ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

I_Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền

1. Chọn động cơ

1.1. Xác định công suất đặt trên trục động cơ

Để đảm bảo cho bộ truyền động băng tải làm viêc đươc thì công suất động cơ (P_đc)

P_đc> P_yc

Với P_yc được tính theo công thức

P_yc=

Trong đó P_ct : Công suất trên trục công tác

: Hệ số tảI trọng tương đương

: Hiệu suất của bộ truyền

Theo đề bài : Lực kéo của băng tải : F=6800 (N)

Vận tốc băng tảI : v=0,72 (m/s)

Do đó công suất trên trục công tác :

P_ct= (kW)

Ta có

- : hiệu suất truyền động

: hiệu suất nối trục đàn hồi

: hiệu suất của một cặp bánh răng _br=0,98(được che kớn)

: hiệu suất của một cặp ổ lăn _ol=0,995

: hiệu suất của bộ truyền xích _x=0,95

(Tra bảng 2.3/19 [I] )

Vậy hiệu suất chung của bộ truyền

= 0,95.0,89².0,995³.0,99.1=0,89

-Hệ số tảI trọng tương đương

=

Vậy công suất yêu cầu là :

(kW)

1.2. Xác định tốc độ quay đồng bộ của động cơ :

Vận tốc băng tải v=0,72 m/s

đường kính tang D=320 mm

Tốc độ quay đồng bộ của động cơ tính theo công thức

Với tốc độ quay cua trục công tác (v/phút)

Chọn tỉ số truyền sơ bộ u_sb

Trong đó u_sbh : tỉ số truyền sơ bộ của hộp giảm tốc

: tỉ số truyền sơ bộ của bộ truyền ngoài (xích)

Tra bảng [I] ta có :

Với truyền động bánh răng trụ hai cấp : 8

Truyền động xích :

Chọn , do đó

Suy ra (v/phút)

Tra bảng 1.3 TL [I] ta chọn động cơ loai 4A112M4Y3

Với các thông số cơ bản như sau:

+ Công suất động cơ : P_dc=5,5 kW

+ Tốc độ quay : v=1425 vòng/phút

+ Hiệu suất động cơ : %

Kiểm tra điều kiện mở máy ta có :

Với động cơ 4A112M4Y3 ta có > 1,4

Kết luân : động cơ 4A112M4Y3 đáp ứng được yêu cầu công suất , tốc độ và điều kiện mở máy.

2. Phân phối tỉ sô truyền

Xét tỉ số truyền chung

Ta có

Dựa vào bảng 2.4/21 [I] ta chọn được tỉ số truyền của xích:

Trong hộp giảm tốc

: tỉ số truyền cấp nhanh

: tỉ số truyền cấp chậm

Do hộp giảm tốc sử dụng BR trụ với sơ đồ khai triển nên thuận lợi cho việc bôI trơn cho cac bộ phận truyên bánh răng trong HGT bằng phương pháp ngâm dầu:

Khi đó u₁=(1,21,3) u₂

Ta lấy u₁=1,3 u₂

U_h=u₁u₂=1,3 u₂²=16,58 u₂= 3,57 ; u₁=4,64

Tính chính xác lại

+ Tính toán các thông số động học

Công suất trên trục công tác(trục tang) =4,9 kW

Mô men trên trục tang : (kNmm)

+ Công suất trên các trục

Công suất trên truc III

(kW)

Công suất trên trục II

(kW)

Công suất trên trục I

(kW)

Công suất trên trục động cơ:

(kW)

+ Vận tốc quay trên các trục

Ta có n_dc=1425 (v/phút)

tỉ số truyền cấp nhanh : u₁=4,64

tỉ số truyền cấp chậm : u₂=3,57

Ta có n₁=n_dc/u_k=1425/1=1425 (v/phút)

Tốc độ quay trục 2: n₂=n₁/u₁=1425/4,64=307,11(v/phút)

Tốc độ quay trục 3: n₃=n₂/u₂=307,11/3,57=86,04(v/phút)

Tốc độ quay trục tang : (v/phút)

+ Tính mô men xoắn trên các trục

áp dụng công thức i=1,2,3

Ta có

(Nmm)

	Động cơ	Truc I		Trục II		Trục III		Trục Tang
U	U_k=1		U₁=4,64		U₂=3,57		U_x=2,00
P (kW)	5,48	5,48		5,34		5,21		4,90
N(v/phút)	1425	1425		307,11		86,02		43,01
T(Nmm)	36725,61	36725,61		166054,51		578417,81		1089015,6

II. Thiết kế bộ truyền ngoài hộp

Thiết kế bộ truyền xích truyền động từ hộp giảm tốc với số liệu

+ Mô men trên trục bi dẫn(trục tang): 1089015,6Nmm)

+ Tốc độ quay trục tang : n_ct=43,01 (v/phút)

+ Tỉ số truyền của bộ truyền xích :

Chọn loại xích

+ Công suất bộ truyền xích

(kW)

Vận tốc bánh bị dẫn n₃=86,02 (v/phút)

Do vân tốc không cao và công suất truyền nhỏ nên ta chọn xích con lăn

Chọn số răng của đĩa xích

+Chọn số răng của đĩa xích dẫn

điều kiện z₁=29-2 19

Chọn z₁=25 thoả mãn đk trên

+Tính số răng trên bánh bị dẫn : z₂=z₁.=25.2,0=50

(thoả mãn đk z₂=50

tỉ số truyền thực :

Xác định bước xích p theo công suất

+ Công thức tính toán công suất tính toán theo đk đảm bảo độ bền mòn:

-Hệ số sử dụng xích :

+Góc nghiêng của đường nối hai trục ,chọn h/s xét đến cách bố trí tỉ số truyền k₀=1

+Dẫn động là động cơ điện và bộ truyền làm việc êm, hệ số tảI động k_d=1

+Chọn khoảng cách a=40p nên hệ số xét đến chiều dài xích k_a=1

+Chọn hệ số xét đến khả năng điều chỉnh lực căng xích

(trục có khả năng điều chỉnh độ căng 1 trong cac đĩa xích)

+Bôi trơn định kì cho xích, chọn hệ số đk bôi trơn k_bt=1

+Chọn bộ truyền 1 dãy xích , hệ số xét đến số dãy xích : k_x=1

Vậy K=1.1.1.1.1.1=1

+Hệ số răng đĩa xích dẫn :

+Chọn giá trị gồm n₃=86,02 (v/phút) gần nhất của n₀₁ trong bảng 5.5/81 [I]

(v/phút)

Hệ số vòng quay :

Vậy (kW)

Tra bảng với n₀₁=50 (v/phút), [P]=3,20 ta chọn được bước xích p=25,4 mm

Đây là xích con lăn 1 dăy với kí hiệu

Tra bảng 12.3/8[CTM II] với p=25,4 và z₁=25

Ta có vận tốc giới hạn của đĩa xích (v/phút)

Ta có n₃< (thoả mãn đk)

4. Tính toán hình học

+ Định khoảng cách sợ bộ trục

(mm)

+Tính số mắt xích theo công thức

Lấy x=118

+Tính chính xác khoảng cách trục a

Đặt

(mm)

Để xích khỏi chịu lực căng quá lớn ta giảm khoảng cách trục a đI một lượng

(mm)

Vậy lấy khoảng cách trục III và trục tang : a=1014 (mm)

-số lần va đập của xích :

I=z₁n₁/(15x)=25.86,02/(15.118)=1,2< [i]=30 (tra bảng 5.9)

Tinh kiểm nghiệm xích về độ bền

s=Q/(k_dF_t+F₀+F_v)

Theo bảng 5.2/78[I] ,tải trọng phá huỷ Q=56700N,khối lượng 1 mét xích q=2,6kg

-k_d :Hệ số tảI trọng động; k_d=1,2 ( tảI trọng mở máy bằng 1,5 lần tảI trọng danh nghĩa)

-v =z₁pn₃/60000=25.25,4.86,02/60000=0,91(m/s)

Lực vòng (N)

Lực căng do lưc li tâm sinh ra : (N)

Lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sỉnh ra :

(N)

Trong đó k_f=4 ( với bộ truyền nghiêng môt góc <40⁰)

Do đó : s=56700/(1,2.2725,27+8,54+2,15)=17,3

Theo bảng 5.10/86 [I] với n=86,02 vg/ph ,[s]=8,2 .Vậy s>[s] bộ truyền xích đảm bảo đk bền.

6. Tính toán đường kính đĩa xích

+ Đường kính đĩa xích dẫn

(mm)

+ Đường kính đĩa xích bị dẫn

(mm)

Ta có (mm); (mm)

Vậy a= 1014 mm (thoả mãn)

+Đường kính đỉnh răng

(mm)

+ Tính đường kính vòng chân đĩa

Ta có

Với r=0,5025d_l +0,05

Với p=25,4 .Theo bảng ta có d_l=15,88 (mm)

r = 0,5025.15,88+0,05=8,03

Vậy (mm)

(mm)

-Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa theo công thức:

Hệ số phân bố không đều cho các dãy , k_d=1 (xích một dãy)

Hệ số tảI trọng động ; K_d=1 ( đk làm việc êm)

Hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đĩa xích

, chọn

Lực va đập trên dãy xích :

(kN)

Với p=25,4 ,xích một dãy theo bảng 5.12 ta có A=180 mm²

: Lực vòng tính theo công thức

(N)

Trong đó

(MPa)

Như vậy dùng thép 45 tôi ,ram có độ cứng HRC=50 sẽ đạt ứng suất tiếp xúc cho phép MPa . Đảm bảo độ bền cho đĩa 1

Tính lực tác dụng lên trục

(N)

Trong đó với bộ truyền nghiêng một góc ,k_x=1,15

III. Thiết kế bộ truyền trong hộp

Bộ truyền cấp nhanh (Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng)

1.1.Chọn vật liệu

Theo bảng 6.1/92 [I] chọn:

- Bánh nhỏ : thép 45 tôi cảI thiện đạt độ rắn HB 241-285, có giới hạn bền , giới hạn chảy .

- Bánh lớn : thép 45 tôI cảI thiện đạt độ rắn HB 192-240 , có giới hạn bền ,giới hạn chảy .

1.2.Xác định ứng suất cho phép

* ứng suất tiếp xúc cho phép

Sơ bộ ta có

Trong đó : là ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kì cơ sở

Lấy độ rắn bánh răng nhỏ HB₁=245, bánh lớn HB₂=230 khi đó ta có:

(MPa)

-S_H : Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc S_H1=S_H2=1,1

-K_HL : Hệ số tuổi thọ

Với N_HO : số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc

N_HO=30HB^2,4

Do đó N_HO1=30.245^2,4=1,6.10⁷ , N_HO2=30.230^2,4=1,39.10⁷

- Số chu kì ứng suất tương đương

Với c : số lần ăn khớp trong một vòng quay ,lấy c=1 .

Số vòng quay bánh nhỏ : n₁=1425 (v/ph),bánh lớn n₂=307,11(v/ph)

Do đó ta có:

Ta thấy N_HE1>N_HO1 ; N_HE2>N_HO2 do đó ta chọn K_HL1=K_HL2=1.

Ta tính được (MPa)

(MPa)

Vậy ta tính được

(MPa)

Với bánh răng trụ răng thăng ta có:

(MPa)

*ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải

*ứng suất uốn cho phép

Sơ bộ ta có:

Trong đó : là ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì cơ sở

(MPa)

- S_F: hệ số an toàn khi tính về uốn S_F1=S_F2=1,75

- K_FL : hệ số tuổi thọ

Với N_F0: Số chu kì cơ sở khi uốn N_F0=4.10⁶

M_F : Bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc, với vật liệu HB<350 ta có m_F=6

N_FE: Số chu kì thay đổi ứng suất tương đương

Ta có

(MPa)

Ta thấy N_FE1>N_FO , N_FE2>N_FO , ta lấy N_FL1=N_FL2=1

Bộ truyền quay một chiều, lấy giới hạn bền uốn K_FC=1

Vậy ứng suất uốn cho phép:

(MPa)

* ứng suất uốn cho phép khi quá tải

1.3.Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng

a.Khoảng cách sơ bộ trục :

Theo bảng 6.6/97 [I] chọn ;

Theo bảng 6.5/96 [I] ta chọn K_a=49,5 ( răng thẳng)

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

Tra bảng 6.7/98 [I] suy ra =1,13

Với T₁=36725,61; u₁=4,64 ta có :

(mm)

Chọn

b.Xác định các thông số ăn khớp

- Chọn môđun pháp theo công thức

Chọn môđun theo bảng 6.8/99 [I] :

Số bánh răng nhỏ 1:

Lấy z₂=4,64.20=92,8 chọn z₂=92

Do đó

Do đó ta dùng dịch chỉnh chiều cao để đảm bảo chất lượng ăn khớp với x₁=0,3 ; x₂=-0,3

Góc ăn khớp :

Suy ra

c.Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

Theo bảng

Do đó

Với bánh răng thẳng

Trong đó:

đường kính vòng lăn bánh nhỏ

Với u_m=92/20=4,60 ;

Vận tốc vành răng:

Theo bảng 6.13/106 [I] chọn cấp chính xác 8 ,; theo bảng 6.15,6.16 ta có

Suy ra

Ta có

Ta tính được

(MPa)

Ta có hệ số ảnh hưởng củavận tỗc vòng: với v<5m/s,

Với cấp chính xác động học là 8 ta chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8 , 5

Do đó

Do đó ta thấy nên bánh răng thoả mãn đk bền tiếp xúc

d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

Ta có tra bảng 6.7/97 [I] ta có

Với vận tốc v=3,73 m/s ,cấp chính xác 8 tra bảng 6.14/107 ta có

Ta có

Trong đó tra bảng 6.15,6.16 ta có

Hệ số xét đến tảI trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn :

Hệ số tảI trọng khi tính về uốn:

Với z₁=20, z₂=92, x₁=0,3; x₂=-0,3 theo bảng 6.18/109 [I] ta có

Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng

Với bánh răng thẳng ta có

Vậy (MPa)

(MPa)

Tính chính xác ứng suất uốn cho phép:

: Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng

: Hệ số xét đến kích thước bánh răng

: Hệ số xét đến độ nhậy của vật liệu

Do đó (MPa)

Vậy ,

e. Kiểm nghiệm về quá tải

Ta có

f. Các thông số của bộ truyền

- Khoảng cách trục:

- Môđun pháp : m=2,5 (mm)

- Chiều rộng vành răng

- Tỉ số truyền: u₁=4,60

- Số răng: z₁=20 ; z₂=92

- Hệ số dịch chỉnh : x₁=0,3 ; x₂=-0,3

Theo bảng 6.11/104 [I] ta có:

+ Đường kính vòng chia: d₁=mz₁=2,5.20=50,0(mm); d₂=mz₂=2,5.92=230,0(mm)

+ Đường kính đỉnh răng:

+ Đường kính chân răng:

g. Tính các lực tác dụng

Bộ truyền cấp chậm (Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng)

2.1.Chọn vật liệu

Theo bảng 6.1/92 [I] chọn:

- Bánh nhỏ : thép 45 tôi cảI thiện đạt độ rắn HB 241-285, có giới hạn bền , giới hạn chảy .

- Bánh lớn : thép 45 tôI cảI thiện đạt độ rắn HB 192-240 , có giới hạn bền ,giới hạn chảy .

2.2.Xác định ứng suất cho phép

* ứng suất tiếp xúc cho phép

Sơ bộ ta có

Trong đó : là ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kì cơ sở

Lấy độ rắn bánh răng nhỏ HB₃=260, bánh lớn HB₄=245 khi đó ta có:

(MPa)

-S_H : Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc S_H3=S_H4=1,1

-K_HL : Hệ số tuổi thọ

Với N_HO : số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc

N_HO=30HB^2,4

Do đó N_HO3=30.260^2,4=1,9.10⁷ , N_HO4=30.245^2,4=1,6.10⁷

- Số chu kì ứng suất tương đương

Với c : số lần ăn khớp trong một vòng quay ,lấy c=1 .

Số vòng quay bánh nhỏ : n₂=307,11 (v/ph),bánh lớn n₃=86,02(v/ph)

Do đó ta có:

Ta thấy N_HE1>N_HO1 ; N_HE2>N_HO2 do đó ta chọn K_HL3=K_HL4=1.

Ta tính được (MPa)

(MPa)

Vậy ta tính được

(MPa)

Với bánh răng trụ răng nghiêng ta có:

(MPa)

*ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải

*ứng suất uốn cho phép

Sơ bộ ta có:

Trong đó : là ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì cơ sở

(MPa)

- S_F: hệ số an toàn khi tính về uốn S_F1=S_F2=1,75

- K_FL : hệ số tuổi thọ

Với N_F0: Số chu kì cơ sở khi uốn N_F0=4.10⁶

M_F : Bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc, với vật liệu HB<350 ta có m_F=6

N_FE: Số chu kì thay đổi ứng suất tương đương

Ta có

(MPa)

Ta thấy N_FE1>N_FO , N_FE2>N_FO , ta lấy N_FL3=N_FL4=1

Bộ truyền quay một chiều, lấy giới hạn bền uốn K_FC=1

Vậy ứng suất uốn cho phép:

(MPa)

* ứng suất uốn cho phép khi quá tải

2.3.Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng.

a.Khoảng cách sơ bộ trục :

Theo bảng 6.6/97 [I] chọn ;

Theo bảng 6.5/96 [I] ta chọn K_a=43( răng nghiêng)

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

Tra bảng 6.7/98 [I] suy ra =1,04

Với T₁=166054,51; u₁=3,57 ta có :

Chọn ;

b.Xác định các thông số ăn khớp

-Chọn môđun pháp theo công thức

Chọn môđun theo bảng 6.8/99 [I] :

Chọn sơ bộ góc nghiêng: ,cos

Số bánh răng nhỏ 1:

Lấy z₄=3,57.28=99,96 chọn z₄=100

Tỉ số truyền thực

c.Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

Theo bảng 6.5/96,

Ta có

Với

Do đó

Ta có hệ số dọc trục >1

Với bánh răng nghiêng

Trong đó:

+Đường kính vòng lăn bánh nhỏ

Vận tốc vành răng:

Theo bảng 6.13/106 [I] với v=1,16 m/s ,chọn cấp chính xác 9,; theo bảng 6.15,6.16 ta có

Suy ra

Ta có

Ta tính được

(MPa)

Ta có hệ số ảnh hưởng củavận tỗc vòng: với v<5m/s,

Với cấp chính xác động học là 9 ta chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 9 ,

Do đó

Do đó ta thấy thoả mãn đk bền tiếp xúc

d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

Ta có tra bảng 6.7/98 [I] ta có

Với vận tốc v=1,16 m/s ,cấp chính xác 9 tra bảng 6.14/107 ta có

Ta có

Trong đó tra bảng 6.15,6.16 ta có

Hệ số xét đến tảI trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn :

Hệ số tảI trọng khi tính về uốn:

Số răng tương đương

Theo bảng 6.18/109 [I] ta có

Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng

Với bánh răng nghiêng ta có

Vậy (MPa)

(MPa)

Tính chính xác ứng suất uốn cho phép:

: Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng

: Hệ số xét đến kích thước bánh răng

: Hệ số xét đến độ nhậy của vật liệu

Do đó (MPa)

Vậy ,

e. Kiểm nghiệm về quá tải

mã tài liệu	100700200069
nguồn	huongdandoan.com
đánh giá	5.0
mô tả	100Mb bao gồm tất cả file CAD, 2D, thuyết minh, bản vẽ nguyên lý, thiết kế, các chi tiết trong hộp giảm tốc, kết cấu, động học hộp giảm tốc! và nhiều tài liệu liên quan đồ án này...
giá	100,000 VNĐ
	download đồ án

Hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng trụ - răng nghiêng đường kính trục dẫn 46

NỘI DUNG ĐỒ ÁN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP, ĐỒ ÁN CƠ KHÍ, ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CƠ KHÍ

THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CƠ KHÍ

Ngân hàng VIB
Số tài khoản: 946402200 Chủ tài khoản: Trần Minh Tuấn Chi nhánh: Quận 9, TP.HCM

Hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng trụ - răng nghiêng đường kính trục dẫn 46

NỘI DUNG ĐỒ ÁN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP, ĐỒ ÁN CƠ KHÍ, ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CƠ KHÍ

THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CƠ KHÍ

NẾU BẠN THẬT SỰ QUAN TÂM & CÓ ĐỒ ÁN CHẤT