ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
THIÊT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
Đồ Án Chi Tiết Máy
Thiết kế hệ
dẫn động
xích
PHẠM QUANG HUY MTK-K53
GVHD:NGUYỄN TIẾN DŨNG
1
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
THIÊT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
Mục Lục
1.1 Chọn động cơ:....................................................................................................................................1
Công suấất làm việc:..................................................................................................................................1
Tính các thông sôấ trên trục và lập bảng thông sôấ đ ộng h ọc: ....................................................................2
PHẦẦN 2.TÍNH TOÁN THIẾẾT KẾẾ BỘ TRUYẾẦN NGOÀI....................................................................................5
(BỘ TRUYẾẦN XÍCH)....................................................................................................................................5
2.5 Kiểm nghiệm xích vêề độ bêền:..............................................................................................................7
PHẦẦN 3.TÍNH TOÁN THIẾẾT KẾẾ BỘ TRUYẾẦN TRONG..................................................................................11
(BỘ TRUYẾẦN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIẾNG)....................................................................................11
3.2.1 Ứng suấất têấp xúc [σH] và ứng suấất uôấn cho phép[σF]:...................................................................12
3.4 Xác định thông sôấ ăn khớp:..............................................................................................................14
3.5 Xác định các hệ sôấ và một sôấ thông sôấ động học:............................................................................15
3.6 Kiểm nghiệm bộ truyêền bánh răng:..................................................................................................16
3.7 Một vài thông sôấ hình học của cặp bánh răng: .................................................................................19
3.8 Bảng tổng kêất các thông sôấ của bộ truyêền bánh răng: ......................................................................19
4.2 Thiêất kêấ trục.....................................................................................................................................24
4.3 Xác định sơ bộ đường kính trục:......................................................................................................25
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................................................42
PHẠM QUANG HUY MTK-K53
GVHD:NGUYỄN TIẾN DŨNG
2
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
THIÊT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
THUYẾT MINH:
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
PHẦN 1.TÍNH ĐỘNG HỌC
1.1 Chọn động cơ:
+Tính công suất yêu cầu của động cơ.
+Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ.
+Kết hợp công suất,số vòng quay và các yêu cầu khác để chọn động cơ.
Công suấất làm việc:
F .v 1325.2,84
P
3,763KW
lv 1000
1000
1.1.1 Hiệu suất hệ dẫn động:
Căn cứ vào sơ đồ kết cấu của bộ truyền và giá trị hiệu suất của các loại bộ
truyền,các cặp ổ theo bảng 2.3[1] ta có
+Hiệu suất nối trục k =1
+Hiệu suất ổ lăn ol =0,99
+Hiệu suất bộ truyền bánh răng br =0,96
+Hiệu suất của bộ truyền xích x =0,93
� Hiệu suất hệ dẫn động:
3 x 1.0,993.0,96.0,93 0,866
k ol br
1.1.2 Công suất cần thiết trên trục động cơ:
P
3, 763
Pyc lv
4, 35
0, 866
(Kw)
1.1.3 Số vòng quay trên trục công tác:
n
lv
60000v 6000.2,84
105,19 (v/ph)
z. p
12.135
1.1.4 Chọn tỉ số truyền sơ bộ:
usb=ux.ubr
Theo bảng 2.4[1] chọn sơ bộ:
•Tỉ số truyền bộ truyền xích: ux=2,25
•Tỉ số truyền bộ truyền bánh răng: ubr=4
PHẠM QUANG HUY MTK-K53
GVHD:NGUYỄN TIẾN DŨNG
3
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
THIÊT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
� usb=ux.ubr=2,25.4=9
1.1.5 Số vòng quay đồng bộ của động cơ:
Ta có số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ: nsb= nlv.usb = 105,19.9=946,71 (v/ph)
Số vòng quay đồng bộ của động cơ:
Chọn nđb≈nsb � nđb=1000 (v/ph)
� Chọn động cơ: tra bảng P1.3[1]
Chọn các thông số của động cơ điện sao : { Pđc ≥Pyc;
{nđb≈ nsb
Ta có:
• Ký hiệu động cơ:DK.52-6
• Pđc =4,5 KW
• nđc =950 v/ph
• dđc =35(mm)
• Phân phối tỉ số truyền:
n
950
u t đc
9,03
Tỉ số truyền của hệ :
n
109,19
lv
Chọn tỉ số truyền của hộp giảm tốc : ubr=4,5
u
9,03
ux t
2
Tỉ số truyền của bộ truyền ngoài là :
u
4,5
br
Vậy ta có
• ut=9,03
• ubr=4,5
• ux=2
Tính các thông sôấ trên trục và lập bảng thông sôấ động học:
• Công suất:
Công suất trên trục công tác : Pct= Plv=3,763 (KW)
Công suất trên trục II :
Pct
3, 763
P
4,09( KW )
II . X 0,99.0,93
ol
Công suất trên trục I :
PHẠM QUANG HUY MTK-K53
GVHD:NGUYỄN TIẾN DŨNG
4
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
THIÊT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
P
II 4, 09 4,30( KW )
P
I .
