Đồ Án Thiết kế hệ thống truyền động băng tải hộp giảm tốc 1 cấp

Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG BĂNG TẢI HỘP GIẢM TỐC 1 CẤP

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 .

A. Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền 1
I . Xác định công suất cần thiết , số vòng quay sơ bộ hợp lý của động cơ điện và chọn động cơ điện: 2
II. Xác định tỉ số truyền động U của toàn bộ hệ thống và phân phối tỷ số truyền cho từng bộ truyền của hệ thống dẫn động , lập bảng công suất , mô men xoắn , số vòng quay trên các trục: 3
B. Thiết kế các bộ truyền. 4
I. Chọn vật liệu: 4
II. Xác định ứng suất cho phép: 4
III. Tính bộ truyền bánh răng. 6
V.Tính toán truyền động đai. 9
C. Thiết kế trục. 15
I . Chọn vật liệu. 15
III. Tính mối ghép then . 20
IV. Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi 22
V.Tính kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh. 27
D. ổ lăn. 28
I. Tính cho trục 1. 28
II.Tính cho trục 2. 30
E. Nối trục đàn hồi 31
G.Tính kết cấu vỏ hộp. 33
I.Vỏ hộp. 33
H. Bôi trơn hộp giảm tốc. 37
I. Các phương pháp bôi trơn trong và ngoài hộp giảm tốc. 37
k- Xác định và chọn các kiểu lắp. 38
M- phương pháp lắp ráp hộp giảm tốc. 41
I-Phương pháp lắp ráp các tiết máy trên trục. 41
II- Phương pháp điều chỉnh sự ăn khớp bộ truyền . 41
III.Phương pháp điều chỉnh khe hở các ổ lăn. 41
Tài liệu tham khảo. 42
A. CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
I . Xác định công suất cần thiết , số vòng quay sơ bộ hợp lý của động cơ điện và chọn động cơ điện:
- Công suất cần thiết được xác định theo công thức:
Trong đó: P[SUB]ct[/SUB] là công suất cần thiết trên trục động cơ(kW).
P là công suất tính toán trên trục máy công tác (kW).
h là hiệu suất truyền động.
- Hiệu suất truyền động: h = h[SUB]ol[/SUB][SUP]2[/SUP]­­. h[SUB]br[/SUB]. h[SUB]d[/SUB] h[SUB]tg[/SUB]h[SUB]k[/SUB]
Trong đó:
h[SUB]ol[/SUB]=0,97: là hiệu suất của một cặp ổ lăn.
h[SUB]br[/SUB]=0,97: hiệu suất của 1 bộ truyền bánh răng
h[SUB]d[/SUB]=0,85 là hiệu suất của bộ truyền đai
h[SUB]X[/SUB]=0,95 là hiệu suất của bộ truyền xớch
h[SUB]k[/SUB]=0,98 là hiệu suất của nối trục
Thay số: h = 0,67

tính P[SUB]t [/SUB]: Trường hợp tảI trọng không đổi
P[SUB]t[/SUB] = P[SUB]lv[/SUB]
+Xác định P[SUB]lv[/SUB] : khi tính sơ bộ ta bỏ qua ma sát ở puli.
F =8500(N)
V[SUB]d[/SUB] =1,1 (m/s)
P[SUB]lv[/SUB] = (kw)
Þ P[SUB]ct[/SUB] = = 13.88(kw)

Xác định số vòng quay sơ bộ hợp lý của động cơ điện.
n[SUB]lv[/SUB] ==88,72(v/p)
Theo bảng 2- 4 Trang 21/ tập 1, ta chọn sơ bộ
- Tỉ số truyền bánh răng 1 cấp : u = 4
-Bộ truyền đai thang: i[SUB]đ[/SUB] = 4
- Số vòng quay sơ bộ của động cơ:
n = n. u[SUB]t[/SUB] =n[SUB]lv[/SUB] .u.i[SUB]đ [/SUB]=88,72.4.4 = 1 419,52
Trong đó: n là số vòng quay đồng bộ
n là số vòng quay của trục máy công tác ở đây là trục tang
u là tỷ số truyền của toàn bộ hệ thống
- Thay số n = 1419,52 (v/p) ; chọn n = 1500(v / p)
- Chọn quy cách động cơ:
Động cơ được chọn phải thoả mãn ba điều kiện sau:
P[SUB]đc[/SUB]>P[SUB]ct.[/SUB]; n[SUB]đc[/SUB]» n[SUB]sb[/SUB]; .
Theo bảng phụ lục p1.2/1/ sách tt thiết kế CTM với P[SUB]ct[/SUB]=5,65 (KW)
và n[SUB]đb[/SUB]=1500 v/hp ta chọn được động cơ có :

[TABLE]
[TR]
[TD]Ký hiệu​[/TD]
[TD]Dk52 – 4​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Công suất động cơ​[/TD]
[TD]P[SUB]đc[/SUB]=13 kw​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Vận tốc quay​[/TD]
[TD]n[SUB]dc[/SUB]=14400​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Tỷ số​[/TD]
[TD] = 1,5; = 2​[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
So với điều kiện trên ta có: P[SUB]đc[/SUB]=7> P[SUB]ct[/SUB]=5,82
n[SUB]đc[/SUB] = 1440 » n[SUB]sb[/SUB] = 1419,52 [v/ph].
II. Xác định tỉ số truyền động U của toàn bộ hệ thống và phân phối tỷ số truyền cho từng bộ truyền của hệ thống dẫn động , lập bảng công suất , mô men xoắn , số vòng quay trên các trục:
- Xác định tỷ số truyền u của hệ thống dẫn động
u[SUB]t[/SUB] =
Trong đó: n là số vòng quay của động cơ.
n là số vòng quay của trục tang.
Thay số u[SUB]t[/SUB] == 16,23
- Phân phối tỷ số truyền của hệ dẫn động u cho các bộ truyền
Chọn u[SUB]n[/SUB] theo tiêu chuẩn u= 4,06
Đây là hộp giảm tốc bánh răng trụ 1 cấp với u[SUB]h[/SUB] = 4,06
- Xác định công suất, mô men và số vòng quay trên các trục:

Dựa vào sơ đồ dẫn động ta có :
+Trục I
Với P[SUB]ct[/SUB] = 13 kw
P
n[SUB]1[/SUB] =n[SUB]dc[/SUB]/u[SUB]d[/SUB] = 1440/4= 360(v/p)
+Trục II
P
- Dựa vào kết quả tính toán ở trên ta có bảng sau:
[TABLE]
[TR]
[TD]Trục Thông số​[/TD]
[TD="colspan: 2"]Động cơ​[/TD]
[TD="colspan: 2"]1​[/TD]
[TD="colspan: 2"]2​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Công suất P​[/TD]
[TD="colspan: 2"]13​[/TD]
[TD="colspan: 2"]12​[/TD]
[TD="colspan: 2"]10​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Tỷ số truyền U​[/TD]
[TD][/TD]
[TD="colspan: 2"]2,02​[/TD]
[TD="colspan: 2"]4,06​[/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Số vòng quay n​[/TD]
[TD="colspan: 2"]1440​[/TD]
[TD="colspan: 2"]360​[/TD]
[TD="colspan: 2"]88,9​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Mô men xoắn T(Nmm)​[/TD]
[TD="colspan: 2"][/TD]
[TD="colspan: 2"]1,42.10[SUP]5[/SUP]​[/TD]
[TD="colspan: 2"]5,05.10[SUP]5[/SUP]​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[/TABLE]
B. THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN.
I. Chọn vật liệu:
- Với đặc tính của động cơ cùng với yêu cầu bài ra và quan điểm thống nhất hoá trong thiết kế nên ta chọn vật liệu hai cấp bánh răng như nhau . Theo bảng 6-1 chọn
Bánh nhỏ : Thép 45 tôi cải thiện có
HB = 241®285 lấy giá trị HB =245 ;
Bánh lớn : Để tăng khả năng chạy mòn nhiệt luyện với độ rắn mặt răng nhỏ hơn từ 10®15HB nên ta chọn thép 45 tôi cải thiện có
HB = 192®240 lấy giá trị HB =230 ;
750Mpa ; 450Mpa
II. Xác định ứng suất cho phép:
- Theo bảng 6-2 với thép 45 tôi cải thiện thì :
- Chọn độ rắn bánh nhỏ HB=245 ; độ rắn bánh lớn HB=230
- Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc
- Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn
N với tất cả các loại thép
- Do bộ truyền chịu tải trọng tĩnh :
N[SUB]HE[/SUB] = N[SUB]FE[/SUB] = 60.C.n. t
Trong đó : c là số lần ăn khớp trong 1vòng quay.
n là số vòng quay trong một phút.
tlà tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét.
Thay số N[SUB]HE2[/SUB] = 60.1.721,8.88,9.14000 = 8,83.10[SUP]7[/SUP] >N[SUB]HO2[/SUB] lấy
K[SUB]HL2[/SUB]=1
Tương tự N[SUB]HE1[/SUB]>N[SUB]HO1[/SUB] Þ K[SUB]HL1 [/SUB]=1
N[SUB]HE3[/SUB]>N[SUB]HO3[/SUB] Þ K[SUB]HL3[/SUB] =1
N[SUB]HE4[/SUB]>N[SUB]HO4[/SUB] Þ K[SUB]HL4[/SUB] =1
Áp dụng công thức 6-1a tập 1
Sơ bộ xác định chọn :
-Tính N[SUB]FE[/SUB] =60.C.n.t[SUB]I[/SUB]
N[SUB]FE2[/SUB] = >N[SUB]FO[/SUB] Þ K[SUB]FL2[/SUB] = 1
Tương tự ta có : K[SUB]FL1[/SUB] = K[SUB]FL3[/SUB] = K[SUB]FL4[/SUB] = 1
Theo 6-2a
Sơ bộ xác định được
-Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải
III. Tính bộ truyền bánh răng
1. Xác định sơ bộ khoảng cách trục
a Trong đó
K là hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng
Tra bảng 6-5 tập 1 được k
T[SUB]1 [/SUB]Mô men xoắn trên trục bánh chủ động T[SUB]1[/SUB] = 1,42.10[SUP]5[/SUP] Nmm
Theo bảng 6-6 chọn
Theo bảng 6-7 sơ đồ 3 =1,03
Thay vào trên
a[SUB]w[/SUB]
2. Xác định thông số ăn khớp , mô đun
Theo 6-17 m =
theo bảng tiêu chuẩn 6-8 chọn m = 3
- Xác định số răng bánh nhỏ : b = 0 Theo công thức 6-19 tập 1
Lấy tròn Z[SUB]1[/SUB] =26 răng
Theo 6-20 Z[SUB]2[/SUB] =u[SUB]2­[/SUB].Z[SUB]1[/SUB] = 4.06.26 = 105,56 làm tròn Z[SUB]2[/SUB] = 106 răng Tính lại khoảng cánh trục :
Chọn a[SUB]w[/SUB] =200
Tỷ số truyền thực u
Kiểm tra lại :
Þ thoả mãn đk TST
3. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Theo 6-33 tập 1
Trong đó :
Z là hệ số kể đến cơ tính của vật liệu tra bảng 6-5 được Z
Z hệ số kể đến hình dáng bề mặt tiếp xúc
Do đó Z là hệ số kể đến sự trùng khớp của răng được tính theo công thức (6.36).
d[SUB]w1[/SUB]=2.a[SUB]w[/SUB]/(u +1) = 2.200/(106/26+1) = 78,8 mm
K là hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc K
Trong đó
K là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng
Tra bảng 6-7 tập 1
K là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng ăn khớp
Theo bảng (6.13) .Chọn cấp chính xác chính xác 8 theo 6.14 K=1
K là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp
Vận tốc vòng
Tra bảng 6-15 ; 6-16 tập 1Thay vào 6-33
Xác định chính xác ứng suất cho phép :
Theo 6-1 481,8.0,89.0,95.1 = 407,4 Mpa
Cấp chính xác động học là 8 chọn mức chinh xác tiếp xúc là 8
Khi đó gia công đạt độ nhám
R .Z[SUB]v[/SUB] = 0,85.v[SUP]0,1 [/SUP] = 0,89
Đường kính đỉnh răng d Như vạy với a[SUB]w [/SUB]=190 Þ s[SUB]h [/SUB]<[s[SUB]H[/SUB]] = 407,4
Thoả mãn điều kiện bền tiếp xúc
4. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
Theo 6-43
Trong đó:
T[SUB]1[/SUB] Mô men xoắn trên bánh chủ động T[SUB]1[/SUB] = 1,42.10[SUP]5[/SUP](N.mm)
m Mô đun m=3 (mm)
b Chiều rộng vành răng b
d[SUB]w1[/SUB] Đường kính vòng lăn bánh chủ động d[SUB]w1[/SUB]= 78,8 mm
Y Hệ số kể đến dộ nghiêng của răng do
Y Hệ số dạng răng của bánh 1và bánh 2
Ta có Z[SUB]v1[/SUB]=Z[SUB]1[/SUB] = 26 ,Z[SUB]v2[/SUB]=Z[SUB]2[/SUB]=106
Tra bảng 6-18 được
K Hệ số tải trọng khi tính về uốn K
Trong đó:
K[SUB]F[/SUB][SUB]b[/SUB] = 1,252 . Tra bảng 6-7 với =0,83
K[SUB]F[/SUB][SUB]a[/SUB] = 1,27 tra bảng 6.14
K[SUB]FV [/SUB]= 1 +
Trong đó: g[SUB]0[/SUB]=56
®K[SUB]FV[/SUB]=1+
K[SUB]F[/SUB]=1,1.1,252.1,27= 1,75
Thay vào 6.43 ta có
Xác định chính xác ứng suất uốn cho phép :
[SUP]’[/SUP] = [SUB]tk[/SUB].Y[SUB]R[/SUB].Y[SUB]S[/SUB].K[SUB]XF[/SUB]
Y[SUB]R[/SUB] =1 ; Y[SUB]S [/SUB] =1,08- 0,0695ln(2,5) = 1,016
K[SUB]XF[/SUB] =1 vì d < 400mm

[SUB]1[/SUB] = 176,41.1,002.1= 180,3 (Mpa)
[*][SUB]2[/SUB] = 165,6.1,1.1,002 = 169,2(Mpa)

Như vậy độ bền uốn thoả mãn
5. Kiểm nghiệm răng về quá tải
6. Các thông số và kích thước bộ truyền.