Tài liệu đồ án môn học thiết kế máy thiết kế hệ thống dẫn động băng tải

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ---o0o--- ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI SINH VIÊN: MSSV: LỚP: GV HƯỚNG DẪN: Hồ Chí Minh, 27 tháng 11 năm 2016 Đồ án thiết kế máy GVHD: ------------------------------------------------------------------------------------------------TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ Học kỳ I năm học 2016 – 2017 Sinh viên thực hiện: MSSV: Người hướng dẫn: Ký tên: Ngày hoàn thành: 27/11/2016 Ngày bảo vệ: ĐỀ TÀI Đề số 20: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Phương án số: 27 ------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH: dankythuat.vn Lớp: Đồ án thiết kế máy GVHD: ------------------------------------------------------------------------------------------------Hệ thống dẫn động băng tải bao gồm: 1: Động cơ điện 3 pha không đồng bộ; 2: Khớp nối đàn hồi; 3: Hộp giảm tốc bánh răng trục vít; 4: Bộ truyền xích ống con lăn; 5: Băng tải. (Quay một chiều, tải va đạp nhẹ, 1 ca làm việc 8 giờ). Số liệu thiết kế: - Lực vòng trên băng tải F (N): 13000 Vận tốc băng tải v (m/s): 0.32 Đường tính tang dẫn, D(mm): 350 Thời gian phục vụ L (năm): 4 Số ngày làm/năm Kng (ngày): 230 Số ca làm việc trong ngày (ca): 2 t1 (giây): 23 t2 (giây): 36 T1: T T2: 0,7T ------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH: dankythuat.vn Lớp: Đồ án thiết kế máy GVHD: ------------------------------------------------------------------------------------------------LỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học Thiết kế máy là một đồ án chuyên ngành chính của sinh viên ngành cơ khí. Việc tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí là nội dung không thể thiếu trong chương trình tào đạo kĩ sư cơ khí nhằm cung cấp các kiến thức quan trọng cho sinh viên về kết cấu máy. Nội dung đồ án bao gồm những vẫn đề cơ bản trong thiết kế máy và hệ thống dẫn động, tính toán thiết kế chi tiết máy theo các chi tiêu chủ yếu và khả năng làm việc, thiết kế kết cấu chi tiết máy, vỏ hộp, chọn cấp chính xác, lắp ghép, dung sai và phương pháp trình bày bản vẽ. Thuật ngữ và kí hiệu dùng trong đồ án dựa theo tiêu chuẩn Việt Nam, phù hợp với thuật ngữ và kí hiệu quốc tế. Quá trình tính toán và thiết kế tham khảo các giáo trình như Chi tiết máy, Tính toán hệ thống dẫn động cơ khí, Dung sai và lắp ghép,…qua đó từng bước giúp sinh viên làm quen với công việc thiết kế phục vụ nghề nghiệp của mình khi ra trường. Xin được chân thành cảm ơn ……… đã hướng dẫn tận tình và dành nhiều sự đóng ghóp để em có thể hoàn thành đồ án này. Tuy vậy, trong quá trình thực hiện cũng không thể tránh khỏi sai sót, do đó em mong được sự góp ý thêm từ phía các giảng viên để có thể rút ra được những kinh nghiệm, phục vụ cho công việc thiết kế sau này. Sinh viên thực hiện ------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH:dankythuat.vn 4 Lớp: Đồ án thiết kế máy GVHD: ------------------------------------------------------------------------------------------------MỤC LỤC Trang Lời nói đầu 4 Mục lục 5 Phần 1: Tính toán chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền 6 1.1. Chọn động cơ 1.2. Phân phối tỉ số truyền 1.3. Lập bảng đặc tính Phần 2: Thiết kế bộ truyền ngoài: Xích ống con lăn 2.1. Thông số kĩ thuật 2.2. Thiết kế bộ truyền Phần 3: Thiết kế bộ truyền trong hộp giảm tốc 3.1. Thiêt kế bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 3.2. Thiết kế bộ truyền trục vít – bánh vít Phần 4: Thiết kế trục và then 4.1. Chọn vật liệu 4.2. Xác định lực lên trục 4.3. Tính thiết kế trục, chọn then và kiểm nghiệm then Phần 5: Chọn ổ lăn và nối trục 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. Chọn ổ lăn cho trục I Chọn ổ lăn cho trục II Chọn ổ lăn cho trục III Chọn khớp nối trục Phần 6: Chọn thân máy, bu-lông và các chi tiết phụ khác 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. Kết cấu vỏ hộp giảm tốc Kết cấu các chi tiết máy Tính toán các chi tiết khác Bôi trơn và điều chỉnh ăn khớp 6 7 9 10 10 10 14 14 23 30 30 30 31 47 47 49 53 56 58 58 60 63 70 Phần 7: Chọn dung sai lắp ghép 72 Tài liệu tham khảo 74 PHẦN 1 - TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1. CHỌN ĐỘNG CƠ.  Chọn hiệu suất của hệ thống.  Hiệu suất truyền động. ------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH:dankythuat.vn 5 Lớp: Đồ án thiết kế máy GVHD: ------------------------------------------------------------------------------------------------ηη kn ηbr η tv η x η ol 4 * Trong đó: η kn = 1 : Hiệu suất khớp nối trục đàn hồi. ηbr = 0,97: Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ được che kín ηtv = 0,8 : Hiệu suất bộ truyền trục vít η x = 0,9 : Hiệu suất bộ truyền xích để hở ηol = 0,9 : Hiệu suất của một cặp ổ lăn được che kín η = 1.0,97.0,8.0,9.0,994 = 0,671  Tính công suất đẳng trị ( Công suất tính toán).  Công suất tính toán √  2 Fv P t  P tđ  1000 =  T1 T 4,16 2 t 1  T2 T t2 t 1 t 2 √ 13000.0,32  1000 √  T T 2  0,7T T 23  36 .23   2 .36 2 23  0,7 .36 23 36  3,45 kW   Công suất cần thiết trên trục động cơ. P ct  P t 3,45  5,14 kW η 0,671  Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ.  Số vòng quay của n ct  60000. v 60000.0,32  17,47 π.D 3,14.350 trục công tác. (vòng/phút)  Tỉ số truyền sơ bộ: Chọn sơ bộ tỉ số truyền chung là u = 136  Số vòng quay sơ bộ của động cơ.  n sb nct . u sb 17,47.136 2375,92  vòng/phút) ------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH:dankythuat.vn 6 Lớp: Đồ án thiết kế máy GVHD: ------------------------------------------------------------------------------------------------ Chọn động cơ điện, bảng thông số động cơ điện. Kiểu cơ 4A132S4Y 3 Công suất (kW) Vận tốc quay Cos φ (v/ph) η% 7,5 động 1455 87,5 0,86 T max T đm 2,2 TK T đm 2,0 1.2. PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN. - Tỉ số truyền của hệ thống: u ht  nđc 1455  83,3 nct 17,47 Do hệ thống có bộ truyền xích ngoài, chọn u x 1,5 => Tỉ số truyền của hộp giảm tốc là: uh u ht 83,3  55,53 u x 1,5 - Ta có: u h ubr . u tv + Chọn tỉ số truyền của bộ truyền trục vít là: u tv 20 55,53 + u br  20 2,78 1.3. LẬP BẢNG ĐẶC TÍNH.  