Hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng trụ nghiêng- thẳng (phân đôi) đường kính trục dẫn O45
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
Hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng trụ nghiêng- thẳng (phân đôi) đường kính trục dẫn O45, hộp giảm tốc đồng trục, khai triển , thuyết minh, nguyên lý Hộp giảm tốc, quy trình sản xuất Hộp giảm tốc, kết cấu Hộp giảm tốc, động học hộp giảm tốc
-DK-45-CTM-TL/HOP-GIAM-TOC-2-CAP-BANH-RANG-TRU-NGHIENG---RANG-THANG-(PHAN-DOI).JPG )
MỤC LỤC
Lời nói đầu ……………………………………………………………………1
Phần 1. Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền ……………………………..2
1/Chọn động cơ ……………………………………………………………….2
2/Phân phối tỷ số truyền ………………………………………………………2
3/Các thông số trên trục ………………………....………....………………..3
Phần 2.Thiết kế bộ truyền ……………………………………………………..5
A/ B/Thiết kế bộ truyền ngoài ………………………..…………………….... 5
1/Chọn loại xích…………………………………………………………….....5
2/Xác định các thông số của bộ xích ………………………………………. .5
3/Đường kính đĩa xích ……………………………………………………….5
4/Xác định lực tác dụng lên trục …………………………………………… 7
5/Xác định thông số bộ truyền ………………………………………………7
B/Thiết kế hộp giảm tốc ……………………………………………….......…8
I/.Thiết kế cấp chậm ……………………………………………………...….8
1/Xác định ứng suất cho phép ……………………………………...………..8
2/Khoảng cách trục sơ bộ …………………………………………………….9
3/Các thông số ăn khớp ……………………………………………………….9
4/Kiểm tra độ bền tiếp xúc………………………………………………..….10
5/Kiểm tra độ bền uốn……………………………………………………….12
6/Các thông số bộ truyền ……………………………………………………14
II/Thiết kế cấp nhanh ………………………………………………………..15
1/Xác định ứng suất cho phép ……………………………………………….16
2/Điều kiện đồng trục………………………………………………………..19
3/Thông số ăn khớp………………………………………………………….20
4/Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc…………………………………………..21
5/Kiểm nghiệm về độ bền uốn……………………………………………….26
6/Các thông số bộ truyền …………………………………………………….27
Phần 3.Tính trục và chọn ổ ………………………………………………….29
I/.Tính sơ bộ hộp giảm tốc …………………………………………………..29
1/.Thiết kế trục 1 …………………………………………………………….34
2/.Thiết kế trục 2 …………………………………………………………….40
3/.Thiết kế trục 3 …………………………………………………………….48
II/Chọn ổ ………………………………………………………...…………..53
1/.Chọn ổ cho trục 1 …………...…………………………………...……….56
2/.Chọn ổ cho trục 2 …………...…………………………………………….58
3/.Chọn ổ cho trục 3 …………...…………………………………………….60
Phần 4.Tính kết cấu ………………………………………………………….62
1/Tính then …………………………………………………………………..64
2/Tính vỏ hộp và các chi tiết khác …………………………………………..64
Phần 5. Tài liệu tham khảo ……………………………………….......……..65
PHẦN 1
CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
1. CHỌN ĐỘNG CƠ
a\.Xác định công suất cần thiết của động cơ
Theo công thức (2.8),(2.10) và (2.11) [TKHDD - I] ta có công suất cần thiết Pct :
P ct =
Trong đó theo công thức (2.9)[TKHDD - I] ta có:
h = hmol. hkbr. hk n.hx.
m : Số cặp ổ lăn (m = 4);
k : Số cặp bánh răng (k = 3)
Tra bảng (2.3) [TKHDD - I], ta được các hiệu suất:
hol= 0,99 ( vì ổ lăn được che kín)
hbr= 0,97
hk= 1
hx = 0,93 (bộ truyền xích để hở )
h = 0,994. 0,973. 1. 0,93 = 0,82
Vậy có P ct =
B\. Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ
Chọn sơ bộ tỉ số truyền của toàn bộ hệ thống là usb .Theo bảng (2.4) [TKHDD - I] , truyền động bánh răng trụ hộp giảm tốc 2 cấp, truyền động xích (bộ truyền ngoài):
usb= usbh. usbđ = 17.3 = 51
Theo công thức (2.16) (TKHTDD- I) ta có số vòng quay của trục máy công tác là nlv :
nlv = = 28,66 vg/ph
Trong đó : v : Vận tốc xích tải
D : Đường kính tang .
Số vòng quay sơ bộ của động cơ nsbđc:
nsbđc = nlv . usb = 28,66.51 = 1461,66 vg/ph
Chọn số vòng quay sơ bộ của động cơ là nđb = 1500 vg/ph.
Theo bảng phụ lục P1.3 Phụ lục với Pct = 10,97 kW. Ta chọn được kiểu động cơ là : K160 M4
Các thông số kĩ thuật của động cơ như sau :
Kết luận: Động cơ K160 M4 có kích thước phù hợp với yêu cầu thiết kế.
2/. PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
Ta đã biết Tỷ số truyền chung
Chọn uxích = 3 Þ uhộp = ;
Trong đó : u1 : Tỉ số truyền cấp nhanh
u2 : Tỉ số truyền cấp chậm
Theo bảng (3.1) [TKHDD - I] thì u1 = 4,91 ; u2 = 3,26.
Tính lại giá trị uxích theo u1và u2 trong hộp giảm tốc
Uxích =
Kết luận : uh = 16,86; u1 = 4,91; u2 = 3,26 ; uxích=3,16.
3/.Xác định công xuất, momen và số vòng quay trên các trục.
Tính công suất, mô men, số vòng quay trên các trục (I, II, III, IV) của hệ dẫn động.
PHẦN IV
TÍNH KẾT CẤU
1. Tính then
Để cố định bánh răng, theo phương tiếp tuyến thì ta phải dùng then. Với đồ án này ta sẽ chọn mối ghép then bằng.
Theo các tính toán ở trên ta có đường kính tại vị trí lắp then của các trục như sau:
Tại trục 1 : d = 28 mm
Tại trục 2 : d = 45 mm , d = 50mm
Tại trục 1 : d = 63 mm
a/Tính then cho trục 1.
Tra bảng (9.1a) [TKHDD I], ta có với trục 1 thì đường kính vị trí lắp then là d1 = 28 mm do đó các thông số của then là: b = 8; h = 7; t = 4; t1 = 2,8;chọn chiều dài then l =25 mm.
- Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức (7.17) [TKCTM] :
với Mu = 110966 Nmm ; d = 28 mm ; k = 3,5 mm ; l = 25 mm
Do ứng suất tại mối ghép là cố định, tải trọng tĩnh,vật liệu chọn là thép CT6 nên ta có = 150 N/mm2
- Kiểm nghiệm về sức bền cắt theo công thức (7.12) [TKCTM] :
Trong đó b = 8 mm.
Tra bảng (7.21) [TKCTM] có: [c = 120 N/mm2 ;
=> N/mm2 < []c
Vậy then lắp trên trục 1 đã thoả mãn.
b/.Tính then cho trục 2
Tra bảng (9.1a) [TKHDD I], ta có với trục 2 thì đường kính vị trí lắp then là d = 45 và d = 50 mm. Để đồng nhất ta chọn then có các thông số như sau: b = 14; h = 9; t = 5,5; t1 = 3,8; chọn chiều dài then l =35 mm.
- Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức (7.17) [TKCTM]:
với Mu = 550330 Nmm ; d = 50 mm ; k = 4,4 mm ; l = 35 mm
Do ứng suất tại mối ghép là cố định, tải trọng tĩnh,vật liệu chọn là thép CT6 nên ta có = 150 N/mm2
- Kiểm nghiệm về sức bền cắt theo công thức (7.12) [TKCTM] :
Trong đó b = 14 mm.
Tra bảng (7.21) [TKCTM] có: []c = 120 N/mm2 ;
=> N/mm2 < []c
Vậy then lắp trên trục 2 đã thoả mãn.
c/. Tính then cho trục 3
Với trục 3 thì có đường kính vị trí lắp then d = 63 mm. Tra bảng (9.1a) [TKHDD I], ta chọn then có các thông số : b = 18; h = 11; t = 7; t1 = 4,4; chọn chiều dài then l =40 mm.
- Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức (7.17) [TKCTM]:
với Mu = 58803 Nmm ; d = 63 mm ; k = 6,2 mm ; l = 40 mm
Do ứng suất tại mối ghép là cố định, tải trọng tĩnh,vật liệu chọn là thép CT6 nên ta có = 150 N/mm2
- Kiểm nghiệm về sức bền cắt theo công thức (7.12) [TKCTM] :
Trong đó b = 18 mm.
Tra bảng (7.21) [TKCTM] có: []c = 120 N/mm2 ;
=> N/mm2 < []c
Vậy then lắp trên trục 3 đã thoả mãn.
Kết luận: Các then đều đã thoả mãn điều kiện về sức bền dập và sức bền sức bền cắt.
2.Chọn khớp nối
- Loại nối trục đàn hồi .
