CHƯƠNG 1. Các thông số kỹ thuật để thiết kế bộ truyền đai thang. - Công suất bộ truyền: kW - Tỉ số truyền: - Số vòng quay bánh dẫn: (v/ph) - Moment xoắn: Nmm 2. Các bước tính toàn thiết kế bộ truyền đai thang.1 trang 59 tài liệu “ Tính toán thiết kế hệ dẫn đông cơ khí” của Trịnh Chất – Lê Văn Uyển.
Với công suất bộ truyền kW và số vòng quay bánh dẫn (vg/ph) ta chọn đai thang loại A với các thông số kỹ thuật như sau: SVTH: Trần Xuân Bách 9 Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:Hồ Ngọc Thế Quang Kích thước tiết diện mm Diện tích Đường kính Chiều dài Ký hiệu tiết diện bánh đai nhỏ giới hạn l b h A(mm2) d1 mm mm A 11 13 8 2,8 81 100-200 560-4000 2. Xác định các thông số của bộ truyền. Chọn đường kính bánh đai nhỏ (bánh dẫn). Đường kính bánh đai nhỏ: Theo tiêu chuẩn ta chọn: 2.
Vận tốc đai. Vận tốc đai được tính theo công thức sau: 2. Đường kính bánh đai lớn (bánh bị dẫn). Giả sử ta chọn hệ số trượt tương đối thì đường kính bánh đai lớn là: Theo tiêu chuẩn ta chọn: Tỉ số truyền: Sai lệch so với giá trị chọn trước 2,6% 2.
Khoảng cách trục. Khoảng cách trục nhỏ nhất được xác định theo công thức sau: SVTH: Trần Xuân Bách 10 Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:Hồ Ngọc Thế Quang Ta chọn sơ bộ khoảng cách trục: 2. Chiều dài tính toán của đai. Chiều dài đai được tính theo công thức sau: Theo tiêu chuẩn ta chọn: 2.
Số vòng chạy đai trong một giây. Do đó điều kiện được thỏa mãn. Tính lại khoảng cách trục. Khoảng cách trục được tính lại theo công thức: Trong đó: Khoảng cách trục vẫn nằm trong điều kiện cho phép.
Góc ôm đai bánh đai nhỏ. Góc ôm đai bánh đai nhỏ được tính như sau: SVTH: Trần Xuân Bách 11 Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:Hồ Ngọc Thế Quang Vì nên thỏa mãn điều kiện góc ôm đai. Các hệ số sử dụng. - Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm α1: Cα Tra theo bảng 4.15 với α1=152,5˚ ta có: Cα = 0,93 - Hệ số xét đến ảnh hưởng của chiều dài đai: Cl Với tỉ số: kết hợp tra bảng 4.16 ta có: Cl = 1,03 - Hệ số xét đến ảnh hưởng của tỉ số truyền u: Cu Cu = 1,14 vì ud = 3,15 > 3 - Trị số công suất cho phép Theo bảng 4.19 với đai loại A, vận tốc đai v = 19,12 m/s và d1 =125 mm ta được kW - Hệ số xét đến ảnh hưởng của phân bố tải trọng lên các dây đai: Cz Thông thường bộ truyền nhỏ có 2-3 đai nên ta chọn Cz = 0,95 - Hệ số tải trọng động Kđ Theo bảng 4.Xác định số dây đai.
Số dây đai được tính theo công thức sau: Ta chọn z = 3 (thỏa điều kiện khi ta chọn Cz) 2.Kích thước bánh đai nhỏ. - Chiều rộng bánh đai nhỏ tính như sau: Đường kính ngoài của bánh đai: 2. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục. - Lực căng ban đầu trên 1 đai tính theo công thức sau: SVTH: Trần Xuân Bách 12 Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:Hồ Ngọc Thế Quang Trong đó: (định kì điều chỉnh lực căng) Với qm = 0,105 kg/m (bảng 4.22) là khối lượng một mét chiều dài đai v = 19,12 m/s, do đó: - Lực vòng có ích: Lực vòng có ích trên mỗi dây đai: - Lực tác dụng lên trục: 3.
