TÍNH CÁC BỘ TRUYỀN
1. Thiết kế bộ truyền ngoài
Ta có bảng thông số của bộ truyền:
P= P
2
= 4,49 (Kw)
T= T
2
= 664798,45 (Nmm)
n= n
2
= 64,5 (vg/ph)
u= u
x
= 2,5
β
= 10
o
1.1. Chọn loại xích
Vì tải trọng nhỏ vận tốc thấp nên dung xích con lăn.
1.2. Chọn số răng đĩa xích
Với u = 2,5, theo bảng 5.4[1] ta chọn z
1
= 25 (răng) là số răng đĩa xích nhỏ
Số răng đĩa xích lớn được xác định theo công thức5.1[1]:
Z
2
= u.Z
1
= 2.25 = 62,5 (răng)
Do Z
2
nguyên lên chọn Z
2
= 62 (răng)
Tỷ số truyền thực:
2
th
1
Z 62
u 2,48
Z 25
= = =
Sai số:
th
u u 2,48 2,5
u= .100 .100 0,8(%) 4(%)
u 2,5
− −
∆ = = ≤
1.3. Xác định số bước xích
Bước xích p được tra bảng 5.5[1] với điều kiện
[ ]
z
t
d
P.k.k .k
P P
k
η
= ≤
Với
P
t
: công suất tính toán
P: công suất cần truyền, P = 4,49(kW)
Chọn bộ truyền thí nghiệm là bộ truyền xích tiêu chuẩn, có số răng và vận
tốc vòng đĩa xích nhỏ là:
Z
01
= 25 (răng) và n
01
= 50 (vg/ph)
Do vậy ta tính được:
k
z
: hệ số răng, ta có k
z
=
01
1
25
1
25
z
z
= =
,
k
n
: hệ số vòng quay k
n
=
1
01
z
z
, với n
01
= 50 vòng/phút
50
0,775
64,5
n
k⇒ = =
Theo công thức 5.4[1]
K= k
0
.k
a
.k
bt
.k
đ
.k
c
.k
đc
Với
k
0
: hệ số kể đến ảnh hưởng vị trí bộ truyền,tra bảng 5.6[1] với
0
10
β
=
chọn k
0
=1
k
a
: hệ số kể đến khoảng cách trục và ciều dài xích, chọn a=(30-50)p
tra bảng 5.6[1] được: k
a
= 1 (a = 50p)
k
đc
: hệ số kể đến ảnh hưởng của lực căng xích
chọn cách điều chỉnh bằng con lăn căng xích k
đc
=1
k
bt
: hệ số kể đến ảnh hưởng bôi trơn, dùng cách bôi trơn nhỏ giọt,
môi trường làm việc có bụi, chọn k
bt
= 1,3
k
đ
: hệ số kể đến tải trọng động, bộ truyền làm va đập nhẹ, chọn k
đ
=
1,2
k
c
: hệ số kể đến chế độ làm việc bộ truyền, bộ truyền làm việc 2 ca,
k
c
=1,25
⇒
K = 1.1.1.1,3.1,2.1,25 = 1,95
K
d
: hệ số phân bố không đều tải trọng cho các dãy với 3 dãy ta có: k
d
=2,5
Vậy ta có:
z
t
d
P.k.k .k
4,49.1.0,775.1,95
P 2,7(kW)
k 2,5
η
= = =
Theo bảng 5.5[1], với P
t
=2,7
[ ]
P≤
và n
01
= 50 vòng/phút, chọn bộ truyền
xích 1 dãy có:
Bước xích : p = 25,4 (mm) thoả mãn điều kiện bền mòn
Đường kính chốt : d
c
= 7,95 (mm)
Chiều dài ống : B= 22,61 (mm)
Công suất cho phép: [P]= 3,20 (Kw)
P
t
< [P] = 3,20 (kW).
1.4. Xác định khoảng cách trục và số mắt xích
Chọn sơ bộ:
a= 35p = 35.25,4= 889 (mm)
Theo công thức 5.12[1], số mắt xích
( )
2
2 1
1 2
2
z z p
z z2.a
x
p 2 4 .a
π
−
+
= + +
x
( )
2
2
62 25 .25, 4
2.889 25 62
25, 4 2 4 889
π
−
+
= + +
= 114,49
Lấy số mắt xích chẵn x
c
= 114
Theo công thức 5.13[1], tính lại khoảng cách trục:
( )
2
2
1 2 2 1
c c 1 2
z z z zp
a x x 0,5 z z 2
4 2
π
+ −
= − + − + −
÷
( )
2
2
25, 4 25 62 62 25
114 114 0,5 25 62 2
4 2
π
+ −
= − + − + −
÷
=883 (mm)
Để xích không phải chịu lực căng quá lớn, giảm a một lượng
∆a = 0,003a = 0,003.1262 = 3(mm)
Vậy khoảng cách trục thực tế: a = 880 (mm).
+ Số lần va đập của xích
Theo ct 5.14[1], ta có số lần va đập I của bản lề xích trong 1 giây:
i =
1
z .n
25.64,5
0,94
15.x 15.114
= =
Theo bảng 5.9[1], với p = 25,4 thì [i] = 30
Vậy i < [i]
1.5. Kiểm nghiệm xích về độ bền mòn
Theo công thức 5.15[1] ta có S =
[ ]
t 0 v
Q
S
k .F F F
đ
≥
+ +
Trong đó :
Q: Tải trọng phá hỏng được tra trong bảng 5.2[1].
