Thiết kế hộp giảm tốc 1 cấp bánh răng trụ răng nghiêng | Đồ án Môn Kỹ thuật công nghiệp - Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

lOMoAR cPSD| 58759230
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
---------------------------------------
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP I
Ngành: KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
SINH VIÊN THỰC HIỆN: LƯƠNG NGỌC HIẾU MSSV: 20104029
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TRẦN QUỐC HÙNG
TP. HỒ CHÍ MINH - 2024
Downloaded by Linh Linh (linhlinh9990002026@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58759230
Trường ĐHSPKT TP.HCM
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP 1,
Khoa : Cơ khí Chế tạo máy MMH: MDPR310423
Bộ môn : Đồ án kỹ thuật công nghiệp 1THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI
Đề số: 02 -- Phương án: 06
SVTH: Lương Ngọc Hiếu MSSV: 20104029 GVHD: Trần
Quốc Hùng Chữ ký:
I. ĐỀ BÀI : Động cơ điện Bộ truyền đai thang Hộp giảm tốc Khớp nối B Băng tải 5 L 30 0 4 3 D 2 1 Ngày nhận đề: Ngày Bảo vệ:
Hình 1: Sơ đồ động Hình 2: Minh họa băng tải Điều kiện làm việc:
- Tải trọng không đổi, quay một chiều
- Thời gian làm việc 5 năm (300 ngày/năm, 2 ca/ngày, 6 giờ/ca) - Sai số tỉ số
truyền hệ thống ∆𝑢/𝑢 ≤ 5% Số liệu cho trước: STT Tên gọi Giá trị 1
Năng suất Q (tấn/giờ) 120 2
Chiều dài băng tải L (m) 40 3
Chiều rộng băng tải B (mm) 1200 4
Đường kính tang dẫn động D (mm) 250
Downloaded by Linh Linh (linhlinh9990002026@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58759230 5
Vận tốc băng tải v (m/s) 1,55 Mục lục Phần 1: Tính công suất và tốc độ của trục công
tác..........................................................................................6 1.1. Giới thiệu băng
tải............................................................................................................................6 * Ứng dụng của băng
tải...............................................................................................................................6 1.2. Các thông số và điều kiện làm việc cho
trước:..................................................................................7 Phần 2: Chọn động cơ và phân phối tỉ số
truyền..............................................................................................9 2.1)Tính toán chọn động cơ
điện.............................................................................................................9 2.1.1) Tính toán cơ sở chọn động
cơ........................................................................................................9 2.1.2) Kết quả chọn động
cơ...................................................................................................................10 2.2)Phân phối tỉ số
truyền.....................................................................................................................10 2.2.1) Tính số vòng quay trên các
trục:...................................................................................................11 2.2.2) Tính công suất trên các
trục:.........................................................................................................11 2.2.3) Tính momen trên các
trục:............................................................................................................11 2.3) Bảng đặc biệt tính kỹ thuật của hệ thống truyền
động.....................................................................11 Phần 3: Tính toán bộ truyền
ngoài..................................................................................................................12 3.1. BỘ TRUYỀN ĐAI
THANG................................................................................................................12 3.1.1. Thông số đầu
vào..........................................................................................................................12 3.1.2. Trình tự thực
hiện.........................................................................................................................12 Phần 4: Tính toán bộ truyền bánh
răng...........................................................................................................17
Downloaded by Linh Linh (linhlinh9990002026@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58759230 4.1. Thông số đầu
vào.................................................................................................................................17 4.2. Trình tự tính
toán.................................................................................................................................17 a. Chọn vật liệu bánh
răng......................................................................................................................17 b. Xác định ứng suất cho
phép................................................................................................................17 c. Xác định sơ bộ khoảng cách
trục........................................................................................................19 e.Kiểm nghiệm răng về độ bền
