Thiết kế hộp giảm tốc 1 cấp bánh răng trụ răng nghiêng
|
Download Đồ án Chi tiết máy Thiết kết hộp giảm tốc 1 cấp bánh trụ răng nghiêng miễn phí Chọn động cơ1. Xác định công suất động cơ- Công suất cần thiết được xác định: Trong đó: Pct: công suất cần thiết của trục động cơ (kw) Pt: công suất tính toán trên trục tang (kw) η : hiệu suất truyền động- Hiệu suất truyền động: η = η2ol . ηđ . ηbr . ηot . ηknTrong đó: ηol: hiệu suất 1 cặp ổ lăn ηot: hiệu suất của 1 cặp ổ trượt ηđ: hiệu suất của bộ truyền đai ηbr: hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng ηkn: hiệu suất của nối trục đàn hồiTra bảng 2.3 (TTTK) ta có:ηol = 0,99 ; ηđ = 0,96 ; ηbr = 0,98 ; ηot = 0,99 ; ηkn = 1 η = 0,992 . 0,96 . 0,98 . 0,99 . 1 = 0,91Công suất trục tang Pt: = = 6,09 (kw) (kw)2. Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ- Tỷ số truyền của toàn bộ hệ thống:ut = uh . un Trong đó: uh : tỷ số truyền của hộp giảm tốc (bánh răng trụ răng nghiêng) un : tỷ số truyền của bộ truyền ngoài (đai dẹt) Tra bảng 2.4 (TTTK) ta chọn : Xem link download tại Blog Kết nối!
HỘP GIẢM TỐC 1 CẤP 1 CẶP BÁNH RĂNG TRỤ NGHIÊNG ĂN KHỚP ĐƯỜNG KÍNH TRỤC DẪN O45 MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Trong các hệ dẫn động cơ khí, động cơ điện được sử dụng hết sức phổ biến. Có nhiều loại động cơ điện khác nhau, tuy nhiên do có nhiều u điểm so với các loại động cơ điện khác (kết cấu đơn giản, giá thành rẻ, dễ bảo quản, làm việc tin cậy...) động cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ ngắn mạch đợc sử dụng phổ biến hơn cả. Quá trình tính toán và lựa chọn ĐC cho hệ dẫn động đợc thực hiện thông qua các bước tính toán về:
Công suất trên trục động cơ đợc tính theo công thức (2.8) [1] : Trong đó: + Pct : là công suất cần thiết trên trục động cơ + Pt : công suất tính toán trên máy công tác(kw) + : là hiệu suất truyền động. Giá trị của đợc xác định theo công thức (2.9) [1] : Với là hiệu suất truyền động của các bộ truyền, các cặp ổ trong hệ thống dẫn động. Căn cứ, vào sơ đồ kết cấu bộ truyền và giá trị hiệu suất của các loại bộ truyền, các cặp ổ theo bảng 2.3 [1] ta có: + Hiệu suất nối trục = 0,99 + Hiệu suất ổ lăn = 0,99 + Hiệu suất một cặp bánh răng trong hộp giảm tốc = 0,97 Với giả thiết hệ thống dẫn động băng tải làm việc ổn định với tải trọng không đổi theo 2.11 [1] : Trong đó: F là lực kéo băng tải, N v là vận tốc băng tải, m/s
Số vòng quay của trục máy công tác đợc tính theo công thức 2.16 [1] : v là vận tốc xích tải, m/s t bớc xích của tải, mm z số răng đĩa xích tải Theo bảng 2.4 [1] ta có thể chọn đợc : + tỷ số bộ truyền ngoài xích un=uxích=3 + tỷ số truyền của hộp truyền bánh răng uh=ubr=4 Vậy tỉ số truyền toàn bộ của hệ thống dẫn động 2.15 [1] : Từ các giá trị nlv và ut ta có số vòng quay sơ bộ của động cơ: nsb=ut.nlv= 65.12 = 780 ( v/p) Vậy ta có thể chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ ndb = 1000 v/p Căn cứ vào giá trị Pct, ndb của ĐC đã đợc xác định ở trên, có xét đến điều kiện:
Bảng 1. Thông số kỹ thuật của động cơ
Với số vòng quay đồng bộ : n=60.f/p =750 (v/p) Trong đó f là tần số dòng điện 1.1.4. Phân phối tỉ số truyền: Từ giá trị thực của số vòng quay động cơ ta có thể tính đợc chính xác tỉ số truyền toàn bộ của hệ thống: Chọn tỉ số truyền của bộ truyền xích là ux= 3 vậy tỉ số truyền thực tế của bộ truyền bánh răng là: 1.2. Công suất, số vòng quay, momen xoắn trên các trục động cơ: - Dựa vào công thức sau để tính Pi= P(i+1)/ + Công suất trên trục 3: P3=Plv =Pt=2,86KW + Công suất trên trục 2: kW + Công suất trên trục 1:kW
-Số vòng quay trên trục 1:(v/p) -Số vòng quay trên trục 2720 v/p -Số vòng quay trên trục 3: v/p
Momen xoắn trên trục 1:Nmm Momen xoắn trên trục 2: Nmm Momen xoắn trên trục 3: Nmm Momen xoắn trên trục động cơ: Nmm Các giá trị momen xoắn, công suất, số vòng quay, tỉ số truyền đợc trình bày trong bảng 2 dới đây. Bảng 2. Công suất, tỉ số truyền, momen xoắn, số vòng quay trên các trục
CHƯƠNG II :THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG I.Tính toán thiết kế bộ truyền. 1.Chọn vật liệu. Theo bảng 6.1[1] ,ta chọn nh sau : Bánh nhỏ: Chọn vật liệu là thép C45 cũng tiến hành tôi cải thiện sau khi gia công có các thông số kỹ thuật (độ cứng,giới hạn bền và giới hạn bền chảy) lần lợt nh sau: HB = 241 ¸ 285; sb1 = 850 MPa ; sch 1 = 580 Mpa Vậy ta chọn độ cứng của bánh răng 1 là HB1 = 245. Bánh lớn: Chọn vật liệu là thép C45 cũng tiến hành tôi cải thiện sau khi gia công có các thông số kỹ thuật (độ cứng, giới hạn bền và giới hạn bền chảy) lần lợt nh sau: HB = 192 ¸ 240; sb2 = 750 MPa ; sch2 = 450 Mpa Vậy ta chọn độ cứng của bánh răng 2 là: HB2 = 230. 2. Xác định ứng suất tiếp xúc [sH] và ứng suất uốn [sf] cho phép. Trong đó: - SH là hệ số an toàn. - ZR là hệ số xét đén ảnh hởng của độ nhám bề mặt. - ZV là hệ số xét đén ảnh hởng của vận tốc vòng. - ZL là hệ số xét đén ảnh hởng của bôi trơn. - KxH là hệ số xét đén ảnh hởng của kích thớc bánh răng. Chọn sơ bộ ZR.ZV.KLKxH = 1 Do giới hạn bền mỏi tiêp xúc ứng với chu kỳ chịu tải NHE đợc xác định nh sau: Trong đó: -là giới hạn bền mỏi tiếp xúc của bề mặt răng. - KHL là hệ số xét đến ảnh hởng của chu kỳ làm việc. Theo Bảng 6.2 (Trang 94-Tập 1: Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí) ta công thức xác định SH vành sau: = 2.HB + 70 ; SH=1,1 Vậy ta có giới hạn bền mỏi tiếp xúc của bánh răng nhỏ và bánh răng lớn nh sau: s°H lim1 = 2.HB1 + 70 = 2.250+ 70 = 570(Mpa). s°H lim2 = 2.HB2 + 70 = 2.230 + 70 = 530 (Mpa). Hệ số chu kỳ làm việc của bánh răng đợc xác định nh sau: Số chu kỳ cơ sở NHO đợc xác định bởi công thức nh sau: NHO = 30.HB2,4. Số chu kì thay đổi ứng suất tơng đơng NHE của bánh răng nghiêng đợc xác định nh sau: Trong đó: - c là số lần ăn khớp trong một vòng quay. Nên ta có c =1. - T:thời gian làm việc . - ni là số vòng quay ở chế độ i của bánh răng đang xét. Vậy ta đợc : NHE1=NFE1=60.1.720.20000=8,64.108 NHF2=NFE1=60.1.180.20000=2,102.108 Do NHE1>NHO1 Nên NHE1=NHO1 Suy ra : KHL1=1 NHE2>NHO2 Nên NHE2=NHO2 Suy ra: KHL2=1 Thay số vào ta sẽ xác định đợc ứng suất cho phép của bánh răng nh sau: (Mpa) (Mpa) Do bánh răng làm việc êm nên ta có (Mpa) Do bộ tuyền quay 1 chiều ,nên KFC =1 (MPa). (MPa).. ứng suất quá tải cho phép ,theo (6.10) và (6.11) ,ta có = 0,8.450=360 (Mpa) 4.Tính toán bộ truyền bánh răng trụ nghiêng a. Xác định sơ bộ khoảng cách trục: Công thức xác định khoảng cách trục aW của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng bằng thép ăn khớp ngoài nh sau: aW ³ Ka. (u1 + 1) (mm) Trong đó: - T1 là mômen xoắn trên trục 1 ,T1 =41515,97 (Nmm) - Ya = bW/aW = 0,3 là hệ số chiều rộng bánh răng. (bảng 6.6) -Ka =43(bảng 6.5) - KHb là hệ số tập trung tải trọng. - KHv là hệ số tải trọng động. - KHa là hệ số phân bố không đều tải trọng giữa các răng. - u1 là tỉ số truyền của cặp bánh răng ta đang xét. Ở đây ta đã có: - Yd = 0,5.Ya .(u+1) = 0,5.0,3.(3,69+1)=0,745. Tra Bảng 6.7 (Trang 98-Tập 1: Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí) ta có KHb = 1,1 (Sơ đồ 3). - Chọn sơ bộ KHv = KHa = 1. Þ aW = 43.(3,69+1). (mm) Vậy ta chọn aW = 110 (mm) b. Xác định các thông số ăn khớp của bánh răng nghiêng là. * Môđun pháp của bánh răng trụ răng nghiêng (m) đợc xác đinh nh sau: m = (0,01 ¸ 0,02).aW = (0,01 ¸ 0,02).110= 1,1 ¸ 2,2 (mm.) Theo dãy tiêu chuẩn hoá ta sẽ chọn môdun pháp m = 1,25 (mm.) * Số răng trên bánh nhỏ và bánh lớn lần lợt là Z1 và Z2: Đối với hộp giảm tốc có sử dụng bánh răng nghiêng thì góc nghiêng của mỗi bánh răng là b = 30 ¸ 40. Vậy chọn sơ bộ b = 100 Þ cos b = 0,9848 khi đó ta có: . Chọn Z1 = 37(răng). Z2 = U1 Z1 = 3,69.37 = 136,53 (răng). ,chọn Z2 =136(răng) Þ Zt = Z1 + Z2 = 37+136=173(răng) Tính lại khoảng cách trục theo(6.21) Tỷ số tryền thực là um=z2/z1=136/37=3,67 Khi đó góc nghiêng răng thực tế có giá trị xác định nh sau ............................................................................................................
|
