đồ án thiết kế hệ dẫn động tời kéo bánh răng trụ răng thẳng răng nghiêng

Thông tin tài liệu

Phần 1. Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền I. Chọn động cơ.................................................................................4 II. Phân phối tỷ số truyền..................................................................6 III. Xác định công xuất, momen, số vòng quay trên các trục............6Phần 2. Thiết kế các bộ truyền I. Thiết kế bộ truyền đai .................................................................8 1. Chọn loại đai .............................................................................8 2. Xác định một số thông số bộ truyền...........................................8 3. Xác đinh tiết diện đai..................................................................9 4. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dung lên trục.................10 5. Thống kê các thông số bộ truyền..............................................10II. .Thiết kế bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc....................11 1. Chọn vật liệu .............................................................................11 2. Xác định ứng xuất cho phép......................................................11 1. Tính chọn một số thông số bộ truyền cấp nhanh......................14 a. Xác định khoảng cách trục........................................................14 b. Xác định một số thông số ăn khớp............................................15 c. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc......................................16 d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn.............................................18 e. Kiểm nghiệm quá tải.................................................................20 f. Các thông số bộ truyền cấp nhanh.............................................20 4. Tính chọn một số thông số bộ truyền cấp nhanh......................22 a. Xác định khoảng cách trục.......................................................22 b. Xác định một số thông số ăn khớp...........................................23 c. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.....................................24 d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn............................................26 e. Kiểm nghiệm quá tải................................................................28 f. Các thông số bộ truyền cấp chậm........................................29 Phần 3. Tính thiết kế trục, then, ổ, khớp nối. - 2 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy I. Thiết kế trục.................................................................................341. Vật liệu chế tạo trục ....................................................................342. Thiết kế trục.................................................................................343. Kiểm nghiệm trục........................................................................43 II. Tính chọn then..............................................................................481. Chọn then.....................................................................................482. Kiểm nghiệm mối ghép the.........................................................49 III. Tính chọn ổ.................................................................................501. Chọn ổ lăn.....................................................................................512. Kiểm nghiệm khả năng tải của ổ .................................................51 IV. Tính chọn khớp nối......................................................................52 1. Chọn nối trục vòng đàn hồi........................................................52 2. Kiểm nghiệm đIều kiện bền của vòng đàn hồi và chốt.............54Phần IV. Kết cấu vỏ hộp và các chi tiết HGT. I. Vỏ hộp giảm tốc................................................................................551. Vật liệu..............................................................................................552. Kết cấu và kích thớc cơ bản..............................................................55II. Các chi tiét trong HGT.....................................................................59Phần V. Lắp gép, bôi trơn, điều chỉnh.I. Lắp gép................................................................................................621.Xác định và chọn kiểu lắp...................................................................622.phơng pháp lắp ráp HGT.....................................................................63II. Bôi trơn..............................................................................................631. BôI trơn trong HGT............................................................................652.BôI trơn ổ lăn.......................................................................................663. Chọn chi tiết bôI trơn........................................................................66III. Điều chỉnh........................................................................................671. ĐIều chỉnh ăn khớp bánh răng...........................................................672. ĐIều chỉnh khe hở ổ lăn.....................................................................68Tài liệu tham khảo.......................................................................................68

Đồ án môn học Chi Tiết Máy Mục lục Trang Phần 1. Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền I. Chọn động cơ .4 II. Phân phối tỷ số truyền 6 III. Xác định công xuất, momen, số vòng quay trên các trục 6 Phần 2. Thiết kế các bộ truyền I. Thiết kế bộ truyền đai .8 1. Chọn loại đai .8 2. Xác định một số thông số bộ truyền .8 3. Xác đinh tiết diện đai 9 4. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dung lên trục .10 5. Thống kê các thông số bộ truyền 10 II. .Thiết kế bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc 11 1. Chọn vật liệu .11 2. Xác định ứng xuất cho phép 11 1. Tính chọn một số thông số bộ truyền cấp nhanh 14 a. Xác định khoảng cách trục 14 b. Xác định một số thông số ăn khớp 15 c. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc 16 d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn .18 e. Kiểm nghiệm quá tải .20 f. Các thông số bộ truyền cấp nhanh .20 4. Tính chọn một số thông số bộ truyền cấp nhanh 22 a. Xác định khoảng cách trục .22 b. Xác định một số thông số ăn khớp .23 c. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc .24 d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn 26 e. Kiểm nghiệm quá tải 28 f. Các thông số bộ truyền cấp chậm 29 Phần 3. Tính thiết kế trục, then, ổ, khớp nối. - 2 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy I. Thiết kế trục .34 1. Vật liệu chế tạo trục 34 2. Thiết kế trục .34 3. Kiểm nghiệm trục 43 II. Tính chọn then 48 1. Chọn then .48 2. Kiểm nghiệm mối ghép the .49 III. Tính chọn ổ .50 1. Chọn ổ lăn .51 2. Kiểm nghiệm khả năng tải của ổ .51 IV. Tính chọn khớp nối 52 1. Chọn nối trục vòng đàn hồi 52 2. Kiểm nghiệm đIều kiện bền của vòng đàn hồi và chốt .54 Phần IV. Kết cấu vỏ hộp và các chi tiết HGT. I. Vỏ hộp giảm tốc 55 1. Vật liệu 55 2. Kết cấu và kích thớc cơ bản 55 II. Các chi tiét trong HGT .59 Phần V. Lắp gép, bôi trơn, điều chỉnh. I. Lắp gép 62 1.Xác định và chọn kiểu lắp .62 2.phơng pháp lắp ráp HGT .63 II. Bôi trơn 63 1. BôI trơn trong HGT 65 2.BôI trơn ổ lăn .66 3. Chọn chi tiết bôI trơn 66 III. Điều chỉnh 67 1. ĐIều chỉnh ăn khớp bánh răng .67 2. ĐIều chỉnh khe hở ổ lăn .68 Tài liệu tham khảo .68 - 3 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy Phần I Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền . I- Chọn động cơ. 1-xác định công suất động cơ. T MM T2=0,3T1 T1=Tmax Tmm=1,3T1 40 15 15 1-3s T(Nmm) t Công suất cần thiết trên trục động cơ đợc xác định theo công thức: P ct = t P Trong đó: P ct là công suất cần thiết trên trục động cơ (kW). P t là công suất tính toán trên trục máy công tác (kW). là hiệu suất truyền động của bộ truyền. Xác định P ct : Tải trọng thay đổi theo chu kỳ nhng do thời gian làm việc tơng đối: - 4 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy ts = t t ck lv .100 = t tt ck 21 + .100 = 75% > 60% nên động cơ dẫn động dợc xem nh làm việc trong chế độ dài hạn với tải trọng thay đổi và P t đợc tính theo P tđ P t = P tđ P td = 2 21 2 2 02 1 2 01 tt t p t p + + P 0 : công suất trục tang lớn nhất : P 0 = 1000 . max V F Với : F max lực kéo lớn nhất trên dây cáp ; F max = 5500 [N] V vận tốc kéo cáp ; V = 0,9 [m/s] . P 0 = 4,950 [Nmm] P 01 : Công suât trục tang trong thời gian t 1 = 15 [ph]. Do T 1 = T max nên : P 01 = P 0 = 4,940 [Nmm] P 02 : Công suất trục tang trong thời gian t 2 = 15 [ph] Do T 2 = 0,3T 1 nên : P 02 = 0,3P 01 = 1,485 [Nmm]. Thay vào CT trên ta có : P 1 = P tđ = 3,6542 [Nmm] Xác định : Hiệu suất truyền động: = D . 3 OL NBR . 2 Trong đó: D là hiệu suất của bộ truyền Đai. OL là hiệu suất của một cặp ổ lăn. BR là hiệu suất của bộ truyền HGT răng trụ 2 cấp. N là hiệu suất của khớp nối. Tra bảng 4.2/T1 ta chọn : Bộ truyền D OL BR N Hiệu suất 0,95 0,99 0,96 0,99 Thay vào công thức trên : = 0,95 . 0,99 3 . 0,96 2 . 0,99 = 0,8410 P ct = 4,3451 [kW] 2- Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ. Xác định số vòng quay sơ bộ hợp lý của động cơ điện. - 5 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy n sb = n lv . U t Trong đó : n sb : số vòng quay sơ bộ hợp lý của động cơ n lv : số vòng quay của trục tang kéo U t : tỉ số truyền toàn bộ hệ thống Xác định n lv : n lv = ( ) pv D V /7147,53 320.141,3 9,0.60000 . .60000 == Xác định U t : - Tỉ số truyền của cơ cấu : U t = U D .U h Với : U h tỉ số truyền của đai. U D tỉ số truyền của HGT. Theo bảng 2.4/T1 chọn : U D = 2,24, bảng 3.1/T1 chọn U h = 12 U t = 26,880 Vậy số vòng quay sơ bộ của động cơ: n sb = 1443,240 [v/ph] 3-Chọn quy cách động cơ. Tra bảng P.3.1 với P ct = 4,3451 [kW] và n sb = 1443,240 [v/ph] Chọn động cơ : Ký hiệu 4A112M4Y3 Công suất động cơ P đc =5,5 [kW] Vận tốc quay n đc =1425 [v/ph] 2 = dn k T T II- Phân phối tỷ số truyền . 1-Tỷ số truyền U t của hệ thống dẫn động . U t = lv dc n n Thay số : U t = 7147,53 1425 = 26,5290 2- Phân phối tỷ số truyền của hệ dẫn động U t cho các bộ truyền . U t =U D .U h Chọn U h = 12 U D = h t U U = 12 5290,26 = 2,210 Từ bảng 3.1 phân phối tỉ số truyền cho các cấp bánh răng trong hộp giảm tốc : - 6 - Tỷ số Đồ án môn học Chi Tiết Máy Tỷ số truyền của cặp bánh răng cấp nhanh U 1 = 4,32 Tỷ số truyền của bộ truyền cấp chậm U 2 = 2,78 III- Xác định công suất, mômen và số vòng quay trên các trục. Dựa vào công suất cần thiết P ct của động cơ và sơ đồ của hệ thống dẫn động ta tính đợc trị số công suất ,mômen và số vòng quay trên các trục. P I = P ct . kn . ôl P I = 4,3451.0,99.0,99 = 4,0866 [kw]. n I = 210,2 1425 = D dc U n = 645,092 [v/ph]. T I = 9,55.10 6 . I I n P = 60498,39[N.mm] P II = P I . br . ôl P II = 4,0866.0,96.0,99 = 3,8839[kw]. n II = 1 U n I = 149,32[v/ph] T II = 9,55.10 6 . II II n P = 248389,73[N.mm] P III = P II . br . ôl P III =3,8839.0,96.0,99 = 3,6202[kw]. n III = 78,2 8,149326 2 = U n II = 53,714 [v/ph]. T III = 9,55.130 6 . III III n P = 656262,81 [N.mm] Dựa vào kết quả tính toán ở trên ta có bảng sau: Trục Thông số Động cơ 1 2 3 Công suất P ( ) kw lv 4,3451 4,0866 3,8839 3,6912 Tỷ số truyền U 2,210 4,320 2,780 - 7 - §å ¸n m«n häc Chi TiÕt M¸y Sè vßng quay n ( ) pv \ 1425 645,090 149,330 53,720 M« men xo¾n T(Nmm) 29119,8 60498,4 248389,7 656262,8 - 8 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy Phần II thiết kế các bộ truyền. I-Thiết kế bộ truyền đai. 1-Chọn loại đai. Căn cứ vào yêu cầu của bộ truyền, chon loại đai vải cao su vì các đặc tính : có độ bền mỏi và bền mòn cao, đàn hồi tốt, ít bị ảnh hởng của độ ẩm và sự thay đổi của nhiệt độ, 2-Xác định các thông số của bộ truyền . a-Đờng kính bánh đai: Bánh đai nhỏ : d 1 = (5,26,4). 3 0 Với T 0 là mô men xoắn trên trục động cơ : T 0 = 29.119,8 Nmm d 1 = ( 159,980196,90 ) Theo Tiêu Chuẩn ta chọn: d 1 = 160 (mm). Bánh đai lớn: d 2 = d 1 U D .(1- ) Với là hệ số trợt của đai, với đai dẹt vải cao su = 0,01. d 2 = 350,064 Theo Tiêu Chuẩn chọn: d 2 = 355 (mm). Tỉ số truyền thực tế : U D = d 2 /[d 1 .(1- )] U D = 2,2410 Sai số % U D : %U D = 1,33% < 4% b-Khoảng cách trục: Với đai vải cao su truyền vận tốc trung bình : Khoảng cách trục : a = 2(d 1 +d 2 ) a = 1030 [mm] c-Chiều dài đai: Chiều dài đai đợc tính : L=2a+0,5(d 1 +d 2 )+ ( ) ( ) 2 1 2 4a dd Thay số ta có : L = 2878,189 [mm]. Vận tốc truyền đai : v= 60000 . 11 nd v = 11,9380 [m/s] - 9 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy Nghiệm số vòng chạy của đai trong l(s) : i = l v = 4,263 <5 thoả mãn. Tăng chiều dài đai lên: 200[mm] dể nối đai. c-Góc ôm 1 : Theo công thức góc ôm : 1 =180 o -57 o . a dd 12 1 =169,2087 o 3-Xác định tiết diện đai. a- Chiều dày đai : Để hạn chế ứng suất cuốn sinh ra trong đai và tăng tuổi thọ cho đai thì : /d 1 (/d 1 ) Max Tra bảng 4.8 với đai vảI cao su : (/d 1 ) Max = 1/40 /d 1 1/40 40[mm] Trong bảng 4.1 chon loại đai :bKH-65 có 4 lớp không có lớp lót với : = 40[mm] b-chiều rộng đai: Theo công thức: b = [ ] . . F dt KF F t : Lực vòng : V P F t 1 .1000 = Với : P 1 = 4,0866[kw] ; V= 11,9380 [m/s] F t =363,972 [N] K đ : Hệ số tảI trọng động : Từ bảng 4.7/T1 với thiết bị dẫ động quay hai chiều : - 10 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy K đ = 1,25 + 0,1 = 1.35 (+0,1 do làm việc 2 ca) [ F ] :ứng suất cho phép . [ F ] = [ F ] o .C .C v . C o -[ F ] o : ứng suất cho phép , đợc xác định bằng thực nghiêm: [ F ] o = k 1 -k 2 ./d 1 ở đây sử dung bộ truyền đặt nằm ngang và đIều chỉnh định kỳ thì ứng suất ban đầu : [ F ] o = 1,8 [MPa] tra bảng 4.9/T1 ta chon đơc : k 1 = 2,5 ;k 2 = 10 Do dó : [ F ] o = 2,25 [MPa] -C : Hệ số ảnh hởng của góc ôm 1 tren bánh đai nhỏ đén khả năng kéo của đai : C = 1- l.0,03(180- 1 ) C = 0,9696 -C v : Hệ số ảnh hởng của lực ly tâm đến độ bám của đai : C v = 1- k v .(0,01v 2 -1) Với đai vảI cao su : k v = 0,04 C v = 0,9829 -C o : Hệ số ảnh hởng của vị trí bộ truyền trong không gianvà phơng pháp căng đai. Bảng 4.12/T1 với đai thờng đặt nằm ngang chon : C o = 1 Thay các giá trị vào công thức trên ta có : [ F ] o = 2,1442 b =57,2897 Theo tiêu chuẩn bảng 4.1/T1 chọn : b =50 [mm]. c-Tiết diện đai : A = b. = 200 [mm]. d-chiều rộng đai : Tra bảng 26.16/T2 chọn đợc B = 63 [mm]. 4-Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục . a-Lực căng ban đầu: Đợc tính theo công thức : F o = 0 . b. F o = 360 [N] - 11 - [...]... trục bánh chủ động 3 m- môđun pháp bw- Chiều rộng vành răng Y- Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng 1 Y = = 1 = 0,59 1,7 (= 1,7 tính ở trên ) Y- Hệ số kể đến độ nghiêng của răng, vì răng thẳng nên Y = 1 YF1,YF2- Hệ số biên dạng răng của bánh 3 và 4, tra bảng 6.18/1/ trang 109 với số răng tơng đơng Zv1= Z3 =22, Zv2= Z4=80 và hệ số dịch chỉnh x1= 0,1, x2=0,344 tra đợc YF1 = 3,82 , YF2 = 3,53 KF- Hệ. .. trục bánh chủ động 3 m- môđun pháp bw- Chiều rộng vành răng Y- Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng 1 Y = = 1 = 0,59 1,7 (= 1,7 tính ở trên ) Y- Hệ số kể đến độ nghiêng của răng, vì răng thẳng nên Y = 1 YF1,YF2- Hệ số biên dạng răng của bánh 3 và 4, tra bảng 6.18/1/ trang 109 với số răng tơng đơng Zv1= Z3 =22, Zv2= Z4=80 và hệ số dịch chỉnh x1= 0,1, x2=0,344 tra đợc YF1 = 3,82 , YF2 = 3,53 KF- Hệ. .. vòng - 13 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy KxH- Hệ số xét đến ảnh hởng của kích thớc bánh răng YR- Hệ số xét đến ảnh hởng của độ nhám mặt lợn chân răng Ys- Hệ số xét đến ảnh hởng của vật liệu đối với tập chung ứng suất KxF- Hệ số xét đến kích thớc của bánh răng ảnh hởng đến độ bền uốn KFc- Hệ số xét đến ảnh hởng đặt tải vì bộ truyền quay một Chiều nên KFc = 1 KHL,KFL -Hệ số tuổi thọ SH,SF- Hệ số an toàn... giữa các gối đỡ và điểm đặt lực: - 33 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy Trục I : - Chiều rộng ổ : b10= 17mm, - Chiều rộng may ơ của bánh đai: l m13= 35 [mm] và bánh răng trụ :lm12 = 35 [mm] - Các khoảng cách : l11= 190[mm] ,l12= 129 [mm] ,l13= 248 [mm](k3=15,hn=17) Trục 2 : - Chiều rộng ổ : b20= 23[mm] - 34 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy - Chiều rộng may ơ bánh răng trụ :lm22 = 56 [mm], lm23= 56[mm] - Các... sơ bộ khoảng cách trục aw: Ta có : aw1 = Ka.(U1+1) 3 T K 1 2 H [ H ] U 1 ba Trong đó : Ka- Hệ số phụ thuộc vật liệu của cặp bánh răng và loại răng tra bảng 6.5/1/ trang 96 đợc Ka= 49,5.MPa1/3 U2- tỷ số truyền của cặp bánh răng , U2 = 4,32 (tính ở trên) TI- Momen xoắn trên trục bánh chủ động, TI = 60498,3 [Nmm] KH- Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về tiếp... 717,2026 II Thiết kế bộ truyền bánh răng trong HGT 1-Chọn vật liệu Để thuận tiện cho việc cung cấp vật liệu ta chọn vật liệu hai bánh là nh nhau,vì ở đây tải trọng trung bình nên ta chọn vật liệu nh sau a-Chọn vật liệu bánh nhỏ: Chọn thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn mặt răng HB1 = 241 285 Có b1= 850 [Mpa] ch1= 580 [Mpa] b-Chọn vật liêu bánh lớn : Để tăng khả năng chạy mòn của răng ,nên nhiệt luyện bánh lớn... Hệ số dịch chỉnh đờng kính chia Đờng kính lăn Đờng kính đỉnh răng Đờng kính chân răng df2= 253,315 4- Tính bộ truyền cấp chậm a-xác định sơ bộ khoảng cách trục aw: Ta có : aw1 = Ka.(U2+1) 3 T 2 2 K H [ H ] U 2 ba Trong đó : Ka- Hệ số phụ thuộc vật liệu của cặp bánh răng và loại răng tra bảng 6.5/1/ trang 96 đợc Ka= 43.MPa1/3 U2- tỷ số truyền của cặp bánh răng , U2 = 2,78(tính ở trên) - 24 - Đồ án. .. k21=10) Trục 3: - Chiều rộng ổ : b30= 29[mm] - Chiều rộng may ơ bánh răng trụ :lm33 = 76 [mm], nửa khớp nối : bm32= 80[mm] - Các khoảng cách: l31= 190[mm], l32= 87[mm], l33= 61[mm].(k3=15, hn=17,5) c) Xác định đờng kính và chiều dài giữa các đoạn trục: Trục I: * Lực tác dụng lên trục I : Chon trục tọa độ nh hình vẽ : +) Lực từ đai : Fy13 = FkĐ = 717[N] FkĐ (717) +) Lực từ bánh răng [12]: - 35 - Đồ án môn... mặt răng của bộ truyền phải thoả mãn điều kiện sau: - 17 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy 2.TII K H (U 2 + 1) [H] 2 bw U 2 d w1 H = ZM.ZH.Z Trong đó : ZM- Hệ số kể đến cơ tính của vật liệu của các bánh răng ăn khớp tra bảng 6.5/1/ ta đợc ZM= 274 Mpa1/3 ZH- Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc ZH = 2 cos b sin( 2.tw ) 2.1 sin(2.21,1956 0 ) = = 1,7639 Z - Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, với răng thẳng. .. chân răng Ký hiệu Trị số đơn M Z M=2,5 Z3 = 33 vị mm răng U aw bw tw d1 Z4= 92 U2= 2,78 aw= 160 bw=64 tw= 200 d13= 84,364 mm mm độ mm x d14= 235,198 X3=0 mm d X4=0 d3= 84,364 mm dw d4=235,198 dw3= 84,565 mm da dw4=235,427 da3= 89,364 mm df da4= 239,198 df3= 79,656 mm df4= 230,427 - 31 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy - 32 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế trục, then, ổ trục, khớp nối Phần III I Thiết kế . - Hệ số kể đến độ nghiêng của răng, vì răng thẳng nên Y = 1. Y F1 ,Y F2 - Hệ số biên dạng răng của bánh 3 và 4, tra bảng 6.18/1/ trang 109 với số răng. các trục. Dựa vào công suất cần thiết P ct của động cơ và sơ đồ của hệ thống dẫn động ta tính đợc trị số công suất ,mômen và số vòng quay trên các trục.

Ngày đăng: 05/09/2013, 18:36

Xem thêm: đồ án thiết kế hệ dẫn động tời kéo bánh răng trụ răng thẳng răng nghiêng , đồ án thiết kế hệ dẫn động tời kéo bánh răng trụ răng thẳng răng nghiêng