uốn...................................................................................................23 4.3:Tổng kết bộ truyền bánh
răng...............................................................................................................25 PHẦN 5: Khớp nối
trục..................................................................................................................................26 1. Chọn khớp nối
trục:............................................................................................................................26 2. Kiểm nghiệm khớp
nối.......................................................................................................................27 3.Lực hướng tâm của khớp nối tác dụng lên
trục:.......................................................................................27 PHẦN 6: Tính toán thiết kế trục và
then........................................................................................................28 1. Chọn vật liệu chế tạo
trục...................................................................................................................28 2. Xác định tải trọng tác dụng lên
trục....................................................................................................28 3. Tính sơ bộ đường kính
trục.................................................................................................................28 4. Tính khoảng cách gối đỡ và điểm đặt
lực...........................................................................................29 5. Xác định đường kính và chiều dài các đoạn
trục................................................................................30 6. Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi khi quá
tải......................................................................................37 Phần 7 Tính toán ổ lăn,
then...........................................................................................................................43 1. Tính toán chọn
then............................................................................................................................43
Downloaded by Linh Linh (linhlinh9990002026@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58759230 2. Chọn vật liệu
then...............................................................................................................................43 Thép
C45..................................................................................................................................... ...............43 3. Kiểm nghiệm then
bằng......................................................................................................................43 4. Tính toán ổ
lăn....................................................................................................................................4 4 Phần 8: Tính toán vỏ hộp và các chi tiết
phụ..................................................................................................49 1. Tính toán vỏ
hộp.................................................................................................................................49 2. Các chi tiết
phụ...................................................................................................................................5 0 TÀI LIỆU THAM
KHẢO................................................................................................................................6
Downloaded by Linh Linh (linhlinh9990002026@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58759230
TÍNH TOÁN BĂNG TẢI
Phần 1: Tính công suất và tốc độ của trục công tác.
1.1. Giới thiệu băng tải
- Băng tải là một cơ chế hoặc máy giúp vận chuyển hàng hóa (thùng carton, hộp,
túi ,…) hoặc nguyên vật liệu (đất, bột, thực phẩm …) từ nơi này tới nơi khác.
* Băng tải có những ưu điểm sau •
Thích hợp cho quá trình sản xuất hàng loạt. •
Xử lý sản phẩm nhẹ nhàng. •
Vật liệu mài mòn có thể làm hỏng vành đai. Có thể không phù hợp cho tải nặng.
*Nhược điểm của băng tải
- Nặng và do đó không di động
- Tải với tốc độ không quá nhanh
- Vật liệu dính có thể bị kẹt trên dây đai và chuyển sang mặt sau, các cuộn, bộ làm việc và ròng rọc.
- Một số hệ thống khó di chuyển, chỉ phù hợp với những lĩnh vực trong ngành
công nghiệp nhẹ, không vận chuyển được các sản phẩm quá kích cỡ.
- Khi vận chuyển xa và địa hình không thẳng đòi hỏi phải có nhiều hệ thống kết hợp lại với nhau.
* Ứng dụng của băng tải •
Với đặc tính dai, bền, chịu nhiệt tốt và có bề mặt bóng mà băng tải có khá
nhiều ứng dụng trong cuộc sống. •
Trong ngành thực phẩm: Sử dụng băng tải giúp đảm bảo vệ sinh an toàn
thực phẩm trong quá trình sản xuất và chế biến. Mặt băng tải với khả năng
chống bám dính tốt giúp sản phẩm được vận chuyển một cách dễ dàng. •
Trong ngành may mặc, giày da: Hỗ trợ công nhân đóng gói, vận chuyển
hàng hóa nâng cao hiệu quả công việc. •
Trong ngành lắp ráp linh kiện điện tử: Với bề mặt băng tải chống tĩnh điện,
đảm bảo an toàn cho công nhân trong quá trình vận chuyển và đóng gói, đồng thời giảm thất
thoát linh kiện trong quá trình vận chuyển.
