Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y PHẦN THUYẾT MINH PHẦN 1: TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG I CHỌN ĐỘNG CƠ: 1.1.Xác định công suất cần thiết của động cơ Công suất cần thiết P ct : P ct =P lv /η Ta có: P lv = 175,5 1000 15,1.5500 1000 . == vF (KW) Hiệu suất hệ dẫn động η : Theo đề bài thì : η = η m ol . η tv-bv . η k .η x. m : Số cặp ổ lăn (m = 2); Tra bảng 2.3, ta được các hiệu suất: η ol = 0,99 ( vì ổ lăn được che kín). η tv-bv = 0,82(Bộ truyền trục vít không tự hãm với z=2). η k = 1(Khớp nối). η x = 0,92 (bộ truyền xích để hở ). η = 0,99 3 . 0,82.1. 0,92 = 0,74 => P ct =P lv /η =5,775/0,74=6,99 KW 1.2.Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ. Chọn sơ bộ tỉ số truyền của toàn bộ hệ thống là u sb . Theo bảng 2.4, truyền động bánh răng trụ hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm, truyền động xích (bộ truyền ngoài): u sb = u sbh . u sbx = 12,5.2 = 25 Số vòng quay của trục máy công tác là n lv : n lv = 380.14,3 15,1.60000 . .60000 = ∏ D v = 57,83 vg/ph Trong đó : v : Vận tốc xích tải(m/s) D: Đường kính tang (mm) Số vòng quay sơ bộ của động cơ n sbđc : n sbđc = n lv . u sb = 57,83.25 = 1445,75 vg/ph Chọn số vòng quay sơ bộ của động cơ là n đb = 1450 vg/ph. Quy cách động cơ phải thỏa mãn đồng thời : P đc ≥ P ct , n đc ≈ n sb Ta có : kWP ct 6,8= ; phvgn sb /1,2884= . 1 Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y Theo bảng phụ lục P 11. Ta chọn được kiểu động cơ là : K160S4 Các thông số kĩ thuật của động cơ như sau : kWP dc .5,7= ; phvgn dc /.1450= . Kết luận động cơ K160S4 có kích thước phù hợp với yêu cầu thiết kế. 1.3 PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN Ta đã biết sbxsbhsb uuu = Tỷ số truyền chung : 05,12 2 1,25 1,25 83,57 1450 ==⇒=== h lv dc c u n n u Ta tính tỉ số truyền: %4%004,0100 25 251,25 <= − ×= − c sb U UU C . Kết luận : Vậy động cơ đã chọn thoả mãn những yêu cầu bài toán. Xác định công suất, mômen và số vòng quay trên các trục. 1.4.TÍNH CÔNG SUẤT, MÔ MEN, SỐ VÒNG QUAY TRÊN CÁC TRỤC CỦA HỆ DẪN ĐỘNG. Tính công suất và số vòng quay cho các trục trong hộp giảm tốc : P ct =6,99 (kW) n lv =57,83 (vg/ph). I P = ct P . kol ηη =6,99.0,99.1=6,92 (kW); n I =n đc =1450(vg/ph) II P = I P . bvtvol − ηη =6,92.0,99.0,82=5,617(kW);n II =n I /u h = 5,12 1450 =116 (vg/ph) 116,592,0.99,0.617,5 . === xolIIIII PP ηη (kW) ; n III = n lv = 57,83 (vg/ph) Tính mô men cho các trục trong hộp giảm tốc : T đc = 9,55. 10 6 . 64939 1450 5,7 .10.55,9 P 6 dc == dc n (Nmm). T I = 9,55. 10 6 . 45576 1450 92,6 .10.55,9 6 == I I n P (Nmm). T II = 9,55. 10 6 . 8,518663 116 617,5 .10.55,9 6 == II II n P (Nmm). 2 Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y T III = 9,55. 10 6 . 844852 83,57 116,5 .10.55,9 6 == III III n P (Nmm). Ta lập được bảng kết quả tính toán sau: Trục Thông số Động cơ I II III U u đc = 1 u tv = 12,5 U x = 2 P (kw) 7,5 6,92 6,617 5,116 n (v/p) 1450 1450 116 57,83 T (Nmm) 49396 45576 518663 844852 PHẦN 2 :TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG A.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT-BÁNH VÍT: Mô men xoắn trên trục Bánh Vít T 2 =518663 (N.mm) Số vòng quay của Trục Vít n 1 =1450(v/ph) Tỷ số truyền U=25,05 Thời hạn sử dụng I h =15000(giờ) 2.1.TÍNH SƠ BỘ VẬN TỐC TRƯỢT theo công thức (7.1 trang 147) V sb =4,5.10 -5 n 1 . 3 2 T Trong đó N 1 : là số vòng quay của trục vít (v/ph) 3 Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y T 2 : là mô men xoắn max trên trục Bánh Vít (N.mm) Do đó: V sb = 4,5.10 -5 .1450. 3 518663 = 4,9(m/s) Với V sb = 4,9(m/s) ta dùng đồng thanh nhôm- sắt - niken ÁpAặH 10-4-4 tôi bề mặt tạo độ rắn HRC 45 có: σ b = 600 (MPa), σ ch = 200 (MPa) Theo bảng (7.2) với cặp vật liệu ÁpAặH 10-4-4 và thép tôi cải thiện Có: [σ H ] = 206,4 MPa. 2.2 XÁC ĐỊNH ƯS UỐN CHO PHÉP CỦA BÁNH VÍT áp dụng công thức: [ ] [ ] FLFF .K o σσ = Trong đó: [σ Fo ]: là ƯS uốn cho phép ứng với 10 6 chu kỳ, do bộ truyền quay một chiều nên theo công thức: [σ Fo ] = 0,25.σ b + 0,08.σ ch = 0,25*600 + 0,08*200 = 166 (MPa) K F L là hệ số tuổi thọ theo CT: 9 FE 6 L F N 10 K = Do bộ truyền chịu tải trọng tĩnh: .t60.C.nN 2FE = Trong đó: N FE : là số chu kỳ chịu tải C: là số lần ăn khớp trong một vòng quay (C = 1) n 2 : là số vòng quay của bánh vít trong một phút (v/p) t: là tổng thời gian làm việc (giờ)  N FE = 60.1. 5,12 1450 .15000 = 104,4. 10 6 < 25.10 7  Vậy N F E =104,4.10 6 Vậy 596,0 10.104,4 10 K 9 6 6 FE == 4 Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y => [σ F ] = 166.0,54 =99 (MPa) 2.2.1.Ta xác định ƯS cho phép khi quá tải áp dụng công thức: ƯSTX max cho phép: [σ H ] max = 2.σ ch = 4*600 = 1200 (MPa) ƯS uốn max cho phép: [σ F ] max = 0,8. σ ch = 0,8.600 = 480 (MPa) 2.3.XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN 2.3.1.Ta xác định khoảng cách trục a w Theo CT (7.16 trang 150) ta có: a w = (z 2 +q). [ ] 3 2 2 2 . . . 170 q KT z H H         σ Trong đó: K H là hệ số tải trọng, ta chọn sơ bộ K H = 1,1 Chọn z 1 =2 => z 2 = u 1 .z 1 =12,05.2 = 25,1 Vậy chọn z 2 = 25 q là hệ số đường kính Trục Vít, ta có q= 0,25.z 2 = 0,3.25 = 7,5 theo dãy tiêu chuẩn ở bảng (7.3) ta chọn q=8 ưu tiên dãy 1. Thay số vào ta có a w = (25+10). 3 2 8 1.518663 . 4,206.25 170       = 136 (mm) Theo dãy tiêu chuẩn ta chọn a w =136 (mm) 2.3.2Xác định mô đun dọc của Trục Vít Theo CT (7.17 trang 151) ta có m= ( ) qz a w + 2 .2 = ( ) 825 136.2 + =8,2 Theo bảng (7.3 trang 150) ta chọn mô đun tiêu chuẩn m= 10 5 Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y a W = (z 2 + q ).5 =5.(25 +8) =160 Theo dãy tiêu chuẩn ta chọn a w =160 (mm) Xác định hệ số dịch chỉnh Theo CT (7.18 trang 151) ta có: x =       m a w - 0,5. (q+z 2 ) = 10 160 - 0,5.(8+25) =- 0.5 thoả mãn nằm trong khoảng ( -0,7 0,7 ) 2. 4. KIỂM NGHIỆM LẠI ĐỘ BỀN 2.4.1.Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc Vận tốc trượt v s theo CT (7.20) ta có V s = w w nd γ π cos.60000 11 Với d w1 là đường kính Trục Vít theo CT (7.20 trang 151) ta có: d w1 = (q+2.x).m = 8.10= 80(mm) γ w là góc vít lăn theo CT (7.21 trang 151) ta có: γ w = arctg         + xq z .2 1 = arctg       8 2 = arctg(4) =14 0 Do đó V s = ( ) 0 14cos.60000 1450.80.14,3 ≈ 6,25(m/s) Theo bảng (7.6 trang 153) ta chọn cấp chính xác cho bộ truyền Trục Vít là cấp 7 từ đó ta tra được ra hệ số tải trọng động K HV =1 Hệ số tải trọng K H = K HV . K HF = 1.1,2 =1,2 Ta xác định lại ƯSTX xuất hiện trên mặt răng Bánh Vít của bộ truyền 6 Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y σ H = q KT a qz z H w . 