CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN CHO HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG Hiệu suất truyền động của hệ thống: Tra bảng 3.3 tài liệu số (I) ta có: : Hiệu suất khớp nối : Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ : Hiệu suất bộ truyền xich : Hiệu suất của ổ lăn Ta được: Công suất tương đương (công suất tinh toán): Công suất cần thiết trên trục động cơ: Theo bảng ta chọn động cơ có công suất: Số vòng quay trên trục thùng trộn : Tỷ số truyền của hệ thống: 2 ĐC1 2935 72,375 14,475 5 ĐC2 1460 36,25 12 3,02 ĐC3 970 24,25 10 2,425 ĐC4 730 17,875 8 2,23 ⇨ Chọn động cơ 3: 160L Phân phối tỷ số truyền Ti số truyền của hệ thống: Chọn Với TST của hộp thì HGT khai triển có: Ti số truyền cấp nhanh: Tỉ số truyền cấp chậm: Kiểm tra sai số cho phép về tỉ số truyền hệ thống:. Công suất trên các trục: 3 Tại trục động cơ có (hợp lí) Số vòng quay trên các trục: Momen xoắn trên các trục: Bảng đặc tính hệ thống: Trục Động cơ I II III IV Thông số 4 Công suất P, kW Tỉ số truyền u 1 3,83 2,61 2,425 Momen xoắn T, N.m Số vòng quay n, 970 970 vòng/phút 5 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ KIỀM NGHIỆM BỘ TRUYỀN XÍCH Thông số ban đầu Công suất: Ti số truyền: Số vòng quay: (vòng/ phút) Moment xoắn: Tính toán thiết kế Chọn loại xích: Bộ truyền xích ống con lăn. Xác định các thông số của xích và bộ truyền: Với , số răng đĩa nhỏ Chọn số răng (răng) Do đó số răng của Chọn số răng (răng) Ti số truyền thực tế: Kiểm tra sai lệch tỉ số truyền: Sai số có thể chấp nhận được. Công suất tính toán: Trong đó: 6 Lại có: Hệ số tải trọng động: Kr = 1,2; do tải va đập nhẹ Hệ số chiều dài xích: Ka = 1; bằng cách chọn sơ bộ a = 40pc Hệ số cách bố trí bộ truyền: Ko = 1; do bộ truyền được đặt theo phương ngang Hệ số điều chỉnh lực căng xích: Kdc = 1; do trục của bộ truyền điều chỉnh được Hệ số chế độ bôi trơn: Kb = 1; do sử dụng bôi trơn nhỏ giọt Hệ số chế độ làm việc: Klv = 1,45; do làm việc 3 ca ⇨ Dựa theo bảng với n01 = 50 vòng/phút, chọn bộ truyền xích 1 dãy có bước xích pc=38,1mm thỏa mãn điều kiện bền mòn: Pt< [P] = 10,5 kW Vận tốc trung bình: Kiểm nghiệm pc Trong đó = 35 MPa ứng với pc =38,1 mm và n1 = 50 v/p 7 Chọn sơ bộ khoảng cách trục: a = 40pc = 40.38,1=1524 (mm) Số mắt xích: ⇨ Chọn X = 124 mắt xích Chiều dài dây xích: L=pcX = 38,1.124 = 4724,4 mm Tính khoảng cách trục chính xác: Suy ra chọn a = 1522 mm sau khi giảm bớt Kiểm nghiệm số lần va đập xích trong 1s: Kiểm nghiệm theo hệ số an toàn: Lực trên nhánh căng: Lực căng sinh ra do ly tâm: Lực căng ban đầu: Vậy nên bộ truyền xích đảm bảo đủ bền Các kích thước của đĩa xích: Đường kính vòng chia của đĩa xích: 8 Đường kính vòng đỉnh của đĩa xích: Lực tác dụng lên trục: Với Km = 1,15 vì góc truyền động của bộ truyền < 40° (Lực vòng) ⇨ Bảng tóm tắt thông số bộ truyền xích Thông số bộ truyền xích Kích thước Số răng đĩa xích Z1 = 25 Z2= 61 Tỷ số truyền 2,425 Vận tốc trung bình v = 1,54 m/s Bước xích pc 38,1 mm Số mắt xích X 124 mắt xích Chiều dài xích L 4724,4 mm Khoảng cách trục a 1522 mm 9 Lực tác dụng lên trục 4949,4 N Đường kính vòng chia đĩa xích Đường kính vòng đỉnh đĩa xích 10 CHƯƠNG 3.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ KIỂM NGHIỆM BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ NGHIÊNG HAI CẤP KHAI TRIỂN 3.1 Bộ truyền bánh răng cấp nhanh Thông số ban đầu: Công suất: PI = 7,34 kW Tỉ số truyền: uI = 3,83 Số vòng quay trục dẫn: nI = 970 vòng/phút Số vòng quay trục bị dẫn: nII = 253,26 vòng/phút Moment xoắn: TI = (Nmm); TII = (Nmm) Thời gian làm việc Lh= 4.8 = 17952 giờ Quay một chiều, tải va đập nhẹ, làm việc 3 ca, 1 ca làm việc 8 giờ. 1 Chọn vật liệu: thép C45 tôi cải thiện, độ cứng các bánh răng: 2 Số chu kỳ làm việc cơ sở: Số chu kỳ làm việc tương đương:. 11 Ta có: Với là số bậc của đường cong mỏi khi độ cứng nhỏ hơn 350 HB 12 Giới hạn mỏi tiếp xúc: Giới hạn mỏi uốn: Úng suất tiếp xúc cho phép:. Ửng suất uốn cho phép: Giới hạn mỏi tiếp xúc: Giới hạn mỏi uốn: Úng suất tiếp xúc cho phép: Ửng suất uốn cho phép: 3 Ứng suất tiếp xúc cho phép tính toán: Xác định điều kiện giá trị [σH] 13 [σH]min ≤ [σH] ≤ 1,25.
[σH]min = [σH2] = 430,4 Mpa Suy ra thỏa mãn điều kiện Vì các bánh răng bố trí không đối xứng trên trục Chọn theo tiêu chuẩn 5 Khoảng cách trục: Theo tiêu chuẩn dãy 1 ta chọn 6 Module răng: Chọn mn=2 mm theo tiêu chuẩn. 7 Điều kiện góc nghiêng răng của bánh răng: Chọn Z2=123 Góc nghiêng răng : Tỉ số truyền thực tế: Sai số có thể chấp nhận được. 14 Khoảng cách trục thực tế: Các thông số hình học của bộ truyền bánh răng Đường kính vòng chia: Đường kính vòng đỉnh: Bề rộng vành răng: Vận tốc vòng: Chọn cấp chính xác 9 với vận tốc vòng giới hạn cho phép là. Lực vòng: Lực hướng tâm: Lực dọc trục: 12.
Chọn hệ số tải trọng động: và Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc: Với bánh dẫn: Với ZM = 275 (MPa)1/2 do cặp bánh răng đều bằng thép 15 Trong đó Trong đó: là hệ số trùng khớp ngang được tính theo công thức gần đúng sau: Để chuyển động liên tục thì trước khi một đôi răng ăn khớp, đôi tiếp theo phải vào khớp, nghĩa là ít nhất trên vùng ăn khớp có 1 đôi răng ăn khớp. Muốn như thế thì. Vậy trên thỏa điều kiện. - đường kính vòng lăn bánh nhỏ, bánh chủ động Suy ra Ta thấy Thỏa điều kiện về ứng suất tiếp xúc Theo tài liệu [1] trang 105 ta có công thức hệ số dạng răng theo số răng tương đương : Trong đó: ● là số răng tương đương được tính theo công thức: 16 ● là hệ số dịch chỉnh.
Suy ra: Giá trị ứng suất uốn tại chân răng Trong đó: ● là hệ số tài trọng tinh. ● là mô-đun chia trung binh. ● hệ số xét đến ành hường trùng khớp ngang. ● hệ số xét đến ành hương của góc nghiêng rãng đến độ bển uốn.
0,9 Lúc này: Úng suất uốn tại chân rāng bánh dẫn: 17 Úng suất uốn tại chân rāng bánh bị dẵn: ⇨ Thỏa điều kiện về ứng suất uốn Thông số bộ truyền bánh răng cấp nhanh Thông số bộ truyền bánh răng `Giá trị Momen xoắn TI = 72,259 Nm TII = Nm Số răng Z1= 32 Z2 = 123 Tỷ số truyền 3,83 Số vòng quay nI = 970 rpm Modun m 2 mm Vận tốc vòng v = 2,58 m/s Góc nghiêng răng 150 Khoảng cách trục a 160,5 mm Chiều rộng vành răng b1 = 69,2 mm b2= 64,2 mm Đường kính vòng đỉnh Đường kính vòng chia Lực vòng Ft 2107 N 794 N Lực hướng tâm 18 Lực dọc trục Fa 564,6 N 3.2 Bộ truyền bánh răng cấp chậm Thông số ban đầu: Công suất: PII = 6,97 kW Tỉ số truyền: uII = 2,61 Số vòng quay trục dẫn: nII = 253,26 vòng/phút Số vòng quay trục bị dẫn: nIII = 97,04 vòng/phút Moment xoắn: TII = (Nmm); TIII = (Nmm) Thời gian làm việc Lh= 4.8 = 17952 giờ Quay một chiều, tải va đập nhẹ, làm việc 3 ca, 1 ca làm việc 8 giờ. 3 Chọn vật liệu: thép C45 tôi cải thiện, độ cứng các bánh răng: 4 Số chu kỳ làm việc cơ sở: Số chu kỳ làm việc tương đương: 19 Ta có: Với là số bậc của đường cong mỏi khi độ cứng nhỏ hơn 350 HB 20 Giới hạn mỏi tiếp xúc: Giới hạn mỏi uốn: Úng suất tiếp xúc cho phép:. Ửng suất uốn cho phép: Giới hạn mỏi tiếp xúc: Giới hạn mỏi uốn: Úng suất tiếp xúc cho phép: Ửng suất uốn cho phép: 4 Ứng suất tiếp xúc cho phép tính toán: Xác định điều kiện giá trị [σH] 21 [σH]min ≤ [σH] ≤ 1,25. [σH]min = [σH2] = 430,4 Mpa Suy ra thỏa mãn điều kiện Vì các bánh răng bố trí không đối xứng trên trục Chọn theo tiêu chuẩn 8 Khoảng cách trục: Theo tiêu chuẩn dãy 1 ta chọn 9 Module răng: Chọn mn2=2 mm theo tiêu chuẩn.
10 Điều kiện góc nghiêng răng của bánh răng: Chọn Z4=141 Góc nghiêng răng: Tỉ số truyền thực tế: Sai số có thể chấp nhận được. Khoảng cách trục thực tế: 22 Các thông số hình học của bộ truyền bánh răng Đường kính vòng chia: Đường kính vòng đỉnh: Bề rộng vành răng: Vận tốc vòng: Chọn cấp chính xác 9 với vận tốc vòng giới hạn cho phép là. Lực vòng: Lực hướng tâm: Lực dọc trục: 12. Chọn hệ số tải trọng động: và Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc: Với bánh dẫn: Với ZM = 275 (MPa)1/2 do cặp bánh răng đều bằng thép Trong đó 23 Trong đó: là hệ số trùng khớp ngang được tính theo công thức gần đúng sau: Để chuyển động liên tục thì trước khi một đôi răng ăn khớp, đôi tiếp theo phải vào khớp, nghĩa là ít nhất trên vùng ăn khớp có 1 đôi răng ăn khớp.
Muốn như thế thì. Vậy trên thỏa điều kiện. - đường kính vòng lăn bánh nhỏ, bánh chủ động Suy ra Ta thấy Thỏa điều kiện về ứng suất tiếp xúc Theo tài liệu [1] trang 105 ta có công thức hệ số dạng răng theo số răng tương đương : Trong đó: ● là số răng tương đương được tính theo công thức: 24 ● là hệ số dịch chỉnh. Suy ra: Giá trị ứng suất uốn tại chân răng Trong đó: ● là hệ số tài trọng tinh.
● là mô-đun chia trung binh. ● hệ số xét đến ành hưởng trùng khớp ngang. ● hệ số xét đến ành hưởng của góc nghiêng rãng đến độ bển uốn.