Đồ án Thiết kế hệ thống truyền động cơ khí

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY _______________ ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2005.
hực tiễn nền sản xuất công nghiệp nước ta chủ yếu là vừa và nhỏ, thiết kế chưa đóng vai trò quan trọng, nhưng với xu thế phát triển hiện nay của nền kinh tế khu vực và trên thế giới, ngày càng đòi hỏi sự hội nhập giao lưu hợp tác giữa các nước. Vai trò của thiết kế đã tìm được chỗ đứng quan trọng trong nền sản xuất công nghiệp hoá hiện đại hoá. Đồ án Thiết kế Hệ thống Truyền động Cơ khí là môn học nhằm giúp cho sinh viên, những chủ nhân tương lai của đất nước, có những kiến thức cơ bản trong việc nắm bắt các giải pháp thiết kế tối ưu nhất. Đồ án “Thiết kế hệ thống băng tải cát” nhằm giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn về những gì mình học và phát huy khả năng làm việc theo nhóm. Trong quá trình hoàn thành bài tập, chúng em đã được sự hướng dẫn tận tình của Thầy Nguyễn Thanh Nam. Nhóm chúng em đã cố gắng hết mình nhưng cũng không tránh được những thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý và chỉ bảo thêm của Thầy. Chúng em xin chân thành cám ơn ! Nhóm thực hiện. Nguyễn Duy Quang Kống hiện phú. Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2005. PHẦN I: PHAÂN TÍCH VAØ CHOÏN PHÖÔNG AÙN THIEÁT KEÁ CHƯƠNG I : PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Mô tả nhóm thiết kế: Kống Hiện Phú : Người kết thúc công việc Nguyễn Duy Quang : Người khám phá Phát biểu bài toán thiết: Đối tượng: Thiết kế hệ thống băng tải cát sử dụng trong vận chuyển hàng cát ở những khoảng cách xa. Hệ thống có thể làm việc trong điều kiện độc hại đối với con người… Yêu cầu khách hàng: Khách hàng là người sử dụng muốn hệ thống băng tải phải có tuổi thọ cao, giá thành hợp lí, dễ bảo trì… Đối với khách hàng là nhà sản xuất, muốn hệ thống phải dễ chế tạo, giảm thiểu phế liệu, tận dụng được nguồn nhân lực, vật liệu của công ty… Đối với người giới thiệu sản phẩm (marketing), muốn hệ thống phải thoả mãn yêu cầu người sủ dụng, đáp ứng được yêu cầu của các doanh nghiệp… CHƯƠNG II: LẬP KẾ HOẠCH THƯC HIỆN Nhiệm vụ 1: Phân tích nhiệm vụ, lập kế hoạch thực hiện, xác định các yêu cầu kỹ thuật. Công việc hiểu rõ nhiệm vụ, lập kế hoạch thực hiện và đưa ra các yêu cầu kỹ thuật Nhân lực: nhóm. Thời gian: tuần 1. Nhiêm vụ 2: Tham khảo thiết kế liên quan, đưa ra phương án thiết kế. Công việc : Tìm tài kiệu từ Internet, sách vở và các tài liệu liên quan đến băng tải cát. Từ đó đưa ra các ý tưởng mới Nhân lực : nhóm. Thời gian : tuần 2. Nhiệm vụ 3: Phân tích lựa chọn phương pháp thiết kế. Công việc : Xem xét ưu nhược điểm của các phương án từ đó chọn ra 2 phương án. Nhân lực : nhóm. Thời gian : tuần 3. Nhiệm vụ 4 : Tính toán chọn động cơ phân phối tỷ số truyền. Công việc : Tính tổng lực kéo, công suất làm việc của động cơ, công suất cần thiết của động cơ, từ đố chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền. Nhân lực : nhóm. Thời gian : tuần 4. 