Downloaded by Linh Linh (linhlinh9990002026@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58759230
1.2. Các thông số và điều kiện làm việc cho trước:
a) Vật liệu vận chuyển : Cát (hạt nhỏ, khô), than nhỏ, xi măng, đá dăm (đá cuội) (Bảng
tra 1.1, [1]) b) Băng tải :
- Bằng phẳng, đặt nằm ngang.
- Chiều rộng băng tải: B = 1200 (mm). - Chiều dài băng tải: L = 40 (m).
- Đường kính tang dẫn động: D = 250 (mm).
c) Năng suất : - Q = 120 (tấn/h).
1.1) Yêu cầu tính toán:
a) Công suát trên tang dẫn động:
- Ptải = k(c.L.v + 0,00015. Q. L)
(kW) (Công thức 1.18 trang 15, [1])
= 1,05(0,048.40.1,55 + 0,00015.120.40) = 3,87 (kW)
Downloaded by Linh Linh (linhlinh9990002026@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58759230
+) Hệ số k (phụ thuộc vào chiều dài băng tải)
- k = 1,10 khi L = (16 ÷ 30) m.
- k = 1,05 khi L = (30 ÷ 45) m. => Chọn k = 1,05
+) Hệ số c (phụ thuộc chiều rộng băng tải): (Bảng 1.8 trang 15, tài liệu [2]) B (mm) 500 650 800 1000 1200 c 0.018 0.023 0.028 0.038 0.048 => Chọn c = 0,048 +) Vận tốc v: - Than nhỏ : v = 1,55 m/s
b) Tốc độ vòng quay của tang dẫn động 6.104 .v ntải¿
(Công thức 2.16 trang 21, [2]) π .D 6.10 (vòng/phút) ¿=119 Trong đó:
- v: vận tốc băng tải (m/s)
- D: đường kính tang dẫn động băng tải (mm)
c) Thông số đầu ra
Công suất làm việc Ptải (kW) 3,87
Tốc độ trục làm việc ntải (vòng/phút) 119
Phần 2: Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền.
2.1) Tính toán chọn động cơ điện.
2.1.1) Tính toán cơ sở chọn động cơ.
- Từ công suất (Ptải ) và số vòng quay ( tải ) trên trục làm việc đã có trong phần 1,
tính công suất cần thiết trên trục động cơ theo công thức (2.8) trang 19 [2] với
hiệu suất dẫn động của hệ thống tham khảo Bảng 2.3 trang 19 [2] và ví dụ trang 24 [2].
Downloaded by Linh Linh (linhlinh9990002026@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58759230
- Chọn tỉ số truyền sơ bộ gồm 2 phần: phần tỉ số truyền ngoài un (bộ truyền xích
ux hoặc bộ truyền đai uđ) và tỉ số truyền trong hộp giảm tốc uh (hộp giảm tốc một
cấp bộ truyền bánh răng trụ hoặc bộ truyền bánh răng nón). Tỉ số truyền được
chọn sơ bộ tham khảo trang 21[2]:
- Tỉ số truyền sơ bộ theo công thức: usb = un × uh
Cụ thể ứng với đề sử dụng bộ
truyền đai: usb = uđ × uh
+ Số vòng quay sơ bộ động cơ theo công thức: nsb = ntải × η
(Công thức 2.18 trang 21, [2])
- Tính toán hiệu suất hệ thống: + Hiệu suất chung: η=η = 1.0,97.0,992.0,96 = 0,90
nt .η1br .η20l .ηd
(Công thức 2.15 trang 21, [2])
- Theo bảng 2.3 (trang 19, [2]) ta có: ηnt = 0,98: Hiệu suất khối nối trục η = 0,97: br
Hiệu suất một cặp bánh răng
❑ = 0,99: Hiệu suất một cặp ổ lăn ol
❑đ = 0,96: Hiệu suất bánh đai
- Công suất cần thiết trên trục động cơ: pη = tải 30,,8790 =4,2 kW Pctđc=
- Ta có tốc độ quay trên trục làm việc (được tính toán ở phần 1): v òn g ntả i = 11 9 ph út
-Chọn sơ bộ tỉ số truyền usb = uđ.uh.unt
(tra bảng 2.4, trang 21, [2])
Downloaded by Linh Linh (linhlinh9990002026@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58759230
Có uđ = 3÷5, uh =
3÷5, unt = 1 usb = 9÷25
=> Chọn usb = 9
- Tỉ số truyền sơ bộ số vòng quay của động cơ: ηsb= usb . ntải = 9.119 = 1071(vòng/phút)
- Chọn động cơ: Động cơ được chọn thỏa mãn điều kiện sau: +Pctđc≤ Pđc = 4,2
kW +nđc ≈ ntải ≈1000 (vòng/ phút)
2.1.2) Kết quả chọn động cơ.
- Tra bảng chọn động cơ [3] Động cơ M2QA132M6B Công suất (kW) 5,5 Số vòng quay (vòng/phút) 950
Bảng 2.1: Bảng thông số động cơ điện
2.2) Phân phối tỉ số truyền 950 u đ .ubr
- Tính tỉ số truyền chung: = = 119 = 7,97 = tải (Công thức 2.15
trang 21, [2]) - Tỉ số truyền bánh răng của hộp giảm tốc : Chọn tỉ số truyền ubr theo dãy tiêu chuẩn: Dãy 1 1,0 1,25 1,6 2,0 2,5 3,15 4,0 5,0 6,3 8,0 Dãy 2 1,12 1,4 1,8 2,24 2,8 3,55 4,5 5,6 7,1 9,0
(Bảng 6.8, trang 99, tài liệu [2]) Chọn ubr = 4
- Tỉ số truyền bộ truyền đai của bộ truyền ngoài:
Chọn tỉ số truyền gần với các giá trị sau 𝑢đ = 2 ; 2,24 ; 2,5 ; 2,8 ; 3,15 ;
3,56 ; 4 ; 4,5 𝑣à 5 và kiểm tra sai số tỉ số truyền của bộ truyền đai. u 7.97
Downloaded by Linh Linh (linhlinh9990002026@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58759230
uđ =ubr = 4 =1.98 ≤ 3,15 (thỏa mãn) Chọn uđ = 2
- Tính tỉ số truyền thực tế:
ut=uđ .ubr=2.4=8
- Kiểm tra sai lệch tỉ số truyền: ∆u= |
ut−u| = |8−7.97| = 0,375% ≤ 5%
thỏa mãn yêu cầu. u 7.97
2.2.1) Tính số vòng quay trên các trục: uđc 950
+ Trục I: n1= u = 2 = 475 (vòng/phút) đ n1 475
+ Trục II: n2 = u = 4 =118,75 (vòng/phút) br
+ Trục làm việc nlv = n2.ukn = 118,75.1 = 118,75 (vòng/phút)
2.2.2) Tính công suất trên các trục: Ptải 3,87
+Công suất cần thiết Plv =
ŋ = 0,99=3,91 (kW ) ol Plv 3,91 +Trục II: P2 =
ŋnt = 0,98 = 3,99 (kW) P2 3.99
+Trục I: P1 =ŋbr .ŋol = 0,97.0,99 = 4,14 (kW) P1 4,14
+Trục động cơ: Pđc = ŋ .ŋ = 0,96.0,99 = 4,36(kW) đ ol
Downloaded by Linh Linh (linhlinh9990002026@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58759230
2.2.3) Tính momen trên các trục:
+ Trục động cơ: T = đc
9,55.106. Pdc = 9,55.106.4,36 = 43829 N.mm nđc 950 9,55.10 .4,14 6. P1 9,55.106 = 83235 N.mm + Trục I: T1 = = n1 475 9,55.106. P2 9,55.106 .3,99 + Trục II: T2 = = = 320880 N.mm n2 118,75 + Trục làm việc: Tct =
9,55.106. Plv = 9,55.106.3,91 = 314445 N.mm nlv 118,75
2.3) Bảng đặc biệt tính kỹ thuật của hệ thống truyền động Động cơ Trục I Trục II Trục làm việc Công suất (kW) 4,36 4,14 3,99 3,91 Tỉ số truyền 2 4 1 Tốc độ 950 475 118,75 118,75 quay(vòng/ phút) Momen xoắn 43829 83235 320880 314445 (N.mm)
Bảng 2.2: Bảng phân phối tỉ số truyền
Phần 3: Tính toán bộ truyền ngoài
3.1. BỘ TRUYỀN ĐAI THANG
3.1.1. Thông số đầu vào -
Công suất trên trục dẫn P1 = Pct = 4,36 kW -
Tốc độ quay trên trục dẫn n1 = nđc = 950 v/p -
Tỉ số truyền cho bộ truyền đai u = uđ = 2 Động cơ Trục I Trục II Trục làm việc Công suất (kW) 4,36 4,14 3,99 3,91
Downloaded by Linh Linh (linhlinh9990002026@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58759230 Tỉ số truyền 2 4 1 Tốc độ 950 475 118,75 118,75 quay(vòng/ phút) Momen xoắn 43829 83235 320880 314445 (N.mm)
Bảng 2.2: Bảng phân phối tỉ số truyền
3.1.2. Trình tự thực hiện
3.1.2.1. Chọn loại đai và tiết diện đai
Có 3 loại đai bao gồm: Đai thang thường, đai thang hẹp và đai thang rộng.
Dựa vào các thông số đầu vào, tra bảng chọn loại đai.
Hình 2.1. Chọn loại tiết diện đai thang thường Chọn loại tiết diện đai thang : B - Với
các thông số bộ truyền :
+ Kích thước tiết diện: bt=14 ,b=17,h=10,5, y0=4,0
A=138mm2 ,d1=(140−280) mm,l=(800−6300) mm Tra bảng 4.13 trang 59[2]
3.1.2.2. Chọn đường kính 2 bánh đai -
Xác định đường kính bánh đai dẫn d1 theo bảng 4.13 [2]:
d1 ≈ 1,2 . dmin = 1,2.140 = 168mm
Downloaded by Linh Linh (linhlinh9990002026@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58759230 -
Đường kính bánh đai nên chọn theo dãy tiêu chuẩn sau 𝑑1 (mm): 63, 71, 80,
90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200,... Chọn d1 = 160mm -
Kiểm tra lại vận tốc bánh đai dẫn (v < 25 m/s đối với đai thang thường và v
< 40 m/s đối với đai thang dẹt) π .n1.d1 π .955.160 v= 6000 =
60000 = 8 (m/s) (thỏa điều kiện) -
Đường kính bánh đai bị dẫn d2 tính theo công thức 4.2 trang 53[2]:
d2 = d1.( 1- ξ).u = 160.(1-0,02).2 = 313,6mm với :
Hệ số trượt đai ξ = 0,01 ÷ 0,02. Chọn = 0.02 -
Chọn 𝑑2 theo các giá trị tiêu chuẩn bảng 4.21, tài liệu [2]. Chọn d2 = 315mm -
Kiểm tra tỉ số truyền:
Tỉ số truyền thực tế bộ truyền đai thang, ud d2 315 uđ =
d . (1−ε) = 160.(1−0,02) = 2,01 1 ∆u = | uđ−u| = |2,01−2| = 0.45% < 4% u 2
Vậy tỉ số truyền thực: uđ = 2,01
3.2.3. Xác định khoảng cách trục a -
Chọn a theo bảng 4.14 và trị số a phải thỏa công thức 4.14, [2] Chọn a/d2 = 1.2 a = 1,2.d2 = 1,2.315 = 378
Trị số a tính cần phải thỏa mãn điều kiện theo công thức 4.14, [2]:
Downloaded by Linh Linh (linhlinh9990002026@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58759230 0,55.