170 2 3 2 2         +         = 8 2,1.518663 . 165 825 . 25 170 3       +       ≈154,86 (MPa) <[σ H ] 2.4.2Ta kiểm nghiệm lại độ bền uốn Theo CT (7.26) ta có σ F = n FF mdb KYT .4,1 22 .2 < [σ F ] Từ bảng (7.9) ta có Z 1 = 2 b 2 ≤ 0,75.d a1 d a1 = d 1 +2m = m(q+2) =10. (8+2) = 100(đường kính vòng đỉnh trục vít) d a2 = m.(z 2 + 2 +2x) = 10(25 + 2 +2(-0.5)) = 260 mm với d aM2 ≤ d a2 + 1,5.m = 216,4 + 1,5.8 = 239 Chiều rộng Bánh Vít b 2 ≤ 0,75.d a1 do z 2 =25 ≤ 0,75.100 = 75(mm) => Chọn b 2 = 70 mm =>Số răng tương đương của Bánh Vít z v = γ 3 2 cos z γ là góc vít ta đã tính được từ trước với γ=14 0 z v = 03 14cos 25 =27,36 => tra bảng (7.8) ta xác định được hệ số dạng răng Y F =1,8 Hệ số tải trọng theo độ bền uốn K F =K F β .K FV 7 Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y Do K FV =K HV : Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng động đến độ bền tiếp xúc K F β = K H β : Hệ số phân bố không đều tải trọng trên vành răng =>K F =K H =1,2 Đường kính vòng chia Bánh Vít d 2 =m.z 2 =10.25 =250 (mm) Mô đun pháp của răng Bánh Vít m n =m.cos(14 0 )= 10,3(mm) Thay vào công thức ta có : σ F = 3,10.250.70 2,1.8,518663.4,1 = 7,45 (MPa) < [σ F ] b 1 > (8 + 0,06.z 2 ).m = (8+ 0,06.25)10 =95=> chọn b 1 = 100 mm Vậy điều kiện uốn được thoả mãn Vậy ta có các thông số cơ bản của bộ truyền Khoảng cách trục : a w =160 (mm) Mô đun pháp : m=10(mm) Hệ số đường kính : q= 8 Tỷ số truyền : U 1 =12,5 Hệ số dịch chỉnh Bánh Vít : x= 0 Góc Vít : γ =14 0 Chiều dài phần cắt ren của Trục Vít : b 1 = 100 (mm) Chiều rộng Bánh Vít : b 2 = 70 (mm) Đường kính ngoài Bánh Vít : d aM2 =285 (mm) Đường kính chia : d 1 = 80mm, d 2 = 250 mm Đường kính đỉnh :d a1 = 100mm, d a2 = 260 mm Đường kính đáy : d f1 = 52mm, d f2 =220mm 8 Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y B.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH Ta thiết kế bộ truyền với các thông số sau: P 1 =5,617 (kw) U =2 n 2 =116 (vòng/phút) Góc nghiêng đường nối tâm với bộ truyền ngoài = 30 0 2.5.Chọn loại xích : Do vận tốc thấp, tải trọng nhỏ ta chọn bộ truyền là xích con lăn 2.6.Xác định các thông số của xích và bộ truyền Từ bảng 5.4 với tỷ số truyền là U= 2 ta chọn số răng đĩa nhỏ Z 1 = 27,5=> số răng đĩa xích lớn Z 2 = U.Z 1 = 2.27,5 = 55 < Z max =120 răng Xác định bước xích để đảm bảo chỉ tiêu về độ bên mòn của bộ truyền xích theo (5.3) P t = P.k.k z .k n < [ P] Với P t ,P,[ P] là công suất tính toán, công suất cần truyền, công suất cho phép (kw) k z : Hệ số số răng : k z = 91,0 5,27 25 1 01 == Z Z k n : Hệ số số vòng quay :k n = 72,1 116 200 1 01 == N N k : Hệ số xét đến ảnh hưởng của các yếu tố khác Theo CT (5.4) ta có k = k 0 .k a .k đc .k bt .k đ . tra bảng (5.6) ta có các giá trị 9 Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y k 0 : Hệ số kể đến ảnh hưởng của vị trí bộ truyền, do đường tâm làm với phương ngang 1 góc 30 0 nên k 0 =1 k a : Hệ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài xích ta chọn a = 40p nên k a =1 k đc : Hệ số kể đến ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng của xích do ta điều chỉnh bằng một trong các đĩa xích nên k đc =1 k bt : Hệ số kể đến ảnh hưởng của việc bôi trơn, tra bảng 5.7 và5.6 ta chọn môi trường bôi trơn có bụi => k bt =1,3 k đ : Hệ số tải trọng động, do tải trọng va đập vừa nên ta chọn k đ =1,2 k c : hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền, do bộ truyề làm việc hai ca =>chọn k c =1,25 k =1.1.1.1,3.1,2.1,25 =1,95 Công suất tính toán P t =5,617.1,95.0,91.1,72 = 18,83(kw) Tra bảng 5.5 với N 01 = 22 (vòng/phút) => ta chọn bộ truyền xích 1 dãy có bước xích p x =31,75 (mm) thoả mãn điều kiện bền mòn P t = 18,83 (kw) < [P] =19,3 (kw) Theo bảng 5.8 ta có bước xích p x =31,75 Ta xác định khoảng cách trục theo CT 5.11 a= 30.p = 30.31,75 = 952,5 (mm) Theo CT (5.12) ta có số mắt xích là X= ( ) a pZZZZ p a 4 . 2 .2 2 2 1221 π − +       + + = ( ) 5,1952.14,3.4 75,31.5,2755 2 555,27 75,31 5,952.2 2 2 − +       + + = 101,8 Ta chọn số mắt xích chẵn x= 102 => Theo CT (5.13) ta xác định lại 10 [...]... vào của trục I lắp bánh đai chịu lực tác dụng từ bánh đai lên trục Fr = 4312(N) Đường kính vòng chia của Trục Vít d1 = 80(mm) Đường kính vòng chia của Bánh Vít d2 = 240(mm) 3.1 Chọn vật liệu chế tạo các trục Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45 tôi cải thiện có: σb =750 (MPa), σch = 450 MPa; ƯS xoắn cho phép [τ] =12 20 (MPa) 3.2 Xác định sơ bộ đường kính trục : áp dụng công thức: d sb = 3 T trong... do tải trọng là va đập vừa Kr là hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đĩa xích tra trang 87 ra ta có Kr =0,45 E là mô đun đàn hồi được tính theo cônh thức E= E1 + E2 với E1,E2 là mô đun đàn hồi của vật liệu làm con lăn và E1 E2 đĩa xích tính ra E=2,1.107 (MPa) A : Diện tích hình chiếu của bản lề tra bảng 5.12 ta có A=262 (mm2) Thay vào ta có 13 Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y 0,45.(... tính toán (MPa) d là đường kính của trục b, lt , h, t1 là chiều dài, chiều rộng, chiều cao chiều sâu rãnh của then (mm) [σd], [ τc ] là ƯS dập và ƯS cắt cho phép tra bảng 9.5, do dạng lắp cố định, vật liệu mayơ bằng thép, tải trọng va đập vừa nên ta tra ra [σd] =100 (MPa), Ta chọn [ τc ]= 80 (MPa) 1.Điều kiện bền dập *)Trục I Tại tiết diện (1-0) tra bảng 9.2 ta có lt =21,6 (mm) σd = 2.7874,2 = 4,37 . d 1 = 80(mm) Đường kính vòng chia của Bánh Vít d 2 = 240(mm) 3.1 . Chọn vật liệu chế tạo các trục Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45 tôi cải thiện có: σ b =750 (MPa), σ ch = 450 MPa;. bề mặt tạo độ rắn HRC 45 có: σ b = 600 (MPa), σ ch = 200 (MPa) Theo bảng (7.2) với cặp vật liệu ÁpAặH 10-4-4 và thép tôi cải thiện Có: [σ H ] = 206,4 MPa. 2.2 XÁC ĐỊNH ƯS UỐN CHO PHÉP CỦA. đun đàn hồi được tính theo cônh thức E= 2.1 21 EE EE + với E 1 ,E 2 là mô đun đàn hồi của vật liệu làm con lăn và đĩa xích tính ra E=2,1.10 7 (MPa) A : Diện tích hình chiếu của bản lề tra