5. Nhiệm vụ 5 : Tính toán thiết kế chi tiết các bộ truyền Công việc : Thiết kế bộ truyền đai, hộp giảm tốc bánh răng, thiết kế trục khớp nối. Nhân lực : nhóm. Thời gian : tuần 5 và 6. 6. Nhiệm vụ 6 : Thiết kế kết cấu Công việc : Vẽ phát kết cấu. Nhân lực: nhóm. Thời gian : Tuần 7, 8 và 9. 7. Nhiệm vụ 7 : Vẽ bản vẽ lắp cụm chi tiết, bản vẽ chi tiết, thuyết minh Công việc : Hoàn thành bản vẽ và thuyết minh. Nhân lực : nhóm. Thời gian : tuần 10, 11, 12 và 13. 8. Nhiệm vụ 8 : Bảo vệ đồ án. Công việc: Bảo vệ đồ án của nhóm. Nhân lực : nhóm Thời gian : tuần 14 và 15. Tuần  1  2  3  4  5,6  7,8,9  10,11,12,13  14,15  Nhân lực   Phân tích nhiệm vụ, lập kế hoạch, xác định các yêu cầu kỹ thuật          Nhóm   Tham khảo các thiết kế liên quan, đưa ra các phương án thiết kế          Nhóm   Chọn phương án thiết kế          Nhóm   Tính toán chọn động cơ phân phối tỷ số truyền          Nhóm   Tính toán thiết kế chi tiết các bộ truyền          Nhóm   Thiết kế kết cấu          Nhóm   Bản vẽ lắp cụm chi tiết, bản vẽ chi tiết, thuyết minh          Nhóm   Bảo vệ          Nhóm   CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT Xác định yêu cầu khách hàng Bước 1: Xác định khách hàng Các xí nghiệp sản xuất xi-măng. Các công trường xây dựng Bước 2: Xác định các yêu cầu của khách hàng Kết cấu bền vững, ít rung động ít ồn. Dễ vận hành. Dễ bảo trì. Tuổi thọ cao. Kết cấu phù hợp không gian nhà xưởng. Giá thành vừa phải. Năng suất làm việc cao. Bước 3: Xác định tính quan trọng của các mối liên quan Phù hợp không gian nhà xưởng, bến cảng. Vật liệu chịu mài mòn cao, chịu độ ẩm, nhiệt độ cao. Chạy bằng động cơ điện. Năng suất làm việc cao. Giá thành vừa phải. Tuổi thọ cao. Bước 4: Xác định và dánh giá mức độ cạnh tranh Thiết kế hoàn toàn thoả mãn nhu cầu: Truyền tải được khối lượng hàng hoá. Phù hợp với không gian nhà xưởng, bến cảng. Chạy bằng động cơ điện. Thiết kế hầu như thoả mãn nhu cầu: Vận tốc truyền tải V=1,5m/s. Thiết kế thoả mãn nhu cầu về mặt nào đó. Làm việc trong điều kiện chịu mài mòn, chịu độ ẩm chịu nhiệt độ cao. Không gây ồn. Thoả mãn chút ít nhu cầu. Năng suất Tiện lợi Thiết kế hoàn toàn không thoả mãn nhu cầu. Giá thành vừa phải. Kiểu dáng đẹp Bước 5: Đưa ra các yêu cầu kỹ thuật Năng suất băng tải Q(tấn/giờ). Chiều dài băng L(m) Góc nghiêng băng (độ). Chiều rộng băng tải B(m). Đường kính con lăn d(mm). Đường kính tang dẫn D(mm). Vận tốc băng v(m/s). Bước 6: Các mối liên hệ giữa yêu cầu khách hàng với yêu cầu kỹ thuật. Bảng QFD
CHƯƠNG IV: ĐƯA RA Ý TƯỞNG CHO BÀI TOÁN THIẾT KẾ Tham khảo các thiết kế liên quan Băng tải vật liệu của công ty Hytrol Conveyor Loại Conveyor Mô hình :
