Thiết kế hệ dẫn động băng tải, hộp giảm tốc phân đôi cắp nhanh

Mục lục 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 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

doc56 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 08/06/2013 | Lượt xem: 2525 | Lượt tải: 6download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thiết kế hệ dẫn động băng tải, hộp giảm tốc phân đôi cắp nhanh, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Cccccccccccccccc bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbTr­êng ®¹i häc B¸ch khoa hµ néi Bé m«n c¬ së thiÕt kÕ m¸y §å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y *** §Ò sè:13 ThiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng b¨ng t¶i T= 1,5T T= 0,8T t = 4 (h) t = 3 (h) t= 8 (h) tmm=3s 1. §éng c¬ 3. Hép gi¶m tèc 5. XÝch t¶i 2. Nèi trôc ®µn håi 4. Bé truyÒn xÝch Sè liÖu cho tr­íc: Lùc kÐo b¨ng t¶i: F=9500 (N) VËn tèc b¨ng t¶i: v=0.45 (m/s) §­êng kÝnh tang D=350(mm) Thêi h¹n phôc vô: l=21.000 (h) Sè ca lµm viÖc: soca= 2 Gãc nghiªng ®­êng nèi t©m bé truyÒn ngoµi: 8. §Æc tÝnh lµm viÖc: þ va ®Ëp nhÑ Khèi l­îng thiÕt kÕ: 1 b¶n vÏ l¾p hép gi¶m tèc – khæ A 1 b¶n vÏ l¾p hép gi¶m tèc – khæ A 1 b¶n thuyÕt minh Sinh viªn thiÕt kÕ : TrÇn §¹i Phong G¸o viªn h­íng dÉn: Hoµng V¨n Ngäc PhÇn I Chän ®éng c¬ vµ ph©n phèi tû sè truyÒn 1.1 TÝnh to¸n ®éng häc C«ng suÊt lµm viÖc trªn trôc c«ng t¸c lµ: Trong ®ã: F: lùc kÐo b¨ng t¶i (N) ; v: vËn tèc b¨ng t¶i (m/s) Thay sè: Do b¨ng t¶i lµm viÖc t¶i träng thay ®æi nªn ta cã c«ng suÊt t­¬ng ®­¬ng : thay sè ta cã C«ng suÊt cÇn thiÕt cña ®éng c¬ lµ : (1) h = h.h.h... Þ h = hk.h.h.hx .hol Trong ®ã hk: hiÖu suÊt nèi trôc di ®éng, h: hiÖu suÊt 1 cÆp æ l¨n ( do cã 3 cÆp æ l¨n), h: hiÖu suÊt 1 cÆp b¸nh r¨ng trong hép gi¶m tèc ( do cã 2 cÆp b¸nh r¨ng), h: hiÖu suÊt truyÒn ®éng xÝch. Tra b¶ng 2.3 ta ®­îc: hk: = 0,99 h: = 0,99 h: = 0,97 h: = 0,95 Þ h = 0,99.0,99.0,96.0,95.0,9 = 0,85 thay vµo c«ng thøc (1) ta cã : * TÝnh sè vßng ®éng c¬ : Ta cã : Víi : víi bé truyÒn trong lµ b¸nh r¨ng trô 2 cÊp vµ bé truyÒn ngoµi lµ bé truyÒn xÝch ta chän : ungoai=3 ; utrong=20. Suy ra nsb=20.3.24,57= 1474(vßng/phót). Theo b¶ng P1.1 phô lôc víi ta chän ®éng c¬ K123M4 cã c¸c th«ng sè nh­ sau: Pdn=5,5(Kw) n®c=1445(v/ph) ΦD=32(mm) 1.2 Ph©n phèi tû sè truyÒn TÝnh tû sè truyÒn cña hÖ Nh­ trªn ta cã: chän tr­íc suy ra Ph©n phèi tû sè truyÒn cho c¸c cÊp trong hép: víi hép gi¶m tèc ph©n ®«i cÊp nhanh chän 1.3 TÝnh to¸n c¸c th«ng sè vµ ®iÒn vµo b¶ng víi Tèc ®é c¸c trôc * Momen xo¾n trªn c¸c trôc Trôc §éng c¬ I II III C«ng t¸c P(kw) TS truyÒn N(vg/ph) 1445 T(mm) PhÇn II ThiÕt kÕ c¸c bé truyÒn 2.1 TÝnh to¸n bé truyÒn cÊp nhanh: (B¸nh trô r¨ng nghiªng, tÝnh cho hép gi¶m tèc ph©n ®«i cÊp nhanh). 2.1.1 Chän vËt liÖu - Do c«ng suÊt truyÒn t¶i kh«ng lín l¾m, kh«ng cã yªu cÇu ®Æc biÖt g× vÒ vËt liÖu, ®Ó thèng nhÊt trong thiÕt kÕ ë ®©y chän vËt liÖu hai cÊp nh­ nhau : cô thÓ chän thÐp 45 t«i c¶i thiÖn, ph«i rÌn. §ång thêi ®Ó t¨ng kh¶ n¨ng ch¹y mßn cña r¨ng, nªn nhiÖt luyÖn b¸nh r¨ng lín ®¹t ®é r¾n thÊp h¬n ®é r¾n b¸nh r¨ng nhá tõ 10 ¸15 ®¬n vÞ B¸nh nhá: thÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t ®én r¾n HB1= 245. B¸nh lín : HB2= 230 2.1.2. X¸c ®Þnh øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp, øng suÊt uèn cho phÐp, víi bé truyÒn cÊp nhanh vµ cÊp chËm . Trong ®ã : : hÖ sè xÐt ®Õn ®é nh½n cña mÆt r¨ng lµm viÖc, : hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña vËn tèc vßng, : hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña kÝch th­íc b¸nh r¨ng, : hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña ®é nh¸m mÆt l­în ch©n r¨ng, : hÖ sè xÐt ®Õn ®é nh¹y cña vËt liÖu ®èi víi tËp trung øng suÊt, : hÖ sè xÐt ®Õn kÝch th­íc b¸nh r¨ng ¶nh h­ëng ®Õn ®é bÒn uèn. Trong b­íc tÝnh thiÕt kÕ s¬ bé lÊy vµ Do ®ã: Trong ®ã: vµ lµ øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp vµ øng suÊt uèn cho phÐp øng víi sè chu kú c¬ së, : HÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ tiÕp xóc vµ uèn, : HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng ®Æt t¶i, : HÖ sè tuæi thä xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña thêi h¹n phôc vô vµ chÕ ®é t¶i träng cña bé truyÒn. * Víi b¸nh nhá: Theo b¶ng 6.2 ta cã: bËc cña ®­êng cong mái khi thö vÒ tiÕp xóc (v× ) sè chu kú thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ tiÕp xóc víi Víi ®é r¾n Brinen sè chu kú thay ®æi øng suÊt t­¬ng ®­¬ng Trong ®ã: c: sè lÇn ¨n khíp trong 1 vßng quay, n: sè vßng quay trong mét phót, t: tæng sè giê lµm viÖc. V× Theo b¶ng 6.2 V× * Víi b¸nh lín tÝnh to¸n t­¬ng tù v× v× MÆt kh¸c bé truyÒn quay mét chiÒu * øng suÊt qu¸ t¶i cho phÐp 2.1.3. TÝnh to¸n cÊp nhanh bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng. X¸c ®Þnh s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc víi cÊp nhanh (do hép gi¶m tèc ph©n ®«i nªn t¶i träng ph©n ®«i cho mçi b¸nh ). Trong ®ã: : hÖ sè phô thuéc vµo vËt liÖu cña cÆp b¸nh r¨ng, : m«men xo¾n trªn trôc b¸nh chñ ®éng (N.mm), : øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp MPA, :tû sè truyÒn cÊp nhanh. : chiÒu réng vµnh r¨ng Tra b¶ng 6.5 víi r¨ng nghiªng vËt liÖu 2 b¸nh lµ: ThÐp – ThÐp Tra b¶ng 6.6 Tra b¶ng 6.7 víi s¬ ®å 3 X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp Theo b¶ng 6.8 chän m = 1,5(mm) Chän s¬ bé do ®ã cosb = 0,7660 Þ sè r¨ng b¸nh nhá Þ sè r¨ng b¸nh lín Tû sè truyÒn míi lµ : Khi ®ã ta cã gãc lµ : * KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc trong ®ã HÖ sè kÓ ®Õn c¬ tÝnh vËt liÖu cña b¸nh r¨ng ¨n khíp Tra b¶ng 6.5 : hÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc Gãc nghiªng trªn h×n trô c¬ së : v× theo TCVN gãc profil : hÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng . Ta cã ®­êng kÝnh vßng l¨n b¸nh nhá theo b¶ng 6.13 víi v=2,52 (m/s) dïng cÊp chÝnh x¸c 9,víi cÊp chÝnh x¸c 8 ta cã (theo b¶ng 6.14) Tra b¶ng 6.15 Tra b¶ng 6.16 Theo b¶ng 6.7 víi s¬ ®å h×nh 3 X¸c ®Þnh chÝnh x¸c øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp víi (m/s) :hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña vËn tèc vßng khi v£10 (m/s) Víi cÊp chÝnh x¸c ®éng häc lµ 9 chän cÊp chÝnh x¸c vÒ møc tiÕp xóc lµ 8 khi ®ã cÇn gia c«ng ®¹t ®é nh¸m Khi ®­êng kÝnh vßng ®Ønh b¸nh r¨ng Ta cã Do ®ã kÕt qu¶ tÝnh to¸n phï hîp víi yªu cÇu. * KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn uèn Theo b¶ng 6.7 . Tra b¶ng 6.14 víi m/s, víi CCX9 suy ra Do ®ã: Víi Víi Sè r¨ng t­¬ng ®­¬ng Tra b¶ng 6.18 ta cã ®­îc Víi hÖ sè dÞch chØnh B¸nh r¨ng phay Ta cã KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ qu¸ t¶i víi * C¸c th«ng sè kÝch th­íc cña bé truyÒn: Kho¶ng c¸ch trôc M«dun ph¸p ChiÒu réng vµnh r¨ng Tû sè bé truyÒn Gãc nghiªng cña r¨ng Sè r¨ng cña b¸nh r¨ng HÖ sè dÞch chØnh §­êng kÝnh vßng chia §­êng kÝnh ®Ønh r¨ng §­êng kÝnh ®¸y r¨ng 2.2. TÝnh to¸n bé truyÒn cÊp chËm (b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng) X¸c ®Þnh s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc: aw2 = Ka(u2+1) Víi: T2: M«men xo¾n trªn trôc b¸nh chñ ®éng(Nmm);T2=176934Nmm) Ka : hÖ sè phô thuéc vµo lo¹i r¨ng ; Ka=49,5(r¨ng th¼ng ) HÖ sè Yba = bw/aw; Tra ë s¬ ®å 7 (b¶ng 6.6, trang 98) ta ®­îc KHb=1,03 ;u2= 3,5; [sH]=481,8( MPa ). Thay sè ta ®Þnh ®­îc kho¶ng c¸ch trôc : aw1= 49,5.(3,5+1). (mm) Chän aw1 = 180 mm 2.2.1 X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp * M«®un : m m = (0,01 ¸ 0,02). aw1 = (0,01 ¸ 0,02).180= 1,80¸ 3,6. Chän m = 2 * Sè r¨ng Z1 = 2 aw1/ (m(u1 +1)) = 2.180/ 2.(3,5+1) = 40 Chän Z1 = 40; Z2 = u1 Z1 = 3,5.40 = 140 r¨ng. Zt = Z1 + Z2 = 40+ 140 = 180 r¨ng ; TÝnh l¹i kho¶ng c¸ch trôc : aw1' = m.Zt/ 2 = 2. 180/ 2 = 180( mm). aw1’ = aw1 .Do ®ã kh«ng cÇn dÞch chØnh . Chän aw1= 180 (mm) 2.2.2 KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc. Yªu cÇu ®Ó ®¶m b¶o ®é bÒn tiÕp xóc :sH [sH] , sH = ZM ZH Ze ; Trong ®ã : - ZM : HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng c¬ tÝnh vËt liÖu; - ZH : HÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc; - Ze : HÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng; - KH : HÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc; - bw : ChiÒu réng vµnh r¨ng. - dw : §­êng kÝnh vßng chia cña b¸nh chñ ®éng; T2 176934= (Nmm) ; Ta cã ZM = 274 Mpa1/3 (tra b¶ng 6.5 ) ; Gãc pr«fin r¨ng b»ng gãc ¨n khíp : cosatw= => atw = 20o ZH = = = 1,76 ; dw1 = (mm). ea = 1,88 – 3,2 ; Ze = = 0,86 KH = KHb.KHVKHa ; KHb = 1,03 ; KHa = 1( b¸nh r¨ng th¼ng ) VËn tèc b¸nh dÉn : v = m/s; v× v < 6 m/s tra b¶ng 6.13 (trang 106) chän cÊp chÝnh x¸c 9, tra b¶ng 6.16 chän go= 73 ; tra b¶ng 6.14 ta cã KHa = 1,13 ; KFa= 1,37. Theo c«ng thøc 6.42 theo b¶ng 6,15:r¨ng th¼ng , kh«ng v¸t ®Çu r¨ng => dH =0,006 KHV = 1,06 Þ KH = 1,03.1,0.1 = 1,08 Thay sè : sH = 274.1,76.0,86.= 425,9( Mpa) TÝnh chÝnh x¸c øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp : [sH] = [sH]. ZRZVKxH. Víi v =2,2 m/s Þ ZV = 1 (v× v < 5m/s ) , CÊp chÝnh x¸c ®éng häc lµ 9, chän møc chÝnh x¸c tiÕp xóc lµ 9. Khi ®ã cÇn gia c«ng ®¹t ®é nh¸m lµ Ra = 10...40 mm. Do ®ã ZR = 0,9 ; víi da< 700mm Þ KxH = 1. [sH] = 481,8.0,9.1.1 = 433,64 MPa , sH [sH] ; R¨ng tho¶ m·n vÒ ®é bÒn tiÕp xóc. 2.2.3 KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn uèn Tra b¶ng 6.7 ( vµ s¬ ®å 7) Tra b¶ng 6.15 Tra b¶ng 6.14 Do ®ã: Víi Víi Sè r¨ng t­¬ng ®­¬ng Tra b¶ng 6.18 ta cã ®­îc (B¸nh r¨ng phay) 2.2.4 KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ qu¸ t¶i 2.2.5 C¸c th«ng sè kÝch th­íc cña bé truyÒn: Kho¶ng c¸ch trôc M«dun ph¸p m=1,4(mm) ChiÒu réng vµnh r¨ng Tû sè bé truyÒn Sè r¨ng cña b¸nh r¨ng B¸nh r¨ng kh«ng dÞch chØnh. §­êng kÝnh vßng chia vµ ®­êng kÝnh vßnh l¨n. §­êng kÝnh ®Ønh r¨ng §­êng kÝnh ®¸y r¨ng 2.3. TÝnh to¸n bé truyÒn ngoµi 2.3.1 Chän lo¹i xÝch: V× vËn tèc thÊp dïng xÝch con l¨n 2.3.2 X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cña bé truyÒn xÝch Tra b¶ng 5.4 víi Chän do ®ã sè r¨ng ®Üa lín (®èi víi xÝch con l¨n) C«ng suÊt tÝnh to¸n Trong ®ã: P: c«ng suÊt cÇn truyÒn hÖ sè sè r¨ng hÖ sè vßng quay víi ( ®­êng t©m c¸c ®Üa xÝch lµm víi ph­¬ng n»m ngang 1 gãc ) hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña vÞ trÝ bé truyÒn. (chän a = 40.p) hÖ sè kÓ ®Õn kho¶ng c¸ch trôc vµ chiÒu dµi xÝch ®Üa c¨ng hoÆc con l¨n c¨ng xÝch. t¶i träng va ®Ëp nhÑ. bé truyÒn lµm viÖc 2 ca (Tra b¶ng 5.6). (m«i tr­êng cã bôi, chÊt l­îng b«i tr¬n II) (Theo b¶ng 5.7). th× Ta cã Tra b¶ng 5.5 chän bé truyÒn xÝch 1 d·y cã b­íc p=31,75(mm) tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn mßn §ång thêi theo b¶ng 5.8 Kho¶ng c¸ch trôc a=40p =40.31,75=1270(mm) X¸c ®Þnh sè m¾t xÝch x LÊy sè m¾t xÝch ch½n x=132 TÝnh l¹i kho¶ng c¸ch trôc §Ó xÝch kh«ng chÞu lùc c¨ng qu¸ lín gi¶m l­îng b»ng Sè lÇn va ®Ëp cña xÝch Tra b¶ng 5.9 * TÝnh kiÓm nghiÖm xÝch vÒ ®é bÒn Q t¶i träng ph¸ háng (N) Tra b¶ng 5.2 Q=88500(N) Khèi l­îng 1 mÐt xÝch q = 3,8 (kg) hÖ sè t¶i träng ®éng víi chÕ ®é lµm viÖc trung b×nh lùc vßng (N) Trong ®ã (bé truyÒn n»m ngang) Tra b¶ng 5.10 n=200(vg/ph) [s]=8,5 VËy s>[s] bé truyÒn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn * §­êng kÝnh ®Üa xÝch Tra b¶ng 5.2 2.3.3 KiÓm nghiÖm ®é bÒn tiÕp xóc cña ®Üa xÝch Trong ®ã øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp (MPA) lùc vßng (N) =4684(N) lùc va ®Ëp trªn m d·y xÝch hÖ sè t¶i träng ®éng Tra b¶ng 5.6 A diÖn tÝch chiÕu cña b¶n lÒ Tra b¶ng 5.12 A= 262() E modun ®µn håi Nh­ vËy dïng thÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n HB210 sÏ ®¹t ®­îc øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp ®¶m b¶o ®­îc ®é bÒn tiÕp xóc cho r¨ng ®Üa 1 T­¬ng tù víi cïng vËt liÖu nhiÖt luyÖn 2.3.4 X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn trôc Trong ®ã: : hÖ sè kÓ ®Õn träng l­îng xÝch, do bé truyÒn n»m ngang. PhÇn III ThiÕt kÕ trôc vµ chän æ l¨n 3.1. Chän vËt liÖu chÕ t¹o C¸c trôc lµ thÐp 45 cã øng suÊt xo¾n cho phÐp lµ: [t]= 12 ¸ 20(MPA) 3.2. X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh s¬ bé: Trong ®ã: : m«men xo¾n N.mm, [t]: øng suÊt xo¾n cho phÐp MPA [t]= 15¸50 (MPA) lÊy trÞ sè nhá ®èi víi trôc vµo cña hép gi¶m tèc, trÞ sè lín trôc ra theo kÕt qu¶ trong thùc tÕ ng­êi ta th­êng dïng c«ng thøc sau víi hép gi¶m tèc chän c=160: di lµ ®­êng kÝnh chç l¾p b¸nh r¨ng trªn trôc thø i (i=1,2,3). ë ®Çu vµo trôc I cã l¾p nèi trôc ®µn håi. ë ®Çu ra trôc III cã l¾p b¸nh xÝch. 3.3 X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì vµ ®iÓm ®Æt lùc. Dùa theo ®­êng kÝnh c¸c trôc sö dông b¶ng 10.2 ®Ó chän chiÒu réng æ l¨n chiÒu réng æ lÊy theo ®­êng kÝnh s¬ bé cña trôc trung gian X¸c ®Þnh chiÒu dµi may ¬, may ¬ ®Üa xÝch, may ¬ b¸nh r¨ng trô: X¸c ®Þnh chiÒu dµi may ¬ cña nöa khíp nèi ®èi víi trôc vßng ®µn håi. Tra b¶ng 10.3 ta ®­îc: Kho¶ng c¸ch mÆt c¹nh cña chi tiÕt quay ®Õn thµnh trong cña hép hoÆc kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c chi tiÕt quay Kho¶ng c¸ch tõ mÆt c¹nh æ ®Õn thµnh trong cña hép Kho¶ng c¸ch tõ mÆt c¹nh cña chi tiÕt quay ®Õn thµnh n¾p æ ChiÒu cao n¾p æ vµ ®Çu bu l«ng Tra b¶ng 10.4 víi hép gi¶m tèc b¸nh ph©n ®«i cÊp nhanh h×nh 10.8(nh­ h×nh vÏ) Suy ra ta cã: 3.4. X¸c ®Þnh trÞ sè vµ chiÒu c¸c lùc tõ chi tiÕt quay t¸c dông lªn trôc vµ tÝnh to¸n trôc. ChiÒu quay cña c¸c trôc vµ chiÒu cña c¸c lùc t¸c dông lªn c¸c trôc nh­ h×nh vÏ: Quy dÊu cña c¸c lùc theo chiÒu cña c¸c trôc to¹ ®é. Trªn trôc I: Lùc tõ khíp nèi t¸c dông lªn trôc cã ®é lín lµ : Nèi trôc vßng ®µn håi D0 tra theo b¶ng 16-10a theo m«men xo¾n T1: ChiÒu cña lùc Fk cã chiÒu bÊt k×. Nh­ng khi Fk cã chiÒu ng­îc víi chiÒu cña lùc vßng Ft11 th× sÏ lµm t¨ng m«men uèn trªn trôc t¹i chç l¾p b¸nh r¨ng. Tr­êng nµy lµ tr­êng hîp Fk g©y nguy hiÓm nhÊt. Suy ra chän chiÒu cña Fk ng­îc chiÒu víi Ft11. S¬ ®å ph©n tÝch lùc C¸c ph¶n lùc gèi tùa t¸c dông lªn trôc nh­ h×nh vÏ. D­a vµo c¸c ph­¬ng tr×nh c©n b»ng lùc, m«men ta cã: M«men t¹i c¸c tiÕt diÖn: A1; B1; C1; D1; Chän then b»ng t¹i c¸c vÞ trÝ l¾p b¸nh r¨ng vµ l¾p khíp nèi. Trªn trôc I c¸c b¸nh r¨ng lµm liÒn trôc. Kh«ng cã then. TÝnh kiÓm nghiÖm ®é bÒn cña then vÒ ®é bÒn dËp vµ ®é bÒn c¾t: víi thÐp 45 chÞu t¶i träng va ®Ëp nhÑ Tra b¶ng 95 Tra b¶ng 9.1a t¹i vÞ trÝ l¾p nèi trôc ®µn håi: d= 20 b=6 h=6 BiÓu ®å m«men vµ kÕt cÊu s¬ bé trôc I Trôc II TÝnh ph¶n lùc ë c¸c æ trôc vµ vÏ biÓu ®å m«men: Ta cã C¸c ph­¬ng tr×nh c©n b»ng lùc vµ m«men trªn trôc. M«men t¹i c¸c tiÕt diÖn A2; B2; C2; D2; E2; BiÓu ®å m«men vµ kÕt cÊu s¬ bé trôc II Theo tiªu chuÈn chän: TÝnh kiÓm nghiÖm ®é bÒn cña then vÒ ®é bÒn dËp vµ ®é bÒn c¾t: T­¬ng tù trôc I chän then b»ng: ; T¹i chç l¾p b¸nh r¨ng ®­êng kÝnh d=34(mm) chän lo¹i then cã : b= 10 h =8 Víi T¹i chç l¾p b¸nh r¨ng ®­êng kÝnh d=40 chän lo¹i then cã: b=12 h=8 KiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái Víi thÐp 45 cã: Tra b¶ng 10.7 ta cã: XÐt tiÕt diÖn nguy hiÓm t¹i 3 vÞ trÝ l¾p b¸nh r¨ng: Víi vÞ trÝ l¾p b¸nh r¨ng ta cã: §èi víi trôc quay øng suÊt uèn thay ®æi theo chu kú ®èi xøng Khi trôc quay 1 chiÒu øng suÊt xo¾n thay ®æi theo chu kú m¹ch ®éng. T¹i vÞ trÝ cã d=40(mm) Tra b¶ng 9.10 X¸c ®Þnh hÖ sè Tra b¶ng 10.8 víi ph­¬ng ph¸p gia c«ng vµ ®é nh½n bÒ mÆt chän tiÖn Tra b¶ng 10.9 víi tËp trung øng suÊt Ýt Tra b¶ng 10.12 ta cã: Tra b¶ng 10.10 ta cã : Lµm t­¬ng tù víi tiÕt diÖn l¾p b¸nh r¨ng cã d=34(mm) Tra b¶ng 10.12 ta cã: Tra b¶ng 10.10 ta cã : KÕt LuËn : Trôc ®¶m b¶o ®é bÒn mái. Trôc III TÝnh ph¶n lùc ë c¸c æ trôc vµ vÏ biÓu ®å m«men Lùc do xÝch t¸c ®éng trªn trôc M«men t¹i c¸c mÆt c¾t A3 ; E3 ; D3 ; F3 nh­ h×nh vÏ. X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc. KiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái t¹i c¸c vÞ trÝ nguy hiÓm: vÞ trÝ l¾p æ l¨n D3 vµ t¹i chç l¾p b¸nh xÝch F3; Víi thÐp 45 cã: Tra b¶ng 10.7 ta cã: XÐt tiÕt diÖn nguy hiÓm t¹i vÞ trÝ l¾p b¸nh r¨ng vµ l¾p æ l¨n : Víi vÞ trÝ l¾p b¸nh r¨ng ta cã: §èi víi trôc quay øng suÊt uèn thay ®æi theo chu kú ®èi xøng Khi trôc quay 1 chiÒu øng suÊt xo¾n thay ®æi theo chu kú m¹ch ®éng. T¹i vÞ trÝ cã d=50(mm) X¸c ®Þnh hÖ sè Tra b¶ng 10.8 víi ph­¬ng ph¸p gia c«ng vµ ®é nh½n bÒ mÆt chän tiÖn Tra b¶ng 10.9 víi tËp trung øng suÊt Ýt Tra b¶ng 10.11 víi kiÓu l¾p cã ®é d«i k6: Trôc ®¶m b¶o ®ñ bÒn mái. KÕt cÊu trôc nh­ ®· chän. TÝnh kiÓm nghiÖm ®é bÒn cña then vÒ ®é bÒn dËp vµ ®é bÒn c¾t: T­¬ng tù trôc I chän then b»ng: ; T¹i chç l¾p b¸nh r¨ng ®­êng kÝnh d=60(mm) chän lo¹i then cã : b= 18 h =11 Víi T¹i chç l¾p b¸nh xÝch ®­êng kÝnh d=45 . Do cã m«men xo¾n rÊt lín do ®ã chän then then b»ng , l¾p hai then c¸ch nhau 1800: khi ®ã mçi then sÏ chÞu 0,75T. KÝch th­íc then nh­ sau. b= 14 h=9 BiÓu ®å m«men vµ kÝch th­íc s¬ bé trôc III PhÇn IV: TÝnh to¸n chän æ l¨n cho 3 trôc Hép gi¶m tèc ph©n ®«i cÊp nhanh, cÊp chËm lµ r¨ng th¼ng. Trôc I lµ trôc vµo cña hép gi¶m tèc ph©n ®«i cÊp nhanh do ®ã ®Ó ®¶m b¶o t¶i träng ph©n ®«i cho mçi cÆp b¸nh r¨ng ph©n ®«i, trôc I bè trÝ l¾p æ tuú ®éng. C¸c trôc cßn l¹i l¾p cè ®Þnh. 4.1. Chän lo¹i æ l¨n cho trôc I Lùc h­íng t©m t¹i gèi A1 Lùc h­íng t©m t¹i gèi D1 víi dïng æ ®òa trô ng¾n. S¬ ®å bè trÝ nh­ sau: V¬Ý n=1445(vßng/phót), tÝnh æ theo kh¶ n¨ng t¶i ®éng ®Ó ®¶m b¶o tuæi thä cña æ. Khr n¨ng t¶i ®éng Cd ®­îc tÝnh theo c«ng thøc Víi (triÖu vßng) Víi æ ®òa ta cã Víi æ ®òa trô ng¾n ®ì : Ta cã: (vßng trong quay) (va ®Ëp nhÑ). Tra b¶ng P2.8 víi ®­êng kÝnh trôc d=25(mm) chän lo¹i æ cì trung hÑp. KiÓu æ 92000. kÝ hiÖu æ 92305 cã c¸c th«ng sè nh­ sau. §­êng kÝnh trong d=25(mm) §­êng kÝnh ngoµi D=62(mm) BÒ réng æ B=17(mm) §­êng kÝnh cn l¨n 9(mm) ChiÒu dµi con l¨n 9(mm) Gãc l­în r=r1=2(mm) Kh¶ n¨ng t¶i ®éng C= 22,6(kN) Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh = 14,3(kN). Kh«ng cÇn kiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i tÜnh cña æ. 4.2. Chän lo¹i æ l¨n cho trôc II Lùc h­íng t©m t¹i gèi A2(gèi 0) Lùc h­íng t©m t¹i gèi D2(gèi 1) Víi lùc däc trôc V× cÇn cè ®Þnh trôc nªn ta sö dông æ bi ®ì chÆn cã gãc tiÕp xóc . S¬ ®å bè trÝ æ nh­ h×nh vÏ: TÝnh æ theo kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ. Tra b¶ng 11.4 æ bi ®ì chÆn víi Lùc däc trôc do lùc h­íng t©m sinh ra trªn c¸c æ Tra b¶ng 11.5 víi s¬ ®å bè trÝ nh­ h×nh vÏ x¸c ®Þnh X vµ Y víi V=1 do vßng trong quay T¶i träng ®éng trªn æ 0 vµ 1 Víi (t¶i träng va ®Ëp nhÑ) Hai æ chÞu lùc nh­ nhau nªn chØ cÇn tÝnh cho mét æ. Kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Trong ®ã L lµ tuæi thä cña æ tÝnh b»ng triÖu vßng quay: (triÖu vßng) Q lµ t¶i träng ®éng quy ­íc: Q=3852(N). §èi víi æ bi ta cã m=3. Tra b¶ng phô lôc P2.12 ta chän lo¹i æ bi ®ì chÆn cì trung hÑp, æ cã kÝ hiÖu 46306 cã c¸c th«ng sè nh­ sau: §­êng kÝnh trong d=30(mm) §­êng kÝnh ngoµi D=72(mm) BÒ réng æ B=19(mm) Gãc l­în r=2(mm), r1=1,0(mm) Kh¶ n¨ng t¶i ®éng C= 25,60(kN) Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh = 18,17(kN). Kh«ng cÇn kiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i tÜnh cña æ. 4.3. Chän lo¹i æ l¨n cho trôc III TÝnh to¸n t­¬ng tù trôc I ta cã: Lùc h­íng t©m t¹i gèi A3(gèi 0) Lùc h­íng t©m t¹i gèi D3(gèi 1) Víi lùc däc trôc V× cÇn cè ®Þnh trôc nªn ta sö dông æ bi ®ì chÆn cã gãc tiÕp xóc . S¬ ®å bè trÝ æ nh­ h×nh vÏ: TÝnh æ theo kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ: Tra b¶ng 11.4 æ bi ®ì chÆn víi Lùc däc trôc do lùc h­íng t©m sinh ra trªn c¸c æ Tra b¶ng 11.5 víi s¬ ®å bè trÝ nh­ h×nh vÏ x¸c ®Þnh X vµ Y víi V=1 do vßng trong quay T¶i träng ®éng trªn æ 0 vµ 1 Víi (t¶i träng va ®¹p nhÑ) VËy chØ cÇn tÝnh cho æ 1 lµ æ chÞu lùc lín h¬n. Kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Trong ®ã L lµ tuæi thä cña æ tÝnh b»ng triÖu vßng quay: (triÖu vßng) Q lµ t¶i träng ®éng quy ­íc: Q=9762(N). §èi víi æ bi ta cã m=3. Tra b¶ng phô lôc P2.12 ta chän lo¹i æ bi ®ì chÆn cì nhÑ hÑp, æ cã kÝ hiÖu 36210 cã c¸c th«ng sè nh­ sau: §­êng kÝnh trong d=50(mm) §­êng kÝnh ngoµi D=90(mm) BÒ réng æ B=20(mm) Gãc l­în r=2(mm), r1=1,0(mm) Kh¶ n¨ng t¶i ®éng C= 33,9(kN) Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh = 27,6(kN). Kh«ng cÇn kiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i tÜnh cña æ. PhÇn V: ThiÕt kÕ vá hép gi¶m tèc, b«I tr¬n vµ ®IÒu chØnh ¨n khíp. 1. TÝnh kÕt cÊu cña vá hép: ChØ tiªu cña vá hép gi¶m tèc lµ ®é cøng cao vµ khèi l­îng nhá. Chän vËt liÖu ®Ó ®óc hép gi¶m tèc lµ gang x¸m cã kÝ hiÖu GX 15-32. Chän bÒ mÆt ghÐp n¾p vµ th©n ®i qua t©m trôc . 2. B«i tr¬n trong hép gi¶m tèc: LÊy chiÒu s©u ng©m dÇu kho¶ng 1/4 b¸n kÝnh cña b¸nh r¨ng cÊp chËm (kho¶ng 30 mm). 3. DÇu b«i tr¬n hép gi¶m tèc : Chän lo¹i dÇu lµ dÇu c«ng nghiÖp 45. 4. L¾p b¸nh r¨ng lªn trôc vµ ®iÒu chØnh sù ¨n khíp: §Ó l¾p b¸nh r¨ng lªn trôc ta dïng mèi ghÐp then vµ chän kiÓu l¾p lµ H7/k6 v× nã chÞu t¶i võa vµ va ®Ëp nhÑ 5. §iÒu chØnh sù ¨n khíp: §Ó ®iÒu chØnh sù ¨n khíp cña hép gi¶m tèc b¸nh r¨ng trô nµy ta chän chiÒu réng b¸nh r¨ng nhá t¨ng lªn 10 % so víi chiÒu réng b¸nh r¨ng lín. C¸c kÝch th­íc cña c¸c phÇn tö cÊu t¹o nªn hép gi¶m tèc ®óc: Tªn gäi BiÓu thøc tÝnh to¸n ChiÒu dµy: Th©n hép, d N¾p hép, d1 d = 0,03.a + 3 = 0,03.290 + 3 = 11,2 Þd=10(mm) d1 = 0,9. d = 0,9. 10 = 9 Þd1=9(mm) G©n t¨ng cøng: ChiÒu dµy, e ChiÒu cao, h §é dèc e =(0,8 ¸ 1) d = 0,8 ¸ 1 chän e = 8 mm h < 58 chän h = 50 mm Kho¶ng 2o §­êng kÝnh: Bul«ng nÒn, d1 Bul«ng c¹nh æ, d2 Bul«ng ghÐp bÝch n¾p vµ th©n, d3 VÝt ghÐp l¾p æ, d4 VÝt ghÐp l¾p cöa th¨m dÇu, d5 d1 > 0,04.a+10 Þ d1 =M20 d2 = ( 0,7¸ 0,8).d1 Þ d2 =M16 d3 = ( 0,8¸ 0,9).d2 Þ d3 = M12 d4 = ( 0,6 ¸ 0,7).d2 Þ d4 = M8 d5 = ( 0,5 ¸ 0,6).d2 Þ d5 = M8 MÆt bÝch ghÐp n¾p vµ th©n: ChiÒu dµy bÝch th©n hép, S3 ChiÒu dµy bÝch n¾p hép, S4 BÒ réng bÝch n¾p hép, K3 S3 =(1,4 ¸ 1,8)d3 , chän S3 = 18 mm S4 = ( 0,9 ¸ 1)S3 = 16 mm K3 = K2 – ( 3¸5 ) mm = 51 – 5 = 4516 mm KÝch th­íc gèi trôc: §­êng kÝnh ngoµi vµ t©m lç vÝt, D3, D2 BÒ réng mÆt ghÐp bul«ng c¹nh æ: K2 T©m lç bul«ng c¹nh æ: E2 k lµ kho¶ng c¸ch tõ t©m bul«ng ®Õn mÐp lç ChiÒu cao h §Þnh theo kÝch th­íc n¾p æ K2 =E2 + R2 + (3¸5) mm = 20 + 26 + 5 = 51mm E2= 1,6.d2 = 1,6 . 16 = 26 mm. R2 = 1,3 . d2 = 1,3. 16 = 21 mm k ³ 1,2.d2 =20 mm h: phô thuéc t©m lç bul«ng vµ kÝch th­íc mÆt tùa MÆt ®Õ hép: ChiÒu dµy: Khi kh«ng cã phÇn låi S1 BÒ réng mÆt ®Õ hép, K1 vµ q S1 = (1,3 ¸ 1,5) d1 Þ S1 =26 mm K1 » 3.d1 » 3.20 =60 mm q = K1 + 2d = 60 + 2.10 =80 mm; Khe hë gi÷a c¸c chi tiÕt: Gi÷a b¸nh r¨ng víi thµnh trong hép Gi÷a ®Ønh b¸nh r¨ng lín víi ®¸y hép Gi÷a mÆt bªn c¸c b¸nh r¨ng víi 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 Sè l­îng bul«ng nÒn Z Z = ( L + B ) / ( 200 ¸ 300) » 1200 / 200 = 4 chän Z = 4 PhÇn VI : b¶ng thèng kª c¸c kiÓu l¾p, trÞ sè cña sai lÖch giíi h¹n vµ dung sai cña c¸c kiÓu l¾p KiÓu l¾p Trôc I Trôc II Trôc III KiÓu l¾p Dung sai (mm) KiÓu l¾p Dung sai (mm) KiÓu l¾p Dung sai (mm) B¸nh r¨ng - trôc +25 0 +25 0 +18 +2 +18 +2 +25 0 +18 +2 Nèi trôc - Trôc +6,5 -6,5 B¸nh xÝch - Trôc +18 +2 æ l¨n - Trôc +15 +2 +12 +2 +18 +2 B¹c chÆn - Trôc +55 +20 +55 +20 +64 +25 +18 +2 +15 +2 +18 +2 N¾p – Vá hép +25 0 +30 0 +30 0 -80 -240 -100 -290 -100 -290 R·nh then trªn trôc -30 0 0 -36 0 -36 +30 +36 +36 +43 +36 +43 0 -36 +36 +43 Môc lôc Trang PhÇn I Chän ®éng c¬ vµ ph©n phèi tû sè truyÒn 2 1. TÝnh to¸n ®éng häc 2 2. Ph©n phèi tû sè truyÒn 3 3. TÝnh to¸n c¸c th«ng sè vµ ®iÒn vµo b¶ng 4 PhÇn II ThiÕt kÕ c¸c bé truyÒn 5 A. TÝnh to¸n bé truyÒn cÊp nhanh (B¸nh trô r¨ng nghiªng) 5 1. Chän vËt liÖu 5 2. X¸c ®Þnh øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp, øng suÊt uèn cho phÐp, 5 víi bé truyÒn cÊp nhanh vµ cÊp chËm 5 3. TÝnh to¸n nhanh bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng 7 B. TÝnh to¸n bé truyÒn cÊp chËm 11 C. TÝnh to¸n bé truyÒn ngoµi 15 PhÇn III ThiÕt kÕ trôc vµ chän æ l¨n 17 1. Chän vËt liÖu chÕ t¹o 17 2. X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh s¬ bé 17 3. X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì vµ ®iÓm ®Æt lùc 18 4. X¸c ®Þnh trÞ sè vµ chiÒu c¸c lùc tõ chi tiÕt quay t¸c dông lªn trôc 19 TÝnh to¸n trôc I 20 TÝnh to¸n trôc II 22 TÝnh to¸n trôc III 25 PhÇn IV: TÝnh to¸n chän æ l¨n cho 3 trôc 27 1. Chän lo¹i æ l¨n cho trôc I 27 2. Chän lo¹i æ l¨n cho trôc II 28 3. Chän lo¹i æ l¨n cho trôc III 29 PhÇn V: ThiÕt kÕ vá hép gi¶m tèc 30 b«I tr¬n vµ ®IÒu chØnh ¨n khíp. 1. TÝnh kÕt cÊu cña vá hép 31 2. B«i tr¬n trong hép gi¶m tèc 31 3. DÇu b«i tr¬n hép gi¶m tèc 31 4. L¾p b¸nh r¨ng lªn trôc vµ ®iÒu chØnh sù ¨n khíp 31 5. §iÒu chØnh sù ¨n khíp 31 C¸c kÝch th­íc cña c¸c phÇn tö cÊu t¹o nªn hép gi¶m tèc ®óc 31 PhÇn VI: b¶ng thèng kª c¸c kiÓu l¾p 33

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docThiết kế hệ dẫn động băng tải, hộp giảm tốc phân đôi cắp nhanh.DOC