Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ Khí
GVHD:TS Nguyễn Hữu Lộc
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: “thiết kế hệ thống truyền động cơ
khí: "Thiết kế Tời đổi chiều"”
Đề tài :Thiết kế Tời đổi chiều
trang - 1 -
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ Khí
Đề tài :Thiết kế Tời đổi chiều
GVHD:TS Nguyễn Hữu Lộc
trang - 2 -
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ Khí
GVHD:TS Nguyễn Hữu Lộc
MỤC LỤC
Nội dung
Trang
Lời nói đầu
Phần I: Nhịêm vụ, mục đích, yêu cầu, đặc tính kỉ thuật
Phần II : Bảng phân công công việc
Phần III : Phân tích chọn phương án
Phần IV: Chọn tang, khớp nối, độnh cơ điện và phân
phối tỉ số truyền
Phần V : Tính tốn truyền động bánh răng
Phần VI: Tính tốn trục và tang
Phần VII:Định kết cấu trục
Phần VIII: Thiết kế ổ lăn
Phần IX: Tính tốn và chọn vỏ hộp
Phần X : Chọn các chi tiết phụ
Phần XI :Dung sai lắp ghép
Phần XII :Thiết kế phanh
Phần XIII :Kết luận
1
19
30
44
48
52
54
56
58
60
Đề tài :Thiết kế Tời đổi chiều
trang - 3 -
2
3
4
10
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ Khí
GVHD:TS Nguyễn Hữu Lộc
LỜI NÓI ĐẦU
Trong nhiều thế kỷ qua, từ thời lạc hậu cho đến hiện đại sự vận chuyển, xếp dỡ
là một công việc không thể thiếu và quan trọng trong nhiều lĩnh vực sản xuất nhằm
giảm nhẹ sức lao động nặng nhọc, tăng năng suất lao động và an tòan. Qua quá trình
phát triển của khoa học kỹ thuật trên thế giới đã có nhiều thiết bị nâng chuyển. Các
thiết bị này được chia làm hai nhóm chính: máy trục chủ yếu phục vụ vận chuyển các
vật nặng thể khối; máy chuyển liên tục chủ yếu phục vụ các quá trình vận chuyển vật
liệu vụn rời liên tục theo một tuyến không gian xác định.
Các lãnh vực sản xuất hiện nay có nhu cầu ngày một tăng về các máy móc, thiết
bị nâng chuyển, nhu cầu đó cần được đáp ứng với những thiếât bị nâng gọn nhẹ dễ sử
dụng và đáp ứng được tính bền, tính kinh tế phù hợp với không gian làm việc và điều
kiện làm việc cho phép.
Trong quá trình thực hiện đồ án môn học Truyền Động Cơ Khí, Nhóm chúng
em được giao nhiệm vụ thiết kế một cơ cấu nâng Nhằm cũng cố lại những kiến thức đã
học như: Cơ Học Máy, Chi Tiết Máy, Nguyên Lý Máy... Cũng như đáp ứng được nhu
cầu trên.
Chúng em xin chân thành cám ơn thầy NGUYỄN HỮU LỘC , các quý thầy,
quý cô trong các bộ môn đã tận tình, hướng dẫn, giúp đỡ chúng em trong quá trình
thực hiện đồ án.
Nhóm thực hiện đồ án.
PHẠM SƠN VƯƠNG
PHAN QUANG TÚ.
LÊ HỒNG GIANG.
PHẦN I
NHIỆM VỤ, MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU,
ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT
* Nhiệm vụ:
Thiết kế một máy nâng tải trọng nâng hai tấn.
Đề tài :Thiết kế Tời đổi chiều
trang - 4 -
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ Khí
GVHD:TS Nguyễn Hữu Lộc
* Mục đích thiết kế: Máy nâng được thiết kế có tải trọng nâng 2000kg , phục vụ
công việc nâng các vật thể khối lượng nhỏ lên các nhà cao tầng
đang xây dựng, tãi trọng nâng gồm: vât liệu ở các công trường xây
dựng, các công việc xếp dỡ ngồi trời, nhằm giảm nhẹ sức lao động
của công nhân.
* Yêu cầu thiết kế:
+máy nâng có kích thướt nhỏ gọn ,phù hợp không gian làm việc
+ Đảm bảo sức bền .
+ Vận hành an tồn dể sử dụng , sữa chữa , bảo trì lắp ráp …
+ Thiết kế có tính kinh tế, phù hợp với điều kiện sản xuất hiện có
*Đặc tính kỹ thuật:
Đề tài yêu cầu thiết kế máy nâng (Tời đổi chiều), nâng tải trọng có khối
lượng là 2000 kg, không có yêu cầu đặt biệt nào về số liệu kỷ thuật.
Trong đồ án này , qua tham khảo nhiều tài liệu về máy nâng chuyển và
các tài liệu liên quan khác. Nhóm thực hiện đồ án nhất trí chọn thiết kế có các chỉ tiêu
kỹ thuật sau:
Tải trọng nâng2000 kg
Chiều cao nâng 12 m.
Vận tốc nâng 12.5(m/phút) .
PHẦN II
BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC
Nhiệmvụ
Côngviệc
Chọn đồ án
Phân tích đồ
án
Phụ
ïtrách
Nhóm
nhóm
Tuần
1
X
X
Đề tài :Thiết kế Tời đổi chiều
2 3 4
5
6
7
8
9
10
11
12
trang - 5 -
13
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ Khí
Phân tích
thiết kế
Nhóm
X
Vạch kế
hoạch
Nhóm
X
Phân công
nhiệm vụ
Vương
GVHD:TS Nguyễn Hữu Lộc
X
Thamkhảo tài Nhóm
liệu
X
Nêu ý tưởng
Chọn
phươngán
Nhóm
Nhóm
X
X
Báo cáo giữa
kỳ
Nhóm
Tính tốn
Bản vẽ lắp
Bản vẽ chi
tiết
Nhóm
Tú
Nhóm
Viết thuyết
minh
Vương
Giang
X
X
X
X
X
X
X
X
X
PHẦN III
PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN
Máy nâng có thể phân loại như sau:
- Phân loại theo nguồn dẫn động:Dẫn động bằng động cơ điện và dẫn động
bằng thuỷ lực
- Phân loại theo cơ cấu: Cơ cấu truyền động bằng đai ,cơ cấu truyền động bằng
xích.
*Vai trò, chức năng các bộ phận của cơ cấu:
Tời nâng gồm có : Động cơ điện, hộp giảm tốc, tang, cáp nâng, khớp nối ,phanh
Động cơ điện: có hai loại, đó là: động cơ điện một chiều và động cơ điện xoay
chiều.
Động cơ điện xoay chiều được sử dung rộng rải trong công nghiệp ,với sức
bền làm việc cao, mô men khởi động lớn. Bên cạnh đó ta có động cơ điện một chiều: là
loại động cơ điện có khả năng điều chỉnh tốc độ trong phạm vi rộng, khi làm việc bảo
Đề tài :Thiết kế Tời đổi chiều
trang - 6 -
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ Khí
GVHD:TS Nguyễn Hữu Lộc
đảm khởi động êm, hãm và đảo chiều dễ dàng, giá thành cao, khi lắp đặt cần thêm bộ
chỉnh lưu khá phức tạp. Trên những ưu khuyết điểm của hai lọai động cơ điện xoay
chiều và động cơ điện một chiều một chiều ta thấy được động cơ điện xoay chiều tuy
tính chất thay đổi tốc độ không bằng động cơ điện một chiều nhưng với tính thông
dụng, bền và kinh tế hơn thì những khuyết điểm của lọai động cơ này vẫn chấp nhận
được.
Vậy ta chọn động cơ xoay chiều.
Hộp giảm tốc: Có ba loại, đó là: bộ truyền bánh răng trụ,bộ truyền bánh răng
nón và bộ truyền bánh vít - trục vít
Bộ truyền bánh răng trụ được sử dụng để truyền mô men từ các trục song
song với nhau, trong đó hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp được sử dụng nhiều nhất,
chúng được bố trí theo các sơ đồ sau:
+ sơ đồ khai triển: loại này đơn giản nhất nhưng có nhược điểm là các bánh răng bố
trí không đối xứng với các ổ, do đó làm tăng sự phân bố không đều tãi trọng trên chiều
dài răng
+Sơ đồ phân đôi:công suất được phân đôi ở cấp nhanh hoặc cấp chậm. Với kết cấu
này, cấp chậm chịu tãi lớn hơn, nên có thể chế tạo với vành răng khá lớn, nhờ vị trí
bánh răng đối xứng với các ổ có thể khắp phục được sự phân bố không đều tãi trọng
+Sơ đồ đồng trục: loại này có đặc điểm là đường tâm của trục vào và trục ra trùng
nhau, nhờ đó có thể giảm bớt chiều dài của hộp giãm tốc và nhiều khi giúp cho việc bố
trí cơ câùu gọn hơn
Bộ truyền bánh răng nón được dùng để truyenà mô men và chuyễn động
giữa các trục giao nhau, nhưng chế tạo bánh răng khá phức tạp
Bộ tuyền bánh vít - trục vít dùng để truyền mô men xoắn và chuyễn động
giữa các trục chéo nhau, nhưng chế tạo ren trục vít khá phức tạp
Vậy ta chọn hộp giãm tốc bánh răng trụ hai cấp khai triễn , để phù
hợp với cơ cấu làm việc và giảm vật liệu chế tạo.
Tang: Gồm có hai loại, đó là: tang đơn và tang kép
+ Tang đơn: quấn được nhiều lớp cáp nhưng lúc làm việc tải trọng sẽ
bị lắc
+ Tang kép: quấn được một lớp cáp nhưng khi làm việc tãi trọng sẽ
không bị lắc, nâng hạ theo đường thẳng
Vậy ta chọn tang kép được chế tạo bằng gang xám GX 15-32
Cáp nâng: lựa chọn dựa trên hệ số an tòan cho phép, và tuổi thọ của dây cáp. Do
đó ta phải chọn cáp cho phù hợp với tải trọng nâng, chịu lực căng dây lớn.
Có hai lọai cáp có thể sử dụng: cáp bện xuôi và cáp bện chéo.
Dựa trên tính chất của hai loại cáp và cấu tạo của cơ cấu , ta chọn lọai cáp bện
xuôi vì có tính bền trong quá trình làm việc hơn là cáp bện chéo, đồng thời trong cơ
cấu nâng thì một đầu cáp được giữ cố định nên cáp không bị xoắn hay tở.
Khớp nối: Co ù nhiều loại, ở đây ta chọn khớp nối trục vòng đàn để nối giữa
truc vào của hộp giảm tốc và trục ra của động cơ, có ưu điễm hơn các loại khác là chịu
được sự rung, do số vòng quay khá lớn và chọn khớp nối xích con lăn để nối giữa trục
Đề tài :Thiết kế Tời đổi chiều
trang - 7 -
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ Khí
GVHD:TS Nguyễn Hữu Lộc
ra của hộp giảm tốc với trục của tang, vì có tính kinh tế hơn các loại khớp khác và để
truyền mô men xoắn lớn hơn
Phanh: Có nhiều loại, ở đây ta chọn phanh áp má điện từ thường đóng, vì loại
này được đấu chung dây cùng với nguồn điện của động cơ.
Từ sự phân tích nêu trên ta có các phương án sau:
* Các phương án:
+ phương án I:
Sơ đồ động:
6
5
4
3
2
1
9
Chú thích:
8
1. Khớp nối vòng đàn hồi
2. Phanh điện từ
3. B ánh răngtru răng thẳngïI
4. Bánhrăngtrụ răng thẳngII:
5. Bánh răng trụrăng thẳngIII
6. Bánh răng trụ răng thẳngVI
7. Khớp nối xích con lăn
8. Tang
9. Động cơ điện
+Nguyên tắc hoạt động:
Động cơ điện quay, truyền công suất qua khớp nối vòng đàn hồi đến hộp giảm
tốc, nhờ sự ăn khớp của các bánh răng trụ răng thẳng mà công suất được truyền qua
khớp nối xích con lăn làm tangï quay kéo theo hệ ròng rọc làm việc.
+Ưu điễm: Chế tạo bánh răng dễ dàng, dễ lắp ráp, sữa chữa, và bảo hành.
Đề tài :Thiết kế Tời đổi chiều
trang - 8 -
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ Khí
GVHD:TS Nguyễn Hữu Lộc
+Nhược điễm: chế tạo trục phải có độ cứng tốt, không đảm bão chịu sự phân bố
không đều của tãi trọng.
+ phương án II:
Sơ đồ động:
2
3
4
5
1
Chú thích:
6
1 Tang
2: Trục vít
3:Bánh vít
4:Khớp nối vòng đàn hồi
5:Phanh điện từ
6:Động cơ
7:Khớp nối xích con lăn
+Nguyên tắc hoạt động:
Động cơ điện quay, truyền công suất qua khớp nối vòng đàn hồi đến hộp giảm
tốc trục vít - bánh vít nhờ sự ăn khớp của bánh vít và trục vít truyền đến khớp nối xích
con lăn làm tangï quay kéo theo hệ ròng rọc làm việc.
+Ưu điễm: Truyền được công suất với tỉ số truyền lớn, tự hãm cũng tốt
+Nhược điễm: Chế tạo trục vít rất khó khăn, ren làm trục cần có độ cứng tốt
Đề tài :Thiết kế Tời đổi chiều
trang - 9 -
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ Khí
GVHD:TS Nguyễn Hữu Lộc
+ phương án III:
Sơ đồ động:
4
8
3
2
9
1
Chú thích:
1:Động cơ điện
2:Phanh điện từ
3:Khớp nối vòng đàn hồi
4:Bánh răng côn I
5:Bánh răng côn II
6:Bánh răng côn III
7:Bánh răng côn IIII
8: Khớp nối xích con lăn
9: tang
+Nguyên tắc hoạt động:
Động cơ điện quay, truyền công suất qua khớp nối vòng đàn hồi đến hộp giảm
tốc Bánh răng côn nhờ sự ăn khớp của các bánh răng côn truyền mô men đến khớp nối
xích con lăn làm tangï quay kéo theo hệ ròng rọc làm việc.
+ Ưu điễm: Cơ cấc gọn gàng, đãm bão gọn nhẹ cơ cấu
+ Nhược điễm: Chế tạo bánh răng khó khăn, lắp ráp đòi hỏi phải chính xác
* Với ba phương án và sự phân tích vừa nêu trên, ta chọn phương án thứ
nhất là phù hợp với yêu cầu được đặt ra và phù hợp với điều kiện kinh tế
Vậy ta chọn phương án I.
Số liệu ban đầu:
Tải trọng: QO=2000kg =20000 (N).
Bộ phận mang: Qm = 500kg = 5000(N.)
Chiều cao nâng: H = 12( m).
Vận tốc nâng: vn = 12.5 (m/phut)
Chế độ làm việc trung bình.
Đề tài :Thiết kế Tời đổi chiều
trang - 10 -
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ Khí
GVHD:TS Nguyễn Hữu Lộc
PHẦN IV
CHỌN TANG, KHỚP NỐI, ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ
PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
I.Chọn tang, khớp nối, động cơ điện:
1) Hiệu suất của palăng
So
p =
=
S max
Với
Q
m.a.S max
Q0 = Q +Qm
Đề tài :Thiết kế Tời đổi chiều
trang - 11 -
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ Khí
GVHD:TS Nguyễn Hữu Lộc
m=2 :số nhánh dây quấn lên tang
Q0 : tải trọng nâng Q0= 25000 N.
: hiệu suất ròng rọc: = 0,98 (với điều kiện ròng rọc đặt trên ổlăn bôi
trơn tốt). a =2: Bội suất palăng.
t = 0 : Số ròng rọc đổi hướng.
