Lêi nãi ®Çu.
Chi tiÕt m¸y lµ m«n khoa häc nghiªn cøu c¸c ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n vµ
thiÕt kÕ c¸c chi tiÕt m¸y cã c«ng dông chung. M«n häc Chi tiÕt m¸y cã
nhiÖm vô tr×nh bµy nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ cÊu t¹o, nguyªn lý còng nh
ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n c¸c chi tiÕt m¸y cã c«ng dông chung, nh»m båi dìng
cho sinh viªn kh¶ n¨ng gi¶i quyÕt nh÷ng vÊn ®Ò tÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ c¸c chi
tiÕt m¸y, lµm c¬ së ®Ó vËn dông vµo viÖc thiÕt kÕ m¸y. §èi víi c¸c ngµnh c¬
khÝ, chi tiÕt m¸y lµ m«n kü thuËt c¬ së cuèi cïng, lµ kh©u nèi gi÷a phÇn båi
dìng nh÷ng chi thøc vÒ khoa häc kü thuËt c¬ b¶n víi phÇn båi dìng kiÕn
thøc chuyªn m«n.
Trong néi dung mét ®å ¸n m«n häc, ®îc sù chØ b¶o híng dÉn tËn t×nh
cña thÇy gi¸o TrÞnh ChÊt, em ®· hoµn thµnh b¶n thiÕt kÕ HÖ dÉn ®éng b¨ng
t¶i víi hép gi¶m tèc ph©n ®«i cÊp nhanh. Tuy nhiªn, do kiÕn thøc cßn h¹n
chÕ nªn em kh«ng tr¸nh khái sai sãt.Em rÊt mong tiÕp tôc ®îc sù chØ b¶o,
gãp ý cña thÇy c« vµ c¸c b¹n.
Nh©n ®©y, em còng xin bµy tá lßng c¶m ¬n ®èi víi thÇy gi¸o TrÞnh
ChÊt vµ c¸c thÇy gi¸o trong bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y ®· gióp ®ì em hoµn
thµnh ®å ¸n nµy.
Hµ Néi, th¸ng 4 n¨m 2007
Sinh viªn
D¬ng ThÕ Quang
Phần 1:Tính động học hệ dẫn động:
Sinh viên: Dương Thế Quang - Cơ điện tử 2 – K49
1
1. Chọn động cơ điện:
Pdc > Pyc
ndc ndb
*Pyc= Pct./
Tính :
=dai. 3br. 3ol. ot. k = 0,95.0,963.0,993.0,98.1 (bảng 2.3 [1])
= 0,799
Với: dai Hiệu suất của bộ truyền đai
br Hiệu suất một cặp bánh răng
ol Hiệu suất một cặp ổ lăn
ot Hiệu suất một cặp ổ trượt
k Hiệu suất nối trục di động
-
Tính :
=
P t
i Pi . t i
1 ck
2
= 0,86
Tính Pct:
Pct = F.v/1000= 6600.0,65/1000
= 4,29
Pyc= 4,29.0,86/0,799 = 4,62(KW)
* ndb = nct.usb
nct = 60000.v/.D = 60000.0,65/.340 = 36,51
Chọn sơ bộ usb= 41
ndb = 36,51.41 = 1496,91 1500
Vậy chọn được động cơ với thông số:
Kiểu động cơ:
DK 52-4
Số vòng quay thực:
ndc =1440(v/f)
Công suất:
Pdc= 7(kW)
T
TK
1,5 K mm 1,4
Tdn
T1
cos = 0,85
Sinh viên: Dương Thế Quang - Cơ điện tử 2 – K49
2
2. Phân phối tỷ số truyền:
uch= ndc/nct = 1440/36,51 = 39,44
= ungoai.uh
Chọn trước ungoai= 3
uh = uch/ungoai = 39,44/3 = 13,15
uh = u1.u2
Chọn theo kinh nghiệm: u1 = 1,2u2
u2 = 13,15/1,2 = 3,31
u1 = 1,2.3,31 = 3,97
U ch
Chọn lại : ungoai = u .u =
1
2
39,44
3,31.3,97
= 3,00
3. Tính toán thông số động học
a. Số vòng quay: tính từ trục động cơ (v/f)
ndc 1440
480(v / f )
ud
3
n
480
n2 1
120,9(v / f )
u1 3,97
n 120,9
n3 2
36,5(v / f )
u2
3,31
n1
b. Công suất : tính từ trục công tác (kW)
Pct
4, 29
4,38(kw)
k ot 1.0,98
P
4,38
P2 3
4, 61(kw)
r oL 0,96.0,99
P
4,61
P1 2
5, 05(kw)
r ol 0,96.0,99
P 5, 05
P 'dc 1
5,37(kw)
d 0,95
P3
c. Momen xoắn :
Được tính theo công thức : T = 9,55.106.P/n (N.mm)
Tct
T3
9,55.106.Pct 9,55.106.4, 29
1122144, 62( N .mm)
nct
36,51
9,55.106.P3 9,55.106.4,38
1146000( N .mm)
n3
36,5
Sinh viên: Dương Thế Quang - Cơ điện tử 2 – K49
3
T2
T1
9,55.106.P2 9,55.106.4, 61
364148, 06( N .mm)
n2
120,9
9,55.106.P1 9,55.106.5, 05
100473,96( N .mm)
n1
480
T 'dc
9,55.106.P 'dc 9,55.106.5,37
35613,54( N .mm)
ndc
1440
Dựa vào thông số tính toán ở trên ta có bảng sau :
Trục
Động cơ
Thông số
Tỷ số
truyền u
Công suất
P(kW)
Số vòng
quay
n v \ p
Momen
xoắn
T(Nmm)
1
3
2
3,97
3
Công tác
3,31
5,11
2,425
4,61
4,38
4,29
1440
480
120,9
36,5
36,51
35613,54 50236,98 364148,06 1146000 1122144,62
Phần 2:Tính toán thiết kế bộ truyền ngoài :
Điều kiện làm việc :
P1 = P’đc=5,37(kw)
n1 = nđc = 1440vg/ph)
u = uđ = 3
T1 = T’dc = 35613,54
1.Chọn loại đai :
Sinh viên: Dương Thế Quang - Cơ điện tử 2 – K49
4
Điều kiện làm việc : va chạm nhẹ
d 2 u.d1 .(1 )
chọn loại đai vải cao su
2.Các thông số bộ truyền :
a. Đường kính bánh dẫn :
Theo CT4.1 [TL1]
d1 (5, 2 6, 4). 3 T1 (5, 2 6, 4). 3 35613,54a 171, 08 210,56 (mm)
Theo tiêu chuẩn ta chọn : d1 = 200 (mm)theo tiêu chuẩn 4.19/62[tl1]
b.Vận tốc đai :
vd
.d1.n1 .200.1440
15, 08 (m/s)
60000
60000
c. Đường kính bánh đai bị dẫn :
d 2 u.d1.(1 )
trong đó là hệ số trượt 0, 01 0, 02
chọn = 0,01
d2 = 3.200.(1 0,01) = 594 (mm)
Theo tiêu chuẩn ta chọn : d2 = 630 (mm)
tỉ số truyền thực tế
ut
d2
630
3,18
d1.(1 ) 200.(1 0, 01)
Sai lệch tỉ số truyền
ut u
3,18 3
u
0, 06 6 0 0
u
3
u 4 0 0
Xác định lại tỉ số truyền
Chọn uđ = 3,18
uh
u2
uch 39, 44
12, 40
ud
3,18
uh
12, 40
3, 2 1
1, 2
1, 2
u1=1,2 . 3,21= 3,85
Sinh viên: Dương Thế Quang - Cơ điện tử 2 – K49
5
u
39, 44
ch
Tính lại ud : ud = u .u 3,85.3, 21 3,19
1 2
d 2 ud .d1 .(1 ) 3,19.200.(1 0, 01) 631, 62 (mm)
Theo tiêu chuẩn lấy d2 = 630 (mm)
Tỉ số truyền thực tế
d2
630
ut = d .(1 200(1 0, 01) 3,18
1
Sai lệch tỉ số truyền
u
ut u
3,18 3,19
0, 0031 4%
u
3,19
=> thỏa mãn
Khoảng cách trục :
a (1,5...2)( d1 d 2 ) (1, 5...2)(200 630) 1245...1660 (mm)
Chọn a = 1500 (mm)
chiều dài đai :
.(d1 d 2 ) (d 2 d1 ) 2
2
4.a
.(200 630) (630 200) 2
2.1500
2
4.1500
4334,58(mm)
l 2.a
Số vòng chạy của đai :
v
15, 08
i
3, 48( s 1 ) imax 3 5( s 1 )
3
l 4334,58.10
Góc ôm của đai :
d 2 d1
630 200
180 57.
163, 660
a
1500
0
150
1 180 57.
1 min
thỏa mãn
Xác định tiết diện đai và chiều rộng bánh đai :
Ft 1000.
P1
5,37
1000.
356,10( N )
v
15, 24
Đối với đai vải cao su :
1
) max
d1
40
d
200
1
5 (mm)
40 40
(
Theo bảng 4.1 [TL1] ta chọn loại đai 65 không có lớp lót
trị số tiêu chuẩn (số lớp = 5)
Ứng suất có ích cho phép :
Sinh viên: Dương Thế Quang - Cơ điện tử 2 – K49
6
[ F ]=[ F ]0 .C .Cv .C0
Chọn 0 1,8MPa (góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài = 300 )
Theo bảng 4.9 [TL1]
k1 2,5
k2 10
5
2,5 10.
2, 25( MPa)
d1
200
Theo bảng 4.10 [TL1] : C 0,95
Theo bảng 4.11 [TL1] : Cv 0,95
Theo bảng 4.12 [TL1] : C0 1
[ F ]=2,25.0,95.0,95.1=2,03(MPa)
[ F ]0 k1 k2 .
Hệ số tải trọng động :
Theo bảng 4.7 [TL1] : kđ = 1,1 (dẫn động bằng động cơ nhóm 1)
Chiều rộng đai :
F0 lim 1,8( HB )
Chiều rộng đai
F .k
356,10.1,1
b t d
38,59
[F ].
2, 03.5
theo tiêu chuẩn chọn : b = 40 (mm)
Chiều rộng bánh đai :
Theo bảng 21.16 [TL2] : B = 50 mm
Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng trên trục :
F0 0 .b. 1,8.40.5 360( N )
2.F0
2.360
Fr
727,38( N )
1
163, 66
sin( ) sin(
)
2
2
Sinh viên: Dương Thế Quang - Cơ điện tử 2 – K49
7
Phần 3:Tính truyền động bánh răng
Số liệu:
P1 = 2,43 kW
n1 = 480 ( vg/ph)
u1 = 3,97
u2 = 3,31
Thời hạn làm việc: 20 000 h
Làm việc êm
I . Cấp nhanh:
Sinh viên: Dương Thế Quang - Cơ điện tử 2 – K49
8
1. Chọn vật liệu:
Theo bảng 6.1 chọn:
Bánh nhỏ: thép 45 thường hoá đạt độ rắn HB 192…240, có σb1 = 750MPa
σch1 = 450MPa
Bánh lớn: thép 45 thường hoá đạt độ rắn HB 170…217, có σb2 = 600 MPa
σch2
= 340MPa
2. Phân phối tỉ số truyền:
u1 =3,97;
u2 = 3,31
3. Xác định ứng suất cho phép
Theo bảng 6.2 với thép 45, tôi cải thiện đạt rắn HB 180…350
Ho lim 2HB 70
Fo lim 1,8HB
Trong đó
SH = 1,1
SF = 1,75
Ho lim và Fo lim là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn
cho phép
ứng với số chu kì cơ sở
SH , SF là hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn
Chọn độ rắn bánh răng nhỏ HB1 = 200; độ rắn bánh răng lớn HB2 = 185
Ho lim1 2HB1 70 2.200 70 470MPa
o
Flim1
1,8 . 200 360MPa
Ho lim 2 2HB2 70 2.185 70 440MPa
o
Flim
2 1,8 . 185=333MPa
Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc
NHO = 30 H 2,4
HB
=>
2,4
9,99.106
NHO1 = 30 H 2,4
HB1 30.200
Sinh viên: Dương Thế Quang - Cơ điện tử 2 – K49
9
=>
2,4
8, 29.10 6
NHO2 = 30 H 2,4
HB2 30.185
Số chu kì thay đổi ứng suất tương đương
NHE =
t
60. c . i
t max
=> NHE2 =
3
t
.
