Phương pháp bôi trơn bộ phận ổ đã trình bày ở phần tính chọn gối đỡ, nên ở
đây chỉ trình bày việc bôi trơn các bộ truyền bánh răng. Do vận tốc không lớn lắm
nên chọn phương pháp ngâm các bánh răng trong dầu. Cho dầu ngập răng bánh bị
dẫn thứ nhất (bánh nón lớn), thì bánh bị dẫn thứ hai (bánh trụ lớn) bị ngập trong
dầu khoảng 45mm nhưng vận tốc nhỏ (v = 1,5m/s) nên công suất tổn hao để
khuấy dầu không đáng kể. Còn hai bánh răng còn lại bôi trơn nhờ sự bắn tóe dầu
từ bánh răng lớn mang lên. Tra theo bảng 10-17, chọn độ nhớt ở 50C (bánh răng
làm bằng thép và có vận tốc vòng 2,5 5m/s) là 80 centistốc hoặc 11 độ Engle và
theo bảng 10-20 chọn loại dầu công nghiệp C 45 với độ nhớt 42 – 58 centistốc hay
5 – 7,5 độ Engle. Ta thấy có cùng loại dầu bôi trơn ổ lăn, nên sử dụng phương
pháp bôi trơn bánh răng bằng ngâm dầu và bôi trơn ổ bằng bắn tóe là hoàn toàn
phù hợp.
41 trang |
Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 3600 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế hệ dẫn động băng tải với hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý
SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 3
I. CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
1. Chọn động cơ điện
Động cơ điện được chọn phải tận dụng được toàn bộ công suất động cơ. Khi làm
việc không quá nóng, có khả năng quá tải trong thời gian ngắn, có momen mở máy
ban đầu đủ lớn để thắng momen cản ban đầu của phụ tải.
Công suất động cơ được xác định theo công thức
N
N
CT
Trong đó:
- NCT: Công suất cần thiết.
- N : Công suất trên băng tải. Với P là lực kéo băng tải, v là vận tốc băng
tải thì công suất trên băng tải là:
66,2
1000
25,1.2125
1000
v.P
N
(kW)
- η : Hiệu suất truyền động, bằng tích số hiệu suất các bộ truyền và của
các cặp ổ trong thiết bị, tra theo Bảng 2-1 (TKCTM – NXBGD – 1998).
KNOXBRTBRN
....
ηBRN = 0,96 – hiệu suất bộ truyền bánh răng nón.
ηBRT = 0,97 – hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ.
ηX = 0,96 – hiệu suất bộ truyền xích.
ηO = 0,99 – hiệu suất của một cặp ổ lăn.
ηKN = 1 – hiệu suất của khớp nối.
Suy ra:
86,01.99,0.96,0.97,0.96,0 4
Vậy công suất cần thiết:
1,3
86,0
66,2
N
CT
(kW)
Cần phải chọn công suất động cơ lớn hơn công suất cần thiết. Chọn sơ bộ động cơ
điện che kín có quạt gió. Tra bảng 2P (TKCTM – NXBGD – 1998), chọn động cơ kí
hiệu AO2 - 41 – 4.
- Công suất động cơ Nđc = 4 (kW)
- Số vòng quay của động cơ nđc = 1450 (vòng/phút)
2. Phân phối tỉ số truyền
Tỉ số truyền động chung:
t
đc
n
n
i
Với nt là số vòng quay của tang:
5,41
575.14,3
25,1.1000.60
D.
v.1000.60
n
t
(vòng/phút)
35
5,41
1450
i
Mặt khác: i = iRN.iRT.iX = ih.iX.
- iRN : tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng nón răng thẳng.
- iRT : tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng.
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý
SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 4
- ix : tỉ số truyền của bộ truyền xích.
- ih : tỉ số truyền bên trong hộp giảm tốc.
