Đồ án Thiết kế hệ hộp giảm tốc hai cấp (Hộp khai triển)

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án môn học chi tiết máy là một môn học rất cần thiết cho sinh viên nghành cơ

khí nói chung để giải quyết một vấn đề tổng hợp về công nghệ cơ khí, chế tạo máy.

Mục đích là giúp sinh viên hệ thống lại những kiến thức đã học, nghiên cứu và làm

quen với công việc thiết kế chế tạo trong thực tế sản xuất cơ khí hiện nay.

Trong chương trình đào tạo cho sinh viên, nhà trường đã tạo điều kiện cho

chúng em được tiếp xúc và làm quen với việc nghiên cứu : “ thiết kế hệ hộp giảm

tốc hai cấp( hộp khai triển) ”. Do lần đầu tiên làm quen thiết kế với khối lượng

kiến thức tổng hợp, còn có những mảng chưa nắm vững cho nên dù đã rất cố gắng,

song bài làm của em không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được

sự đóng góp ý kiến của thầy cô, giúp em có được những kiến thức thật cần thiết để

sau này ra trường có thể ứng dụng trong công việc cụ thể của sản xuất.

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô trong bộ môn và đặc

biệt là thầy Lê Văn Sinh đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành nhiệm vụ của mình.

Em xin chân thành cảm ơn

Vinh, ngày 25 tháng 11 năm 2015

Sinh viên: Lê Xuân Kính

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Sinh

Trang……

Sinh viên thực hiện:

Lê Xuân Kính

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

.....................................................................................................................

....................................................................................................

Vinh, ngày 25 thág 11 năm 2015

I,Sơ đồ hệ thống

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Sinh

Trang……

Sinh viên thực hiện:

Lê Xuân Kính

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

a) Sơ đồ động

b) Biểu đồ phân bố tải trọng

P

D

M

4

V

3

2

t

3s

3h

4h

8h

1

Ghi chú: 1-Động cơ điện

2- Hộp giảm tốc

3-Khớp nối

4-Băng tải

II,Các số liệu ban đầu:

1. Lực kéo băng tải:

2. Vận tốc băng tải:

3. Đường kính tang:

4. Tính chất tải trọng:

5. Thời gian làm việc:

P = 5500 (N)

v = 2 (m/s)

D = 350 mm

Thay đổi.Bộ truyền làm việc 2 chiều

T = 5 năm

Mỗi năm 300 ngày,mỗi ngày 8 giờ

Chương I – Tính chọn động cơ, phân phối tỉ số truyền

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Sinh

Trang……

Sinh viên thực hiện:

Lê Xuân Kính

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

1.1 :Công suất cần thiết

푃_푡

=

푃_푐푡

휂

Gọi P_t- công suất tính toán trên trục máy công tác (KW)

P_ct- công suất cần thiết trên trục động cơ (KW)

– hiệu suất chuyền động.

η

Mặt khác :

=

.

푃_푡푃_푙푣훽

Mà

P.V

P_lv=

Tính

^5500.2= 11 (KW)

1000

=

1000

2

(1)². ₈³+ (0,6)². ₈⁴

=0,75

푀_푖

푡_푖

=

∑

훽: 훽

( ) .

푀₁

푡_푐푘

➢

=

. = 11.0,75 =8,25 (KW)

푃_푡푃_푙푣훽

Áp dụng công thức: P = ^P^tvới =

η η_đ.η²_푏푟.η⁴_표푙.η_푘푛

ct

η

Trong đó:

,

được tra trong bảng trị số hiệu suất của các loại bộ

η_đη_푏푟η_표푙η_푘푛

truyền và ổ.

= 0,96 – hiệu suất bộ truyền đai

η_đ

= 0,97 – hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ

= 0,995- hiệu suất của 1 cặp ổ lăn

η_br

η_ol

η_kn

= 1 – hiệu suất của khớp nối.

2

4

2

Khi đó ta có: =

= 0,96.

.

⁴.1 = 0,88

휂 휂_đ.휂_푏푟.휂_표푙.휂_푘푛

0,97 0,995

8,25

0,88

 P_ct=

= 9,38 (KW).

Vậy công suất cần thiết trên trục động cơ là: P_ct= 9,38 (KW).

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Sinh

Trang……

Sinh viên thực hiện:

Lê Xuân Kính

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

1.2 :Tính số vòng quay trên trục của tang

60.10³.v

Ta có số vòng quay trên trục của tang là:

n_t=

휋.퐷

60000.2

n_t=

= 110 (vòng/phút).

3,14.350

1.3 :Chọn số vòng quay sơ bộ cho động cơ

Tra bảng. Chọn sơ bộ tỷ số truyền của hộp giảm tốc 2 cấp ta có số vòng quay sơ bộ

của động cơ là:

Áp dụng công thức: n_sb= n_t.i_hgt.i_đ= 110.9.3 = 2970 (vòng/phút)

Trong đó:

i_hgt– tỷ số truyền của hộp giảm tốc

i_đ– tỷ số truyền của đai thang.

i_hgtvà i_dđược tra trong bảng tỷ số truyền ta chọn i_hgt= 9; i_đ= 3.

1.4 :Chọn động cơ

Động cơ cần chọn ở chế độ làm việc dài, phụ tải thay đổi nên động cơ phải có

P_dm

P_ct= 9,38 (KW).

≥

Theo bảng 2P1(TKCTM trang 322) ta chọn động cơ số hiệu AO2 - 52 - 2 có

thông số kỹ thuật sau:

+ Công suất định mức: P_dm= 10 (KW)

+ Tốc độ quay:

n_đc= 2920 (vòng /phút)

1.5: Phân phối tỷ số truyền

- Với động cơ đã chọn ta có: P_dm= 10 (KW)

N_đc= 2920 (vòng /phút)

푛_푑푐

푛_푡

2920

= 26,5

110

Theo công thức tính tỷ số truyền ta có: i_c=

=

Ta có i_c= i_hgt.i_d

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Sinh

Trang……

Sinh viên thực hiện:

Lê Xuân Kính

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Trong đó: i_c– tỷ số truyền chung

i_hgt– tỷ số truyền của hộp giảm tốc

i_đ– tỷ số truyền của đai.

Chọn sơ bộ tỷ số truyền của hộp giảm tốc:

Theo bảng 2.2 sách TKCTM ta chọn : i_đ= 3.

i_c

Ta tính được: i_nh.i_ch=

=

^26,5= 8,8

3

i_d

Với lược đồ dẫn động như đề cho ta chọn i_nh= (1,2÷1,3).i_ch

Trong đó: i_nh- tỷ số truyền nhanh của hộp giảm tốc

i_ch– tỷ số truyền cấp chậm của hộp giảm tốc.

8,8

 i_ch=

= 2,7

1,2

 i_nh=1,2.2,7 = 3,3

1.6: Công suất động cơ trên các trục

- Công suất động cơ trên trục I là:

P = P . _{đ 표푙}= 9,38. 0,96.0,995 = 8,95 (KW)

_ctη .η

I

- Công suất động cơ trên trục II là:

P = P . . = 8,95.0,97.0,995 = 8,63 (KW)

_Iη_brη_ol

II

- Công suất động cơ trên trục III là:

P = P . . = 8,63.0,97.0,995 = 8,32 (KW)

_IIη_brη_ol

III

-Công suất động cơ trên trục IV là:

P = P .

= 8,32.0,995.1 =8,27 (KW)

휂_표푙.휂_푘푛

III

IV

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Sinh

Trang……

Sinh viên thực hiện:

Lê Xuân Kính

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

1.7 :Tốc độ quay trên các trục

n_đc

2970

= 990 (vòng/phút)

3

- Tốc độ quay trên trục I là: n₁=

=

i_đ

n₁

- Tốc độ quay trên trục II là: n₂= = ⁹⁹⁰= 300 (vòng/phút)

i_nh

n₂

3,3

- Tốc độ quay trên trục III là: n₃= = ³⁰⁰= 111 (vòng/phút).

i_ch

2,7

- Tốc độ quay trên trục IV là: n₄= n₃= 111 (vòng/phút).

1.8: Xác định mômen xoắn trên các trục

- Mômen xoắn trên các trục động cơ được tính theo công thức:

P_ct

9,38

6

M = 9,55. ⁶. = 9,55.

.₂₉₇₀= 30161,2 (N.mm)

10

dc

n_dc

- Mômen xoắn trên trục I là:

P_I

M = 9,55. ⁶. = 9,55.

.

^8,95= 86335,4 (N.mm)

6

10

1

n₁

990

- Mômen xoắn trên trục II là:

P_II

M = 9,55. ⁶. = 9,55.

.

^8,63= 283052,8 (N.mm)

300

6

10

2

n₂

-Mômen xoắn trên trục III là:

P_III

8,32

6

M = 9,55. ⁶. = 9,55.

.

10

= 710062,5 (N.mm)

10

3

n₃

111

- Mômen xoắn trên trục IV là:

M₄= M₃=710062,5 (N.mm)

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Sinh

Trang……

Sinh viên thực hiện:

Lê Xuân Kính

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Bảng 1: Bảng thông số động cơ và số liệu:

Trục

Trục động

cơ

I

II

III

IV

Thông số

i

3

3,3

2,7

1

n(v/p)

2970

990

300

111

N(KW)

9,38

8,95

8,63

8,32

M(N.mm)

310161,2

86335,84 280352,8 710062,5 710062,5

Chương II – Thiết kế bộ truyền trong và bộ truyền ngoài hộp giảm tốc

A: Thiết kế bộ truyền ngoài hộp giảm tốc (Bộ truyền bằng đai )

2.1:Chọn loại đai

Thiết kế bộ truyền đai cần phải xác định được loại đai, kích thước đai và

bánh đai, khoảng cách trục A, chiều dài đai L và lực tác dụng lên trục.

Do công suất động cơ P_ct= 9,38 (KW) và i_d= 3 < 10 và yêu cầu làm việc êm

nên ta hoàn toàn có thể chọn đai thang.

Ta nên chọn đai làm làm bằng vải cao su vì chất liệu vải cao su có thể làm

việc được trong điều kiện môi trường ẩm ướt, có súc bền và tính đàn hồi cao. Đai

vải cao su thích hợp ở các truyền động có vận tốc cao, công suất truyền động nhỏ.

Theo thông số của bộ truyền động cơ và tỉ số truyền của bộ truyền đai nên ta

chọn loại đai là đai hình thang loại A

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Sinh

Trang……

Sinh viên thực hiện:

Lê Xuân Kính

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Bảng 2.1: Bảng thông số về đai thang A:

Loại đai

Kích

thước

tiết diện

(mm)

Diện tích

A (mm)

(mm)

160

푑₁

a

h

8

81

푎₀

ℎ₀

Thang A

13

11

2,8

2.2: Xác định các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền đai

2.2.1 :Xác định đường kính bánh đai nhỏ D₁

Theo ( bảng 5.14 ) và ( bảng 5.15 ) sách TKCTM chọn D1 = 160 mm

Từ công thức kiểm nghiệm vận tốc:

V_đ= ^푛_60.1^.휋₀^.퐷₀₀

V_max= (30 ÷ 35) m/s

đ푐

1

≤

2970.3,14.160

= 24,86 (m/s)

60000

 _푉

=

đ

2.2.2 :Xác định đường kính bánh đai lớn D₂

Theo công thức (5-4) ta có đường kính bánh đai lớn:

D = i .D .(1 – )

ε

2

đ

1

Trong đó: – hệ số bộ truyền đai

i_đ

- Hệ số trượt bộ truyền đai thang lấy = 0,02( trang 84 sách TKCTM )

ε

 D₂= 3.160.(1 – 0,02) = 470,4 (mm)

Chọn:

D₂= 450 mm

Do vậy ta có tỉ số truyền thực tế là:

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Sinh

Trang……

Sinh viên thực hiện:

Lê Xuân Kính

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

푑₂

450

_{160(1 ― 0,02)}= 2,87

=

푖_푡

푑₁(1 ― 0,02)

Kiểm nghiệm sai số tỉ số truyền: u = ^{|i ― 푖 |}.100% = ^{|3 ― 2,87|}. 100% = 4(%)

đ

푡

△

i

3

Sai số

n

5%, nằm trong phạm vi cho phép.

△ ≤

2.3 : Theo diều kiện : 0,55(D₁+ D₂) + h

A

2(D₁+ D₂)

≤

0,55(160+450) + 8

A

2(160 + 450)

≤

343,5

A

1220

≤

( với h là chiều cao tiết diện đai )

Theo bảng (5-16) – trang 94, sách thiết kế chi tiết máy.

Với: i = 3, chọn A = D₂= 450 (mm)

2.4: Tính chiều dài đai L theo khoảng cách sơ bộ A

Theo công thức:

(D₂― D₁)²

π

L = 2A + (D₁+ D₂) +

2

4A

(450 ― 160)²

= 2.450 + ^3,14(160 + 450) +

= 1904,9 (mm)

2

4.450

Lại có u = ^V



u_max= 10

đ

L

24,86.10³

푉

➢ L = ₁₀

=

= 2486 (mm)

10

Kết hợp theo bảng (5-12) lấy L = 2500 (mm)

2.5. Xác định chính xác khoảng cách trục A theo L = 2500 mm

Theo công thức (5-2) ta có:

1

[2퐿 ― 휋(퐷₁+ 퐷₂)]²― 8(퐷₂― 퐷₁)²

A =

2퐿 ― 휋(퐷₁+ 퐷₂) +

8

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Sinh

Trang……

Sinh viên thực hiện:

Lê Xuân Kính

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

¹[2.2500 ― 3,14

[2.2500 ― 3,14(160 + 450)]²― 8(450 ― 160)²

+

=

]

(160 + 450)

8

A

757 mm

≅

Thõa mãn điều kiện của A

2.6: Kiểm nghiệm góc ôm

Theo công thức (5-3) ta có :

= 180^o- ^D²^{― D}¹= 180⁰- ^{450 ― 160}

= 158⁰> 120⁰=> Thỏa mãn

.57⁰

α₁

.57⁰

A

757

2.7:Xác định số đai cần thiết

Số đai được xác định theo điều kiện tránh xảy ra trượt trơn giữa đai và bánh

đai.

Chọn ứng suất căng ban đầu =1,2 N/mm²và theo chỉ số D₁tra bảng ta có

σ₀

các hệ số:

[ ] = 1,7 : ứng suất có ích cho phép (bảng 5-17)

σ_{p 0}

C = 0,95 : Hệ số ảnh hưởng góc ôm (bảng 5-18 )

α

C_t= 0,9 : hệ số ảnh hưởng chế độ tải trọng (bảng 5-6)

C_v= 0,74 : hệ số ảnh hưởng vận tốc (bảng 5-19)

F = 81 mm²: Diện tích tiết diện đai (bảng 5-11)

V_đ= 24,86 (m/s) : Vận tốc đai

 Số đai cần thiết: Theo công thức (5-22) có :

1000.N

1000.8,95

.¹_F= _{24,86.1,7.0,9.0,74.0,95}.₈¹₁= 4,13

Z

≥

V.[σ_p]₀c_tc_vc_∝.

Lấy số đai : Z = 4

2.8. Định các kích thước chủ yếu của bánh đai

- Chiều rộng bánh đai:

Theo công thức (5-23):

B = (Z - 1).t + 2.S

Theo bảng (10-3) có: t = 16 ; S = 10

 B = (4 – 1).16+ 2.10 = 68(mm)

- Đường kính ngoài bánh đai:

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Sinh

Trang……

Sinh viên thực hiện:

Lê Xuân Kính

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Theo công thức (5-24):

+ Với bánh dẫn: D = D + 2 = 160 + 2.3,5 = 167 (mm)

ℎ₀

n1

1

+ Vối bánh bị dẫn: D = D + 2 = 450 + 2.3,5 = 455 (mm)

ℎ₀

n2

2

2.9. Tính lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục

Lực căng ban đầu với mỗi đai:

Theo công thức (5-25) ta có : S = . F

-

σ₀

= 1,2 N/mm²ứng suất căng ban đầu

0

Trong đó:

σ₀

F = 81 mm²: Diện tích tiết diện đai

 S₀= 1,2. 81 = 97,2

- Lực tác dụng lên trục:

∝

1

Theo công thức (5-26): R_d

.S .Z sin(

≈ 3

)

0

2

Với : ₁= 158 ; Z = 4

∝

 R = . 97,2.4 sin(¹⁵⁸= 1145 (N)

3

)

d

2

Bảng 2A: Các thông số bộ truyền đai

Thông số

Giá trị

Bánh đai nhỏ

Bánh đai lớn

D₂= 450 (mm)

D_n2= 455 (mm)

Đường kính bánh đai

Đường kính ngoài bánh đai

Chiều rộng bánh đai

Số đai

D₁= 160 (mm)

D_n1= 167 (mm)

B = 68 (mm)

Z = 4 đai

Chiều dài đai

L = 2500 (mm)

A =450 (mm)

Khoảng cách trục

Góc ôm

₁= 158⁰

∝

Lực tác dụng lên trục

R_đ= 1145 (N)

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Sinh

Trang……

Sinh viên thực hiện:

Lê Xuân Kính

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

B– Thiết kế bộ truyền trong hộp giảm tốc ( Bộ truyền bánh răng)

3.Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh ( Bộ truyền bánh răng thẳng )

3.1.1 Chọn vật liệu và cách nhiệt luyện

Do hộp giảm tốc 2 cấp chị tải trọng trung bình, nên chọn vật liệu làm bánh

răng có độ rắn bề mặt răng HB < 350; tải trọng va đập nhẹ, thay đổi, bộ truyền

bánh răng quay 2 chiều. Đồng thời để tăng khả năng chày mòn của răng chọn độ

rắn bánh răng nhỏ lớn hơn độ rắn của bánh răng lớn khoảng 25

50 HB. Chọn:

÷

• Bánh răng nhỏ thép 45 tôi cải thiện. Tra (bảng 3-8) ta có các thông số của thép

như sau:

+ Giới hạn bền kéo: _bk= 750 850 N/mm²chọn  = 850 N/mm²

÷

bk

+ Giới hạn chảy: _ch= 450 N/mm²

+ Độ rắn HB = 210

240 ( chọn HB = 220)

÷

• Bánh răng lớn thép 45 tôi cải thiện. Tra (bảng 3-8) ta có các thông số thép như

sau:

+ Giới hạn bền kéo: _k= 750 N/mm²

+ Giới hạn chảy: _ch= 350 N/mm²

+ Độ rắn HB = 170 220 ( chọn HB = 190)

÷

3.1.2: Xác định ứng suất tiếp xúc, ứng suất uốn cho phép

●, Ứng suất tiếp xúc cho phép:

Ta có :

=

.

[ ]_tx[ ]_Notxk′_N



Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Sinh

Trang……

Sinh viên thực hiện:

Lê Xuân Kính

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Trong đó:

ứng suất tiếp xúc cho phép (N/

²).Khi bánh răng làm việc lâu

푚푚

[ ]_Notx



dài,phụ thuộc vào độ rắn Brinen HB hoặc độ rắn Rocoen HRC.Lấy theo bảng 3.9

TKCTM

+,

– hệ số chu kì ứng suất tiếp xúc,tính theo công thức:

k′_N

N₀

6

=

k′_N

N_tđ

Với

– là số chu kì cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc (bảng 3.9-TKCTM)

N₀

– là số chu kì tương đương

N_tđ

Bánh răng chịu tải trọng thay đổi, áp dụng công thức (3-4) ta có:

3

M_i

∑

N_td= 60u

.

푛_푖.푇_푖

(

)

M_max

Trong đó:

n_i– số vòng quay trong 1 phút của bánh răng thứ i

T_h– thời gian làm việc của máy

u – số lần ăn khớp của 1 bánh răng khi quay một vòng, u = 1

- Số chu kì tương đương của bánh răng lớn:

3

4

3

7

N = 60.1.(

1 .₈+ 0,6 .₈)

.5.300.8.300 = 10,4.

10

tđ2

- Số chu kì tương đương của bánh răng nhỏ:

. i = 10,4. ⁷.3,3 = 34,32.10⁷

N_tđ1= N_tđ2

10

Trong đó:

= ⁿ¹= ⁹⁹⁰= 300 (v/p)

n₂

i

3.3

Theo bảng (3-9) ta chọn số chu kì cơ sở N₀= 10⁷

 N_td1> N₀

 N_td2> N₀

 Từ trên  K’N = 1

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Sinh

Trang……

Sinh viên thực hiện:

Lê Xuân Kính

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

• ,Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép:

_tx=_Notx.K’_N

Theo bảng (3-9) ta có _Notx= 2,6 HB

Vậy ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ:

_N1tx= 2,6.220 = 572 N/mm²

Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn:

_N2tx= 2,6.190 = 494 N/mm²

●,Ứng suất uốn cho phép

Vì phôi đúc, thép tôi cải thiện và thường hoá nên n  1,5 và hệ số tập trung ứng

suất chân răng K_= 1,8 ( thường hoá hoặc tôi cải thiện trang 44 sách TKCTM)

• Đối với thép _-1= (0,4 0,45) , chọn = 0,4

÷

bk

2

= 0,4.850 = 350 N.

= 0,4.750 = 300 N.

σ_―1b1

σ_―1b2

푚푚

2

• Răng làm việc hai mặt ( răng chịu ứng suất thay đổi, đổi chiều) nên:

 _1.K"_N

n.K_



_u

– hệ số chu kì ứng suất ,tính theo công thức:

k′′_N

N₀

6

=

푘′′_푁

N_tđ

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Sinh

Trang……

Sinh viên thực hiện:

Lê Xuân Kính

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Với

– là số chu kì cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc (bảng 3.9)

N₀

– là số chu kì tương đương

N_tđ

Bánh răng chịu tải trọng thay đổi, áp dụng công thức (3-4) ta có:

6

M_i

∑

N_td= 60u

.

푛_푖.푇_푖

(

)

M_max

Trong đó:

n_i– số vòng quay trong 1 phút của bánh răng thứ i

T_h– thời gian làm việc của máy

u – số lần ăn khớp của 1 bánh răng khi quay một vòng, u = 1

- Số chu kì tương đương của bánh răng lớn:

3

4

6

7

N = 60.1.(

1 .₈+ 0,6 .₈)

.5.300.8.300 = 8,6.

10

tđ2

- Số chu kì tương đương của bánh răng nhỏ:

7

.i = 8,6. ⁷.3,3 =25,8.

10

푁 _푡đ1= N_tđ2

10

-Theo bảng (3-9) ta chọn số chu kì cơ sở N₀= 10⁷

 N_td1> N₀

 N_td2> N₀

′′

푘_푁

 Từ trên 

= 1

Ứng suất uốn cho phép của

350.1

+ Bánh nhỏ:

_u1= _1,5.1,8= 130 N/mm²

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Sinh

Trang……

Sinh viên thực hiện:

Lê Xuân Kính

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

300.1

+ Bánh lớn:

_u2_1,5.1,8= 111 N/mm²

3.1.3. Tính khoảng cách trục A

- Chọn sơ bộ hệ số tải trọng: K = 1,3

- chọn hệ số chiều rộng bánh răng: ᴪ_A= 0,3

2

) .

1,05.10⁶

퐾푃

Áp dụng công thức (3-9): A_sb

(i+1).³

(

≥

[휎]_푡푥.푖

ᴪ_퐴푛₂

Trong đó: i = ^푛_푛

=

= 3,3: tỉ số truyền

1

990

300

2

n₂= 300 (vòng/ph) số vòng quay trong 1 phút của bánh răng bị dẫn

N = 8,95 (Kw): công suất trên trục I

2

1,05.10⁶

A_sb



(3,3+1).³

^1,3.8,95= 162 (mm) chọn A_sb= 160 mm

.

494.3,3

0,3.300

3.1.4 Tính vận tốc vòng v của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh

răng

Vận tốc vòng của bánh răng trụ ăn khớp ngoài được tính theo công thức (3-17)

.d₁.n₁

2..A_sb.n₁



V =

(m/s)

60.1000 60.1000. i 1





Với n₁số vòng quay trong 1 phút của bánh dẫn:

2.31,4.160.990

V =

= 3,8 (m/s)

60.1000.(3,3 + 1)

Theo bảng (3-11) ta chon cấp chính xác để chế tạo bánh răng là cấp 8

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Sinh

Trang……

Sinh viên thực hiện:

Lê Xuân Kính

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

3.1.5. Tính hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A

Hệ số tập trung tải trọng: K = K_tt.K_d

K_ttb1

Trong đó: K_tt: Hệ số tập trung tải trọng; K_tt=

2

K_ttb: Hệ số tập trung tải trọng khi bộ truyền không chạy mòn

K_d: Hệ số tải trọng động ; theo ( bảng 3-13) chọn K_d= 1,4

•

= Ψ_A.^{푖 + 1}= 0,3.^{3,3 + 1}= 0,645

훹_d

2

• Chon ổ trục đối xứng sát bánh răng theo ( bảng 3-12) có K_ttb=1,03

1,03 + 1

 K_tt=

= 1,015

2

 K = 1,015.1,4 = 1,421

Áp dụng công thức:

1,421

K

= 160.³

= 160,7 (mm)

3

A = A_sb.

K_sb

1,4

Chọn A = 160 (mm)

3.1.6. Xác định mô đun, số răng và chiều rộng bánh răng

Vì đây là bánh răng trụ răng thẳng nên ta tính mô đun pháp:

• Xác định mô đun : m = ( 0,01 ÷ 0,02).A

 m = (0,01 ÷ 0,02).160 = 1,6 ÷ 3,2

Theo bảng (3-1) chọn m = 2

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Sinh

Trang……

Sinh viên thực hiện:

Lê Xuân Kính

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

• Tính số răng:

2.160

2.A

m. i 1

- Số răng bánh nhỏ: Z₁=

 Chọn Z₁= 37 (răng)

=

= 37,2 (răng)

2.(3,3 + 1)





- Số răng bánh lớn: Z₂= Z₁.i = 37.3,3 = 122,77 (răng)

 Chọn Z₂= 123 ( răng)

• Chiều rộng bánh răng nhỏ: b₁= _A.A = 0,3.160 = 48 (mm)

- Chọn b₁= 48(mm)

- Chiều rộng bánh răng lớn to hơn chiều rộng bánh răng nhỏ khoảng 5 ÷ 10

mm nên chọn b₂= 42 (mm)

3.1.7. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng

19,1.10⁶.K.

Theo công thức (3-3) có: _u=

y.m².Z.n.b

Trong đó : K = 1,3 : Hệ số tải trọng

N: Công suất của bộ truyền (kW)

y: Hệ số dạng răng

n: Số vòng quay trong một phút của bánh răng đang tính

m: Mô đun

Z_td: Số răng tương đương trên bánh

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Sinh

Trang……

Sinh viên thực hiện:

Lê Xuân Kính

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

b, _u: Bề rộng và ứng suất tại chân răng

Theo bảng (3-18):

- Số răng tương đương của bánh răng nhỏ:

Z_td1= Z₁= 37 (răng)

 Hệ số dạng răng bánh nhỏ: y₁= 0,476

- Số răng tương đương của bánh lớn:

Z_td2= 123 (răng)

 Hệ số dạng răng bánh lớn: y₂= 0,517

• Như vậy ứng suất chân răng bánh nhỏ là:

19,1.10⁶.1,3.8,95

_u1= _{0,476.4.37.990.48}= 66,38 (N/mm²)

Ta thấy _u1 _u1= 130 (N/mm²)  thoả mãn

• ứng suất tại chân răng bánh răng lớn là:

0,476

y₁

_u2= _u1.

= 66,38

= 61,11 (N/mm²)

.

0,517

y₂

Ta thấy _u2 _u2= 111 (N/mm²)  thoả mãn

3.1.8. Kiểm nghiệm sức bền bánh răng khi chịu quá tải đột ngột

• Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải (3-43)

+ Bánh răng nhỏ

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Sinh

Trang……

Sinh viên thực hiện:

Lê Xuân Kính