Đồ án Thiết kế hộp giảm tốc trục vít ACXIMET

ThiÕt kÕ m«n häc c¬ së thiÕt kÕ m¸y Bùi Quang Huy MXD 46 Trang: 1 PHẦN MỘT :CHỌN ĐỘNG CƠ DẪN ĐỘNG HỆ THỐNG TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI THANG Ι. CHỌN ĐỘNG CƠ 1. Chọn loại động cơ Các loại động cơ diện bao gồm : Động cơ điện một chiều và Động cơ điện xoay chiều 1.1/ Động cơ điện một chiều : đảm bảo khởi động êm, hãm và đảo chiều dễ dàng nhưng đắt nên ta không sử dụng 1.2/ Động cơ điện xoay chiều a/Động cơ một pha: có công suất nhỏ nên ít dùng trong công nghiệp b/Động cơ ba pha -Động cơ ba pha đồng bộ: hiêu suất cao nhưng đắt và phải có thiết bị phụ để khởi động -Động cơ ba pha không đồng bộ: Gồm hai kiểu +Rôto dây quấn: có kích thước lớn và vận hành phức tạp nên ít được sử dụng +Rôto ngắn mạch: kết cấu đơn giản , giá thánh hạ, làm việc đáng tin cậy, vì vậy được dung phổ biến trong công nghiệp Ta chọn sử dụng động cơ xoay chiều ba pha không đồng bộ rôto ngắn mạch 2.Tính cộng suất cần thiết của động cơ: ∗ Công suất trên trục động cơ được xđ: tdP = ( ) ( )2 2 25,7 1.0,4 0,8 .0,3 0,5 .0,3 4,66 Wi ir i T tP k T t ⎛ ⎞ = + + =⎜ ⎟⎝ ⎠∑ ∑ Trong đó: rP -công suất ra HGT iT , it mômen xắn tác dụng trong thời gian it T -mômen xoắn lớn nhấy bỏ qua mômen quá tải ∗ Công suất cần thiết: tdct t pP η= tη :hiệu suất tổng hệ dẫn động: .t d hη η η= :dη hiệu suất truyền động đai, chọn 0,96dη = :hη hiệu suất của hộp giảm tốc 3 3. . 0,995 .0,92.0,98 0,888h ol tv bv brtη η η η−= = = Trong đó: brtη : hiệu suất của bánh răng thẳng chọn : 0,98brtη = olη : hiệu suất của ổ lăn chọn : 0,995olη = tvη : hiệu suất của trục vít chọn : 10,92; 4tv Zη = = . 0,96.0,888 0,853t d hη η η= = = ( )/ 4,66 : 0,853 5,46 Wct td tP p kη= = = 3.Xác định số vòng quay của động cơ: ThiÕt kÕ m«n häc c¬ së thiÕt kÕ m¸y Bùi Quang Huy MXD 46 Trang: 2 Chọn : ( )1 2 1 brt 10; 4 . 10.4 40 28 3,2 1,8 tv tv dsb u Z Z Z u u u = = = = = > = = Vậy tỷ số truyền của hộp giảm tốc 2 cấp tv-bv: brt. 10.3,2 32h tvu u u= = = Số vòng quay sơ bộ của độn cơ: = = =®sb . . 1,8.32.50 2880sb h rn u u n (vòng/phút) 4.Chọn nãn hiệu, qui cách động cơ: Kiểu động cơ Công suất (kW) Vận tốc Quay(v/p) o oη Cosφ max dn I I k dn T T Khối lượng (kg) 4A100L2Y3 5,5 2880 87,5 0,91 2,2 2,0 Động cơ đã chọn thoả mãn điều kiện: ( ) ( )5,5 w 5,46 wdc ctP k P k= > = ( ) ( )= = =2880 / 2880 /dc sbn v p n v p / 1,6 / 2,0mm k dnT T T T= < = ΙΙ.TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC 1.Xác định tỷ số truyền tổng tu của toàn bộ hệ thống 2880. 57,6 50t dc r u n n= = = Trong đó :dcn số vòng quay của động cơ đã chọn :rn số vòng quay của HGT đã chọn 2. Phân tỷ số truyền tu cho toàn bộ hệ thống Phân tu làm tích 3 thành phần: 1 2. . 57,6dct d r nu u u u const n = = = = Tỷ số truyền của hộp giảm tốc: 57,6 32 1,8 t h dsb uu u = = = dsbu :tỷ số truyền sơ bộ của đai chọn 1,8dsbu = ∗Phân hu cho cấp nhanh và cấp chậm của HGT: 1 2.hu u u= Trong đó : 1u -tỉ số tuyền cấp nhanh 2u -tỉ số truyền cấp chậm Suy ra: 2 1 32 4 8 huu u = = = ThiÕt kÕ m«n häc c¬ së thiÕt kÕ m¸y Bùi Quang Huy MXD 46 Trang: 3 Chọn: 1 8u = Suy ra: 2 1 32 4 8 huu u = = = Tính lại ( )1 2 58 1,8 . 