iĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
PBL 3: THIẾT KẾ, GIA CÔNG
CHI TIẾT VÀ LẮP RÁP MÁY
ĐỀ TÀI: HỘP GIẢM TỐC HAI CẤP NÓN TRỤ
Giáo viên hướng dẫn:
TS. LÊ HOÀI NAM
TS. PHẠM ANH ĐỨC
TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN
Lớp:
18CDTCLC (18.06A)
Đà Nẵng, tháng 9/2020
1
LỜI NĨI ĐẦU
Trong cuộc sống chúng ta có thể bắt gặp những hệ thống truyền động ở khắp nơi
và có thể nói nó đóng vai trị nhất định trong cuộc sống cũng như trong sản xuất. Đối với
các hệ thống truyền động thường gặp thì có thể nói hộp giảm tốc là một bộ phận không
thể thiếu.
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí giúp củng cố lại các kiến thức đã học
trong các môn Nguyên Lý Máy, Chi Tiết Máy, Truyền động Cơ Khí,… và giúp sinh viên
có cái nhìn tổng quan về việc thiết kế cơ khí. Cơng việc thiết kế hộp giảm tốc giúp chúng
ta hiểu kỹ hơn và có cái nhìn cụ thể hơn về cấu tạo cũng như chức năng của các chi tiết
cơ bản như bánh răng, ổ lăn,…Thêm vào đó trong q trình thực hiện các sinh viên có
thể bổ sung và hồn thiện kỹ năng vẽ hình chiếu với cơng cụ AutoCad 2D và đặc biệt
chúng em được các Thầy hướng dẫn những phần mền 3D mới đặc biệt đang học để làm
đồ án đó là phần mềm Fusion 360, điều rất cần thiết với một kỹ sư Cơ Khí.
Em xin chân thành cảm ơn Thầy TS.Phạm Anh Đức, TS.Lê Hoài Nam, TS Đỗ Lê Hưng
Toàn và các bạn trong khoa Cơ Khí đã giúp đỡ em rất nhiều trong q trình thực hiện
đồ án.
Với kiến thức cịn hạn hẹp, do đó thiếu sót là điều khơng thể tránh khỏi, em mong
nhận được ý kiến từ thầy cô và bạn bè để đồ án này được hoàn thiện hơn.
Sinh viên thực hiện.
2
THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG CƠ CẤU NÂNG
Thiết kế hộp giảm tốc kiểu hai cấp nón trụ dẫn động cơ cấu nâng với sơ đồ động như
hình 1.
3
Hình 1: Sơ đồ động học
1.Động cơ điện, 2.Bộ truyền đai dẹt, 3.Hộp giảm tốc, 4.Khớp nối, 5.Tang
Hình 2: Đồ thị thay đổi của tải trọng (momen xoắn) tác dụng lên hệ thống theo thời gian t
Số liệu thiết kế:
1. Lực kéo cáp:
2. Vận tốc kéo cáp:
3. Đường kính tang:
4. Đặc tính tải trọng: Tải trọng thay đổi, rung động nhẹ.
5. Thời gian phục vụ: .
6.
4
PHẦN 1: TÍNH CHỌN CƠNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI
TỈ SỐ TRUYỀN
1.1 Chọn cơng suất động cơ điện:
Ta có số liệu ban đầu:
1.2 Tính tốn cơng suất cần thiết của động cơ:
Ta có:
- Do động cơ làm việc ở chế độ dài hạn với phụ tải thay đổi nên công suất trên tải ta cần
xác định công suất đẳng trị:
Trong đó: : là momen đẳng trị (N.m).
: số vịng quay của trục tang trên trục cơng tác.
Ta có:
M là momen trên tang:
=>Ta có:
(Vịng/Phút)
Suy ra:
5
Với : hiệu suất (lấy số liệu từ bảng 2.1 trang [27] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết
máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998).
: bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng (kín).
: bộ truyền đai dẹt (hở). (0,95 0,96)
: bộ truyền ổ lăn.
: bộ truyền khớp nối.
: bộ truyền bánh răng nón thẳng (kín).
