Tài liệu đồ án thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn

Đồ án Chi Tiết Máy Đề số 4 – Phương án 1 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CHI TIẾT MÁY Sinh viên thực hiện:THÂN TRỌNG KHÁNH ĐẠT . MSSV:20800418 Ngành đào tạo: Chế tạo máy Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc. Ngày hoàn thành: Ngày bảo vệ: ĐỀ TÀI Đề số 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN Phương án số:01 SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 1 Đồ án Chi Tiết Máy Đề số 4 – Phương án 1 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc Hệ thống dẫn động thùng trộn gồm: 1- Động cơ điện 3 pha không đồng bộ; 2- Nối trục đàn hồi; 3- Hộp giảm bánh răng trụ 2 cấp đồng trục; 4- Bộ truyền xích ống con lăn; 5- thùng trộn. Số liệu thiết kế: Công suất trên trục thùng trộn, P(KW)=3kw : Số vòng quay trên trục thùng trộn, n(v/p) =42: Thời gian phục vụ, L(năm)=5 : Quay một chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ. (1 năm làm việc 250 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ). Chế độ tải: T1 = T ; t1=60 giây; T2 =0.82T ; t2=12 giây YÊU CẦU 01 thuyết minh, 01 bản vẽ lắp A0; 01 bản vẽ chi tiết. NỘI DUNG THUYẾT MINH 1. Xác định công suất động cơ và phân bố tỉ số truyền cho hệ thống truyền động. 2. Tính toán thiết kế các chi tiết máy: a. Tính toán các bộ truyền hở (đai hoặc xích). b. Tính các bộ truyền trong hộp giảm tốc (bánh răng, trục vít). c. Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên các bộ truyền và tính giá trị các lực d. Tính toán thiết kế trục và then. e. Chọn ổ lăn và nối trục. f. Chọn thân máy, bu lông và các chi tiết phụ khác. 3. Chọn dung sai lắp ghép. 4. Tài liệu tham khảo. SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 2 Đồ án Chi Tiết Máy Đề số 4 – Phương án 1 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc MỤC LỤC Trang MỤC LỤC....................................................................................................................................3 LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................................5 PHẦN 1: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN...........6 1.1. Chọn động cơ.....................................................................................................................6 1.2. Phân bố tỷ số truyền...........................................................................................................7 1.3. Bảng đặc tính......................................................................................................................8 PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY.......................................................9 2.1. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH ỐNG CON LĂN..........................................................9 2.1.1. Xác định thông số xích và bộ truyền..........................................................................10 2.1.2. Tính kiểm nghiệm xích về độ bền...............................................................................11 2.1.3. Đường kính đĩa xích....................................................................................................11 2.1.4. Xác định lực tác dụng lên trục....................................................................................12 2.2. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG.........................................................................12 2.2.1. Cấp chậm:bánh răng trụ răng nghiêng........................................................................12 2.2.1.1. Chọn vật liệu........................................................................................................12 2.2.1.2. Xác định hệ số tuổi thọ .......................................................................................13 2.2.1.3. Giới hạn mỏi tiếp xúc và giới hạn mỏi uốn.........................................................14 2.2.1.4. Ứng suất cho phép...............................................................................................14 2.2.1.5. Chọn hệ số............................................................................................................15 2.2.1.6. Xác định sơ bộ khoảng cách trục........................................................................15 2.2.1.7. Modun răng, góc nghiêng răng, tỉ số truyền.......................................................15 2.2.1.8. Các thông số hình học chủ yếu bộ truyền bánh răng..........................................16 2.2.1.9. Giá trị các lực tác dụng lên bộ truyền.................................................................16 2.2.1.10. Chọn cấp chính xác theo vận tốc vòng bánh răng............................................17 2.2.1.11. Chọn hệ số tải trọng động..................................................................................17 2.2.1.12. Kiểm nghiệm độ bền..........................................................................................18 2.2.1.13. Các thông số và kích thước bộ truyền bánh răng nghiêng................................19 SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 3 Đồ án Chi Tiết Máy Đề số 4 – Phương án 1 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc 2.2.2. Cấp nhanh: bánh răng trụ răng nghiêng......................................................................20 2.2.2.1. Chọn vật liệu........................................................................................................21 2.2.2.2. Xác định hệ số tuổi thọ .......................................................................................21 2.2.2.3. Giới hạn mỏi tiếp xúc và giới hạn mỏi uốn.........................................................21 2.2.2.4. Ứng suất cho phép...............................................................................................22 2.2.2.5. Chọn hệ số............................................................................................................22 2.2.2.6. Xác định sơ bộ khoảng cách trục........................................................................23 2.2.2.7. Modun răng, góc nghiêng răng, tỉ số truyền.......................................................23 2.2.2.8. Các thông số hình học chủ yếu bộ truyền bánh răng..........................................24 2.2.2.9. Giá trị các lực tác dụng lên bộ truyền.................................................................34 2.2.2.10. Chọn cấp chính xác theo vận tốc vòng bánh răng............................................24 2.2.2.11. Chọn hệ số tải trọng động..................................................................................24 2.2.2.12. Kiểm nghiệm độ bền..........................................................................................25 2.2.2.13. Các thông số và kích thước bộ truyền bánh răng nghiêng................................26 2.3. THIẾT KẾ TRỤC – CHỌN THEN ...................................................................................26 2.3.1. Chọn vật liệu chế tạo các trục.....................................................................................26 2.3.2. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực.............................................27 2.3.3. Xác định lực tác dụng lên trục....................................................................................27 2.3.4. Chọn then bằng và kiểm nghiệm then........................................................................36 2.3.5. Kiểm nghiệm trục........................................................................................................37 2.4. TÍNH TOÁN Ổ LĂN – NỐI TRỤC ..................................................................................38 2.4.1. Tính chọn nối trục đàn hồi..........................................................................................38 2.4.2. Tính chọn ổ lăn............................................................................................................39 PHẦN 3: CHỌN THÂN MÁY, BULONG VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ......................................46 1. Xác định kích thước của vỏ hộp............................................................................................46 2. Các chi tiết phụ khác..............................................................................................................47 3. Chọn Bulong..........................................................................................................................50 4. Dung sai và lắp ghép..............................................................................................................54 TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................................55 SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 4 Đồ án Chi Tiết Máy Đề số 4 – Phương án 1 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong cơ khí. Mặt khác, một nền công nghiệp phát triển không thể thiếu một nền cơ khí hiện đại. Vì vậy, việc thiết kế và cải tiến những hệ thống truyền động là công việc rất quan trọng trong công cuộc hiện đại hoá đất nước. Hiểu biết, nắm vững và vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế các hệ thống truyền động là những yêu cầu rất cần thiết đối với sinh viên, kỹ sư cơ khí. Trong cuộc sống ta có thể bắt gặp hệ thống truyền động ở khắp nơi, có thể nói nó đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống cũng như sản xuất. Đối với các hệ thống truyền động thường gặp thì hộp giảm tốc là một bộ phận không thể thiếu. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí giúp ta tìm hiểu và thiết kế hộp giảm tốc, qua đó ta có thể củng cố lại các kiến thức đã học trong các môn học như Cơ kỹ thuật, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật...; và giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về việc thiết kế cơ khí.Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận điển hình mà công việc thiết kế giúp chúng ta làm quen với các chi tiết cơ bản như bánh răng, ổ lăn,…Thêm vào đó, trong quá trình thực hiện các sinh viên có thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ Cơ khí, đây là điều rất cần thiết với một sinh viên cơ khí. Em chân thành cảm ơn thầy PGS.TS NGUYỄN HỮU LỘC, các thầy cô và các bạn trong khoa cơ khí đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án. Với kiến thức còn hạn hẹp, vì vậy thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, em rất mong nhận được ý kiến từ thầy cô và các bạn. Sinh viên thực hiện Thân Trọng Khánh Đạt SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 5 Đồ án Chi Tiết Máy Đề số 4 – Phương án 1 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc Phần 1: XÁC ĐỊNH CÔNG SUÂT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1. CHỌN ĐỘNG CƠ: 1.1.1. Chọn hiêu suất của hệ thống:  Hiệu suất truyền động:   knbr1br 2 xol4  0,99.0,98.0,98.0,95.0,99 4  0,8677  Với: kn  0,99 : hiệu suất nối trục đàn hồi  br1  0,98  br 2  0,98  x  0,95 ol  0,99 1.1.2. : hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 1. : hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 2. : hiệu suất bộ truyền xích ống con lăn : hiệu suất ổ lăn. Tính công suất cần thiết:  Công suất tính toán: 2 Ptt  Ptd  Pmax 2 2 2  T1   T2  T   0,82T  .60     t1    t2    .12 T T T T        3    2,917  kW  (1.1) t1  t2 60  12 Pct   Công suất cần thiết: Ptt 2,917   3,362  kW   0,8677 SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 6 Đồ án Chi Tiết Máy 1.1.3. Đề số 4 – Phương án 1 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ:  Số vòng quay trên trục công tác: nlv=42 (vòng/phút)  Chọn sơ bộ tỷ số của hệ thống: uch  uh .ux  16.2  32 Với  uh  16   ux  2 : tæ soá truyeàn cuûa hoäp giaûm toác baùnh raêng truï hai caáp  8  40  : tæ soá truyeàn cuûa boä truyeàn xích  2  5  Số vòng quay sơ bộ của động cơ: nsb  nlv . uch  42 . 32  1344  voøng phuùt  1.1.4. Chọn động cơ điện:  Động cơ điện có thông số phải thỏa mãn:  Pñc  Pct  3,362  kW    nñc  nsb  1344  voøng phuùt   Tra bảng 235 tài liệu (*) ta chọn: Động cơ 4A100L4Y3  Pñc  4 , 0  kW    nñc  1420  voøng phuùt  1.2. PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN:  Tỷ số truyền chung của hệ dẫn động: uch  nñc 1420   33,809 nlv 42  Tra bảng 3.1 trang 43 Tài liệu (*) ta chọn tỷ số truyền hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục:  u  4 : tæ soá truyeàn cuûa caëp baùnh raêng caáp nhanh uh  16  u1  u2  uh  4 vôùi  1  u2  4 : tæ soá truyeàn cuûa caëp baùnh raêng caáp chaäm  Vậy tỷ số truyền của bộ truyền xích: SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 7 Đồ án Chi Tiết Máy ux  Đề số 4 – Phương án 1 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc uch 33,809   2,1126 u1 .u2 5,23.3,06 1.3. BẢNG ĐẶC TRỊ: 1.3.1. Phân phối công suất trên các trục: P3  Pmax 3   3.190  kW  ol . x 0,99.0,95 P2  P3 3,190   3,288  kW  olbr 2 0,99.0,98 P1  P2 3,288   3,389  kW  olbr1 0,99.0,98    Pñctt   P1 3,389   3,458  kW  olkn 0,99.0,99 1.3.2. Tính toán số vòng quay trên các trục:  n1  nñc  1420 (voøng / phuùt ) n2  n1 1420   355  voøng phuùt  u1 4 n3  n2 355   88,75  voøng phuùt  u2 4   1.3.3. Tính toán moomen xoắn trên các trục: Tñc  9,55.106  Pñctt 3,458  9,55.106   23256,27  Nmm  nñc 1420 SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 8 Đồ án Chi Tiết Máy Đề số 4 – Phương án 1 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc T1  9,55.106 P1 3,389  9,55.10 6   22 792,22  Nmm  n1 1420 T2  9,55.106 P2 3,288  9,55.106   88451,83  Nmm  n2 355 T3  9,55.106 P3 3,190  9,55.10 6   343261,97  Nmm  n3 88,75 T4  9,55.10 6 P 3  9,55.106   682 142,86  Nmm  n3 42     1.3.4. Bảng đặc tính: Trục Động cơ Thông số Công suất (kW) 3,458 Tỷ số truyền u Số vòng quay 1420 (vòng/phút) Momen xoắn 23 256,27 (Nmm) I II III IV 3,389 3,288 3,190 3 4 4 2,1126 1420 355 88,75 42 22 792,22 88 451,83 343 261,97 682 142,86 PHẦN 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY 2.1. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH: 2.1.1. Chọn loại xích:  Công suất trên đĩa xích nhỏ của bộ truyền xích chính là công suất trên trục 3: P3=3,190 (Kw), với số vòng quay đĩa xích nhỏ n3=88,75 (vòng/phút)  Vì số vòng quay thấp, tải trọng va đập nhẹ nên ta chọn loại xích ống con lăn 2.1.2. Thông số bộ truyền: SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 9 Đồ án Chi Tiết Máy Đề số 4 – Phương án 1 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc  Theo bảng 5.4 Tài liệu (*), với u=2,1126, chọn số răng đĩa xích nhỏ răng đĩa xích lớn z2  z1.u x  27.2,1126  57  zmax  120 z1  27 , do đó số .  Theo công thức (5.3) tài liệu (*), công suất tính toán: Pt  P3 .k .k z .kn  3,190.1,95.0,926.2, 254  12,98 kw Trong đó: với z1=27, kz=25/27=0,926; với n01= 200 (vg/ph), kn=n01/n3=200/88,75=2,254 Theo công thức (5.4) và bảng 5.6 Tài liệu (*): k  k0 .ka .kñc .kñ .kc .kbt  1.1.1.1,2.1,25.1,3  1,95 Với: k0=1: đường tâm của xích làm với phương nằm ngang 1 góc < 400 . ka=1: khoảng cách trục a=(3050)pc. kđc=1: điều chỉnh bằng 1 trong các đĩa xích. kđ=1,2: tải trọng động va đập nhẹ. kc=1,25: làm việc 2 ca 1 ngày. kbt=1,3: môi trường có bụi, chất lương bôi trơn II (đạt yêu cầu).  Theo bảng 5.5 Tài liệu (*) với n01=200 (vng/ph), chọn bộ truyền xích 1 dãy có bước xích pc=31,75mm thỏa mãn điều kiện bền mòn: Pt  [P]  19,3 (kw)  Đồng thời theo bảng (5.8), bước xích pc=31,75mm[s]: bộ truyền xích đảm bảo đủ bền. 2.1.4. Xác định thông số đĩa xích:  Đường kính đĩa xích: Theo công thức (5.17) tài liệu (*) và bảng 14.4b:  d1=p/sin(π/z1)=31,75/sin(π/27)=273,49mm ; d2=p/sin(π/z2)=31,75/sin(π/57)=576,35mm.(Đường kính vòng chia)  da1=p[0,5+cotg(π/Z1)]=287,51mm; da2=p[0,5+cotg(π/Z2)]=591,35mm (Đường kính vòng đỉnh răng).  df1=d1-2r=273,49-2.9,62=254,25mm và df2=d2-2r=576,35-2.19,05=538,25 (với bán kính đáy r=0,5025d1+0,05=0,5025.19,05+0,05=9,62mm và d1=19,05mm bảng 5.2 sách (*))  Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích theo công thức (5.18) tài liệu (*):  Đĩa xích 1:  H  0, 47. k r .(Ft .K ñ  Fvñ ).E / (A.k d ) 1  0,47. 0,41.(2515,8.1,2  3,69).2,1.105 / (262.1)  468,5MPa Với: Ft=2516,4N : lực vòng. kr=0,41: hệ số ảnh hưởng số răng xích (Với z1=27). Kđ=1,2: hệ số tải trọng động (Tải động, va đập nhẹ) Fvđ1=13.10-7n1.p3.m=13.10-7.88,75.31,753.1=3,69N: lực va đập trên m dãy xích. E=2E1E2/(E1+E2)= 2,1.105 Mpa A=262mm2: diện tích của bản lề (bảng 5.12 sách (*))   H  468,5  [ H ] 1 1 . Do đó ta dùng thép 435 tôi cải thiện HB170 có [ H ]=500MPa> H 1 sẽ đảm bảo độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1.  Đĩa xích 2: SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 12 Đồ án Chi Tiết Máy Đề số 4 – Phương án 1 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc  H  0,47. k r .(Ft .K ñ  Fvñ ).E / (A.k d ) 2  0, 47. 0,41.(2515,8.1,2  1, 75).2,1.105 / (262.1)  468,3MPa Với: Ft=2515,8N : lực vòng. kr=0,23: hệ số ảnh hưởng số răng xích (Với z2=57). Kđ=1,2: hệ số tải trọng động (Tải động, va đập nhẹ) Fvđ2=13.10-7n2.p3.m=13.10-7.42.31,753.1=1,75 N: lực va đập trên m dãy xích. E=2E1E2/(E1+E2)= 2,1.105 Mpa A=262mm2: diện tích của bản lề (bảng 5.12 sách (*))   H  468,3  [ H ] 2 2 . Do đó ta dùng thép 45 tôi cải thiện HB170 có [ H ]=500MPa> H 1 sẽ đảm bảo độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 2. 2.1.5. Xác định lực tác dụng lên trục:  Fr = kx.Ft = 1,15.2515,8=6.107.kx.P/Z.p.n =2893,2 (N) Với kx =1,15 hệ số kể đến trọng lượng xích, khi nghiêng 1 góc < 400 Ft=2515,8 N: Lực vòng.  Lực căng do lực li tâm: FV=q.v2=3,8.1,26772=6,107 N;  Lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra: F0=9,81.kf.q.a=9,81.4.3,8.1,257=187,43 N (Với kf=4 khi bộ truyền nằm ngang nghiêng 1 góc <400) . 2.2. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG:  Thông số kĩ thuật: - Thời gian phục vụ: L=5 năm. - Quay 1 chiều, tải va đập nhẹ, 250 ngày/ năm, 2 ca/ngày, 8 tiếng/ ca. - Cặp bánh răng cấp nhanh (bánh răng trụ răng nghiêng) :  Tỷ số truyền : ubr1=4  Số vòng quay trục dẫn: n1=1420 (vòng/phút) SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 13 Đồ án Chi Tiết Máy Đề số 4 – Phương án 1  Momen xoắn T trên trục dẫn: - GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc T1=22 792,22 Nmm Cặp bánh răng cấp chậm (bánh răng trụ răng nghiêng) :  Tỷ số truyền: ubr2=4  Số vòng quay trục dẫn: n2=355 (vòng/phút).  Momen xoắn T trên trục dẫn: T2=88 451,83 Nmm 2.2.1. Cặp bánh răng trụ răng nghiêng cấp chậm: 2.2.1.1. Chọn vật liệu: Do bộ truyền có tải trọng trung bình, không có yêu cầu gì đặc biệt. Theo bảng 6.1 tài liệu (*) ta chọn vật liệu cặp bánh răng như sau:  Bánh chủ động: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB241…285 có σb1=850Mpa, σch1=580Mpa, ta chọn độ rắn bánh nhỏ HB1=245HB.  Bánh bị động: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB192…240 có σb2=750Mpa, σch1=450Mpa, ta chọn độ rắn bánh nhỏ HB2=230HB. 2.2.1.2. Xác định ứng suất cho phép:  Số chu kì làm việc cơ sở: - N HO1  30 HB12,4  30.2602,4  1,87.10 7  chu kì  N HO 2  30 HB22,4  30.2302,4  1, 40.10 7  chu kì  N FO1  N FO 2  4.10 6  chu k�  Tuổi thọ: Lh  5.250.2.8  20000  giôø  Số chu kì làm việc tương đương, xác định theo sơ đồ tải trọng SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 14 Đồ án Chi Tiết Máy Đề số 4 – Phương án 1 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc m /2 -  T H N HE1  60c   i  ni ti T  max  3  T 3 60  0,82T  12   . 355 . 20000  60 .1.      T  60  12  T  60  12   39,41.10 7  chu kì  N HE 2  - N HE1 39, 41.10 7   9,85.10 7  chu kì  u 4 m -  Ti  H N FE1  60c    ni ti  Tmax  6  T 6 60  0,82T  12   .355.20000  60 .1 .      T  60  12  T  60  12   37,66.10 7  chu kì  N FE 2  - - Ta thấy Suy ra N FE1 37,66.10 7   9,41.10 7  chu kì  u 4  N HE1  N HO1   N HE 2  N HO 2   N FE1  N FO1 N  N  FE 2 FO 2 nên chọn N HE  N HO để tính toán. K HL1  K HL 2  K FL1  K FL 2  1  ỨNG SUẤT CHO PHÉP: Theo bảng 6.2 tài liệu (*) với thép 45, tôi cải thiện:  Giới hạn mỏi tiếp xúc: - Bánh chủ động:  0 H lim  2 HB  70 ; SH=1,1  0 H lim1  2 HB1  70  2.245  70  560 MPa SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 15 Đồ án Chi Tiết Máy - Đề số 4 – Phương án 1 Bánh bị động:  0 H lim 2  2 HB2  70  2.230  70  530 MPa  Giới hạn mỏi uốn: - Bánh chủ động: Bánh bị động: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc  0 F lim  1,8HB  o F lim1  1,8HB1  1,8 . 245  441  MPa   o F lim 2  1,8HB2  1,8 . 230  414  MPa   Ứng suất tiếp xúc cho phép :  H    o H lim - Tính toán sơ bộ : 0,9K HL sH với sH  1,1 (Thép 45 tôi cải thiện) nên K 1  H 1    0 H lim1 HL 1  560  509,09  MPa  sH 1,1 K 1  H 2    0 H lim 2 HL 2  530  481.82  MPa  sH 1,1 -  H 1    H 2  509,09  481,82   H        495,45  MPa  2 2  Ứng suất uốn cho phép :  F   Với  o F lim K FC K FL sF K FC  1 (do quay 1 chiều), 441  F1   .1  252  MPa  1,75  sF  1,75 và – tra bảng 6.2 tài liệu (*) 414  F 2   .1  236,57  MPa  1,75 ỨNG SUẤT QUÁ TẢI CHO PHÉP: SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 16 Đồ án Chi Tiết Máy Đề số 4 – Phương án 1 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc  H   2,8 ch2  2,8.450  1260Mpa max [ F1 ]max  0,8 ch1  0,8.580  464Mpa - [ F2 ]max  0,8 ch2  0,8.450  360Mpa 2.2.1.3. Xác định sơ bộ khoảng cách trục: Theo công thức (6.15a) tài liệu (*) ta có: aw  K a  u1  1 3 T2 K H  2  ba  H  u1  43  4  1 3 88 451,83 .1,05  133  mm  0,4 . 495.452 . 4 Với:  Ka=43: hệ số phụ thuộc vào vật liệu cặp bánh răng và loại răng (Bảng 6.5 tài liệu (*)).  T1=88 451,83Nmm: momen xoắn trên trục bánh chủ động.  ba  0,4  bd  0,53 ba (u1  1)  0,53.0,4.(4  1)  1, 06  ; K H   1,05 :trị số phân bố không đều tải trọng trên chiều rông vành răng. Với   bd  1,06 tra bảng 6.7 tài liệu (*).  Với kết quả aw tính được ta chọn khoảng cách trục tiêu chuẩn aw=160mm. 2.2.1.4. Xác định các thông số ăn khớp:  mn   0,01  0,02  aw  1,6  3,2  mm  , theo bảng trị số tiêu chuẩn 6.8 tài liệu (*) chọn mn  2, 5  mm   Chọn sơ bộ góc nghiêng răng   100  Theo (6.31) tài liệu (*) số răng bánh nhỏ: SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 17 Đồ án Chi Tiết Máy z1  Đề số 4 – Phương án 1 2aw .cos    2.160.cos(10)   25,2 mn (u  1) 2,5.(4  1) GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc lấy z1=25 (răng) z2  u1.z1  4.25  100  Số răng bánh lớn: um   Do đó tỉ số truyền thực :   arccos  Góc nghiêng răng: (răng) z2 100   4  u1 z1 25 mn  u  1 z1 2aw  arccos 2,5.  4  1 . 25 2 .160  12,430 2.2.1.5. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc: Theo công thức (6.33) tài liệu (*) ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc: H  Z M Z H Z dw1 2T1K H  um  1 bw u Trong đó:  ZM=274 Mpa1/3 : hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp (Bảng 6.5 tài liệu (*)).  ZH: hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc: Theo công thức (6.34) tài liệu (*) ZH  Với: 2 cos  b 2 cos11,670   1,73 sin 2 tw sin 2.20, 44 0  b  : góc nghiêng răng trên hình trụ cơ sở SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 18 Đồ án Chi Tiết Máy Đề số 4 – Phương án 1 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc b  acrtg[cos( t ).tg  ]=acrtg[cos(20.440 ).tg12,430 ]=11,67 0 không dịch chỉnh profin răng và  Z tg tg 200  t   tw  acrtg[ ]=acrtg[ ]  20,440 0 cos cos12, 43  tw (với t là góc là góc ăn khớp) : Hệ số kể dến sự trùng khớp của răng, xác định như sau: bw .sin(  ) aw . ba .sin(  ) 160.0, 4.sin(12.430 )      1.75  1 m m  .2,5 - Hệ số trùng khớp doc: - Hệ số trùng khớp ngang:    [1,88  3,2( 1 1 1 1  )].cos =[1,88  3,2(  )].cos(12,430 )  1,68 z1 z2 25 100 Z  - với bánh răng nghiêng Do đó theo công thức (6.36c) tài liệu (*): 1 1   0.77  1,68  KH - hệ số tải trọng khi tính tiếp xúc: Theo CT (6.39) tài liệu (*): K H  K H  K H  K Hv K H   1,05 - : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng. SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 19 Đồ án Chi Tiết Máy - GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc Theo (6.40) tài liệu (*), vận tốc vòng của bánh chủ động:  d w1.n1  .64.355   1.19 (m / s) 60000 60000 v d w1  động - Đề số 4 – Phương án 1 2 aw 2.160   64 (mm) um  1 4  1 . Trong đó đường kính vòng lăn bánh chủ . Với v=1.19 (m/s) < 2,5 (m/s) theo bảng 6.13 tài liệu (*) dùng cấp chính xác 9 ta chọn K H  1,13 .  H   H .g 0 .v. aw / um  0,002.73.1,19. 160 / 4  1,1 - Theo ct (6.42) tài liệu (*), ta có: với  H  0,002 : hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15 tài liệu (*)); g0=73: hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng bánh 1 và 2 (bảng 6.16 tài liệu (*)). K Hv  1  vH .bw .d w1 1,1.64.64 1  1.02 2.T2 .K H  .K H 2.88 451,83.1,05.1,13 - K H  K H  .K H .K HV  1,05.1,13.1,02  1.21 - Vậy d w1   Đường kính vòng lăn bánh nhỏ:  Bề rộng vành răng : 2 aw 2.160   64mm um  1 4  1 bw  aw . ba  0,4.160  64 ( mm) SVTH: Thân Trọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 Trang 20