Chọn iRN = 0,25ih (0,220,28) iRT = 4. Từ đó
75,8
4
35
i.i
xRN
, chọn iRN = 3,5
và ix = 2,5.
Kiểm tra lại: i = 3,5.4.2,5 = 35 thỏa mãn yêu cầu.
a. Tính công suất trên các trục:
Trục I :
07,399,0.1.1,3.NN
OKNCT1
(kW)
Trục II :
92,299,0.96,0.07,3.NN
OBRN12
(kW)
Trục III:
8,299,0.97,0.92,2.NN
OBRT23
(kW)
Trục IV:
66,299,0.96,0.8,2.NN
OX34
(kW)
b. Tính số vòng quay mỗi trục:
Trục I :
1450nn đc1
(vòng/phút)
Trục II :
29,414
5,3
1450
i
n
n
RN
1
2
(vòng/phút)
Trục III:
57,103
4
29,414
i
n
n
RT
2
3
(vòng/phút)
Trục IV:
43,41
5,2
57,103
i
n
n
x
3
4
(vòng/phút)
c. Tính momen xoắn cho mỗi trục:
20417
1450
1,3
.10.55,9
n
N
.10.55,9T 6
đc
CT6
đc
(N.mm)
20220
1450
07,3
.10.55,9
n
N
.10.55,9T 6
1
16
1
(N.mm)
67310
29,414
92,2
.10.55,9
n
N
.10.55,9T 6
2
26
2
(N.mm)
258183
57,103
8,2
.10.55,9
n
N
.10.55,9T 6
3
36
3
( .mm)
613155
43,41
66,2
.10.55,9
n
N
.10.55,9T 6
4
46
4
(N.mm)
Bảng hệ thống các thông số tính được:
Trục
Thông số
Trục
động cơ
Trục I Trục II Trục III Trục IV
Tỉ số truyền i iRN = 3,5 iRT = 4 ix = 2,5
Số vòng quay n (v/p) 1450 1450 414,29 103,57 41,43
Công suất N (kW) 3,1 3,07 2,92 2,8 2,66
Momen xoắn T (N.mm) 20417 20220 67310 258103 613155
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý
SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 5
II. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN
1. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
Bộ truyền xích có thể truyền mômen xoắn và chuyển động từ hộp giảm tốc đến
trục tang của băng tải cách xa nhau, có hiệu suất cao và không trượt. Tuy nhiên làm
việc không êm, vận tốc tức thời không ổn định, giá thành tương đối cao so với bộ
truyền đai…
1.1 Chọn loại xích
So với xích răng, xích con lăn có độ bền mòn cao hơn; chế tạo không phức tạp
và đắt bằng xích răng. Nên với bộ truyền không yêu cầu làm việc êm, vận tốc làm
việc không cao, dùng xích ống con lăn, trước hết dùng một dãy xích.
1.2 Định số răng đĩa xích
Số răng đĩa xích càng ít thì xích càng nhanh mòn, va đập của mắt xích vào
răng đĩa xích càng tăng, xích làm việc càng ồn; nhưng số răng đĩa xích lớn thì tăng
kích thước đĩa xích và dễ gây tuột xích. Do đó tối ưu chọn số răng đĩa xích nhỏ
theo bảng 6-3 (TKCTM) với tỉ số truyền i = 2,5 là Z1 = 26 răng.
Số răng đĩa xích lớn Z2 = Z1.i = 26.2,5 = 65 răng.
1.3 Định bước xích
Bước xích p được chọn theo điều kiện áp suất sinh ra trên bản lề và số vòng
quay trong một phút của đĩa xích phải nhỏ hơn số vòng quay giới hạn.
Hệ số điều kiện sử dụng
cbđcoAđ K.K.K.K.K.KK
Trong đó:
Kđ = 1,2 vì tải trọng va đập (rung động nhẹ).
KA = 1 – Chọn khoảng cách trục A = (3050)t.
Ko = 1 – Chọn cách bố trí bộ truyền nằm ngang.
Kđc = 1,25 – Trục không không điều chỉnh được và cũng không có đĩa
hoặc con lăn căng xích.
Kb = 1,5 – Bôi trơn định kì.
Kc = 1,25 – Bộ truyền làm việc 2 ca (do mỗi ngày làm việc 16 giờ, mà
mỗi ca làm việc 4 + 4 = 8 giờ).
Vậy
813,225,1.5,1.25,1.1.1.2,1K
.
Hệ số răng đĩa dẫn
962,0
26
25
Z
Z
K
1
01
z
.
Hệ số vòng quay của đĩa dẫn (chọn số vòng quay cơ sở n01 = 200 v/p)
93,1
57,103
200
n
n
K
1
01
n
.
Công suất tính toán
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý
SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 6
6,1493,1.962,0.813,2.8,2K.K.K.NN
nz
(kW).
Tra bảng 6-4 (TKCTM) với n01 = 200 vòng/phút và N=14,6kW chọn được
xích ống con lăn một dãy có bước xích
64-10497 OCT mm75,31t
, diện tích
bản lề F = 262,2 mm2, có công suất cho phép [N] = 20,1kW. Với loại xích này
theo bảng 6-1 (TKCTM) tìm được kích thước chủ yếu của xích tải, tải trọng phá
hỏng Q = 70000N, khối lượng 1 mét xích q = 3,73kg.
Kiểm nghiệm số vòng quay của đĩa dẫn theo điều kiện n1 ≤ ngh. Với ngh là số
vòng quay giới hạn của đĩa dẫn, tra bảng 6-5 (TKCTM) với t = 31,75mm và số
răng đĩa dẫn Z1 = 26, số vòng quay giới hạn của đĩa dẫn ngh có thể đến 760v/p.
Như vậy, điều kiện trên được thỏa mãn (n1 = 103,57v/p).
1.4 Định khoảng cách trục A và số mắt xích X
a. Tính số mắt xích
Chọn
40
t
A
t40A
, số mắt xích tính theo công thức
TKCTM) 4-6 (CT
A
t
2
ZZ
t
A
2
2
ZZ
X
2
1221
46,126
40
1
.
2
2665
40.2
2
6526
X
2
.
Lấy số mắt xích X = 126.
Kiểm nghiệm số lần va đập trong một giây:
42,1
126.15
57,103.26
X15
nZ
L
v4
u 11
.
Theo bảng 6-7 (TKCTM), số lần va đập cho phép trong một giây là [u] =
25, cho nên điều kiện u ≤ [u] được thỏa mãn.
b. Tính chính xác khoảng cách trục A theo số mắt xích đã chọn
2
12
2
2121
2
ZZ
8
2
ZZ
X
2
ZZ
X
4
t
A
mm1263
2
2665
8
2
6526
126
2
6526
126
4
75,31
A
22
.
Để đảm bảo độ võng bình thường, tránh cho xích khỏi bị căng quá, giảm
khoảng cách trục A một khoảng
mm4A003,0A
.
Cuối cùng lấy A = 1259mm.
1.5 Tính đường kính vòng chia đĩa xích
Đĩa dẫn:
mm263
26
180
sin
75,31
Z
180
sin
t
d
o
1
o1c
.
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý
SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 7
Đĩa bị dẫn:
mm657
65
180
sin
75,31
Z
180
sin
t
d
o
2
o2c
.
1.6 Tính lực tác dụng lên trục
Lực tác dụng lên trục được xác định theo công thức
N2260
57,103.75,31.26
8,2.15,1.10.6
Ztn
Nk10.6
PkR
7
t
7
1
.
Trong đó hệ số k1 = 1,15 vì bộ truyền nằm ngang.
