Hệ thống động cơ điện và phân phối tỉ số truyền

Nội dung text: Hệ thống động cơ điện và phân phối tỉ số truyền

1. HỆ THỐNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
2. Chương I CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN Cụngsuấtlàmviệc F ∗ v P = = 7,5 퐾푤 lv 1000 Cụngsuấttươngđương : T 2 3 i 1 T ti Ptd = P ∗ = 5,26 Kw ti Ta cú Pt = Ptd Hiệusuấtcủabộtruyền : 2 4 휂 = 휂k휂br 휂ol 휂d = 0,86 Với 휂br = 0,97: hiệu suất truyền động 1 cặp bỏnh răng 휂ol = 0,99 ∶ hiệu suất một cặp ổ lăn 휂k = 1 ∶ hiệu suất khớp nối 휂d = 0,95 ∶ hiệu suất bộ truyền đai Cụngsuấttrờntrụcđộngcơ : 푃 푃 = 푡 = 5,26 퐾푤 푡 휂 Sốvũng quay củatrụccụngtỏc 60000 ∗ 푣 푛 = = 61,14 푣/ ℎ 푙푣 Với = = 390,44 sin ⁡( ) Từbảng 2.4 [1] = 12 ℎọ푛 ℎ = 2 푛 ℎ = = 24 푛푙푣 푛 푠 = 1467,46 푣/ ℎ Độngcơđượcchọnphảithỏam~nđiềukiện : 푃 ≥ 푃 푡 푛 ≈ 푛푠 TrabảngP1.3[1] chọnđộngcơđiện : Kýhiệu : 4 112 4푌3 Cụngsuất :푃 = 5,5 퐾푤 Sốvũngquay :푛 = 1424 푣/ ℎ 1.2 PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
3. Tỷsốtruyềnchungcủahệthống : 푛 ℎ = = 23,31 푛푙푣 Theo bảng 3.1[1] ta cú ℎ = 11,65 = 4,2 1 2 = 2,77 Suyra ℎ = = 2 ℎ Ta cúsốvũng quay củacỏctrục 푛1 = 712 푣/ ℎ 푛1 푛2 = = 169,64 푣/ ℎ 1 푛2 푛3 = = 61,14 푣/ ℎ 2 Cụngsuấttrờncỏctrục 푃푙푣 푃3 = = 7,58 퐾푤 휂표푙 휂 푃3 푃2 = = 7,89 퐾푤 휂표푙 휂 푃2 푃1 = = 8,22 퐾푤 휂 휂표푙 Momenxoắntrờncỏctrục : 6 푃1 1 = 9,55. 10 = 110111 푛1 6 푃2 2 = 9,55. 10 = 444106 푛2 6 푃3 3 = 9,55. 10 = 1183242 푛3 6 푃 = 9,55. 10 = 58538 푛 Bảng chi tiết Trục Độngcơ 1 2 3 Thụngsố Tỉsốtruyền 2 4,2 2,77 Cụngsuất P (Kw) 8,73 8,22 7,89 7,58 Sốvũng quay n 1425 712,5 169,64 61,14 (v/ph) Momen T 58538 110111 444106 1183242
4. Chương 2 TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI 1. Xỏc định cỏc thụng số bộ truyền đai thang: Số vũng quay bỏnh nhỏ n1 = nđc = 1425 (v/p) Cụng suất truyền trờn b|nh đai nhỏ P1 = Pđc = 8,73 (KW) 1.1 Chọntiếtdiệnđai: Dựavàosốvũng quay bỏnhnhỏvàcụngsuấttruyền, xembảng 4.1 trang 59[1] chọnđaithangthườngtiếtdiệnđaicúkớhiệu Б. 1.2 Xỏcđịnhđườngkớnhđai: +Theo bảng 4.13 trang 59[1] ta chọnđườngkớnhb|nhđainhỏ d1 = 180 (mm). Suyravậntốcđai πd . n 3,14.180.1425 v = 1 dc = = 13,4 (m/s) 60000 60000 nhỏhơnvậntốcchophộpcủađaithangthườngvmax = 25 (m/s) +Đườngkớnhb|nhđailớn: Cụngthức 4.2 [1] d2 = u. d1. 1 − ε = 2.180. 1 − 0,02 = 352,8 mm Trongđú: ε = 0,01 – 0,02 - hệsốtrượt. Theo bảng 4.26 trang 67[1] ta chọnđườngkớnhtiờuchuẩn d2 = 355 (mm) +Tỷsốtruyềnthựctế d2 355 ut = = = 2,01 (m/s) d1. (1 − 0,02) 180. (1 − 0,02) → Độsailệchtỷsốtruyền u − u 2,01 − 2 Δu = t . 100% = . 100% = 0,5% u 2 Δu = 0,5nằmtrongphạm vi chophộpkhụngquỏ 3~4%. 1.3 Xỏcđịnhchiềudàiđaivàkhoảngcỏchtrục: Dựavàobảng 4.14 trang 60[1] chọnsơbộkhoảngcỏchtrục a = 1,2. d2 = 1,2.355 = 426 (mm) +Chiềud{id}yđaix|cđịnhtheocụngthức 4.4 [1]:
5. d − d 2 l = 2a + 0,5π. d + d + 2 1 = 1 2 4a 355 − 180 2 = 2.426 + 0,5.3,14. 180 + 355 + = 1720 (mm) 4.426 Theo bảng 4.13 trang 59[1] chọnchiềudàitiờuchuẩn l = 1800 (mm). +Tớnhkhoảngcỏchtrục a theochiềudàitiờuchuẩn: Cụngthức 4.6[1] λ + λ2 − 8. Δ2 a = 4 π d + d 3,14 180 + 355 với λ = l − 1 2 = 1800 − = 960 2 2 d − d 355 − 180 Δ = 2 1 = = 87,5 2 2 960 + 9602 − 8. 87,52 → a = = 472 (mm) 4 +Tớnhgúcụm α1: Cụngthức 4.7[1] 57. d − d 57. 355 − 180 α = 180 − 2 1 = 180 − = 159 độ 1 a 472 0 0 α1 = 159 > αmin = 120 →thỏađiềukiệnđaikhụngbịtrược. 1.4 Xỏcđịnhsốđai z: Theo cụngthức 4.16[1] P . K z = 1 đ [P0]Cα C1CuCz Kđ = 1,25+0,1=1,35 tratheobảng 4.7[1] vớitảivađậpnhẹvàlàmviệc 2 ca. α1= 1590→ Cα = 1– 0,0025(180–α1) = 1–0,0025.(180– 159) = 0,9475 6 l 6 1800 → C1 = = = 0,96 l0 2240 Cu = 1,13 trabảng4.17[1] với u = 2 [P0] = 4,7 từđồthịhỡnh 4.21 trang 151[2] chiềud{iđaithửnghiệm l0 = 2240 mm với v = 13,4 m/s , d1 = 180 mm P1 8,73 = = 1,86 do đú Cz = 1 [P0] 4,7 Ta cú:
6. 8,73.1,35 z = = 2,44 4,7.0,9475.0,96.1,13.1 Lấy z = 3 đai. 1.5 Cỏcthụngsốhỡnhhọcb|nhđai: +Chiềurộngb|nhđai: Cụngthức 4.17[1] B = (z–1).t + 2e = (3–1). 19 + 2.12,5 = 63 (mm) +Đườngkớnhngo{ib|nhđai :Cụngthức 4.18[1] da = d1 + 2.h0 = 180 + 2.4,2 = 188,4 Trongđú t = 19, e = 12,5 , h0 = 4,2 trabảng 4.21 trang 63[1] 1.6 X|cđịnhlựccăng ban đầuvàlựctỏcdụnglờntrục : +Theo cụngthức 4.19[1] lựccăng ban đầu : 780. P1. Kđ 780.8,73.1,35 F0 = + Fv = + 33,4 = 273 N v. Cα . z 13,7.0,9475.3 TrongđúFv = qm.v2 = 0,178.13,42 = 32,1 N, qmtrabảng 4.22 trang 64[1]. +Theo cụngthức4.22[1] lựctỏcdụnglờntrục : Fr = 2.F0.z.sin(α1/2) = 2.273.3.sin(159/2) = 1610,8 (N) * Kếtquảbộtruyềnđai: Kýhiệuđai Б Đườngkớnhb|nhđainhỏ d1 = 180 (mm) Đườngkớnhb|nhđailớn d2 = 355 (mm) Chiềud{iđai l = 1800 (mm) Bềrộngđai B = 63 (mm) Sốđai z = 3 Vậntốcđai v = 13,4 (m/s) Khoảngcỏchtrục a = 472 (mm) Lựccăngđai F0 = 273 (N) Lựctỏcdụnglờntrục Fr = 1610,8 (N)
7. CHƯƠNG 3 THIẾTKẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM TỐC *Số liệu: Cụng suất: P = 8,22 KW Tuổi thọ L = 7 năm → Lh = 7.300.2.8 = 33600 giờ 1.7 Chọn vật liệu: Do khụng cú yờu cầu đặc biệt v{ theo quan điểm thống nhất húa trong thiết kế, ở đ}y chọn vật liệu 2 c}p b|nh răng như sau Theo bảng 6.1 trang 92[1] chọn Bỏnh nhỏ : Thộp C45 tụi cải thiện đạt độ rắn HB241 285 cú бb1 = 850MPa, бch1 = 580MPa. Bỏnh lớn: Thộp C45 tụi cải thiện đạt độ rắn HB192 240 cú бb2 = 750MPa, бch2 = 450MPa. 1.8 Xỏc định ứng suất cho phộp: Theo bảng 6.2 trang 94[1] với thộp C45, tụi cải thiện đạt độ rắn HB 180 350 . 0 0 бHlim = 2HB + 70 ; SH = 1,1 ; бFlim = 1,8HB ; SF = 1,75 Chọn độ rắn bỏnh nhỏ HB1 = 240 ; độ rắn bỏnh lớn HB2 = 230 , khi đú 0 бHlim 1 = 2HB1 + 70 = 2.240 + 70 = 550 MPa 0 бFlim 1 = 1,8HB1 = 1,8.240 = 432 MPa 0 бHlim 2 = 2HB2 + 70 = 2.230 + 70 = 530 MPa 0 бFlim 2 = 1,8HB2 = 1,8.230 = 414 MPa +Số chu kỡ làm việc cơ sở. Theo 6.5[1] NHO = 30.HHB2,4 do đú: NHO1 = 30.2402,4 = 1,55.107 (chu kỳ) NHO2 = 30.2302,4 = 1,4.107 (chu kỳ) NFO1 = NFO2 = 0,5.107 (chu kỳ) +Số chu kỳ làm việc tương đương. Theo 6.7[1] 3 Ti NHE = 60. c. . ni. ti Tmax 15 Trong đú: t = L = 0,24L ; t = 0,18L ; t = 0,58L 1 15 + 11 + 36 h h 2 h 3 h L = 7 năm → Lh = 33600 (giờ)
8. c =1 – sốlần ăn khớp trong 1 vũng quay T 3 T 3 T 3 N = 60. c. n . L . 1 . t + 2 . t + 3 . t HE1 1 h T 1 T 2 T 3 = 41,72. 107 chu kỳ NHE1 7 NHE2 = = 9,7. 10 chu kỳ u1 Suy ra NHE1>NHO1 ; NHE2> NHO2 nờn KHL1 = KHL2 = 1 +Như vậy theo 6.1a[1], ứng suất tiếp xỳc sơ bộ được x|c định 1 б = 550. = 500 (MPa) H1 1,1 1 б = 530. = 481,8 (MPa) H2 1,1 *Với cấp nhanh sử dụng răng nghiờng, do đú theo 6.12[1]: б + б 500 + 481,8 б = H1 H2 = = 490,9 MPa H 2 2 бH NHO => KHL = 1 ′ Nờn бH = бHmin = бH2 = 481,8(MPa) +Ứng suất uốn cho phộp: T 6 T 6 T 6 N = 60. c. n . L . 1 . t + 2 . t + 3 . t FE1 1 h T 1 T 2 T 3 = 35,2. 107 chu kỳ N N = FE1 = 8,19 chu kỳ FE2 4,91 Vỡ: NFE1>NFO1 ; NFE2> NFO2 Nờn KFL1 = KFL2 = 1 Do đú theo 6.2a[1] với bộ truyền quay 1 chiều KFC = 1, ta được: 0 KFL бF = бFlim . SF 1 б = 432. = 246,8 (MPa) F1 1,75
9. 1 б = 414. = 236,6 (MPa) F2 1,75 +Ứng suất quỏ tải cho phộp: theo 6.13[1] đối với b|nh răng tụi cải thiện. бH max = 2,8. бch 2 = 2,8.450 = 1260 (MPa) Ứng suất uống cho phộp khi quỏ tải: 6.14[1] бF1 max = 0,8. бch 1 = 0,8.580 = 464 (MPa) бF2 max = 0,8. бch 2 = 0,8.450 = 360 (MPa) 1.9 Tớnh toỏn cấp nhanh – Bộ truyền bỏnh răng trụ răng nghiờng. Số vũng quay bỏnh dẫn: n1 = 712,5 vg/ph Moment xoắn T1 = 110111 Nmm Tỷ số truyền u1 = 4,3 a. X|c định sơ bộ khoảng cỏch trục: theo 6.15a[1] 3 TKHβ aw1 = Ka(u1 + 1) 2 бH u1ψba Trong đú theo bảng 6.6[1] chọn ψba = 0,3 Theo bảng 6.5[1] với răng nghiờng ta cú: Ka = 43 Theo 6.16 với b|nh răng ăn khớp ngoài hệ số ψbd = 0,53 ψba(u1+1) = 0,843 Do đú theo bảng 6.7[1] KHβ = 1,13 tra theo sơ đồ 3 → aw1 = 166,67 (mm) Chọn aw1 = 180 (mm) b. X|c định cỏc thụng số ăn khớp Theo 6.17[1] m = (0,01 ữ 0,02)aw1 = (0,01 ữ 0,02).180 = 1,8 ữ 3,6 (mm) Theo bảng 6.8[1] chọn mụ đun ph|p m = 2,5 Điều kiện gúc nghiờng b|nh răng hộp giảm tốc khai triển: 80 ≤ β ≤ 200 2aw1. cosβ z1 = → cos20 ≤ cosβ ≤ cos8 m. (u1 + 1) 2aw1cos20 2aw1cos8 → ≤ z1 ≤ m(u1 + 1) m(u1 + 1)
10. 2.180. cos20 2.180. cos8 → ≤ z ≤ 2,5 4,3 + 1 1 2,5 4,3 + 1 →25,5 ≤ z1 ≤ 26,9 +Số răng b|nh nhỏ Lấy z1 = 26 răng +Số răng b|nh lớn z2 = z1 . u1 = 26.4,3 = 111,8 răng Lấy z2 = 112 răng +Do đú tỷ số truyền trờn thực tế um = 112/26 = 4,308 Sai lệch so với trước 0,18% 2,5(z + z ) 2,5(26 + 112) cosβ = 1 2 = = 0,96 2aw1 2.180 Suy ra β = 16,60 c. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xỳc: +Theo cụng thức 6.33[1] , ứng suất tiếp xỳc trờn bề mặt làm việc 2TKH(um + 1) бH = ZM ZHZε 2 bw um dw1 –Hệ số kể đến cơ tớnh vật liệu của bỏnh răng ăn khớp Tra bảng 6.5[1] ta được ZM= 274 (MPa1/3) –Hệ số kể đến hỡnh dạng bề mặt tiếp xỳc: theo 6.34[1] ta tớnh được 2cosβb 2. cos15,57 ZH = = = 1,7 sin2αtw sin 2.20,8 Với βb gúc nghiờng của răng trờn hỡnh trụ cơ sở tớnh theo 6.35[1] tgβb = cosαt. tgβ = 0,28 tgα với α = α = arctg = 20,8 t tw cosβ Theo TCVN1065 – 71 thỡ α = 200 →βb = 15,570 –Chiều rộng v{nh răng bw = ψba . aw1 = 0,3.180 = 54 (mm) –Hệ số kể đến sự trựng khớp của răng:
11. Hệ số trựng khớp dọc 6.37[1] : εβ = bw.sinβ/(πm) = 1,96 Hệ số trựng khớp ngang tớnh gần đỳng theo 6.38b[1] : 1 1 εα = 1,88 − 3,2 + . cosβ = 1,66 z1 z2 Do εβ> 1 nờn tớnh theo cụng thức 6.36c[1] 1 Zε = = 0,78 εα –Đường kớnh vũng lăn b|nh nhỏ bảng 6.11[1] : 2aw1 2.180 dw1 = = = 68 (mm) um + 1 4,3 + 1 Vận tốc vũng v = π.dw1.n1/60000 = 2,54(m/s) Với v = 2,6 m/s tra bảng 6.13 trang 106[1] dựng cấp chớnh xỏc là 9 và tra bảng 6.14[1] với v< 2,5m/s ta chọn KHα = 1,14 Theo 6.42 , aw1 180 νH = δH g0v = 0,002.73.2,54 = 2,40 um 4,3 Trong đú: δH–hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớptra theo bảng 6.15 cú giỏ trị 0.002 g0 –hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch c|c bước răng b|nh 1 v{ b|nh 2 tra theo bảng 6.16[1] cú giỏ trị 73. Do đú, theo 6.4[1] vH bw dw1 KHv = 1 + = 1,03 2TKHβ KHα – Hệ số tải trọng khi tớnh về tiếp xỳc theo cụng thức 6.39[1] KH = KHβKHαKHv = 1,13.1,14.1,03 = 1,33 Thay cỏc giỏ trị vừa tỡm được v{o 6.33 ta được: бH = 435,9 (MPa) +X|c định chớnh xỏc ứng suất tiếp xỳc cho phộp:
12. Theo cụng thức 6.1: 0 бHlim . KHL . Zv. ZR. KxH бH = SH – với v = 2,54 m/s < 5 m/s → hệ số xột đến ảnh hưởng của vận tốc vũng Zv=1. – với cấp chớnh x|c động học là 9, chọn cấp chớnh xỏc về mức tiếp xỳc l{ 8, khi đú cần gia cụng đạt độ nhỏm Ra = 2,5 1,25 μm, do đú hệ số xột đến độ nhỏm bề mặt răng ZR = 0,95 – với da< 700mm → KxH = 1 → бH = 490,9.1.0,95.1 = 453,435 (MPa) Ta thấy бH < бH thỏa điều kiện bền tiếp xỳc. d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn: theo cụng thức 6.43[1] 2TKFYεYβ YF1 бF1 = bw dw1m Theo bảng 6.7[1] , KFβ = 1,27 ; theo bảng 6.14[1] với v < 5 và cấp chớnh xỏc là 9 Nờn KFα = 1,37 ; theo cụng thức 6.47 aw νF = δFg0v u1 – δF = 0,006 hệ số kể đến ảnh hưởng của cỏc sai số ăn khớp,tra bảng 6.15[1] Suy ra 180 ν = 0,006.73.2,54 = 7,18 F 4,3 – Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vựng ăn khớp khi tớnh về uốn vFbw dw1 KFv = 1 + = 1,07 2TKFβ KFα Do đú hệ số tải trọng khi tớnh về uốn là: KF = KFβKFαKFv = 1,27.1,37.1,09 = 1,86 – Hệ số kể đến sự trựng khớp của răng: với εα = 1,66 1 1 → Yε = = = 0,6 εα 1,66 – Hệ số kể đến độ nghiờng của răng: vỡ răng nghiờng nờn β 16,6 Y = 1 − = 1 − = 0,88 β 140 140 Số răng tương đương:
13. z z = 1 = 29,54 v1 cosβ3 z 98 z = 2 = = 127,25 v2 cosβ3 0,823 Theo bảng 6.18 trang 109[1] ta được YF1 = 3,82 YF2 = 3,6 – Hệ số xột đến độ nhậy của vật liệu đối với tập trung ứng suất: YS = 1,08–0,0695ln(m) = 1,08–0,0695.ln2,5 = 1,02 – Hệ số xột đến ảnh hưởng của độ nhỏm mặt lươn b|nh răng, thụng thường YR = 1 – Hệ số xột đến kớch thước b|nh răng ảnh hưởng độ bền uốn: KxF = 1. Do đú theo 6.2 v{ 6.2a[1]: 0 бFlim 1. KFL . YS. YR. KxF бF1 = = 246,8.1,02.1.1 = 251,7 (MPa) SF 0 бFlim 2. KFL . YS. YR. KxF бF2 = = 236,6.1,02.1.1 = 241,3 (MPa) SF Thay tất cả giỏ trị tỡm được v{o 6.43[1] ta được бF1 = 90,79(MPa) → бF1 < бF1 YF2 бF2 = бF1. = 85,56 MPa YF1 → бF2 < бF2 e. Cỏc thụng số v{ kớch thước bộ truyền: Khoảng cỏch trục aw1 = 180 (mm) Mụ đun ph|p m = 2,5 (mm) Bề rộng v{nh răng bw = 54(mm) Tỉ số truyền um = 4,3 Gúc nghiờng răng β = 16,60 Số răng b|nh dẫn động z1 = 26 Số răng b|nh bị dẫn z2 = 112 Hệ số dịch chỉnh x1 = x2 = 0 Theo cỏc cụng thức trong bảng 6.11[1] tớnh được Đường kớnh vũng chia:
14. mz 2,5.26 d = 1 = = 67,8 (mm) 1 cosβ cos16,6 mz 2,5.112 d = 2 = = 292,2(mm) 2 cosβ cos16,6 Đường kớnh đỉnh răng: da1 = d1 + 2m = 72,8 (mm) da2 = d2 + 2m = 297,2 (mm) Đường kớnh đ|y răng: df1 = d1 – 2,5m = 62,8 (mm) df2 = d2 – 2,5m = 287,2 (mm) 1.10 Tớnh toỏn cấp chậm– Bộ truyền bỏnh răng trụ răng thẳng. Số vũng quay bỏnh dẫn n2 = 165,7 (vg/ph) Mụment xoắn T = T2 = 454680,26 (Nmm) Tỷ số truyền u2 = 2,71 a. X|c định sơ bộ khoảng cỏch trục: theo 6.15a[1] 퐓퐊퐇훃 퐚퐰 = 퐊퐚(퐮 + ) б퐇 퐮 훙퐛퐚 Trong đú theo bảng 6.6[1] chọn ψba = 0,4 Theo bảng 6.5[1] với răng thẳng ta cú: Ka = 49,5 Theo 6.16 với b|nh răng ăn khớp ngoài hệ số ψbd = 0,5 ψba(u1+1) = 0,74 Do đú theo bảng 6.7[1] KHβ = 1,04 tra theo sơ đồ 5 ퟒ ퟒ , → 퐚 = ퟒ , , + = (퐦퐦) 퐰 ퟒ , . , . , ퟒ Chọn aw2 = 250 (mm) b. X|c định cỏc thụng số ăn khớp: m = (0,01 0,02)aw2 = 2,5 5 mm Theo quan điểm thống nhất húa trong thiết kế , chọn mụđun tiờu chuẩn của bỏnh răng cấp chậm bằng mụđun ở cấp nhanh m = 2,5 (mm)
15. 퐚퐰 . 퐳 = = = , 퐦(퐮 + ) , ( , + ) Lấy z1 = 54 → z2 = 54.2,71 = 146 Do đú aw = 0,5.m(z1 + z2) = 0,5.2,5(54+146) = 250 (mm) +Tỷ số truyền thực tế um = 147/53 = 2,70 Sai lệch so với trước 0,23% +Gúc ăn khớp: cụng thức 6.27[1] 퐳퐭퐦. 퐜퐨퐬훂 . , . 퐜퐨퐬 퐜퐨퐬훂퐭퐰 = = = , ퟒ 퐚퐰 . → αtw = 200 +Hệ số dịch chỉnh x1 = x2 = 0 c. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xỳc: +Ứng suất tiếp xỳc trờn bề mặt làm việc theo 6.33[1] 퐓퐊퐇(퐮퐦 + ) б퐇 = 퐙퐦퐙퐇퐙훆 퐛퐰퐮퐦퐝퐰 –Hệ số kể đến cơ tớnh vật liệu của b|nh răng ăn khớp Tra bảng 6.5[1] ta được ZM= 274 (MPa1/3) –Hệ số kể đến hỡnh dạng bề mặt tiếp xỳc: theo 6.34[1] ta tớnh được 퐜퐨퐬훃퐛 . 퐙퐇 = = = , ퟒ 퐬퐢퐧 훂퐭퐰 퐬퐢퐧 . Với b|nh răng thẳng, dựng 6.36a[1] để tớnh zε: ퟒ − 훆 ퟒ − , 퐳 = 훂 = = , 훆 퐕ớ퐢 훆훂 = , − , + = , − , + = , 퐳 퐳 ퟒ –Đường kớnh vũng lăn b|nh nhỏ 퐚퐰 . 퐝퐰 = = = (퐦퐦) 퐮퐦 + , + Theo 6.40[1] vận tốc vũng v = πdw1n2/60000 = 1,17 (m/s)
16. Theo bảng 6.13[1] ta cú v < 2 m/s nờn chọn cấp chớnh xỏc là 9, dựa vào bảng 6.16[1] chọn g0=73 퐚퐰 → 퐯퐇 = б퐇퐠 퐯 = ퟒ, 퐮퐦 Trong đú бH = 0,006 tra bảng 6.15[1] với cấp chớnh x|c 9, do đú: 퐯퐇퐛퐰퐝퐰 퐊퐇퐯 = + = , 퐓퐊퐇훃퐊퐇훂 với chiều rộng v{nh răng bw = ψba . aw2= 0,4.250 =100 (mm) theo bảng 6.13[1] chọn KHα = 1 – Hệ số tải trọng khi tớnh về tiếp xỳc theo cụng thức 6.39[1] KH = KHβKHαKHv = 1,04.1.1,07 = 1,11 Thay v{o 6.33 ta được б퐇 = , (퐌퐏퐚) +X|c định chớnh xỏc ứng suất tiếp xỳc cho phộp: Theo cụng thức 6.1: б퐇퐥퐢퐦. 퐊퐇퐋. 퐙퐯. 퐙퐑. 퐊퐱퐇 б퐇 = 퐒퐇 – với v = 1,17 m/s < 5 m/s → hệ số xột đến ảnh hưởng của vận tốc vũng Zv=1. – với cấp chớnh x|c động học là 9, chọn cấp chớnh xỏc về mức tiếp xỳc l{ 8, khi đú cần gia cụng đạt độ nhỏm Rz = 2,5 1,25 μm Do đú hệ số xột đến độ nhỏm bề mặt răng ZR = 0,95 – vớida< 700mm → KxH = 1 → б퐇 = ퟒ , . . , . = ퟒ , 퐌퐏퐚 → б퐇 < б퐇 nờn thỏa m~n điều kiện độ bền tiếp xỳc. d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn: theo cụng thức 6.43[1] 퐓퐊퐅퐘훆퐘훃퐘퐅 б퐅 = 퐛퐰퐝퐰 퐦 Theo bảng 6.7[1] , KFβ = 1,1 ; theo bảng 6.14[1] với v < 2,5 và cấp chớnh xỏc là 9
17. Nờn KFα = 1,37 ; theo cụng thức 6.47 퐚퐰 퐯퐅 = 훅퐅퐠 퐯 퐮 – δF = 0,016 hệ số kể đến ảnh hưởng của cỏc sai số ăn khớp,tra bảng 6.15[1] Suy ra 퐯 = , . . , = , 퐅 , – Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vựng ăn khớp khi tớnh về uốn 퐯퐅퐛퐰퐝퐰 퐊퐅퐯 = + = , 퐓퐊퐅훃퐊퐅훂 Do đú hệ số tải trọng khi tớnh về uốn là: KF = KFβKFαKFv = 1,1.1,37.1,13 = 1,7 – Hệ số kể đến sự trựng khớp của răng: với εα = 1,8 → 퐘훆 = = = , 훆훂 , – Hệ số kể đến độ nghiờng của răng: vỡ răng thẳng nờn 퐘훃 = Theo bảng 6.18 trang 109[1] ta được YF1 = 3,64 YF2 = 3,6 – Hệ số xột đến độ nhậy của vật liệu đối với tập trung ứng suất: YS = 1,08–0,0695ln(m) = 1,08–0,0695.ln2,5 = 1,02 – Hệ số xột đến ảnh hưởng của độ nhỏm mặt lượn b|nh răng, thụng thường YR = 1 – Hệ số xột đến kớch thước b|nh răng ảnh hưởng độ bền uốn: KxF = 1. Do đú theo 6.2 v{ 6.2a[1]: б퐅퐥퐢퐦 . 퐊퐅퐋. 퐘퐒. 퐘퐑. 퐊퐱퐅 б퐅 = = ퟒ , . , . . = , (퐌퐏퐚) 퐒퐅 б퐅퐥퐢퐦 . 퐊퐅퐋. 퐘퐒. 퐘퐑. 퐊퐱퐅 б퐅 = = , . , . . = ퟒ , (퐌퐏퐚) 퐒퐅 Thay tất cả giỏ trị tỡm được v{o 6.43[1] ta được б퐅 = , (퐌퐏퐚) → б퐅 < б퐅 퐘퐅 б퐅 = б퐅 . = , 퐌퐏퐚 퐘퐅 → б퐅 < б퐅
18. Điều kiện bền uốn được thỏa. e. Cỏc thụng số v{ kớch thước bộ truyền: Khoảng cỏch trục aw2 = 250 (mm) Mụđun m = 2,5 (mm) Bề rộng v{nh răng bw = 100 (mm) Tỷ số truyền um = 2,71 Số răng b|nh dẫn z1 = 54 Số răng b|nh bị dẫn z2 = 146 Hệ số dịch chỉnh x1 = x2 = 0 Đường kớnh vũng chia: d1 = mz1 = 2,5.54 = 135 ( ) d2 = mz2 = 2,5.146 = 165 ( ) Đường kớnh đỉnh răng: da1 = d1 + 2m = 140 (mm) da2 = d2 + 2m = 370 (mm) Đường kớnh đ|y răng: df1 = d1 – 2,5m = d1 – 2,5.2,5 = 128,75 (mm) df2 = d2 – 2,5m =d2 – 2,5.2,5 = 358,75 (mm) Kiểm tra bụi trơn ngõm dầu: Việc bụi trơn hộp giảm tốc phải đảm bảo c|c điều kiện sau: theo hướng dẫn tài liệu [2] trang 460. + Mức dầu thấp nhất ngập (0,75ữ2) chiều cao răng h2 = 5,5 của b|nh răng 2 (nhưng ớt nhất 10mm) +Khoảng cỏch giữa mức dầu thấp nhất và cao nhất hmax – hmin = 10 15mm. + Mức dầu cao nhất khụng được ngập qu| 1/3 b|n kớnh b|nh răng 4 (da4/6)
19. Tổng hợp 3 điều kiện trờn thỡ phải đảm bảo điều kiện bụi trơn phải thỏa mó bất đẳng thức 13.15[2] với h2 297,17 = 99,05 mm 2 a2 3 →Thỏa điều kiện bụi trơn ng}m dầu.
20. Trục 2 Thiết kế cỏc trục trong hộp giảm tốc: Chọn vật liệu chế tạo trục là thộp C45 tụi cải thiện cú giới hạn bền бb = 850 (MPa) Ứng suất xoắn cho phộp: [η] = 12 20 (MPa) Đường kớnh trục sơ bộ : theo 10.9[1] đường kớnh trục thứ k với k = 1,2,3. 3 T d = k k 0,2 η 2.1 Xỏc định sơ bộ đường kớnh trục: Trục 1: T1 = 110111 (Nmm) 3 110111 → d = = 31,3 (mm) 1 0,2.18 Chọn d1 = 32 (mm) Trục 2 : T2 = 454680,3 (Nmm) 3 454680,3 → d = = 52,19 (mm) 2 0,2.16 Chọn d2 = 55 (mm) Trục 3 :T3 = 1183242 (Nmm) 3 1183242 → d = = 66,64 (mm) 3 0,2.20 Chọn d3 = 70(mm) 3 Đầu vào hộp số là trục 1 lắp bỏnh đai nờn ta khụng cần quan tõm đến đường kớnh trục động cơ điện. 3.1 Xỏc định khoảng cỏch giữa cỏc gối đỡ và điểm đặt lực a. Dựa vào bảng 10.2 trang 189[1] chọn chiều rộng ổ lăn tương ứng : b01 = 19 (mm)
21. b02 = 29 (mm) b03 = 35 (mm) b. Chiều dài mayơ bỏnh đai : Phần 14.3.2[2] c. lm12 = (1,5 ữ 2) d1 lm13 = 63 (mm) = B d. Chiều dài mayơ bỏnh răng: lm12 =lm23 = 60 (mm) lm22 = 100 (mm) = bw22 lm33 = (1,2 ữ 1,5)d3 chọn lm33 = 100 (mm) lm23 =60 (mm) e. Chiều dài mayơ nữa khớp nối: lm32 = (1,4 ữ 2,5)d3 chọn lm32 = 120 (mm) f. Chọn độ lớn cỏc khoảng k1,k2,k3,hn như sau: k1 = 10 (mm) k2 = 8 (mm) k3 = 15 (mm) hn = 20 (mm) g. Tớnh cỏc khoảng lki theo bảng 10.4 trang 191[1] *Trục 2: l22 = 100 (mm) l23 = 164,5 (mm) *Trục 1: l12 = l23 = 164,5 (mm) l13 = 311 (mm) *Trục 3: -l32 = lc32 = 172,5 (mm) l33 = l22 = 100 (mm)
22. 3.2 Xỏc định đường kớnh và chiều dài cỏc đoạn trục: *Trục 1: a. Cỏc lực tỏc dụng: + Lực từ bỏnh đai tỏc dụng lờn trục: Fr = Fy13 = 1610,8 (N) +Lực từ bỏnh răng tỏc dụng lờn trục: cụng thức 10.1[1] 2T1 Ft1 = = 3238,6 N 2. dw1 tgα F = F tw = 1276,8 N r1 t1 cosβ Fa1 = Ft1tgβ = 902,4 (N) Fx12 = Fx23 = Ft1 = 3238,6 N → Fy12 = Fy23 = Fr1 = 1276,8 (N) Fz12 = Fz23 = Fa1 = 902,4 N b. Xỏc định cỏc phản lực tại cỏc gối tựa: +Mặt phẳng yOz: M12 = 30682,6 (Nmm) x M0 = 0
23. → Fy11 = 1107,4 (N) Fy = 0 → Fy10 = 773,4 N + Mặt phẳng xOz: : Fx11 o z O x F Fx10 Fx13 x14 y M0 = 0 → Fx11 = 2267 N Fx = 0 → Fx10 = 971,6 (N) c. Biểu đồ nội lực MX: My: T:
24. a. Xỏc định moment tương đương tại cỏc tiết diện 2 2 2 Mtđ12 = Mx12 + My12 + 0,75. T = 416051,5 Nmm 2 2 2 Mtđ10 = Mx10 + My10 + 0,75. T = 0 Nmm 2 2 2 Mtđ13 = Mx13 + My13 + 0,75. T = 95358,9 Nmm 2 2 2 Mtđ11 = Mx11 + My11 + 0,75. T = 155177,9 Nmm + Đường kớnh tại cỏc tiết diện: Chọn ứng suất cho phộp theo bảng 10.5 trang 195[1] Ta cú [б] = 67 (MPa) 3 M d = tđ12 = 39,6 (mm) 12 0,1[б] 3 M d = tđ10 = 28,5 (mm) 11 0,1[б] 3 M d = tđ13 = 24,2 (mm) 13 0,1[б] Chọn đường kớnh tiờu chuẩn : d12 = 42 (mm) d13 = 30 (mm) d11 = d10 = 35 mm *Trục 2:
25. a. Tớnh toỏn cỏc lực tỏc dụng lờn bỏnh răng. Fx2x= Ft = 2.T2/dw = 6736 (N) Fy22 = Fr = Ft.tgαtw/cosβ = 2451,7 (N) Fx23 = Fx12 = 2102,8 N → Fy23 = Fy12 = 1139,2 (N) Fz23 = Fz12 = 933 N b. Xỏc định cỏc lực tỏc dụng lờn cỏc gối tựa. +Mặt phẳng yOz: M23 = Fz23dw/2 = 132171,3 (Nmm) x M0 = 0 → Fy21 = 711,9 (N) Fy = 0 → Fy20 = 462,9 (N) +Mặt phẳng xOz: y M0 = 0 Fx21 = 5133,4 N
26. Fx = 0 → Fx20 = 4841,2 N c. Biểu đồ nội lực. Mx : My: T: d. Xỏc định momen tương đương tại cỏc tiết diện. Mtđ20 = 0 2 2 2 Mtđ22 = Mx22 + My22 + 0,75. T = 625751,3 Nmm 2 2 2 Mtđ23 = Mx23 + My23 + 0,75. T = 537162,4(Nmm) Mtđ21 = 0 +Đường kớnh tại cỏc tiết diện:
27. Chọn ứng suất cho phộp theo bảng 10.5 trang 195[1] Ta cú [б] = 50 (MPa) 3 M d = tđ22 = 50,02 (mm) 22 0,1[б] 3 M d = tđ23 = 47,5 (mm) 23 0,1[б] Chọn đường kớnh tiờu chuẩn d23 = 50 (mm) d22 = 55 (mm) d10 = d11 = 45 (mm) Trục 3 a. Tớnh toỏn cỏc lực tỏc dụng lờn bỏnh răng. Fy32 = Fy23 = 3630 (N) Fx32 = Fx23 = 9972 (N) Lực từ khớp nối tỏc dụng lờn trục hướng theo phương x và bằng Fx32 = (0,2 ữ 0,3)2T3/Dt Lấy Fx33 = 2730,6 (N) Dt tra bảng 16.10a trang 68[2] ta được Dt = 260 mm b. Xỏc định cỏc lực tỏc dụng lờn gối tựa. +Mặt phẳng yOz:
28. x M0 = 0 → Fy31 = 1043,3 (N) Fy = 0 → Fy30 = 1408,4 (N) +Mặt phẳng xOz: y M0 = 0 → Fx31 = 4870,7 (N) Fx = 0 → Fx30 = 865,3 (N) c. Biểu đồ nội lực: Mx: My: T:
29. d. Xỏc định momen tương đương tại cỏc tiết diện. Mtđ31 = 0 2 2 2 Mtđ32 = Mx32 + My32 + 0,75. T = 1024718 Nmm 2 2 2 Mtđ30 = Mx30 + My30 + 0,75. T = 1127789(Nmm) 2 2 2 Mtđ33 = Mx33 + My33 + 0,75. T = 1225665 (Nmm) +Đường kớnh tại cỏc tiết diện: Chọn ứng suất cho phộp theo bảng 10.5 trang 195[1] ứng với đường kớnh sơ bộ d3 = 78 (mm) Ta cú [б] = 50 (MPa) 3 M d = tđ32 = 58,9 (mm) 32 0,1[б] 3 M d = tđ30 = 60,9 (mm) 30 0,1[б] 3 M d = tđ33 = 62,6 (mm) 33 0,1[б] Chọn theo đường kớnh tiờu chuẩn: d30 = d31 = 65 (mm) d32 = 63 (mm) d33 = 70 (mm)
30. 3.3 Kiểm nghiệm trục về độ bền mừi: a. Với thộp C45 tụi cải thiện [б] = 850 (MPa) →б-1 = 0,436.850 = 370,6 (MPa) η-1 = 0,58б-1 = 215 (MPa) theo bảng 10.7 trang 197[1] ψζ = 0,1 , ψη = 0,05 b. Cỏc trục của hộp giảm tốc đều quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng do đú Mj бaj = бmaxj = , бmj = 0 Wj Vỡ trục quay 1 chiều nờn ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động, do đú ηmaxj Tj ηmj = ηaj = = 2 2Woj *Điều kiện thỏa bền mừi là: Sζj . Sηj Sj = ≥ [S] 2 2 Sζj + Sηj S = 1,5 ữ 2,5 hệ số an toàn cho phộp Sбj : hệ số an toàn chỉ xột riờng ứng suất phỏp б−1 Sζj = Kζdj бaj + ψζбmj Sηj : hệ số an toàn chỉ xột riờng ứng suất tiếp η−1 Sηj = Kηdj ηaj + ψηηmj c. Cỏc tiết diện trục nguy hiểm: Trục 1: Tiết diện 13 (lắp bỏnh đai), 12 (lắp bỏnh răng ) Trục 2: Tiết diện 22 và 23 (lắp bỏnh răng) Trục 3: Tiết diện 33 (lắp bỏnh răng), tiết diện 32 (lắp nữa khớp nối) d. Chọn lắp ghộp: Cỏc ổ lăn lắp lờn trục theo k6, lắp bỏnh răng, bỏnh đai, nối trục theo k6 kết hợp với lắp then Kớch thước then bằng tra bảng 9.1a trang 173[1], trị số moment cản uốn và cản xoắn ứng với cỏc tiết diện trục như sau:
31. 3 3 Tiết diện Đường kớnh Kớch thước Chiều sõu Wj (mm ) W0j (mm ) trục bxh trờn trục - t1 12 42 12x8 5 6295,7 13569,3 13 30 10x8 5 2129,9 4780,6 22 55 16x10 6 14238,4 30572,2 23 50 14x9 5,5 10747,1 23018,9 32 60 18x11 7 21412,3 45960,6 33 70 20x12 7,5 29488,7 63162,6 a. Xỏc định cỏc hệ số Kζdj và Kηdj đối với cỏc tiết diện nguy hiểm: cụng thức 10.25, 10.26[1] Kζ + Kx − 1 εζ Kζdj = Ky Kη + Kx − 1 εη Kηdj = Ky –Cỏc trục được gia cụng bằng mỏy tiện,tại cỏc tiết diện nguy hiểm yờu cầu đạt độ nhỏm Ra =2,5ữ0,63μm.Theo bảng 10.8 trang 197 [1] ta cú hệ số tập trung ứng suất Kx = 1,1. –Khụng dựng cỏc phương phỏp tăng bề mặt nờn Ky = 1 –Ta dựng dao phay ngún để gia cụng rónh then nờn từ bảng 10.12 trang 199[1] ta cú: Kζ = 2.07, Kη = 1,96 Theo bảng 10.10 trang 198 [1] ta được: d12 = 42 → εζ = 0,84, εη = 0,78 d13 = 30 → εζ = 0,9 , εη = 0,86 d22 = 55 → εζ = 0,8 , εη = 0,69 d23 = 50 → εζ = 0,81 , εη = 0,76 d32 = 60 → εζ = 0,79 , εη = 0,75 d33 = 70 → εζ = 0,76 , εη = 0,73 –Với cỏc số liệu trờn ta tớnh được Kζ/εζ và Kη/εη trờn rónh then. –Từ bảng 10.11 trang 198[1] với ζb = 850 (MPa) ta tra được Kζ/εζ và Kη/εη do lắp căng tại cỏc tiết diện nguy hiểm. Sau đú dựng giỏ trị Kζ/εζ và Kη/εη lớn nhất để tớnh Kζd và Kηd.
