Bài tập lớn nguyên lí – chi tiết máy tính toán hệ dẫn động xích tải đề 01 – phương án 10

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.24 MB, 36 trang )

Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

Khoa Cơ kh Ch to my

Bô môn Thit k my

MY

TNH TON HÊ DN ĐÔNG XCH TI

HKII, Năm h$c: 2020-2021

Đ: 1 Phương n: 10

Gi,ng viên môn h$c: PGS.TS.Văn H0u Th2nh

Sinh viên th3c hiên: PHẠM QUỐC ANH MSSV: 2114338

S! LIÊU CHO TRƯ$C:

1.L3c k=o trên xch t,i F(N): 6800 2.Vân tDc vEng cFa xch t,i V(m/s): 0,85 3.SD răng cFa xch t,i Z (răng): 9 4.BưLc xch cFa xch t,i p (mm): 110 5.SD năm lOm viêc a (năm): 5

6. SD ca lOm viêc: 2 (ca), thi gian: 6h/ca, sD ngOy lOm viêc: 300 ngOy/năm 7.GQc nghiêng đưng nDi tâm bô truyTn ngoOi @: 145 (đô)

8.Sơ đV t,i tr$ng như hWnh 2

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

TRÌNH TỰ THIẾT KẾ BƠU TRUYỀN XÍCH... 1

I. CHỌN ĐÔUNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐTRUYỀN ... 1

1. Chọn động cơ điện ... 1

2. Phân phối tỉ số truyền ... 2

ІІ. TÍNH TỐN THIẾT KẾ BƠ TRUYỀN NGỒI CỦA HƠUUP GIẢM TỐC: ... 4

III. TÍNH TỐN THIẾT KẾ BÔU TRUYỀN TRONG CỦA HÔUP GIẢM TỐC: ... 9

1. Chọn vật liệu chế tCo bánh răng ... 10

2. Xác đ#nh thông số cơ bản của bộ truyền ... 12

3.Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc ... 14

4. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn ... 16

IV. TÍNH TỐN THIẾT KẾ 2 TRPC CỦA HƠUP GIẢM TỐC: ...

19 1. Chọn vật liệu ... 19

2. Xác đ#nh tải trọng tác dụng lên trục ... 20

3. Xác đ#nh khoảng cách giEa các gối đỡ v( điểm đặt lực ... 20

4. Xác đ#nh đường kính của các tiết diện th(nh phần của trục ... 21

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

Th nh

TRÌNH TỰ THIẾT KẾ BƠU TRUYỀN XÍCH

I. CHỌN ĐƠUNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1. Chọn đô Ung cơ điê Un

Công suất trên trục công tác: P =

Cơng suất tính: � (tải trọng tĩnh)� =

Công suất cần thiết của động cơ: Pct =

Với: η = ηnt.ηbr.ηx.ηô3 = 1.0,98.0,93.0,99 = 0,884 3

Trong đó:

- ηnt: Hiệu suất nối trục

- ηbr: Hiệu suất bộ truyền bánh răng - ηx: Hiệu suất bộ truyền xích - ηơ: Hiệu suất bộ truyền ổ lăn

Tra bảng 2.1 ta được ηđ = 0,96 (bộ truyền đai thang-để hở); ηbrt = 0,98 (bộ truyền bánh răng trụ); ηnt = 1; ηol = 0,99 (hiệu suất của 1 cặp ổ lăn); ηx= 0,93 (bộ truyền xích)

Tốc độ quay của trục cơng tác:

V = n =⇒

= = 51,51

(v/ph)

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

Th nh

Hệ truyền động cơ khí có bộ truyền xích v( hộp giảm tốc 1 cấp bánh răng trụ răng nghiêng, theo bảng 2.2 ta sơ bộ chọn � đ =� = 2, �ℎ = 5

Tỉ số truyền chung sơ bộ:

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

-Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngo(i: @=145°

- Điều kiện l(m việc quay 1 chiều, l(m việc 2 ca

1. Chọn xjch con lăn

Vì tải trọng nhỏ, vận tốc thấp, điều kiện l(m việc tĩnh v( hiệu suất của bộ truyền xích yêu cầu cao nên chọn loCi ống xích con lăn.

2. Xkc định ckc thông số của xjch và bô U truyền

Theo bảng 5.4 chọn số răng đĩa nhỏ (đĩa dẫn) l( Z = 25 (răng) 1 ⇒ Số răng đĩa lớn (đĩa b# dẫn) �(ă(ă(ă(ă 2 =� 1× = 2,5 × 25 = 62,5 )(ă

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

- kbt = 1 : hệ số ảnh hưởng của bôi trơn(do bơi trơn nhỏ giọt,khơng có bụi ,chất lượng bôi trơn II-Bảng 5.7

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

kd = 3

: hệ số phân bố không đều tải trọng cho 4 dãy E = 2,1 × 105 (MPa): Mođun đ(n hồi

Kr = 0,42: Hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đĩa xích (z =25) 1

A= 318 (mm ): Diện tích chiếu mặt tựa bản lề A (4 dãy xích), tra bảng 5.12 2

⇒ σH ≤ [σH] = 550 MPa

Như vậy, dùng thép 45 tôi cải thiện đCt độ rắn HB170 sẽ đCt ứng suất tiếp xúc cho phép [σH] = (550÷ 650) MPa đảm bảo được độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1 .

Tương tự với [σ ] < [σ ] với cùng vật liệu v( nhiệt luyện H2H

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

Th nh

Đường kính vịng chia đĩa xích dẫn �1 152 Đường kính vịng chia đĩa xích b# dẫn �2 382,18

III. TÍNH TỐN THIẾT KẾ BƠU TRUYỀN TRONG CỦA HƠUP GIẢM TỐC:

Số liệu ban đầu:

- Chế độ l(m việc: 1 năm 300 ng(y, 1 ng(y l(m việc 2 ca, 1 ca 6h

1. Chọn vật liê Uu chế tạo bknh răng 1.1 Chọn vật liê Uu 2 cấp bknh răng

Bánh dẫn : chọn thép 45 tôi cải thiện đCt độ cứng HB = 241 285 có ÷ Giới hCn chảy: σ = 850 MPa b1

Giới hCn chảy: σ = 580 MPa ch1

Bánh b# dẫn: chọn thép 45 tôi cải thiện đCt độ cứng HB = 192 240 có ÷ Giới hCn chảy: σ = 750 MPa b2

Giới hCn chảy: σ = 450 MPa ch2

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

Với v = 2,15 (m/s) tra bảng 6.13 ta được cấp chính xác l( 9

3.Kiểm nghiê Um răng về đô U bền tiếp xúc

Ứng suất tiếp trên bề mặt răng l(m việc

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Với α , α tính theo cơng thức ở bảng 6.11 ttw

● Đối với răng nghiêng không d#ch chỉnh

- Với v < 2,5 (m/s) chọn: k = 1,13: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọngHα

cho các đôi răng

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

KHα = 1,13 Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng KHβ = 1,06 hệ số kể đến phân bố không điều tải trọng trên chiều rộng v(nh răng khi

Vậy, độ bền tiếp xúc chấp nhận được

4. Kiểm nghiê Um răng về đô U bền uốn

Theo công thức 6.43:

Theo bảng 6.7: chọn �F = 1,14: Hệ số phân bố không điều tải trọng trên chiều rộng v(nhF

răng

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

- Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính vế uốn Do đó hệ số tải trọng khi tính về uốn l(

� � =�� × �� × = 1,14 × 1,09 × 1,37 = 1,7 Với = 1,68, ta có:

: Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng Với β = 15,83°:

: Hệ số kể đến độ nghiêng của răng - Số răng tương đương:

Theo bảng 6.18 ta được tr# số của hệ số dCng răng

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

- Ứng suất tiếp xúc cực đCi:

σH1max = σH× = 549,69 < [σH]max = 1624 MPa - Ứng suất uốn cực đCi:

= 103,04 MPa < [σ = 464 MPa

� = 97,61 MPa < [σF2]max = 360 MPa ⇒ Các thông số đều thỏa mãn

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

Th nh

1. Chọn vật liê Uu

Chọn vật liệu chế tCo 2 trục l( thép 45 thường hoá: Giới hCn bền l(: б� = 600

Giới hCn chảy l(: б�ℎ = 340 MPa Ứng suất xoắn cho phép: ] = 15 ÷ 30[ [ [ [ ⇒ chọn [[[[1[[[[[] = 15 Mpa

[[[[2[[[[[] = 30 Mpa

Xác đ#nh sơ bộ đường kính trục, đường kính trục thứ k ứng với � = 1,2 Đường kính các trục được xác đ#nh theo công thức 10.9

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

3. Xkc định khoảng ckch giữa ckc gối đỡ và điểm đặt lực

Dựa theo bảng 10.2 trang 189 chiều rộng các ổ lăn l( �01 = 21 v( �02 = 23 Chiều d(i mayo bánh trụ răng nghiêng thứ nhất trên trục I:

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

4. Xkc định đường kjnh của ckc tiết diê Un thành phần của trục

4.1. Tjnh tokn phản lực, momen uốn và đường kjnh trục tại ckc tiết diê Un trên trục I

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

Th nh

Tính Momen uốn tương đương

Với: M u

T: Momen xoắn trên trục Từ công thức v( biểu đồ momen ta tính được:

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

Th nh

Tính Momen uốn tương đương

Với: M u

T: Momen xoắn trên trục Từ cơng thức v( biểu đồ momen ta tính được:

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

Th nh

�(( (((((2 ) = �(( (((((2 ) = 50 mm �2 = 44 mm )

�2 = 48 mm )

5. Tjnh tokn về đô U bền mỏi

Kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo được độ bền mỏi nếu hệ số an to(n tCi các tiết diện nguy hiểm thỏa mãn điều kiện:

Trong đó: : hệ số an to(n cho phép , ][ = (1,5÷2,5) [[[[

��

,

: hệ số an to(n chỉ xét riêng ứng suất pháp v( hệ số an to(n chỉ xét riêng ứng xuất tiếp tCi mặt cắt j.