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý
SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 8
2. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG NÓN RĂNG THẲNG
Bộ truyền bánh răng nón răng thẳng có ưu điểm là có thể truyền momen xoắn với
hai trục chéo nhau, làm việc êm. Tuy nhiên, bộ truyền chế tạo phức tạp, lắp ráp khó
khăn và kích thước lớn cũng như không gian bố trí rộng trong hộp giảm tốc.
2.1. Chọn vật liệu, cách chế tạo và nhiệt luyện
Bộ truyền chịu tải trọng trung bình nên cả bánh lớn và nhỏ đều sử dụng thép
thường hóa.
- Bánh nhỏ: Thép 45.
- Bánh lớn: Thép 35.
Cơ tính của hai loại thép này theo bảng 3-8 (TKCTM):
- Thép 45:
200HB;mm/N300;mm/N600 2
ch
2
bk
.
(Phôi rèn, giả thiết đường kính phôi dưới 100mm)
- Thép 35:
170HB;mm/N260;mm/N500 2
ch
2
bk
.
(Phôi đúc, giả thiết đường kính phôi 100÷300mm)
2.2. Định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép
a. Ứng suất tiếp xúc cho phép
Bộ truyền chịu tải trọng thay đổi, rung
động nhẹ nên số chu kì làm việc của bánh lớn
được tính theo công thức:
n
1i
ii
3
max
i
tđ tn.
T
T
.c.60N
.
Dựa vào đồ thị tải trọng, thấy có 2 chế độ
làm việc với thời gian như nhau nên số chu kì
làm việc của bánh lớn là:
733
2tđ 10.77,758.315.2.4.29,414.8,01.1.60N
.
Số chu kì làm việc của bánh nhỏ là:
77
2tđRN1tđ 10.2,26510.77,75.5,3N.iN
.
Do sử dụng thép 35 và 45 thường hóa nên số chu kì cơ sở của đường cong
mỏi tiếp xúc theo bảng 3-9 (TKCTM) là N0 = 10
7
chu kì và
HB.6,2Notx
.
Thấy Ntđ1 và Ntđ2 đều lớn hơn N0 nên đối với cả hai bánh đều lấy kN
’
= 1.
Ứng suất cho phép của bánh lớn:
442170.6,2HB.2Notx2tx N/mm
2
.
Ứng suất cho phép của bánh nhỏ:
520200.6,2HB.1Notx1tx
N/mm
2
.
Để tính sức bền ta chọn trị số nhỏ là
4422tx
N/mm
2
.
b. Ứng suất uốn cho phép
Số chu kì tương đương của bánh lớn và bánh nhỏ:
666
2tđ 10.5,6328.315.2.4.29,414.8,01.1.60N
.
66
2tđRN1tđ 10.8,221310.5,623.5,3N.iN
.
1÷3s 4h4h
t
M
1
,5
M
M
0
,8
M
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý
SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 9
Cả Ntđ1 và Ntđ2 đều lớn hơn N0 = 0,5.10
6
nên cả hai bánh lấy kN
’’
= 1.
Giới hạn mỏi uốn của thép 45:
258600.43,0
1
(N/mm
2
); Giới hạn
mỏi uốn của thép 35:
215500.43,0
1
(N/mm
2
).
Đối với bánh răng lớn làm bằng thép đúc lấy hệ số an toàn n = 1,8 còn đối
với bánh nhỏ làm bằng thép rèn lấy hệ số an toàn n = 1,5. Cả hai bánh đều làm
bằng thép thường hóa nên lấy hệ số tập trung ứng suất ở chân răng K = 1,8.
Do bộ truyền làm việc một chiều nên ứng suất uốn cho phép được tính
theo công thức
nK
k5,1
nK
k ''
N1
''
no
u
.
Với bánh nhỏ:
3,143
8,1.5,1
1.258.5,1
1u
N/mm
2
.
Với bánh lớn:
5,99
8,1.8,1
1.215.5,1
2u
N/mm
2
.
2.3. Chọn sơ bộ hệ số tải trọng K = 1,4.
2.4. Chọn hệ số chiều rộng bánh răng
3,0
L
b
L
.
2.5. Tính chiều dài nón L
Đối với bộ truyền bánh răng nón răng thẳng áp dụng công thức (3-11
TKCTM)
3
2L
2
2
txRNL
6
2
RN
n..85,0
KN
i5,01
10.05,1
1iL
108
29,414.3,0.85,0
07,3.4,1
442.5,3.3,0.5,01
10.05,1
15,3L 3
2
6
2
mm.
2.6. Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng
Vận tốc vòng: (công thức 3-18 TKCTM)
76,3
15,3.1000.60
1450.3,0.5,01106..2
1i.1000.60
n5,01L2
v
22
RN
1L
m/s.
Với vận tốc này, tra bảng 3-11 (TKCTM) ta chọn cấp chính xác của bánh răng
là 7.
2.7. Định chính xác hệ số tải trọng K và chiều dài nón L
Hệ số tải trọng K được xác định theo công thức
đtt K.KK
.
Bộ truyền chịu tải trọng thay đổi, nên Ktt được tính theo công thức gần
đúng
2
1K
K ttb
tt
.
Cần xác định d :
64,0
3,0.5,012
15,33,0
)5,01(2
1i 2
L
2
RNL
d
.
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý
SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 10
Tra bảng hệ số tập trung tải trọng Ktt(Bảng 3-12 TKCTM) với trục ít cứng
được Ktt = 1,16. Vậy
08,1
2
116,1
K
tt
.
Các bánh răng có độ rắn HB<350, theo bảng hệ số tải trọng động (Bảng 3-
13 TKCTM) tìm được Kđ = 1,55.
Vậy hệ số tải trọng
67,155,1.08,1K
chênh lệch khá nhiều với hệ số đã
chọn sơ bộ (19%). Tính lại chiều dài nón L:
5,114
4,1
67,1
.108L 3
mm.
Lấy L = 115mm.
2.8. Xác định môđun và số răng
Môđun
45,33,211503,002,0L03,002,0m
s
.
Chọn ms=3mm. Ta có số răng bánh dẫn:
06,21
15,33
115.2
Z
21
.
Lấy Z1 = 21 răng.
Z2 = 3,5.21= 74 răng.
Tính chính xác chiều dài nón:
mm4,1157421.3.5,0ZZm5,0L 2222
1s
.
Chiều dài răng:
62,344,115.3,0L.b
L
.
Lấy b = 35mm.
Môđun trung bình
mm55,2
4,115
35.5,04,1153
L
b5,0Lm
m s
tb
.
2.9. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng
Góc mặt nón lăn bánh nhỏ:
'57152857,0
5,3
1
i
1
tg o
11
.
Góc mặt nón lăn bánh lớn:
'03745,3itg o
22
.
Số răng tương đương:
Bánh nhỏ:
22
'5715cos
21
cos
Z
Z
o
1
1
1tđ
răng.
Bánh lớn:
269
'0374cos
74
cos
Z
Z
o
2
2
2tđ
răng.
Tra bảng 3-18 (TKCTM) có hệ số dạng răng:
Bánh nhỏ y1 = 0,41;
Bánh lớn y2 = 0,517.
Ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ:
21u
2
2
6
1u
mmN3,143mmN5,40
35.1450.21.55,2.41,0.85,0
07,3.67,1.10.1,19
.
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý
SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 11
Ứng suất uốn tại chân răng bánh lớn:
22u
2
2
1
1u2u
mmN5,99mmN1,32
517,0
41,0
5,40
y
.
2.10. Kiểm nghiệm sức bền của răng khi chịu quá tải đột ngột
Trong quá trình làm việc, bộ truyền bị quá tải đột ngột lúc mở máy với hệ số
quá tải
5,1
M
M
k
qt
qt
do đó ta cần kiểm nghiệm sức bền khi quá tải.
Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải:
Bánh nhỏ:
21txqt mmN1300520.5,2
.