Chọn , , , ,
Suy ra:
1.3 Chọn công suất động cơ điện :
Tra bảng 2P trang [ 321-323] đối với động cơ không đồng bộ ba pha Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi
tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
Kiểu động cơ
Cơng suất
Vận tốc
Hiệu suất
(Vịng/Phút)
(%)
AO2(AOJI2)31-4
2,2
1430
82,5
1,8
Suy ra: Dựa vào điều kiện mở máy, nên chọn công suất động cơ điện có tên: A02-51-4.
1.4 Chọn động cơ điện:
vì
1.5 Tính tốn tỷ số truyền:
- Tỷ số truyền:
Chọn
Từ đó suy ra: (thõa mãn tỷ số truyền hộp giảm tốc hai cấp bánh răng nón trụ nằm trong
khoảng ( ).
- Số vịng quay đồng bộ của động cơ:
Vòng/Phút
- Phân phối tỷ số truyền:
- Tỷ số truyền :
Suy ra:
1.6 Kiếm tra sai số cho phép về tỷ số truyền:
(Thõa mãn về điều kiện sai số cho phép).
Bảng Tóm Tắt Các Thơng Số:
6
Thơng số
trục
i
Động cơ
n
(Vịng/Phút)
1430
N ( Kw)
2,2
I
II
PHẦN 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN
2.1 Bộ truyền đai dẹt:
7
III
Thơng số đầu vào: Cơng suất:
Số vịng quay:
Tỷ số truyền:
2.1.1 Chọn loại đai:
- Vì động cơ điện có cơng suất nhỏ nên chọn Đai vải cao su: có sức bền và tính đà hồi
cao, ít ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm.
2.1.2 Chọn đường kính bánh đai:
Đường kính bánh dẫn được tính theo cơng thức Xavêrin: Áp dụng cơng thức Xaverin (56) trang [84] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
Trong đó:
: là cơng suất trên trục dẫn (Kw).
: số vịng quay trong 1 phút của trục dẫn.
1
Suy ra: .
Dựa vào bảng (5-1) trang [85] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn
Trọng Hiệp, 1998.
Chọn theo tiêu chuẩn:
(m/s) nằm trong phạm vi cho phép.
- Đường kính bánh đai lớn:
Ta lấy:
Dựa vào bảng (5-1) trang [85] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn
Trọng Hiệp, 1998.
8
Chọn
- Số vòng quay thực trong 1 phút của bánh bị dẫn:
.
- Sai số vòng quay so với yêu cầu:
Suy ra dưới: thõa mãn điều kiện.
2.1.3 Tính khoảng cách trục A:
- Sơ bộ chọn khoảng cách trục A theo bảng dựa theo tỷ số truyền i và đường kính bánh
đai .
Dựa vào công thức (5-9) trang [85] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn
Trọng Hiệp, 1998.
Trong đó: : chiều dài tối thiểu của đai.
: số vòng quay của đai trong 1 phút,
Suy ra:
Chọn:
Dựa vào công thức (5-2) trang [82] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn
Trọng Hiệp, 1998 ta có cơng thức tính khoảng cách trục A theo như sau:
Điều kiện thõa mãn khoảng cách trục: (Thoả mãn).
2.1.4 Tính chiều dài đai L:
Sau đó tính lại L theo A cơng thức (5-1) trang [83] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết
máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
2.1.5 Góc ơm trên bánh đai:
Áp dụng cơng thức (5-3) trang [83] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn
Trọng Hiệp, 1998.
Kiểm nghiệm lại điều kiện theo (5-6) trang [86] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết
máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
9
Suy ra: Kiểm tra điều kiện:
2.1.6 Xác định tiết diện đai:
Đề hạn chế ứng suất uốn và tăng ứng suất có ích cho phép của đai, chiều dày đai được
chọn theo tỷ số:
Dựa vào bảng (5-2) trang [86] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn
Trọng Hiệp, 1998.
để chọn
Sao cho:
Dựa theo bảng 5-3 trang [87] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng
Hiệp, 1998.
