Tải bản đầy đủ
PHẦN II; TÍNH TOÁN BỘ PHẬN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY.

PHẦN II; TÍNH TOÁN BỘ PHẬN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY.

Tải bản đầy đủ

ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ



Kiểm nghiệm vận tốc đai
Ta có :

V





ĐINH ĐỨC DUY 597353

7

10

286

409

320

450

413

419

2.32

2.29

384

540

1512

2130

1700

2240

4,1

4,5

Tính đường kính D2 của bánh lớn

Theo bảng 5.15, trang 93 [1]
Ta lấy theo tiêu chuẩn D2

Số vòng quay thực trục n2 của trục bị dẫn :



Tỉ số truyền i:



Chọn sơ bộ khoảng cách trục A
( Theo bảng 5.16, trang 94 [1])
D2
Tính chiều dai L theo khoảng cách trục A theo công
thức:






Theo bảng 5.12, trang 92 [1]
Ta L theo tiêu chuẩn
Nghiệm số vòng chạy U trong 1s:


Đều nhỏ hơn Umax = 10
6

ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

Xác định chính xác khoảng cách trục A heo chiều dài
đai:
Ta có:



ĐINH ĐỨC DUY 597353

480

596

Thỏa
mãn

Thỏa
mãn



Chọn khoảng cách A thỏa mãn điều kiện:



Khoảng cách nhỏ nhất cần để mắc đai
(mm)

407

562



Khoảng cách lớn nhất để tạo lực căng:
(mm)

531

663



Góc ôm ta có công thức:









Góc ôm thỏa mãn

-

Xác định số đai Z cần thiết
Chọn ứng xuất căng ban đầu N/mm2 , và theo trị số D1 theo bảng 5.17
trang 95 [1] tìm được ứng xuất có ích cho phép []0 N/mm2 các hệ số:
[]0 N/mm2
Ct (theo bảng 5.6 trang 89 [1])
(theo bảng 5.18 trang 95 [1])
Cv (theo bảng 5.19 trang 95 [1])
Số đai tính theo công thức



Trong đó
- Ct : Hệ số xét đến ảnh hưởng chế độ tải trọng
: Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm
- Cv : Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc
- F: diện tích tiết diện đai (mm2)
- V: Vận tốc đai (m/s)
: Ứng suất căng ban đầu
- []0 : Ứng suất có ích ( N/mm2)



Lấy số đai Z
Định các thước chủ yếu của bánh đai
- Chiều rộng bánh đai
B=(Z-1)t+2S



1,7
0,8
0,95
1,04
5,3

1,74
0,8
0,95
1,00
2.1

6
100

3
65

7

ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ
-





Đường kính ngoài cùng của bánh đai
Bánh dẫn:
Dn1 = D1 + 2c
Bánh bị dẫn :
Dn2 = D2 + 2c
(Ta có t, c, S tra theo bảng 10.3 trang 257 [1]
Tính lực căng ban đầu S0
Ta có:
S0 = .F (N)
Lực tác dụng trục R
R = 3S0.Z.Sim( (N)

482

97

166

1714

1461





Đường Kính bánh đai lớn





Chiều dài đai
Góc ôm
Số đai
Chiều rộng bánh đai



Kích thước ngoài cùng bánh đai dẫn



Kích thước ngoài cùng bánh đai bị dẫn



Lực căng ban đầu
Lực tác dụng lên trục



345

lực tác dụng lên trục lớn hơn so với đai loại Ь.
Bảng thông số:





232

Kết luận: chọn phương án dung bộ truyền đai loại A có khuôn khổ nhỏ gọn,

Loại đai
Đường kính bánh đai nhỏ



165



Thông số


ĐINH ĐỨC DUY 597353


hiểu
A
D1(mm)
D2
(mm)
L (mm)

Giá trị
13x8
140
286

1512
1580
Z
5
B (mm) 100
Dn1
165
(mm)
Dn2
345
(mm)
S0 (N)
97
R (N)
1714

8

ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

2.2: Thiết kế bộ truyền bánh răng nón.
1. Chọn vật liệu:
Theo bảng 3.6; 3.8 trang 39 [1] ta có bảng số liệu vật liệu làm bánh rang:
Vật liệu
Bánh chủ
45
động
Bánh bị
35
động

Nhiệt
luyện
Thường
hóa
Thường
hóa

Giới hạn
bền
(N/mm)

Giới hạn
chảy
(N/mm)

Độ cứng
HB

Đường
kính phôi
(mm)

600

300

200

<100

500

260

150

100300

2.Định ứng suất cho phép
A) Ứng xuất tiếp sức cho phép
Số chu kỳ của bánh răng
N2=60unT
Trong đó:
- n: số vòng qua trong 1 phút của bánh răng
- T : Tổng số thời gian làm việc
- u : Tổng số lần ăn khớp của một răng khi bánh răng quay được một vòng
 Số chu kỳ của bánh răng lớn
N2=60u2n2T
Trong đó :
(v/ph)
- T=360.6.5=27000 (giờ)
- u2=1

N2=60u2n2T = 60.1.230.2700 = 37,3.107 > N0=107
Trong đó: N0 là chu kỳ cơ sở
 Số chu ky làm việc của bánh đai nhỏ
N1= i N2
= 2.37,3.107 = 74,52.107 > N0=107
Do đó đối với cả 2 bánh Kn=1


Ứng xuất tiếp cho phép
(Theo bảng 3.9 trang 43 [1])
- Bánh răng nhỏ:
[]tx1 = 1,2.200 = 520 (N/mm2)
- Bánh rang lớn:
[]tx2 = 1,2.150 = 390 (N/mm2)

Lấy giá trị nhỏ []tx2 = 390 (N/mm2) làm giá trị tính toán


Ứng xuất uốn cho phép

Số chu kỳ làm việc của bánh lớn và bánh nhỏ đều lớn hơn Nc = 5.106 cho nên
9

ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

Trong đó:
-

: giới hạn mỏi uốn trong chu kỳ mạch động và chu kỳ đối xứng
n : Hệ số an toàn n = 1,5
Hệ số tấp trung ứng xuất chân không
Hệ số chu kỳ ứng xuất uốn
Lấy

Giới hạn mỏi của thép 45 thường hóa :
= 0,43.600 = 258 (N/mm2)
Giới hạn mỏi của thép 35 thường hóa :
= 0,43.500 = 215 (N/mm2)
Ứng xuất uốn cho phếp cuat bánh răng nhỏ:
(N/mm2)
Ứng xuất uốn cho phếp cuat bánh răng lớn:
(N/mm2)
Sơ bộ lấy hệ số tải trọng K=1,4
-

Chọn hệ số chiều rộng bánh răng
= 0,3

-

Tính chiều dài nón :
= 124 (mm)

-

Vận tốc vòng và cọn cấp chính xác chế tạo răng
Vận tốc vòng:

m/s
Theo bảng 3.11 trang 46 [1] ta có thể chọn cấp chính xác
-

Định chính xác hệ số tải trọng K và chiều dài nón L

Vì bánh răng có độ cứng HB 350 và làm việc tải trọng thay đổi nên Ktt=1 theo bảng
3.13 trang 48 [1] ta có Kd=1,35
Tính lại chiều dài nón L :
(mm)
Lấy L = 122 (mm)
10

ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ
-

ĐINH ĐỨC DUY 597353

Xác định moodun và số răng
+ Modun:
ms= 0,02.L = 0,02.122 = 2,24
+ Số răng:

Lấy Z1 = 45 khi đó Z2 = i.Z1 = 2.45 = 90
- Tính chính xác chiều dài nón
(Theo bảng 3.5 trang 37 [1]) ta có:
(mm)
- Chiều dài răng :
b = 0,3.122.76 = 36,828 (mm)
Lấy b = 37 (mm)
- Modun trung bình
(mm)
• Kiểm nghiệm sức bên uốn của răng
- Góc mặt nón lăn bánh răng nhỏ
26034’
Số răng tương đương của bánh nhỏ :
-

Góc mặt nón lăn bánh răng lớn
63026’
Số răng tương đương của bánh lớn :

Theo bảng 3.18 trang 52 [1] số răng tương đương tìm được hệ số dạng răng
- Bánh răng nhỏ : y1 = 0,49
- Bánh răng lớn : y2 = 0,517
Ứng xuất uốn tại chân răng bánh nhỏ :
(N/mm2)
Ứng xuất uốn tại chân răng bánh lớn :
(N/mm2)


Kiểm nghiệm sức bền của răng khi chịu quá tải trong thời gian ngắn
- Ứng xuất tiếp xúc cho phép :
Bánh răng nhỏ :
(N/mm2)
Bánh răng lớn :
-

(N/mm2)
Ứng xuất cho phép:
11

ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

Bánh răng nhỏ :
(N/mm2)
Bánh răng lớn :
(N/mm2)
Chỉ cần kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc dối với bánh răng lớn có nhỏ hơn ta có :
(N/mm2)
(N/mm2)
Kiểm nghiệm sức bền uốn

12

ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

Tính lực tác dụng :
- Bánh răng nhỏ :



Lực vòng :
(N)
Lực hướng tâm :
(N)
Lực dọc trục :
(N)
Bánh răng lớn :

-

Lực vòng :
(N)
Lực hướng tâm :
(N)
Lực dọc trục :
(N)


Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền :

Thông số
• Momem mặt mút lớn
• Số răng
- Bánh răng nhỏ
- Bánh răng lớn
• Chiều dài răng


Chiều dài nón



Góc ăn khớp
Góc mặt nón chia (góc mặt nón lăn)
- Bánh răng nhỏ
- Bánh răng lớn
Đường kính chia vòng
- Bánh răng nhỏ
- Bánh răng lớn
Đường kính đỉnh vòng
- Bánh răng nhỏ







-

Bánh răng lớn

Ký hiệu
ms (mm)

Giá trị
2,44 (mm)

Z1
Z2
b (mm)

45
90
37 (mm)
122,76
(mm)
200

L (mm)

26034’
63026’
109,8 (mm)
219,6 (mm)
114,16
(mm)
221,78(mm
13

ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

)






Lực vòng
- Bánh răng nhỏ
- Bánh răng lớn
Lực hướng tâm
- Bánh răng nhỏ
- Bánh răng lớn
Lực dọc trục
- Bánh răng nhỏ
- Bánh răng lớn

1537,26 (N)
1537,26 (N)
500,45 (N)
250,22 (N)
500,45 (N)
250,22 (N)

14

ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

2.3 Thết kế trục và tính then :
1, thiết kế trục lắp rắp bánh răng nón dẫn nhỏ và bánh răng bị dẫn lớn :
Thông số đầu vào:
- Mômen cần truyền:



-

Đường kính trục của động cơ (Theo bảng 8P trang 331 [1]) ta có
ddc=32 (mm)

• Chọn khớp nối:
Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục
Chọn khớp nối theo điều kiện:
Trong đó:
- Đường kính trục cần nối
k -Hệ số chế độ làm việc tra bảng 16.1Tr58 [3] lấy k=1,2
- momem xoán lớn nhất có thể truyền được
– Momem tính toán
M – Momem xoán danh nghĩa
Do vậy: Mt = K.M = 1,2. = 163579,044 = 136,31587 (N.m)
Tra bảng 16.10a [3] tr 68 với điều kiện
Ta được:
Trong đó:
-

D0 : Đường kính vòng tâm chốt
Z: số chốt

Tra bảng 16.10bTr69 [3] với
Trong đó:
-

l1 : Chiều dài đoạn công sôn của chốt
l3 : Chiều dài phần tử đàn hồi
15

ĐỒ ÁN TK TRUYỂN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐINH ĐỨC DUY 597353

dc : Đường kính chốt đàn hồi
Kiểm nghiệm khớp nối:
a) Điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi
-



-Ứng suất dập cho phép của vòng cao su
Do vậy ứng suất dập sinh ra trên vòng đàn hồi:
Thỏa mãn.
b)

Điều kiện bền của chốt:

Trong đó:
[]- Ứng suất uốn cho phép của chốt.Ta lấy []=(60) MPa;
Do vậy, ứng suất sinh ra trên chốt:
Thỏa mãn.
Lực tác dụng lên trục.
Ta có

Các thông số cơ bản của nối trục vòng đàn hồi:
Thông số
Mômen xoắn lớn nhất có thể truyền được
Đường kính lớn nhất có thể của nối trục
Số chốt
Đường kính vòng tâm chốt
Chiều dài phần tử đàn hồi
Chiều dài đoạn công xôn của chốt
Đường kính của chôt đàn hồi
Lực tác dụng lên trục

Kí hiệu
Z

Fkn

Giá trị
140 (N.m)
36 (mm)
6
105 (mm)
28 (mm)
34 (mm)
14 (mm)
519,3 (N)

16