Đồ Án Hộp giảm tốc 2 cấp cặp bánh răng côn răng thẳng truyền động răng thẳng răng nghiêng đường kính trục

Đề tài: HỘP GIẢM TỐC 2 CẤP CẶP BÁNH RĂNG CÔN RĂNG THẲNG TRUYỀN ĐỘNG RĂNG THẲNG RĂNG NGHIÊNG ĐƯỜNG KÍNH TRỤC DẪN O65

100Mb bao gồm tất cả file CAD, 2D, thuyết minh, bản vẽ nguyên lý, thiết kế, các chi tiết trong hộp giảm tốc, kết cấu, động học hộp giảm tốc .Ngoài ra còn kèm theo nhiều tài liệu hướng dẫn thiết kế và chọn trục, chọn bánh răng, ổ lăn, tính ứng suất trục, tính lực .

Mục lục Trang
Phần 1 1

A Chọn động cơ 1
B Phân phối tỷ số truyền 2
C Tính tốc độ quay, mômen, công suất trên các trục 2
Phần 2 Tính các bộ truyền 3
A Thiết kế bộ truyền ngoài hộp giảm tốc 3
B Thiết kế bộ truyền trong hộp giảm tốc 5
1 Chọn vật liệu chế tạo bánh răng 5
2 Tính bộ truyền bánh răng côn 6
3 Tính bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 9

Phần 3 Thiết kế các trục trong bộ truyền 12
1 Thiết kế trục 1 12
2 Thiết kế trục 2 16
3 Thiết kế trục 3 22
4 Kiểm nghiệm then trên các trục 27
5 Chọn ổ lăn 30
Phần 4 Thiết kế kết cấu 35
A Kết cấu trục và kích thước rãnh then 35
1 Bán kính góc lượn và chiều dài phần vát phần trục
lắp chi tiết 35
2 Kích thước rãnh then 35
B Các chi tiết truyền động 36
1 Kết cấu bánh răng 36
2 Kết cấu bánh đai 36
C Gối đỡ trục 37
1 Chọn loại gối đỡ trục 37
2 Kích thước gờ trên trục và trên lỗ lắp ổ 37
3 ống lót và nắp ổ 37
4 Lót kín bộ phận ổ 39
5 Kết cấu vòng chắn mỡ 40
D Khớp nối 40
E Thiết kế vỏ hộp 40
1 Chọn bề mặt ghép nắp và thân hộp 40
2 Xác định kích thước cơ bản của vỏ hộp 40
3 Một số các kết cấu khác 42
Phần 5 Bôi trơn và điều chỉnh ăn khớp 43
A Bánh răng 43
1 Điều chỉnh ăn khớp bánh răng 43
2 Bôi trơn hộp giảm tốc 44
B ổ lăn 44
1 Điều chỉnh khe hở ổ lăn 44
2 Bôi trơn ổ lăn 45
Phần 6 Bảng thống kê các kiểu lắp 46

Phần I :Chọn động cơ và Phân phối tỉ số truyền .
A : Chọn động cơ
Động cơ xoay chiều không đồng bộ 3 pha
Dựa vào công suất cần thiết N[SUB]ct[/SUB] và số vòng quay sơ bộ của động cơ n[SUB]­sb[/SUB] kết hợp với các yêu cầu về momen mở máy và phương pháp đặt động cơ chọn qui cách động cơ
Động cơ được chọn phải có công suất N[SUB]đc [/SUB]và số vòng quay đồng bộ thỏa mãn điều kiện:
đồng thời có momen mở máy thỏa mãn điều kiện​ Công suất trên tang P[SUB]tang[/SUB]= =3,2
F: Lực kéo trong băng tải
V: Vận tốc dài của băng tải
Do tải trọng sử dụng là taỉ trọng động, va đập vừa nên phải kể đến hệ số tải trọng động b
Công suất cần thiết là P­[SUB]ct[/SUB]= : Hiệu suất bộ truyền
b: Hệ số tải trọng P[SUB]tg[/SUB] : Công suất trên tang
h=h[SUB]đai[/SUB]h[SUB]côn[/SUB]h[SUB]trụ[/SUB]h[SUP]3[/SUP][SUB]ổlăn[/SUB]h[SUB]ôtrượt[/SUB]h[SUB]khớp[/SUB] h[SUB]i[/SUB] : Hiệu suất trên các thành phần
= 0,95.0,95.0,96.0,99[SUP]3[/SUP]0,99.0,99=0,82
P[SUB]ct[/SUB]=
Số vòng trên tang là n[SUB]tg[/SUB]=
Chọn tỷ số truyền sỏ bộ là u[SUB]sb[/SUB]=48Þ n[SUB]sb[/SUB]=u[SUB]sb[/SUB].n[SUB]tg[/SUB]=48.23,15=1111,2 v/ph
Chọn động cơ tốc độ quay n=1500 v/ph
Căn cứ vào tính toán P[SUB]ct[/SUB]=3,24 Kw n[SUB]sb[/SUB]=1111,2 v/ph
Chọn động cơ 4A100L4Y3 Công suất 4Kw
Vận tốc quay 1420 v/ph có
B : Phân phối tỷ số truyền
U­[SUB]chung[/SUB]=
U[SUB]chung[/SUB]=U[SUB]ngoài[/SUB].U[SUB]hộp[/SUB]=U[SUB]ngoài[/SUB].U[SUB]côn[/SUB]U[SUB]trụ[/SUB]
U[SUB]ngoài[/SUB]: Tỷ số truyền của bộ truyền ngoài
U[SUB]hộp[/SUB] : Tỷ số truyền của hộp giảm tốc
U[SUB]côn[/SUB] : Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng côn
U[SUB]trụ[/SUB] : Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ
Chọn U[SUB]côn[/SUB]=3 U[SUB]trụ[/SUB]=5 U[SUB]ngoài[/SUB]=
C : Tính tốc độ quay, mômen, công suất trên các trục

Công suất trên các trục
P[SUB]3[/SUB]=P[SUB]tang[/SUB]/(h[SUB]ôlăn[/SUB]h[SUB]khớp[/SUB]) = 3,2/(0,99.0,99) = 3,26 Kw
P[SUB]2[/SUB]=P[SUB]3[/SUB]/(h[SUB]trụ[/SUB]h[SUB]ổlăn[/SUB]) = 3,26/(0,96.0,99) = 3,43 Kw
P[SUB]1[/SUB]=P[SUB]2[/SUB]/(h[SUB]nón[/SUB]h[SUB]ôtrượt[/SUB]) = 3,43/(0,95.0,99) =3,65 Kw
Mômen trên các trục
T[SUB]1[/SUB]=
T[SUB]2[/SUB]=
T[SUB]3[/SUB]=
[TABLE="align: left"]
[TR]
[TD][/TD]
[TD="colspan: 2"]Trục1[/TD]
[TD="colspan: 2"]Trục2[/TD]
[TD="colspan: 2"]Trục3[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]u[/TD]
[TD][/TD]
[TD="colspan: 2"] 3[/TD]
[TD="colspan: 2"] 5[/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]n (v/ph)[/TD]
[TD="colspan: 2"]347,2[/TD]
[TD="colspan: 2"]115,7[/TD]
[TD="colspan: 2"]23,14[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]P (Kw)[/TD]
[TD="colspan: 2"]3,65[/TD]
[TD="colspan: 2"]3,43[/TD]
[TD="colspan: 2"]3,26[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]T (Nmm)[/TD]
[TD="colspan: 2"]100396[/TD]
[TD="colspan: 2"]283155,8[/TD]
[TD="colspan: 2"]1345419,2[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[/TABLE]








Phần 2 : Tính các bộ truyền
A: THiết kế bộ truyền ngoài hộp giảm tốc
(Bộ truyền đai)
Dựa vào đặc tính làm việc của hệ thống va đập vừa ta chọn loại đai vải cao su làm việc thích hợp ở chỗ ẩm ướt có sức bền và tính đàn hồi cao
P[SUB]1[/SUB]=4Kw n[SUB]1[/SUB]=1420vòng/phút u=4,09
Mômen trên trục động cơ T[SUB]1[/SUB]=
Đường kính bánh đai nhỏ d[SUB]1[/SUB]=(5,2¸6,4)
d[SUB]1[/SUB]=(5,2 ¸ 6,4) (155,8 ¸ 191,8)mm
Dựa vào bảng tiêu chuẩn về đường kính bánh đai 5.1
Chọn d[SUB]1[/SUB]=180mm v[SUB]1[/SUB]=pd[SUB]1[/SUB]n[SUB]1[/SUB]/60000
v[SUB]1[/SUB]=p180.1420/60000=13,38m/s<v[SUB]max[/SUB]=25m/s
Đường kính bành đai lớn d[SUB]2[/SUB]=ud[SUB]1[/SUB](1 - e)
e : Hệ số trượt Chọn e=0.01
d[SUB]2[/SUB]=4,09.180.(1- 0,01) = 728,8378 Lấy d[SUB]2[/SUB]=729mm
Tỷ số truyền thực u[SUB]t[/SUB]=d[SUB]2[/SUB]/(d[SUB]1[/SUB](1- e))=729/(180.0,99)=4.0909
Sai lệch tỷ số truyền Du=(4,0909 - 4,09)/4,09.100%=0,022%<4% đạt yêu cầu
Xác định khoảng cách trục và chiều dài đai
Koảng cách trục a[SUB]s[/SUB]
a[SUB]s[/SUB]= (1,5 ¸ 2)(d[SUB]1 [/SUB]+ d[SUB]2[/SUB])= (1,5 ¸ 2)(180 + 729)= (1363,5 ¸ 1818)
Chọn a[SUB]s[/SUB]=1500 mm
Chiều dài đai l
l = 2.a + 0,5p(d[SUB]1 [/SUB]+ d[SUB]2[/SUB]) + (d[SUB]2 [/SUB]- d[SUB]1[/SUB])[SUP]2[/SUP]/(4.a)
=2.1500 + 0,5.p(180 + 729) + (729 – 180)[SUP]2[/SUP]/(4.1500) = 4478,09 mm
Chiều dài đai được cộng thêm từ 100 ¸ 400 mm tuỳ theo cách nối đai
Số vòng chạy của đai i = v/ l = 13,38/4,478 = 2,99 1/s
Kiểm nghiệm về góc ôm trên bánh đai nhỏ
Góc ôm a[SUB]1[/SUB]=180 – 57.(d[SUB]2[/SUB]-d[SUB]1[/SUB])/a=180-57.(729-180)/1500=159,138°
a[SUB]1[/SUB]>a[SUB]min[/SUB]=150° Þ Góc ôm a[SUB]1[/SUB] thoả mãn yêu cầu
Xác định tiết diện đai và chiều rộng bánh đai
Lực vòng cần truyền F­[SUB]t[/SUB]=P[SUB]1[/SUB].1000/v=4.1000/13,38=298,95 N
Theo bảng 4.8 ta chọn d/d[SUB]1[/SUB]=1/40 Þ d=d[SUB]1[/SUB]/40=180/40=4,5 mm
Þdùng loại đai có lớp lót , số lớp 3 , chiều rộng đai b=(20¸112)
ứng suất có ích cho phép [s[SUB]F[/SUB]]=[s[SUB]F[/SUB]].C[SUB]a[/SUB]C[SUB]v[/SUB]C[SUB]0[/SUB] [s[SUB]F[/SUB]]=K[SUB]1[/SUB]-K[SUB]2[/SUB]d/d[SUB]1[/SUB]
Bộ truyền đai nằm ngang, ứng suất căng ban đầu chọn s[SUB]0[/SUB]=1,8MPa
Điều chỉnh định kì lực căng Bảng 4.9 K[SUB]1[/SUB]=2,5 K[SUB]2[/SUB]=10
[s[SUB]F[/SUB]][SUB]0[/SUB]=2,5-10/40=2,25MPa
C[SUB]a[/SUB] Hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm Tra bảng 4.10 C[SUB]a[/SUB]=0,94
C[SUB]v[/SUB] Hệ số kể đến ảnh hưởng của vận tốc Bảng4.11 C[SUB]v[/SUB]=0,93
C[SUB]0[/SUB] Hệ số kể đến ảnh hưởng của vị trí của bộ truyền Bảng 4.12 C[SUB]0[/SUB]=1
K[SUB]đ[/SUB] Hệ số tải trọng động Bảng 4.7 K[SUB]đ[/SUB]=1,25
[s[SUB]F[/SUB]]=2,25.0,94.0,93.1=1,96695MPa

b =F[SUB]t[/SUB].K[SUB]đ[/SUB]/([s[SUB]F[/SUB]].d)
=298,95.1,25/(1,96695.4,5)=42,2 Chọn theo tiêu chuẩn b=50 mm
Lực căng ban đầu F[SUB]0[/SUB]=b.d.s[SUB]0[/SUB]=50.4,5.1,8=405 N
Lực tác dụng lên trục F[SUB]r[/SUB]= 2F[SUB]0[/SUB]sin(a[SUB]1[/SUB]/2)
= 2.405.sin(159/2)
=768,37 N
B : Thiết kế bộ truyền trong bộ giảm tốc
( Bộ truyền bánh răng côn răng thẳng và bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng)
1 : Chọn vật liệu chế tạo bánh răng
Do không có yêu cầu đặc biệt và theo quan điểm thống nhất trong thiết kế chọn vật liệu 2 cấp bành răng như sau:
Bánh răng nhỏ thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB241 .285
Có s[SUB]b1[/SUB]=850MPa s[SUB]ch[/SUB]=580 MPa
Bánh răng lớn thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB192 .240
Có s[SUB]2[/SUB]=750 MPa s[SUB]ch[/SUB]=450 MPa
Tỷ số truyền của cặp bánh răng trụ u=5
Xác định ứng suất cho phép
Bảng 6.2 Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB180 .350
s[SUP]0[/SUP][SUB]Hlim[/SUB]= 2.HB +70 S[SUB]H[/SUB]=1,1
s[SUP]0[/SUP][SUB]Flim[/SUB]=1,8.HB S[SUB]F[/SUB]=1,75
Chọn độ rắn bánh răng nhỏ HB[SUB]1[/SUB]=270
Chọn độ rắn bánh răng lớn HB[SUB]2[/SUB]=230 Khi đó ta có :
s[SUP]0[/SUP][SUB]Hlim1[/SUB]=2.HB[SUB]1[/SUB]+70 =2.270+70=610MPa
s[SUP]0[/SUP][SUB]Flim1[/SUB]=1,8HB[SUB]1[/SUB]=1,8.270=486MPa
s[SUP]0[/SUP][SUB]Hlim2[/SUB]=2.HB [SUB]2[/SUB]+70=2.230+70=530MPa
s[SUP]0[/SUP][SUB]Flim2[/SUB]=1,8HB[SUB]2[/SUB]=1,8.230=414MPa
N[SUB]H0[/SUB]=30HB[SUP]2,4[/SUP]
N[SUB]H01[/SUB]=30HB[SUB]1[/SUB][SUP]2,4[/SUP]=30.270[SUP]2,4[/SUP]=2,05.10[SUP]7[/SUP]
N[SUB]H02[/SUB]=30HB[SUB]2[/SUB][SUP]2,4[/SUP]=30.230[SUP]2,4[/SUP]=1,39.10[SUP]7[/SUP]
N[SUB]HE[/SUB]=60.c.å(T[SUB]i[/SUB]/T[SUB]max[/SUB])[SUP]3[/SUP]n[SUB]i[/SUB]t[SUB]i[/SUB]
