Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
PHẦN 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG NÓN:

PHẦN 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG NÓN:

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC

+ Bánh răng nhỏ chọn thép 50 thường hóa.

Cơ tính của thép đúc 45 thường hóa:Tra bảng (5-9 Trang 76-[1])

Chọn đường kính phơi: 300: 500(mm).

= 560(; = 280(; độ rắn HB = 170

Cơ tính thép đúc 50 thường hóa: Tra bảng (5-9 Trang 76-[1])

Chọn đường kính phôi 100(mm).

= 620(; = 320(; độ rắn HB = 210.

2. Định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép:

a) Ứng suất tiếp xúc cho phép:



- Số chu kì làm việc của bánh lớn:

N2 = 60u.n2.T (công thức 5-4 trang 77-[1], trong đó :

n2: số vòng quay trong 1 phút của bánh răng nón.

T: tổng thời gian làm việc : T = 5 300 8 3 = 36.000(giờ).

u: số lần ăn khớp của 1 răng khi bánh răng quay được 1 vòng.

Vậy ta có: N2 = 60 60 1 84 36000

= 18,14 107> N0 = 107.

Do vậy: Hệ số chu kì ứng suất tiếp xúc K’N = 1.

Tra bảng (5-10 trang 79-[1] ), ta có ứng suất tiếp xúc cho phép của:

+ Bánh lớn:(N/m).

+ Bánh nhỏ: [ (N/m).

b) Ứng suất uốn cho phép:



Số chu kì làm việc của bánh nhỏ và bánh lớn đều nhỏ hơn N0 = 5.

Nên ta lấy hệ số chu kì ứng suất K’N =1

Tính ứng suất uốn cho phép theo công thức:

K’N (N/mm2).

GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO



Page 14



ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC

Trong đó

: là giới hạn mõi của vật liệu.

n: là hệ số an toàn.

klà hệ số tập trung ứng suất.

K’N : là hệ số chu kì ứng suất (K’N = 1).

BÁNH RĂNG NHỎ:

- Hệ số an toàn của bánh răng nhỏ (thép rèn) n = 1,5.

- Hệ số tập trung ứng suất: K= 1,8.

- Giới hạn mõi của thép 50:

= (0,4:0,45) ;



= 0,4 620 = 248(N/mm2).

- Ứng suất uốn cho phép của bánh răng nhỏ:

[σ] = K’N = 1 = 91,85 (N/m).

BÁNH RĂNG LỚN:

- Hệ số an toàn của bánh răng lớn (thép đúc) n = 1,8.

- Giới hạn mỏi của thép 45: = (0,4:0,45) ;

= 0,4 560 = 224(N/mm2).

Ứng suất uốn cho phép của bánh răng lớn:

[σ] = K’N = 1 = 69,13(N/m).

3.



Chọn sơ bộ hệ số tải trọng K:



Có thể chọn K = (1,3: 1,5). Ta chọn K = 1,3.

4.



Chọn hệ số chiều rộng bánh răng:



Đối với bộ truyền bánh răng nón thường lấy ψL trong khoảng (0,3:0,33).

ψL = = 0,3.

GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO



Page 15



ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC

5.



Xác địnhchiều dài nón L:



L≥ =

(Cơng thức 5-12 Trang81-[1] ).

Thay số vào ta được:

L

= 314,6(mm).

Với : Công suất bộ truyền



= = = 14(kW). (v = 84v/p = 1,4v/s).

6.



Tính vận tốc vòng chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng :



v= =

= = 2,1(m/s).

Với v≈2 (m/s), ta chọn cấp chính xác 9 ( tra bảng 5-12 trang 82-[1] ).

7.



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



Hệ số tải trọng K được xác định theo công thức:

K = Ktt.Kđ (Cơng thức 5-20 trang 83-[1]).

Trong đó

Ktt: Hệ số tập trung tải trọng : Ktt = 1( tra bảng 5-13 trang 83-[1]).

Kđ : Hệ số tải trọng va đập nhẹ: Kđ = 1,2

Vậy hệ số tải trọng: K = 11,2 = 1,2.

(Khác với dự đoán ở trên là 1,3). Nên ta tính lại chiều dài nón:

L = Lsb = 314,6 = 306,3(mm).

8.



Xác định môđun và số răng, chiều rộng bánh răng:



- Môđun:

GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO



Page 16



ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC

ms = (0,02÷0,03).L(mm). (Cơng thức 5-24 trang 84-[1]).

Lấy ms = 0,02.L = 0,02 332,25 = 6,13(mm).

Ta lấy ms = 7(mm ).

- Số răng bánh dẫn:

Z1 = = = 19,6. Lấy Z1 = 20(răng).

Ta có: Z2 = i.Z1 (Cơng thức 5-28 trang 85-[1]) = 4,345 86,9(răng).

Lấy Z2 = 87(răng ).

Tính chính xác chiều dài nón: L = 0,5ms

= 0,5 7 = 312,44(mm).

- Chiều dài răng được tính theo cơng thức:

b = ψ LL = 0,3306,3 = 91,89(mm). Lấy b = 92(mm).

Môđun trung bình:

Mtb = ms = 7 = 5,95(mm).

9.



Kiểm nghiệm sức bền uốn của bánh răng:



- Góc mặt nón lăn bánh răng nhỏ: tan� =



= 0,23. Suy ra: φ1 = 130.



- Số răng tương đương của bánh nhỏ: Ztđ1 =



= 20,53 (răng).



- Góc mặt nón lăn bánh răng lớn: tan� = i = 4,345. Suy ra: φ2 = 770 .

- Số răng tương đương của bánh lớn: Ztđ2 = = 386,8.

Theo bảng (5-19trang 88-[1])và số răng tương đương tìm được thì hệ số

dạng răng:

+ Bánh nhỏ : y1 = 0,429.

+ Bánh lớn : y2 = 0,527.

- Ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ:



σ=

GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO



Page 17



ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC

= 40,2(N/mm2).

- Ứng suất uốn tại chân răng bánh lớn:



σ= σ = 40,2 = 32,72(N/mm2).

10.



Kiểm nghiệm sức bền của răng khi chịu quá tải đột ngột:



- Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải: [σ]txqt = 2,5.[σ]Notx ,

(Công thức 5-44 trang 89-[1]).

+ Bánh nhỏ: [σ]txqt1 = 2,5546 = 1365(N/mm2).

+ Bánh lớn: [σ]txqt2 = 2,5442 = 1105(N/mm2).

- Ứng suất uốn cho phép: [σ]uqt = 0,8.σch (Công thức 5-47 trang 89-[1]).

+ Bánh nhỏ: [σ]uqt1 = 0,8 320 = 256(N/mm2).

+ Bánh lớn: [σ]uqt2 = 0,8 280 = 224(N/mm2).

- Ta chỉ cần kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc đối với bánh lớn có [σ]txqt nhỏ

hơn.

[σ]txqt =≤ [σ]txqt = 1105 (N/mm 2). (Công thức 5-16 trang81-[1]).

165,04 ≤ [σ]txqt = 1105(N/mm 2).

- Kiểm nghiệm sức bền uốn:

σuqt = σ.Kqt ≤ [σ]txqt

Với Kqt: hệ số quá tải, lấy Kqt = 2.

+Bánh nhỏ: [σ]txqt1 = .Kqt = 40,22 = 80,4(N/mm2) < [σ]txqt1

= 256(N/mm2).

+Bánh lớn: [σ]txqt2 = .Kqt = 32,722 = 65,44(N/mm2) < [σ]uqt1

= 224(N/mm2).

11.



Các thơng số hình học chủ yếu của bộ truyền:



- Đường kính vòng chia(vòng lăn):

GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO



Page 18



ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC

d1 = = 7.20 = 140(mm).

d2 = = 7.87 = 609(mm).

- Đường kính vòng đỉnh:

De1 = ms( z1 + 2cosφ1) = 7.(20 + 2.cos13o) = 154(mm).

De2 = ms( z2 + 2cosφ2) = 7.(87 + 2.cos77o) = 612(mm).

- Đường kính vòng chân (Trang 156-[2]).

dc1 = m ( Z1 – 2,4 Cos) = 7 (20 – 2,4 Cos130 ) = 124(mm).

dc2 = m ( Z2 – 2,4 Cos) = 7 (87 – 2,4 Cos770 ) = 605(mm).

- Đường kính trung bình:

= d1 (1 ) = 140 (1 ) = 119(mm).

= d2 (1 ) = 609 (1 ) = 518(mm).

- Góc chân răng:

= = arctan = arctan = 1038’10.72” .

- Góc đầu răng:

= = = arctan = arctan = 1038’10.72” .

- Góc mặt nón chân răng: ; = 770 – 20 = 750.

- Góc mặt nón đỉnh răng :

130 + 10 = 140 .

= 770 + 10 = 780 .

12. Tính lực tác dụng:

a) Đối với bánh nhỏ:



- Lực vòng: P1 =



= = 1230(N).

- Lực hướng tâm: = P1 tan Cos= 1230 tan 200Cos 130

GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO



Page 19



ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC

= 436,2(N).

- Lực dọc trục: = P1 tanSin= 1230 tan 200Sin 130 = 100,7(N).

b) Đối với bánh lớn:



- Lực vòng: P2 = P1 = 1230 (N).

- Lực hướng tâm: Pr2 = Pa1 = 100,7 (N).

- Lực dọc trục: Pa2 = Pr1 = 436,2(N).



13.



Bảng thơng số của bánh răng:



TÊN THƠNG SỐ



BÁNH NHỎ BÁNH LỚN



Chiều dài nón L (mm)



306,3



Modul trên mặt nón lớn ms



7



Modul trung bình (mtb)



5,595



Góc mặt nón lăn ( mặt nón chia)



130



770



Đường kính vòng lăn (vòng chia) d (mm)



140



609



Đường kính vòng lăn (vòng chia) trung bình dtb



119



518



154



612



Góc chân răng (khi chiều cao h = 1,25 ms)

Đường kính vòng đỉnh (khi chiều cao đầu răng h = ms)



GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO



Page 20



ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC

Góc đầu răng (khi chiều cao đầu răng = ms)

Đường kính vòng chân răng (mm)



124



605



Bề rộng bánh răng (mm)



92



92



Góc mặt nón chân răng (0)



110



750



Góc mặt nón đỉnh răng (0)



140



780



PHẦN 4: THIẾTKẾ TRỤC, THEN, Ổ LĂN, KHỚP NỐI.

I. THIẾT KẾ TRỤC:

1. Chọn vật liệu:

Dùng thép 45 thường hóa, (tra bảng 5-9trang 76)-[1]).

ta có: Độ rắn HB = 20 ; giới hạn bền kéo: σbk = 600(N/mm2);

Gới hạn chảy: σch = 300(N/mm2).

2. Tính sơ bộ trục:



Tính sơ bộ đường kính trục: d = (mm). (Cơng thức 10-1, Trang 165-[1] ).

Ứng suất cho phép [τ ] = 20…35(N/mm2), vì vật liệu trục là thép 45.

a) Đối với trục I:

GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO



Page 21



ĐỒ ÁN CAD, CAM, CNC

d1 = = 23,02(mm). Lấy d1 = 23(mm).

b) Đối với trục II:



d2 = = 57,43(mm). Lấy d2 = 60(mm).

 Ta chọn sơ bộ bề rộng ổ lăn với giá trị trung bình Bo = 17(mm).

Tải trọng tác dụng lên trục:

Lực tác dụng



Giá trị(N)



=



1230



=



436,2



=



100,7



Rđ (lực tác dụng lên trục)



3200



3. Tính tốn gần đúng

a) Các kích thước của hộp giảm tốc:



Để tính các kích thước của hộp giảm tốc, (Tra bảng 10-1 trang 168-[1] ),

ta có:

GVHD: TRẦN THỊ THANH THẢO



Page 22



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

PHẦN 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG NÓN:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×