�� : Mômen tổng tCi tiết diện j.

�� , �0 – mô men cản uốn v( mô men xoắn tCi tiết diện j. 0

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

Th nh

Với thép 45 có :

Giới hCn bền kéo : �00� 00 = 60

Giới hCn mỏi uốn : � −1 = 0,436 × � = 261,6

Giới hCn mỏi xoắn : � −1 = 0,58 × −1 = 0,58 × 261,6 = 151,72

Tra bảng 10.7 trang197. Ta được các hệ số ảnh hưởng của tr# số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi. �� = 0,05 ; �� = 0

TCi tiết diện (B) trên trục I (tiết diện lắp bánh răng có đường kính = 30 �� ) Đối với trục tiết diện tròn :

Trong đó : �� – hệ số tập trung ứng suất do trCng thái bề mặt phụ thuộc v(o phương pháp gia công v( độ nhẵn bề mặt cho trong bảng 10.8 trang 197, các chi tiết gia công trên máy tiện, yêu cầu đCt � � = 2,5 ÷ 0, 63 do đó: �� = 1,06

�� – hệ số tăng bền bề mặt trục cho trong bảng 10.9 trang 197 phụ thuộc v(o phương pháp tăng bề mặt, không dùng phương pháp gia tăng độ bền bề mặt �� = 1

Dùng dao phay ngón đối với trục có rảnh then, theo bảng 10.12 trang 199 Ta được �� = 1,76 , �� = 1,54

Tr# số của hệ số kích thước , theo bảng 10.10 trang 198 � = 0,88, �= 0,81

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

Th nh

Vậy:

Do đó tiết diện (B) trên trục I thỏa điều kiện bền mỏi.

Tương tự, tCi các tiết diện nguy hiểm: (C) trên trục I v( (B), (C) trên trục II đều thỏa điều kiện bền mỏi.

6. Kiểm nghiê Um trục về đô U bền tĩnh

Để đề phòng khả năng b# biến dCng dẻo quá lớn hoặc phá hỏng do quá tải đột ngột (chẳng hCn khi mở máy) cần tiến h(nh kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh theo công thức :

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

�1mm Đường kính vịng chia đĩa xích dẫn �2mm Đường kính vịng chia đĩa xích b# dẫn ��1, ��2mm Đường kính vịng đỉnh của đĩa xích dẫn v( b# dẫn

��N Lực căng xích ban đầu do trọng lượng xích

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

Th nh

��đN Lực va đập trên một dãy xích i 1/s Số lần va đập của xích trong một giây

��Hệ số kể đến khoảng cách trục v( chiều d(i xích ��Hệ số kể đến ảnh hưởng của bôi trơn

�đ�Hệ số kể đến ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích ��Hệ số kể đến chế độ l(m việc của bộ truyền

��Hệ số kể đến ảnh hưởng của v# trí bộ truyền

�1v/ph Số vịng quay của đĩa xích dẫn �2v/ph Số vịng quay của đĩa xích b# dẫn �1kW Cơng suất trên đĩa xích dẫn

�� Bước xích lớn nhất cho phép, bảng 4.8

[��] MPa Áp suất cho phép

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

Th nh

�2răng Số răng của đĩa xích b# dẫn ��mm Chiều rộng cần thiết của xích răng

B mm Chiều rộng xích răng (bảng 4.3)

[��] Ứng suất tiếp xúc cho phép (bảng )

Tài liê Uu tham khảo

1. PGS.TS.Tr#nh Chất - TS Lê Văn Uyển : Tính to n thi t k hệ dẫn động cơ khí tập 1. NXB Giáo dục Việt Nam. ( 2010)

2. PGS.TS.Tr#nh Chất - TS Lê Văn Uyển : Tính to n thi t k hệ dẫn động cơ khí tập 1. NXB Giáo dục Việt Nam. (2010)

</div>

Bài tập lớn nguyên lí – chi tiết máy tính toán hệ dẫn động xích tải đề 01 – phương án 10

<b>TRÌNH TỰ THIẾT KẾ BƠU TRUYỀN XÍCH </b>

= = 51,51

kd = 3

,

<b>Tài liê Uu tham khảo </b>

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về