Ta chọn trị số
- Xác định chiều rộng của đai để tránh xảy ra trượt trơn giữa đai và bánh đai:
Dựa vào công thức (5-13) trang [86] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”,
Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
Ta tính chiều rộng của đai:
Bảng 5-3 trang [87] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
Dựa vào bảng (5-5) trang [89] Tài liệu
tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”,
Nguyễn Trọng Hiệp, 1998 để chọn [.
Dựa vào bảng (5-6) trang [89] Tài liệu
tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”,
Nguyễn Trọng Hiệp, 1998. để chọn hệ số
ảnh hưởng của chế độ tải trọng.
Dựa vào bảng (5-7) trang [90] Tài liệu
tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”,
Nguyễn Trọng Hiệp, 1998 để chọn hệ số
ảnh hưởng của góc ơm.
Dựa vào bảng (5-8) trang [90] Tài liệu
tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”,
Nguyễn Trọng Hiệp, 1998 để chọn hệ số
ảnh hưởng của vận tốc.
Dựa vào bảng (5-9) trang [91] Tài liệu
tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”,
Nguyễn Trọng Hiệp, 1998 để chọn hệ số
bố trí bộ truyền.
[
10
Dựa vào bảng (5-4) trang [88] Tài liệu
tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”,
Nguyễn Trọng Hiệp, 1998 để chọn chiều
rộng của đai.
2.1.7 Định chiều rộng B của bánh đai:
Dựa vào công thức (5-14) trang [91] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”,
Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
- Chiều rộng của bánh đai:
Ta chọn
Điều kiện chọn B phải thỏa mãn:
và
2.1.8 Tính lực căng và lực tác dụng lên trục:
Dựa vào công thức (5-16) và (5-17) trang [91] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết
máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998 để tính lực căng so và lực tác dụng lên trục.
- Lực căng tính theo cơng thức:
Ta có: Ứng suất căng ban đầu
- Lực tác dụng lên trục :
11
2.2 Thiết kế bộ truyền bánh răng nón răng thẳng:
2.2.1 Chọn vật liệu và chế độ nhiệt luyện:
- Bánh răng nhỏ:
Do khơng có u cầu đặc biệt nên ta chọn thép 50 thường hóa ,tơi cải thiện độ rắn đạt
từ .
;
- Bánh răng lớn:
Cơ tính thép 45 thường hóa, độ cứng .
;
2.2.2 Định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép:
- Ứng suất tiếp xúc cho phép:
- Số chu kỳ làm việc của bánh răng lớn: Dựa vào công thức (3-4) trang [42 Tài liệu tham
khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
Chọn
Trong đó:
- Số chu kỳ làm việc của bánh nhỏ:
Do đó đối với cả hai bánh
- Ứng suất tiếp xúc cho phép: Dựa vào công thức (3-1) trang [38] Tài liệu tham khảo:
“Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
Bánh nhỏ:
Bánh lớn: :
12
Lấy trị số nhỏ : để tính tốn.
- Ứng suất uốn cho phép:
Vì bộ truyền làm việc 2 chiều nên: Dựa vào công thức (3-6) trang [42] Tài liệu tham
khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
Lấy hệ số an toàn của bánh răng nhỏ và của bánh lớn (thép rèn) ; hệ số tập trung ứng
suất
Giới hạn mỏi của thép:
Giới hạn mỏi của thép 50 :
Giới hạn mỏi của thép 45 :
Dựa vào công thức (3-5) trang [42] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn
Trọng Hiệp, 1998.
Ta có:
- Ứng suất uốn cho phép của bánh nhỏ :
Ta có hệ số chu kì ứng suất uốn:
Trong đó: số chu kì đường cong mỏi uốn có thể lấy
là đường cong mỏi uốn có thể lấy đối với thép thường hóa được tơi cải thiện.