(d1+d2)+h≤a≤2 (d1+d2) 0,55. (160+315)+10,5≤a≤2
(160+315) amin = 261,25
≤ 378 ≤ amax = 950 -
Tính chiều dài đai theo công thức (4.4),[2]
l = 2a + π.(d1+d2)/2 + (d1+d2)2/(4a)
l = 2.378 + π.(160+315)/2 + (160+315)2/(4.378) l = 1651,34mm
-Chọn chiều dài đai tiêu chuẩn theo bảng 4.13, [2] Chọn l = 1700mm
3.2.4. Tính chính xác khoảng cách trục
-Tính chính xác khoảng cách trục theo công thức 4.6, [2]. a = = 470,496 (mm) Trong đó: λ = l – = 1700 – = 953,76 Δ = = = 77,5
-Kiểm tra điều kiện góc ôm bánh dẫn
Góc ôm α1 trên bánh đai nhỏ: công thức 4.7, [2] α1 = 180º -
(d2−d1).57° = 180º - (315−160)
.57° = 161,21º ≥ 120º a 470,496 3.2.5. Tính số đai -
Tính số đai theo công thức 4.16,[2] P. Kđ 4,36.1,1 z = P0]Cα ClCu Cz =
1,92.0,952.1.1,205.0,95 = 2,28
Downloaded by Linh Linh (linhlinh9990002026@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58759230 Chọn z = 2 đai Trong đó:
P : Công suất trên trục bánh đai chủ động (kW)
[P0]: Công suất cho phép (kW), xác định bằng thực nghiệm ứng với bộ
truyền chiều dài l0 = 2240, tỉ số truyền u =1 và tải trọng tỉnh
Nội suy (Bảng 4.19 - 4.20 trang 62[2]) po2−po1 2,34−1,32 P0]=
v2−v1(v−v1)+po1 = 10−5 (8-5) +1,32 = 1,92
Kđ: hệ số tải trọng động (Bảng 4.7, [2])
Tải trọng không đổi, động cơ điện xoay chiều, và làm việc 2 ca:
 Chọn Kđ = 1,0 + 0,1 = 1,1
Cα: Hệ số ảnh hưởng của góc α1 (Bảng 4.15, [2])
Cα = 1 – 0.0025(180 - α1 ) khi α1 =
150 … 180 º = 1 – 0.0025(180 - 161,21º ) = 0.952
Cl: là hệ số ảnh hưởng của chiều dài đai (Bảng 4.16, [2]) (l/l0) = (1700/1700)  Chọn Cl = 1
Cu: là hệ số ảnh hưởng đến tỉ số truyền (Bảng 4.17, [2])
Nội suy (Bảng 4.17[2])
Cu=C uu12−−Cuu1 2 (u−u 1
1)+Cu1= 12,13,2−− 1.8,12 (2-1,8) +1,12 = 1,205
Cz là hệ số ảnh hưởng đến sự phân bố không đều của tải trọng cho các dây đai (Bảng 4.18, [2]) P1 4,3 6 Z`= P0] =¿
Downloaded by Linh Linh (linhlinh9990002026@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58759230 1,92 = 2,26 ChọnCz=0,95
3.2.6. Tính lực tác dụng lên trục
- Lực căng ban đầu của 1 dây đai tác dụng lên trục được xác định theo công thức (4.19), [2] 780.P.kđ 780.4,36.1,1 F0=
v .C . z + Fv = 8.0,952.2 + 6,72 = 252N α Trong đó:
Fv : Lực căng li tâm sinh ra; trường hợp bộ truyền có khả năng tự
động điều chỉnh lực căng Fv =0; nếu định kì điều chỉnh lực căng thì:
Fv = qmv2 = 0,105.82 = 6,72 N Công thức 4.20,[2]
qm : khối lượng 1m chiều dài dây đai Bảng 4.22,[2] qm = 0,105
- Lực tác dụng lên trục:
Fr=2 F0 zsin( ) = 2.252.2.sin( ) = 995 (N)
3.2.7. Tổng hợp các thông số bộ truyền đai Thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị
Công suất trên trục dẫn P1 4,36 (kW) Tốc độ quay trục dẫn n1 950 (vòng/phút) Tỉ số truyền u 2,01 Loại đai Đai thang thường Tiết diện đai B
Đường kính bánh đai nhỏ d1 160 (mm)
Đường kính bánh đai lớn d2 315 (mm) Khoảng cách trục a 470,496 mm Góc ôm ( bánh dẫn ) α1 161,21 (độ) Số sợi dây đai z 2
Lực căng đai( per one belt) F0 252 (N)
Downloaded by Linh Linh (linhlinh9990002026@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58759230 Lưc căng ban đầu Fr 995 (N)
Bảng 3.1: Bảng thông số bộ truyền đai thang
Downloaded by Linh Linh (linhlinh9990002026@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58759230
Phần 4: Tính toán bộ truyền bánh răng
4.1. Thông số đầu vào Động cơ Trục I Trục II Trục làm việc Công suất (kW) 4,36 4,14 3,99 3,91 Tỉ số truyền 2 4 1 Tốc độ quay(vòng/ 950 475 118,75 118,75 phút) Momen xoắn 43829 83235 320880 314445 (N.mm)
+ Công suất trên trục bánh răng dẫn P1 = 4,36 kW
+ Tốc độ quay trục bánh dẫn n1= 475 vòng/phút
+ Tỉ số truyền u = ubr = 4
+ Mô men xoắn trên trục bánh răng dẫn T1 = 83235 N.mm
+ Thời gian làm việc Lh = L.Knăm.Kn =5.300.2.6 = 18000 giờ
4.2. Trình tự tính toán
a. Chọn vật liệu bánh răng Vật liệu Nhiệt luyện Giới hạn bền
Giới hạn chảy σ ch Độ cứng BR dẫn Thép C45 Tôi cải thiện 850 MPa 580 MPa HB 241..285 BR bị dẫn Thép C45 Tôi cải thiện 750 MPa 450 MPa HB 192..240
b. Xác định ứng suất cho phép Chọn độ cứng : + HB1 = 250 + HB2 = 220
Ứng suất tiếp xúc cho phép : o σ Công thức 6.1, [2] σ H ]=¿ Hlim ZR Zv K xH K HL SH
Downloaded by Linh Linh (linhlinh9990002026@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58759230
Trong bước tính toán thiết kế, sơ bộ lấy Z = 1 R Zv K xH K σo σ Công thức 6.1a, [2] H 1] = HL HHlim1 = 1,1 = 1.570 518,2 S σ H 2] =
KHLSσHHlimo2 = 1.5201,1 = 472,7 Trong đó: σ
o : Ứng suất tiếp xúc cho phép Hlim Bảng 6.2, [2] σ o = 2HB Hlim 1 1 + 70 = 2.250 + 70 = 570 σ o Hlim = 2HB 2 2 + 70 = 2.220 + 70 = 510
SH : Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc SH = 1,1
KHL : Hệ số tuổi thọ xét đến thời gian phục vụ của bộ truyền, được xác định theo công thức KHL = Công thức 6.3, [2] HE
NHO : Số chu kì thay đổi ứng suất Công thức 6.5, [2]
NHO1 = 30(H¿¿ HB12,4)¿ = 30.2502,4 = 17067789,4 N ,4 HO2 = 30H2HB 2 = 30.2202,4 = 12558439,82
NHE = NFE = N = 60.c.n.tΣ = 60.1.475.1800 = 51300000 Công
thức 6.6, [2] NHE > NHO do đó KHL = 1 σ H ] =
OH 1]+ OH 2] = = 495,45 Mpa
Công thức 6.12, [2] 2
Downloaded by Linh Linh (linhlinh9990002026@gmail.com)