Tính toán công suất trên các trục - Công suất trên trục công tác: P ct  - Công suất trên trục 3: P3 - P ct 4,16  4,67  kW  η ol . ηx 0,99.0,9 Công suất trên trục 2: P2 - F . v 13000.0,32  4,16 kW  1000 1000 P3 4,67  5,9 kW  ηtv . ηol 0,8.0,99 Công suất trên trục 1: P 1 P2 5,9  6,14 kW  η br . ηol 0,97.0,99 ------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH:dankythuat.vn 7 Lớp: Đồ án thiết kế máy GVHD: ------------------------------------------------------------------------------------------------- Công suất trên trục động cơ: P 6,14 P  1   6,2 dc ol .kn 0,99.1 (kW)  Tính toán số vòng quay các trục. - Vận tốc quay trên trục động cơ: n đc = 1455 (vòng/phút) - Vận tốc quay trên trục 1 n1  nđc 1455 (vòng/phút) - Vận tốc quay trên trục 2: n2 - (vòng/phút) Vận tốc quay trên trục 3: n 3 - n1 1455  394 u br 3,7 n 2 393,2  27 u tv 15 (vòng/phút) Vận tốc quay trên trục công tác: n ct  n3 27  18 u x 1,5 (vòng/phút)  Tính Momen xoắn trên các trục. - Momen xoắn trên trục 1: T 1 9,55.10 - 6 Momen xoắn trên trục 2: 6 T 2 9,55. 10 - P3 1715326,9  Nmm n3 Momen xoắn trên trục động cơ: 6 T đc 9,55.10 - P2 107734,2 Nmm n2 Momen xoắn trên trục 3: T 3 9,55.10 6 - P1 40300,3  Nmm n1 P đc 49226,8  Nmm nđc Momen xoắn trên trục công tác: ------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH:dankythuat.vn 8 Lớp: Đồ án thiết kế máy GVHD: ------------------------------------------------------------------------------------------------T ct 9,55.10 6 P ct 2336941,2  Nmm nct  Bảng đặc tính. Trục Thông số Công Suất (kW) Tỉ số truyền u Số vòng quay n (vòng/phút) Momen xoắn T Động cơ Trục 1 Trục 2 Trục 3 Công tác 7,5 6,14 5,9 4,67 4,16 1 2,78 20 1,5 1455 1455 523 26 49226,8 40300,3 107734,2 1715326,9 (Nmm) 17 2336941,2 PHẦN 2 - THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI: XÍCH ỐNG CON LĂN 2.1. THÔNG SỐ KĨ THUẬT. - Công suất bộ truyền: P = 4,67 (kW) - Tỉ số truyền: u x = 1,5 - Số vòng quay bánh dẫn: n1  26 v  ph - Momen xoắn: T = 1715326,9 (Nmm) - Quay 1 chiều, tải va đạp nhẹ, làm 2 ca, 1 ca làm việc 8h 2.2. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN. 2.2.1. Chọn loại xích: Chọn xích ống con lăn 1 dãy. 2.2.2. Chọn số răng của đĩa xích dẫn: - z1 = 29 – 2ux = 29 – 2.1,5 = 26 Chọn z1 = 27 (răng) 2.2.3. Chọn số răng của đĩa bị dẫn: - z2 = uxz1= 1,5.27 = 40,5 Chọn z2 = 41 (răng) ------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH:dankythuat.vn 9 Lớp: Đồ án thiết kế máy GVHD: ------------------------------------------------------------------------------------------------z u x  2  1,58 z1 - Tính lại tỉ số truyền : 2.2.4. Hệ số điều kiện sử dụng xích K K  K d K a Ko K dc K bt K c       Kd = 1,2: Hệ số tải trọng động (Tải trọng va đạp nhẹ) Ka Ko = 1: Hệ số xét đến ảnh hưởng khoảng cách trục (Chọn a=40p) = 1: Hệ số xét đến ảnh hưởng của cách bố trí bộ truyền (Bố trí nằm ngang) K dc Kbt Kc = 1: Hệ số xét đến ảnh hưởng của khả năng điều chỉnh lực căng xích = 1: Hệ số xét đến điều kiện bôi trơn = 1,25: Hệ số xét đến chế độ làm việc (Làm việc 2 ca)  K  1, 2.1.1.1.1.1,25  1,5 2.2.5. Công suất tính toán: Pt  K .K z .K n .P1 Kx Chọn n01 = 50 (vòng/phút) Kn  n01 50   1, 92 n1 26 Kz  25  0,96 z1    Kx = 1 (xích 1 dãy) Pt   1,5.0,96.1,92.4,67  12,9 1 (kW) Tra bảng, với n01 = 50 (vòng/phút), chọn [P] = 14,7, từ đó bước xích Pc = 44,45 (mm) 2.2.6. Kiểm tra số vòng quay tới hạn. Tương ứng với bước xích pc = 44,45 (mm), số vòng quay tới hạn nth = 400 (vòng/phút) thỏa mãn n1 = 26 < nth. 2.2.7. Tính toán các thông số.  Vận tốc trung bình: ------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH:dankythuat.vn 10 Lớp: Đồ án thiết kế máy GVHD: ------------------------------------------------------------------------------------------------v  n1 z1 pc 26.27.44, 45   0,52( m / s) 60000 60000 Lực vòng có ích: Ft   1000 P1 1000.4,67   8980,8( N ) v 0,52 Chọn khoảng cách trục sơ bộ: a = (30..50)pc = 40.pc = 40.44,45 = 1778 (mm)  Số mắt xích: x  2a z1  z2 z z p   ( 2 1 )2. c pc 2 2 a 2.1778 27  41 41  27 2 44, 45  ( ).  114,1 44, 45 2 2 1778 Chọn x = 116 (mắt xích)  Chiều dài xích: L  pc . x  44, 45.116  5156, 2( mm)  Tính chính xác khoảng cách trục:   a  0,25. pc .  x  0,5. z  z   x  0,5. z  z  1 2 1 2       2 z  z     2.  2 1  .        2  2 116  0,5.  27  41  116  0,5.  27  41 2  2.  41  27  .  0,25.44,45.              = 1819,8 (mm)  Để xích không chịu căng quá lớn, khoảng cách trục a cần giảm bớt một a  (0,002  0,004) a lượng = 3,6 – 7,3 (mm) ------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH:dankythuat.vn 11 Lớp: Đồ án thiết kế máy GVHD: ------------------------------------------------------------------------------------------------Chọn a = 1814 (mm)  Số lần va đạp xích trong một giây z .n 27.26 i 1 1  0, 4   i   15 15. x 15.116  Xác định xích theo hệ số an toàn S Q k .Ft  F  F 0 V d  Tải trọng phá hủy Q tra theo bảng, với xích con lăn 1 dãy Pc = 31,75 => Q= 172,4 (kN) , q= 7,5 (kg)   Lực trên nhánh căng F1 Ft = 8980,8 (N)  Kd = 1,2: Hệ số tải trọng động  Lực căng do lực tâm gây nên: F  q.v2  7,5.0,522  2( N ) V   Lực căng ban đầu của xích: F  9,81.K .q.a 0 f K (N) Trong đó: K f là hệ số phụ thuộc độ võng của xích, chọn - a = 1,814 (m): Khoảng cách trục - q = 7,5 (kg) là khối lượng 1 mét xích Vậy f = 6 do xích nằm ngang. F  9,81.K .q.a  9,81.6.7,5.1,814  800,8( N ) 0 f 172,4.103 S  14,9  [S ]  7. 8980,8  800,8  2  Lực tác dụng lên trục: Fr  k x .Ft  1,15.8980,8  10327,92( N ) Km Trong đó = 1,15: Hệ số trọng lượng xích (Bộ xích đặt nằm ngang)  Đường kính đĩa xích - Bánh dẫn: p .z d  c 1 1  44,45.27  382( mm).  d a1  d1  0,7 pc  382  0,7.44, 45  413,1 (mm) - Bánh bị dẫn: ------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH:dankythuat.vn 12 Lớp: Đồ án thiết kế máy GVHD: ------------------------------------------------------------------------------------------------p .z d  c 2 2  44, 45.41  580,1(mm)  d a 2  d 2  0,7 pc  580,1  0,7.44, 45  611, 2 (mm) 2.2.8. Bảng thông số bộ truyền xích. Thông số Bước xích Số mắt xích Số răng đĩa xích Khoảng cách trục Đường kính vòng chia Đường kính vòng đỉnh Lực trên nhánh căng Lực căng ban đầu của xích Lực tác dụng lên trục Kí hiệu Pc x z a d da Ft F0 Fr Bánh dẫn 44,45 (mm) 116 (mắt) Z1 = 27 (răng) 1814 (mm) d1 = 382 (mm) da1 = 413,1 (mm) 8980,8 (N) 800,8 (N) 10327,92 (N) Bánh bị dẫn Z2 = 41 (răng) d2 = 580,1 (mm) da2 = 611,2 (mm) PHẦN 3 - THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC 3.1. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG 3.1.1. Số liệu thiết kế. - Công suất bộ truyền: P1 = 6,14 (kW) - Tỉ số truyền: ubr = 2,78 - Số vòng quay bánh dẫn: n1 = 1455 (vòng/phút) - Số vòng quay bánh bị dẫn: n2 = 523 (vòng/phút) - Momen xoắn: T1 = 40300,3 (Nmm) 3.1.2. Vật liệu và nhiệt luyện bánh răng. - Chọn vật liệu làm bánh răng nhỏ là thép 45 tôi cải thiện, với độ rắn HB = - 250. Chọn vật liệu làm bánh răng lớn là thép 50 thường hóa, với độ rắn HB = 235. 3.1.3. Xác định sơ bộ ứng suất tiếp xúc cho phép [σ H] và ứng suất uốn cho phép [σF]. 3.1.4.  0 H lim1  2 H1  70  570( MPa )  0 H lim 2  2 H 2  70  540( MPa )  0 F lim1  1,8H 1  450( MPa )  0 F lim 2  1,8H 2  423( MPa ) Số chu kỳ làm việc cơ sở. N HO1  30. HB 2,4  30.2502,4  1,71.107 (chu kỳ) ------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH:dankythuat.vn 13 Lớp: Đồ án thiết kế máy GVHD: ------------------------------------------------------------------------------------------------N HO 2  30. HB 2,4  30.2352,4  1, 47.107 (chu kỳ) N FO1  N F 02  5.10 6 (chu kỳ) 3.1.5. Số chu kỳ làm việc tương đương. - Số lần ăn khớp bánh răng trong 1 vòng quay c=1 - Tuổi thọ: Lh = 8.2.230.4 = 14720 (giờ) 3 3 n   Ti   Ti  ti  N HE1  60c.    ni ti  60cLh n    i 1  Tmax  i 1  Tmax   ti    n 3  T 3 23 36   0,7T   60.1.14720.1455.   .    .  T  23  36  T  23  36   0,77  109 N HE2 (chu kỳ) N HE1 0,77  109    27,7  107 u 2,78 (chu kỳ) 6 n   Ti   Ti  ti  N FE1  60c.    ni ti  60cLh n    Tmax  Tmax   ti  i 1  i 1    n 6 6  T 6 23 36   0,7T   60.1.14720.1455.   .  .    T  23  36  T  23  36  = 0,59.109 (chu kỳ) N FE2  N FE1 0,59  109   0,21  109 u 2,78 (chu kì) 3.1.6. Hệ số tuổi thọ. Do NHE1> NHO1 ,NHE2> NHO2 ,NFE1> NFO1 ,NFE2> NFO2 nên chọn KHL1 = KHL2 = KFL1 = KFL2 =1 3.1.7. Ứng suất tiếp xúc và Ứng suất uốn cho phép. ------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH:dankythuat.vn 14 Lớp: Đồ án thiết kế máy GVHD: ------------------------------------------------------------------------------------------------0,9 K HL 0,9.1  570.  466,36 MPa   H 1    0 H lim1 sH 1 1,1   H 2    0 H lim2 0,9 K HL 0,9.1  540.  441,82 MPa sH 2 1,1   F 1    0 F lim1 K FL 1  450.  257,14 MPa sF 1 1,75   F 2    0 F lim2 0,9 K FL 1  423.  241,71MPa sF 2 1,75  Do bộ truyền bôi trơn tốt (bộ truyền kín ) nên ta tính toán theo độ bền mỏi tiếp xúc để tránh hiện tượng tróc rỗ bề mặt và kiểm nghiệm lại điều kiện bền uốn.  