Với : Smax =
Q (1 )
m(1 a )t
=6313 (N).
p = = 0,99
2) Cáp nâng:
Kích thước cáp được chọn dựa vào lực kéo đứt (Sđ )
Sđ = Smax . K =6313*5.5 = 34721 (N)
Với :
K =5 : hệ số an tồn bền.
Lực căng lớn nhất trong dây cáp: Smax
Ta chọn cáp K - P6x19 =114 (OCT 2688 – 69) có giới hạn bền các sợi thép là
b = 1600 N/mmm2 .
3) Tang:
+ Đường kính tang:
Dt dc (e-1) = 8 (25-1 )=192 (mm)
Dt : đường kính tang đến đáy rãnh cắt (mm).
Dc: đường kính dây cáp quấn lên tang (mm).
e: hệ số thực nghiệm .
Dt =Dr =250 mm
+ Chiều dài tang
Chiều dài: chiều dài tồn bộ tang được xác định theo công thức
L’ =L'o +2L1 +2L2 +L3
Đề tài :Thiết kế Tời đổi chiều
trang - 12 -
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ Khí
Với:
GVHD:TS Nguyễn Hữu Lộc
L1 : chiều dài thanh tang
L2 : chiều dài phần chừa ra để quấn cáp
L2
L'o
L3
L2
L'o
L1
L1
Hình biểu diễn
L3 : Chiều dài phần phân cách giữa hai bên.
+ Chiều dài một nhánh cáp quấn lên tang
l = H.a = 12*2 =24 (m)
H = 12, chiều cao nâng danh nghĩa
a =2, bội suất palăng
+ Số vòng cáp quấn lên một nhánh:
l
Z = (D d )
c
t
+ Zo = 29.6
(vòng)
Với Zo =2, Số vòng cáp dự trữ không làm việc.
Lo’ = 2* Z*t = 520 (mm).
Với:
t 1.1, ta có dc = 1.1*8. =8.8 (mm)
Lo’= 2*29.6*8.8=520(mm)
L2 =73.6 (mm)
Đề tài :Thiết kế Tời đổi chiều
trang - 13 -
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ Khí
GVHD:TS Nguyễn Hữu Lộc
2L1 =3*t 3*8.8 =26.4(mm)
L3 =L4 –2*hmin tg =150-260*0.07 = 66
tg = tg(4o) =0.07
với
hmin = 260, là khoảng cách tối đa cho phép giữa ròng rọc và tang
Vậy
L’ = 520+73.6 +26.4 +66 = 668 (mm)
+ Kiểm tra sức bền tang theo công thức:
n =
K . .S max
.t
[n]
Với :
Bề dày tang =0.02 Dt + (6…..10) = 15(mm).
t = 8.8 : bước cáp
: hệ số giản ứng suất = 1.08 : đối với tang bằng gang.
K= 1: hệ số phụ thuộc số lớp cáp cuốn lên tang.
[ n] = 565 N/mm2
vơí vật liệu đúc tang là gang.
Tang bằng gang có bn = 565 N/mm2
[ n] =
n = 51.6N/mm2
565
= 113 N/mm2
5
n [ n] Vậy đủ bền.
4) Chọn khớp nối trục vòng đàn hồi :
a) Khi mở máy: Mmax =2.2 Mdn
Với :
Mdn =
Mmax=
Đề tài :Thiết kế Tời đổi chiều
9550
960
2.2 * 9550 * 7
= 153 (Nm).
960
trang - 14 -
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ Khí
GVHD:TS Nguyễn Hữu Lộc
b) Để an tồn khi nâng vật:
Thì : Mmax’= Mmax*K1 *K2
Với K1 = 1.3 ( hệ số an tồn)
K2 = 1.2 ( hệ số an tồn)
Mmax=153*1.3*1.2 =238 (Nm).
Vậy ta chọn khớp nối theo tiêu chuẩn. Với số liệu sau
M(nm) d
240
D
L
D0
B dc
24 140 165 100 2
M D3 L8 GD2 nmax
l6
14 33
27 28 0.55 4000
Điều kiện bền dập của khớp vòng đàn hồi:
d=
2 KM max
{d} = (2...4) MPA
ZDo D3 L2
Với: K=1.2, hệ xố điều kiện làm việc
d = 0.53 (MPA) {d}. vậy đủ bền
c) Điều kiện làm việc của chốt:
Theo công thức: u =
Với :
lo=
KM max Lo
{u} = 60....80 (MPA).
0.1D 3 3 Z
K1= 1.2
L1 L2 64 66
75
=
2
2
với
L2 = 2 *L6 = 66
L1 = L2 –B = 66-2 = 64
Vậy u = 18 {u} Vậy đủ bền
5) Khớp xích con lăn:
Đề tài :Thiết kế Tời đổi chiều
trang - 15 -
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ Khí
GVHD:TS Nguyễn Hữu Lộc
a) Mômen do vật gây ra trên tang
Mt =
2 * S max Do
1826.754( Nm)
2
Với : + Smax = 6313 (N), lực căng trên nhánh dây nâng vật
Do= Dt +Dc = 250 + 8 = 258 (mm).
b) để an tồn khi nâng vật:
Mt’= Mt *K1 *K2 = 2539 (Nm).
Với
+ K1 =1.3,
K1, là hệ số an tồn
+ K2 = 1.2,
K2 , là hệ số an tồn
Vậy ta chọn khớp nối xích con lăn theo bảng sau:
M
nmax d
L
D
khe
dc
hở
lắp
nghép
c
3000 700 90 270 280 2
khoảng t
cáhc
giữa
hai má
52 31
Z
Q(KN) GD2
50.8 12 160
c)Kiểm nghiệm theo hệ số an tồn
S=
Q
(1.2...1.5) Ft
{S}
Q: tải trọng phá hỏng
Ft : lực vòng
Ft =
2 * k * M t'
n 3 D0
2 * 0.2 * 2539000
5173( N )
196.3
t
Do = sin((180 / z
Đề tài :Thiết kế Tời đổi chiều
=196.3(mm) .
trang - 16 -
8.9
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ Khí
GVHD:TS Nguyễn Hữu Lộc
+ k=0.2
Mt’ = 2539 (Nm)
{S} = 7, hệ số an tồn
n3 = 30.88 (vong /phut)
S = 20.6 > {S} Vậy đủ bền.
6) Chọn động cơ điện:
+ Công thức tĩnh khi nâng vật :
Nlv =
Q .vn
2500 * 12.5
0
=
= 5.2(KW)
60.1000. 60.1000.
+ Công suất tương đương:
Ntd =
2
N lv
* (0.6t ) ( N lv * 0.5) 2 * (0.2t ) (0.3 * N lv ) 2 * (0.2t )
= N lv
0.6 0.05 0.018
= 4.25 (KW)
+ Hiệu suất của bộ truyền :
= p . t . 0l4.K.mscn.mscc =0.776
Với:
p = 0.99 : hiệu suất palăng
t = 0.96 : hiệu suất tang
0l = 0.99 : hiệu suất ổ lăn
+ k = 0.99 :hiệu suất khớp
+ mscn = 0.96:hiệu suất bộ truyền cấp nhanh
+ mscc = 0.98 :hiệu suất bộ truyền cấp chậm
+ Công suất cần thiết trên trục động cơ:
Nct =
Đề tài :Thiết kế Tời đổi chiều
4.25
= 5.48 (kw)
0.776
trang - 17 -
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ Khí
GVHD:TS Nguyễn Hữu Lộc
Chọn động cơ điện xoay chiều ba pha, số hiệu 4A1326Y3
Công suất:
p = 5.5 ( KW)
Tốc độ danh nghĩa:
n = 960 (vòng/ phút)
Hệ số quá tải :
M max
=2.2
M
min
II. Phân phối Tỷ số truyền chung:
a) Tỷ số truyền chung
Tỷ số truyền chung từ trục động cơ đến trục tang:
i0 =
n
ñc
nt
= 960/30.8 = 31.1
Với: nt là Số vòng quay của tang để đảm bảo vận tốc nâng cho trước
vn .a
nt = ( D d ) = 30.8 (vòng/phút)
c
t
Theo ( 3.12)-[1], ta có: ub r 1 = 0.7332 u 0.6438 = 6.7
Tỷ số truyền cấp thứ hai là : ub r 2 = 31.1/6.7 = 4.64
Tỷ số tuyền bánh răng cấp nhanh u1 =6.7.
Tỷ số truyền bánh răng cấp chậm u2 =4.46
Tỷ số truyền chung la : uo = 31.1.
b) Số vòng quay trên mỗi trục:
nI = nD C = 960 (vòng / phút).
nII = nI/ u 1 = 143.28 (vòng / phút).
nIII = n2 /u2 = 30.88 (vòng / phút).
Từ đó ta có :
Vậy:
BẢNG PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN
Trục
Thông số
Số vòng quay
Đề tài :Thiết kế Tời đổi chiều
I
II
960
143.8
III
30.88
trang - 18 -
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ Khí
(vòng/phút)
Tỉ số truyền
Công suất trên
trục(KW)
Mô men xoắn T(Nmm)
GVHD:TS Nguyễn Hữu Lộc
6.7
4.64
4.98
48645
4.65
309935
4.42
1366936
PHẦN V
TÍNH TỐN TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG
I)
Chọn vật liệu:
Ta chọn vật liệu cặp bánh răng này vật liệu như nhau, bảng ( 6-1)-[1].
Bánh răng nhỏ thép 45, tôi cải thiện có độ rắn HB1 = 241.. 285 có
b1 = 850 Mpa; ch1 = 850 Mpa.
Bánh lớn thép 45, tôi cải thiện đạt độ rắn HB2 = 192…240 có b 2 =
730 Mpa; ch 2 = 430 Mpa
II) Ứùng suất cho phép :
a). ứng suất tiếp xúc cho phép
HB = 180 ...350.
0
H lim = 2 HB + 70 ; S z = 1.1 : hệ số an tồn
Đề tài :Thiết kế Tời đổi chiều
trang - 19 -
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ Khí
GVHD:TS Nguyễn Hữu Lộc
Flim = 1.8HB
; SF = 1.75 :hệ số an tồn
Chọn độ rắn bánh răng nhỏ HB1 = 245
Chọn độ rắn bánh răng lớn û HB2 = 230
khi đó :
H lim1 = 2HB1 +70 =560 MPA
Flim1 = 1.8HB2 =441 MPA
H lìm2 = 414 MPA
Flim2 =470 MPA
+ Hệ số tuổi thọ
KHL = m
H
N HO
N HE
Với HB 350 mH = 6 (mH : bậc của đường cong mỏi).
NHO : số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc
NHO = 30 HB 2, 4 = 30* 2302.4 = 1.4 107
Thời gian làm việc tính bằng giờ
T =21*365*A**Kn*Kng
Trong đó A = 10 năm
Kn = 0.5 : hệ số tuổi thọ
Kng = 0.67 : hệ số sử dụng theo ngày
T = 29346 (giờ)
Theo (6-7)-[1], ta có :
NHE =60*c*(Ti/Tmax)3*ni*ti
C = 1, Cặp bánh răng ăn khớp
ni : Vận tốc làm việc của trục thứ i
ti : Thời gian làm việc trong một chu kỳ
Ti: Mômen xoắn thứ i trong một chu kỳ
Tmax : Mômen lớn nhất trong một chu kỳ
Vậy:
NHE = 60*1*143.28*29346(12*0.6+0.53 *0.2
+0.33*0.2)
=15.9 107
NHE1 > NHO1 ta chọn NHE 1 =1
Tương tự ta có:
NHE2 >NHO2 KHL2 = 1
Như vậy theo (6- 2)[1], ta xác địng sơ bộ
{H} = Hlim .KHL/SH
{H1} = 560/1.1 = 509 (Mpa)
{H2} = 470/1.1 = 445 (MPa)
Vì đây là cặp bánh răng trụ răng thẳng nên ứng suất tiếp xúc cho phép
là: {H} = min({H1} ; {H2}) = 445 MPa
Đề tài :Thiết kế Tời đổi chiều
trang - 20 -
- Xem thêm -