32. Kết quả tớnh toỏn được ghi vào bảng sau: 퐾 퐾 휎 휏 Tiết d 휀휎 휀휏 diện (mm) Rónh Lắp Rónh Lắp Kζd Kηd ζa ηa sζ sη s then căng then căng 12 42 2,46 2,44 2,20 1,86 2,56 2,61 64,3 4,1 2,2 19,9 2,3 13 30 2,3 2,44 2,42 1,86 2,4 2,38 0 11,5 X 7,7 X 22 55 2,59 2,97 2,58 2,28 2,69 2,94 34,2 7,4 4 9,7 3,7 23 50 2,56 2,44 2,65 2,28 2,66 2,68 34 9,9 4,1 8 3,7 32 63 2,62 2,97 2,76 2,28 2,72 2,71 0 12,9 X 6 X 33 70 2,72 2,97 2,68 2,28 2,82 2,78 22,8 9,4 5,8 8,1 4,7 Dựa vào bảng trờn ta kết luận cả 3 trục đều đảm bảo yờu cầu về mừi. 3.4 Tớnh kiểm nghiệm về độ bền mừi của then: Với cỏc tiết diện trục dung mối ghộp then , ta tiến hành kiểm nghiệm mối ghộp về độ bền dập ζd vàđộ bền cắt ηc 2T бd = ≤ бd dlt h − t1 2T ηc = ≤ ηc dltb Với lt = (0,8ữ0,9)lm Tớnh và chọn theo tiờu chuẩn ta cú chiều dài then được cho trong bảng 9.1a[1] Ta cú bảng kiểm nghiệm then như sau: Tiết d lt bxh t1 T(Nmm) ζd(MPa) ηc(MPa) diện 12 42 50 8x7 4 110111 34,96 8,74 13 30 55 10x8 5 110111 44,49 13,3 22 55 85 14x9 5,5 454680,3 48,63 12,2
33. 23 50 54 18x11 7 454680,3 96,23 24,1 32 63 100 22x14 9 1183242,3 93,91 20,9 33 70 90 20x12 7,5 1183242,3 83,47 18,8 Với tải trọng tĩnh, va đập nhẹ, dạng lắp cố định: [ζd] = 100 (MPa) Bảng 9.5 trang 178 [1] [ηc] = 40 ữ60 (MPa) Trang 174 [1] Vậy tất cả cỏc mối ghộp then đều đảm bảo yờu cầu về độ bền dập và độ bền cắt
34. Ổ lăn Thiết kế ổ lăn trờn trục 1 5.1.1 Chọn Ổ trục 1 : A B 493,1 816,3 125 585,8 Số vũng quay n= 712,5 vg/ph Tuổi thọ Lh = 33600 giờ Tuổi thọ tớnh bằng triệu vũng 퐿 . 60푛 퐿 = ℎ = 1036,4 ( 𝑖ệ 푣ũ푛𝑔) 106 Đường kớnh trục d = 35 mm Lực hướng tõm tỏc dụng lờn ổ tại mặt cắt 11: 2 2 퐹 11 = 퐹 11 + 퐹 11 = 2526 ( ) Lực hướng tõm tỏc dụng lờn ổ tại mặt cắt 10 : 2 2 퐹 10 = 퐹 10 + 퐹 10 = 1241,8 ( ) Lực dọc trục Fa = 902,4 (N) Ta tớnh toỏn theo Fr11 퐹 Ta cú = 0,3 ta sử dụng ổ bị đỡ chặn 퐹 Dựa vào đường kớnh d = 35mm ta chọn ổ cú ký hiệu 66407
35. D= 100 mm B = 25 mm C = 45,4 KN Co = 33,7 KN 5.1.2 Kiểm nghiệm theo khả năng tải : Q =(X.V.Fr +Y.Fa)kt.kủ kt Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ kt =1 kđ –hệ số kể đến đặc tớnh tải trọng kđ =1,3 (bảng 11.3 TL1) v= 1 vũng trong quay ta cú : Fa/C0=0,027 theo bảng 11.4 [1 ] e = 0,34 퐹 = > 푒 푣퐹 X 0,45 Vậy theo bảng 11.4 [1] Y 1,62 Q = 3376,5 (N) m Khả năng tải trọng động: Cd = Q* L theo (11.1) Cd = 38,1 (KN) Vậy ổ đ~ chọn thỏa món yờu cầu 5.2 Thiết kế ổ lăn trờn trục 2 : 5.2.1 chọn ổ trục 2 : C D 433,8 2966,74 2175,5 938 327
36. Số vũng quay n= 165,7 vg/ph Tuổi thọ Lh = 33600 giờ Tuổi thọ tớnh bằng triệu vũng 퐿 . 60푛 퐿 = ℎ = 334 ( 𝑖ệ 푣ũ푛𝑔) 106 Đường kớnh ngỗng trục d = 45 mm Lực hướng tõm tỏc dụng lờn ổ tại mặt cắtC : 2 2 퐹 21 = 퐹 21 + 퐹 21 = 5182,5 ( ) Lực hướng tõm tỏc dụng lờn ổ tại mặt cắtB : 2 2 퐹 20 = 퐹 20 + 퐹 20 = 4863,3 ( ) Lực dọc trục Fa = 902,4 (N) ta tớnh chọn ổ theo Fr21 퐹 Ta cú = 0,17 < 0,3 ta sử dụng ổ bị đỡ 퐹 Dựa v{o đường kớnh d = 45mm ta chọn ổ cú ký hiệu 409 C = 60,4 KN Co = 53 KN 5.1.2 Kiểm nghiệm theo khả năng tải : Q =(X.V.Fr +Y.Fa)kt.kủ kt hệ số kể đến ảnh hướng của nhiệt độ kt =1 kủ –hệ số kể đến đặc tớnh tải trọng kủ =1,3 (bảng 11.3 TL1) v= 1 vũng trong quay F ta cú : a 0,017 theo bảng 11.4 [1 ] e = 0,19 Co
37. F a 0,17 e v.Fr X 1 Vậy theo bảng 11.4 [1] Y 0 Q = 6737,26 (N) m Khả năng tải trọng động: Cd = Q* L theo (11.1) Cd = 46,74 (KN) Vậy ổ đ~ chọn thỏa món yờu cầu 5.3 Thiết kế ổ trờn trục 3 : 5.3.1 chọn ổ trục 3 : E F 889,4 5978,75 384,56 869,75 Số vũng quay n= 61,14 vg/ph Tuổi thọ Lh 33600 giờ Tuổi thọ tớnh bằng triệu vũng 퐿 . 60푛 퐿 = ℎ = 123,3 ( 𝑖ệ 푣ũ푛𝑔) 106 Đường kớnh ngừng trục d = 40 mm Lực hướng tõm tỏc dụng lờn ổ tại mặt cắt 11 : 2 2 퐹 31 = 퐹 31 + 퐹 31 = 4981,2 ( ) Lực hướng tõm tỏc dụng lờn ổ tại mặt cắt 10 : 2 2 퐹 30 = 퐹 30 + 퐹 30 = 1652,9 ( )
38. Lực dọc trục Fa = 0 ta tớnh chọn ổ theo Fr31 Lực dọc trục Fa = 0 ta sử dụng ổ đỡ Dựa v{o đường kớnh d = 65mm ta chọn ổ cú ký hiệu 213 C = 44,9 KN Co = 34,7 KN 5.3.2 Kiểm nghiệm theo khả năng tải : Q =(X.V.Fr +Y.Fa)kt.kủ kt hệ số kể đến ảnh hướng của nhiệt độ kt =1 kủ –hệ số kể đến đặc tớnh tải trọng kủ =1,3 (bảng 11.3 TL1) v= 1 vũng trong quay vỡ Fa = 0 Q = 4981,2 (N) m Khả năng tải trọng động: Cd = Q* L theo (11.1) Cd =24,8 (KN) Vậy ổ đ~ chọn thỏa món yờu cầu
39. Chi tiết Phụ 1. Thiết kế vỏ hộp –Vỏ hộp giảm tốc cú nhiệm vụ bảo đảm vị trớ tương đối giữa cỏc chi tiết và cỏc bộ phận mỏy, tiếp nhận tải trọng do cỏc chi tiết lắp trờn vỏ truyền đến, chứa dầu bụi trơn và bảo vệ cỏc chi tiết trỏnh bụi. –Vật liệu là gang xỏm GX 15-32. –Bề mặt ghộp của vỏ hộp đi qua đường tõm trục để việc lắp ghộp cỏc chi tiết thuận tiện. –Bề mặt lắp nắp và than được cạo sạch hoặc mài, để lắp sớt , khi lắp cú một lớp sơn lỏng hoặc sơn đặc biệt. –Mặt đỏy hộp giảm tốc nghiờng về phớa lỗ thỏo dầu với độ dốc khoảng 1o. –Kết cấu hộp giảm tốc đỳc, với cỏc kớch thước cơ bản như sau: Tờn gọi Số liệu Chiều dày: Thõn hộp δ = 10 mm Nắp hộp δ1 = 9 mm Gõn tăng cứng: Chiều dày e = (0,8ữ1)δ = 10 mm Độ dốc Khoảng 20 Đường kớnh: Bulụng nền d1 = 20 mm Bulụng cạnh ổ d2 = 16 mm Bu lụng ghộp nắp bớch và thõn d3 = 14 mm Vớt ghộp nắp ổ d4 =10 mm Vớt ghộp nắp cửa thăm d5 =8 mm Mặt bớch ghộp nắp và thõn: Chiều dày bớch thõn hộp S3 = 22 mm Chiều dày bớch nắp hộp S4 = 20 mm Bề rộng bớch nắp và thõn K3 =48 mm Kớch thước gối trục:
40. Bề rộng mặt ghộp bulụng cạnh ổ K2 = 52 mm Tõm lỗ bulụng cạnh ổ (k là khoảng E2 = 25 mm , k ≥ 20 mm cỏch từ tõm bulụng đến mộp lổ) Trục 1: Đường kớnh ngoài D3 = 150 mm Đường kớnh tõm lỗ vớt D2 = 120 mm Số lượng bulụng Z = 4 Trục 2: Đường kớnh ngoài D3 = 160 mm Đường kớnh tõm lỗ vớt D2 = 130 mm Số lượng bulụng Z = 6 Trục 3: Đường kớnh ngoài D3 = 190 mm Đường kớnh tõm lỗ vớt D2 = 160 mm Số lượng bulụng Z = 6 Mặt đế hộp: Chiều dày S1 = 30 mm Bề rộng mặt đế hộp k1 = 60 mm , q1 = 80 mm Khe hở giữa cỏc chi tiết: Giữa bỏnh răng với thành trong vừ Δ = 12 mm hộp Δ1 = 30 mm Giữa bỏnh răng lớn với đỏy hộp Số lượng bulụng nền Z = 6 2. Cỏc chi tiết phụ 2.1 Vũng chắn dầu: Khụng cho dầu mở tiếp xỳc Chọn theo tiờu chuẩn
41. 2.2 Phớt chắn dầu: Cú tỏc dụng khụng cho dầu hoặc mỡ chảy ra ngoài hộp giảm tốc và ngăn khụng cho bụi từ bờn ngoài vào bờn trong hộp giảm tốc. 2.3 Ống lút: Chọn theo tiờu chuẩn phụ thuộc vào đường kớnh trục. 2.4 Vớt tỏch nắp và thõn: Cú tỏc dụng dựng để tỏc nắp và thõn 2.5 Chốt định vị: Chốt định vị hỡnh cụn: d = 8 mm, c = 1,2 mm, l = 52 mm R z40 1:50 C x 45O 3.2 d l 2.6 Nắp quan sỏt:
42. Để kiểm tra, quan sỏt cỏc chi tiết mỏy trong hộp khi lắp ghộp và để đổ dầu vào hộp, trờn đỉnh hộp cú làm cửa thăm. Cửa thăm được đậy bằng nắp. Trờn nắp cú thể lắp thờm nỳt thụng hơi. Kớch thước cửa thăm chọn theo bảng 18-5trang 92[2]. A B A1 B1 C C1 K R Vớt Số lượng 200 150 250 200 230 130 180 12 M8x22 6 2.7 Nỳt thụng hơi: Khi làm việc nhiệt độ trong hộp giảm tốc tăng lờn. Để giảm ỏp suất và điều hoà khụng khớ bờn trong hộp người ta dựng nỳt thụng hơi, thường lắp ở đỉnh hộp, cú cỏc kớch thước sau: Cỏc thụng số trong bảng 18-6 trang 93 [2]: A B C D E G H I K L M N O P Q R S M48x3 35 45 25 79 62 52 10 5 15 13 32 10 56 36 62 55
43. 2.8 Bulụng vũng: Để nõng vận chuyển hộp giảm tốc (Khi gia cụng, khi lắp ghộp ) trờn nắp và thõn thường gắn thờm bulụng vũng hay vũng múc Ren d d1 d2 d3 d4 d5 h h1 h2 l≥ f b c x M10 45 25 10 25 15 22 8 6 21 2 12 1,5 3 2.9 Nỳt thỏo dầu: Sau một thời gian làm việc dầu bụi trơn chứa trong hộp bị bẩn do bụi bặm , hạt mài , cần phải thay lớp dầu mới . Để thỏo dầu cũ , ở đỏy hộp cú lỗ thỏo dầu, lỳc đang làm việc thỡ được bịt kớn bởi nỳt thỏo dầu. Cỏc kớch thước tra bảng và cho ta như sau: Chọn M30x2.Cỏc thụng số trong bảng 18.7 trang 93[2] d b m f L c q D S D0 M30x2 15 10 3 29 2.5 19.8 32 22 25,4 2.10 Que thăm dầu: Dựng kiểm tra dầu trong hộp giảm tốc . Vị trớ lắp đặt nghiờng 550 so với mặt bờn , kớch thước theo tiờu chuẩn.