8.4 t d uu u u = = = 3.Xác định công suất , mômen và số vòng quay trên các trục của hộp giảm tốc: 3.1 Công suất: Trục 1: ( )1 . . 5,46.0,96.0,995 5,215η η= = =ct d olP P kW Trục 2: ( )2 1 1. . 5,215.0,92.0,995 4,774 WolP P kη η= = = Trục 3: ( )3 2 2. . 4,774.0,98.0,995 4,655 WolP P kη η= = = 3.2 Vòng quay Trục 1: ( )1 2880 1600 /1,8dcd nn v p u = = = Trục 2: ( )12 1 1600 200 / 8 nn v p u = = = Trục 3: ( )23 2 200 50 / 4 nn v p u = = = 3.3Mômen trên các trục: Trục 1: ( )6 611 1 5,2159,55.10 . 9,55.10 31127 1600 PT Nmm n = = = Trục 2: ( )6 622 2 4,7749,55.10 . 9,55.10 227958,5 200 PT Nmm n = = = Trục 3: ( )6 633 3 4,6559,55.10 9,55.10 889105 50 PT Nmm n = = = BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC Động cơ 1 2 3 Công suất (kW) 5,5 5,215 4,774 4,655 Số vòng quay(v/p) 2880 1600 200 50 Tỷ số truyền 1,8du = 1 8u = 2 4u = Mô men xoắn(Nmm) 1 31127T = 2 227958,5T = 3 889105T = ΙΙΙ.THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI THANG 1.Chọn loại đai và tiết diện đai: ThiÕt kÕ m«n häc c¬ së thiÕt kÕ m¸y Bùi Quang Huy MXD 46 Trang: 4 Từ đồ thị trên và dựa vào công suất và tốc độ quay của máy ta chọn loại đai thang thường kí hiệu A Kích thước tiết diện(mm) Loại đai Kí hiệu tb b h 0y Diện tích tiết diện A ( 2mm ) Đk bánh đai nhỏ Chiều dài giới hạn(mm) A 11 13 8 2,8 81 100- 200 560-4000 . 2.Xác định các thông số bộ truyền : 2.1Đường kính bánh đai nhỏ: Chọn đường kính bánh đai nhỏ ( )1 160d mm= Vận tốc vòng của bánh đai : ( )11 3 3 3,14.160.2880 24,11 25 / 60.10 60.10 dcd nV m sp= = = < Đường kính bánh đai lớn : ( ) ( ) ( )2 1. 1 160.1,8 1 0,01 285,12dd d u mme= - = - = Trong đó 0,01e = là hệ số trượt Theo dãy đường kính chuẩn ta chọn ( )2 280d mm= Tỷ số truyền thực tế : 5 8 12,5 20 31,5 50 80 125 200 400 500 A 2000 1250 800 315 200 Công suất truyền P.kW 2880 5,5 Б Ґ A д ThiÕt kÕ m«n häc c¬ së thiÕt kÕ m¸y Bùi Quang Huy MXD 46 Trang: 5 ( ) ( ) 2 1 280 1,768 1 160 1 0,01dm dd d e = = = - - Sai số tỷ số truyền : ( ) ( ) 0 0 00 0 0 1,8 1,768 / 100 1,8 3 1,8d dm d u u u u - D = - = = < Vậy 1 2,d d đã chọn đạt yêu cầu 2.2 Khoảng cách trục a: Theo bảng 4-14 chọn tỷ số : 2/ 1,3a d = Khoảng cách a sơ bộ: ( ) ( )2 2/ . 1,4.280 364sba a d d mm= = = ( ) ( ) ( ) ( ) 1 2 1 20,55 2 0,55 160 280 8 364 2 160 280 250 364 880 d d h a d d+ + £ £ + Û + + £ £ + Û £ £ Suy ra sba đã chọn thỏa mãn điều kiện 2.3 Chiều dài đai: Theo công thực 4-14: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 1 2 1 2 3,14 160 280 280 1602 2.364 2 4 2 4.364 1427,7 d d d d l a a l mm p + - + - = + + = + + = vậy theo tiêu chuẩn ta chọn ( )1800l mm= Kiểm nghiệm tuổi thọ đai: [ ]ax 24,11 13,4 10 1,8 m vi i l = = = > = Ta chọn lại ( )2500l mm= Kiểm nghiệm lại tuổi thọ đai: [ ]ax 24,11 9,64 10 2,5 m vi i l = = = < = Vậy ( )2500l mm= thỏa mãn Tính lại khoảng cách trục: ( ) 2 2 2 28 1808,8 1808,8 8.60 902 4 4 a mml l+ - D + -= = = Trong đó: ( ) ( )1 2 3,14 160 2802500 1808,8 2 2 d d l p l + + = - = - = ( ) ( )2 1 280 160 60 2 2 d d- - D = = = 2.4 Góc ôm trên bánh đai nhỏ: ( ) ( )1 2 1 57 57180 180 280 160 172,4 120 902 o o o o o od d a a = - - = - - = > ThiÕt kÕ m«n häc c¬ së thiÕt kÕ m¸y Bùi Quang Huy MXD 46 Trang: 6 Thỏa mãn điều kiện 3. Xác định số dây đai: Số dây đai: [ ]0 .ct d l u z P KZ P C C C Ca = :dK hệ số tải trọng động tra bảng 4-7 chọn 1,4dK = [ ]oP :Công suất cho phép tra bảng 4-19 có [ ] ( )4,09 WoP k= Ca :Trị số kể đến ảnh hưởng của góc ôm ( ) ( )11 0,0025 180 1 0,0025 180 172,4 0,98Ca a= - - = - - = lC :Trị số kể đến ảnh hưởng của vận tốc Có 2500 1,47 1700o l l = = theo bảng 4-16 chọn 1,08lC = uC :Hệ số ảnh hưởng của tỷ số truyền Có 1,81u = tra bảng 4-17 chọn 1,12uC = zC Trị số kể đến ảnh hưởng của vị trí bộ truyền Có [ ] ' 1 0 5,215 1,27 4,09 PZ P = = = chọn 0,99zC = Vậy số dây đai [ ]0 . 5,46.1,4 1,7 4,09.0,98.1,08.1,12.0,99 ct d l u z P KZ P C C C Ca = = = Chọn 2Z = 4.Xác định kích thước bánh đai: - Chiều rộng bánh đai B: ( )1 2B Z t e= - + Tra bảng 4-21 với loại đai đã chọn là A có: CÁC THÔNG SỐ HÌNH HỌC CỦA ĐAI THANG Kí hiệu tiết diện đai H 0h t e A 12,5 3,3 15 10 Vậy chiều rộng bánh đai: ( ) ( )1 2 2 1 15 2.10 35B Z t e= - + = - + = Đường kính ngoài ad : Bánh nhỏ: 1 1 2 160 2.3,3 166,6a od d h= + = + = Bánh lớn: 2 2 2 280 2.3,3 286,6a od d h= + = + = ThiÕt kÕ m«n häc c¬ së thiÕt kÕ m¸y Bùi Quang Huy MXD 46 Trang: 7 5.Xác định lực căng đai ban đầu và lực tác dụng lên trục : - Lực căng đai bn đầu trªn1 đai : 780 ct d o v P KF F C Zan = + = vF : lực căng phụ do lực ly tâm gây ra 2v mF q v= mq : khối lượng 1 mét chiều dài đai tra bảng 4.22 có 0,105mq = 2 20,105.24,28 61,9v mF q vÞ = = = ( )780 780.5,46.1,5 61,9 196,14 24,28.0,98.2 ct d o v P KF F N C Zan Þ = + = + = - Lực t¸c dông lªn trục b¸nh đai rF ( ) ( ) ( )12 . .sin / 2 2.196,14.2sin 172,4 / 2 782,8r oF F Z Na= = = 6.Định kết cấu bánh đai bt b1 th 0 d H ϕ e ThiÕt kÕ m«n häc c¬ së thiÕt kÕ m¸y Bùi Quang Huy MXD 46 Trang: 8 Mt ct dc trc bánh ai PHÇN HAI :THIÕT KÕ C¸C Bé TRUYÒN ®éng trong HGT hai cÊp trôc vÝt – b¸nh r¨ng A.sè liÖu thiÕt kÕ : - M«men xo¾n trôc 1: 1 31127T = - Sè vßng quay trôc 2: ( )2 1600 /=n v p Da d c δ ω H tb1h0 ThiÕt kÕ m«n häc c¬ së thiÕt kÕ m¸y Bùi Quang Huy MXD 46 Trang: 9 - M«men xo¾n trôc 2: 2 227958,5T = - Tû sè truyÒn cÊp nhanh: 1 8=u - M«men xo¾n trôc 3: 3 889105T = - tû sè truyÒn cÊp chËm : 2 4=u - Sè vßng quay trôc 1: 1n B. Chän chØ tiªu thiÕt kÕ CÆp b¸nh r¨ng l¾p trong HGT ®−îc ng©m trong dÇu nªn ®−îc thiÕt kÕ theo chØ tiªu bÒn tiÕp xóc ®Ó tr¸nh d¹ng háng trãc rç bÒn mÆt do øng suÊt tiÕp xóc g©y ra . Bé truyÒn trôc vÝt b¸nh vÝt cung ®−îc thiÕt kÕ theo chØ tiªu bÒn tiÕp xóc vµ ®−îc nghiÖm l¹i sùc bÒn uèn .Ngoµi ra cßn ph¶i kÓm tra ®é cøng cña trôc vÝt vµ tÝnh nhiÖt cho bé truyÒn trôc vÝt. c. thø tù thiÕt kÕ : ThiÕt kÕ cÊp nhanh tr−íc cÊp chËm sau . CÊP NHANH : TRUYÒN §éNG TRô VÝT – B¸NH VÝT 1. Chän vËt liÖu : Trôc vÝt : víi t¶i trung b×nh vµ nhá ta chän vËt liÖu lµm trô vÝt lµ thÐp t«i cã ®é cøng HB < 350 B¸nh vÝt : VËn tè tr−ît s¬ bé : ( )5 5 331 24,5.10 4,5.10 .1600. 