TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
KHOA CƠ KHÍ
Trong đó:
η: hiệu suất của hệ thống, theo sơ đồ thiết kế ta có:
η = η
2
kn
.η
2
br
.η
4
ol
Tra bảng (2.3)-[I]-T1 bảng trị số hiệu suất của các loại bộ truyền và các loại ổ.
Ta chọn được kết quả sau:
- Hiệu suất của bộ truyền bánh răng :
br
η
= 0,98
- Hiệu suất của 1 cặp ổ lăn :
ol
η
= 0,995
(vì ổ lăn được che kín)
- Hiệu suất của khớp nối :
kn
η
= 1
94,0995,0.98,0.1
422
==→
η
( )
KWP
ct
07.2
94,0
95,1
==→
Vậy công suất cần thiết trên trục động cơ là: P
ct
= 2,07
( )
KW
.
3. Số vòng quay trên trục của máy công tác
Ta c ó: n
lv
: số vòng quay của trục máy công tác
n
lv
=
D
V
.
.1000.60
π
trong đó:
D:đường kính tang quay, D = 450 (mm).
V:vận tốc dài của băng tải, V = 1,3 (m/s)
Thay số:
Giảng viên hướng dẫn :Trần Thế Văn
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Quang Chức
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
KHOA CƠ KHÍ
n
lv
=
( )
phv
D
V
/2,55
450.14,3
3,1.1000.60
.
.1000.60
==
π
4.Chọn tỷ số truyền và số vòng quay sơ bộ của động cơ.
+) Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ: n
db
= 1500 (v/ph) như vậy tỉ số truyền
sơ bộ của hệ thống:
u
sb
2,27
2,55
1500
===
lv
db
n
n
Vậy số vong quay sơ bộ là 1500 (v/ph).
5.Chọn động cơ
+ Động cơ được chọn phải thõa mãn:
≈
≥
sbđb
ctđc
nn
PP
+ Đồng thời mô men mở máy thoả mãn điều kiện
dn
kmm
T
T
T
T
≤
`
Theo bảng [ P1.1] và [P1.4] ( trang 234-tr 239) chọn được loại động cơ có ký hiệu
sau: K112M4 có các thông số như sau:
K
i
ể
u
đ
ộ
C
ô
n
g
s
u
ấ
V
ò
n
g
q
u
η
C
dn
K
I
I
dn
K
T
T
K
h
ố
i
l
ư
ợ
φ
(
Giảng viên hướng dẫn :Trần Thế Văn
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Quang Chức
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
KHOA CƠ KHÍ
n
g
c
ơ
t
(
k
w
)
a
y
(
v
/
p
)
n
g
(
k
g
)
K
1
1
2
M
4
3
,
0
1
4
4
5
805
2
4
1
6. Kiểm tra điều kiện mở máy và quá tải cho động cơ
+ Ta có:
2=
dn
K
T
T
K
T
T
mm
== 5,1
⇒
K = 1,5 < 2
⇒
Thoả điều kiện mở máy.
+ Ta có động cơ làm việc với tải trọng thay đổi nên:
dc
mm
T
=9550.
dc
mm
P
/ n
dc
= 9550.3/1445 = 19,8 (N.m)
Tính mômen mở máy ,mômen lớn nhất ,mômen nhỏ nhất trên trục động cơ:
T
mm =
1,5.
dc
dm
T
= 1,5.19,8= 29,7 (N.m)
Giảng viên hướng dẫn :Trần Thế Văn
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Quang Chức
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
KHOA CƠ KHÍ
T
max
= 2,2.
dc
dm
T
= 2,2.19,8 = 39,6 (N.m)
T
min
= 0,5.
dc
dm
T
= 0,5.19,8 = 9,9 (N.m)
T
cp
= 0,81.T
max
=0,81.39,6 = 32,08 (N.m)
Mômen cản của động cơ :
T
cản
= 9550.P
t
/(n
dc
.η) = (9550.1,9) / (1445.0,94) = 16,87 (N.m)
Mômen quá tải cực đại của động cơ:
T
maxqt
= K
qt
.T
cản
= 1,5.T
cản
=1,5.16,87 = 25,31 (N.m)
Như vậy ta có:
- P
ct
= 2.02 (KW) <
dc
mm
P
= 3 (KW);
- T
cp =
32,08 (N.m) > T
maxqt =
25,31 (N.m)
- T
mm
= 29,7 (N.m) > T
cản
= 16,87(N.m)
⇒
Động cơ được chọn thoả mãn yêu cầu.