0,99.0,96
ol br
Công suất trên trục động cơ:
P
I 4,30 4,34( KW )
P
đc .
0,99.1
ol k
• Vận tốc:
Số vòng quay trên trục động cơ: nđc=950 (v/ph)
n
950
n đc
950(v / ph)
Số vòng quay trên trục I: I
u
1
k
n
950
n I
211,11(v / ph)
Số vòng quay trên trục II: II u
4,5
br
n
211,11
105,56(v / ph)
Số vòng quay trên trục công tác: nct II
ux
2
•Môment xoắn:
Môment xoắn trên trục động cơ:
P
4,34
T 9,55.106. đc 9,55.106.
43628,42( N .mm)
đc
n
950
đc
Môment xoắn trên trục I:
P
4,30
T 9,55.106. I 9,55.106.
43226,32( N .mm)
I
n
950
I
Môment xoắn trên trục II:
P
4,09
T 9,55.106. II 9,55.106.
185019,66( N .mm)
II
n
211,11
II
Môment xoắn trên trục công tác:
P
3, 763
Tct 9,55.106. ct 9,55.106.
340438,14( N .mm)
nct
105,56
PHẠM QUANG HUY MTK-K53
GVHD:NGUYỄN TIẾN DŨNG
5
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thông sô\Trục
u
P(KW)
n(v/ph)
T(N.mm)
THIÊT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
Động cơ
uk=1
4,34
950
43628, 42
II
Công tác
I
ubr=4,5
4,30
950
43226,32
4,09
211,11
185019,66
ux=2
3,763
105,56
340438,14
Bảng 1.1: Các thông số động học
PHẠM QUANG HUY MTK-K53
GVHD:NGUYỄN TIẾN DŨNG
6
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
THIÊT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
PHẦẦN 2.TÍNH TOÁN THIẾẾT KẾẾ BỘ TRUYẾẦN NGOÀI
(BỘ TRUYẾẦN XÍCH)
Thông số yêu cầu:
� P 4,09( KW )
P
II
�
� T 185019,66( N .mm)
T
II
�1
�
n
�1 nII 211,11(v / ph)
�
u
� ux
�
� 900
�
2.1 Chọn loại xích:
Chọn loại xích ống con lăn.
2.2 Chọn số răng đĩa xích:
Z1=29-2.u=29-2.2=25 ≥19 � Z1=25
Z2=u. Z1=2.25=50 ≤140 � Z2=50
2.3 Xác định bước xích:
Bước xích p được tra bảng 5.5[1] với điều kiện Pt≤[P],trong đó:
•Pt-Công suất tính toán: Pt=P.k.kZ.kn
Ta có:
Chọn bộ truyền thí nghiệm là bộ truyền xích tiêu chuẩn,có số răng và vận
tốc vòng đĩa xích nhỏ là:
Z 25
�
� 01
�
n
�01 200(v / ph)
�
Do vậy ta tính được:
Z
25
k z 01
1
Z
25 ,với kz-Hệ số răng.
1
PHẠM QUANG HUY MTK-K53
GVHD:NGUYỄN TIẾN DŨNG
7
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
THIÊT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
n
200
kn 01
0,95 ,với kn-Hệ số vòng quay.
n
211,11
1
k=k0 ka kđc kbt kđ. kc,trong đó: Tra bảng 5.6[1]
k0-Hệ số ảnh hưởng của vị trí bộ truyền: với β=900,ta được k0=1,25
ka-Hệ số ảnh hưởng của khoảng cách trục và chiều dài xích:
Chọn a=(30÷50)p � ka=1
kđc-Hệ số ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích: kđc=1
kbt-Hệ số ảnh hưởng của bôi trơn: kbt=1,3(Bộ truyền làm việc trong môi
trường có bụi,chất lỏng bôi trơn đạt yêu cầu).
kđ-Hệ số tải trọng động: kđ=1,35
kc-Hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền;với số ca làm việc là 2 ta có
kc=1,25
� k=k0 ka kđc kbt kđ. kc=1,25.1.1.1,3.1,35.1,25=2,74
•Công suất cần truyền:P=4,09(KW)
Do vậy ta có: Pt=P.k.kZ.kn=4,09.2,74.1.0,95=10,65(KW)
p
[
� t 10,65 �p ]
�
Tra bảng 5.5[1] với điều kiện � 200(v / ph) ta được:
n
�01
�
*Bước xích:p=25,4mm
*Đường kính chốt:dc=7,95mm
*Chiều dài ống:B=22,61mm
*Công suất cho phép:[P]=11 KW
2.4 Xác định khoảng cách trục và số mắt xích:
Chọn sơ bộ: a=40.p=40.25,4=1016(mm)
Số mắt xích:
2
2
2a Z1 Z 2 (Z2 Z1) . p 2.1016 25 50 50 25 .25,4
x
117,9
2a
2.1016
p
2
25,4
2
4.
4.3,14
Chọn số mắt xích là số chẵn:x=117,9
Tính lại khoảng cách trục:
�
2
2�
Z
� Z Z �
� Z ��
� Z1 Z 2
p
a* �
x
� 1 2 � 2� 2 1 � �
x
�
4�
2
2 � � ��
�
�
�
�
�
�
�
2�
2
50
* 25,4 � 50 25 � 25 50 � 2 � 25 � � 1017,33(mm)
a
118
118
�
4 �
2
2 � � 3,14 � �
�
�
�
�
�
�
�
�
Để xích không quá căng thì cần giảm a một lượng:
PHẠM QUANG HUY MTK-K53
GVHD:NGUYỄN TIẾN DŨNG
8
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
THIÊT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
a 0,003.a* 0,003.1017,33 3,05(mm)
Do đó:
a a* a 1013,07 3,05 1014(mm)
Số lần va đập của xích i:
Tra bảng 5.9[1] với loại xích ống con lăn,bước xích p=25,4mm � Số lần
va đập cho phép của xích:[i]=30
Z .n 25.211,11
i 1 1
2,98 [i ] 30
15.x
15.118
2.5 Kiểm nghiệm xích vêề độ bêền:
Q
�s] ,với:
[
k .Ft F Fv
0
đ
Q- Tải trọng hỏng:Tra bảng 5.2[1] với p=25,4mm ta được:
•Q=56,7.103 (N)
•Khối lượng 1 mét xích:q=2,6 (Kg)
kđ-Hệ số tải trọng động:
do chế độ làm việc trung bình � kđ=1,2
Ft-Lực vòng:
1000.P 1000.P.60000 1000.4,09.60000
Ft
1834,1( N )
v
Z . p.n
25.25,4.211,11
1 1
Fv-Lực căng do lực ly tâm sinh ra:
2
2
Z
� .n . p �
25.211,11.25,4 �
2 q.� 1 1 � 2,6.�
Fv q.v
�
� 12,93( N )
�
60000 �
60000
s
�
�
�
�
F0-Lực do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra:
F 9,81.k .q.a ,trong đó;
0
f
kf –Hệ số phụ thuộc độ võng của xích:Do β=900 � kf=1
� F0 9,81.1.2,6.1,014 25,94( N )
[s]-Hệ số an toàn cho phép:Tra bảng 5.10[1] với p=25,4(mm);n 1=211,11(v/ph) ta
được [s]=8,2
Do vậy:
Q
56,7.103
s
25,31 �s]=8,2 � thỏa mãn
[
kđ .Ft F0 Fv 1,2.1834,125,9412,93
2.6 Xác định thông số của đĩa xích:
PHẠM QUANG HUY MTK-K53
GVHD:NGUYỄN TIẾN DŨNG
9
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
THIÊT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
Đường kính vòng chia:
p
25,4
�
d
203,2(mm)
�1
180
� �
� �
� sin � �
�
sin �
�
�25 �
� �
Z
�
�1�
�
p
25,4
�
d
403,17(mm)
�2
180
� �
� �
�
sin � � sin �50 �
� �
�
� �
Z
�2�
�
Đường kính đỉnh răng:
�
�
� �
�
180 �
� p � cot g � � 25,4. � cot g � � 213,87(mm)
�
d
0,5
0,5
�
�
�25 �
� a1
� �
�
Z �
� �
�
�
�1�
�
�
�
�
�
� �
�
�
180 �
� cot g � � 25,4. � cot g � � 416,31(mm)
�
d p 0,5
0,5
�
�
�
�50 �
a2
�
� �
Z �
� �
�
�
�
�2�
�
�
�
'
Bán kính đáy răng: r 0,5025.d1 0,05 với d1 tra theo bảng 5.2[1] có
d ' 15,88 � r 0,5025.15,88 0,05 8,03( mm)
1
Đường kính chân răng:
d d 2r 203,2 2.8,03 187,14(mm)
�
1
� f1
�
d
� f 2 d2 2r 403,17 2.8,03 387,11(mm)
�
•Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
E
0, 47 kr ( Ft K F )
H1
đ
vđ A.k
đ
Kđ-Hệ số tải trọng động: Kđ=1,2
A-Diện tích của bản lề:Tra bảng 5.12[1] với p=25,4(mm)
ta có A=180 mm2.
kr-Hệ số ảnh hưởng của răng đĩa xích,tra ở trang 87[1] theo số răng Z1=25
ta có kr=0,42
kđ-Hệ số phân bố tải không đều giữa các dãy;với 1 dãy Kđ=1
Fvđ-Lực đập trên m dãy xích:
PHẠM QUANG HUY MTK-K53
GVHD:NGUYỄN TIẾN DŨNG
10
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
THIÊT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
F 13.107.n . p3.m 13.107.211,11.25,43.1 4,50 N
1
vđ
E-Mô đun đàn hồi:
2E E
E 1 2 2,1.105 ( MPa) do E1= E2=2,1.105(MPa),cả hai đĩa xích
E E
1 2
đều làm bằng thép.
E
0,47 kr ( Ft K F )
H1
đ
vđ A.K
đ
2,1.105
0,47 0, 42.(1834,1.1,2 4,50)
488,59( MPa)
H1
180.1
Tra bảng 5.11[1] ta chọn vật liệu làm đĩa xích là thép 45,với các đặc tính:tôi
cải thiện
2.7 Xác định lực tác dụng lên trục:
Fr=kx.Ft
Trong đó:
kx-Hệ số kể đến trọng lượng của xích:kx=1,05 vì β=900>400
Ft-Lực vòng: Ft=1834,1(N)
� Fr=1,15.1834,1=1925,81(N)
2.8 Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích:
� P 4,09( KW )
P
II
�
� T 185019,66( N .mm)
T
II
�1
�
n
�1 nII 211,11(v / ph)
�
u
� ux 2
�
� 900
�
PHẠM QUANG HUY MTK-K53
GVHD:NGUYỄN TIẾN DŨNG
11
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Thông số
Loại xích
Bước xích
Số mắt xích
Chiều dài xích
Khoảng cách trục
Số răng đĩa xích nhỏ
Số răng đĩa xích lớn
Vât liệu đĩa xích
Đường kính vòng chia
đĩa xích nhỏ
Đường kính vòng chia
đĩa xích lớn
Đường kính vòng đỉnh
đĩa xích nhỏ
Đường kính vòng đỉnh
đĩa xích nhỏ
Bán kính đáy
Đường kính chân răng
đĩa xích nhỏ
PHẠM QUANG HUY MTK-K53
THIÊT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
Ký hiệu
-----p
x
L
a
Z1
Z2
------
Giá trị
Xích ống con lăn
25,4mm
118
1014mm
25
50
Thép C45(tôi cải thiện)
d1
203,2mm
d2
403,17mm
da1
213,87mm
da2
416,31mm
r
8,03mm
df1
187,14mm
GVHD:NGUYỄN TIẾN DŨNG
12
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Đường kính chân răng
đĩa xích nhỏ
Lực tác dụng lên trục
THIÊT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
df2
387,11mm
Fr
1925,81N
Bảng 2.1: Các thông số của bộ truyền xích
PHẦẦN 3.TÍNH TOÁN THIẾẾT KẾẾ BỘ TRUYẾẦN TRONG
(BỘ TRUYẾẦN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIẾNG)
Thông số đầu vào:
� P 4,30( KW )
P
I
�
� T 43226,32( N .mm)
T
I
�1
�
n1 n 950(v / ph)
�
I
�
u
� ubr 4,5
�
L
� h 15000(h)
�
3.1 Chọn vật liệu làm bánh răng:
Tra bảng 6.1[1] ta chọn: Vật liệu nhóm I
-Vật liệu bánh lớn :
• Nhãn hiệu thép : C45
• Chế độ nhiệt luyện: Tôi cải thiện
• Độ rắn : HB =192÷240 ;Chọn :HB2=230
• Giới hạn bền : σb2=750(MPa)
• Giới hạn chảy : σch2=450(MPa)
-Vật liệu làm bánh nhỏ :
PHẠM QUANG HUY MTK-K53
GVHD:NGUYỄN TIẾN DŨNG
13
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
THIÊT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
• Nhãn hiệu thép : C45
• Chế độ nhiệt luyện: Tôi cải thiện
• Độ rắn : HB =241÷285 ; Chọn :HB1=245
• Giới hạn bền : σb1 =850(MPa)
• Giới hạn chảy : σch1 =580(MPa)
3.2 Xác định ứng suất cho phép:
3.2.1 Ứng suấất tiêấp xúc [σH] và ứng suấất uôấn cho phép[σF]:
�
o
�
[ ]= H lim Z Zv K K
R
xH HL
� H
S
�
H
�
o
�
F lim Y Y K K
[
� F] =
R S xF FL
S
�
F
�
Trong đó :
Z
1
� Zv K
�R
xH
-Chọn sơ bộ: �
Y
� RYS K xF 1
�
-SH,SF –Hệ số an toàn khi tính về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn:
Tra bảng 6.2[1] với :
• Bánh răng chủ động : SH1=1,1 ; SF1=1,75
• Bánh răng bị động : SH2= 1,1; SF2=1,75
o
o
-σ H lim , σ F lim - ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép với chu kỳ cơ sở:
�0
2 HB 70
� H lim
�
�0
1,8HB
� F lim
�0
2 HB 70 2.245 70 560( MPa)
�
1
� Bánh chủ động � H lim1
�0
1,8HB 1,8.245 441( MPa)
1
� F lim1
Bánh bị động
�0
2 HB 70 2.230 70 530( MPa)
� H lim2
2
�
�0
1,8HB 1,8.230 414( MPa)
2
� F lim2
-KHL,KFL –Hệ số tuổi thọ,xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ tải
trọng của bộ truyền:
PHẠM QUANG HUY MTK-K53
GVHD:NGUYỄN TIẾN DŨNG
14
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
THIÊT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
�
m N
�
K
H H0
� HL
N
HE
�
�
, Trong đó:
N
�
m
K
F F0
�
FL
N
�
FE
�
+ mH,mF –Bậc của đường cong mỏi khi thử về ứng suất tiếp xúc.Do bánh răng có
HB <350 � mH =6 và mF =6
+ NH0 , NF0 –Số chu kỳ thay đổi về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn:
2,4
�
N
� H 0 30.HB
�
�
N
4.106
� F0
Do vậy:
2,4
2,4 16,26.106
�
N
� H 01 30.HB1 30.245
�
�
2,4
2,4 13,97.106
N
� H 02 30.HB2 30.230
�
�
N
N
4.106
F 01
F 02
�
�
+ NHE, NFE -Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương:Do bộ truyền chịu tải trọng
tĩnh � NHE= NFE=60.c.n.t∑ ,trong đó:
c- số lần ăn khớp trong một vòng quay:c=1
n- vận tốc vòng của bánh răng.
t∑ - tổng số giờ làm việc của bánh răng.
�
N
N
60.c.n .t 60.1.950.15000 855.106
� HE1
FE1
1�
��
�
n
950
�
N
N
60.c.n .t 60.c. 1 .t 60.1.
.15000 190.106
FE 2
2 �
� HE 2
u �
4,5
�
Ta có:
NHE1>NH01 � lấy NHE1= NH01 � KHL1=1
NHE2>NH02 � lấy NHE2= NH02 � KHL2=1
NFE1>NF01 � lấy NFE1= NF01 � KFL1 =1
NFE2>NF02 � lấy NFE2= NF02 � KFL2=1
Do vậy ta có:
PHẠM QUANG HUY MTK-K53
GVHD:NGUYỄN TIẾN DŨNG
15
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
THIÊT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
�
o
560
�
[
]= H lim1 Z Zv K K
.1.1 509,09(MPa)
R
xH HL1 1,1
H1
�
S
H1
�
o
�
530
�
[
]= H lim2 Z Zv K K
.1.1 481,82( MPa)
R
xH HL2 1,1
� H2
S
�
H2
�
o
�
441
F lim1 Y Y K K
[
.1.1 252(MPa)
� ] =
R S xF FL1 1,75
S
� F1
F1
�
o
�
414
[ ] = F lim2 Y Y K K
.1.1 236,57( MPa )
�
R S xF FL2 1,75
F2
S
�
F2
�
Do đây là bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng �
509,09 481,82
H H1 H 2
495,46( MPa)
2
2
3.2.2 Ứng suất cho phép khi quá tải:
� ]
[
2,8.max( ,
) 2,8.580 1624( MPa)
� H max
ch1 ch2
�
[
� F1]max 0,8. ch1 0,8.580 464( MPa)
�
[
0,8.450 360( MPa)
� F 2 ]max 0,8.
ch2
�
3.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục:
TK
1 H
aw K a (u 1)3
,với:
[ ]2.u.
H
ba
-Ka- Hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh răng của cặp bánh răng.Tra bảng 6.5[1]
� Ka=43 MPa1/3
-T1-Môment xoắn trên trục chủ động:T1=43226,32(N.mm)
-[σH]-Ứng suất tiếp xúc cho phép: [σH]=495,46(MPa)
-u- Tỉ số truyền: u=4,5
-ψba,ψbd -Hệ số chiều rộng vành răng:
Tra bảng 6.6[1] với bộ truyền đối xứng,HB<350,ta chọn được ψba=0,3;
ψbd=0,5. ψba.(u+1)=0,5.0,3.(4,5+1)=0,825
- KHβ,KFβ-Hệ số xét đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng
khi tính về ứng suất tiếp xúc và uốn:Tra bảng 6.7[1] với ψbd=0,825 và sơ đồ bố trí
là sơ đồ 6 ta được:
K
1,033
�
� H
�
K
� F 1,074
�
PHẠM QUANG HUY MTK-K53
GVHD:NGUYỄN TIẾN DŨNG
16
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
THIÊT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
Do vậy ta có:
TK
43226,32.1,033
1 H
aw K a (u 1)3
43.(4,5 1)3
121,16(mm)
[ ]2.u.
