Thiết Kế Hộp Giảm Tốc đồng Trục 2 Cấp - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.docx) (53 trang)

Trang chủ

Kỹ thuật

Cơ khí - Vật liệu

Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (476.53 KB, 53 trang )

GVHD : LÝ THANH HÙNGĐỒ ÁN CHI TIẾTMÁYNHIỆM VỤ ĐỒ ÁNĐềtài: Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục 2 cấpvHình 1:HGT đồng trục 2cấpSVTHHình 2:Sơ đồ tảiTrang 1GVHD : LÝ THANH HÙNGĐỒ ÁN CHI TIẾTMÁYChúthích:1)2)3)4)5)Động cơ điệnNối trục đàn hồiHGT bánh răng trụ 2 cấpBộ truyền xích ống con lănBăng tảiThông số đề bàiSVTHCông suất P = 2,75 (kW)Số vòng quay trên trục n = 113 (vòng/phút)Thời gian làm việc Lh= 16000hLàm việc 3 caTrang 2GVHD : LÝ THANH HÙNGĐỒ ÁN CHI TIẾTMÁYChương I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN1.1 TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ1.1.1 Chọn hiệu suất của hệ thống Hiệu suất truyền động(công thức 2.9, trang 19, [1]): Với (tra bảng 2.3, trang 19, [1]: Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 1: Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 2: Hiệu suất bộ truyền dai: Hiệu suất ổ lănTheo sơ đồ hộp giảm tốc ta có:1.1.2 Tính công suất cần thiết Công suất tính toán (công thức 2.14, trang 20, [1]) Công suất cần thiết (công thức 2.8, trang 19, [1])1.1.3 Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ Số vòng quay trên trục công tác:(vòng/phút) Chọn sơ bộ tỷ số của hệ thống (tra bảng 2.4, trang 21, [1])Với Số vòng quay sơ bộ của động cơ (công thức 2.18, trang 21, [1])vòng/phút)1.1.4 Chọn động cơ điện Động cơ điện có thông số phải thỏa mãn: Tra bảng P.12 trang 235, [1] ta chọn: Động cơ K200L2SVTHTrang 3GVHD : LÝ THANH HÙNGĐỒ ÁN CHI TIẾTMÁY1.2 PHÂN BỐ TỶ SỐ TRUYỀN Tỷ số truyền chung của hệ chuyển động (công thức 3.23, trang 48, [1]) :-Tỷ số truyền HGT đồng trục 2 cấp thỏa mãn đồng thời 3 chỉ tiêu:Khối lượng nhỏ nhất.Momen quán tính thu gọn nhỏ nhất.Thể tích các bánh lớn nhúng trong dầu ít nhất.(tra bảng 3.1, trang 43, [1]) ta có: Áp dụng công thức 3.14, trang 44, [1] ta chọn tỷ số truyền hộp giảm tốc 2 cấpđồng trục:Với Tỷ số truyền bộ truyền xích:Chọn1.3 BẢNG THÔNG SỐ KĨ THUẬT1.3.1 Phân phối công suất trên các trục ( trang 43 [1])1.3.2 Tính toán số vòng quay trên các trục1.3.3 Tính toán Momen xoắn trên các trụcSVTHTrang 4GVHD : LÝ THANH HÙNGĐỒ ÁN CHI TIẾTMÁYBảng 1.1: Thông số kĩ thuậtTrụcThông sốCông suất P(kW)Động cơIII303,329502950Momen xoắn T(Nmm)SVTHIV27,5Tỷ số truyền uSố vòng quay n(vòng/phút)IIITrang 5113GVHD : LÝ THANH HÙNGĐỒ ÁN CHI TIẾTMÁYChương II: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN NGOÀI (XÍCH)2.1 Chọn loại xíchCông suất trên đĩa xích nhỏ của bộ truyền xích chính là công suất trên trục 3Tỉ số truyền: u = 2,4Số vòng quay đĩa xích nhỏVì số vòng quay thấp, tải trọng tĩnh nhẹ nên ta chọn loại ống xích con lăn.2.2 Thông số bộ truyền Tra bảng 5.4, trang 80, [1], với chọn số đĩa xích nhỏ , do đó số răng xích lớn: Hệ số sử dụng k(công thức (5.4), trang 81, [1]) : Với các thông số (tra