Các thông số bộ truyền đai. Các đại lượng Thông số Khoảng cách trục a = 571 mm Tỉ số truyền u = 3,23 Số dây đai z=3 Chiều dài đai L = 2000 mm Loại đai A Đường kính bánh đai nhỏ d1 = 125 mm Chiều rộng bánh đai nhỏ B = 50 mm Đường kính bánh đai lớn d2 = 480 mm Góc ôm đai bánh đai nhỏ α1 = 152,5˚ CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN HỘP GIẢM TỐC HAI CẤP CÔN – TRỤ I. Các thông số kỹ thuật để thiết kế bộ truyền hộp giảm tốc 2 cấp côn-trụ. - Công suất bộ truyền: kW - Tỉ số truyền hộp giảm tốc: Tỉ số truyền cấp nhanh (bánh răng côn) Tỉ số truyền cấp chậm (bánh răng trụ thẳng) - Số vòng quay và moment xoắn trên các trục: Trục 1: (v/ph) ; Nmm SVTH: Trần Xuân Bách 13 Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:Hồ Ngọc Thế Quang Trục 2: (v/ph) ; Nmm Trục 3: (v/ph) ; Nmm II.
Các bước tính toàn thiết kế bộ truyền hộp giảm tốc 2 cấp côn-trụ. Đây là bộ truyền bôi trơn tốt ( bộ truyền kín, bôi trơn ngâm dầu) nên ta tính theo độ bền mỏi tiếp xúc để tránh hiện tượng tróc rỗ bề mặt và kiểm nghiệm theo độ bền uốn. Bộ truyền cấp nhanh – bánh răng côn răng thẳng. Chọn vật liệu.
Chọn vật liệu chế tạo bánh răng là thép C45 tôi cải thiện. Các thông số độ bền của hai bánh răng được chọn như bảng sau: Bánh răng Độ rắn HB Giới hạn bền (MPa) Giới hạn chảy (MPa) Bánh nhỏ (1) 270 850 580 Bánh lớn (2) 260 850 580 1. Tỉ số truyền. Tỉ số truyền cấp nhanh 1.
Xác định ứng suất cho phép. Ứng suất cho phép tiếp xúc. Ta có thể tính sơ bộ ứng suất tiếp xúc cho phép theo công thức sau: Giới hạn mỏi tiếp xúc tương ứng với chu kỳ cơ sở: Hệ số tuổi thọ được tính theo công thức sau: Trong đó: - là số chu kỳ làm việc tương đương SVTH: Trần Xuân Bách 14 Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:Hồ Ngọc Thế Quang - là số chu kỳ làm việc cơ sở - là bậc của đường cong mỏi, có giá trị bằng 6 Số chu kỳ làm việc tương đương được tính theo công thức sau: Suy ra: Số chu kỳ làm việc cơ sở được tính như sau: Suy ra: chu kỳ chu kỳ an toàn: Hệ số Vì nên ta lấy để tính toán ⟹ Ứng suất tiếp xúc cho phép sơ bộ của từng bánh răng: Vì đây là bộ truyền bánh răng côn-răng thẳng nên ứng suất tiếp xúc cho phép là giá trị nhỏ hơn trong 2 giá trị của và. Tức là Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải: SVTH: Trần Xuân Bách 15 Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:Hồ Ngọc Thế Quang Suy ra: 1.
Ứng suất uốn cho phép Ta có thể tính ứng suất uốn cho phép sơ bộ của bánh răng theo công thức sau: Giới hạn mỏi uốn tương ứng với chu kỳ cơ sở được chọn như sau: Hệ số tuổi thọ được xác định theo công thức: Trong đó: - là chỉ số mũ, có giá trị bằng 6 Số chu kỳ cơ sở: chu kỳ Số chu kỳ làm việc tương đương tính theo công thức sau: Suy ra: nên ta có:. Hệ số an toàn có giá trị: Vì Ứng suất uốn cho phép sơ bộ cho từng bánh răng như sau: SVTH: Trần Xuân Bách 16 Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:Hồ Ngọc Thế Quang Ứng suất uốn cho phép khi quá tải: Suy ra: 1. Tính bộ truyền bánh răng côn răng thẳng. Xác định chiều dài côn ngoài theo công thức.
Trong đó: - hệ số phụ thuộc vào vật liệu bánh răng và loại răng. Với truyền động bánh răng côn-răng thẳng bằng thép: - hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng bánh răng côn, theo bảng 6.21 - hệ số chiều rộng vành răng: vì nên có thể chọn theo bảng 6.21 ta có Theo bảng 6.21 ta có với bánh răng côn răng thẳng lắp trên ổ đũa, sơ đồ I, HB ≤ 350 - moment xoắn trên bánh răng chủ động: Nmm - ứng suất tiếp xúc cho phép: SVTH: Trần Xuân Bách 17 Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:Hồ Ngọc Thế Quang Vậy ta có kết quả: 1. Xác định các thông số ăn khớp. Số răng bánh nhỏ.22 ta chọn được:.
Với HB ≤ 350 ta có nên ta chọn răng b. Đường kính trung bình và mô đun trung bình. Xác định mô đun. Với bánh răng côn-răng thẳng mô đun vòng ngoài được xác định theo công thức: Theo bảng 6.8 lấy trị số tiêu chuẩn do đó: ;chọn z1 = 28 răng d.
Xác định số răng bánh lớn. nên ta chọn răng. Tỉ số truyền thực tế là: nên sai số tỉ số truyền: % e. Tính góc côn chia.
SVTH: Trần Xuân Bách 18 Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:Hồ Ngọc Thế Quang Chiều dài côn ngoài thực: Đường kính trung bình của bánh nhỏ: 1. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc. Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên bề mặt răng phải thỏa mãn điều kiện: Trong đó: - hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp, tra bảng 6.5 ta tìm được - hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc, theo bảng 6.12 với: - hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, với bánh răng côn răng thẳng: Ở đây - hệ số trùng khớp ngang, tính theo công thức sau: - hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc: SVTH: Trần Xuân Bách 19 Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:Hồ Ngọc Thế Quang Với - hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng ( đã tra theo bảng 6.21 ở phần trên) - là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp, với bánh răng côn răng thẳng - là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp, tính theo công thức: Trong đó: m/s - đường kính trung bình bánh răng nhỏ, - vận tốc vòng, tính theo công thức: m/s Theo bảng 6.13 chọn cấp chính xác 8 Theo bảng 6.15 chọn Theo bảng 6.16 chọn Nmm – moment xoắn trên trục bánh răng chủ động - chiều rộng vành răng: mm, Suy ra: Do đó: - ứng suất tiếp xúc cho phép, Như vậy ta tính được ứng suất tiếp xúc: SVTH: Trần Xuân Bách 20 Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD:Hồ Ngọc Thế Quang Theo công thức 6.1a: Trong đó: ; ; Vậy nên điều kiện độ bền mỏi tiếp xúc được thỏa mãn. Kiểm tra răng về độ bền uốn.
Để đảm bảo độ bền uốn cho răng, ứng suất sinh ra tại chân răng không vượt quá một giá trị cho phép. Trong đó: Nmm – moment xoắn trên trục bánh răng chủ động - mô đun pháp trung bình, với bánh răng côn răng thẳng: - chiều rộng vành răng, - đường kính trung bình bánh răng nhỏ, - hệ số kể đến độ nghiêng của răng, với răng thẳng nên - hệ số dạng răng, tra theo bảng 6.
