HỘP GIẢM TỐC 2 CẤP BÁNH RĂNG TRỤ THẲNG - THẲNG KHAI TRIỂN ĐƯỜNG KÍNH TRỤC DẪN O35

HỘP GIẢM TỐC 2 CẤP BÁNH RĂNG TRỤ THẲNG - THẲNG KHAI TRIỂN ĐƯỜNG KÍNH TRỤC DẪN O35,bánh răng thẳng, hộp giảm tốc đồng trục, khai triển, thuyết minh hộp giảm tốc

PHẦN VII: MỤC LỤC

                                                                                                 Trang

Lời mở đầu                                                                                                        1

Phần I: Chọn động cơ 

   I.Chọn động cơ:                                                                                              2

  II.Tính toán động học hệ dẫn động cơ khí:                                                 3

Phần II: Thiết kế hệ thống truyền động bánh răng                                       4                                                              

   1.Chọn vât liệu                                                                                           4

   2.Phân tỉ số truyền                                                                                     4

   3.Xác định ứng suất cho phép                                                                      4

   4.Tính toán hệ thống truyền động cấp nhanh                                             5

   5.Tính toán hệ thống truyền động cấp chậm                                              8

Phần III:Thiết kế bộ truyền xích

   1.Chọn loại xích                                                                                            13 

   2.Xác định bộ truyền                                                                                     13

   3.Tính kiểm nghiệm về độ bền:                                                                  14

   4.Đường kính đĩa xích                                                                                  14                      

   5.Xác định lực tác dụng lên trục                                                                 15  

Phần IV:Thiết kế trục

   1.Chọn vật liệu                                                                                                     16                                                                                              

   2.Xác định sơ bộ đường kính trục                                                                    16

   3.Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực                            16                         

   4.Xác định chiềulực ,trị số  chi tiết quay tác dụng lên trục                             18

   5.Xác định đường kính tiết diện tại các trục                                               19  

  6.Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi                                                      20

  7.Kiểm nghiệm độ bền dập của then                                                            21    

PhầnV:Chọn ổ lăn                                                        

  Trục I                                                                                                             22

  TrụcII                                                                                                            23

  Trục III                                                                                                          24

Phần VI: Tính toán thiết kế vỏ hộp giảm tốc                                            26      

 

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 

1.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ, tập  1,2 _Trịnh Chất – Lê Văn Uyển.

2.CƠ SƠ THIẾT KẾ MÁY &CHI TIẾT MÁY _Trịnh Chất

PHẦN 0:LỜI MỞ ĐẦU

                                         

Số liệu cho trước

  1.Lực kéo băng tải                           F = 5600 N

  2.Vận tốc băng tải                            v = 0,5 m/s

  3.Đường kính tang                           D = 300 mm

  4.Thời gian phục vụ                         I_h = 12000 h

  5.Số ca làm việc                             soca = 1

  6.Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài  145⁰

  7.Đặc tính làm việc  : va đập vừa .

           T_mm  = 1,4 T₁

           T₂ = 0,65 T₁

            t₁ = 4,5 h

            t₂ = 3 h

            t_ck = 8h

    Nhiệm vụ thiêt kế hộp giảm tốc hệ thống dẫn động bằng xích tải.Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp, được thiết kế theo sơ đồ khai triển,gồm trục I nối qua khớp nối với động cơ điện(tính toán chọn mua ngoài thị trường) .Và trục III có lắp bộ truyền xích để truyền chuyển động. Các trục quay nhờ hệ thống ổ bi được tính toán và chọn mua ngoài thị trường.

    Các công thức và bảng để tính toán thiết kế được tra trong quyển Tính Toán Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí _tập 1,2  của PGS.TS.Trịnh Chất – TS.Lê Văn Uyển  .

PHẦN I :CHỌN ĐỘNG CƠ

I.Chọn động cơ:

1>Xác định công suất động cơ:

       P_ct =.

Máy làm việc ở tải trọng thay đổi ,theo (2.13) ta có                 P_t =P_td

        P_td =.

             = P_lv .

với       .

           P_lv = .   .

Lại có   .

Vậy     P_ct =.

2>Tính sơ bộ số vòng quay :

            n_sb = n_{lv ..}u_t

            n_lv = ...

            u_t =u_{h  ...}u_n.

Trong hộp giảm tốc hai cấp lấy u_h = 8..40 -> u_h =20 ;

                                         lại lấy  u_n  = u_x =2..3 , chọn u_n = 2,2.

. u_t = 20_....2,2 = 44  ... n_sb  =31,85 _...44 = 1401,4 vg/ph

3>Chọn động cơ:

          P_đc .... P_ct = 2,8 kW    và n_đc .... n_sb =1401,4 vg/ph

          1,4 =....

Tra bảng P1.3 ,chọn được động cơ 4A100L4Y3 có:

 P_đc = 4 kW ,n_đc =1420 vg/ph, ....

II.Tính toán động học hệ dẫn động cơ khí:

1>Xác định tỉ số truyền u_t  của hệ dẫn động :

                  u_t =...

2>Phân tỉ số truyền của hệ dẫn động:

                 u_t = u_{h ...}u_n  .

Chọn tỉ số truyền cấp nhanh u₁ ,để máy được thiết kế ngọn nhẹ nhất

                u₁  =0,7332 _.u_h^0,6438 = 0,7332 _. 19,38^0,6438  = 4,9437.

Lấy u₁ = 4,94, u₂ =. .Lấy   u₂ = 3,92.

Tính lại  u_n = u_x =.

3>Xác định công suất ,mômen và số vòng quay trên các trục:

              P₃ =.

              P₂ = .

              P₁= .

              n₁  = .   

               n₂= .    

              n₃ = .

Bảng kết quả

Trục Thông số	Động cơ		1		2		3
Công suất P,kW	4		3,26		3,166		3,07
Tỉ số truyền u		1		4,94		3,92		2,3
Số vòng quay n,vg/ph	1420		1420		284		72
Momen xoăn T,Nmm			21924,6		105184,7		407201,4

PHẦN II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG

1.Do không có yêu cầu đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hoá trong thiết kế ,chọn vật liệu hai cấp bánh răng của hộp giảm tốc là như nhau.

     Theo bảng 6.1 chọn:

     +Bánh răng nhỏ : thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB  241..285 có

     s_b1 =850 MPa ,  s_ch1 = 580 MPa.

     +Bánh răng lớn : thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB  192..240 có

     s_b2 =750 MPa ,  s_ch2 = 450 MPa.

2.Phân tỉ số truyền  u_h = 19,38 với cấp nhanh u₁ = 4,94 ,cấp chậm u₂ =3,92

3.Xác định ứng suất cho phép

     s⁰_Hlim = 2...HB + 70    ,    s⁰_Flim  = 1,8....HB  , S_H =1,1  , S_F = 1,75.

Chọn độ rắn bánh nhỏ HB₁ = 245  ,bánh lớn  HB₂  =235.

     s⁰_Hlim1 = 2....245 + 70 = 560 MPa. 

     s⁰_Flim1 = 1,8...245      = 441 MPa.      

     

     s⁰_Hlim2 = 2...235 + 70 = 540 MPa.           

     s⁰_Flim1 = 1,8...235      = 423 MPa.

TÍNH ỨNG SUẤT CHO PHÉP :

1. Đối với bộ truyền cấp nhanh (bánh răng trụ răng thẳng )

[s_H] =....    ;  [s_F] =..

trong đó        K_HL   = .        

m_H = 6  ,       N_HO1 = 30 .HB₁^2,4 = 30.245^2,4 = 1,6.10⁷

                     N_HO2 = 30. HB₂^2,4 = 30.235^2,4 = 1,47.10⁷

Bộ truyền chịu tải trọng thay đổi:

                     N_HE  = 60...

..........

Do N_HE2 > N_HO2 -> K_HL2 =1

                          [s_H]₁^’ =.....= 509 MPa

                          [s_H]₂^’ = ....= 490,9MPa

Cấp nhanh sử dụng bánh răng trụ răng thẳng

                  -> [s_H]^’ = min{[s_H]₁^’, [s_H]₂^’} = 490,9MPa <1,25 ....[s_H]₂^’

Cấp chậm sử dụng bánh răng trụ răng nghiêng

->[s_H]^’ = ....

 ^{.........................}

                     N_FE2  > N_FO =4  10⁶  do đó K_FL2 =1.

Tương tự  K_FL1 = 1.

Bộ truyền quay 1chiều K_FC =1 ,vậy cả hai bộ truyền ,ta đều được ứng suâtá cho phép

4>Tính toán cấp nhanh ,bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng :

b>Xác định các thông số ăn khớp :

Lấy  a_w1 = 121 mm   từ đó  .... m = (0,01..0,02)a_w1 = (0,01..0,02) ....121 = 1,21 .. 2,42.

Chọn môdun tiêu chuẩn m = 2.

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

Do đó  a_w = .....

Có tỉ số truyền thực   u_t = ...........=4,95

Trong quá trình tính toán chọn a_w  =121 ,do đó cần dịch chỉnh để tăng khoảng cách trục từ 119 mm  lên 121 mm

Tính hệ số dịch tâm theo (6.22)

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

Do đó theo bảng 6.10a tra được k_x = 0,134, do đó theo (6.24) hệ số giảm đỉnh răng

                     ..............

Theo (6.25) tổng hệ số dịch chỉnh

                      x_t = y + y = 1+0,015946=1,015946

Theo (6.26) ,hệ số dịch chỉnh bánh 1:

                      x₁ = 1

                          = 0,19

và hệ số dịch chỉnh bánh răng 2,  x₂  =x_t – x₁ =1,105946 – 0,19 = 0,859.

Theo (6.27) góc ăn khớp

c>Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc : 

Do hệ thống bánh răng được đậy kín trong hộp ( môi trường không bụi) và được bôi trơn đầy đủ.Vậy dạng hỏng nguy hiểm nhất thường gặp là tróc rỗ bề mặt, nên cơ sở chọn độ bền tiếp xúc để thiết kế kiểm nghiệm hệ thống dẫn động bánh răng: 

Bảng 6.5 ,        Z_M = 274MPa^1/3.

Theo (6.34)   Z_H =