HỘP GIẢM TỐC 2 CẤP BÁNH RĂNG TRỤ THẲNG - RĂNG NGHIÊNG ĐƯỜNG KÍNH TRỤC DẪN O19 ĐỀ 7
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
HỘP GIẢM TỐC 2 CẤP BÁNH RĂNG TRỤ THẲNG - RĂNG NGHIÊNG ĐƯỜNG KÍNH TRỤC DẪN O19, bánh răng nghiêng, hộp giảm tốc đồng trục, khai triển, thuyết minh hộp giảm tốc
1. Động cơ 3. Hộp giảm tốc 5. Xích tải
2. Nối trục đàn hồi 4. Bộ truyền xích
Số liệu cho trước:
- Lực kéo xích tải: F=3250 (N)
- Vận tốc xích tải: v=1,25 (m/s)
- Số răng đĩa xích tải: z=9...
- Bước xích tải: p= 125(mm)
- Thời hạn phục vụ: l=21.000 (h)
- Số ca làm việc: soca= 2
- Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài: = 30
8. Đặc tính làm việc: 9 êm 9 va đập nhẹ þ va đập vừa
Khối lượng thiết kế:
- 1 bản vẽ lắp hộp giảm tốc – khổ A
- 1 bản vẽ lắp hộp giảm tốc – khổ A
- 1 bản thuyết minh
PHẦN I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
1. Tính toán động học
Chọn động cơ
(1)
Trong đó: P: công suất yêu cầu (kw), b: hệ số quá tải, h: hiệu suất truyền động.
Do có 1 trục công tác
Trong đó: F: lực kéo (N) v: vận tốc (m/s)
Thay số
Hiệu suất:
Trong đó h: hiệu suất nối trục di động, h: hiệu suất 1 cặp ổ lăn ( do có 3 cặp ổ lăn), h: hiệu suất 1 cặp bánh răng trong hộp giảm tốc ( do có 2 cặp bánh răng), h: hiệu suất truyền động xích.
Tra bảng 2.3 ta được:
h: = 0,99 h: = 0,99 h: = 0,96 h: = 0,75
Þ h = 0,99.0,99.0,96.0,75 = 0,84
với T = 0,8T t = 4 (h) t = 3 (h) t = 8 (h)
Thay các số liệu tính toán được b, h, P vào (1)
Tính số vòng:
D đường kính đĩa xích tải
Trong đó: p: bước xích tải p = 125 (mm), z: số răng đĩa xích tải z = 9...
Tra bảng 2.4 Tỷ số truyền của hộp giảm tốc bánh răng 2 cấp tỷ số truyền động xích 2 ¸ 5Tra bảng P 1.1 với điều kiện:
Đồng thời kiểm tra điều kiện mở máy
Tra bảng P1.4
Tìm được kiểu động cơ K160S2 do Nhà Máy Việt - Hưng chế tạo
P = 5,5 (kw)
f = 50 (hz)
h%=85,0
cosj = 0,93
¯D= 32 (mm)
Khối lượng: m = 73 kg
2. Phân phối tỷ số truyền
Tính tỷ số truyền của hệ
Như trên ta có:
Tính tỷ số truyền u cho các bộ truyền:
Phân phối tỷ số truyền cho các cấp
3. Tính toán các thông số và điền vào bảng
Tương tự:
|
Trục |
Động cơ |
I |
II |
III |
Công tác |
|||
|
P(kw) |
||||||||
|
TS truyền |
||||||||
|
N(vg/ph) |
||||||||
|
T(mm) |
|
|
||||||
PHẦN II THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN
A. Tính toán bộ truyền cấp nhanh (Bánh trụ răng nghiêng)
1. Chọn vật liệu
Do hộp giảm tốc 2 cấp chậm với đặc tính làm việc va đập vừa nên chọn vật liệu nhóm I đồng thời để tăng khả năng chạy mòn của răng, nên nhiệt luyện bánh răng lớn đạt độ rắn thấp hơn độ rắn bánh răng nhỏ từ 10 ¸15 đơn vị
Bánh nhỏ: thép 45 thường hoá HB= 170 ¸217 (kích thước s £ 80 mm)
Bánh nhỏ: thép 45 thường hoá HB= 170 ¸217 (kích thước s £ 80 mm)
2. Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép, ứng suất uốn cho phép, với bộ truyền cấp nhanh và cấp chậm .
Trong đó : : hệ số xét đến độ nhẵn của mặt răng làm việc, : hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng, : hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng, : hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng, : hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất, : hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn.
Trong bước tính thiết kế sơ bộ lấy
Do đó:
Trong đó: và là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở, : Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn, : Hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải, : Hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền.
* Với bánh nhỏ:
Theo bảng 6.2 ta có:
bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc
(vì )
số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc
với Với độ rắn Brinen
số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương
Trong đó: c: số lần ăn khớp trong 1 vòng quay, n: số vòng quay trong một phút,
t: tổng số giờ làm việc.
..................................................
PHẦN V: THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC, BÔI TRƠN VÀ ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP.
1. Tính kết cấu của vỏ hộp:
Chỉ tiêu của vỏ hộp giảm tốc là độ cứng cao và khối lượng nhỏ. Chọn vật liệu để
đúc hộp giảm tốc là gang xám có kí hiệu GX 15-32.
Chọn bề mặt ghép nắp và thân đi qua tâm trục .
2. Bôi trơn trong hộp giảm tốc:
Lấy chiều sâu ngâm dầu khoảng 1/4 bán kính của bánh răng cấp chậm
(khoảng 30 mm).
3. Dầu bôi trơn hộp giảm tốc :
Chọn loại dầu là dầu công nghiệp 45.
4. Lắp bánh răng lên trục và điều chỉnh sự ăn khớp:
Để lắp bánh răng lên trục ta dùng mối ghép then và chọn kiểu lắp là H7/k6 vì nó
chịu tải vừa và va đập nhẹ
5. Điều chỉnh sự ăn khớp:
Để điều chỉnh sự ăn khớp của hộp giảm tốc bánh răng trụ này ta chọn chiều rộng
bánh răng nhỏ tăng lên 10 % so với chiều rộng bánh răng lớn.
Các kích thước của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc:
|
TÊN GỌI |
BIỂU THỨC TÍNH TOÁN |
|
Chiều dày: Thân hộp, d Nắp hộp, d1 |
d = 0,03.a + 3 = 0,03.100 + 3 = 6 Þd=8(mm) d1 = 0,9. d = 0,9. 8 = 7,2 Þd1=7(mm) |
|
Gân tăng cứng: Chiều dày, e Chiều cao, h Độ dốc |
e =(0,8 ¸ 1) d = 6,4 ¸ 8 chọn e = 7 mm h < 58 chọn h = 50 mm Khoảng 2o |
|
Đường kính: Bulông nền, d1 Bulông cạnh ổ, d2 Bulông ghép bích nắp và thân, d3 Vít ghép lắp ổ, d4 Vít ghép lắp cửa thăm dầu, d5 |
d1 > 0,04.a+10 = 0,04.100 + 10 =14 Þ d1 =M16 d2 = ( 0,7¸ 0,8).d1 Þ d2 =M12 d3 = ( 0,8¸ 0,9).d2 Þ d3 = M10 d4 = ( 0,6 ¸ 0,7).d2 Þ d4 = M8 d5 = ( 0,5 ¸ 0,6).d2 Þ d5 = M6 |
|
Mặt bích ghép nắp và thân: Chiều dày bích thân hộp, S3 Chiều dày bích nắp hộp, S4 Bề rộng bích nắp hộp, K3 |
S3 =(1,4 ¸ 1,8)d3 , chọn S3 = 16 mm S4 = ( 0,9 ¸ 1)S3 = 14 mm K3 = K2 – ( 3¸5 ) mm = 41 – 5 = 36 mm |
|
Kích thước gối trục: Đường kính ngoài và tâm lỗ vít, D3, D2 Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: K2 Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2
k là khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ Chiều cao h |
Định theo kích thước nắp ổ
K2 =E2 + R2 + (3¸5) mm = 20 + 16 + 5 = 41mm
E2= 1,6.d2 = 1,6 . 12 = 20 mm. R2 = 1,3 . d2 = 1,3. 12 = 16 mm k ³ 1,2.d2 =14,2 Þ k = 16 mm h: phụ thuộc tâm lỗ bulông và kích thước mặt tựa |
|
Mặt đế hộp: Chiều dày: Khi không có phần lồi S1 Bề rộng mặt đế hộp, K1 và q |
S1 = (1,3 ¸ 1,5) d1 Þ S1 = 24 mm K1 » 3.d1 » 3.16 = 48 mm q = K1 + 2d = 48 + 2.8 = 64 mm; |
|
Khe hở giữa các chi tiết: Giữa bánh răng với thành trong hộp Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp Giữa mặt bên các bánh răng với nhau. |
D ³ (1 ¸ 1,2) d Þ D = 10 mm D1 ³ (3 ¸ 5) d Þ D1 = 30 mm D2 ³ d = 8 mm |
|
Số lượng bulông nền Z |
Z = ( L + B ) / ( 200 ¸ 300) » 1200 / 200 = 6 chọn Z = 6 |
BẢNG THỐNG KÊ CÁC KIỂU LẮP, TRỊ SỐ CỦA SAI LỆCH GIỚI HẠN VÀ DUNG SAI CỦA CÁC KIỂU LẮP
|
Kiểu lắp |
Trục I |
Trục II |
Trục III |
|||
|
Kiểu lắp |
Dung sai (mm) |
Kiểu lắp |
Dung sai (mm) |
Kiểu lắp |
Dung sai (mm) |
|
|
Bánh răng - trục |
|
|
|
+25 0 |
|
+25 0 |
|
|
+18 +2 |
+18 +2 |
||||
|
|
|
|
+25 0 |
|
|
|
|
|
+18 +2 |
|
||||
|
Nối trục - Trục |
|
+6,5 -6,5 |
|
|
|
|
|
Bánh xích - Trục |
|
|
|
|
|
+18 +2 |
|
Ổ lăn - Trục |
|
+15 +2 |
|
+12 +2 |
|
+18 +2 |
|
Bạc chặn - Trục |
|
+55 +20 |
|
+55 +20 |
|
+64 +25 |
|
+18 +2 |
+15 +2 |
+18 +2 |
||||
|
Nắp – Vỏ hộp |
|
+25 0 |
|
+30 0 |
|
+30 0 |
|
-80 -240 |
-100 -290 |
-100 -290 |
||||
|
Rãnh then trên trục |
|
-30 0 |
|
0 -36 |
|
0 -36 |
|
+30 +36 |
+36 +43 |
+36 +43 |
||||
|
|
|
|
0 -36 |
|
|
|
|
|
+36 +43 |
|
||||
MỤC LỤC
Trang
PHẦN I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 2
1. Tính toán động học 2
2. Phân phối tỷ số truyền 3
3. Tính toán các thông số và điền vào bảng 4
PHẦN II THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 5
A. Tính toán bộ truyền cấp nhanh (Bánh trụ răng nghiêng) 5
1. Chọn vật liệu 5
2. Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép, ứng suất uốn cho phép, 5
với bộ truyền cấp nhanh và cấp chậm 5
3. Tính toán nhanh bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 7
B. Tính toán bộ truyền cấp chậm 11
C. Tính toán bộ truyền ngoài 15
PHẦN III THIẾT KẾ TRỤC VÀ CHỌN Ổ LĂN 17
1. Chọn vật liệu chế tạo 17
2. Xác định đường kính sơ bộ 17
3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực 18
4. Xác định trị số và chiều các lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục 19
Tính toán trục I 20
Tính toán trục II 22
Tính toán trục III 25
PHẦN IV: TÍNH TOÁN CHỌN Ổ LĂN CHO 3 TRỤC 27
1. Chọn loại ổ lăn cho trục I 27
2. Chọn loại ổ lăn cho trục II 28
3. Chọn loại ổ lăn cho trục III 29
PHẦN V: THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC 30
BÔI TRƠN VÀ ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP.
1. Tính kết cấu của vỏ hộp 31
2. Bôi trơn trong hộp giảm tốc 31
3. Dầu bôi trơn hộp giảm tốc 31
4. Lắp bánh răng lên trục và điều chỉnh sự ăn khớp 31
5. Điều chỉnh sự ăn khớp 31
Các kích thước của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc 31
PHẦN VI: BẢNG THỐNG KÊ CÁC KIỂU LẮP 33