N[SUB]HE2[/SUB]=60c(n[SUB]1[/SUB]/u[SUB]1[/SUB]).åt[SUB]i[/SUB]å(T[SUB]i[/SUB]/T[SUB]max[/SUB])[SUP]3[/SUP](t[SUB]i[/SUB]/åt[SUB]i[/SUB]) Thay số ta có :
N[SUB]HE2[/SUB]=60.1.(115,7/5).21000.(1[SUP]3[/SUP].4/8+0,7[SUP]3[/SUP].3/8)=1,83.10[SUP]7[/SUP]
N[SUB]HE2[/SUB]>N[SUB]H02 [/SUB] ÞK[SUB]HL2[/SUB]=1 ÞN[SUB]HE1[/SUB]>N[SUB]H01 [/SUB]Þ K[SUB]HL1[/SUB]=1
Như vậy sơ bộ xác định được [s[SUB]H[/SUB]]= s[SUP]0[/SUP][SUB]Hlim[/SUB].K[SUB]HL[/SUB]/S[SUB]H[/SUB]
[s[SUB]H1[/SUB]]=s[SUP]0[/SUP][SUB]Hlim1[/SUB]K[SUB]HL1[/SUB]/s[SUB]H1[/SUB]=610.1/1,1=554,5 MPa
[s[SUB]H2[/SUB]]=s[SUP]0[/SUP][SUB]Hlim2[/SUB]K[SUB]HL2[/SUB]/S[SUB]H2[/SUB]=530.1/1,75=481,8 MPa
Do sử dụng bánh răng nghiêng nên [s[SUB]H[/SUB]]=([s[SUB]H1[/SUB]]+[s[SUB]H2[/SUB]])/2
[s[SUB]H[/SUB]]=(554,5+481,8)/2=510,15 MPa
Theo 6.7 N[SUB]FE[/SUB]=60cå(T[SUB]i[/SUB]/T[SUB]max[/SUB])[SUP]6[/SUP].n[SUB]i[/SUB].T[SUB]i[/SUB]
N­[SUB]FE2[/SUB]=60.1.115,7.21000.(1[SUP]6[/SUP].4/8+0,7[SUP]6[/SUP].3/8)=1,586.10[SUP]7[/SUP]
Vì N[SUB]FE2[/SUB]=1,586.10[SUP]7[/SUP]>4.10[SUP]6[/SUP]=N[SUB]FE0[/SUB]ÞK[SUB]FL2[/SUB]=1ÞK[SUB]FL1[/SUB]=1
[s[SUB]F1[/SUB]]=486.1/1,75=277,7 MPa
[s[SUB]F2[/SUB]]=414.1/1,75=236,5 MPa
ứng suất quá tảit cho phép
[s[SUB]F1[/SUB]][SUB]max[/SUB]=0,8s[SUB]ch[/SUB]=0,8.580=464 MPa
[s[SUB]F2[/SUB]][SUB]max[/SUB]=0,8s[SUB]ch2[/SUB]=0,8.450=360 MPa
2 : Tính bộ truyền bánh răng côn răng thẳng
Với n1=347,2 v/ph , p=3,65 KN , T=100396Nmm
Tỷ số tuyến u=3
Chọn vật liệu chế tạo bánh răng và tính toàn ứng suất giới hạn tương tự như đối với bánh răng trụ
Các ứng suất tới hạn chính bằng các ứng suất tới hạn của bánh răng trụ
tính bộ truyền bánh răng côn răng thẳng

xác định chiều dài côn ngoài
R[SUB]e[/SUB]=K[SUB]R[/SUB].
R[SUB]e[/SUB]=50. =156
Với bộ truyền răng thẳng bằng thép Kr=0,5 Kd=0,5.100=50MP[SUB]d[/SUB][SUP]1/3[/SUP]