Đây là bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng nên ta có: H   0,5(  H 1     H 2  )  0,5(466,362  441,822 )  454,26( MPa ) 2 2 So sánh với điều kiện:   H  min  441,82    H   454, 26  1, 25   H  min  552, 28 MPa   H   452,26( MPa ) Điều kiện trên thỏa nên ta chọn: . 3.1.8. Hệ số chiều rộng vành răng và hệ số tập trung tải trọng. - Chiều rộng vành răng được xác định theo tiêu chuẩn dựa và bảng 6.6. (trang 97, Sách tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, Trịnh Chất-Lê Văn Uyển) -  ba  0,315 - Từ đó ta tính được - Dựa vào  bd  bd  0,53 ba (u  1)  0,53.0,315.(2,78  1)  0,63 tra bảng 6.7 ta xác định được hệ số tập trung tải trọng: K H   1,02; K F   1,05 3.1.9. Khoảng cách trục - Tính toán cho bánh răng trụ răng nghiêng ta dùng công thức: aw  43(u  1) 3 T1 K H   ba   H  u 2  43.(2,78  1) 3 aw  100 40300,3.1,02  99,5 0,315.452, 262.2,78 (mm) - Theo tiêu chuẩn ta chọn (mm) 3.1.10. Chọn modul răng m= (0.01÷0.02) aw = (0.01÷0.02) *100 = 1 ÷ 2 (mm) Theo tiêu chuẩn ta chọn m=1,5 (mm) 3.1.11. Xác định số răng và góc nghiêng răng. ------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH:dankythuat.vn 15 Lớp: Đồ án thiết kế máy GVHD: ------------------------------------------------------------------------------------------------8o    20o - Từ điều kiện góc nghiêng răng: 2aw cos 20o 2aw cos8o  z1  m(u  1) m(u  1) 2.100.cos 20o  z1 1,5(2,78  1)  33,1 z1 34,9 Chọn z1= 34 răng. - Số răng bánh bị dẫn Ta chọn z2=95 răng z2  z1 .u  34.2,78  94,52 um  - Ta tính lại tỉ số truyền thực:  - 2.100.cos8o 1,5(2,78  1) Sai số tương đối tỉ số truyền:   arccos z2 95   2,79 z1 34 um  u 2,79  2,78   0,36%  2% u 2,78 m( z1  z2 ) 1,5.(34  95)  arccos  14,65o 2a w 2.100 - Góc nghiêng răng: 3.1.12. Xác định kích thước bộ truyền. - Đường kính vòng chia d1  d2  - mz1 1,5.34   52,7mm cos  cos(14,65o ) mn z2 1,5.95   147,3mm cos  cos(14,65o ) Đường kính vòng lăn d w1  d1  52,7(mm ) d w 2  d 2  147,3(mm ) - Đường kính vòng đỉnh d a1  d1  2m  52,7  2.1,5  55,7( mm) d a 2  d 2  2m  147,3  2.1,5  150,3( mm) - Đường kính vòng đáy d f 1  d1  2m  52,7  2.1,5  49,7( mm) d f 2  d 2  2m  147,7  2.1,5  144,3( mm) - Bề rộng răng: ------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH:dankythuat.vn 16 Lớp: Đồ án thiết kế máy GVHD: ------------------------------------------------------------------------------------------------b  aw ba  100.0,315  31,5mm 3.1.13. Chọn cấp chính xác cho bộ truyền. - Vận tốc vòng bánh răng: v -  d1n1 3,14.52,7.1455   4( m / s) 60000 60000 Dưa vào bảng 6.13 (trang 106,Sách tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, Trịnh Chất-Lê Văn Uyển) , ta chọn cấp chính xác bộ truyền là 9 3.1.14. Xác định lực tác dụng lên bộ truyền. - Lực vòng Ft1  - Lực hướng tâm Fr1  - Lực dọc trục 2T1 2.40300,3   1529, 4( N ) d w1 52,7 Ft1tg nw 1529, 4.tg (20)   575, 4( N ) cos  cos(14,65) Fa1  Ft1tg   1529, 4.tg (14,65)  399,8( N ) 3.1.15. Hệ số tải trọng động. Với vận tốc v  4(m / s ) K H   1,16, K F  1, 4 và cấp chính xác là 9 tra bảng 6.14 xác định được (trang 107, Sách tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, Trịnh Chất-Lê Văn Uyển), từ đó ta xác định được hệ số tải trọng động: K Hv  1  vH bw d w1 3,5.31,5.52, 7 1  1,06 2T1K H  K H  2.40300,3.1,02.1,16 K Fv  1  v F bw d w1 10, 49.31,5.52, 7  1  1,15 2T1K F  K F 2.40300,3.1, 05.1, 4 3.1.16. Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc  Ứng suất tiếp xúc được tính bởi công thức: H  - zM z H z d w1 2T1K H (u  1) bwu z M  274 MPa1/3 Bánh răng bằng thép . Hệ số xét đến hình dạng bề mặt tiếp xúc ------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH:dankythuat.vn 17 Lớp: Đồ án thiết kế máy GVHD: ------------------------------------------------------------------------------------------------2 cos  zH  s in2 tw  tg (20o )   tg nw  o  tw  arctg    arctg  cos(14,65o )   20,62  cos     2 cos(14,65)o  zH   1,71 sin(2.20,62) - z  Hệ số ảnh hưởng tổng chiều dài tiếp xúc 1  1  1    1 1    1,88  3,2    cos   1,88  3, 2    cos(14,65o )  1,7  34 95   34 95    1  z   0,77 1,7 - Hệ số tải trọng tĩnh: K H  K H  . K Hv . K H  1,02.1,06.1,16  1,25   H   z M z H z d w1 2T1 K H (u  1) bwu 274.1,71.0,77 2.40300,3.1,25.(2,79  1)  457,2( MPa ) 52,7 31,5.2,79  Tính lại ứng suất tiếp xúc cho phép:   H    0 H lim - K HL Z R ZV K l K xH sH Hệ số ảnh hưởng độ nhám bề mặt: ZR=0,95 ZV  0,85v 0,1  0,85.40,1  0,98 - Hệ số ảnh hưởng vận tốc vòng: - Hệ số ảnh hưởng của điều kiện bôi trơn : Kl  1 ------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH:dankythuat.vn 18 Lớp: Đồ án thiết kế máy GVHD: ------------------------------------------------------------------------------------------------- Hệ số ảnh hưởng kích thước răng K xH  1,05    H  '   0 H lim Suy ra: d 52,7  1,05  4  1,02 104 10 K HL Z R ZV K l K xH 1.0,95.0,98.1.1,02  441,82  466,2 MPa sH 0,9 [ H ]  452,26( MPa )    H  '  466, 2( MPa ) Đảm bảo điều kiện bền tiếp xúc. 3.1.17. Xác định số răng tương đương. z1 34   37,5 3 3 cos  cos 14,65 z2 95 zv 2    104,9 3 3 cos  cos 14,65 13,2 13,2 YF 1  3,47   3,47   3,82 z v1 37,5 zv1  YF 2  3, 47  13,2 13,2  3,47   3,6 zv 2 104,9 Đặc tính so sánh độ bền các bánh răng.   F 1   257,14  67,31 YF 1 3,82 YF 2 3,6   F 2   241,71  67,14 3.1.18. Tính toán giá trị ứng suất uốn tại chân răng. - YF1 = 3,82 - YF2 = 3,6 - T1 = 40300,3 N - KFβ = 1,05 - KFV = 1,14 - KF =KFV KFβ = 1,14.1,05=1,2 - b = 31,5 mm - mn = 1,5 - εα = 1,7 - Yε = 1/ εα = 1/1,7 = 0,6 ------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH:dankythuat.vn 19 Lớp: Đồ án thiết kế máy GVHD: ------------------------------------------------------------------------------------------------- εβ = bω sinβ π mn Y  1   F1  31,5.sin 14,65 π .1,5 =   1,69.14,65 1  0,8 120 120 2T1K FY Y YF 1 - = 1,69 bw d w1m  2.40300,3.1, 2.0,6.0,8.3,82  71, 22 31,5.52,7.1,5 (MPa)  Y 71, 22.3,6  F 2  F1 F 2   66,94 - YF 1 3,83 < Đảm bảo điều kiện về độ bền uốn [ F 2 ] < [ F 1 ] =257,15 =241,71 (MPa) 3.1.19. Các thông số và kích thước bộ truyền. Thông số Mô đun Khoảng cách trục Kích thước m=1,5 (mm) aw = 100 (mm) ------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH:dankythuat.vn 20 Lớp: