Đồ án môn học Chi Tiết Máy Trờng đại học Bách khoa hà nội Bộ môn sở thiết kế máy Đồ án môn học chi tiết máy *** Thiết kế hệ dẫn động băng tải Đề số:13 T = 1,5T T = 0,8T mm III II I T(N.mm) Z X t = (h) t = (h) t ck = (h) tmm=3s Tmm T1 T2 Y O O tmm t2 t1 t tck F V §éng Hộp giảm tốc Nối trục đàn hồi Bé trun xÝch XÝch t¶i Sè liƯu cho trớc: Lực kéo băng tải: F=9500 (N) Vận tốc băng tải: v=0.45 (m/s) Đờng kính tang D=350(mm) Thêi h¹n phơc vơ: l h =21.000 (h) Số ca làm việc: soca= Góc nghiêng đờng nối tâm truyền ngoài: Đặc tính làm việc: va đập nhẹ Khối lợng thiết kế: vẽ lắp hộp giảm tốc khổ A vẽ lắp hộp giảm tốc khổ A thuyết minh Sinh viên thiết kế : Trần Đại Phong Gáo viên hớng dẫn: Hoàng Văn Ngọc Phần I Chọn động phân phối tỷ số truyền 1.1 Tính toán động học Công suất làm việc trục công tác là: Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47 Đồ án môn học Chi Tiết Máy F.v Plv  1000 Trong ®ã: Thay sè: Plv  F: lực kéo băng tải (N) ; v: vận tốc băng tải (m/s) 9500.0,45 4,28(kw) 1000 Do băng tải làm việc tải trọng thay đổi nên ta có công suất tơng đơng : Ptd Plv T t  Ti  t i thay sè ta cã Ptd 4.28 ck Công suất cần thiết động : Pct =     = k.  0.8  12 3.68 Ptd (1)  ol  br x ol Trong ®ã k: hiƯu st nèi trơc di ®éng,  ol : hiệu suất cặp ổ lăn ( có cặp ổ lăn), br : hiệu suất cặp bánh hộp giảm tốc ( có cặp bánh răng), x : hiệu suất truyền động xích Tra bảng 2.3 ta đợc: k: = 0,99  ol : = 0,99  br : = 0,97  x : = 0,95   = 0,99.0,99 0,96 0,95.0,9 = 0,85 thay vào công thức (1) ta cã : Pct  3,68 4,33(kw) 0,85 * Tính số vòng động : n lv 60.1000.v 60.1000.0, 45  24,57(vg/p h) π.D 3,14.350 Ta cã : nsb n lv usb Víi u sb u hop u ngoai : với truyền bánh trụ cÊp vµ bé trun ngoµi lµ bé trun xÝch ta chän : ungoai=3 ; utrong=20 Suy nsb=20.3.24,57= 1474(vßng/phót) P  4,33 Kw  Theo b¶ng P1.1 phơ lơc với có 1474v / ph ta chọn động K123M4 n thông số nh sau: Pdn=5,5(Kw) nđc=1445(v/ph) D=32(mm) ct sb 1.2 Ph©n phèi tû sè trun TÝnh tû sè trun cđa hƯ n u  dc nct Nh trªn ta cã: ndc 1445(vg / ph) nct 24,57(vg / ph)  u 1445 58,81 24,57 chän tríc u ng 3 suy u h  u 58,81  19,60 u ng Phân phối tỷ số truyền cho cÊp hép: u h u1 u víi hép giảm tốc phân đôi cấp nhanh chọn Trần Đại Phong líp C§T4-K47 u1 5.6  u 3.5 §å ¸n m«n häc Chi TiÕt M¸y 1.3 TÝnh to¸n c¸c thông số điền vào bảng với Plv 4,28(kw) Plv 4,28 P3   4,59(kw) η ol η x η ol 0,99.0,95 0,99 P3 4,59 P2   4,78(kw) η br η ol 0,99.0,97 P2 4,78 P1   4,98(kw) η br η ol 0,97.0,99 P 4,98 Pdc  5,03(kw) k 0,99 Tốc độ trục n 1445 n2   258(vg / ph) u1 5,6 n 258 n3   74(vg / ph) u2 3,5 n 74 nct   25(vg / ph) ux * Momen xoắn trục Ti 9,55.106 Pi ni 4,98 32913(N.mm) 1445 4,78 T2 9,55.106 176934(N.mm) 258 4,59 T3 9,55.106 592358(N.mm) 74  T1 9,55.106 Trôc P(kw) §éng c¬ Pdc 5,5 TS trun N(vg/ph) T(mm) I II 4,98 u1 5,6 1445 III 4,78 Công tác u 3 u 3,5 n1 1445 T1 32913 Trần Đại Phong líp C§T4-K47 n2 258 T2 176934 4,28 4,59 n3 74 nct 25 T3 592358 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47 Đồ ¸n m«n häc Chi TiÕt M¸y ThiÕt kÕ c¸c bé truyền Phần II 2.1 Tính toán truyền cấp nhanh: (Bánh trụ nghiêng, tính cho hộp giảm tốc phân ®«i cÊp nhanh) 2.1.1 Chän vËt liƯu - Do c«ng suất truyền tải không lớn lắm, yêu cầu đặc biệt vật liệu, để thống thiết kế chọn vật liệu hai cấp nh : cụ thể chọn thép 45 cải thiện, phôi rèn Đồng thời để tăng khả chạy mòn răng, nên nhiệt luyện bánh lớn đạt độ rắn thấp độ rắn bánh nhỏ từ 10 15 đơn vị H1 H (10 15) HB Bánh nhỏ: thép 45 cải thiện đạt độn rắn HB1= 245  b1 850( MPA)  ch1 580( MPA) B¸nh lín : HB2= 230  b 750( MPA) ch 450( MPA) 2.1.2 Xác định ứng suất tiÕp xóc cho phÐp, øng st n cho phÐp, víi bé trun cÊp nhanh vµ cÊp chËm   H    .Z r Z v K XH K HL  F   SH  0   HLim .YR YS K XH K FC K FL  SF  Trong ®ã : Z r : hệ số xét đến độ nhẵn mặt làm việc, Z v : hệ số xét đến ảnh hëng cđa vËn tèc vßng, K XH : hƯ sè xét đến ảnh hởng kích thớc bánh răng, YR : hệ số xét đến ảnh hởng độ nhám mặt lợn chân răng, YS : hệ số xét đến ®é nh¹y cđa vËt liƯu ®èi víi tËp trung øng st, K XF : hƯ sè xÐt ®Õn kÝch thíc bánh ảnh hởng đến độ bền uốn Trong bớc tÝnh thiÕt kÕ s¬ bé lÊy Z R Z V K XH 1 vµ YR YS K XF 1 Do ®ã: K    H   Ho lim HL SH K o   F   FLim K FC FL SF o o Trong ®ã:  HLim vµ  FLim lµ øng st tiÕp xóc cho phÐp vµ øng st n cho phÐp øng víi sè chu kú c¬ së, S H , S F : HƯ sè an toµn tÝnh vỊ tiÕp xóc uốn, K FC : Hệ số xét đến ảnh hởng đặt tải, K HL , K FL : Hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hởng thời hạn phục vụ chế độ tải trọng truyền * Với bánh nhỏ: Theo bảng 6.2 ta có: Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47 Đồ án môn học Chi TiÕt M¸y  Ho 1Lim 2 HB  70 2.245  70 560( MPA) S H 1,1 N HO1 K HL mH N HE1 m H bËc cđa ®êng cong mái thư vỊ tiÕp xóc m H 6 (v× HB1 245 350 ) N HO1 sè chu kú thay đổi ứng suất sở thử tiếp xóc 2, N HO1 30 H HB víi H HB Với độ rắn Brinen N HO1 30.2452, 1,6.107 N HE1 sè chu kú thay ®ỉi øng st tơng đơng T N HE1 60.c. i TMax   ni t i  Trong ®ã: c: số lần ăn khớp vòng quay, n: sè vßng quay mét phót, t: tỉng sè giê lµm viƯc 3  N HE1 60.1445.21000 13  0,83  8  N HE1 12,5.10 V× N HE1 12,5.107  N HO`1 1,6.107  K HL 1  H   560.1 509( MPA) 1,1 Theo b¶ng 6.2  Fo Lim 1,8.245 441( MPA)  S F 1,75 N FE1 N FE1  T 60.c.  i  TMax   ni ti  3  60.1445.21000. 16  0,86  108.107 8  V× N FE1 108.107 N FO1 4.106  K FL 1 * Víi b¸nh lín tÝnh to¸n t¬ng tù  Ho Lim 2.HB  70 2.230  70 530 S H 1,1 N HO2 30.230 2, 1,39.10 N HE2  N FE1 / u1 13,8.107 / 2,76.10 N HE2 2,76.10 v× N HE2 2,76.107 N HO2 1,39.107 Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47 Đồ án môn học Chi Tiết Máy  K HL2 1   560 481,8( MPA) 1,1      509  481, 495,4(MPA) 1,25.     2 H2 H1 H2 H H Min 1,25.481,8 602,25( MPA)  Fo lim 1,8.230 414( MPA) N FE2 60.1 1445 3  21000 16  0,86  2,17.10 8  v× N FE2 2,17.107  N FO 4.106  K FL Mặt khác truyền quay chiÒu  K FC 1  F   441.1 252( MPA)  F  1,75 414.1  236( MPA) 1,75 * ứng suất tải cho phép  H  Max 2,8. ch     2,8.450 1260( MPA) F1 Max 0,8. ch1 0,8.580 464( MPA) F2 Max 0,8. ch2 0,8.450 360( MPA) 2.1.3 TÝnh toán cấp nhanh truyền bánh trụ nghiêng Xác định sơ khoảng cách trục với cấp nhanh (do hộp giảm tốc phân đôi nên tải trọng phân đôi cho bánh ) aw1 k a u  1 T1.K H 2.  H  u1. ba Trong ®ã: K a : hƯ sè phơ thuộc vào vật liệu cặp bánh răng, Ti : mômen xoắn trục bánh chủ động (N.mm), H  : øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp MPA, u1 : tû sè truyÒn cÊp nhanh b  ba w bw : chiều rộng vành aw Tra bảng 6.5 với nghiêng vật liệu bánh là: ThÐp – ThÐp K a 43 Tra b¶ng 6.6  ba 0,5 / 0.25  bd 0,53. ba  u1  1 0,53.0,25 5,6  1 0,8745 Tra b¶ng 6.7 với sơ đồ K H 1,12 T1 32913( N mm)  aw1 43 5,6  1 32913.1,12 107,03(mm) 2.(495,4) 5,6.0,25 aw1 110(mm) Xác định thông số ăn khớp m (0,01 0,02)aw1 (0,01 0,02).110 1,1 2,2 Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Theo bảng 6.8 chọn m = 1,5(mm) Chọn sơ 40 cos = 0,7660 số bánh nhỏ 2.aw cos  2.110.0,766 Z1   17,37 m(u1  1) 1,5(5,6 1) Z1 18 số bánh lớn Z u1 Z1 5,6.18 100.8  Z 101 101 5.61 18 Tû sè trun míi lµ : u Khi ta có góc : Cos  m( Z1  Z ) 1,5(18  101)  0,81136 2aw1 2.110   35,77  35o.46'.14' ' * Kiểm nghiệm độ bền tiÕp xóc  H Z M Z H Z  2.T1.K H (u1  1) 2.bw u1.d w21 ®ã Z M Hệ số kể đến tính vật liệu bánh ăn khớp Tra bảng 6.5 Z 274( MPA) M Z H : hƯ sè kĨ đến hình dạng bề mặt tiếp xúc ZH 2.Cos B Sin 2. tw Góc nghiêng hìn trụ së : tg b cos  t tg cos(24,160 ).tg 35,77 0,83248   b 39,77  tg   tg 20   t  tw arctg   arctg   24,16o   0,81136   cos   v× theo TCVN gãc profil  20o  ZH  cos(39,77 o ) 1,43 Sin2.24,16o Z  : hƯ sè kĨ ®Õn sù trïng khíp cđa bw Sin m. bw  ba aw1 0,25.110 27.5(mm) 27,5.Sin(35,77 o ) 3,41 Ta cã Z    1,5.3,14  TrÇn Đại Phong lớp CĐT4-K47 Đồ án môn học Chi TiÕt M¸y     1    cos  1,88  3,2   1,88  3,2     0,81136 1,36  18 101     Z1 Z    1 Z   0,86  1,36 d w1 đờng kính vòng lăn bánh nhỏ d w1  v 2.a w1 um 1  d w n1   2.110 33,30(mm) 5,61   33,30.1445 2,52(m / s )  4(m / s ) 60.000 60.000 theo b¶ng 6.13 víi v=2,52 (m/s) dïng cÊp chÝnh x¸c 9,víi cÊp chÝnh x¸c ta cã K H 1,13 (theo b¶ng 6.14)  H  H g o v aw1 um Tra b¶ng 6.15   H 0,002 Tra b¶ng 6.16  g o 73 110 1,63 5,61 H 0,002.73.2,52 Theo bảng 6.7 với sơ đồ h×nh K H 1,28 K H 1   H bw d w  T1 K H K H 1,63.27,5.33,33 1,03 32899 1,28.1,13 K H K H K H K H 1,28.1,13.1,03 1,49  H 274.1,43.0,86 32899 1,49(5,61 1) 463,4( MPA) 27,5.5,61.33,30 Xác định xác øng st tiÕp xóc cho phÐp víi v 2,52 (m/s) Z v :hệ số xét đến ảnh hởng vận tèc vßng v10 (m/s)  Z v 1 Víi cấp xác động học chọn cấp xác mức tiếp xúc cần gia công đạt độ nhám Ra 2,5 1,25( m) Z R 0,95 Khi đờng kính vòng đỉnh bánh d a 700(mm)  K XH 1    H    H .ZV Z R Z XH 495.4.1.0.95.1 470,71( MPA)  H    H 470,7 463,4 1,5% H 463,4 Do kết tính toán phù hợp với yêu cầu * Kiểm nghiệm vỊ ®é bỊn n Ta cã  H   H Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47 Đồ án môn học Chi Tiết Máy F 2.T1.K F Y Y YF1 2.(bw1 d w1 m)   F  Theo b¶ng 6.7 K F 1,32 Tra b¶ng 6.14 víi v 2,52 m/s, víi CCX9 suy K F 1,37 a w1  F1  F g o v  F 0,006 g o 73 um  v F1 0,006.73.2,52 K F 1  110 4,89 5,6  F bw d w 1 2.T1 / 2.K F K F 1  4,89.27,5.33,30 1,075 32899.1,32.1,37 Do ®ã: K F K F K F K F 1,32.1,37.1,075 1,94 Víi   1,29 Y  1  0,735   1,36 O Víi  35,77 O Y 1   1  35,77 0,7445 140 140 Số tơng đơng Z1 18 43,61 Z v1 44 Cos  0,74453 Z2 101   244,47  Z v2 245 Cos  0,74453 Z v1  Z v2 Tra b¶ng 6.18 ta cã đợc YF1 3,70 Với hệ số dịch chỉnh x1 x2 0 YF2 3,60 YS 1,08  0,0695 ln(m) 1,08  0,0695 ln(1,5) 1,052 YR Bánh phay K XF 1(d a 400mm) Ta cã   F    F .YR YS K XF 252.1.052.1.1 265,1( MPa)   F    F .YR YS K XF 236.1.052.1.1 248,3( MPa ) 32899.1,94.0,735.0,7445.3,7 94,5   F1 252( MPA) 27,5.33,33.1,5  F YF 3,6   92   F2 236( MPA) YF1 3,7  F  F   Kiểm nghiệm tải với Trần Đại Phong líp C§T4-K47 10 ... 592358 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Thiết kế truyền Phần II 2.1 Tính toán truyền cấp nhanh: (Bánh trụ nghiêng, tính cho hộp giảm tốc phân đôi cấp. .. 19,60 u ng Phân phối tỷ số truyền cho cấp hộp: u h u1 u với hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh chọn Trần Đại Phong lớp CĐT4-K47 u1 5.6 u 3.5 Đồ án môn học Chi Tiết Máy 1.3 Tính toán thông số điền... mặt cạnh ổ đến thành hộp k 10 Khoảng cách từ mặt cạnh chi tiết quay đến thành nắp ổ k3 15 Chi? ??u cao nắp ổ đầu bu lông hn 15 Tra bảng 10.4 với hộp giảm tốc bánh phân đôi cấp nhanh hình 10.8(nh