Bánh lớn:
22txqt mmN1105442.5,2
.
Ứng suất uốn cho phép khi quá tải:
Bánh nhỏ:
21uqt mmN240300.8,0
.
Bánh lớn:
22uqt mmN208260.8,0
.
Chỉ cần kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc đối với bánh lớn, có []txqt nhỏ hơn :
2
2/326
tx
mmN436
29,414.35.85,0
07,3.67,1.15,3
5,335.5,0115
10.05,1
.
2
2txqt
2
qttxtxqt
mmN1105mmN5345,1.436k.
.
Kiểm nghiệm sức bền uốn
Bánh nhỏ:
1uqt
2
qt1u1uqt
mmN8,605,1.5,40k.
.
Bánh lớn:
2uqt
2
qt2u2uqt
mmN2,485,1.1,32k.
.
Vậy bộ truyền thỏa mãn các điều kiện sức bền.
2.11. Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền
Môđun mặt nón lớn: ms = 3 mm.
Số răng: Z1 = 21 ; Z2 = 74.
Chiều dài răng: b = 35 mm.
Chiều dài nón: L = 115,4 mm.
Góc ăn khớp: o20 .
Góc mặt nón lăn:
'5715o
1
;
'0374o
2
.
Đường kính vòng lăn (vòng chia):
d1 = ms.Z1 = 3.21 = 63 mm.
d2 = ms.Z2 = 3.74 = 222 mm.
Đường kính vòng đỉnh:
mm8,68'5715cos2213cos2ZmD o
11s1e
.
mm6,223'0374cos2743cos2ZmD o
22s2e
.
Đường kính vòng lăn (vòng chia) trung bình:
mm4,53
115
35
5,0163
L
b
5,01dd
11tb
.
mm2,188
113
35
5,01222
L
b
5,01dd
22tb
.
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý
SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 12
2.12. Tính lực tác dụng (công thức 3-51 TKCTM)
Đối với bánh nón nhỏ:
Lực vòng:
N4,634
25.55,2
20220.2
n.Z.m
M2
P
1tb
1x
1
;
Lực hướng tâm:
N1,222962,0.364,0.4,634cos.tg.PP
111r
;
Lực dọc trục:
N5,63275,0.364,0.4,634sin.tg.PP
121a
.
Đối với bánh nón lớn:
Lực vòng: P2 = P1 = 634,4N ;
Lực hướng tâm: Pr2 = Pa1 = 63,5N ;
Lực dọc trục: Pa2 = Pr1 = 222,1N .
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý
SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 13
3. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG
Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng là bộ truyền cấp chậm, nó thực hiện truyền
chuyển động hay biến đổi chuyển động nhờ sự ăn khớp giữa các răng trên bánh răng.
Bộ truyền này có nhiều ưu điểm nổi bật như:
Khả năng tải lớn, kích thước nhỏ gọn, hiệu suất cao.
Tuổi thọ cao, làm việc tin cậy.
Tuy nhiên cũng có nhược điểm là công nghệ cắt răng phức tạp, yêu cầu cao về độ
chính xác chế tạo cũng như lắp ráp và có nhiều tiếng ồn khi vận tốc lớn.
3.1. Chọn vật liệu, cách chế tạo và nhiệt luyện
Bộ truyền chịu tải trọng trung bình nên cả bánh lớn và nhỏ đều sử dụng thép
thường hóa.
- Bánh nhỏ: Thép 45.
- Bánh lớn: Thép 35.
Cơ tính của hai loại thép này theo bảng 3-8 (TKCTM):
- Thép 45:
200HB;mm/N300;mm/N600 2
ch
2
bk
.
(Phôi đúc, giả thiết đường kính phôi dưới 100mm)
- Thép 35:
170HB;mm/N260;mm/N500 2
ch
2
bk
.
(Phôi đúc, giả thiết đường kính phôi 100÷300mm)
3.2. Định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép
a. Ứng suất tiếp xúc cho phép
Bộ truyền chịu tải trọng thay đổi, rung động nhẹ nên số chu kì làm việc
của bánh lớn được tính theo công thức:
n
1i
ii
3
max
i
tđ tn.
T
T
.c.60N
Số chu kì làm việc của bánh lớn là:
733
2tđ 10.9,188.315.2.4.57,103.8,01.1.60N
.
Số chu kì làm việc của bánh nhỏ là:
77
2tđRT1tđ 10.6,7510.94,18.4N.iN
.
Do sử dụng thép 35 và 45 thường hóa nên số chu kì cơ sở của đường cong
mỏi tiếp xúc theo bảng 3-9 (TKCTM) là N0 = 10
7
chu kì và
HB.6,2Notx
.
Thấy Ntđ1 và Ntđ2 đều lớn hơn N0 nên đối với cả hai bánh đều lấy kN
’
= 1.
Ứng suất cho phép của bánh lớn:
442170.6,2HB.2Notx2tx
N/mm
2
.
Ứng suất cho phép của bánh nhỏ:
520200.6,2HB.1Notx1tx
N/mm
2
.
Để tính sức bền ta chọn trị số nhỏ là
4422tx
N/mm
2
.
b. Ứng suất uốn cho phép
Số chu kì tương đương của bánh lớn và bánh nhỏ:
666
2tđ 10.1,1588.315.2.4.57,103.8,01.1.60N
.
66
2tđRT1tđ 10.4,63210.1,158.4N.iN
.
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý
SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 14
Cả Ntđ1 và Ntđ2 đều lớn hơn N0 = 0,5.10
6
nên cả hai bánh lấy kN
’’
= 1.
Giới hạn mỏi uốn của thép 45:
258600.43,0
1
(N/mm
2); Giới hạn
mỏi uốn của thép 35:
215500.43,0
1
(N/mm
2
).
Cả hai bánh răng đều làm bằng phôi đúc, thép thường hóa nên lấy hệ số an
toàn n = 1,8 và lấy hệ số tập trung ứng suất ở chân răng K = 1,8.
Do bộ truyền làm việc một chiều nên ứng suất uốn cho phép được tính
theo công thức
nK
k5,1
nK
k ''
N1
''
no
u
Với bánh nhỏ:
4,119
8,1.8,1
1.258.5,1
1u
N/mm
2
.
Với bánh lớn:
5,99
8,1.8,1
1.215.5,1
2u
N/mm
2
.
3.3. Chọn sơ bộ hệ số tải trọng K = 1,3.
3.4. Chọn hệ số chiều rộng bánh răng
3,0
A
b
A
.
3.5. Tính khoảng cách trục A
Đối với bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng thẳng áp dụng công thức (3-9
TKCTM)
3
2A
2
2
RTtx
6
RT
n
KN
i
10.05,1
1iA
3,175
57,103.3,0
92,2.3,1
4.442
10.05,1
14A 3
2
6
mm.
3.6. Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng
Vận tốc vòng: (công thức 3-17 TKCTM)
52,1
14.1000.60
29,414.3,175..2
1i.1000.60
An2
v
RT
1
m/s.
Với vận tốc này, tra bảng 3-11 (TKCTM) ta chọn cấp chính xác của bánh răng
là 9.
3.7. Định chính xác hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A
Hệ số tải trọng K được xác định theo công thức
đtt K.KK
Bộ truyền chịu tải trọng thay đổi, nên Ktt được tính theo công thức gần
đúng
2
1K
K ttb
tt
.
Cần xác định d :
75,0
2
14
3,0
2
1i
d
b RT
A
1
d
.
Tra bảng hệ số tập trung tải trọng Ktt(Bảng 3-12 TKCTM) với trục ít cứng
được Ktt = 1,22. Vậy
11,1
2
122,1
K
tt
.
Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD: PG