (mm)
ị s= 0,47. = 618,17 Mpa
Dùng thép 45 tôI ,ram đạt độ rắn HRC45 sẽ đạt được ứng suất tiếp xúc cho phép [s]= 800 Mpa,đảm bảo được độ bền tiếp xúc cho đĩa 1.
- Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc dĩa xích 2 :
z= 57 ị k= 0,226
n= 64 v/ph, v= 1,93 m/s
P= 7,54 Kw, F= 3906,7 N, F= 2,66
ị s
s <
Vậy độ bền tiếp xúc đĩa 2 thoả mãn.
Xác định lực tác dụng lên trục :
Theo (5.20): F= k.F = 1,15.3948,2 = 4540 N
Bộ truyền nghiêng một góc nhỏ hơn 40 : k= 1,15.
Top of Form
V- Chọn mối ghép :
- Các ổ lăn lắp trên trục theo k6, lắp bánh răng, bánh đai, nối trục theo k6 kết hợp với lắp then
VI- Tính mối ghép then :
- Then là một tiết máy tiêu chuẩn ta có thể chọn và tính then theo đường kính trục và chiều dài may ơ . Vì các trục trong đồ án này đều nằm trong hộp giảm tốc nên ta dùng then bằng
- Để đảm bảo tính công nghệ ta chọn then giống nhau trên cùng một trục
Công thức kiểm tra điều kiện bền dập và bền cắt then:
; t
Trong đó
ứng suất dập cho phép tra bảng 9-5 tập1
ứng suất cắt cho phép
Với trục làm bằng thép 45 và tải trọng rung động nhẹ thì
l = 0,9.l
d: dường kính trục
Theo bảng (9.1a) ta chọn được then
Kết quả kiểm nghiệm độ bền then
Tiết diện
d
l
l
b
h
t
T
1.2
32
51
45
10
8
5
54104
25,05
7,51
2.2
38
43
36
10
8
5
93036
45,34
13,6
2.3
42
73
63
12
8
5
93036
23,44
5,86
3.2
56
73
63
16
10
6
522980
74,12
18,53
3.3
48
73
63
14
9
5,5
522980
98,82
24,7
- Bánh răng trên trục 1 ta không dùng then mà chế tạo bánh răng liền trục do :
X < 2,5.m = 2.5.2 = 5 mm
X = mm
d= 47,8 mm : là đường kính chân răng
d= 36 mm : là đường kính trục tại tiết diện 1.3
t= 3,3 mm : là chiều sâu rãnh then trên lỗ.
VII-Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi :
Kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo độ bền mỏi nếu hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm thoả mãn điều kiện sau.
Sj = ³ [s].
Với : [s]- Hệ số an toàn cho phép , thông thường [s]= 1,5…2,5.
ssj- Hệ số an toàn chỉ xét riêng về ứng suất pháp tại tiết diện j .
ssj =
stj- Hệ số an toàn chỉ xét riêng về ứng suất tiếp tại tiết diện j.
stj =
Trong đó : s-1,t-1 là giới hạn uốn và xoắn ứng với chu kỳ đối xứng.
Với thép 45x có sb = 600 Mpa .
s-1= 0,436.sb = 0,436.600 = 261,6 Mpa.
t-1= 0,58 .s-1= 0,58.261,6 = 151,73 Mpa.
Trục quay nên ứng suất thay đổi theo chu kỳ mạch động do đó.
smj = 0 ; smaxj = saj =
Trong đó W là mô men cản uốn
W; trục có tiết diện tròn
W : trục có 1 rãnh then
Trục quay một chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ đối xứng do đó.
tmj = taj=
Trong đó Woj là mô men cản xoắn
W : trục có tiết diện tròn
W: trục có 1 rãnh then
ys, yt- Hệ số kể đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi, tra bảng (10.7) được Ys = 0,05 , Yt = 0
Ksd , Ktd Hệ số xác định theo công thức sau:
Ksd = ; Ktd = .
Kx- Hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, nó phụ thuộc vào
phương pháp gia công và độ nhẵn bề mặt
tra bảng (10.8) : tiện Ra = 2,5…0,63 mm được Kx= 1,06
Ky – Hệ số tăng bền bề mặt, với sb= 600 Mpa tra bảng (10.9) được ky= 1,6
K;K: hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và khi xoắn
Theo bảng (10.12) khi dùng dao phay ngón và s= 600Mpa : K= 1,76
K= 1,54
theo bảng (10.10) tra được hệ số kích thước ứng vói đường kính của tiết diện nguy hiểm ,từ đó xác dịnh được tỉ số tại rãnh then trên các tiết diện này.Theo bảng (10.11) ứng với kiểu lắp đã chọn,s= 600 Mpa và đường kính của tiết diện nguy hiêmtra được tỉ số do lắp căng tại các tiết diện này,trên cơ sở đó dung giá trị lớn hơn trong hai giá trị của Ks/e để tính Ksd và giá trị lớn hơn trong hai giá trị của Kt/et để tính Ktd
Bảng tính ứng suất pháp và ứng suất tiếp
Tiết diện
d
b
h
t
W
Wo
T
M
s
t
1.0
35
-
-
-
4207
8414
54104
44640
10,61
3,22
1.2
32
10
8
5
2289
4938
54104
0
0
4,62
2.2
38
10
8
5
3911
8489
93036
101755
48,26
5,48
2.3
42
12
8
5
6292
13562
93036
188751
55,56
3,43
3.1
50
-
-
-
12265
24530
52298
372280
30,35
10,66
3.2
56
18
11
7
15089
32322
52298
392332
26
8,09
3.3
48
14
9
5,5
9403
20255
52298
0
0
12,91
Bảng tính hệ số an toàn
Tiết diện
d
Tỉ số Ks/es
Tỉ số Kt/et
Ksd
Ktd
ss
st
s
Rãnh then
Lắp căng
Rãnh then
Lắp căng
1.0
35
-
2,06
-
1,64
1,325
1,062
18,61
44,429
17,16
1.2
32
2
2,06
1,901
1,64
1,325
1,225
-
22,6
22,6
2.2
38
2,035
2,06
1,937
1,64
1,325
1,248
4,091
22,128
4,023
2.3
42
2,095
2,06
1,987
1,64
1,346
1,28
3,498
34,552
3,481
3.1
50
-
2,06
-
2,03
1,325
1,306
6,505
10,896
5,585
3.2
56
2,228
2,52
2,067
2,03
1,612
1,33
6,241
14,1
5,7
3.2
48
2,146
2,06
2,013
1,64
1,378
1,295
-
9,074
9,074
.
Tài liệu tham khảo
Trịnh Chất – Lê Văn Uyển : Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí, Tập I,II Nhà xuất bản Giáo dục-1999.
Nguyễn Trọng Hiệp : Chi tiết máy, tập I và tập II.
Nhà xuất bản Giáo dục.
Ninh Đức Tốn - Đỗ Trọng Hùng: Hướng dãn làm bài tập dung sai
Trường đại học bách khoa Hà nội – 2000.
Trịnh Chất : Cơ sở thiết kế máy và chi tiết máy
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật , Hà nội 1994.