bảng 5.6, trang 82, [1]) :: Đường tâm của xích làm với phương nằm ngang một góc Đĩa xích 1Đĩa xích 2Như vậy (theo bảng 5.11) đĩa bị động có Z > 30, với vận tốc xích < 5 m/s nên ta chọn vậtliệu là thép 45 tôi cải thiệnđạt độ rắn HB 170…210 sẽ đạt ứng suất tiếp xúc cho phép [] =500… 600 MPa, đảm bảo được độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1 và 2:δH1= 473,44 MPa cặp bánh răng đảm bảo độ bền tiếp xúc3.1.6 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn: Điều kiện bền uốn (công thức 6.43 trang 108 [1]) Xác định số răng tương đương: (theo công thức 6.53b trang 114 [1]) Theo bảng 6.7, trang 98, [1], theo bảng 6.14, trang 107, [1] với v =4,6 m/s và cấpchính xác 8, Áp dụng công thức 6.47, trang 109, [1]SVTHTrang 14GVHD : LÝ THANH HÙNGĐỒ ÁN CHI TIẾTMÁY VớiHệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15, trang107, [1])Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai lệch bước răng 1 và 2 (bảng 6.16, trang107,[1])(Theo công thức 6.46 trang 109, [1]) Hệ số dạng răng (theo bảng 6.18, trang 109, [1])Đối với bánh dẫn:Đối với bánh bị dẫn:hệ số kể đến sự trùng khớp của rănghệ số kể đến độ nghiêng của răng Với , , , ( Áp dụng công thức 6.2 và 6.2a, trang 91 và 93, [1] Độ bền uốn tại chân răng (theo công thức 6.43 và 6.44 trang 108, [1])3.1.7 Kiểm nghiệm răng về quá tải Hệ số quá tải Áp dụng công thức 6.48, trang 110, [1] ứng suất tiếp quá tải Áp dụng công thức 6.49, trang 110, [1]Bảng 2.1 :Thông số và kích thước bộ truyềnThông sốGiá trịKhoảng cách trụcModul phápSVTHTrang 15GVHD : LÝ THANH HÙNGĐỒ ÁN CHI TIẾTMÁYChiều rộng vành răngTỷ số truyềnGóc nghiêng răngSố răng bánh răngHệ số dịch chỉnhĐường kính vòng chiaĐường kính đỉnh răngmmĐường kính đáy răngGóc profin răngGóc ăn khớp3.2 CẶP BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG CẤP NHANH3.2.1 Chọn vật liệu. Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế,ở đây chọn vật liệu 2cặp bánh răng như nhau. Theo bảng 6.1, trang 92, [1] ta chọn Bánh nhỏ (bánh chủ động): thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB241…285 có , , tachọn độ rắn của bánh nhỏ là HB1 = 245HB Bánh lớn (bánh bị động): thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB192…240 có , , tachọn độ rắn của bánh nhỏ là HB2 = 230HB3.2.2 Xác định ứng suất cho phép Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở (theo công thức 6.5, trang 93, [1])SVTHTrang 16GVHD : LÝ THANH HÙNGĐỒ ÁN CHI TIẾTMÁY Số chu kì làm việc trong điều kiện tải trọng thay đổi (công thức 6.7, trang 93, [1]):Ta thấy nên chọn để tính toánSuy raỨng suất cho phép Theo bảng 6.2, trang 94, [1] với thép C45 được tôi cải thiện đạt độ rắn HB 180 …350 ta có ():Giới hạn mỏi tiếp xúc:Bánh chủ động:Bánh bị động:Giới hạn mỏi uốn:Bánh chủ động:Bánh bị độngỨng suất tiếp cho phép Tính toán sơ bộ(công thức 6, trang 91, [1])Ứng suất uốn cho phép (công thức 6.2, trang 93, [1])SVTHTrang 17GVHD : LÝ THANH HÙNGĐỒ ÁN CHI TIẾTMÁY Với bộ truyền quay một chiều Tra bảng 6.2 trang 94, [1] cóỨng suất quá tải cho phép(Theo công thức 6.13, trang 95, [1])(Theo công thức 6.14, trang 96, [1])(Theo công thức 6.14, trang 96, [1])3.2.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục Vì đây là HGT đồng trục 2 cấp nên . Với4; do đó ta chọn (bảng 6.7, trang 98, [1]).3.2.4 Xác định các thông số ăn khớp Theo bảng 6.8, trang 99, [1] chọn Chọn sơ bộ góc nghiêng răng Công thức 6.31, trang 103, [1] số bánh răng nhỏ Số bánh răng lớn Do đó tỷ số truyền thực Góc nghiêng răng3.2.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc Công thức 6.33, trang 105, [1] ứng xuất tiếp xúc trên mặt răng của bộ truyền: Trong đóHệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp (bảng 6.5, trang 96, [1])Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc (công thức 6.34, trang 105, [1]) VớiGóc nghiêng răng trên hình trụ cơ sởSVTHTrang 18GVHD : LÝ THANH HÙNGĐỒ ÁN CHI TIẾTMÁY Bánh răng nghiêng không dịch chỉnh Với là góc profin răng vàlà góc ăn khớpHệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng Hệ số trùng khớp dọc (công thức 6.37, trang 105, [1]) Hệ số trùng khớp ngang (công thức 6.38b, trang 105, [1]) Áp dụng công thức 6.36c, trang 105, [1] Hệ số tải trọng khi tính tiếp xúc:(công thức 6.39, trang 106, [1]) Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng (bảng 6.7,trang 98, [1]) Áp dụng công thức 6.40, trang 106, [1] vận tốc vòng của bánh chủ động Với: Đường kính vòng lăn bánh chủ động ( Theo công thức ở bảng 6.11 trang104,[1])theo bảng 6.13, trang 106, [1], dùng cấp chính xác 6 ta chọn . Công thức 6.42, trang 107, [1], ta có VớiHệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15, trang107, [1])Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai lệch bước răng 1 và 2 (bảng 6.16, trang107,[1])(công thức 6.4, trang 107, [1]) Bề rộng vành răngSVTHTrang 19GVHD : LÝ THANH HÙNGĐỒ ÁN CHI TIẾTMÁY Theo công thức 6.1 với v = 14,6 m/s => Zv = 1 ; với cấp chính xác là 8, khi đó cầngia công đạt độ nhám Ra = 1,25...0,63 m, do đó Zr = 1 ;với da< 700 mm, KxH = 1.Do đó theo (6.1) và (6.1a), ta có:[] = [].Zv.Zr.KxH = 495,5.1.1.1 = 495,5 MPa Như vậy => cặp bánh răng đảm bảo độ bền tiếp xúc.3.2.6 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn: Điều kiện bền uốn (công thức 6.43 trang 108 [1]) Xác định số răng tương đương: (theo công thức 6.53b trang 114 [1]) Theo bảng 6.7, trang 98, [1], theo bảng 6.14, trang 107, [1] với v = 14,6 m/s vàcấp chính xác 7, Áp dụng công thức 6.47, trang 109, [1] VớiHệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15, trang107, [1])Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai lệch bước răng 1 và 2 (bảng 6.16, trang107,[1])(Theo công thức 6.46 trang 109, [1]) Hệ số dạng răng (theo bảng 6.18, trang 109, [1])Đối với bánh dẫn:Đối với bánh bị dẫn:hệ số kể đến sự trùng khớp của rănghệ số kể đến độ nghiêng của răng Với , , , ( Áp dụng công thức 6.2 và 6.2a, trang 91 và 93, [1]SVTHTrang 20GVHD : LÝ THANH HÙNGĐỒ ÁN CHI TIẾTMÁY Độ bền uốn tại chân răng (theo công thức 6.43 và 6.44 trang 108, [1])3.2.7 Kiểm nghiệm răng về quá tải Hệ số quá tải Áp dụng công thức 6.48, trang 110, [1] ứng suất tiếp quá tải Áp dụng công thức 6.49, trang 110, [1]Bảng 2.2 :Thông số và kích thước bộ truyềnThông sốGiá trịKhoảng cách trụcModul phápChiều rộng vành răngTỷ số truyềnGóc nghiêng răngSố răng bánh răngHệ số dịch chỉnhĐường kính vòng chiaĐường kính đỉnh răngĐường kính đáy răngGóc profin răngSVTHTrang 21GVHD : LÝ THANH HÙNGĐỒ ÁN CHI TIẾTMÁYGóc ăn khớpCHƯƠNG IV. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM TRỤC CHỌN THEN VÀ Ổ LĂN.SVTHTrang 22GVHD : LÝ THANH HÙNGĐỒ ÁN CHI TIẾTMÁY4.1 TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM TRỤC.4.1.1 Chọn vật liệuChọn vật liệu chế tạo các trục là thép 45 có σ b = 600 MPa, ứng suất xoắn cho phép[τ] = 15…30 MPa.4.1.2 Tính sơ bộ đường kính trụcĐường kính trục thứ k được xác định chỉ bằng mômen xoắn theo công thức(10.9),tr. 188, [1]:dk ≥Trong đó:(mm)Tk – mômen xoắn trên trục thứ k ( k = 1…3), Nmm[τ ]- ứng suất xoắn cho phép, MPa. Với vật liệu trục là thép 45 thì [τ ] =15...30 Mpa (lấy trị số nhỏ đối với trục vào của hộp giảm tốc, trị số lớn đối với trục ra).Theo công thức thực nghiệm thì nếu dùng (10.9) [1] để tính đường kính đầu vàocủa trục hộp giảm tốc lắp bằng khớp nối với trục động cơ thì đường kính này tối thiểuphải lấy bằng (0,8…1,2)dđc.Vì hộp giảm tốc ta đang thiết kế có trục I là trục đầu vào của hộp giảm tốc và nóđược nối với trục động cơ bằng khớp nối nên ta dùng công thức thực nghiệm để xác địnhđường kính sơ bộ của nó.Các đường kính tính được nên lấy tròn đến các giá trị 0 và 5 để dùng nó làm căncứ để chọn một số kích thước chiều dài trục.- Đường kính sơ bộ của trục I:d1 = (0,8…1,2)dđcVới dđc là đường kính trục động cơ Dk.73-4, vậy theo bảng phụ lục P1.6,trang 241,[1] ta có: dđc = 48 mm. Vậy:d1 = (0,8…1,2).48 = (38,5…58) mm.Chọn d1 = 45 mm.- Đường kính sơ bộ của trục II ( lấy[τ ] = 20MPa ), theo công thức 10.9, trang 188, [1] tacó:d2 ≥ = 41,23(mm)SVTHTrang 23GVHD : LÝ THANH HÙNGĐỒ ÁN CHI TIẾTMÁYChọn d2 = 50 mm.- Đường kính sơ bộ của trục III (lấy [τ ] = 30MPa ), theo công thức 10.9, trang 188, [1] tacó:d3 ≥ = 62,32 (mm)Chọn d3 = 65 mm.4.1.3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lựcChiều dài trục cũng như khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực phụthuộc vào sơ đồ động, chiều dài mayơ của các chi tiết quay, chiều rộng ổ, khe hở cầnthiết và các yếu tố khác.Từ đường kính sơ bộ d của các trục, sử dụng bảng 10.2 [I], tr. 189 xác định gầnđúng chiều rộng ổ lăn bo tương ứng.- Với trục I có d1 = 45 mm → chọn ổ lăn có bo = 25 mm.- Với trục II có d2 = 50 mm → chọn ổ lăn có bo = 27 mm.- Với trục III có d3 = 65 mm → chọn ổ lăn có bo = 31 mm.Ta tính lmki, lk1, lki, lcki và bkiTrong đó:k – Số thứ tự của trục trong hộp giảm tốc (k = 1…3).i – số thứ tự của tiết diện trục trên đó lắp các chi tiết có tham gia truyền tảitrọngi = 0 và 1 : các tiết diện trục lắp ổ.i = 2…s, với s là số các chi tiết quay (bánh răng, đĩa xích, và khớp nối)lk1 – khoảng cách giữa các gối đỡ 0 và 1 trên trục thứ klki – khoảng cách từ gối đỡ 0 đến tiết diện thứ i trên trục thứ klmki– chiều dài mayơ của chi tiết quay thứ i (lắp trên tiết diện i) trên trục klcki – khoảng côngxôn (khoảng chìa) trên trục thứ k, tính từ chi tiết thứ i ởngoài hộp giảm tốc đến gối đỡ.lcki = 0,5(lmki + bo) + k3 + hnVớiSVTHk3 – khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến nắp ổ (bảng 10.3 [I])Trang 24GVHD : LÝ THANH HÙNGĐỒ ÁN CHI TIẾTMÁYhn – chiều cao nắp ổ và đầu bulông (bảng 10.3 [I])bki – chiều rộng vành răng thứ i trên trục thứ k. Chiều dài mayơ nửa khớp nối (nối trục vòng đàn hồi), công thức 10.13 trang 189 [1]:lm12 = (1,4 ÷ 2,5)d1 = (1,4 ÷ 2,5)45 = (63 ÷ 112,5) mmLấy lm12 = 65 mm Chiều dài mayơ bánh răng trụ cấp nhanh, công thức 10.10 trang 189 [1]:-Chiều dài mayơ bánh răng trụ cấp nhanh lắp trên trục 1:lm13= (1,2 ÷ 1,5)d1 = (1,2 ÷ 1,5)45 = (54 ÷ 67,5) mmVì bw1 = 100 nên lấy lm13 = 100mm-Chiều dài mayơ bánh răng trụ cấp nhanh lắp trên trục 2:lm22 = (1,2 ÷ 1,5)d2 = (1,2 ÷ 1,5)50 = (60 ÷ 84) mmLấy lm22 = 95 mm Chiều dài mayơ bánh răng trụ cấp chậm-Chiều dài mayơ bánh răng trụ cấp chậm lắp trên trục 2:lm23 = (1,2 ÷ 1,5)d2 = (1,2 ÷ 1,5)50 = (60 ÷ 84) mmVì bw2 =80 nên lấy lm33 =80 mm-Chiều dài mayơ bánh răng trụ lắp trên trục 3:lm32 = (1,2 ÷ 1,5)d3 = (1,2 ÷ 1,5)55 = (66 ÷ 82,5) mmVì bw2 = 75 nên lấy lm33 = 75mm Chiều dài mayơ đĩa xíchlm33 = (1,2 ÷ 1,5)d3 = (1,2 ÷ 1,5)55 = (66÷ 82,5) mmLấy lm33 = 75 mmTheo bảng 10.3, tr. 189,[I] ta có: Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc khoảng cáchgiữa các chi tiết quayk1 = 8…15 mm. Lấy k1 = 10 mm Khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộpk2 = 5…15 mm. Lấy k2 = 10 mm Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổSVTHTrang 25

Tài liệu liên quan

Khai Trien_Tru 2 cap_QUYNH potx
- 39
- 120
- 0
Thuyết minh thiết kế thi công công trình toà nhà Capital Tower docx
- 35
- 959
- 8
Đồ án Chi Tiết Máy " THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC 2 CẤP ĐỒNG TRỤC -BÁNH RĂNG NGHIÊNG " pot
- 77
- 4
- 9
Báo cáo y học: " Self-assembly of virus-like particles of porcine circovirus type 2 capsid protein expressed from Escherichia coli" pptx
- 5
- 454
- 0
Đồ án thiết kế hệ dẫn động băng tải hộp giảm tốc 2 cấp trục vít bánh răng
- 40
- 934
- 1
đồ án chi tiết máy: thiết kế Thiết kế dẫn động băng tải(xích tải), hộp giảm tốc bánh răng trục vít bánh vít
- 68
- 812
- 2
Tính toán thiết kế hệ dẫn động băng tải hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng trụ đề 6 - Đại học BKHN
- 17
- 728
- 1
Tính toán thiết kế hệ dẫn động băng tải hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng trụ đề7 - Đại học BKHN
- 45
- 686
- 1
Tính toán thiết kế hệ dẫn động băng tải hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng trụ-Đại học BKHN
- 46
- 681
- 1
Thiết kế hệ dẫn động băng tải hộp giảm tốc bánh răng trục vít biết lực băng tải, vận tốc băng tairi, đường kính tangđề 1ĐHBKHN
- 60
- 722
- 0