Theo bảng 5.2[1], với xích con lăn 1 dãy có p= 25,4 thì tải trọng phá huỷ Q
= 170,1 (KN) =170100 (N), khối lượng 1m xích q = 7,5 (kg)
k
đ
: hệ số tải trọng động. Do chế độ làm việc trung bình
⇒
k
đ
= 1,2.
v=
1
z .p.n 25.25,4.64,5
0,68(m / s)
60000 60000
= =
F
t
: lực vòng, F
t
=
( )
P 4,49
1000. 1000. 6602,94
v 0,68
N= =
F
v
: lực căng do lực li tâm sinh ra
Ta có: F
v
= q.v
2
=7,5.0,68
2
=3,468 (N)
F
0
: lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động gây ra, được tính theo
công thức 5.16[1] :
F
v
= 9,81k
f
.q.a
Trong đó:
a: Khoảng cách trục, a=0,88 (m)
k
f
: Hệ số phụ thuộc độ võng f của xích, lấy k
f
= 4
q: Khối lượng 1m xích, q= 7,5 (kg)
⇒
F
0
= 9,81.4.7,5.0,88 = 258,98 (N)
Vậy
S =
[ ]
t 0 v
Q 170100
20,78 S
k .F F F 1,2.6602,94 258,98 3,468
đ
= = ≥
+ + + +
Theo bảng 5.10[1] với n=64,5 (vg/ph) và p=25,4 có [s] = 8,2
Vậy s > [s] : bộ truyền xích đảm bảo đủ bền.
1.6. Xác định các thông số của dĩa xích
Theo công thức 5.17[1] ta có:
Đường kính vòng chia:
1
1
p 25,4
d 202,66(mm)
sin sin
z 25
π π
= = =
2
2
p 25,4
d 501,49(mm)
sin sin
z 62
π π
= = =
Vậy đường kính vòng chia của đĩa dẫn d
1
=202,66 (mm), đĩa bị dẫn
d
2
= 501,49 (mm).
Theo bảng 14.4b[1] ta có:
Đường kính vòng đỉnh răng của:
+ Đĩa dẫn:
a1
1
d p.(0,5 cotg ) 25,4 0,5 cot g 213,76(mm)
z 25
π π
= + = + =
÷
+ Đĩa bị dẫn:
a2
2
d p.(0,5 cotg ) 25,4 0,5 cot 513,55(mm)
z 62
g
π π
= + = + =
÷
Bán kính đáy: r = 0,5025.d
l
+ 0,05
Với d
l
tra trong bảng 5.2[1] đường kính con lăn ta được: d
l
=15,08(mm)
Vậy: r = 0,5025.d
l
+ 0,05=0,5025.15,08+0,05= 7,63 (mm)
Đường kính chân răng:
+ Đĩa dẫn: d
f1
= d
1
– 2.r= 202,66–2.7,63= 187,4 (mm)
+ Đĩa bị dẫn: d
f2
= d
2
– 2.r=501,49 –2.7,63= 486,23 (mm)
Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc
H
σ
trên mặt răng đĩa xích:
Theo công thức 5.18[1]:
( )
[ ]
r t v
H
d
k . F.k +F .E
0,47
A.k
đ đ
H
σ σ
= ≤
Trong đó:
F
t
: Lực vòng, F
t
= 6602,94 (N)
F
vđ
: Lực va đập trên m=3 dãy xích, theo công thức 5.19[1]:
F
vđ
= 13.10
-7
.n.p
3
.m
F
vđ
= 13.10
-7
. 64,5.25,4
3
.3 = 4,12 (N)
E =
1 2
1 2
2.E .E
E E+
. Vật liệu dung làm con lăn và răng đĩa là thép có
E
1
= E
2
= E = 2,1.10
5
(Mpa)
k
đ
: Hệ sô tải trọng động, k
đ
= 1,2
k
r
: Hệ số kể đến số răng đĩa xích, với z
1
= 25 (răng) tra bảng trang 87 sách
tttkhdđ 1 ta có
⇒
k
r
= 0,42
k
d
= 2,5 (do sử dụng 3 dãy xích)
Theo bảng 5.12[1], với p = 25,4 và 3 dãy xích có A= 450 mm
2
Vậy:
( )
( )
5
H
0,42. 6602,94.1,2 4,12 .2,1.10
0,47 370,53 MPa
450.2,5
σ
+
= =
Như vậy theo bảng 5.11[1] dùng thép 45 tôi cải thiện, đạt độ rắn HB210,
ứng suất tiếp xúc cho phép là
[ ]
H
σ
= 600 (MPa) đảm bảo được độ bền tiếp
xúc cho răng đĩa xích 1.
Tương tự với răng đĩa xích 2 do chọn cùng vật liệu và chế độ nhiệt luyện
nên cũng có:
[ ]
H H
σ σ
≤
.
1.7. Xác định lực tác dụng lên trục
Theo công thức 5.20[1]:
F
r
= k
x
.F
t
Trong đó:
k
x
: Hệ số kể đến trọng lượng xích => bộ truyền đặt nằm nghiêng
góc β< 40
o
, chọn k
x
= 1,15
F
t
: Lực vòng, F
t
=6602,94 (N)
Vậy F
r
= 1,15.6602,94 = 7593,33 (N)