- Ứng suất uốn cho phép của bánh lớn :
2.2.3 Sơ bộ lấy hệ số tải trọng:
2.2.4 Chọn hệ số chiều rộng bánh răng:
- Đối với bộ truyền bánh răng trụ, bộ truyền chịu tải trọng nhỏ có thể định:
Ta chọn trong khoảng
2.2.5 Chiều dài nón L:
Dựa vào bảng (3-10) cơng thức (3-9) trang [45] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết
máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
- Chiều dài nón:
2.2.6 Tính vận tốc vịng và chọn cấp chính xác để chế tạo bánh răng:
Dựa vào công thức (3-18) trang [46] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”,
Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
-Vận tốc vòng:
13
- Vận tốc này có thể chọn cấp chính xác 9.
2.2.7 Định chính xác hệ số tải trọng K:
-Vì các bánh răng có độ rắn và làm việc với tải trọng thay đổi nên: Dựa vào công thức
(3-20) trang [47] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
Chọn : Dựa vào bảng (3-12) trang [47] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”,
Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
Suy ra:
Dựa vào bảng (3-13) trang [48] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn
Trọng Hiệp, 1998.
Ta được hệ số tải trọng động
- Hệ số tải trọng : Dựa vào công thức (3-19) trang [47] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi
tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
khác với dự đốn trên là
- Chiều dài nón : Dựa vào công thức(3-21) trang [49] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi
tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
2.2.8 Xác định môđun và số răng:
Dựa vào bảng 3-1 trang [34] để chọn mô đun chuẩn pháp và công thức (3-22) trang
[49] để tính, Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
- Môđun theo tiêu chuẩn chọn môđun pháp mm
- Số răng bánh nhỏ (bánh dẫn): Dựa vào công thức(3-25) trang [49] Tài liệu tham khảo:
“Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
Chọn
- Số răng bánh lớn (bị dẫn): Dựa vào công thức(3-27) trang [50] Tài liệu tham khảo:
“Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
Chọn
14
- Tính chính xác chiều dài nón: Dựa vào cơng thức bảng(3-5) trang [37] Tài liệu tham
khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
Chọn
- Chiều rộng bánh răng:
Chọn
Dựa vào công thức bảng (3-5) trang [37] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”,
Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
Ta có:
Mơđun trung bình bánh 1:
Trong đó: là chiều dài tương đối của răng đối với bánh răng nón.
Dựa vào bảng (3-18) trang [37] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn
Trọng Hiệp, 1998.
Chọn
Suy ra:
Mơđun trung bình bánh 2:
2.2.9 Kiểm nghiệm sức bền uống của răng:
- Góc mặt nón lăn bánh nhỏ tính theo ơ: Dựa vào cơng thức bảng (3-5) trang [37] Tài
liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
Suy ra:
- Số răng tương đương của bánh nhỏ : Dựa vào công thức (3-38) trang [37] Tài liệu tham
khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
- Góc mặt nón lăn bánh lớn : Dựa vào công thức bảng (3-5) trang [37] Tài liệu tham
khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
Suy ra:
- Số răng tương đương của bánh lớn : Dựa vào công thức (3-38) trang [52] Tài liệu tham
khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
15
- Ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ : Dựa vào bảng (3-16) công thức (3-35) trang
[51] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
- Ứng suất uốn tại chân răng bánh lớn : Dựa vào công thức (3-40) trang [52] Tài liệu
tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
2.2.10 Kiểm nghiệm sức bền của răng khi chịu quá tải trong thời gian ngắn:
- Ứng suất tiếp xúc cho phép: Dựa vào công thức (3-43) trang [53] Tài liệu tham khảo:
“Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
Trường hợp bánh răng chịu quá tải với hệ số quá tải:
Đối với bánh răng bằng thép có độ rắn bề mặt
Bánh nhỏ :
Bánh lớn :
- Ứng suất uốn cho phép: Dựa vào công thức (3-46) trang [53] Tài liệu tham khảo:
“Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
Đối với bánh răng bằng thép có độ rắn trong lõi
Bánh nhỏ :
Bánh lớn :
- Cần kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc đối với bánh lớn, có nhỏ hơn: Dựa vào cơng thức
bảng (3-13) trang [45] Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp,
1998.
- Kiểm nghiệm sức bền uốn:
Bánh nhỏ:
Bánh lớn :
Thoả mãn:
16
2.2.11 Thông số chủ yếu của bộ truyền bánh răng nón răng thẳng:
Bảng Thơng số chủ yếu:
Thơng số
Chiều dài nón L
Số răng
Môđun mặt mút lớn
Chiều cao răng
Chiều cao đầu răng
Độ hở hướng tâm
Đường kính vịng chia
Cơng thức
Giá trị
123
2,5
5,625
2,5
0,625
Đường kính vịng lăn
Đường kính vịng chân
răng
Đường kính vịng đỉnh
Đường kính vịng lăn (vịng
chia) trung bình
17
Góc mặt nón chia
Góc ăn khớp
2.2.12 Tính lực tác dụng: Dựa vào công thức (3-51) trang [54] Tài liệu tham khảo:
“Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998.
Đối với bánh răng nhỏ:
- Lực vịng:
Ta có:
- Lực hướng tâm:
(
- Lực dọc trục:
Đối với bánh răng lớn:
- Lực vòng:
- Lực hướng tâm:
- Lực dọc trục:
2.3 Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng:
2.3.1 Chọn vật liệu và chế độ nhiệt luyện:
- Bánh răng nhỏ:
Do khơng có u cầu đặc biệt nên ta chọn thép 50 thường hóa ,tơi cải thiện
độ rắn đạt từ 210 HB.
18
;
- Bánh răng lớn:
Cơ tính thép 45 thường hóa, độ cứng
;
2.3.2 Định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép:
- Ứng suất tiếp xúc cho phép:
Số chu kỳ làm việc của bánh răng lớn theo công thức (3-4):
Chọn.
Trong đó:
Đương nhiên là số chu kỳ làm việc của bánh nhỏ:
Do đó đối với cả hai bánh
- Ứng suất tiếp xúc cho phép ( bảng 3-9) :
Bánh nhỏ :
Bánh lớn :
Lấy trị số nhỏ : để tính tốn.
- Ứng suất uốn cho phép:
Vì bộ truyền làm việc 2 chiều nên :
Lấy hệ số an toàn của bánh răng nhỏ và của bánh lớn ( thép rèn) n = 1,5 ; hệ
số tập trung ứng suất
Giới hạn mỏi của thép 50
Giới hạn mỏi của thép 45 :
Ứng suất uốn cho phép của bánh nhỏ :
Ta có hệ số chu kì ứng suất uốn:
Trong đó: số chu kì đường cong mỏi uốn có thể lấy
là đường cong mỏi uốn có thể lấy đối với thép thường hóa được tơi cải thiện.
- Ứng suất uốn cho phép của bánh lớn :
2.3.3 Sơ bộ lấy hệ số tải trọng:
2.3.4 Chọn hệ số chiều rộng bánh răng: :
19
2.3.5 Khoảng cách trục A:
Chọn
2.3.6 Tính vận tốc vịng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng:
Vận tốc vịng [ cơng thức (3-17)]
Vận tốc này có thể chọn cấp chính xác 8.
2.3.7 Định chính xác hệ số tải trọng K:
-Vì các bánh răng có độ rắn và làm việc với tải trọng thay đổi nên Theo bảng 313 tìm được hệ số tải trọng động
Vậy hệ số tải trọng : khác với dự đốn trên là
Tính lại khoảng cách trục
Chọn
2.3.8 Xác định môđun và số răng:
- Môđun theo tiêu chuẩn chọn Môđun pháp.