B. Phân phối tỷ số truyền
1.1 Xác định tỉ số truyền thự tế của hệ dẫn động:
lv
đc
ht
n
n
u
=
Trong đó:
đc
n
: Số vòng quay của động cơ,
đc
n
=1445 (v/p)
Giảng viên hướng dẫn :Trần Thế Văn
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Quang Chức
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
KHOA CƠ KHÍ
lv
n
: Số vòng quay của trục máy công tác,
lv
n
= 55,2 (v/p)
Thay số:
2.26
2,55
1445
===
lv
đc
ht
n
n
u
1.2 Xác định tỷ số truyền của bộ truyền hộp.
- Phân phối tỷ số truyền theo 3 chi ti êu: khối lượng nhỏ nhất, mômen quán tính thu
gọn nhỏ nhất và thể tích của bánh lớn nhúng trong dầu ít nhất.
u
ht
= u
h
.u
ngoài
Trong đó: u
ngoài
= 1
⇒
u
ht
= u
h
Mặt khác: u
1
= u
2
=
Trong đó: u
1
, u
2
lần lượt là tỷ số truyền của cấp nhanh và cấp chậm.
2.1 Tính các thông số (công suất, mômen, số vòng quay) trên các trục.
2.1.1 Tính công suất của trục Ι , ΙΙ , ΙΙΙ :
Ta c ó: P
lv
= 2,47(K W)
CT trang 49-[5] TL1
+ Trục III:
48,2
995,0.1
47,2
.
0
===
ηη
knl
lv
III
P
p
)(KW
+ Trục II :
54,2
995,0.98,0
48,2
.
===
ηη
olbr
III
II
p
p
)(KW
Giảng viên hướng dẫn :Trần Thế Văn
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Quang Chức
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
KHOA CƠ KHÍ
+ Trục I :
55,2
995,0.1
54,2
.
===
olkn
II
I
P
p
ηη
)(KW
+ Trục động cơ :
56,2
995,0.1
55,2
.
===
olkn
I
P
ηη
)(KW
2.1.2 Tính số vòng quay trên các trục Ι , ΙΙ , ΙΙΙ .
+Trục I : n
I
= n
dc
= 1445 (v/ph)
+Trục II:
283
1,5
1445
1
===
u
n
n
I
II
(v/p)
+Trục III:
5,55
1,5
283
2
===
u
n
n
II
III
(v/p)
2.1.3 Tính mômen xoắn trên trục động cơ, trục Ι , ΙΙ , ΙΙΙ và trục công tác .
i
i
i
n
P
T
.10.55,9
6
=
(N.mm)
+Trục I:
16853
1445
55,2.10.55,9.10.55,9
66
===
I
I
I
n
P
T
(N.mm)
+Trục II:
85714
283
54,2.10.55,9.10.55,9
66
===
II
II
II
n
P
T
(N.mm)
Giảng viên hướng dẫn :Trần Thế Văn
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Quang Chức
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
KHOA CƠ KHÍ
+Trục III:
429058
2,55
48,2.10.55,9
.10.55,9
6
6
===
III
III
III
n
P
T
(N.mm)
+Trục công tác:
427327
2,55
47,2.10.55,9
.10.55,9
6
6
===
lv
lv
ct
n
P
T
(N.mm)
`
Trục
Thông số
Động cơ
I
II
III
công tác
Công suất P,
(KW) 3 2,55 2,54 2,48 2,47
Tỷ số truyền u
1 5,1 5,1
1
Số vòng quay n,
(v/ph) 1445 1445 283 55.2 55.2
Mômenxoắn,
(Nmm) 19828 16853 85714 429058 427327
PHẦN II : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
I. Tính chọn chung vật liệu cho hai cấp.
1. Chọn vật liệu:
Nguyên tắc chọn vật liệu để thiết kế bộ truyền bánh răng cho hộp giảm tốc
là: Chọn vật liệu cho răng không bị gãy do quá tải đột ngột dưới tác dụng của tải
trọng va đạp,răng không bị tróc vì mỏi do ứng suất tiếp xúc thay đổi gây ra. Dựa
vào sơ đồ tải trọng và điều kiện làm việc của bộ truyền ta thấy rằng bộ truyền
Giảng viên hướng dẫn :Trần Thế Văn
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Quang Chức
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
KHOA CƠ KHÍ
không phải làm dưới tải trọng lớn và cũng không có điều kiện gì đặc biệt.Ta tiến
hành chọn vật liệu theo các hàm mục tiêu.
1. Bền đều.
2. Kích thước nhỏ nhất.
3. Giá thành rẻ nhất.
-Thuận lợi nhất cho quá trình gia công cơ khí.
Qua đặc tính của từng loại bánh răng ta chọn sao cho phù hợp .
+) Bánh răng nhỏ
- Thép 45X tôi cải thiện đạt tới độ rắn HB=(163…269);
- Giới hạn bền
( )
MPa
b
750
1
=
σ
- Giới hạn chảy
( )
MPa
ch
500
1
=
σ
- Chọn độ rắn bánh răng nhỏ HB
1
=200
Giả thiết đường kính phôi (100….300mm)
+) Bánh răng lớn
-Thép 45X tôi cải thiện đạt tới độ rắn HB=(163…269)
-Giới hạn bền
( )
MPa
b
700
2
=
σ
-Giới hạn chảy
( )
MPa
ch
450
2
=
σ
-Chọn độ rắn bánh răng lớn: HB
2
=185
2.xác định ứng suất cho phép:
Theo bảng 6.2[43] – TI ta có:
σ
0
H lim
=2HB +70 ; S
H
=1,1 ; σ
0
F lim
=1,8HB; S
F
=1,75
( )
MPaHB
o
H
47070200.2702
11lim
=+=+=
σ
( )
MPaHB
o
H
44070185.2702
22lim
=+=+=
σ
( )
MPaHB
o
F
400200.8,18,1
11lim
===
σ
Giảng viên hướng dẫn :Trần Thế Văn
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Quang Chức
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
KHOA CƠ KHÍ
( )
MPaHB
o
F
333185.8,18,1
22lim
===
σ
Theo công thức 6.1a - 6.2a [93] –TI ta có:
Ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép là:
[
H1
] = (
o
H lim1
/ S
H1
)Z
R1
.Z
v1
.K
xH1
.K
HL1
[
F1
] = (
o
F lim1
/ S
F1
)Y
R1
.Y
S1
.K
xF1
.K
FC1
.K
FL1
[
H2
] = (
o
H lim2
/ S
H2
)Z
R2
.Z
v2
.K
xH2
.K
HL2
[
F2
] = (
o
F lim2
/ S
F2
)Y
R2
.Y
S2
.K
xF2
.K
FC2
.K
FL2
Trong đó:
Z
R
: Hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc.
Z
V
: Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng.
Y
R
:hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng;
K
xH
: Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng.
Y
S
: Hệ số xét đến độ nhậy của vật liệu đối với tập trung ứng suất.
K
xF
: Hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng tới độ bền uốn.
Trong bước tính thiết kế sơ bộ lấy:
Z
R
.Z
v
.K
xH
= 1
Y
R
.Y
S
.K
xF
= 1
Do đó các công thức (6.1a-6.2a) sẽ là:
Giảng viên hướng dẫn :Trần Thế Văn
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Quang Chức
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
KHOA CƠ KHÍ
[ ]
[ ]
F
FLFC
o
F
F
H
HL
o
H
H
S
KK
S
K
.
lim
lim
σ
σ
σ
σ
=
=
Trong đó:
o
F
o
H limlim
,
σσ
lần lượt là ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép ứng với chu kỳ
cơ sở (trị số của chúng được tính ở phần trên).
FH
SS ,
:hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn.
K
FC
:hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải.Ta có bộ truyền quay 1 chiều nên ta phải đặt
tải 1 phía
→
theo chú giải tr93 ta chọn K
FC
= 1
K
HL
;K
Fl
– hệ số tuổi thọ , xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải
trọng của bộ truyền, được xác định như sau:
Áp dụng công thức 6.3 - 6.4 [ 93] – TI ta được:
F
H
m
FE
FO
FL
m
HE
HO
HL
N
N
K
N
N
K
=
=
m
H
; m
F
: bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn. Ta có độ rắn HB
≤
350
→
m
H
= m
F
= 6.
N
HO
: số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc:
Giảng viên hướng dẫn :Trần Thế Văn
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Quang Chức
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét