Đề tài Thiết kế máy ép mía năng suất 200 tấn/ngày

CHƯƠNG 1: YÊU CẦU VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÁY ÉP MÍA Cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp trên thế giới, ngành công nghệ mía đường cũng có sự phát triển ngày càng nhanh chóng Nước ta là một nước có ngành công nghệ mía đường lâu đời, cùng với sự phát triển của ngành đường trên thế giới, nghề làm đường ở nước ta cũng có sự phát triển đáng kể. Từ lâu nhân dân ta cũng đã biết dũng những máy ép đơn giản như máy ép bằng đá, máy ép bằng gỗ dùng sức kéo trâu bò. Nước mía ép cũng được nấu ra nhiều sản phẩm khác nhau. Trong thời kỳ thực dân pháp chiếm đóng nước ta chỉ có 2 nhà máy đường hiện đại: Hiệp Hòa (miền Nam), Tuy Hòa( miền Trung). Do đó nền công nghiệp mía đường ở nước ta vẫn còn thủ công là chủ yếu. Sau ngày lập lại hòa bình với sự giúp đỡ của các nước nền mía đường ở nước ta bắt đầu phát triển, chúng ta bắt đầu xây dựng rất nhiều nhà máy đường hiện đại có quy mô lớn Trong quá trình sản xuất đường, ép mía là một trong những công đoạn quan trọng nhất, nó quyết định khả năng lấy được bao nhiêu nước mía trong cây mía, quá trình ép mía càng tốt thì năng suất nhà máy càng tăng lên, lợi nhuận nhà máy được nhiều hơn. Như vậy máy ép mía cần phải được thiết kế một cách hợp lý nhất sao cho nước mía được lấy ra triệt đê nhất, nếu thiết kế không hợp lý thì sẽ ảnh hưởng đến năng suất toàn bộ quá trình sản xuất mía đường CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 1. Sơ đồ và phân tích lựa chọn *Các ký hiệu máy: Máy ép 3 trục Đường đi của mía Thông thường trong dàn ép hiện nay ngoài bộ ép dập ra, người ta còn bố trí liên tiếp 2-5 bộ máy ép 3 trục. Với công suất 200 tấn mía/ngày ngoài bộ ép dập ra ta có thể chọn thêm 3 bộ máy ép 3 trục. Bởi vì máy có 2 bộ máy ép thì không đảm bảo được năng suất ép và hiệu suất thấp, còn dàn ép có từ 4-5 bộ máy ép thì lãng phí không kinh tế. Vậy ta chọn dàn ép có 4 bộ máy ép 3 trục lắp trên 1 giá máy. 2. Cấu tạo của máy ép 3 trục Một che ép gồm các bộ phận chính: Giá máy Các trục ép: trục đỉnh, trục trước, trục sau Bộ gối đỡ trục và bộ điều khiển vị trí lắp trục Bộ phận nén trục đỉnh Tấm dẫn mía ( lược đáy) 2.1 Giá máy: Giá máy là bộ khung chịu lực rất lớn, khoảng 3500 - 7000 at, thường đúc bằng thép trên đó lắp tất cả các chi tiết của máy. Giá máy có các kiểu: Kiểu đỉnh thẳng, kiểu đỉnh nghiêng, kiểu cần cong. 2.11 Kiểu đỉnh thẳng: Giá máy có cấu tạo cân đối, vai máy ngang bằng nhau, bộ phận nén đầu lắp thẳng. Ngoài ra còn có 1 loại đỉnh thẳng nữa cấu tạo như phía dưới nhưng 2 trục dưới nằm trên 2 mặt phẳng ngang cao, thấp khác nhau. Hình 2.1: Máy ép kiểu đỉnh thẳng. 2.12 Kiểu đỉnh nghiêng: Có 2 vai của giá máy bên cao, bên thấp. Đỉnh nén đầu nghiêng về phía trục trước khoảng 150 so với đường thẳng đứng Hình 2.2: Máy ép kiểu đỉnh nghiêng. 2.12 Kiểu cần cong: Có bộ phận nén trục đỉnh được thây bằng cần cong, cố định một đầu bằng một then xoay vào phía sau của giá máy, đầu kia được kéo vít xuống bởi một pittong dầu nén. Hình 2.3: Máy ép kiểu cần cong. Đối với 3 loại giá máy thì giá máy kiêuy nghiêng là ưu điểm nhất. Bởi vì so với đỉnh thẳng thì lực nén của trục đỉnh đi lên trục trước nhỏ hơn so với đỉnh thẳng tạo điều kiện cho nguyên liệu mía vào dễ dàng. Ở trục sau, lực nén lại lớn hơn nên nén ép được tốt hơn. Còn đối với máy ép kiểu cần cong thì chế tạo và lắp ráp khó khăn hơn nên ít dùng Vậy ta chọn giá máy kiểu nghiêng. 2.2 Trục ép: Trục ép có lỏi trục bằng thép, một đầu gắn một bánh răng cao chân để truyền chuyển động, lồng chặt trong áo trục bằng gang đặc biệt. Đường kính ngoài áo trục thường bằng 1/2 chiều dài trục. Ở 2 đầu áo trục thường có hai vành chắn nước mía khỏi bắn vào cổ trục. Hình dáng và vị trí lắp của vành đó trên trục đỉnh và 2 trục trước sau có khác nhau. Vành chắn nước ở trên có thể đúc với vỏ trục hoặc chế tạo riêng rời dùng êcu bắt cố định vào đầu trục. Hình 2.3: Vị trí vành chắn nước mía. 1. Trục trên 2. Trục dưới Mặt vỏ trục trước đây được tiện nhẵn, hiên nay hầu hết được xẻ nhiều rãnh quanh trục để kéo mía tốt hơn và phân lớp mía đều hơn, tạo thuận lợi cho các bộ ép sau, nâng cao hiệu suất lấy đường. Thường phổ biến nhất là loại răng có thiết diện hình tam giác quanh trục, chia đều nhau trên các mặt phẳng thẳng góc với tâm trục, góc ở đỉnh răng 55- 560 , chiều cao răng (h), khoảng cách giữa các răng kề nhau (d) được chọn như sau: h (mm) 10 20 40 d (mm) 13 26 52 Ta có thể chọn loại h= 20 (mm); d=26 (mm). Trên cả 3 trục của máy đều tiện các rãnh có hình dạng và kích thước như nhau, nhưng đặc biệt rãnh trục đỉnh được tiện lệch đi một nửa so với 2 trục dưới để khi lắp đặt đỉnh răng trục nó ăn vào rãnh trục kia. Riêng đối với trục đỉnh và trục trước người ta còn đục trên các răng để dễ kéo mía. Ở các trục trước để nước mía thoát nhanh và dễ dàng người ta tiện thêm những rãnh sâu thêm 25 mm rộng khoảng 5 mm cách đều nhau, khoảng 2 răng tiện một rãnh sâu bởi vì nước ra ở trục trước nhiều hơn ở trục sau. Hình 2.4: Rãnh thoát nước mía của trục ép. 2.3 Bộ gối đỡ trục và bộ điều chỉnh vị trí lắp trục: Máy ép là thiết bị làm việc nặng, trục quay với tốc độ chậm, nên hầu hết không đỡ bằng bi mà đỡ bằng các gối đỡ có đường dẫn nước làm nguội và được lót bằng vòng lót kim loại mềm (đồng) có rãnh dẫn dầu bôi trơn thường xuyên. Hình 2.5: Gối đỡ trục Rãnh dầu thường bố trí dọc theo vòng lót và trước vị trí lực nén tối đa khoảng 450 tính theo chiều trục quay Các gối đỡ dưới đặt trên 2 nách của giá máy, được giũ vững và điều chỉnh ra vào bằng 2 má ốp và vít hãm. Với kết cấu đó ta có thể điều chỉnh trục ép dễ dàng. Hình 2.6: Bộ phận điều chỉnh trục dưới. 2.4 Bộ phận nén trục đỉnh: Bộ phận này gọi là bình tụ sức tạo ra lực nén trên trục đỉnh, tăng khả năng lấy nước mía. Có nhiều kiểu nén, trước đây người ta sử dụng lực nén lò xo hoặc nhíp. Ở thiết bị nén bằng lò xo lớp mía chịu lực không đều. Mặt khác sau khi dùng 1 thời gian tính chất đàn hồi của lò xo giảm hoặc gãy. Vậy hiện nay ta thay nó bằng thiết bị nén bằng dầu hoặc bằng khí. Ưu điểm của loại này là không chịu ảnh hưởng lên xuống của trục đỉnh có thể điều chỉnh lực nén nhất định. Thiết bị nén bằng dầu sẽ tiện lợi hơn thiết bị nén bằng khí. Vì vậy ta dùng loại nén băng dầu 2.5 Tấm dẫn mía ( lược đáy): Tấm dẫn mía được lắp trên giá máy, nằm giữa 2 trục dưới. Mía ép từ miệng trước chuyển sang miệng sau nhờ tấm dẫn mía. Tấm dẫn mía phải dày vi nó chịu một lực nén nhất định và có độ cong, mặt lược thích hợp để dẫn mía dễ dàng. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC 3.1 Dạng răng của trục. Thực tiễn gần đây chứng minh rằng dạng răng thô làm cho tình trạng đưa mía vào máy tốt hơn dạng răng tinh. Phân tích sự tiếp xúc của mặt trên và dưới lớp mía làm rõ vấn đề. Hình 3.1: Lực hướng tâm tác dụng lên lớp mía Đối với trục ép nhẵn, áp lực tác dụng vào lớp mía theo hướng kính. Đối với trục có dạng răng 2 lực bên F tác dụng vuông góc với mặt bên, theo nguyên lý tổng hợp lực hình bình hành thì lực tổng hợp là lực hướng tâm P. Mía ở giữa mặt răng chịu 2 lực F tác dụng và thông thường góc răng từ 550 - 600 nên mỗi lực F đến lớn hơn P. Do mía ở kẽ răng có lực ma sát lớn hơn lực ma sát ở trục nhẵn rất nhiều ( hơn 2 lần) do đó tình trạng nạp mía vào máy tốt hơn nhiều. Đối với bộ 1 ta chọn các kích thước răng là h=40, d=52, đối với các bộ còn lại ta chọn kích thước răng nhỏ hơn h=20, d=26. Hình 3.2: Lực tác dụng lên trục. Dạng răng dùng mặt bên tác dụng vào lớp mía. Để làm tăng độ ma sát, cải thiện tình trạng nạp liệu vào máy, trên trục đỉnh và trục trước khoét các rãnh để kẹp chặt một số cây mía, dùng nó để đưa các lớp mía khác vào máy khác. Để tăng khả năng thoát nước ở trục trước ta tiện các rãnh sâu 25mm rộng khoảng 5mm cứ 2 răng ta tiện một rãnh. 3.2 Chiều dài và đường kính trục. Chiều rộng băng tải 400mm. Chiều dài trục ép bằng chiều rộng băng tải 400mm. Đường kính trục ép: Năng suất tỉ lệ thuận với kích thước chiều dài trục ép cùng một độ dày lớp mía như nhau, đường kính trục càng lớn khả năng kéo mía vào trục ép càng lớn, nhưng đường kính ngoài trục ép thương lấy
1/2 chiều dài trục bởi vì ảnh hưởng đến sức bền các phụ kiênh khác. D =
=
= 0,2 (m). 3.3 Số vòng quay trục ép hay vận tốc dài của trục. Tốc độ nhanh, ép lớp mía mỏng, lực nén xuống đều, trở lực nhỏ nước mía ít bị bã hút trở lại, nước thẩm thấu phun vào được thấm đều. Tốc độ chậm, ép lớp mía dày, thiết bị lâu mòn, công suất tiêu hao ít. Nhưng về mặt công nghệ bộc lộ nhược điểm là sự phân phối lực nén không đều, nước mía dễ bị bã hút trở lại, do đó ảnh hưởng đến năng suất ép. Với quan điểm trên có một số nhà máy dùng tốc độ tăng dần từ máy đầu đến máy cuối. Nhưng hiên nay dung phổ biến là tốc độ giống nhau ở các máy ép, nó có những ưu điểm sau: Việc chế tạo máy đơn giản hơn, bộ phận chuyển động như nhau, trục ép đường kính răng trục như nhau, tiêu hao động lực như nhau. Nâng cao vận tốc tiếp tuyến là một trong những biện pháp nâng cao lực ép. Nhưng qua thí nghiệm người ta xác định tốc độ lớn của các trục ép không được quá 18 lần đường kính trục ép ( V
18D) . Vậy ta chọn V = 18D = 18.0,2 = 3,6 (m/phút). Suy ra:
=
= 5,73 ( vòng/phút). 3.4 Khe hở miệng ép trước và sau: Miệng mở của máy ép ( hay còn gọi cửa nạp, cửa thoát) là khoảng cách trung bình của trục đỉnh và trục đáy trên mặt phẳng các đường trục, độ mở miệng lắp đặt là độ mở miệng khi máy ép chạy không tải (Trục đỉnh chưa nâng lên). Khi ép mía trục đỉnh nâng cao lên, độ mở miệng tăng lên, khi đó gọi là độ mở miệng làm việc. Tính độ mở miệng làm việc: = x x =

Độ mở miệng làm việc cửa thoát =
V: vận tốc tiếp tuyến (m/p). V =
Với D: Đường kính trục ép. n: Số vòng quay của trục ( v/p). L : chiều dài trục (dm).
: Tỷ trọng bã mía (kg/dm3). Trọng lượng bã thải mỗi phút =
Trong đó : C: Lượng mía ép mỗi giờ ( tấn/giờ). F: Tỷ xơ của mía ( %). m: Tỷ xơ bã mía ở máy ép đang khảo sát (%). - Tỷ trọng bã mía:
Hiện nay các nhà máy đường quy mô trung bình và lớn giá trị
từ máy 1 đến máy sau cùng khoảng 1,15
1,25 (kg/dm3). Ta chọn
= 1,2 (kg/dm3) Gọi K là độ mở miệng làm việc ta có: K=
=
Kthoát =
Trong đó : C = 8,4 ( tấn/giờ). F = 13 (%). n = 5,73 ( v/p). L = 4 (dm). D = 2 (dm). m: Phụ thuộc vào từng máy m1 = 50% ; m2 = 70%; m3 = 90%; m4 = 100% Độ mở miệng lắp đặt Kthoát lắp = Kthoát - 0,8.H H: Độ nâng cao trung bình của trục là chiều cao đường trung tuyến bánh răng với trục đỉnh. Ta chọn H = 7mm. Tương tự: Knạp lắp = Knạp - 0,8.H Độ mở miệng lắp đặt bộ 1: Kthoát =
=
= 0,2 ( dm). Kthoát = 0,2 (dm) = 20 (mm). Knạp = Kthoát . Z Z: Tỷ số mở miệng làm việc, ta chọn Z=2 Ta có: Knạp = 20x2 = 40 (mm). Knạp lắp = 40 - ( 0,8x7) = 34,4 (mm). Kthoát lắp = 20 - ( 0,8x7) = 14,4 (mm). Độ mở miệng lắp đặt bộ 2: Kthoát =
=
= 0,14 ( dm). Kthoát = 0,14 (dm) = 14 (mm). Ta có: Knạp = 14x2 = 28 (mm). Knạp lắp = 28 - ( 0,8x7) =22,4 (mm). Kthoát lắp = 14 - ( 0,8x7) = 8,4 (mm). Độ mở miệng lắp đặt bộ 3: Kthoát =
=
= 0,11 ( dm). Kthoát = 0,11 (dm) = 11 (mm). Ta có: Knạp = 11x2 = 22 (mm). Knạp lắp = 22 - ( 0,8x7) =16,4 (mm). Kthoát lắp = 11 - ( 0,8x7) = 5,4 (mm). Độ mở miệng lắp đặt bộ 4: Kthoát =
=
= 0,1 ( dm). Kthoát = 0,1 (dm) = 10 (mm). Ta có: Knạp = 10x2 = 20 (mm). Knạp lắp = 20 - ( 0,8x7) =14,4 (mm). Kthoát lắp = 10 - ( 0,8x7) = 4,4 (mm). Bộ 1 Bộ 2 Bộ 3 Bộ 4 Hình 3.3: Khe hở miệng ép trước và sau. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ ĐỘNG LỰC HỌC 4.1 Tính công suất của cụm máy ép: Công suất của cụm máy ép có thể chia làm 4 bộ phận sau đây + Công suất ép mía: N1 = F.D3/2 .n.0,082 (1) +Công suất khắc phục ma sát giữa ổ trục và gối trục : N2 = F.D.n.0,0525 (2) + Công suất khắc phục ma sát của lược đáy N3 = D2.L.n.3,35 (3) + Công suất khắc phục ma sát của bộ phận truyền động: N4 = (N1 + N2 + N3 ) 0,22 (4) Trong đó : D: Đường kính trục L: Chiều dài trục F: Lực nén của ổ trục đỉnh n: Tốc độ quay D = 0,2 (m) L = 0,4 (m) n = 5,73 (v/p) Tổng công suất: N = N1 + N2 + N3 + N4 (5) Ta đi tính F: Phân tích lực tác dụng của trục đỉnh lên lớp mía ở trục sau Lớp mía có chiều dày H, khi đi qua máy bị ép dần tới h và cuối cùng tới K. Mức độ bị nén ở thời điểm PP’ là c=
và tới điểm MM’ là C=
Theo hình vẽ giá trị mức độ nén ở thời điểm bất kỳ: c =
Hình 4.1 Sự nén mía trên trục đỉnh c = C +
Bằng biến đổi toán học: (
)1/2 = 1 -
Thay vào ta có: c = C + 2
(1-1+
) = C +
Thực tế chứng minh lực nén tại mỗi vị trí c: P =
Thay c vào công thức ta có: P =
Từ công thức này nghười ta xác định tổng lực nén trục lên mía là: P =
L: Chiều dài trục ép D: Đường kính trục ép K: Miệng ép C =
: Độ nén lớn nhất của trục ép sau Trong thực tế C = 0,9
Trong đó: K: Chiều dày lớp mía bị ép tới cự ly miệng hẹp nhất f: Độ ẩm của bã 50% q: Sức tải xơ, q = 10 [ Kg/cm2] C = 0,9.
= 0,0945 Thay C = 0,0945 vào công thức trên ta có: P =
= 7279,87 (Kg) Ps = 7,3 tấn - Lực ép lên trục sau. Trục đỉnh nghiêng về phía trước 180 nên áp lực của trục đỉnh tác dụng lên lớp mía ở trục sau gấp khoảng 3 lần áp lực tác dụng lên trục trước ( PT) là: PT =
=
(tấn) Vậy tổng áp lực tác dụng lên trục đỉnh là: F = ( Ps + PT ) = 7,3 + 2,43 = 9,73 (tấn). Thay số liệu vào các công thức (1,2,3,4,5) ta có: N1 = 9,73.0,23/2.5,73.0,082 = 0,4 (mã lực) N2 = 9,73.0,2.5,73.0,0525 = 0.585 (mã lực) N3 = 0,22.0,4.5,73.3,35 = 0,3 (mã lực) N4 = (0,4 + 0.585 + 0,3) 0,22 = 3,8 (mã lực) Tổng cộng công suất của cụm máy là: N = 0,4 + 0.585 + 0,3 + 3,8 = 5,1 ( mã lực) = 5,1 . 0,736 = 3,9 ( Kw) Hiệu suất các bộ truyền ( Theo bảng 2.1 sách thiết kế chi tiết máy).
;
;
;

=
= 0,793 Công suất cần thiết là: Nct =
=
= 5 ( kw) Vậy công suất kéo 1 bộ máy ép phải
5 (kw) Ở đây ta chọn động cơ điện cho máy ép: tra bảng 2P tài liệu thiết kế chi tiết máy ta chọn động cơ có ký hiệu như sau: A02 - 52 - 6 Công suất : 7,5 (KW). Vận tốc : 970 (v/p). 4.2 Thiết kế hộp giảm tốc. Các thông số khi thiết kế hộp giảm tốc: Trục vào hộp giảm tốc: N1 = 7,5 (kw) nvào = 970 (v/p) Trục ra trục ép : Ntrục ép = 5 (kw) ntrục ép = 5,73 (v/p) Phân phối tỷ số truyền:
nvào : Số vòng trục động
= 169,28 i
= iN . igt Trong đó: iN : Tỷ số truyền của bộ truyền ngoài igt: Tỷ số truyền của hộp giảm tốc Chọn iN = 3,76 igt =
=
= 45 Tỷ số truyền của hộp giảm tốc là 45, nên ta chọn hộp giảm tốc có 3 cấp truyền như sau: igt = i1.i2.i3 = 4 . 3,75 . 3 = 45 Công suất, số vòng quay và mô men xoắn trên các trục được tính như sau: Mô men xoắn MX tính theo công thức ( 3-53) sách thiết kế chi tiết máy
(N.mm) Gọi trục I đến trục V là thứ tự các trục đến trục ép ta có: Trục I: N1 = 7,5 (kw) n1 = 970 ( v/p)
= 73840 (Nmm) Trục II: N2 = 7,5 . 0,99 = 7,425 (kw) n2 =
= 242,5 ( v/p)
= 292407(Nmm) Trục III: N3 = 7,425 . 0,9 = 6,6825(kw) n3 =
= 64,67 ( v/p)
= 986823,49 (Nmm) Trục IV: N4 = 6,6825 . 0,99 = 6,616(kw) n4 =
= 21,56 ( v/p)
= 2930556 (Nmm) 4.21. Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm của hộp giảm tốc 3 cấp. 1. Chọn vật liệu chế tạo bánh răng: Bánh nhỏ: Thép 40XH tôi cải thiện
(N/mm2)
(N/mm2) HB = 250 Bánh lớn: Thép 40X tôi cải thiện
(N/mm2)
(N/mm2) HB = 220 2. Định ứng suất cho phép. a.Ứng suất tiếp xúc cho phép: Ứng suất tiếp xúc cho phép được xác định theo công thức (3.1) sách thiết kế chi tiết máy
Trong đó :
: Ứng suất tiếp xúc cho phép (N/mm2) khi bánh răng làm việc lâu dài, phụ thuộc vào độ rắn Brinen HB hoặc độ rắn Rocoen HRC Theo bảng (3.9) sách thiết kế chi tiết máy, đối với thép 40X và 40XH tôi cải thiện có HB = (200-250) ta tra được
= 2,6 HB, N0 = 107 K’N =
: Hệ số chu kỳ ứng suất tiếp xúc Với: N0: số chu kỳ cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc (được tra theo bảng 3.9 sách thiết kế chi tiết máy) Ntđ: Số chu kỳ tương đương Ntđ = N = 60. u . n . T Trong đó: n: Số vòng quay trong một phút của bánh răng T: tổng số giờ làm việc (T = 30.000) u: số lần ăn khớp của một răng khi bánh răng quay một vòng Ntđ = 60 . 21.55 . 30.103 = 38800,8.103 Vì Ntđ >N0 nên ta lấy K’N =
=1 Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh răng nhỏ:
= 2,6 . 250 . 1 = 650 [N/mm2] Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh răng lớn:
= 2,6 . 220 . 1 = 572 [N/mm2] b. Ứng suất uốn cho phép. Khi răng làm việc một mặt ( răng chịu ứng suất thay đổi mạch động). Theo công thức (3.5) sách thiết kế chi tiết máy
Trong đó:
và
: là giới hạn mỏi trong chu kỳ mạch động và chu kỳ đối xứng Đối với thép
= (0,4
1,6)
n: hệ số an toàn Bánh nhỏ:
= 0,42 . 900 = 378 [N/mm2] Bánh lớn :
= 0,42 . 800 = 336 [N/mm2] n = 1,8 (đối với thép thường hóa hoặc tôi cải thiện)
: Hệ số tập trung ứng suất ở chân răng
= 1,8 (đối với thép thường hóa hoặc tôi cải thiện) K’’N =
: Hệ số chu kỳ ứng suất uốn N0 : Số chu kỳ cơ sở của đường cong mỏi uốn có thể lấy N0 = 5.106 Ntđ : Số chu kỳ tương đương m: Bậc đường cong mỏi m = 6 ( Đối với thép thường hoặc tôi cải thiện) K’’N =
=
= 0,71 Ứng suất uốn cho phép của bánh răng nhỏ
(N/mm2) Ứng suất uốn cho phép của bánh răng lớn
(N/mm2) 3. Chọn sơ bộ hệ số tải trong k: Chọn k=1,4 4. Chọn hệ số chiều rộng bánh răng:
Theo số liệu bộ truyền chịu tải
= 0,5 5. Xác định khoảng cách trục A: Theo công thức (3.9) sách thiết kế chi tiết máy A
i: tỷ số truyền của bộ truyền ngoài k: hệ số tải
:Hệ số chiều rộng bánh răng n2: số vòng quay trong 1 phút của bánh bị dẫn N: Công suất của bộ truyền ngoài (KW) Thay các số liệu vào ta có: A
= 252,7 (mm) Vậy ta chọn khoảng cách trục A sơ bộ là 260 (mm) 6. Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác chế tạo. Theo công thức (3-17) sách thiết kế chi tiết máy ta có v =
(m/s) n1 = 64,67 (v/p): Số vòng quay trong 1 phút của bánh dẫn Thay các số liệu vào ta có: v =
= 0,61 (m/s) Tra bảng (3.11) sách thiết kế chi tiết máy ta chọn cấp chính xác chế tạo: 9 7. Xác đinh hệ số tải trọng k và khoảng cách trục A. Hệ số tải trọng k được xác định theo công thức (3.19) sách thiết kế chi tiết máy K = Ktt.Kđ Trong đó: Ktt : Hệ số tập trung tải trọng (HB<350, V<15m/s) chọn Ktt = 1 Kđ: Hệ số tải trọng động, tra bảng (3-13) sách thiết kế chi tiết máy ta có Kđ=1,1 K = 1 . 1,1 = 1,1 Vì trị số K không chênh lệch nhiều với K dự đoán nên không tính lại khoảng cách trục A và có thể lấy A = 260 (mm). 8. Xác định modun, số răng, chiều rộng răng. m = (0,01
0,02)A = (0,01
0,02).260 = 2,6
5,2 (mm) Chọn m = 4 (mm). Số bánh răng dẫn: Z1=
=
= 32 (răng) Số bánh răng dẫn Z2 = i. Z1 = 3. 32 = 96 (răng) Chiều rộng bánh răng b =
= 0,5.260 = 130 (mm) Lấy chiều rộng bánh răng nhỏ lớn hơn bánh lớn 5 mm 9. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng: Theo công thức (3.33)
K: hệ số tải trọng K=1,1 N: Công suất bộ truyền ngoài N = 6,6825 (kw) m: modul m =4 n1 = 64,67 (v/p). n2 = 21,56 (v/p) b = 130 (mm). y: hệ số dạng chân răng tra bảng (3.18) sách thiết kế chi tiết máy y1 = 0,451 y2 = 0,517 Kiểm tra bánh nhỏ:
= 72,3 (N/mm2) <
=
(N/mm2)
= 72,3 (N/mm2) nhỏ hơn sức bền uốn cho phép Kiểm tra bánh lớn:
= 63 (N/mm2) <
=
(N/mm2)
= 63 (N/mm2) nhỏ hơn sức bền uốn cho phép 10. Xác định các thông số hình học của bộ truyền. Khoảng cách trục : A = 260 (mm) Modun: : m = 4 Số răng: : Z1 = 32 (răng) : Z2 = 96 (răng) Góc ăn khớp :
Đường kính vòng chia: d1 = m . Z1 = 4.32 = 128 (mm) d2 = m . Z2 = 4.96 = 384 (mm) Đường kính vòng đỉnh răng: dc1 = m . Z1 + 2m = 4.32 + 2.4 = 128 +8 = 136 (mm) dc2 = m . Z2 + 2m = 4.96 + 2.4 = 384 +8 = 392 (mm) Đường kính vòng chân răng: di1 = m . Z1 - 2,5m = 4.32 - 2,5.4 = 128 - 10 = 118 (mm) di2 = m . Z2 - 2,5m = 4.96 - 2,5.4 = 384 - 10 = 374 (mm) Bề rộng bánh răng : b = 130 (mm) 11. Tính