HỘP GIẢM TỐC 2 CẤP BÁNH RĂNG CÔN ĐƯỜNG KÍNH TRỤC DẪN O30

    Thiết Kế Đồ án Chi Tiết Máy là một môn học cơ bản của ngành cơ khí. Môn học này không những giúp cho sinh viên có một cái nhìn cụ thể hơn thực tế hơn đối với các kiến thức đã được học, mà nó còn là cơ sở rất quan trọng của các môn chuyên ngành sẽ được học sau này.

     Đề tài mà em được giao là thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có bộ hộp giảm tốc  bánh răng côn răng thẳng và bộ truyền xích . Hệ thống được dẫn động bằng động cơ điện thông qua khớp nối, hộp giảm tốc và bộ truyền xích sẽ truyền chuyển động tới băng tải. Trong quá trình tính toán và thiết kế các chi tiết máy cho hộp giảm tốc em đã sử dụng và tra cứu một số những tài liệu sau:

 -Chi tiết máy tập 1 và 2  của GS.TS-Nguyễn Trọng Hiệp.                  

 -Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 và 2 của PGS.TS Trịnh Chất và TS Lê Văn Uyển.

- Dung sai và lắp ghép của GS.TS Ninh Đức Tốn.

 Do là lần đầu làm quen với công việc thiết kế chi tiết máy,cùng với sự hiểu biết còn hạn chế cho nên dù đã rất cố gắng tham khảo các tài liệu và bài giảng của các môn có liên quan song bài làm của sinh viên chúng em không thể tránh khỏi những sai sót. Kính mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo nhiệt tình của các thầy cô trong bộ môn giúp cho những sinh viên như chúng em ngày càng tiến bộ trong học tập.

 Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn, đặc biệt là thầy Lê Văn Uyển đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình để em co thễ hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao .Em xin chân  thành cảm ơn!

I. PHẦN ĐỘNG HỌC

    1. Xác định P_lv :

     Công suất trên trục công tác được tính theo công thức  :

                                          

     Theo đề bài :        + F  : Lực kéo băng tải  : 2F = 5000N

                        + v   : Vận tốc băng tải  : v = 0,85 m/s

     Suy ra :

                                  P_ct =  = 4.25 (kW)

  2. Xác định hệ số tải trọng b

                        b =1

 

  3. Xác định hiệu suất của hệ dẫn động h :

     Hiệu suất truyền động của toàn bộ hệ thống được tính theo công thức:

                        h =

     Trong đó :   h_k : Hiệu suất nối trục đàn hồi

                        h_brc : Hiệu suất bộ truyền bánh răng côn

                        h_ol : Hiệu suất của 1 cặp ổ lăn

                        h_x : Hiệu suất của bộ truyền xích

  Theo bảng  , ta có :

              + Hiệu suất của nối trục đàn hồi :     h_k = 1

              + Hiệu suất bộ truyền bánh răng côn : h_brc = 0,97

              + Hiệu suất của 1 cặp ổ lăn     :         h_ol = 0,99

              + Hiệu suất của bộ truyền xích:        h_x = 0,97

  Thay vào ta tính được:

              h= 1.0,97.0,99^2.0,97= 0,92

     4. Xác định công suất yêu cầu của động cơ:

          Công suất yêu cầu của động cơ được tính theo công thức :

                            

          Trong đó:    + P_yc : Công suất cần thiết trên trục động cơ(kW)

                             + P_lv : Công suất trên trục máy công tác(kW)

                             + h : Hiệu suất của toàn bộ hệ thống truyền động

                             + b : Hệ số tải trọng tương đương              

 

                 Như vậy ta tính được :

                              =  = 4,62 kW

     5. Xác định n_lv :

        Vận tốc trục máy công tác được tính theo công thức :

              N_lv =

        trong  đó :         v  : vận tốc dài băng tải : v = 0,85(m/s)

                        D : Đường kính tang cuốn : D= 270mm

        Thay số vào ta có:      n_lv =  = 60,13 (v/ph)

       6. Xác định u_sb :

        Tỷ số truyền của toàn bộ hệ thống được tính theo:

                        u_sb = u_n.u_h

             trong đó :  u_h: Tỷ số truyền sơ bộ của hộp giảm tốc

                         u_n: Tỷ số truyền sơ bộ của bộ truyền ngoài(bộ truyền xích)

           Theo bảng  , chọn tỷ số truyền :

                    + Hộp giảm tốc 1 cấp bánh răng côn : u_h = 2…5

                    + Bộ truyền ngoài là bộ truyền xích : u_n = 2…4

                Suy ra:

                        u_sb = (2…5).(2…4) = 4..20

       7.  Xác định sơ bộ tốc độ quay của động cơ điện :

         Số vòng quay sơ bộ hợp lý của động cơ điện được tính theo công thức :

                             n_sb = n_lv.u_sb

           trong đó:    n_lv : số vòng quay trục máy công tác (v/ph)

                             u_sb : Tỷ số truyền sơ bộ của cả hệ thống truyền động

            Suy ra tốc độ sơ bộ của động cơ :         

                           n_sb =(4…20).60,13  = 120,72…1202,6 (v/ph)

                   chọn n_sb = 1000 (v/ph)

     8.  Chọn quy cách động cơ điện :

             Với những số liệu đã tính : P_yc = 4,62 Kw

                                                    n_sb =1000 v/ph

                  Kết hợp yêu cầu lắp ghép,mở máy tra bảng  , ta chọn được                động cơ có ký hiệu : 4A132S6Y3 có các thông số:

                             +  P_dc = 5 kW > P_yc

                             +   n_dc  = 960 v/ph

                             +    =2 >  = 1

        9. Phân phối tỷ số truyền:

            Xác định tỷ số truyền chung : u_ch =  = = 15.97

              Mà       :u_ch = u_h.u_x

           Chọn u_x = 3 => u_h =  =  = 5.32

       với u_h = 5,32 ta được u₁ =5,32 do là bộ truyền 1 cấp

     10. Tính toán các thông số động học :

     *  Tính công suất trên các trục :

       Công suất trên các trục của hệ thống được tính theo hướng từ trục công tác trở lại trục động cơ

                          P_II =  =  = 4.43    kW

                          P_I =  =  = 4.61  kW

                          P_dc =  =  =  4,66 kW

      *  Tính các vận tốc :

            Vận tốc trên các trục được tính theo hướng từ trục động cơ đến các trục công tác

                           n_I =  = n_dc = 960 v/ph

                           n_II =  =  = 181.13 v/ph

                                   

        * Tính các mô men xoắn trên các trục :

                           T_dc =  = = 46357,29      Nmm

                           T_I =   =   = 45859,90       Nmm

                           T₂ =  =  = 233569,81   Nmm

                             T_ct =  =  = 674995,84     Nmm

  11 -  Bảng số liệu tính toán :

Thông số	Động cơ	Trục 1		Trục 2		Trục công tác
U	1		5.32		3
P(kW)	4,66	4,61		4,43		4,25
n(v/ph)	960	960		181,13		60,13
T(Nmm)	46357,29	45859,90		233569,81		674995,84

 

II. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI – BỘ TRUYỀN XÍCH :

       Các số liệu đã có:

                   + Tỷ số truyền : u = u_x = 3

                   +  Công suất bộ truyền  : P = P_II/2 = 4,443/2=2,22kW

                   + Mômen xoắn trên trục dẫn :

                                  T = T₂ /2=  233569,81/2= 116789,91Nmm

                   + Vận tốc  : n = n_II =181,13 v/ph

1- Chọn loại xích:

  Vận tốc  n = 181,13 v/ph Þ  chọn xích con lăn

2 - Xác định các thông số của bộ truyền xích :

  a. Chọn số răng các đĩa xích :

       Với u = 3   Þ  Z₁ = 29 - 2u = 29 - 2.3 = 23

       Theo bảng  , láy tròn Z₁ theo số lẻ Þ  chọn Z₁ = 23

       Suy ra số răng đĩa lớn :  Z₂ = uZ₁ = 3.23 = 69

       Lấy tròn                      :  Z₂  = 69

  b. Xác định bước xích :

       Tính theo công thức  :                 P_t =  £ [P]

       Với : Pt,P,[P]: công suất tính toán, công suất cần truyền, công suất cho phép

       K_z : Hệ số số răng : với  Z₀₁ = 25 Þ K_z = Z₀₁/Z₁ = 25/23 = 1,09

       K_n : Hệ số số vòng quay : n = 181,13 v/ph Þ n₀₁ = 200 v/ph

                 Þ  K_n =n₀₁/n₁ = 200/181,13 = 1,1

       Theo CT 5.3 và bảng 5.6 ta có

                 K= K_đ.K_o.K_đc.K_a.K_bt.K_c

       K_đ : Hệ số tải trọng động : Bộ truyền làm việc chịu va đập vừa Þ K_đ = 1

       K_o  : Hệ số xét đến sự bố trí bộ truyền Þ  K_o = 1

       K_đc : Hệ số xét đến sự điều chỉnh lực căng xích : Có thể điều chỉnh được  Þ  K_đc­ = 1,25

       K _a  : Hệ số xét đến chiều dài xích : Chọn   K_a = 1

       K_bt : Hệ số xét đến ảnh hưởng của bôi trơn : Bộ truyền làm việc trong môi trường có bụi , bôi              trơn nhỏ giọt  Þ   K_bt = 1,3

       K_c : Hệ số xét đến chế độ làm việc : Làm việc 2 ca   Þ   K_c = 1,25

       Suy ra :

                          K =1.1.1,25.1,3.1.1,25 = 2,03

       Vậy ta có:

                          P_t  =2,22.2,03.1,1.1,09 = 5,40 kW

        Theo bảng , với n₀₁ = 200v/ph , chọn bộ truyền xích 1 dãy có bước  xích

                            p = 25,4 mm

                                 B =22,61 mm

                                 d=7,95 mm

       Thoả mãn điều kiện bền mòn : P_t £[P]

 3. xác định khoảng cách trục a và số mắt xích :

       Chọn a = (30…50)p = (30…50)25,4 = (762…1270) mm

       Chọn a = 787 mm

       Tính số mắt xích theo công thức  :

                          x =  =

                             = 108,03

       Lấy số mắt xích chẵn  : x = 108

       Tính lại khoảng cách trục  a theo công thức  :

                 a=

                   =

                   = 764,79 mm

       Để xích không chịu lực căng quá lớn, nên giảm a đI một lượng bằng:

                          Da = 0,004a = 0,004.764,79 » 3,06 mm

       Do đó khoảng cách trục thực tê :  a  =  764,79 – 3,06  = 761,73 mm

       * Số lần va đập của xích được tính theo công thức  :

                  i =  =  = 1,57 < [i] =30 (Theo bảng )

4 - Tính kiểm nghiệm xích theo độ bền mòn :

  Theo công thức :          s  =

  Theo bảng , với xích con lăn 1 dãy, bước xích p = 25,4 mm, ta tra được:

                 + Tải trọng phá huỷ : Q = 56,7 kN

                 + Khối lượng 1 mét xích : q₁ = 2,6 kg

  k_d = 1,2 : Chế độ làm việc trung bình

  Vận tốc vòng của xích:       v =  = 1,76 m/s

  Lực vòng :       F_t  =   1000.4,43/1,76 = 1261,36 N

  Lực căng do lực li tâm sinh ra :    F_v = qv² = 2,6.1,76²  = 8,05 N

  Lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra :        Fo = 9,81k_fqa

   Ta có    F_o = 9,81.6.2,6.0,762 = 116,61  N

  Do đó :

                 s =  = 34,61

  Theo bảng , với n₀₁ = 200 v/ph  Þ Chọn [s] = 8,2

  Suy ra : s ³ [s]          Þ Bộ truyền đủ bền

  5. Xác định thông số của đĩa xích :

    a. Tính các đường kính đĩa xích :

  - Đường kính vòng chia các đĩa xích được tính theo công thức  :

                          d₁=  =  = 186,54 mm

                          d₂ =  =  = 558,06 mm

  - Đường kính vòng đỉnh răng đĩa xích :

                          d_a1 =  =  = 197,50 mm

                          d_a2 =  =  = 570,18 mm

  - Đường kính vòng chân răng đĩa xích : d_f = d-2r

       Với  r = 0,5025d_l +0,05 = 0,5025.15,88 + 0,05 = 8,03

       d_l = 15,88 mm: Đường kính của con lăn

  Suy ra : d_f1 = d₁ - 2r = 186,54-2.8,03 = 170,50 mm

                 d_f2 = d₂ - 2r = 570,18-2.8,03 = 554,12  mm

b. Kiểm nghiệm theo độ bền tiếp xúc răng đĩa xích:

     Răng đĩa xích được kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc theo công thức  :

                                    s_H =   £ [s_H]

       [s_H] : ứng suất tiếp cho phép : Chọn vật liệu làm đĩa xích là thép 45 tôi cải thiện đạt HB170, tra           theo bảng , ta có :   [s_H] = 600 MPa

       Hệ số xét đến ảnh hưởng của số răng: Với  Z₁ = 23 => k_r1 = 0,48

                                                                              Z₂ = 58 Þ k_r2 =   0,22

       A = 180 mm² : Diện tích chiếu của bản lề  : Tra bảng  với   p = 25,4 mm

       K_đ : Hệ số tải trọng động : K_đ = 1,2 - Bộ truyền chịu va đập vừa

       E = : Môđun đàn hồi tương đương, với E₁,E₂ lần lượt là môđun đàn hồi vật liệu con              lăn và răng đĩa   Þ  Chọn vật liệu làm con lăn và đĩa xích đều là thép :  E  =  2,1.10⁵ MPa

       k_đ : Hệ số phân bố tải trọng không đều trong các dãy xích

                          Þ Chọn xích 1 dãy nên   k_đ = 1

       F_vđ : Lực va đập trên m = 1  dãy xích :

                           F_vđ = 13.10^-7n₁p³m = 13.10^-7.181,13.25,4³.1= 3,86 MPa

     Suy ra :

                 s_H1 = = 433,27 MPa £ [s_H]

                 s_H2 =  = 293,32 MPa  £ [s_H]

.....................................................................

  7  - Bảng tổng hợp số liệu

Thông số	Ký hiệu	Giá trị
Loại xích		xích con lăn
Bước xích	P	25,4  mm
Số mắt xích	x	108
Khoảng cách trục	a	761,73 mm
Số răng đĩa xích	Z1 Z2	23 69
Vật liệu đĩa xích		Thép 45 tôi cải thiện Thép 45 tôi cải thiện
Đường kính vòng chia	d1 d2	186,54 mm 558,06 mm
Đường kính vòng đỉnh	da1 da2	197,50 mm 570,18 mm
Bán kính đáy	r	8,03 mm
Đường kính chân răng đĩa xích	df1 df2	170,50 mm 554,12 mm
Lực tác dụng lên trục	Fr	1450,56 N

6 - Tính lực tác dụng :

  Lực tác dụng lên trục được tính theo công thức :                F_r = k_xF_t

       k_x : Hệ số xét đến trọng lượng xích : Bộ truyền đặt nằm ngang  Þ  k_x = 1,15

  Vậy suy ra :

                             F_r=1,15.1261,36=1450,56 N  

III. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN

 A. BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CÔN

1. Chọn vật liệu :

  Theo bảng , chọn:

       -  Bánh nhỏ : Thép 45 tôi cải thiện, HB 241..285, s_b1 = 850 MPa, s_ch1 = 580 MPa

       -  Bánh lớn : Thép 45 tôi cải thiện, HB 192..240, s_b2 = 750 MPa, s_ch2 = 450 MPa

2. Xác định ứng suất cho phép :

  Theo bảng , với thép 45 tôi cải thiện:

                          s°_Hlim = 2HB + 70          ;         S_H = 1,1

                          s°_Flim = 1,8HB                ;         S_F = 1,75

  Chọn độ rắn bánh chủ động( bánh nhỏ) HB1 = 245, bánh bị động( bánh lớn) HB2 = 230, ta có :

       s°_Hlim1 = 2HB₁ + 70 = 2.245 + 70 = 560 MPa ; s°_{Flim 1}= 1,8HB₁ = 1,8.245 = 441 MPa

       s°_Hlim2 = 2HB₂ + 70 = 2.230 + 70 = 530 MPa ; s°_{Flim 2}= 1,8HB₂ = 1,8.230 = 414 MPa

  ¨ Ứng suẤt tiẾp xúc cho phép :

     số chu ki thay đổi ứng suất cơ sở khi tửh về tiếp  xúc với tất cả các loại thép

  Theo công thức  : N_HO =  : Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc

                 Þ      N_HO1 =  = 30.245^2,4 = 1,6.10⁷

                 Þ      N_HO2 =  = 30.230^2,4 = 1,39.10⁷

  Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương được tính theo công thức  :

                    

Với  c  =1 là số lần ăn khớp trong 1 vòng quay

       Suy ra  :   N_HE1 > N_HO1Þ lấy            K_HL1 = 1

    Ứng suẤt tiẾp xúc cho phép :

                          [ú_H] =

       Trong đó :   Z_R: hỆ sỐ xét đến độ nhám cỦa mẶt răng làm viỆc

                          Z_v : hỆ số xét đến Ảnh hưởng cỦa vẬn tỐc vòng

                          K_xH: hỆ số xét đến Ảnh hưởng cỦa kích thước bánh răng

     ChỌn sơ bỘ Z_R.Z_v.K_xH = 1

      Þ   Theo công thức , định sơ bộ :

                           [s_H1] =  =  = 509,09 MPa

                          [s_H2] =  =  = 481,82 Mpa

Do đây là bộ truyền bánh răng côn thẳng nên

 

  ¨ ứng suất uốn cho phép :

       Theo công thức  : Bộ truyền quay 1 chiều : [s_F] = s°_Flim.K_FC.K_FL/S_F

       Với K_FC : Hệ số ảnh hưởng của đặt tải : quay 1 chiều Þ K_FC = 1

                 Þ               [s_F1] = 441.1.1/1,75 = 252 MPa

                                    [s_F2] = 414.1.1/1,75 = 236,57 MPa

       ¨ ứng suất quá tải cho phép :

       Theo công thức  và ,:

                 [s_H]_max = 2,8s_CH2 = 2,8.450 = 1260 MPa

                 [s_F1]_max = 0,8s_CH1 = 0,8.580 = 464 MPa

                 [s_F2]_max = 0,8s_CH2 = 0,8.450 = 360 MPa

3 - Xác định khoảng cách trục sơ bộ :

     ¨ Chiều dài côn ngoài :  Theo công thức :

                 R_e =

       Trong đó : + K_R : Hệ số phụ thuộc vật liệu, loại răng :  K_R = 0,5K_đ

                          K_đ : Hệ số phụ thuộc loại răng : Với bánh răng côn, răng thẳng làm bằng thép

                                    Þ      K_đ = 100 MPa^1/3

        Þ K_R = 0,5.100 = 50 MPa^1/3

                 + K_be : Hệ số chiều rộng vành răng   Þ Chọn K_be = 0,25

                 + K_Hb : Hệ số xét đến sự phân bố không đều tảI trọng trên chiều rộng vành răng

                Với bánh răng côn , có = 0,56 Þ Theo bảng Þ  K_Hb = 1,23

                 + T₁ = 45859,90 Nmm : Mômen xoắn trên trục bánh chủ động

       Suy ra :       Re = = = 168,63 mm                       4 - Xác định các thông số :

      ¨ Số răng bánh nhỏ :

       Đường kính chia ngoài bánh nhỏ : d_e1 =    = = 62,53 mm

       Þ Tra bảng  : Z_1P = 15 Þ  Với HB < 350 :

                 Z₁ = 1,6Z_1P = 1,6.15 = 24 Þ             Lấy Z1 = 24

         Dựa vào bảng 6.20 chọn hệ số dịch chỉnh đối xứng

                                   x₁  = 0,39             :       x₂  = -0,39           

¨ Đường kính trung bình và môđun trung bình :

                          d_m1 = (1-0,5K_be)d_e1 = (1-0,5.0,25)62,53 = 54,71 mm

                          m_tm = d_m1/Z₁ = 54,71/24  = 2,28 mm

¨ Môđun vòng ngoài : Tính theo công thức :

                          m_te =  =  = 2,61 mm

       Theo bảng , lấy m_te theo tiêu chuẩn :   m_te = 3 mm

       Do đó:                  m_tm = m_te(1-0,5K_be) = 3(1-0,5.0,25) = 2,63 mm

• Xác định số răng:

   ¨ Số răng bánh lớn :

                 Vì    Z₁ =  =54,71/2,63 = 20,08 , lấy =21 răng    Þ      Số răng bánh lớn Z₂ = uZ₁ = 5,32.21 = 111,72

     Lấy  Z₂ = 112  răng   Þ      Tỷ số truyền thực : u = Z₂/Z₁ = 112/21 = 5,33

Sai lệch tỉ số truyền

                       = = 0,19% < 4% vây thỏa mãn

   ¨ Góc côn chia :

                          d₁ = arctg(Z₁/Z₂ ) = arctg(21/112) = 10,62°  

           d₂ =90° - d₁ = 90° - 10,62° = 79,38°

• Đường kính trung bình

=2,63.21=55,23 mm

=2,63.112=294,56 mm

  ¨ Chiều dài côn ngoài  :   R_e = 0,5m_te  = 0,5.3.  = 170,93 mm

   ¨ Chiều rộng vành răng b

                                b = Re. K_be =170,93.0,25=42,73 mm

         Lấy b = 43 mm

5 - Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng côn :

   ¨   Kiểm nghiệm theo độ bền tiếp xúc

  Theo công thức :                   s_H = Z_MZ_HZ_e   ≤  [s_H]’

  Trong đó :       + Z_M : Hệ số kể đến cơ tính vật liệu làm bánh răng Þ Theo bảng , với bánh

                           răng làm bằng thép :     Z_M  = 274 MPa ^1/3

       + Z_H : Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc : Theo bảng , với x_t = x₁+x₂ = 0

                          Þ      Z_H = 1,76

       + Z_e : Hệ số kể đến sự trùng khớp răng :  Z_e =

                 Với e_a : Hệ số trùng khớp ngang : e_a =

                                                                  =    = 1,70

                                    Þ     Z_e =  = 0,88

  + Theo công thức   :    K_H = K_HaK_HbK_Hv  : Hệ số tải trọng tiếp xúc

       K_Ha : Hệ số xét đến sự phân bố tải trọng không đều trong các đôi răng đồng thời ăn khớp

                 Þ  Bánh răng côn răng thẳng nên  : K_Ha = 1

       K_Hb : Hệ số xét đến sự phân bố tải trọng không đều trên chiều rộng vành răng

                 Theo bảng  : K_Hb = 1,23

       K_Hv : Hệ số tải trọng động : K_Hv = 1 +

       v_H : Tính theo công thức :         v_H =d_Hg_ov

                 Với    v=  = = 2,75 m/s

                 Þ Theo bảng  chọn cấp chính xác  8

                 Theo bảng  :           d_H = 0,006

                 Theo bảng  :          g_o = 56

       Þ      v_H = 0,006.56.2,75  = 7,45   

         Þ        K_Hv = 1 +  = 1 +  = 1,16

  Suy ra :   K_H = K_HaK_HbK_Hv = 1.1,23.1,16 = 1,42

  Thay số vào công thức , ta   được :

                          s_H = 274.1,76.0,88 = 418,16 MPa

  Theo công thức  và , ta có :        [s_H]’ = [s_H]Z_RZ_vK_xH

  Z_v  : Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng : v = 2,75 m/s  Þ  Z_v=1            

  Z_R : Hệ số xét đến độ nhám bề mặt làm việc : Với cấp chính xác 8 , theo bảng ,ta có:

                 Với R_a = 2m5..1m25 mm Þ Z_R = 0,95

  K_xH : Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng : Với d_a =294,56mm< 700 mm Þ K_xH  = 1

  Þ [s_H]’ = 481,82.1.1.0,95 = 457,73 MPa

  Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc :  =  » 8,64 % < 10%  Þ Đủ bền

  ¨  Kiểm nghiệm theo độ bền uốn

  Theo công thức :         ú_F1  =

  Trong đó: =2,63mm

 +   K  : Hệ số tải trọn khi tính về uốn

       K_Fa : Hệ số  kể đến sự phân bố tải trọng không đều trên các  đôi răng cùng ăn khớp đồng thời

                 Þ Bánh răng côn, răng thẳng Þ  K_Fa = 1

       K_Fb : Hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều trên chiều rộng  vành răng :

       Theo bảng , với   = 0,56 Þ       K_Fb = 1,47

       K_Fv : Hệ số tải trọng động tính theo độ bền uốn : K_Fv  = 1 +

       Với   :      ọ_F :  tra bẢng  :   ọ_{F ­} = 0,016

                                                       g_o :  tra bẢng  :    g_o = 56

       Þ      v_F = 0,016.56.2,75  = 19,96

       Þ      K_Fv  = 1 +        = 1,35

       Suy ra :       K_F = 1.1,47.1,35 = 1,99

       +  Y_b : Hệ số xét đến độ nghiêng của răng : Bánh răng côn răng thẳng Þ Y_b=1

       + Y_e : Hệ số xét đến sự trùng khớp răng : e_a = 1,70 Þ  Y_e = 1/e_a = 0,5

       + Y_F1,Y_F2 : Hệ số dạng răng của bánh dẫn và bánh bị dẫn :

             tra bảng với   =  = 21,37

                                = 607,7  ta được

                                             Y_F1 = 3,59 ; Y_{F 2} = 3,63

  Suy ra  :           ú_F1  = = 123,42  MPa

                 ú_F2  =  =  = 124,80 MPa

     Suy ra : s_F1 < [s_F1]’=252 MPa

                 s_F2 < [s_F2]’=236,57 MPa        Þ  Điều kiện bền uốn được đảm bảo

¨Kiểm nghiệm răng về quá tải :

  Theo công thức ,với :  K_qt = T_max/T₁ = 1

                

  Theo công thức  : 

= = 124,80.1 = 124,80 MPa

       Þ  Đạt yêu cầu về khả năng quá tải

6 - Tính lực ăn khớp

           F_t1 = F_t2=  =  =1660.69 N

           F_r1 = F_a2=  F_t1.tg20.cos10,62 =594,09 N

           F_r1 = F_a2=  F_t1.tg20.sin10,62 =111,40 N

7 - Bảng thông số                                                                                                                                                                                          

Thông số	Ký hiệu	Công thức tính	Kết quả
Chiều dài côn ngoài	Re	Re = 0,5mte	168,63  mm
Chiều rộng vành răng	b	b = KbeRe	43  mm
Chiều dài côn trung bình	Rm	Rm = Re – 0,5b	147,13  mm
Môđun vòng trung bình	mtm	mtm = mte.Rm/Re	2,63 mm
Môđun vòng ngoài	mte	mte =	3 mm
Lực ăn khớp		Ft1 = Ft2 Fa2 = Fr1  Fa1 = Fr2	1660,69 N 594,09 N 111,40 N
Góc côn chia	d1 d2	d1 = arctg(Z1/Z2 ) d2 = 90° - d1	10,62° 79,38°
đường kính chia ngoài	de1 ; de2	de1 = mteZ1 ; de2  =mteZ2	63 mm ; 336 mm
Chiều cao răng ngoài	he	he=2hte.mte + c với c=0,2mte ; hte = cosbm	6,6 mm
Chiều cao đầu răng ngoài	hae	hae1 = (hte +xn1.cosb)mte với xn1 tra bảng 6.20 hae2 = 2hte.mte – hae1	4,17 mm   1,83 mm
Chiều cao chân răng ngoài	hfe1; hfe2	hfe1(2) = he – hae1(2)	2,43 ; 4,77 mm
Đường kính đỉnh răng ngoài	dae1 ; dae2	dae1(2) = de1(2) + 2hae1(2).cosd1(2)	71,20 mm; 336,67 mm
Số răng của các bánh	Z1 ; Z2	Z1 = dm1/mtn ; Z2 = u.Z1	21 ; 112 răng
Hệ số dịch chỉnh	x1 ; x2		0,39 ; -0,39

 

IV. TÍNH TOÁN TRỤC - Ổ LĂN - THEN - KHỚP

   A. TÍNH VÀ CHỌN KHỚP NỐI

      1. Chọn khớp nối

      Vì mômen xoắn nhỏ T_dc=46357,29 Nmm và cần bù sai lệch trục nên cần sử dụng loại nối           trục vòng đàn hồi (có khả năng bù sai lệch, giảm va đập, chấn động, cấu tạo đơn giản)

    +, Mômen xoắn trên trục I:

             T_t = k.T₁=  1,2.46357,29 = 55628,75 N.mm  55,63 N.m

   Với k : hệ số chế độ làm việc, k = 1,2 (tra bảng 16.1)

Với động cơ 4A132S6Y3 tra bảng P1.7-TL1 ta có =38mm

Lấy = 38 mm

     Tra bảng 16.10a, 16.10b, dựa vào mômen xoắn T₁ và đường kính  ta được kích thước của nối trục    

T     = 63  (N.m             d    = 28   (mm)          D  = 100 (mm)            d_m      = 50  (mm)                    

     L   = 124 (mm)             l  = 60   (mm)            d₁       = 48  (mm)            D_o = 71    (mm)                

Z  = 6                           n_max  = 5700 (vg/ph)    B   = 4                           B₁ = 28

l₁        = 21  (mm)            D₃ = 20    (mm)           l₂  = 20   (mm)              T     = 63 (N.m)

d_c    = 10 (mm)             d₁  = M8                      D₂ = 15 (mm)                 l      = 42 (mm)                     

l₁  = 20 (mm)                 l₂  = 10 (mm)             l₃     = 15 (mm)             h  = 1,5

     2, Kiểm tra độ bền của vòng đàn hồi

          +, Điều kiện về sức bền dập của vòng đàn hồi                                              

        Với : d_c=10;   l₃ =15;   D_o=71;   Z = 6;   k = 1,3

        Vậy vòng đàn hồi thỏa mãn sức bền dập.

        +, Điều kiện sức bền của chốt                   

         l₀ = l₁+ l₂/2 = 20 + 10/2 = 25  mm ;

         Vậy chốt đủ điều kiện làm việc.

B. SƠ ĐỒ ĐẶT LỰC

  1. Sơ đồ kết cấu chung :