227958,5 4,4 /= = =sv n T m s ( ) ( )4,4 / 5 /= <sv m s m s : Ta dïng vËt liÖu nhãm :®ång thanh kh«ng thiÕc vµ ®ång thau 2. §Þnh øng suÊt tiÕp xóc vµ øng suÊt uèn cho phÐp khi qu¸ t¶i : 2.1 øng suÊt tiÕp xóc -Víi b¸nh vÝt lµm b»ng ®ång thanh kh«ng thiªc vµ ®ång thau d¹ng háng vÒ dÝnh lµ nguy hiÓm h¬n c¶ , do ®ã øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp ®−îc x¸c ®Þnh theo ®iÒu kiÖn ch«ng dÝnh, phô thué vµo trÞ sè cña vËn tèc tr−ît mµ kh«ng phô thuéc vµo sè chu k× chôi t¶i, nãi c¸ch kh¸c øng suÊt cho phÐp trong tr−êng hîp nµy ®−îc x¸c ®Þnh tõ ®é bÒ tÜnh chø kh«ng ph¶i tõ ®é bÒn mái - Chän vËt liÖu lµm b¸nh vÝt lµ ®ång thanh nh«m s¾t niken ki hiÖu БpA ЖH 10-4-4 Tra b¶ng 7.42 tr. 148 chän : [ ] 188=H MPaσ 2.2 øng suÊt uèn : B¸nh vÝt b»ng c¸c lo¹i ®ång thanh : [ ] [ ]0 .=F F FLKσ σ [ ]0Fσ :lµ øng suÊt cho phÐp øng víi 610 chu k×, phô thuéc vµo sè chiÒu quay Do trôc vÝt lµm b»ng thÐp t«i vµ bé truyÒn quay mét chiÒu nªn [ ] ( ) [ ] ( ) ( ) Fo Fo 0,25 0,008 0,25.600 0,008.200 166 b ch MPa = + ⇒ = + = σ σ σ σ Trong ®ã : ( ) ( ) = = 600 200 b ch MPa MPa σ σ FLK : Lµ hÖ sè tuæi thä : 6 9 10=FL FE K N ( ) ( ) ( ) 9 9 2 2 2 2 2max 2max 9 9 9 6 . 60 60.200.15500. 1 .0,4 0,8 .0,3 0,5 .0,3 81998333,6 10 ⎛ ⎞ ⎛ ⎞= =⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎡ ⎤⇒ + + = >⎣ ⎦ ∑ ∑ ∑ ∑i i iFE i i ih i FE T T tN n t n t T T t N ThiÕt kÕ m«n häc c¬ së thiÕt kÕ m¸y Bùi Quang Huy MXD 46 Trang: 10 VËy 6 6 99 10 10 0,61 81998333,6 = = =FL FE K N [ ] [ ] ( )0 . 166.0,61 101,7⇒ = = =F F FLK MPaσ σ 2.3 §Þnh øng suÊt qu¸ t¶i: Do b¸nh vÝt lµm b¨ng ®ång thanh kh«ng thiÕc : øng suÊt tiÕp xóc qu¸ t¶i [ ] ( )2. 2.200 400= = =H ch MPaσ σ øng suÊt uèn qu¸ t¶i [ ] ( )0,8. 0,8.200 160F MPa= = =chσ σ 3. X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña bé truyÒn : - Sè ®Çu mèi ren vÝt : 1 4=Z - Sè r¨ng b¸nh vÝt : 2 1 1. 8.4 32 28= = = >Z u Z - HÖ sè ®−¬ng kÝnh trôc vÝt : ( ) 20,25 0,3≥ →q Z chän 11,2=q (theo tiªu chuÈn) - HÖ sè t¶i träng chän s¬ bé: 1,3=HK 3.1 TÝnh kho¶ng c¸ch trôc s¬ bé : ( ) [ ] ( ) ( ) 2 2 2 33 1 2 2 170 170 227958,5.1,332 11,2 109,5 32.188 11,2ω ⎛ ⎞ ⎛ ⎞= + = + =⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎝ ⎠⎝ ⎠ H H T Ka Z q mm Z qσ chän ( )1 110ω =a mm 3.2 M« ®un däc cña trôc vÝt: ( )1 2 2. 2.110 5,09 32 11,2 ω= = =+ + am mm Z q Theo tiªu chuÈn chän : ( )6,3=m mm TÝnh l¹i kho¶ng c¸ch trôc : ( ) ( ) ( )21 6,3 11,2 32 1362 2ω + += = =m q Za mm chän ( )1 140ω =a mm HÖ sè dÞch chØnh khi s¾t b¸nh vÝt: ( ) ( )1 2 140 280,5 0,5 11,2 32 0,6226,3 45ω= − + = − + = ≈ ax q Z m 4. kiÓm nghiÖm ®é bÒn tiÕp xóc cho r¨ng b¸nh vÝt : øng suÊt tiÕp xóc: [ ] 2 2 2 2 1 170 ω ⎛ ⎞+= ≤⎜ ⎟⎝ ⎠ H H H Z q T K Z a q σ σ CÇn x¸c ®Þnh l¹i chÝnh x¸c øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp [ ]Hσ nh− sau: - TÝnh l¹i chÝnh x¸c vËn tè tr−ît: 1 1 . 60cos ω ω π γ=s d nV Gãc vÝt l¨n: ( ) ( )1 / 2 4 / 11,2 2.0,622 18,7 20ωγ = + = + = <⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦ o oarctg Z q x arctg ( ) ( ) ( )1 2 11,2 2.0.622 .6,3 78,4ω = + = + =d q x m mm ThiÕt kÕ m«n häc c¬ së thiÕt kÕ m¸y Bùi Quang Huy MXD 46 Trang: 11 ( ) ( )1 1. 3,14.78,4.1600 6,9 / 5 / 60000cos 60000.cos18,7 ω ω π γ⇒ = = = >s o d nV m s m s Chän l¹i vËt liÖu vµnh r¨ng b¸nh vÝt lµ ®ång thanh thiÕc :  pOH®óc ly t©m cã : Giíi h¹n bÒn : ( )290=b MPaσ Giíi h¹n ch¶y: ( )170=ch MPaσ 4.1 §Þnh l¹i øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp : øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp : [ ] [ ]0 .=H H HLKσ σ Trôc vÝt lµm b»ng thÐp t«i nªn : [ ] ( )0 0,9. 0,9.290 261= = =H b MPaσ σ HÖ sè tuæi thä : 7 8 10=HL HE K N HEN :sè chu k× øng suÊt thay ®æi t−¬ng ®−¬ng cña b¸nh vÝt: ( ) ( ) ( ) 4 4 2 2 2 2 2 max 2 max 4 4 4 7 . 60 60.200.15500. 1 .0,4 0,8 .0,3 0,5 .0,3 100743180 10 ⎛ ⎞ ⎛ ⎞= =⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎡ ⎤⇒ + + = <⎣ ⎦ ∑ ∑ ∑ ∑i i iHE i i ih i HE T T tN n t n t T T t N 7 7 88 10 10 0,75 100742180 ⇒ = = =HL HE K N [ ] [ ] ( )0 . 261.0,75 195,75⇒ = = =H H HLK MPaσ σ 4.2 §Þnh l¹i øng suÊt uèn cho phÐp: øng suÊt uèn cho phÐp : [ ] [ ]0 .=F F FLKσ σ V× trôc vÝt lµm b»ng thÐp t«i vµ bé truyÒn quay 1 chiÒu nªn: [ ] ( ) ( ) ( )0 0,2 0,08 25% 0,2 0,08 103,125= + + + =F b ch b ch MPaσ σ σ σ σ HÖ sè tuæi thä : 0,61=FLK [ ] [ ] ( )0 . 103,125.0,61 63⇒ = = =F F FLK MPaσ σ 4.3 §Þnh l¹i øng suÊt qu¸ t¶i: B¸nh vÝt lµm b¨ng ®«ng thanh thiÕc nªn øng suÊt qu¸ t¶i: -VÒ tiÕp xóc : [ ] ( )4. 4.170 680= = =H ch MPaσ σ - VÒ uèn : [ ] ( )0,8. 0,8.170 136F MPa= = =chσ σ 4.4 KiÓm nghiÖm vÒ ®é bÒn tiÕp xóc cho r¨ng b¸nh vÝt: HÖ sè t¶i träng HK : 2 2max 1.0,4 0,8.0,3 0,5.0,3 0,79= = + + =∑ ∑i i i T tkt T t HÖ sè xÐt ®Ðn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng: βHK ( ) ( )321 / . 1β θ= + −HK Z kt Trong ®ã θ lµ hÖ sè biÕn d¹ng trôc vÝt: víi 111,2; 4= =q Z tra b¶ng 7.5 chän 82θ = ThiÕt kÕ m«n häc c¬ së thiÕt kÕ m¸y Bùi Quang Huy MXD 46 Trang: 12 ( ) ( ) ( ) ( )3 321 / . 1 1 32 /82 . 1 0,79 1,0125β θ⇒ = + − = + − =HK Z kt Víi ( )6,9 /=sV m s tra b¶ng 7.6 chän cÊp chÝnh x¸c lµ 7 HÖ sè t¶i träng ®éng HvK : tra b¶ng 7.7 chän 1,08=HvK 1,075.1,0125 1,094β⇒ = = =H Hv HK K K ( ) [ ] ( ) 2 3 2 2 2 1 170 170 32 11,2 227958,5.1,094 135,9 32 140 11,2 195,75 ω ⎛ ⎞+ +⎛ ⎞= = =⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠⎝ ⎠ ⇒ < = H H H H Z q T K MPa Z a q MPa σ σ σ R¨ng b¸nh vÝt tháa m·n ®é bÒn tiÕp xóc 5.KiÓm nghiÖm vÒ ®é bÒn uèn cña r¨ng b¸nh vÝt: øng suÊt trªn r¨ng b¸nh vÝt: [ ]22 2 2 2 2 1,4 β= ≤F FvF F F n T K K Y b d m σ σ ( )2 227958,5=T Nmm : M«men xo¾n trªn trôc b¸nh vÝt 1,0125β β= =F HK K : HÖ sè ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu dµi r¨ng 1,08= =Fv HvK K : HÖ sè t¶i träng ®éng 2FY :hÖ sè d¹ng r¨ng cña b¸nh vÝt: Sè r¨ng t−¬ng ®−¬ng cña b¸nh vÝt : 3 32 / cos 32 / cos 18,7 34γ= = =ovZ Z (r¨ng) Tra b¶ng 7.7 chän : 2 1,65=FY M« ®u ph¸p : ( )cos 6,3cos18,7 5,97γ= = =nm m mm ChiÒu réng vµnh r¨ng: ( ) 1 2 1 1 1 4 0,67 2 2 11,2.6,3 2.6,3 83,16 = ⇒ ≤ = + = + = + = a a Z b d d d m qm m mm ( )2 10,67 55,7⇒ ≤ =ab d mm lÊy ( )2 55=b mm ( )2 2 6,3.32 201,6= = =d mZ mm ( ) [ ]22 2 2 2 2 1,4 1,4.227958,5.1,0125.1,081,65 8,7 55.201,6.5,97 β⇒ = = = <F FvF F F n T K K Y MPa b d m σ σ VËy r¨ng b¸nh vÝt tháa m·n ®iÒu kiÖn bÒn uèn 6.KiÓm tra ®é bÒn khi qu¸ t¶i cho r¨ng b¸nh vÝt : §é bÒn tiÕp xóc : ( ) [ ] ( )141,53. 1,6 179 680= = = < =H qtK MPa MPaHmax Hmaxσ σ σ §é bÒn uèn : ( ) [ ] ( )8,36.1,6 13,36 136= = = < =F qtK MPa MPaFmax Fmaxσ σ σ VËy r¨ng ®ñ bÒn khi qu¸ t¶i 7.C¸c th«ng sè vµ kÝch th−íc bé truyÒn : Th«ng sè KÝ hiÖu C«ng thøc tÝnh KÕt qu¶ §¬n vÞ Kho¶ng c¸ch trôc 1ωa ( )1 20,5 2ω = + +a m q Z x 140 mm HÑ sè dÞch chØnh x ( ) ( )1 2/ 0,5ω= − +x a m q Z 28/ 45 0,622= mm ThiÕt kÕ m«n häc c¬ së thiÕt kÕ m¸y Bùi Quang Huy MXD 46 Trang: 13 §−êng kÝnh vßng chia d 11 12 2 = = d qm d mZ 70,56 201,6 mm §−êng kÝnh vßng ®Ønh ad ( ) 11 1 12 2 2 2 2 = + = + + a a d d m d m Z x 83,16 222,0 mm §−êng kÝnh vßng ®¸y fd ( ) ( ) 11 12 2,4 2,4 2 = − = − + f f d m q d m q x 55,44 63,28 mm §−êng kÝnh ngoµi cña b¸nh vÝt 2aMd ( )2 2 1 4≤ + =aM ad d m Z 228 mm Sè r¨ng b¸nh vÝt 2Z 2 1 1=Z u Z 32 R¨ng ChiÒu réng b¸nh vÝt 2b 1 2 14 0,67= → ≤ aZ b d 55 mm Gãc «m δ ( )( )2 1arcsin / 0,5δ = −ab d m 43,4 ®é . CÊp chËm : truyÒn ®«ng b¸nh r¨ng th¼ng 1.Chän vËt liÖu : V× t¶i nhá nªn ta chän vËt liÖu lµm b¸nh r¨ng lµ v©t liÖu nhãm  VËt liÖu ChÕ ®é nhiÖt luyÖn øng suÊt bÒn ( )b MPaσ øng suÊt ch¶y ( )ch MPaσ §é cøng HB B¸nh nhá thÐp 45 T«i c¶i thiÖn 850 450 230 B¸nh lín thÐp 45 Th−êng hãa 600 340 215 2.§Þnh øng suÊt cho phÐp : 2.1 §Þnh øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp : øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp [ ] . . . . /=H R V XH HL HZ Z K K S0Hlimσ σ Chän s¬ bé : . . 1=R V XHZ Z K Tra b¶ng 6.2 : 1,1=HS 0Hlimσ : øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp víi sè chu k× c¬ së: b¸nh nhá: ( )2 70 2.230 70 530= + = + =HB MPa0Hlim1σ b¸nh lín : ( )2 70 2.215 70 500= + = + =HB MPa0Hlim2σ HLK : HÖ sè tuæi thä : 6= HOHL HE NK N HON : sè chu k× thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ tiÕp xóc 2,430=HON HB HB:®é cøng Brinen B¸nh lín : 2,4 2,42 30 30.215 11884298,69= = =HON HB B¸nh nhá : 2,4 2,41 30 30.230 13972305,13= = =HON HB HEN :sè chu k× thay ®æi øng suÊt t−¬ng ®−¬ng ThiÕt kÕ m«n häc c¬ së thiÕt kÕ m¸y Bùi Quang Huy MXD 46 Trang: 14 B¸nh lín : ( ) 3 3 2 3 3 max max 3 3 3 2 60 60 60.50.15500. 1 .0,4 0,8 .0,3 0,5 .0,3 27486250 ⎛ ⎞ ⎛ ⎞= =⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠ = + + = ∑ ∑ ∑ ∑ii i iHE t h i HE T T tN n n t T T t N B¸nh nhá: 1 2 2. 27486250.4 109944600= = =HE HEN N u 2 2< ⇒HO HEN N hÖ sè tuæi thä b¸nh lín 2 1=HLK 1 1< ⇒HO HEN N hÖ sè tuæi thä b¸nh nhá 1 1=HLK VËy øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp cña: B¸nh lín : [ ] ( )2 2. . . . / 500.1.1/1,1 454,55= = =H R V XH HL HZ Z K K S MPa0Hlim2σ σ B¸nh nhá: [ ] ( )1 1. . . . / 530.1.1/1,1 481,82= = =H R V XH HL HZ Z K K S MPa0Hlim1σ σ 2.2 §Þnh øng suÊt uèn cho phÐp: øng suÊt u«n cho phÐp [ ] . /=F R S XF FC FL FY Y K K K S0Flimσ σ Khi tÝnh to¸n s¬ bé lÊy: 1=R S XFY Y K FS : tra b¶ng 6.2 cã 1,75=FS V× bé truyÒn quay 1 chiÒu nªn 1=FCK 0Flimσ :øng suÊt uèn cho phÐp øng víi sè chu k× c¬ së B¸nh lín ( )1,8 1,8.215 387= = =HB MPa0Flim2σ B¸nh nhá ( )1,8 1,8.230 414= = =HB MPa0Flim1σ FLK : HÖ sè tuæi thä 6 FOFL FE NK N FON :sè chu k× thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ uèn 64.10=FON FEN : sè chu k× thay ®æi øng suÊt t−¬ng ®−¬ng : B¸nh lín: ( ) 6 6 2 3 3 max max 6 6 6 6 2 60 60 60.50.15500. 