495,462.4,5.0,3
H
ba
Chọn aw=125 (mm)
3.4 Xác định thông sôấ ăn khớp:
3.4.1 Môđun pháp:
m=(0,01÷0,02)aw=(1,25÷2,5) (mm)
Tra bảng 6.8[1] chọn m theo tiêu chuẩn: m=2
3.4.2 Xác định số răng:
Chọn sơ bộ β=100 � cosβ=0,9848
Ta có:
2a cos 2.125.0,9848
Z w
22,38 ;Chọn Z1=23
1 m.(u 1)
2.(4,5 1)
Z2= u.Z1=4,5.22,38=100,72;Chọn Z2=100
Tỉ số truyền thực tế:
Z
100
ut 2
4,348
Z
23
1
Sai lệnh tỉ số truyền:
u u
4,348 4,5
u t
.100%
.100% 3,78% 4% � thỏa mãn.
u
4,5
3.4.3 Xác định góc nghiêng của răng:
m( Z Z ) 2.(23 100)
1 2
cos
0,984
2aw
2.125
� arccos(cos ) arccos(0,984) 10,26o
3.4.4 Xác định góc ăn khớp αtw:
� 20o �
�tg �
tg
o
t tw arctg �
arctg �
� 20,30
�
�
�
c
0,984 �
� os �
�
Góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở βb:
arctg (cost .tg ) arctg (cos20,30o.tg10,26o ) 9,64o
b
3.5 Xác định các hệ sôấ và một sôấ thông sôấ động học:
•Tỉ số truyền thực tế: ut=4,348
•Đường kính vòng lăn của cặp bánh răng:
PHẠM QUANG HUY MTK-K53
GVHD:NGUYỄN TIẾN DŨNG
17
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
THIÊT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
2aw
�
2.125
d
46,75(mm)
� w1
�
ut 1 4,348 1
�
�
d
� w2 2.aw d w1 2.125 46,75 203, 25(mm)
•Vận tốc vòng của bánh răng:
.d .n 3,14.46,75.950
w1 1
v
2,324(m / s)
60000
60000
-Tra bảng 6.13[1] với bánh răng trụ răng nghiêng và v=2,324(m/s) ta được cấp
chính xác của bộ truyền là:CCX=9
-Tra bảng phụ lục P2.3[1] với:
+CCX=9
+HB<350
+Răng nghiêng.
+v=2,324(m/s)
Nội suy tuyến tính ta được:
K
1,032
�
� Hv
�
K 1,037
�
� Fv
Từ thông tin trong trang 91 và 92 trong [1] ta chọn:
+Ra=2,5÷1,25μm � ZR=0,95
+HB<350 � Zv=1 do v < (5m/s)
+da2≈dw2=199,20 (mm) <700(mm) � KxH=1
Chọn YR=1 ; YS=1,08-0,0695ln(m)= 1,08-0,0695ln2=1,032
Do da2≈dw2=199,20 (mm) <400(mm) � KxF=1
K
1,033
�
� H
-Hệ số tập trung tải trọng: �
K
� F 1,074
�
-KHα ,KFα-Hệ số phân bố không đều tải trọng trên các đôi răng khi tính về ứng suất
tiếp xúc và ứng suất uốn
Tra bảng 6.14[1] ta được KHα=1,13; KFα=1,37
-KHv , KFv-Hệ số tải trọng động trong vùng ăn khớp khi tính về ứng suất tiếp xúc
và ứng suất uốn:
K
1,032
�
� Hv
�
K
� Fv 1,037
�
3.6 Kiểm nghiệm bộ truyêền bánh răng:
3.6.1 Kiểm nghiệm về ứng suất tiếp xúc:
PHẠM QUANG HUY MTK-K53
GVHD:NGUYỄN TIẾN DŨNG
18
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
THIÊT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
2T .K .(ut 1)
1 H
� ]
[
H
2
bw .ut d
w1
•[σH]-Ứng suất tiếp xúc cho phép:
[σH]cx=[σH].ZR .Zv.KxH=495,46.0,95=470,69 (MPa)
•ZM-Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp:
Tra bảng 6.5[1] � ZM=274(MPa)1/3
•ZH-Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc:
0
2cos
b 2.cos9,64 1,741
Z
H
sin(2tw )
sin(2.20,300 )
H Z M Z H Z
•Zε-Hệ số trùng khớp của răng;Phụ thuộc vào hệ số trùng khớp ngang εα và hệ số
trùng khớp dọc εβ:
-εα-Hệ số trùng khớp ngang:
�
�
�1
�
�
1 �
�
�
�.cos � 3, 2 �1 1 �.0,984 1,682
�1,88 3,2 �
1,88
�
�
�
�
�
Z Z �
�
23 100 �
�
�
�
�1
2�
�
�
-εβ -Hệ số trùng khớp dọc:
b sin ( ba .aw ).sin (0,3.125).sin10,260
w
1,06 1
m.
m.
2.3,14
1
1
0,771
1,682
•KH-Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc:
KH= KHα KHβ KHv=1,1,032.1,033.1,13=1,205
•bw-Chiều rộng vành răng: bw=ψba.aw=0,3.125=37,5 (mm)
Thay vào ta được:
2T .K .(ut 1)
2.43226,32.1, 205.(4,348 1)
1 H
H Z M Z H Z
274.1,741.0,771
459,88(MPa
bw .ut d 2
37,5.4,348.46,752
w1
Nhận thấy σH=459,88(MPa) < [σH]=471,16(MPa) do đó bánh răng nghiêng ta
tính toán đã đáp ứng được điều kiện bền do tiếp xúc
3.6.2 Kiểm nghiệm về độ bền uốn:
� Z
PHẠM QUANG HUY MTK-K53
GVHD:NGUYỄN TIẾN DŨNG
19
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
THIÊT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
2.T .K .Y Y Y
�
1 F
F1
�
� ]
[
F1
F1
�
bw .d .m
�
w1
�
.Y
�
F1 F 2 � ]
[
� F2
F2
Y
�
F1
�
-[σF1], [σF2]-Ứng suất uốn cho phép của bánh răng chủ động và bị động:
[
252.1.1,032 260( MPa)
� ] [ ].Y .Y .K
� F1
F1 R S xF
�
[
� F 2 ] [ F 2 ].YR .YS .K xF 236,57.1.1,032 244( MPa)
�
-KF-Hệ số tải trọng khi tính về uốn: KF= KFα KFβ KFv=1,074.1,37.1,037=1,526
-Yε-Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng:
1
1
Y
0,595
1,682
- Yβ-Hệ số kể đến độ nghiêng của răng:
0
10, 26
Y 1
1
0,927
140
140
- YF1, YF2-Hệ số dạng răng:
Phụ thuộc vào số răng tương đương Zv1, và Zv2:
Z
�
23
1
Z
24,14 �
24
�
� v1 cos3 cos310,260
�
�
Z
�
100
2
Z
104,96 �
105
� v2
cos3 cos310,260
�
�
Tra bảng 6.18[1] :
Y 3,967
�
� F1
Ta được: �
Y
� F 2 3,6
�
Thay vào ta có:
PHẠM QUANG HUY MTK-K53
GVHD:NGUYỄN TIẾN DŨNG
20
- Xem thêm -
.DOC 
46 
342 
149 