ti
t
60. c. n 1 . t i . i
t max
3
t
.
ti
480
= 60.1. 3,97 .20 000.( 13. 0,5 + 0,73.0,5 )
= 10,97. 107 > NHO2 . Do đó hệ số tuổi thọ KHL1 = 1
=> NHE1 >NHO2
=> KHL2 = 1
Ứng suất tiếp xúc cho phép
Ho lim
Z R Z V K xH K HL
[σH] =
SH
Trong đó
ZR: hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc
Zv: hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng
KxH: hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng
Chọn sơ bộ ZR.Zv.KxH = 1
360
=> [σH]1 = 1,1 .1 327,3 MPa
333
[σH]2 = 1,1 .1 302, 7 MPa
Với cấp nhanh sử dụng bánh răng nghiêng
[ ]=(
[ ]+[ ]
327,3 302, 7)
) (
315 <1,25[σH]2 =378,38
2
2
Với cấp chậm thì dùng bánh răng thẳng
Do đó [σH] = [σH]2 =302,7
Theo ( 6.8 )(I)
NFE =
t
60. c . i
t max
6
t
.
ti
Sinh viên: Dương Thế Quang - Cơ điện tử 2 – K49
10
480
NFE2 = 60.1. 3,97 .17 000.( 16. 0,5 + 0,76.0,5 ) = 9,16. 107 > NFO = 4.106
.
Do đó
KFL1 = 1
Tương tự
=> KFL2 = 1
Theo 6.2
Fo lim
YR YS K xF .K FC K FL
[σF] =
SH
Với KFC: Hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải. Với bộ truyền quay 1 chiều KFC
=1
YR : hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng
YS: hệ số xét đến độ nhậy của vật liệu đối với tập trung ứng suất
KxF : hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn
Chọn sơ bộ YR.YS.KxF = 1
360.1.1
=> [σF]1 = 1, 75 226, 28 MPa
333.1.1
=> [σF]2 = 1, 75 209,31 MPa
Ứng suất quá tải cho phép
[σH]max = 2,8. σch2 = 2,8. 340 = 952 MPa
[σF1]max = 0,8. σch1 = 0,8. 450 = 464 MPa
[σF2]max = 0,8. σch2 = 0,8. 340 = 360 Mpa
4. X¸c ®Þnh s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc:
C«ng thøc x¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch trôc a cña bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng
th¼ng b»ng thÐp ¨n khíp ngoµi nh sau: (6.15a)
Sinh viên: Dương Thế Quang - Cơ điện tử 2 – K49
11
a1 43 (u1 + 1)
3
T1 .K H .K Hv
H 2 .u 1 . a
Trong ®ã:
- T1 lµ m«men xo¾n trªn trôc b¸nh chñ ®éng (lµ trôc I)
- d = b/d1 = 0,5.a.(u+1) lµ hÖ sè chiÒu réng b¸nh r¨ng.
- KH lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè t¶i träng kh«ng ®Òu trªn chiÒu
réng vµnh r¨ng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc.
- KHv lµ hÖ sè kÓ ¶nh hëng cña t¶i träng ®éng.
- u1 lµ tØ sè truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng.
ë ®©y ta ®· cã:
- T1 = 50236,98(N.mm), u1 =3,97; a = 0,2 vµ [] = 315 (MPa)
-d = 0,5.a.(u+1) = 0,53.0,2.(3,97+1) = 0,53 .Tra B¶ng 6.7 (Trang 98TËp 1: TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ) ta x¸c ®Þnh ®îc KH = 1,11 (S¬
®å 6).
- Chän s¬ bé KHv = 1.
Thay sè vµo c«ng thøc ta sÏ x¸c ®Þnh ®îc kho¶ng c¸ch gi÷a 2 trôc a1:
a1 43.(3,97+1).
3
50236,98.1,11
190, 45 (mm)
3152.3,97.0, 2
VËy ta chän s¬ bé a1 = 190 (mm).
5. X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp
a.M«®un cña b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng (m) ®îc x¸c ®inh nh sau:
m = (0,01 0,02).a1 = (0,01 0,02).190 = 1,9 3,8.
Theo d·y tiªu chuÈn ho¸ ta sÏ chän m = 3 mm.
Chän s¬ bé:β=35o =>cos β = 0,819
b. Sè r¨ng trªn b¸nh lín vµ b¸nh nhá lÇn lît lµ Z1vµ Z2 ta cã :
Z1
2.aw cos 2.190.0,819
20,87 Chän Z1 = 21 r¨ng.
m. u 1
3. 3,97 1
Z2 = U1 Z1 =3,97.21 = 83,37 .Chän Z2 = 83 r¨ng.
83
=3,95
21
m( Z1 Z 2 ) 3(83 21)
0,821
Cosβ =
2.aw
2.190
TØ sè truyÒn thùc: um=
β=34,81o
6. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc.
Yªu cÇu cÇn ph¶i ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn H [H] = 315 MPa.
Do H =
Z M .Z H Z
d 1
2.T1 .K H .( U nh 1)
b .U nh
;
Sinh viên: Dương Thế Quang - Cơ điện tử 2 – K49
12
Trong ®ã : - ZM : HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng c¬ tÝnh vËt liÖu;
- ZH : HÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc;
- Z : HÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng;
- KH : HÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc;
- b : ChiÒu réng vµnh r¨ng.
- d1 : §êng kÝnh vßng chia cña b¸nh chñ ®éng;
Ta ®· biÕt ®îc c¸c th«ng sè nh sau:
- T1 = 50236,98 (N.mm).
- b = a . a = 0,2.190 = 38 mm ; l ấy b = 40.
- um = 3,95 vµ d1 = m.Z1 = 3.21 = 63 (mm).
- ZM = 274 Mpa1/3 v× b¸nh r¨ng lµm thÐp tra B¶ng 6.5 (Trang 96-TËp 1:
TÝnh to¸n ...).
Theo c«ng thøc 6.35:
tg βb = cosαt. tg β= cos23,9.tg34,81 = 0,63
βb = 32,44o
víi αt = arctg(tgα/cos β) = arctg(tg20/cos34,81) = 23,9o
- ZH =
2.cos b
2.cos 32, 44
1,50
sin 2 tw
sin 2.23,9 0
- Z =
1
1
0,849
1,387
Ta cã
1
1
1 1
= 1,88 3, 2 cos 1,88 3, 2 cos 34,81 1,387 .
21 83
Z1 Z 2
+ KH – hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc
KH = KHβ. KHα. KHv
* KHβ – hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên
chiều rộng vành răng, tra bảng 6.7 KHβ = 1,11
- Vận tốc vòng v
π.d w1 n 1
(m/s)
60000
Với dw1 – đường kính vòng lăn bánh nhỏ
n1 – số vòng quay của bánh chủ động
2.a w
2.190
dw1 = u 1 =
= 76,77 (mm)
3,95 1
t1
v
π.d w1.n1 π.76,77.480
1,93 (m/s)
60000
60000
Sinh viên: Dương Thế Quang - Cơ điện tử 2 – K49
13
* KHα – hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng
đồng thời ăn khớp
Theo bảng 6.13, với răng trụ răng nghiêng, v ≤2, 5 (m/s), ta
chọn cấp chính xác 9.
KHα = 1,13
* KHv – là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong
vùng ăn khớp
υ H .b w .d w1
KHv = 1+ 2.T '.K .K
1
Hβ
Hα
υH
= δH. go. v.
Với
aw
u t1
Trong đó:
- v = 1,93 m/s
- go – hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch các
bước răng 1 và 2
Tra bảng 6.16, với m < 3,35, cấp chính xác 9 go
= 73
- δH – hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp
Tra bảng 6.15 δH = 0,002
υH=0,002.73.
.b .d
aw
190
0, 002.73.1,93
1,95
u
3,95
1,95.40.76, 77
1, 045
KH = H w w1 1
2T1.K H .K H
2.50236,98.1,11.1,13
KH = KHα .KHβ.KHv=1,1 1.1,13. 1,045 = 1,31
H Z M Z H Z
2.T1 ' K H ut1 1
bwut1d w21
=274.1,5.0,849.
2.50236,98.1,31.(3,95 1)
291,87 (MPa)
35.3,95.76, 77 2
Tính chính xác [σH]
[σ’H] = [σH].Zv.ZR.KXH = 315.1.0,95.1= 299,25
+ Tính ZR: Chọn Ra = 2,5..1,25μm ZR = 0,95
+ Tính ZV: Lấy ZV = 1
Sinh viên: Dương Thế Quang - Cơ điện tử 2 – K49
14
+ KxH = 1
σH < [σH]
H [ H ] 291,87 299, 25
2,53% 10%
H
291,87
Thỏa mãn điều kiện tiếp xúc
7.Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
Ứng suât uốn sinh ra tại chân răng tính theo công thức
σF1 =
2T1 '.K F .Yε .Yβ .YF1
b w .d w1 .m
YF2
σF2 = σF1. Y
≤ [σF1]
≤ [σF2]
F1
T’1 = 11500 (Nmm)
m = 2 (mm)
bw = 35,4 (mm)
dw1 = 38,7 (mm)
+ Yε – hệ số kể đến sự trùng khớp của răng. Yε = 1/εα
Với εα – hệ số trùng khớp ngang.
εα = 1,612
Yε = 1/1,612 = 0,62
+ Yβ – hệ số kể đến độ nghiêng của răng
Yβ = 1 – β/140 = 1 – 14,961/140 = 0,893
+ YF1, YF2 – hệ số dạng răng của bánh 1 và 2, phụ thuộc vào zv1, zv2
zv1 = z1/cos3β = 18/0,96613 = 19,962
zv2 = z2/cos3β = 92/0,96613 = 102
Tra bảng 6.18 ta được:
YF1 = 4,08
YF2 = 3,60
+ KF – hệ số tải trọng khi tính về uốn
KF = KFβ. KFα. KFv
* KFβ – hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều
rộng vành răng khi tính về uốn, tra bảng 6.7, ứng với sơ đồ 3
KFβ = 1,12
* KFα – hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi
răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn, tra bảng 6.14, với cấp chính
xác 9, v < 5 (m/s)
KFα = 1,4
* KFv – hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn
khớp khi tính về uốn:
Sinh viên: Dương Thế Quang - Cơ điện tử 2 – K49
15
υ F .b w .d w1
a
w
KFv = 1+ 2.T '.K .K
Với υ F = δF. go. v.
u
1
Fβ
Fα
t1
Trong đó:
- v = 3 m/s
- go – hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch các
bước răng 1 và 2
Tra bảng 6.16, với m < 3,35, cấp chính xác 9 go
= 73
- δF – hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp
Tra bảng 6.15, δH = 0,006
σF1 =
118
5,1 = 6,32
6,32.38,7.35,4
2.11500.1,4.1,12 =
υ = 0,006.73.3.
KHv = 1+
1,24
KH = 1,12. 1,4. 1,24 = 1,944
2T1 '.K F .Yε .Yβ .YF1
b w .d w1 .m
=
2.16474.2,192.0,62.0,893.4,08
37,7.35,4.2
=
58,678 (MPa)
Y
σF2 = σF1. F2 = 58,678.
Y
F1
3,90
4,08
= 56,089 (MPa)
+ Tính chính xác [σF1], [σF2]
[σF] = σ°Flim.YR.YS.KxF.KFC.KFL/SF
* Chọn YR = 1,05
* YS = 1,08 – 0,0695ln(m) = 1,08 – 0,0695ln(2) = 1,0318
* KxF = 1 ứng với da < 400mm
[σF1] = 262,29. 1,05. 1,0318. 1 = 284,162 (MPa)
[σF2] = 246,89. 1,05. 1,0318. 1 = 267,487 (Mpa)
Dễ dàng thấy [σF1] > σF1 và [σF2] > σF2 Thỏa mãn điều kiện
uốn
8.Kiểm nghiệm răng về quá tải
+ Hệ số quá tải Kqt = Tmax/T = 1,5
+ σHmax = [σH]. K = 344,8. 1,5 = 448,347 < [σH]max = 1260
+ σF1max = σF1. Kqt = 58,678. 1,6 = 90,68 < [σF1]max = 464
σF2max = σF2. Kqt = 56,089. 1,6 = 89,74 < [σF2]max = 360
Thỏa mãn điều kiện về quá tải
qt
Các thông số và kích thước bộ truyền
Sinh viên: Dương Thế Quang - Cơ điện tử 2 – K49
16
Khoảng cách trục
Module pháp
Chiều rộng vành răng
Tỉ số truyền
Góc nghiêng của răng
Số răng
Dịch chỉnh
aw1 = 190 mm
m = 3 mm
bw1 = 40 mm
u1 =3,95
β = 34,81°
z1 = 21
x1 = 0
x2
z2 = 83
=0
Đường kính chia:
mz
3.21
mz
3.83
d1 = cos 1 = 0,821 = 76,73 mm
d2 = cos 2 = 0,821 = 303,2 mm
Đường kính lăn:
dw1 = 2aw(ut1+1) = 2.118(5,11+1) = 1441,96 mm
dw2 = dw1ut1 = 1441,96. 5,11 = 7368,41 mm
Đường kính đỉnh răng
da1 = d1 + 2m = 76,73+ 2.3= 82,73mm
da2 = d2 + 2m = 303,2+ 2.3= 309,2 mm
Đường kính đáy răng
df1 = d1 – 2,5m = 76,73 – 2,5.3 = 69,23mm
df2 = d2 – 2,5m = 303,2 - 2,5.3 = 295,7 mm
Cấp chậm :
P2 = 4,61 (kw)
n
480
1
n2 = u 3,95 121 (vg/ph)
1
P
4,61
6
6
2
T2 = 9,55.10 . n 9,55.10 . 121 363847,1 (N.mm)
2
u
13,15
h
u2 = u 3,95 3,35
1
thời gian phục vụ :20000 (h)
số ca làm việc : 2 ca
Sinh viên: Dương Thế Quang - Cơ điện tử 2 – K49
17
đặc tính làm việc : va đập nhẹ
II. Cấp chậm :(bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng)
* Chọn vật liệu:
Theo bảng 6.1 chọn:
Bánh nhỏ: thép 45 thường hoá đạt độ rắn HB 192…240, có σb1 = 750MPa
σch1 = 450Mpa chọn HB=225
Bánh lớn: thép 45 thường hoá đạt độ rắn HB 170…217, có σb2 = 600 MPa
σch2
= 340Mpa chọn HB=210
Xác định ứng suất cho phép :
Theo bảng 6.2 [TL1] đối với thép 45 tôi cải thiện :
giới hạn mỏi tiếp xúc :
H0 lim 2.HB 70
hệ số an toàn tiếp xúc :
SH = 1,1
giới hạn bền uốn :
F0 lim 1,8( HB )
hệ số an toàn uốn :
SF = 1,75
H0 lim1 2.225 70 520 MPa
0
F lim1 1,8.250 405MPa
H0 lim 2 2.210 70 490MPa
0
F lim 2 1,8.210 378MPa
Theo CT6.5 [TL1] :
Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc :
N H 0 30.HB 2,4
N H 01 30.2252,4 1,33.107
Sinh viên: Dương Thế Quang - Cơ điện tử 2 – K49
18
N H 02 30.2102,4 1,12.107
Theo CT6.7 [TL1] :
Số chu kì thay đổi ứng suất tương đương :
3
N HE
T
60.c. ( i ) .ni .ti
Tmax
N HE 2 60.c.
T
t
n1
. ti .( i )3 . i
u1
Tmax ti
120,9
.20000.(13.0,5 0,83.0,5) 2, 76.107
3,35
N HE 2 N H 02
K HL 2 1
Suy ra N HE1 N H 01 do đó K HL1 1
60.1.
theo CT6.1a [TL1] :
K HL
SH
1
[ H ]1 =520.
472( MPa)
1,1
1
[ H ]2 =490.
445( MPa)
1,1
0
[ H ]= Hlim
.
Với cấp chậm sử dụng bánh răng thẳng :
[ H ]=[ H ]2 445( MPa)
Theo CT6.8 [TL1] :
Số thay đổi chu kì ứng suất tương đương :
N FE 60.c. (
N FE 2 60.1.
Ti 6
) .ni .Ti
Tmax
120,9
.20000.(16.0,5 0,86.0,5) 2,31.107
3,35
N FE2 N FO 4.106
do đó : KFL2 = 1
tương tự : KFL1 = 1
Theo CT6.2a [TL1] với bộ truyền quay 1 chiều KFC = 1,ta được :
[ F ]=
F0 lim .K FC .K FL
SF
Sinh viên: Dương Thế Quang - Cơ điện tử 2 – K49
19
[ F ]1
405.1.1
231, 4( MPa)
1, 75
[ F ]2
378.1.1
216( MPa)
1, 75
Ứng suất quá tải cho phép :
Theo CT6.13 và CT6.14 [TL1] :
[ H ]max 2,8. ch 2 2,8.340 952( MPa)
[ F1 ]max 0,8. ch1 0,8.450 360( MPa)
[ F2 ]max 0,8. ch 2 0,8.340 272( MPa)
1. Xác định sơ bộ khoảng cách trục :
Theo CT6.15a [TL1] :
aw2 K a .(u1 1) 3
T1.K H
[ H ]2 .u1. ba
theo bảng 6.6 [TL1] chọn : ba 0,5 (vị trí bánh răng đối xứng đối với
các ổ trong hộp giảm tốc)
theo bảng 6.5 [TL1] với răng thẳng chọn : Ka =49,5
theo CT6.16 [TL1] : bd 0,5. ba .(u1 1) 0,5.0, 5.(3, 35 1) 1, 2
do đó theo bảng 6.7 [TL1] dùng nội suy ta tính được:
K H 1, 04
(sơ đồ 3)
K F 1, 06
363847,1.1, 04
aw2 49,5.(3,35 1) 3
226,3 (mm)
445.3,35.0,5
Lấy aw2 = 240 (mm)
2. Xác định các thông số ăn khớp :
Theo CT6.17 [TL1] :
m (0, 01 0, 02).aw2 (0, 01 0, 02).230 2, 3 4, 6 (mm)
Theo bảng 6.8 [TL1] chọn môđun pháp : m = 2,5 (mm)
Theo CT6.31 [TL1] :
Số răng bánh nhỏ :
z1
2.aw2
2.230
42,3
m.(u2 1) 2,5.(3,35 1)
lấy z1 = 42
Sinh viên: Dương Thế Quang - Cơ điện tử 2 – K49
20
- Xem thêm -
.DOC 
61 
13 
107 