1 .0,4 0,8 .0,3 0,5 .0,3 22474877,55 10 ⎛ ⎞ ⎛ ⎞= =⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠ = + + = > ∑ ∑ ∑ ∑ii i iFE t h i FE T T tN n n t T T t N B¸nh nhá: 61 2 2. 4.22474877,55 89899510,2 10= = = >FE FEN u N Suy ra : 1 2 1 21 1= = ⇒ = =FE FE FL FLN N K K VËy øng suÊt uèn cho phÐp cña: B¸nh lín: [ ] ( )2 2. / 387.1.1.1/1,75 221,14= = =F R S XF FC FL FY Y K K K S MPa0Flim2σ σ B¸nh nhá: [ ] ( )1 1. / 414.1.1.1/1,75 236,57= = =F R S XF FC FL FY Y K K K S MPa0Flim1σ σ 2.3 §Þnh øng suÊt cho phÐp khi qu¸ t¶i: a/ øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp qu¸ t¶i: Víi b¸nh r¨ng th−êng hãa , t«i c¶i thiÖn vµ t«i thÓ tÝch: B¸nh nhá :[ ] ( )max1 12,8 0,8.450 1260= = =H ch MPaσ σ B¸nh lín : [ ] ( )max 2 22,8 0,8.340 952= = =H ch MPaσ σ b/ øng suÊt uèn cho phÐp qu¸ t¶i: ThiÕt kÕ m«n häc c¬ së thiÕt kÕ m¸y Bùi Quang Huy MXD 46 Trang: 15 V× HB < 350 nªn : B¸nh nhá :[ ] ( )max1 10,8 0,8.450 360= = =F ch MPaσ σ B¸nh lín : [ ] ( )max 2 20,8 0,8.340 272= = =F ch MPaσ σ 3.chän hÖ sè chiÒu réng b¸nh r¨ng: baC 1 1 4 10,4 0,4 1 2 2ba bd ba + += ⇒ = = =uC C C Tra b¶ng 6.7 chän 1,05β =HK 4.TÝnh s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc 2ωa ( ) [ ] ( ) ( ) 2 332 2 2 2 2 2 . 227958,5.1,0550 1 50 4 1 224,5 454,55 .4.0,4. ba2 β ω = + = + =H H T K a u mm uσ C Chän ( )2 225ω =a mm 5.§Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp: 5.1 M« ®un m: ( ) 20,01 0,02 ω= →m a theo tiªu chuÈn chän ( )4m mm= 5.2 X¸c ®Þnh sè r¨ng: Sè r¨ng b¸nh nhá: ( ) ( )1 2 22 / 1 2.225/ 4 4 1 22,5ω= + = + =Z a m u (r¨ng) Chän 1 24=Z (r¨ng) Sè r¨ng b¸nh lín: 2 2 1 4.24 96= = =Z u Z (r¨ng) Tû sè truyÒn thùc : 2 2 1/ 96 / 24 4= = =mu Z Z Sai sè tû sè truyÒn: ( ) ( )2 2 2/ 4 4 / 4 0Δ = − = − =m mu u u u 5.3 X¸c ®Þnh hÖ sè dÞch chØnh : Kho¶ng c¸ch trôc chia : ( ) ( )2 4 24 96 2402 += =a mm B¸nh r¨ng kh«ng dÞch chØnh, lÊy: Kho¶ng c¸ch trôc : ( )2 2 240ω = =a a mm HÖ sè dÞch chØnh : 1 2 0= =x x §−êng kÝnh vßng l¨n : ( ) ( ) 21 21 1 22 22 2 4.24 96 4.96 484 ω ω = = = = = = = = d d mZ mm d d mZ mm 6.KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc: V× øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp cña hai b¸nh x¸c ®Þnh ë b−íc hai chua chÝnh x¸c nªn ph¶i kiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn tiÕp xóc cho bé truyÒn : 6.1 TÝnh chÝnh x¸c øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp cña b¸nh lín : [ ]'Hσ øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp : [ ]' /=H R V XH HZ Z K S0Hlimσ σ RZ : HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h−ëng cñ ®é nh¸m cña mÆt r¨ng khi lµm viÖc víi ®é nh¸m ( )2,5.........1,25 0,95μ= ⇒ =A RR m Z VZ :HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h−ëng cña vËn tèc vßng : 0,1 0,11,0053 & 350 0,85 0,851,0053 0,8544= < ⇒ = = =VV HB Z v ThiÕt kÕ m«n häc c¬ së thiÕt kÕ m¸y Bùi Quang Huy MXD 46 Trang: 16 XHK : HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h−ëng cña kÝch th−íc b¸nh r¨ng : 700 1< ⇒ =a XHd K VËy øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp : [ ] ( )' / 0,95.0,8544.1.500/1,1 369H R V XH HZ Z K S MPa= = =0Hlimσ σ 6.2 øng suÊt tiÕp xóc trªn b¸nh r¨ng lín : øng suÊt tiÕp xóc trªn b¸nh r¨ng lín : ( )2 2 2 2 21 2 1 ε ω ω += H mH M m m T K u Z Z Z b u d σ . 1/ 2274=MZ MPa . 1 2 0 1= + = ⇒ =t Hx x x Z . Víi ( ) ( )1 21,88 3,2 1/ 1/ 1,88 3,2 1/ 24 1/96 1,713αε = − + = − + =Z Z 4 4 1,713 0,873 3 3 α ε ε− −⇒ = = =Z . . .α β=H Hv H HK K K K Trong ®ã : 1,05β =HK : 1α =HK v× b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng :HvK ( )21 21 96ω = =d d mm do r¨ng kh«ng dÞch chØnh ( )21 2 .96.200 1,0053 / 60000 60000 ωπ π= = =d nv m s Tra b¶ng 6.13 víi ( )2 /<v m s chän cÊp chÝnh x¸c =9 Tra b¶ng 6.15 víi HB < 350 &r¨ng th¼ng co v¸t mÐt ⇒ 0,004 0,011 δ δ = = H F Tra b¶ng 6.16 víi m = 4 & ccx =9  0 82=g 0 2 2 / 0,004.82 240/ 4 2,54ωδ= = =H H mV g a u ( )2. 0,4.240 96ba2ω ω= = =b a mmC 21 2 2,54.96.961 1 1,049 2 2.227958,5.1,05.1 ω ω β ε ⇒ = + = + =HHv H H V b dK T K K . . 1,05.1,049.1 1,101α β⇒ = = =H Hv H HK K K K ⇒ ( ) ( ) ( ) [ ] ( ) 2 2 2 2 21 ' 2 2 1 2.227958,5.1,101. 4 1 274.1,76.0,873 355,76 369 96.4.96 ε ω ω += += = < = H m H M m m H T K u Z Z Z b u d MPa MPa σ σ xÐt [ ] [ ] ' ' 355,67 369 3,6% 369 − −= =H H H σ σ σ ThiÕt kÕ m«n häc c¬ së thiÕt kÕ m¸y Bùi Quang Huy MXD 46 Trang: 17  b¸nh r¨ng thõa bÒn Ýt  tÝnh l¹i [ ] ( )2 ' 355,76. . 0,4.240. 92,5 369ba2ω ω = = =H H b a mmσ σ C Lêy trßn ( )95ω =b mm 7.KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn uèn: KiÖm tra ®iÒu kiÖn bÒn uèn cho c¶ hai b¸nh : B¸nh nhá: [ ]'2 11 1 21 2 β α ω ω = ≤F Fv F FF FT K K K Yb d mσ σ B¸nh lín : [ ]'22 1 2 1 = ≤FF F F F Y Y σ σ σ Trong ®ã 2T : M«men xo¾n trªn b¸nh chñ ®éng βFK : hÖ sè ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu dµi r¨ng.Tra b¶ng 6.7 chän 1,1β =FK αFK : hÖ sè ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i trong gi÷a c¸c ®«i r¨ng ®ång thêi ¨n khíp v× ta sö dông b¸nh r¨ng th¼ng nªn 1α =FK 1FY , 2FY : hÖ sè d¹ng r¨ng cña b¸nh1 vµ b¸nh 2 . Tra b¶ng 6.18 B¸nh r¨ng nhá : 1 1 124 & 0 3,95= = ⇒ =FZ x Y B¸nh r¨ng lín : 2 2 296 & 0 3,6025= = ⇒ =FZ x Y ωb : chiÒu r«ng vµnh r¨ng ( )95ω =b mm 21ωd : §−¬ng kÝnh vßng l¨n b¸nh chñ ®éng ( )21 96ω =d mm m : m« ®un r¨ng th¼ng b¸nh r¨ng ( )4=m mm [ ]1Fσ [ ]2Fσ : øng suÊt u«n cho phÐp cña b¸nh r¨ng lín vµ b¸nh r¨ng nhá FvK : hÖ sè t¶i träng ®éng : ( )20 2 2400,011.82.1,0053 7,024 / 4 δ ω= = =F F aV g v m su 21 2 7,024.92,5.961 1 1,124 2 2.227958,5.1,1.1 ω ω β α ⇒ = + = + =FFv F F V b dK T K K * øng suÊt uèn trªn hai b¸nh r¨ng: B¸nh nhá: ( )2 11 21 2 2.227958,5.1,1.1,124.3,95 60,4 95.96.4 β α ω ω = = =F Fv F FF T K K K Y MPab d mσ B¸nh lín : ( )22 1 1 3,602560,4 55,09 3,95 F F F F Y MPa Y = = =σ σ * §Þnh l¹i øng suÊt cho uèn cho phÐp [ ]1Fσ [ ]2Fσ : RY : HÖ sè xÐt ®