Mô tả: Băng tải kiểu Conveyor được dùng để vận hành các dây chuyền lắp ráp. đóng gói, phân loại, kiểm tra…hàng hoá. Ưu điểm: Dễ lắp đặt, thời gian lắp đặt ngắn, tiết kiệm thời gian và công sức. Băng được làm sạch, nên nâng cao tính thẩm mỹ, tăng tuổi thọ của băng. Nhược điểm: kích thước nhỏ, chiều dài ngắn, nên chỉ dùng trong phạm vi sản xuất nhỏ. Vật liệu làm băng chịu nhiệt và chống mài mòn kém, Các lăn phải được bôi trơn một cách thường xuyên, để chống ma sát. Loại CRB ô hình :
Mô tả: Kieåu baêng truyeàn CRB duøng ñeå vaän haønh taùi cheá. Boä phaän chính laø: daõi baêng quay, caáu taïo maùng saâu maùng saâu ñeå coù theâå mang ñöôïc thuûy tinh vôõ, ñoà hoäp, daêm goã… Loaïi naøy ñöôïc söû duïng roäng raõi trong vaän haønh taùi cheá. Söû duïng ñoäng cô : 3/4 HP standard-3/4 HP to 2 HP. Coù theå dieàu chænh ñöôïc ñoä cao laøm vieäc cuûa baêng. Ưu điểm : Coù thaønh chaén hai beân neân vaät lieäu khoâng bò rôi khoûi baêng. Coù theå ñieàu chænh chieàu cao laøm vieäc cuûa baêng neân coù theå laøm vieäc ôû caùc ñoä cao khaùc nhau. Nhược điểm : Chiều rộng băng hẹp, nên chỉ vận chuyển được những vật có kích thước nhỏ. Kết cấu phức tạp, khó tháo lắp và sửa chữa. Băng tải vật liệu của hiệp hội ACG (American Conveyor Group) Loại custom fabricated converors Mô hình:
Mô tả: Băng tải kiểu custom fabricated converors được thiết kế để mang vật nặng. Băng tải sử dụng con lăn để giảm ma sát của băng tải và tăng khả năng tải cho băng. Ứng dụng dùng để vận chuyển lắp ráp, kiểm tra, đóng gói… Ưu điểm: Băng có thể tải được những vật nặng đến rất nặng. Chiều dài làm việc lớn. Nhờ bộ phận giảm chân mà hệ thống làm việc êm, không ồn. Năng suất cao. Nhược điểm: Kết cấu nặng khó di chuyển. Tuổi thọ không cao do làm việc ở tải trọng lớn. Loại Horizontal Trough Bed Belt Conveyor Mô hình:
Mô tả: Baêng taûi kieåu Horizontal Trough Bed Belt Conveyor coù caùc thanh ray baûo veä .Noù deã daøng vaän chuyeån caùc container haøng hoaù Heä thoáng coù ñoäng cô ñaët ôû giöõa,söû duïng ñoäng cô 1/2 HP–230/460V–3 Ph.–60 Hz Toác ñoä baêng laø 65 FPM. Khaû naêng taûi lôùn nhaát cuûa ñoäng cô laø 75lbs Ưu điểm : Baûo ñaûm haøng hoaù khoâng bò rôi ra khoûi baêng khi di chuyeån Coù theå thay ñoåi chieàu cao ñaët baêng . Nhược điểm: Khaû naêng taûi nhoû (75lbs). Giaù thaønh cao. Đưa ra các ý tưởng Ý tưởng 1: Mô hình:
Mô tả: Heä thoáng coù con laên laøm taêng goùc oâm. Hai beân coù thaønh chaén ngaên khoâng cho caùt rôi ra ngoaøi. Öu ñieåm: Keát caáu ñôn giaûn Vaän chuyeån ñöôïc khoái löôïng lôùn. Deã baûo trì söûa chöûa. Nhược ñieåm: Khoâng theå thay ñoåi goùc nghieâng cuûa baêng. Mau moøn baêng do ma saùt vôùi nhieàu con laên. Toán keùm phaàn vaät lieäu do chaïy khoâng taûi lôùn. Ý tưởng 2: Mô hình:

Mô tả: Heä thoáng naùy raát ñôn giaûn coù hai con laên laøm nhieäm vuï taêng goùc oâm baêng ôû tang daãn vaø tang thaùo lieäu Söû duïng caùc con laên ñôõ ñaët nghieâng Hình daïng baêng taïo thaønh maùng giuùp vaän chuyeån toát Ưu điểm: Ñôn giaûn, goïn nheï. Deã baûo trì söûa chöõa. Giaù thaønh thaáp Nhược điểm: Goùc nghieâng baêng khoâng theå lôùn. Baêng mau hoûng do moûi. Laøm vieäc ôû vò trí coá ñònh. Ý tưởng 3: Mô hình:
Mô tả: Söû duïng nhieàu con laên nhaèm taêng khaû naêng taûi Caùc chaân coù theå ñieàu chænh ñöôïc ñoä cao Ñoäng cô ñaët ôû giöõa heä thoáng Ưu điểm: Laøm vieäc eâm Coâng suaát truyeàn lôùn Laøm vieäc ñöôïc ôû caùc ñoä cao khaùc nhau Nhược điểm: Baêng mau hö. Giaù thaønh cao. Keát caáu phöùc taïp. Khoù baûo trì söûa chöõa. Ý tưởng 4: Mô hình:
Mô tả: Heä thoáng boá trí sao cho nôi tieáp lieäu vaø thaùo lieäu ñaët naèm ngang Söû duïng ñoái troïng nhaèm laøm caêng baêng. Ưu điểm: Vieäc tieáp lieäu deã daøng do nôi tieáp lieäu baêng ñöôïc ñaët naèm ngang. Söû duïng ñai raêng maët treân coù gôø neân vaän chuyeån toát. Giaù thaønh töông ñoái reû d.Nhược điểm: Baêng mau hoûng taïi nôi uoán. Khó bảo trì. CHƯƠNG V: ĐÁNH GIÁ Ý TƯỞNG, CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Chọn ý tưởng I làm chuẩn MA TRẬN QUYẾT ĐỊNH CỦA HỆ THỐNG  YÙù töôûng   Tieâu chuaån  Tæ troïng  1  2  3  4   Naêng suaát taûi  10  C  -  +  -   Deã baûo trì vaø söûa chöõa  6  H  +  S  +   Tuoåi thoï cao  7  U  +  S  S   Giaù thaønh  9  AÅ  +  +  +   Ñaûm baûo an toaøn  8  N  +  +  -   Ít oàn  3   +  -  +   Keát caáu baêng  5   +  +  +   Deå vaän haønh  7   +  s  s   Toång ñieåm coäng   0  7  4  4   Toång ñieåm tröø   0  1  1  2   Toång coäng ñieåm   0  5  3  2   Toång ñieåm theo tæ troïng   0  35  19  5   Từ ma traän quyeát ñònh 1 ta quyeát ñònh choïn yù töôûng 2 vaø 3 Ta thöïc hieän caûi tieán yù töôûng ñaõ choïn +YÙ töôûng 2:
+YÙ töôûng 3 : khoâng thay ñoåi MA TRẬN QUYẾT ĐỊNH II  YÙù töôûng   Tieâu chuaån  Tæ troïng  1  2   Naêng suaát taûi  10  C  +   Deã baûo trì vaø söûa chöõa  6  H  -   Tuoåi thoï cao  7  U  S   Giaù thaønh  9  AÅ  -   Ñaûm baûo an toaøn  8  N  S   Ít oàn  3   -   Keát caáu baêng  5   S   Deå vaän haønh  7   -   Toång ñieåm coäng   0  1   Toång ñieåm tröø   0  3   Toång coäng ñieåm   0  -2   Toång ñieåm theo tæ troïng   0  -15   Ta chọn ý tưởng 1 LÖÏA CHOÏN HOÄP GIAÛM TOÁC YÙ töôûng 1: Hoäp giaûm tôùc hai caáp ñoàng truïc söû duïng boä truyeàn ngoaøi laø ñai
Öu ñieåm:Taûi troïng phaân boá ñeàu treân caùc truïc, baùnh raêng boá trí ñoái xöùng neân söï taäp trung öng xuaát ít ,moâmen xoaén taïi caùc tieát dieän nguy hieåm giaûm coøn moät nöûa Kích thöôùc chieàu daøi giaûmtroïng löôïng cuõng giaûm.Söû duïng truyeàn xich neân khoâng coù hieän töôïng tröôït nhö truyeàn ñai ,hieäu suaát cao Nhöôïc ñieåm : Coù beà roäng lôùn ,caáu taïo caùc boä phaän phöùc taïp,soá löôïng chi tieát taêng.Khaû naêng taûi caáp nhanh chöa duøng heát,coù oå ñôõ beân trong voû hoäp,truïc trung gian lôùn.Maét xích deã bò moøn vaø oàn khi laøm vieäc . YÙ töôûng 2: Hoäp giaûm toác hai caáp söû baùnh raêmg coân truï söû duïng truyeàn ngoaøi laø ñai
