Đồ Án Hộp giảm tốc 2 cấp trục vít ăn khớp với bánh vít truyền động cặp bánh răng trụ răng thẳng cho đường

Đề tài: HỘP GIẢM TỐC 2 CẤP TRỤC VÍT ĂN KHỚP VỚI BÁNH VÍT TRUYỀN ĐỘNG CẶP BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG CHO ĐƯỜNG KÍNH TRỤC DẪN O38

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 .

[TABLE]
[TR]
[TD]MỤC LỤC :[/TD]
[TD]Trang​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Lời nói đầu
Phần 1 : Chọn động cơ dẫn động
Phần 2 : Phân phối tỷ số truyền
Phần 3 : Thiết kế các bộ truyền
I , Thiết kế bộ truyền trục vít – bánh vít cấp nhanh :
1, Chọn vật liệu chế tạo
2, Ứng suất cho phép
3, Thiết kế bộ truyền trục vít – bánh vít
4, Kiểm nghiệm bền bộ truyền trục vít – bánh vít
II, Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng cấp chậm
1, Vật liệu chế tạo bánh răng
2, Ứng suất cho phép
3, Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng
4, Kiểm nghiệm bền bộ truyền bánh răng trụ
Phần 4 : Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ để hở
I, Vật liệu chế tạo bộ truyền ngoài
II, Tính toán ứng suất cho phép
III, Thiết kế bộ truyền
IV, Kiểm nghiệm bộ truyền theo độ bền uốn
V, Kiểm nghiệm bền tiếp xúc và quá tải
VI, Các thông số cơ bản của bộ truyền
Phần 5 : Thiết kế trục
I, Chọn vật liệu
II, Tính thiết kế trục
1, Xác định các lực tác dụng lên trục
2, Tính sơ bộ trục
3, Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực
4, Xác định chiều dài và đường kính các đoạn trục
III, Tính chọn then
1, Chọn then .
2, Kiểm tra bền then
IV, Kiểm nghiệm bền mỏi trục về độ bền mỏi
V, Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh
Phần 6 :Tính chọn ổ lăn
I, Chọn loại ổ lăn
II, Chọn cấp chính xác ổ lăn
III, Chọn kích thước ổ lăn
1, Chọn ổ theo khả năng tải động
IV, Các biện pháp công nghệ của ổ lăn
1, Gối đỡ ổ
2, Cố định ổ trên trục
3, Cố định ổ trong vỏ hộp giảm tốc
4, Điều chỉnh khe hở ổ lăn
5, Bôi trơn ổ lăn
6, Lót kín các bộ phận của ổ
V, Thiết kế khớp nối trục
Phần 7 : Thiết kế vỏ hộp giảm tốc
I, Chọn bề mặt ghép nắp và thân
II, Xác định các kích thước cơ bản của vỏ hộp
III, Một số kết cấu khác liên quan đến cấu tạo vỏ hộp
1, Bu lông móc vòng hoặc móc vòng
2, Chốt định vị
3, Cửa thăm
4, Nút thông hơi
5, Nút tháo dầu
6, Kiểm tra mức dầu
Phần 8 : Lắp ghép , dung sai
I, Chọn cấp chính xác
II, Kiểu lắp và dung sai của các tiết máy quay trên trục
III, Kiểu lắp và dung sai lắp ghép ổ lăn
IV, Kiểu lắp và dung sai mối ghép then
V, Dung sai hình dáng và vị trí bề mặt
[/TD]
[TD]3479991012131717172022292929313234343535353537384048484950555757575858646464646565666667676769696970717172737373747475​[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

PHẦN 1: PHƯƠNG PHÁP CHỌN ĐỘNG CƠ
1.1 XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT CẦN THIẾT: P[SUB]CT[/SUB]
Trong đó:
P[SUB]T[/SUB]: Công suất tính toán hay là công suất làm việc trên trục máy công tác
P[SUB]CT[/SUB]: Công suất cần thiết trên trục động cơ
h: Hiệu suất của toàn bộ hệ thống.
a)Tính hiệu suất của toàn bộ hệ thống:
h=h[SUP]4[/SUP][SUB]OL[/SUB]. h[SUB]BrT[/SUB]. h[SUB]BV [/SUB]. h[SUB]X [/SUB](1-2)
Trong đó:
h[SUB]OL[/SUB]: Hiệu suất của 1 ổ lăn
h[SUB]BrT[/SUB]: Hiệu suất của 1 bộ truyền bấnh răng trụ
h[SUB]BV[/SUB]: Hiệu suất của 1 bộ truyền trục vít
h[SUB]X[/SUB]: Hiệu suất của bộ truyền xích
Trị số của các giá trị hiệu suất ta tra bảng (2-3):SGT

h[SUB]OL[/SUB] = 0,99
h[SUB]BrT [/SUB]= 0,97
h[SUB]BV[/SUB] = 0,8 (ứng với z[SUB]1[/SUB]=2)
h[SUB]X[/SUB] = 0,96
Thay các giá trị h[SUB]OL[/SUB], h[SUB]BrT[/SUB], h[SUB]BV[/SUB], h[SUB]X [/SUB] vào (1-2)

Hiệu suất của toàn bộ hệ thống:

h = 0,99[SUP]4[/SUP].0,97.0,8.0,96
h = 0,7156
b) Xác định công suất tính toán P[SUB]T[/SUB].
Muốn xác định được P[SUB]T[/SUB] ta phải dựa vào sơ đồ tải trọng theo đầu bài thiết kế

Từ sơ đồ tải trọng ta thấy động cơ làm việc với tải trọng không đổi
Vậy: P[SUB]T[/SUB] = P[SUB]LV[/SUB]
Công suất làm việc (P[SUB]LV[/SUB]) của hệ thống băng tải
Trong đó:
F: Lực kéo lớn nhất trên băng tải F = 7500 (N)
V: Vận tốc băng tải. V=0,1 (m/s)
Thay số: .(W)
Vậy thay P[SUB]LV[/SUB] , h vào (1-1) ta được
1.2. XÁC ĐỊNH SỐ VÒNG QUAY SƠ BỘ
1 Xác định tỉ số truyền của toàn bộ hệ thống : U­[SUB]T[/SUB]
U[SUB]T[/SUB] = U[SUB]h[/SUB].U[SUB]x[/SUB]
trong đó :
U[SUB]h[/SUB]: Tỉ số truyền của hộp giảm tốc
U[SUB]x[/SUB]: Tỉ số truyền của bộ truyền xích
(Các giá trị trên lấy trong bảng 2.4)
Hộp giảm tốc 2 cấp trục vít -bánh răng, U[SUB]h[/SUB]=60
Bộ truyền xích U[SUB]x[/SUB]= 3,5
Vậy tỉ số truyền của toàn bộ hệ thống U[SUB]T[/SUB]
U[SUB]T[/SUB] = U[SUB]h[/SUB].U[SUB]x[/SUB]= 60.3,5=210
2 XÁC ĐỊNH SỐ VÒNG QUAY SƠ BỘ

a Số vòng quay trục may công tác
n[SUB]lv[/SUB] = .
b Số vòng quay sơ bộ
n[SUB]Sb[/SUB]= U[SUB]T[/SUB]. n[SUB]lv[/SUB] = 210.6,82=1432,2 (vg/ph)
1.3. CHỌN ĐỘNG CƠ
Chỉ tiêu chọn: .
Vậy ta chọn động cơ: 4A80A4Y3 n[SUB]dc[/SUB]=1400 (vg/ph)
P[SUB]đc[/SUB] = 1,1 (kw) >P[SUB]ct[/SUB] = 1,048 (kw)
n[SUB]s[/SUB][SUB]b[/SUB] =1432,2 n[SUB]đb[/SUB] =1500 (vg/ph)
PHẦN 2: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ
Sau khi phân tích và lựa chọn số vòng quay đồng bộ để chọn động cơ và nghiên cứu vấn đề phân phối tỉ số truyển trong HGT, ta cần tiến hành tính toán động học.
2.1 XÁC ĐỊNH TỈ SỐ TRUYỀN CỦA TOÀN BỘ HỆ THỐNG

U­[SUB]T[/SUB] = .
2.2 PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN CỦA HỆ DẪN ĐỘNG U[SUB]T[/SUB] , CHO CÁC BỘ TRUYỀN:
U[SUB]T[/SUB] = U[SUB]n[/SUB].U[SUB]h[/SUB] (2-2)
Trong đó:
U[SUB]n[/SUB]: tỉ số truyền của các bộ truyền ngoài của HGT, U[SUB]n[/SUB] = U[SUB]x[/SUB](tỉ số truyền của bộ truyền xích )
U[SUB]h[/SUB]: tỉ số truyền của HGT
a)Xác định U[SUB]n[/SUB] dựa vào hệ thống dẫn động
U[SUB]n[/SUB] = U[SUB]x[/SUB]=3,5 thay vào (2-2) ta được
b)Phân phối tỉ số truyền U[SUB]h[/SUB] cho từng bộ truyền HGT (HGT trục vít – bánh răng)
U[SUB]h[/SUB]=U[SUB]1[/SUB].U[SUB]2[/SUB]​ Trong đó:
U[SUB]1[/SUB]: tỉ số truyền cấp nhanh (trục vít)
U[SUB]2[/SUB]: tỉ số truyền cấp chậm (bánh răng)
Dựa vào hình 3.24 Chọn tỉ số truyền U[SUB]1­[/SUB] của bộ truyền trục vít trong HGT trục vit – bánh răng. Chọn C=2 ,U[SUB]h[/SUB]=59,48( 60) U[SUB]1[/SUB]=16,5
U[SUB]2[/SUB]=
c)Tính lại U[SUB]n[/SUB] theo U[SUB]1[/SUB], U[SUB]2[/SUB]
U[SUB]n[/SUB]= .
3 XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT, MÔMEN VÀ SỐ VÒNG QUAY TRÊN CÁC TRỤC:
Trục I:
Công suất trên trục I: P[SUB]1[/SUB]= P[SUB]CT[/SUB]. h[SUB]OL[/SUB] = 1,048.0,99 = 1,0375 (Kw)
Số vòng quay trục 1 : n[SUB]1 [/SUB]= n[SUB]đc[/SUB] =1400 (vòng/phút)
Mônen trục 1: T[SUB]1[/SUB]=9,55.10[SUP]6[/SUP] (N.mm)
Trục II:
Công suất trên trục II: P[SUB]2[/SUB]=P[SUB]1[/SUB]. h[SUB]TV[/SUB]h[SUB]OL[/SUB]= 1,0375.0,8.099=0,8217 (Kw)
Số vòng quay trục II: n[SUB]2[/SUB]= (vg/ph)
Mônen trục II: T[SUB]2[/SUB] = 9,55.10[SUP]6[/SUP]
Trục III:
Công suất trên trục III: P[SUB]3[/SUB] = P[SUB]2[/SUB]h[SUB]OL[/SUB]h[SUB]br[/SUB] =0,8217.0,97.0,99 = 0,789 (Kw)
Số vòng quay trục III: n[SUB]3[/SUB] =.
Mônen trục III: T[SUB]3 [/SUB]= 9,55.10[SUP]6[/SUP]
Trục IV

Công suất trên trục IV: P[SUB]4[/SUB] = P[SUB]3[/SUB]h[SUB]ol[/SUB]h[SUB]x[/SUB] =0,789.099.0,96 = 0,75 (Kw)
Số vòng quay trục IV n[SUB]4[/SUB] =.
Mônen trục IV: T[SUB]4[/SUB] =9,55.10[SUP]6[/SUP]
KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ĐƯƠC GHI TRONG BẢNG:
[TABLE]
[TR]
[TD] Trục

Thông số[/TD]
[TD="colspan: 2"]Động cơ(I)[/TD]
[TD="colspan: 2"]II[/TD]
[TD="colspan: 2"]III[/TD]
[TD="colspan: 2"]IV[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Công suất P (Kw)[/TD]
[TD="colspan: 2"]1,0375[/TD]
[TD="colspan: 2"]0,8217[/TD]
[TD="colspan: 2"]0,789[/TD]
[TD="colspan: 2"]0,75[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Tỉ số truyền u[/TD]
[TD][/TD]
[TD="colspan: 2"]16,5[/TD]
[TD="colspan: 2"]3,6[/TD]
[TD="colspan: 2"]3,45[/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]số vòng quay n (vg/ph)[/TD]
[TD="colspan: 2"]1420[/TD]
[TD="colspan: 2"]84,86[/TD]
[TD="colspan: 2"]23,57[/TD]
[TD="colspan: 2"]6,83[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Mômen xoắn T (N.mm)[/TD]
[TD="colspan: 2"]7077,23[/TD]
[TD="colspan: 2"]92485,27[/TD]
[TD="colspan: 2"]319683,92[/TD]
[TD="colspan: 2"]1048393,08[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[/TABLE]


PHẦN 3: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN

3.1 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT-BÁNH VÍT

1)Chọn vật liệu:
a Bánh vít: Thường được chế tạo từ các lọai vật liệu có tính chống dính tốt và khả năng làm giảm ma sát. Tuy nhiên trong thiết kế có thể dựa vào trị số của vận tốc trượt:v[SUB]s[/SUB]
v[SUB]s[/SUB]=8,8.10[SUP]-3[/SUP] .
trong đó:
P[SUB]1[/SUB]: Công suất trên trục vít
n[SUB]1[/SUB]: Số vòng quay của trục vít
u­[SUB]1[/SUB]: Tỉ số truyền của bộ truyền trục vít bánh vít
trị số: p[SUB]1[/SUB]=1,037; n[SUB]1[/SUB]=1400; u­[SUB]1[/SUB]=16,5
thay số v[SUB]s[/SUB]=8,8.10[SUP]-3[/SUP] .
2<v[SUB]s[/SUB]<5 (m/s) vậy dùng đồng thanh không thiếc và đồng thau để chế tạo bánh vít
Vật liệu thuộc nhóm II:Đồng thanh không thiếc và đồng thau có giới hạn bền kéo lớn nhơn 300(MPa), chẳng hạn đồng thanh nhôm sắt bPAặ 9-4, Đồng thanh nhôm sắt niken bPAặH 10-4-4

Các loại vật liệu này có cơ tính tôt rẻ hơn đồng thanh thiếc nhưng tính chống dính kém nên chỉ sử dụng khi vận tốc trượt V[SUB]s[/SUB]< 5m/s
b trục vít: được chế tạo từ các loại thép các bon chất lượng tốt và thép hợp kim. P[SUB]ct[/SUB]=1,048 tải trong nhỏ có thể dùng thép tôi cải thiện đạt độ rắn HB50.Chọn thép 45 tôi bề mặt đạt độ rắn HRC= 45
2)Xác định ứng suất cho phép
a)Tính ứng suất tiếp xúc cho phép[s[SUB]H[/SUB]]
Theo bảng 7-1vơi bánh vít làm bằng bPAặ 9-4
Với phương pháp đúc li tâm s[SUB]b[/SUB] =500 MPa; s[SUB]ch[/SUB]=200 MPa

Theo bảng 7-2 với cặp vật liệu bPAặ9-4 và thép tôi ;v[SUB]s[/SUB]=2,84(m/s) thì [s[SUB]H[/SUB]] =184,8 (MPa)
b)Tính ứng suất uốn cho phép [s[SUB]F[/SUB]]
Đối với bánh vít làm bằng các loại đồng thau, ứng suât uón cho phép được xác định theo công thức:
[s[SUB]F[/SUB]] =[s[SUB]FO[/SUB]].K[SUB]FL[/SUB]
Trong đó:
[s[SUB]FO[/SUB]]-ứng suất uốn cho phép ưng với 10[SUP]6[/SUP] chu kì , phụ thuộc vào chiều quay đối với trục vít
Với bộ truyền làm việc một chiều
[s[SUB]FO[/SUB]]=0,25. s[SUB]b [/SUB]+ 0,88.s[SUB]ch[/SUB]=0,25.500+0,08.200=141(MPa)
Hệ số tuổi thọ K[SUB]FL[/SUB]= trong đó N[SUB]FE[/SUB]=60.c.n[SUB]bv[/SUB].T
c=1; n[SUB]bv[/SUB]=84,85; T .=7.30.8=16800.VậyN[SUB]FE[/SUB]=60.1.84,85.16800=85,53.10[SUP]6[/SUP]
.
[s[SUB]F[/SUB]] =[s[SUB]FO[/SUB]].K[SUB]FL[/SUB]=141.0,61=86,01MPa
[s[SUB]H[/SUB]][SUB]max[/SUB]=2.s[SUB]ch [/SUB]= 2.200=400 (Mpa)
[s[SUB]F[/SUB]][SUB]max[/SUB]= 0,8. s[SUB]ch[/SUB]= 0,8.200= 160 (MPa)
3)Tính thiết kế
a)Xác định a[SUB]w[/SUB]: a[SUB]w[/SUB]=(Z­[SUB]2[/SUB]+q).
Trong đó:
Z[SUB]2[/SUB]-số răng bánh vít
q-hệ số đường kính trục vít, được tiêu chuẩn hóa
T[SUB]2[/SUB]- mômen xoắn trên trục bánh vít(=mômen xoắn trên trục II) T[SUB]2[/SUB]=T[SUB]1[/SUB].u[SUB]1[/SUB]. h
T[SUB]1[/SUB]- mômen xoắn trên trục vít
h- hiệu suất bộ truyền tv-bv
K[SUB]H[/SUB]-hệ số tải trọng
[s[SUB]H[/SUB]]-ứng suất tiếp xúc cho phép
Để tính được a[SUB]w[/SUB] thì chọn trước các bước sau:
Chọn sơ bộ K[SUB]H[/SUB]=1,2
Với tỉ số truyền trục vít bánh vít u[SUB]1[/SUB]= 16,5 chọn Z[SUB]1[/SUB]=2, do đó Z[SUB]2[/SUB]= u[SUB]1[/SUB].Z[SUB]1[/SUB]=16,5.2=33
Với Z[SUB]1[/SUB]=2 chọn hiệu suất sơ bộ h =0,8.
Vậy T[SUB]2[/SUB]=T[SUB]1[/SUB].u[SUB]1[/SUB]. h=7077,23.16,5.08=93419,44 (N.mm)
Tính sơ bộ q theo công thức kinh nghiệm: q=0,3.Z[SUB]2[/SUB]=0,3.33=9,9 theo bảng 7-3 chọn q=10
a[SUB]w[/SUB]=(Z­[SUB]2[/SUB]+q). = 88,47 (MPa
b)Tính môdun m = = theo bảng 7-3 chọn m = 4
Do đó khoảng cách trục: a[SUB]w[/SUB] =m.(q+Z[SUB]2[/SUB])/ 2 = 4.(10+33)/2 =86 (mm)
Chọn a[SUB]w[/SUB] =85; Z[SUB]2[/SUB]=33
c)Hệ số dịch chỉnh
Muốn đảm bảo được khoảng cách trục a[SUB]w[/SUB] định trước (tận cùng bằng 0,5) cần phải dịch chỉnh khi cắt bánh vít. Hệ số dịch chỉnh được xác định theo công thức:
X= a[SUB]w[/SUB]/m – (q+Z[SUB]2[/SUB])/2
Để tránh cắt chân răng và nhọn răng bánh vít trong thực tế cần đảm bảo điều kiện
–0,.7 £X £ 0,7: X= a[SUB]w[/SUB]/m – (q+Z[SUB]2[/SUB])/2 = 85/4 – (33+10)/2 =- 0,25
4) kiểm tra ứng suất tiếp xúc
ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên bề mặt răng bánh vít của bộ truyền thiết kế đã được thiết kế phải thỏa mãn điều kiện:
s[SUB]H[/SUB]= < [s[SUB]H[/SUB]]
Với a[SUB]w[/SUB], Z[SUB]2[/SUB], và q đã biết, để tính được s[SUB]H[/SUB] cần phải xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép [s[SUB]H[/SUB]] theo V[SUB]S[/SUB], T[SUB]2[/SUB] theo h và hệ số tải trọng K[SUB]H[/SUB]
d[SUB]w1[/SUB]=(q+2.x).m = [10+2.(-0,25)] = 38 (mm)
góc vít g[SUB]w[/SUB]=arctg(
Vận tốc trượt V[SUB]S[/SUB] =
theo bảng 7-2 [s[SUB]H[/SUB]] =183 MPa
Góc vít j: Với V[SUB]S[/SUB]=2,85(m/s),vật liệu làm bánh vít loại II,độ rắn mặt ren HRC ³ 45 chọn j =2,67
Hiệu suất h= =0,77
Hệ số tải trọng K[SUB]H[/SUB]=K
Trong đó:
K[SUB]H[/SUB][SUB]b[/SUB]-hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng
K[SUB]H[/SUB][SUB]n[/SUB]-hệ số tải trọng động
Tải trọng không đổi K[SUB]H[/SUB][SUB]b[/SUB] =1
Chọn cấp chính xác bộ truyền trục vít IT8 theo bảng 7-7 với V[SUB]S[/SUB]=2,85ÛK[SUB]H[/SUB][SUB]n[/SUB]=1,19
Vậy K[SUB]H[/SUB]=1,19
Mômen xoắn trục bánh vít T[SUB]2[/SUB]=7077,23.16,5.0.77=89916,2(N.mm)
Vậy s[SUB]H[/SUB]=
Dễ thấy [s[SUB]H[/SUB]] =183 < s[SUB]H[/SUB]=190,4. Vậy không thỏa mãn ta phải chọn lại
*Chọn a[SUB]w[/SUB]=90(mm) tăng khoảng cách trục ; m=4 tính toán ta được
X= ; Để đảm bảo –0,.7£X£0,7 Chọn Z[SUB]2[/SUB]=34 thì X=0,5; g[SUB]w[/SUB]=10,3;d[SUB]w1[/SUB]=44 V[SUB]S[/SUB]=3,2(m/s) tra ra [s[SUB]H[/SUB]]=178(Mpa)
j=2,5 ; h =0,75; Mômen xoắn T[SUB]2[/SUB][SUP]’[/SUP]»9.10[SUP]4[/SUP]MPa; K[SUB]H[/SUB]=1,2
s[SUB]H[/SUB]=175,4 MPa
Các trị số sau khi đã chọn lại khoảng cách truc
[TABLE]
[TR]
[TD]Z[SUB]2[/SUB]​[/TD]
[TD]X​[/TD]
[TD]g[SUB]w[/SUB]​[/TD]
[TD]d[SUB]w1[/SUB]​[/TD]
[TD]V[SUB]S[/SUB]​[/TD]
[TD]T[SUB]2[/SUB][SUP]’[/SUP]​[/TD]
[TD]s[SUB]H[/SUB]​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]34​[/TD]
[TD]0,5​[/TD]
[TD]10,3​[/TD]
[TD]44​[/TD]
[TD]3,2​[/TD]
[TD]9.10[SUP]4[/SUP]​[/TD]
[TD]175,4​[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
Kiểm tra lại: 100([s[SUB]H[/SUB]]- s[SUB]H[/SUB])/ [s[SUB]H[/SUB]]=100.(178-175,4)/178 =1,5%<4%
Vậy điều kiện về tiếp xúc được thỏa mãn
5)Kiểm nghiệm độ bền uốn
Để đảm bảo độ bền uốn của bánh vít, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng bánh vít không được vượt quá 1 giới hạn cho phép
Trong đó:
Mô đun pháp của răng bánh vít m[SUB]n[/SUB]=4.cosg[SUB]w[/SUB]=4.cos10,3=3,93
Hệ số tải trọng K[SUB]F[/SUB]=K[SUB]F[/SUB][SUB]b[/SUB][SUB].[/SUB].K[SUB]F[/SUB][SUB]n[/SUB]=1.1,2=1,2
Đường kính vòng chia của bánh vít d[SUB]2[/SUB]=m.Z[SUB]2[/SUB]=4.34=136(mm)
Chiều rộng vành răng của bánh vít b[SUB]2[/SUB]: Khi Z[SUB]2[/SUB]=2 thì b[SUB]2[/SUB] £ 0,75.d[SUB]a1[/SUB]
Đường kính vòng đỉnh d[SUB]a1[/SUB]=d[SUB]1[/SUB]+2m=m.(q+2) =4.(10+2) =48 (mm)
Do đó b[SUB]2[/SUB]£ 0,75.48=36; Chọn b[SUB]2[/SUB]=35
Số răng tương đương : Z[SUB]v[/SUB]= ;
Theo bảng 7-8 Hệ số dạng răng Y[SUB]F[/SUB]=1,65 ứng với Z[SUB]V[/SUB]=35,7
Vậy ứng suất uốn:
s[SUB]F[/SUB]<[s[SUB]F[/SUB]] =86,01MPa Vậy điều kiện uốn thỏa mãn
6)Các thông số cơ bản của bộ truyền:
[TABLE]
[TR]
[TD]Thông số​[/TD]
[TD]Kí hiệu​[/TD]
[TD]Công thức tính​[/TD]
[TD]kết quả​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Khoảng cách trục[/TD]
[TD]a[SUB]w[/SUB][/TD]
[TD][/TD]
[TD]90mm[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Mô đun[/TD]
[TD]m[/TD]
[TD][/TD]
[TD]4[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Hệ số đường kính[/TD]
[TD]q[/TD]
[TD][/TD]
[TD]10[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Tỉ số truyền[/TD]
[TD]u[/TD]
[TD][/TD]
[TD]17[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Số ren trục vít và số răng bánh vít[/TD]
[TD]Z[SUB]1[/SUB];Z[SUB]2[/SUB][/TD]
[TD][/TD]
[TD]Z[SUB]1[/SUB]=2; Z[SUB]2[/SUB]=34[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Góc vít[/TD]
[TD]g[SUB]w[/SUB][/TD]
[TD][/TD]
[TD]10,3[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Chiều dài phần cắt ren của trục vít[/TD]
[TD]b[SUB]1[/SUB][/TD]
[TD]b[SUB]1[/SUB]³ (11+0,1Z[SUB]2[/SUB]).m[/TD]
[TD]60[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Chiều rộng bánh vít[/TD]
[TD]b[SUB]2[/SUB][/TD]
[TD]b[SUB]2[/SUB] £ 0,75.d[SUB]a1[/SUB][/TD]
[TD]35[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Góc ôm[/TD]
[TD]d[/TD]
[TD]=arcsin[/TD]
[TD]49,54[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Đường kính vòng đỉnh[/TD]
[TD]d[SUB]a[/SUB][/TD]
[TD]d[SUB]a1[/SUB]=m.(q+2)
d[SUB]a2[/SUB]=m.(Z[SUB]2[/SUB]+2+2.X)[/TD]
[TD]d[SUB]a1[/SUB]=48(mm)
d[SUB]a2[/SUB]=148(mm)[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Đường kính vòng đáy[/TD]
[TD]d[SUB]f[/SUB][/TD]
[TD]d[SUB]f1[/SUB]=m.(q-2,4)
d[SUB]f2[/SUB]=m.(Z[SUB]2 [/SUB]- 2,4+2.X)[/TD]
[TD]d[SUB]f1[/SUB]=30,4(mm)
d[SUB]f2[/SUB]=130,4(mm)[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Đường kính vòng ngoài của bánh vít[/TD]
[TD]d[SUB]aM2[/SUB][/TD]
[TD]£ d[SUB]a2[/SUB]+1,5m[/TD]
[TD]154(mm)[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
7)Kiểm nghiệm răng bánh vít về quá tải
Để tránh biến dạng dư hoặc dính bề mặt răng, ứng suất tiếp xúc cực đại không được vượt quá 1 giá trị cho phép
s[SUB]Hmax[/SUB]= s[SUB]H[/SUB]. [s[SUB]H[/SUB]][SUB]max[/SUB]
s[SUB]Hmax[/SUB]=175,7. =207,9 < [s[SUB]H[/SUB]][SUB]max[/SUB]=400(MPa)
Để tránh biến dạng dư hoặc phá hỏng tĩnh chân răng bánh vít ,ứng suất uốn cực đại không được vượt quá 1 giá trị cho phép
s[SUB]Fmax[/SUB]= s[SUB]F[/SUB]. [s[SUB]F[/SUB]][SUB]max[/SUB]
s[SUB]Fmax[/SUB]= 13,44. =15,9 < [s[SUB]F[/SUB]][SUB]max[/SUB]= 160 (Mpa)
Vậy kiểm nghiệm răng bánh vít về quá tải được thỏa mãn
8)Tính nhiệt truyền động trục vít
Tính diện tích thoát nhiệt cần thiết của hộp giảm tốc (vớiA[SUB]q[/SUB]=0,3A)
Trong đó:
h: hiệu suất của bộ truyền h=0,75
b:Hệ số kể đén sự giảm nhiệt trong 1 đơn vị thời gian do làm việc ngắt quãng hoặc do tải trọng làm việc giảm so với tải trọng danh nghĩa b=1
K[SUB]t[/SUB]: Hệ số tỏa nhiệt K[SUB]t[/SUB]=13 w/(m[SUP]2 0[/SUP]C)
t[SUB]d[/SUB]:Nhiệt độ của dầu trong hộp giảm tốc
t[SUB]o[/SUB]:Nhiệt độ của môi trường xung quanh (t[SUB]o[/SUB]=20)
y:Hệ số kể đến sự thoát nhiệt qua đáy hộp xuống bệ máy y=0,25
P[SUB]1[/SUB]: Công suất trên trục vít P[SUB]1[/SUB]=1,0375 (kw)
K[SUB]tq[/SUB]: hệ số tỏa nhiệt của phần bề mặt được quạt K[SUB]tq[/SUB]=27,4 (ứng với n=1400)
Ta lấy [t[SUB]d[/SUB]] =70 [SUP]0[/SUP]C (trục vít đặt trên bánh vít)
Nhiệt độ của dầu trong hộp giảm tốc phải thỏa mãn điều kiện
t[SUB]d[/SUB]= 80,23[SUP]0[/SUP]< [t[SUB]d[/SUB]] =90 [SUP]0[/SUP]C
3.2 BỘ TRYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG TRỤ
1)Chọn vật liệu
Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan niệm thống nhất chọn vật liệu 2 bánh răng là như nhau.
Theo bảng (6-1) Cơ tính của 1 một số vật liệu chế tạo bánh răng
Bánh răng nhỏ: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB[SUB]1 [/SUB]245 s[SUB]b1[/SUB]=850(MPa); s[SUB]ch[/SUB]=580(MPa)
Bánh răng lớn: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB[SUB]2[/SUB]: 230 s[SUB]b2[/SUB]=750(MPa); s[SUB]ch[/SUB]=450(MPa)
2)Xác định ứng suất cho phép
ứng suất tiếp xúc cho phép [s[SUB]H[/SUB]] và ứng suất uốn cho phép [s[SUB]F[/SUB]] được xác định theo công thức sau:
Trong đó:
Z[SUB]R[/SUB]-hệ số xét đến độ nhám của mặt rằng khi làm việc
Z[SUB]V[/SUB]-hệ số ảnh hưởng của vận tốc vòng
K[SUB]XH[/SUB]- hệ số ảnh hưởng của kích thước bánh răng
Y[SUB]R[/SUB]- hệ số ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng
Y[SUB]S[/SUB]-hệ số xét đến độ nhậy của vật liệu đối với tập trung ứng suất
K[SUB]XF[/SUB]-hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đén độ bền uốn
Trong thiết kế sơ bộ lấy :Z[SUB]R[/SUB].Z[SUB]V[/SUB].K[SUB]XH[/SUB]=1 và Y[SUB]R[/SUB]Y[SUB]S[/SUB]K[SUB]XF[/SUB]=1
Do đó
Trong đó
-s[SUP]0[/SUP][SUB]H lim[/SUB] và s[SUP]0[/SUP][SUB]F lim[/SUB] lần lượt là ứmg suất tiếp xúc cho phép và ứmg suất uốn cho phép
Theo bảng (6-2) với thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 180 .350 thì:
s[SUP]0[/SUP][SUB]H lim[/SUB]=2.HB +70; S[SUB]H[/SUB]=1,1; s[SUP]0[/SUP][SUB]F lim[/SUB]=1,8 HB; S[SUB]F[/SUB]=1,75
Với độ rắn bánh răng nhỏ HB[SUB]1[/SUB]=245
độ rắn bánh răng lớn HB[SUB]2[/SUB]=230
Vậy khi đó thì :
Đối với br nhỏ: s[SUP]0[/SUP][SUB]H lim1[/SUB]=2.HB[SUB]1[/SUB] +70=2.245+70=560(MPa)
s[SUP]0[/SUP][SUB]F lim1[/SUB]=1,8.HB[SUB]1[/SUB]=1,8.245=441 (MPa)
Đối với br lớn : s[SUP]0[/SUP][SUB]H lim2[/SUB]=2.HB[SUB]2[/SUB] +70 =2.230+70=530(MPa)
s[SUP]0[/SUP][SUB]F lim2[/SUB]=1,8.HB[SUB]2[/SUB]=1,8.230=414 MPa
- K[SUB]HL[/SUB],K[SUB]FL[/SUB] là hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền
K[SUB]HL[/SUB],K[SUB]FL[/SUB] được xác định theo công thức :
Trong đó:
m[SUB]H[/SUB]; m[SUB]F[/SUB] bậc đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn HB50 vậy m[SUB]­H[/SUB]=6; m[SUB]F[/SUB]=6
N[SUB]HO[/SUB]; N[SUB]FO [/SUB]số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc và uốn
N[SUB]HE[/SUB]; N[SUB]FE[/SUB] Số chu kỳ thay đổi ứng suất tiếp xúc và uốn
tính toán N[SUB]HO[/SUB] =30.HB[SUP] 2,4[/SUP] do vậy
Bánh răng nhỏ N[SUB]HO1[/SUB]=30.HB =30.245[SUP]2,4[/SUP]=1,626.10[SUP]7[/SUP]
Bánh răng lớn N[SUB]HO2[/SUB]=30.HB =30.230[SUP]2,4[/SUP]= 1,397.10[SUP]7[/SUP]
Tính toán N[SUB]HE,[/SUB],N[SUB]FE[/SUB] theo đầu bài bộ truyền chịu tải không đổi