- Tại trục động cơ có mômem xoắn T = 72448 (N.mm) =72,448 (N.m)
- Tra bảng (16.10a) [TKHDD - II] kích thước cơ bản của nối trục vòng đàn hồi được tra theo mômem xoắn
T =125 (N.m) d = 25 (mm) D = 125 (mm)
dm = 165 (mm) L = 145 (mm) l = 60 (mm)
d1 = 45 (mm) Do = 90 (mm) Z = 4
nmax = 4600 B =5 B1 =042
l1 = 30(mm) D3 = 28 (mm) l2 = 32(mm)
Bảng (16.10b)[TKHDD - II] kích thước cơ bản của vòng đàn hồi
T = 125 (N.m)
do = 14 (mm) d1 = M10 D2 =20 (mm)
l = 62 (mm) l1 = 34 (mm) l2 = 15 (mm)
l3 = 28 (mm) h = 1,5
3/.Tính vỏ hộp và các chi tiết khác.
Ta chọn vỏ hộp đúc, phần ghép nắp và thân là mặt phẳng đi qua tâm các trục để việc lắp ghép được dễ dàng.
Chiều dày thân hộp: d = 0,03.a + 3 = 0,03.175 +3 = 8,25 mm.
Chọn d = 8mm
Chiều dày nắp hộp : d1= (0,8¸1,2)d = (6,4¸9,6) mm. Chọn d1 = 8mm.
Chiều dày gân tăng cứng e = (0,8¸1)d = (6,4¸8) mm. Chọn e = 8mm.
Chiều cao gân tăng cứng h < 58 mm
Đường kính Bulong nền : d1> 0,04a +10 = 17 mm.Chọn d1 = 18 mm
Đường kính Bulong cạnh ổ : d2 = (0,7¸0,8)d1=(12,6¸14,4)mm.
Chọn d2 = 14 mm.
Đường kính Bulong ghép nắp bích và thân :
d3 = (0,8¸0,9)d2 = (11,2¸12,4)mm. Chọn d3 = 12mm.
Đường kính vít ghép nắp ổ:
d4 = (0,6¸0,7)d2= (8,4¸9,8)mm. Chọn d4 = 8 mm.
Đường kính vít ghép cửa thăm:
d5 = (0,5¸0,6)d2 =(7¸8,4) mm. Chọn d5 = 8 mm.
Chiều dày bích thân hộp:
S3 = (1,4¸1,8)d3= (16,8¸21,6) mm. Chọn S3= 17mm.
Chiều dày bích nắp hộp:
S4 = (0,9¸1)S3 = (15,3¸17)mm. Chọn S4 = 15mm.
Nút tháo dầu M16*1,5.
*Kết cấu bánh răng:
Vành răng d = (2,5¸4)m = (5¸8)mm, chọn d = 8 mm.
Chiều dài may ơ : l = b.
Đường kính ngoài May ơ D = (1,5¸1,8)d.
Chiều dày đĩa C = (0,2¸0,3)b.
Đường kính lỗ d0 =(12¸25)mm, chọn d0 = 16 mm.
Chi tiết từng bánh răng được thể hiện trên hình vẽ.
4/.Dung sai lắp ghép kích thước.
|
Kích thước |
Kiểu lắp ghép |
ES (es) |
EI(ei) |
Vị trí lắp ghép |
|
Æ28 |
H7 |
+21 |
0 |
Bánh răng và trục |
|
k6 |
+15 |
+2 |
||
|
Æ45 |
H7 |
+25 |
0 |
|
|
k6 |
+18 |
+2 |
||
|
Æ50 |
H7 |
+25 |
0 |
|
|
k6 |
+18 |
+2 |
||
|
Æ25 |
D11 |
+195 |
+65 |
Trục và vòng chắn mỡ |
|
k6 |
+15 |
+2 |
||
|
Æ30 |
D11 |
+195 |
+65 |
|
|
k6 |
+15 |
+2 |
||
|
Æ40 |
D11 |
+195 |
+65 |
|
|
k6 |
+15 |
+2 |
||
|
Æ20 |
F8 |
+55 |
+20 |
Trục và vòng phớt. |
|
k6 |
+15 |
+2 |
||
|
Æ40 |
F8 |
+64 |
+25 |
|
|
k6 |
+18 |
+2 |
||
|
Æ88 |
H7 |
+30 |
+0 |
Nắp ổ với thành hộp |
|
d11 |
-120 |
-340 |
||
|
Æ98 |
H7 |
+35 |
0 |
|
|
d11 |
-120 |
-340 |
||
|
Æ116 |
H7 |
+35 |
0 |
|
|
d11 |
-120 |
-340 |
||
|
Æ25 |
k6 |
+15 |
+2 |
Trục và ổ lăn |
|
Æ30 |
k6 |
+15 |
+2 |
|
|
Æ40 |
k6 |
+18 |
+2 |
PHẦN V
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.Chi tiết máy - Tập1, Tập 2. Tác giả Nguyễn Trọng Hiệp. NXB Giáo Dục.
2.Tính toán thiết kế Hệ dẫn động cơ khí – Tập 1, Tập 2. Tác giả Trịnh Chất và Lê Văn Uyển. NXB Giáo Dục.
3.Thiết kế máy.