Öu ñieåm: Truyeàn ñöôïc momen xoaén vaøchuyeån ñoäng quay giöõa caùc truïc giao nhau.Söû duïng boä truyeàn ngoaøi baèng ñai neân laøm vieäc eâm hôn .Vôùi tæ soá truyeàn cuûa hoäp giaûm toác laø 8 -15 . Nhöôïc ñieåm: Giaù thaønh cheá taïo ñaét ,laép gheùp khoù khaên,khoái löôïng vaø kích thöôùc lôùn hôn so vôùi vieäc söû duïng baùnh raêng truï . YÙ töôûng 3: Hoäp giaûm toác khai trieån boä truyeàn ngoaøi laø ñai
Öu ñieåm: keát caáu ñôn giaûn Xöû duïng truyeàn ñai neân coù theåâ giöõ ñoäng cô xa hoäp giaûm toác, laøm vieäc eâm khoâng oàn ,coù theå truyeàn vôùi vaän toác lôùn .Keát caáu vaän haønh ñôn giaûn Tæ soá truyeàn cuûa hoäp giaûm toác töø 8 -40 . Nhöôïc ñieåm: Taûi troïng phaân boá khoâng ñeàu treân truïc.Kích thöôùc boä truyeàn lôùn,tæ soá truyeàn khi laøm vieäc deã bò thay ñoåi,taûi troïng taùc duïng leân truïc vaø oå lôùn tuoåi thoï thaáp YÙ töôûng 4: Hoäp giaûm toác hai caáp phaân ñoâi söû duïng boä truyeàn ngoaøi laø ñai
Öu ñieåm: Taûi troïng phaân boá ñeàu treân caùc truïc ,baùnh raêng boá trí ñoái xöùng neân söï taäp trung öùng suaát ít ,moâmen xoaèn taïi caùc tieát dieãn nguy hieåm giaûm laøm vieän khoâng oàn coù theå truyeàn vaän toác lôùn . Nhöôïc ñieåm: Coù beà roäng hoäp giaûm toác lôùn,caáu taïo phöùc taïp,soá löôïng chitieát taêng. Deã bò tröôït do truyeàn ñoäng baèng ñai neân tæ soá truyeàn thay ñoåi,tuoåi thoï thaáp MA TRAÄN QUYEÁT ÑÒNH  YÙ töôûng   Tieâu chuaån  Tæ troïng  1  2  3  4   Nhoû goïn  8  C  +  +  +   Deã baûo trì  6  H  +  +  -   Tæ soá truyeàn lôùn  9  U  +  +  +   Khaû naêng taûi  7  AÅ  +  +  +   Giaù thaønh  8  N  s  -  S   Toång ñieåm coäng   0  4  4  3   Toång ñieåm tröø   0  0  1  1   Toång coäng ñieåm   0  4  3  2   Toång ñieåm theo tæ troïng   0  30  22  18   PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SẢN PHẨM 2.1.XÁC ĐỊNH CÔNG SUAÁT LÀM VIỆC Beà roäng baêng: 0,6 m Khoái löôïng rieâng cuûa caùt aåm ( = 1,5(1,7 taán /m3 Choïn ( = 1500 kg /m3 Naêng suaát cuûa baêng taûi laø: Q= 900.B2.v. (.tg( Vôùi: B laø beà roäng baêng ( laø goùc nghieâng baêng : ( = 200 ( Q = 900.0,62.1500.1,5.tg200 = 265,3 (taán/ giôø) Xaùc ñònh coâng suaát daãn ñoäng cuûa baêng: N=
(N1+ N2+ N3+ N4+ N5) Trong ñoù: k laø heä soá keå tôùi trôû löïc cuûa baêng k = 0,8(0,85 choïn k = 0,8 N1 : coâng suaát caàn thieát ñeå khaéc phuïc trôû löïc cuûa nhaùnh coù taûi N1 = 4.10-5.q1.v.L1 Choïn q1 theo baûng sau: Chieàu roäng baêng (mm)  400  500  600  750   q1(N/m)  86  113  140  170   L1 : chieàu daøi nhaùnh coù taûi ( N1 = 4.10-5.140.1,5.20 N1 = 0,168 (Kw) N2 : coâng suaát caàn thieát ñeå khaéc phuïc trôû löïc cuûa nhaùnh khoâng taûi N2 = 4.10-5.q2.v.L2 Choïn q2 theo baûng sau : Chieàu roäng baêng (mm)  400  500  600  750   q2(N/m)  51  65  80  100   L2: chieàu daøi nhaùnh coù taûi ( N2 = 4.10-5.80.1,5.20 N2 = 0,966 (Kw) N3 : coâng suaát caàn thieát ñeå vaän chuyeån vaät lieäu theo phöông ngang N3 = 1,38.10-8.Q.L3 Q : naêng suaát vaän chuyeån vaät lieäu tính theo N/h ( N3 = 1,38.10-8.256,3.104.20.cos200 N3 = 0,66(Kw) N4 : coâng suaát tieâu hao ñeå thaùo lieäu baèng taám gaït ôû treân baêng N4 = 0 (khoâng söû duïng taám gaït ñeå thaùo lieäu) N5 : coâng suaát caàn thieát ñeå naâng vaät lieäu leân ñoä cao H N5 = 2,7.10-6.Q.H ( N5 = 2,7.10-6.256,3.10-3.20.sin0 N5 = 4,73 (Kw) Coâng suaát daãn ñoäng cuûa baêng laø: N =
(0,168+0,966+0,66+4,73) N = 8,155 (Kw) 2.2.PHÖÔNG AÙN I HOÄP GIAÛM TOÁC BAÙNH RAÊNG TRUÏ 2 CAÁP 2.2.1.TÍNH TOAÙN CHOÏN ÑOÄNG CÔ VAØ PHAÂN PHOÁI TÆ SOÁ TRUYEÀN
Hieäu suaát cuûa boä truyeàn laø: (= (2kn.(ñ .(2br .(2ol Choïn: (kn = 0,99 (ñ = 0,95 (ol = 0,99 (br = 0,96 Vaäy hieäu suaát cuûa boä truyeàn laø; ( = 0,83 Pct =
Choïn ut = 26 nlv =
nsb = ut . nlv = 26.57,29 = 1489,54 (v/ph) Tra baûng ta choïn ñoäng cô DK62-4 coù P = 10Kw, n = 1460 (v/ph) Xaùc ñònh laïi tæ soá truyeàn ut ut =
ut uñ . uh Choïn uñ = 2,5 ( uh = 10,19 Theo ñoà thò: choïn u1, u2 theo ñieàu kieän boâi trôn ngaâm daàu choïn u1 = 3,83 u2 = 2,61 n1 =
n2 =
n3 =
P3 =
P2 =
P1 =
T1 =
T2 =
T3 =
 Ñoäng cô  1  2  3   Coâng suaát P(Kw)  10  9,79  9,31  8,85   Tæ soá truyeàn u  2,5  3,83  2,61   Soá voøng quay n (v/ph)  1460  584  152,5  58,43   Momen xoaén T(Nmm)   160093,32  583019,67  1446722,01   2.2.2.THIEÁT KEÁ BOÄ TRUYEÀN ÑAI Döïa vaøo coâng suaát ñoäng cô vaø soá voøng quay baùnh ñai nhoû ta choïn ñai loaïi B coù: b1 =14 mm b = 17mm h = 10,5mm y0 = 4mm A = 138mm2 d1 = (140(280) mm . Ta choïn d1 = 180mm Vaän toác ñai:
v < 25m/s (thoõa) Ñöôøng kính baùnh ñai lôùn: d2 = d1.u.(1-() Choïn ( = 0,015 ( d2 = 180.2,5,(1-0,015) d2 = 443,25mm Theo tieâu chuaån ta choïn: d2 = 450mm uñ =
Giaù trò tính ñöôïc vaø giaù trò choïn ban ñaàu phuø hôïp Khoaûng caùch truïc: 0,55.(d1 +d2 )+h ( a( 2. (d1 +d2 ) 357 ( a( 1260 maø
( a= 1,1.450 = 499mm Xaùc ñònh chieàu daøi ñai: l = 2a + ((d1 + d2 )/2 + (d2 –d1)2 /4a l =2016,4mm Theo tieâu chuaån ta choïn l = 2240mm i =
(thoõa) Tính laïi khoaûng caùch truïc; a =
vôùi

Thay vaøo ta ñöôïc: a= 610,26mm Goùc oâm ñai:
Xaùc ñònh soá ñai: z =
Choïn: [P0] = 4,29Kw kñ = 1 C( = 0,92 Cl = 1 Cu = 1,135 Choïn z = 4 – 5 ñai( Cz = 0,9 Thay vaøo ta ñöôïc: z = 2,4 Vaäy ta choïn z = 3(ñai) Tính laïi B B = (z-1)t + 2e Vôùi t = 19 ; e = 12,5 ( B = (3-1).19 + 2.12,5 ( B = 63mm Ñöôøng kính ngoaøi: da = d + 2.h0 da = 335 + 2.4,2 = 363,4mm Xaùc ñònh löïc caêng ban ñaàu vaø löïc taùc duïng leân truïc: Löïc caêng treân 1 ñai ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: F0 =
Fv : löïc caêng do löïc li taâm gaây ra Fv = qm .v2 qm : choïn theo baûng 4.22 Ñai loaïi B: qm = 0,178 kg/m ( F0 = 183,3 N Löïc taùc duïng leân truïc: Fr = 2F0.z.sin((1/2) Fr = 2.183,3.3.sin(154,70/2) Fr = 1381,5 N 2.2.3.TÍNH TOAÙN BAÙNH RAÊNG Choïn vaät lieäu: Choïn vaätlieäu hai caáp baùnh raênh nhö nhau: Baùnh nhoû: theùp 35CrM0 toâi caûi thieän ñaït ñoä raén HRC 45...53 coù (b=1600MPa, (c = 1400MPa Baùnh lôùn: theùp 35CrM0 toâi caûi thieän ñaït ñoä raén trung bình HB241 coù (b= 900MPa, (c = 800MPa Phaân phoái tæ soá truyeàn: u1 = 3,83 u2 = 2,61 Xaùc ñònh öùng suaát uoán cho pheùp: SH = 1,1, SF = 1,75 Theo baûng 6.2 ta coù: (0Hlim = 2HB+70, (0Flim = 1,8HB Choïn baùnh nhoû coù ñoä raén HRC45, baùnh lôùn coù ñoä raén HB241 (0Hlim1 = 2.450+70 = 970, (0Flim1 = 1,8.450 = 810 (0Hlim2 = 2.241+70 = 552, (0Flim2 = 1,8.241 = 433,8 NHO = 30.HB2,4 NHO1 = 30.4502,4 = 7.107 NHO2 = 30.2412,4 = 1,56.107 Taûi trong tónh. Choïn tuoåi thoï laø 12.000 giôø NHE = 60.c.n.t( NHE1 = 60.584.12.103 = 4,2.108 NHE2 = 60.152,5.12.103 = 1,09.108 NHE1 >NHO1 NHE2 >NHO2 ( KHL1 = KHL1 =1 [ (H] =
[ (H]1 =
[ (H]2 =
Caáp nhanh söû duïng caëp baùnh raêng nghieâng Caáp chaäm söû duïng caëp baùnh raêng nghieâng [ (H] = ([ (H]1 + [ (H]2 )/2 = 691,82 (MPa) >1,25. [ (H]2 ( Choïn [ (H] = 1,25. [ (H]2 = 627,28 (MPa) Öùng suaát uoán cho pheùp: [ (F] =
NF01 = NF02 = 5.106 NFE1 =NFE2 = 60.c.n.t( ( NFE1 = 2,74.108 ( NFE2 = 1,05.109 ( KFL1 = KFL2 = 1 [ (F]1 =
[ (F]2 =
ÖÙng suaát quaù taûi cho pheùp: [ (H]max = 2,8. (ch2 = 2240 [ (F]1max = 0,6. (ch1 = 540 [ (F]1max = 0,8. (ch2 = 480 Tính caáp nhanh Tính sô boä ñöôøng kính truïc:
Theo baûng 6.5 ta choïn Ka = 43 (ba = 0,3; KH( = 1,12 ( (bd = 0,53. (ba . (u+1) = 0,76
Theo tieâu chuaån ta choïn aw = 160 mm Xaùc ñònh caùc thoâng soá aên khôùp: mn = (0,01 ÷ 0,02) aw = 1,6 ÷ 3,2 (mm) Choïn mn = 2 mm Choïn sô boä ( = 100 Soá raêng baùnh nhoû:
Choïn z1 = 32 raêng z2 = u.z1 = 3,83.32 = 122,56 Choïn z2 = 123 raêng Tæ soá truyeàn thöïc: um =
cos( =
( ( = 14,360 Kieåm nghieäm ñoä beàn tieáp xuùc:
Theo baûng 6.5 ta choïn ZM =274 Mpa1/3 +ZH: laø heä soá keå ñeán hình daïng beà maët tieáp xuùc ZH =
(b : goùc nghieâng cuûa raêng treân hình truï cô sôû. tg((b) = cos((t ). tg((b) (tw = (t = arctg
( ZH =
+Z( : heä soá keå ñeán söï truøng khôùp.
(
Heä soá truøng khôùp:
+ KH: heä soá taûi troïng khi tính veà tieáp xuùc KH = KH( . KH( . KHv KH( = 1,12
vôùi
( choïn caáp chính xaùc laø 9 Tra baûng ta tìm ñöôïc: KH( = 1,13; KF( = 1,37
Vôùi g0 = 73; (H = 0,002 ta tìm ñöôïc:
(
( KH = 1,12.1,13.1,01 = 1,28 ( (H = 575,67 (MPa) < [ (H] = 627,28 (MPa) Vaäy thoõa ñieàu kieän beàn tieáp xuùc. Kieåm nghieäm veà ñoä beàn uoán
+
+
+

( Choïn Zv1 = 35 raêng ( choïn YF1 = 3,75 + KF : heä soá taûi troïng khi tính veà uoán KF = KF( . KF( . KFv KF( = 1,2; KF( = 1,37
Vôùi g0 = 73; (F = 0,006 ta tìm ñöôïc:
(
(

+

Choïn Zv2 = 135 ( YF2 = 3,6
Kieåm nghieäm veà quaù taûi Vôùi ñoäng cô ñaõ choïn ta coù: Kqt = 2,3 (Hmax = (H.
(Fmax1 = (F1.Kqt =166,12.2,3 = 382,076 < [(F1]max (Fmax2 = (F2.Kqt =159,48.2,3 = 366,79 < [(F2]max Caùc thoâng soá cô baûn cuûa boä truyeàn caáp nhanh   Khoaûng caùch truïc  aw = 160 mm   Modun phaùp  mn = 2 mm   Chieàu roäng vaønh raêng  b = 48 mm   Tæ soá truyeàn  u = 3,84   Goùc nghieâng raêng  ( = 14,360   Soá raêng  Z1 = 32  Z2 = 123   Ñöôøng kính voøng chia  d1=66 mm  d2=253,4 mm   Heä soá dòch chænh  x1 = x2 = 0   Ñöôøng kính ñænh raêng  da1=70mm  da1=257,4mm   Ñöôøng kính voøng ñaùy  df1=61mm  df1=248,4mm   Goùc bieân daïng raêng  ( = 200   Goùc aên khôùp  (tw = (t = 20,590   Tính toaùn caáp chaäm Tính sô boä ñöôøng kính truïc:
Theo baûng 6.5 ta choïn Ka = 43 (ba = 0,4; KH( = 1,047 ( (bd = 0,53. (ba . (u+1) = 0,77
Theo tieâu chuaån ta choïn aw = 200 mm Xaùc ñònh caùc thoâng soá aên khôùp: mn = (0,01 ÷ 0,02) aw = 2 ÷ 4(mm) Choïn mn = 2,5 mm Choïn sô boä ( = 100 Soá raêng baùnh nhoû:
Choïn z1 = 43 raêng z2 = u.z1 = 2,61.43 = 112,23 Choïn z2 = 112 raêng Tæ soá truyeàn thöïc: um =
cos( =
( ( = 14,360 Kieåm nghieäm ñoä beàn tieáp xuùc:
Theo baûng 6.5 ta choïn ZM =274 Mpa1/3 +ZH: laø heä soá keå ñeán hình daïng beà maët tieáp xuùc ZH =
(b : goùc nghieâng cuûa raêng treân hình truï cô sôû. tg((b) = cos((t ). tg((b) (tw = (t = arctg
( ZH =
+Z( : heä soá keå ñeán söï truøng khôùp.
(
Heä soá truøng khôùp:
+ KH: heä soá taûi troïng khi tính veà tieáp xuùc KH = KH( . KH( . KHv KH( = 1,047
vôùi
( choïn caáp chính xaùc laø 9 Tra baûng ta tìm ñöôïc: KH( = 1,13; KF( = 1,37
Vôùi g0 = 73; (H = 0,002 ta tìm ñöôïc:
(
( KH = 1,007.1,047.1,01 = 1,19 ( (H = 496,7(MPa) < [ (H] = 627,28 (MPa) Vaäy thoõa ñieàu kieän beàn tieáp xuùc. Kieåm nghieäm veà ñoä beàn uoán
+
+
+

( Choïn Zv1 = 48 raêng ( choïn YF1 = 3,66 + KF : heä soá taûi troïng khi tính veà uoán KF = KF( . KF( . KFv KF( = 1,114; KF( = 1,37
Vôùi g0 = 73; (F = 0,006 ta tìm ñöôïc:
(
(

+

Choïn Zv2 = 124 ( YF2 = 3,6
Kieåm nghieäm veà quaù taûi Vôùi ñoäng cô ñaõ choïn ta coù: Kqt = 2,3 (Hmax = (H.
(Fmax1 = (F1.Kqt = 177,47.2,3 = 408,81 < [(F1]max (Fmax2 = (F2.Kqt = 145,56.2,3 = 401,49 < [(F2]max Vaäy thoõa ñieàu kieän beàn tieáp xuùc vaø ñieàu kieän beàn uoán. Caùc thoâng soá cô baûn cuûa boä truyeàn caáp chaäm   Khoaûng caùch truïc  aw = 200 mm   Modun phaùp  mn = 2,5 mm   Chieàu roäng vaønh raêng