- Số răng :
Chọn
Bánh nhỏ:
Bánh lớn :
Chọn
Chiều rộng bánh răng : .Chọn
- Mơđun trung bình bánh 1 :
- Mơđun trung bình bánh 2 :
2.3.9 Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng:
- Số răng tương đương của bánh nhỏ :
- Số răng tương đương của bánh lớn :
Theo bảng 3-18 và số răng tương đương tìm được hệ số dạng răng :
Bánh nhỏ :
Bánh lớn:
- Ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ :
-Ứng suất uốn tại chân răng bánh lớn :
20
2.3.10 Kiểm nghiệm sưc bến của rắng khi chịu quá tải trong thời gian ngắn:
- Ứng suất tiếp xúc cho phép:
Bánh nhỏ :
Bánh lớn :
- Ứng suất uốn cho phép:
Bánh nhỏ :
Bánh lớn :
- Cần kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc đối với bánh lớn, có nhỏ hơn:
- Kiểm nghiệm sức bền uốn:
Bánh nhỏ:
Bánh lớn :
2.3.11 Thông số chủ yếu của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng :
Bảng thông số chủ yếu:
Thông số
Khoảng cách trục A
Số răng
Môđun mặt mút lớn
Chiều cao răng
Chiều cao đầu răng
Độ hở hướng tâm
Đường kính vịng chia
Cơng thức
Giá trị
176
2
4,5
2
0,5
Đường kính vịng lăn
21
Đường kính vịng chân
răng
Đường kính vịng đỉnh
Góc ăn khớp
2.3.12 Tính lực tác dụng :
- Lực vịng :
Ta có:
- Lực vịng:
- Lực hướng tâm:
Ta có:
Suy ra:
(
2.4 Kiểm tra điều kiện bơi trơn của bánh răng:
- Mức dầu thấp nhất:
Ta chọn:
Ta có: Bánh răng nón lớn:
Suy ra: ) (Thoả mãn điều kiện ngâm dầu)
- Mức dầu thấp nhất: Không nên vượt quá
Suy ra: và nằm trong khoảng
Như vậy ta thấy thoả mãn điều kiện ngâm dầu.
22
PHẦN 3: THIẾT KẾ TRỤC VÀ TÍNH THEN
3.1 Tính trục:
3.1.1 Chọn vật liệu:
Vì đây là trục của hộp giảm tốc nên ta chọn vật liệu làm trục là thép C45, chế độ nhiệt
luyện là tôi cải thiện.
3.1.2 Chọn sơ bộ đường kính trục:
( Cơng thức 7-1 trang 114_[1])
hoặc ( Cơng thức 7-2 trang 114_[1])
Trong đó:
là đường kính trục.
cơng suất truyền
mơmen xoắn .
số vòng quay trong 1 phút của trục.
ứng suất xoắn cho phép
hệ số tính tốn, phụ thuộc
Giá trị của phụ thuộc vào từng vị trí của trục : trục vào, trục ra hay trục trung gian.
Đối với thép 35, 40, 45 hoặc CT5, CT6, khi tính đường kính đầu vào và trục truyền
chung có thể lấy:
Trường hợp đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm có thể lấy:
23
Bảng Momen trên các trục:
Ta có: Ở trường hợ này là Đối với thép 35, 40, 45 hoặc CT5, CT6, khi tính đường
kính đầu vào và trục truyền chung có thể lấy:trong khoảng
Đường kính trục 1:
Ta chọn:
Đường kính trục 2:
Ta chọn:
Đường kính trục 3:
Ta chọn :
Để chuẩn bị cho bước tính gần đúng, trong 3 trị số , , trên ta chọn trị số để chọn
loại ổ bi đỡ cỡ trung bình, tra bảng 14P/trang 339 [1] ta có được chiều rộng của ổ
3.1.3 Tính gần đúng trục:
Bảng kích thước chiều dài của trục :
24
Ký hiệu
Tên gọi
- Khoảng cách từ mặt
cạnh của chi tiết quay
đến thành trong của hộp.
-
- Chiều rộng bánh răng.
Quan hệ kích thước
Trong khoảng :
Đối với HGT cở nặng có
thể lấy lớn hơn, chọn
tùy theo độ chính xác
chế tạo và lắp ráp.
- Bánh răng nón:
- Bánh răng trụ:
- Chiều rộng của ổ lăn.
- Chiều rộng của bánh
đai.
- Khoảng cách giữa các
chi tiết quay.
- Khe hở của bánh răng
và thành trong của hộp.
- Khoảng cách giữa các
25
Trong khoảng :
; chiều dày của thân
hộp, có thể lấy: