Hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng trục vít bánh vít đường kính trục dẫn ra 48

Hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng trục vít bánh vít đường kính trục dẫn ra 48, bánh răng trục vít bánh vít, khai triển , thuyết minh,  nguyên lý Hộp giảm tốc, quy trình sản xuất Hộp giảm tốc, kết cấu Hộp giảm tốc, động học hộp

MỤC LỤC

 

Trang                                                                                                                                          

Phần I : Chọn động cơ

                I . Chọn động cơ điện dẫn động cho hệ dẫn động cơ khí.....................3

 Phần II :  Phân phối tỷ số truyền cho các bộ truyền

              I . Xác địng tỷ số truyền cho toàn bộ hệ thống và cho từng bộ   truyền.................................................................................................................7

Phần III : Thiết kế các bộ truyền

              II . Bộ truyền trục vít – bánh vít.........................................................20

              III . Bộ truyền  đai thang......................................................................26

Phần IV : Tính thiết kế trục

               I . Chọn vật liệu...................................................................................30

               II . Thiết kế trục..................................................................................30  Phần V : Thiết kế gối đỡ trục

                I . Căn cứ vào tải trọng chọn sơ bộ loại ổ lăn....................................52

                II . Chọn cấp chính xác của ổ............................................................53

                III . Chọn kích thước ổ theo tải trọng................................................53

 Phần VI : Thiết kế vỏ hộp giảm tốc              

                      I . Tính chọn khớp nối.......................................................................62

                      II . Thiết kế vỏ hộp giam tốc.............................................................64

       Phần VII : Dung sai lắp ghép

                       I . Chọn cấp chính xác......................................................................74

                       II . Chọn kiểu lắp và dung sai lắp ghép.............................................75

 

PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN CHO HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ

1. Xác định công suất cần thiết (Pct)

            (1-1)    Trong đó:   Pct : Là công suất cần thiết trên trục động cơ

                                                        Pt : Là công suất tính toán làm việc trên trục 

                                                                máy công tác.

                                                          h : Hiệu suất của toàn bộ hệ thống.

           * Xác định hiệu suất h

               h = h₁ . h₂ . h₃ . (h₄ )

               Trong đó:

                                 h₁ = 0,99 : Hiệu suất của bộ nối trục di động

                                 h₂ = 0,8 : Hiệu suất của bộ truyền trục vít

                                 h₃ = 0,9 : Hiệu suất của bộ truyền xích

                                 h₄ = 0,99 : Hiệu suất của các cặp ổ lăn trên trục                                                            

               Các trị số h₁ , h₂ , h₃ , h₄ , được chọn ở bảng 2.3 trang 19

           Vậy :   h = h₁ . h₂ . h₃ .  (h₄ )  = 0,99. 0,8. 0,9. 0,99²  = 0,7 (1-2)

           * Xác định công suất tính toán làm việc (Pt) :

             Theo đề bài ra ta thấy động cơ làm việc với tải trọng thay đổi

           - Xác định độ dài làm việc tương đối ts%

                

               Trong đó :  t_lv = t₁ + t₂ : Thời gian làm việc

                                  t_ck = t₁ + t₂ + t₀ : Chu kì làm việc

                                  t₀ : Thời gian nghỉ

Vậy :                                                                                                        

           Động cơ được coi như làm việc trong chế độ dài hạn với tải trọng thay đổi

           Do đó công suất được xác định theo công thức sau:

               Trong đó : P₁ là công suất ứng với tải trọng 1

                                 P₂ là công suất ứng với tải trọng 2

           - Tải trọng P₁ được xác định theo công thức sau:

                Trong đó: F: Là lực kéo lớn nhất trên băng tải

                                 v: Vận tốc băng tải

                 Theo đề bài : F = 5000 (N)

                                      v = 0,4 (m/s)

                               Þ     (KW)

           Ta có : P và T tỷ lệ thuận theo công thức :   

           Theo  đề bài: T₂ = 0,8 T₁  Þ  Þ       

           Þ      (KW)  (1-3)

           Từ 1-2 và 1-3 thay vào 1-1 :

           Þ   (KW)

2. Xác định số vòng quay sơ bộ : (n_sb)

           Số vòng quay sơ bộ được xác định theo công thức sau:

                n_sb = u_t. n_lv   (1-4)

                 Trong đó : n_lv :Là số vòng quay của trục máy công tác

                                  u_t : Là tỉ số truyền

           - Xác định tỉ số truyền : u_t = u₁.u₂ (1-5)

                 Trong đó:  u₁ : Là tỉ số truyền của HGT Bánh răng - trục vít

                                  u₂ : Là tỉ số truyền của bộ truyền xích

           Dựa vào bảng 2.4 ta chọn u₁ = 40 ; u₂  = 2

                                                 Þ u_t = 80

           - Xác định số vòng quay của trục máy công tác (n_lv)

              Số vòng quay của trục máy công tác được xác định bằng công thức sau:

                     (1-6)

                   Trong đó : v: Là vận tốc của tang

                                    D : Đường kính tang

                   Theo đề bài có : v = 0,4 (m/s)

                                              D = 350 (mm)

           Thay vào công thức 1-6 :    (vòng/phút)

           Þ Thay 1-5 và 1-6 vào 1-4 ta được: n_sb = 80.21,8 = 1744(vòng/ phút)

3. Chọn động cơ :

           Dựa vào bảng phụ lục 1.3 và công suất cần thiết : Pct = 2,88 KW

           Kết hợp với điều kiện    n_đb » n_sb

                                                 Pđc > Pct

           Do đó ta chọn n_đb = 1500 (vòng /phút)

                                  Pđc = 3,5 KW

           Vậy động cơ ta chọn là kiểu 4AX90L4Y3 có:

                                  Pđc = 3,5 KW

                                  n_đc = 1480 (vòng/phút)

                                    ;      

           * Kiểm tra điều kiện mở máy

                    <      Điều kiện mở máy được thoả mãn

Kiểm tra điều kiện quá tải : Đã được thoả mãn

 

PHẦN II: XÁC ĐỊNH TỈ SỐ TRUYỀN CHO TOÀN BỘ HỆ THỐNG VÀ CHO TỪNG BỘ TRUYỀN.

I. Phân phối tỉ số truyền cho toàn bộ hệ thống.

   1. Xác định tỉ số truyền cho toàn bộ hệ thống (u_t).

                          (2-1)

  2. Phân phối tỉ số truyền cho HGT (u_h) và bộ truyền ngoài (u_n)

                     u_t = u_h . u_n    (2-2)

                 Xác định u_h và u_n

                 Dựa vào sơ đồ hệ thống dẫn động cơ khí và bảng 2.4 ta chọn bộ truyền ngoài (Bộ truyền xích) có : n_x = 2,9

                 Þ

     4. Xác định công suất , mômen và số vòng quay trên các trục                  

           Trên trục I (trục nối với trục động cơ):

                        P_I = P_ct.h_ol = 2,88.0,99 = 2,85(KW)

                        n_I = n_đc = 1480 (vòng/phút)

                        T_I =     (N.mm)

            Trên trục II:

                          P_II = P_I . h_Bv .h_ol = 2,85 . 0,8 . 0,99 = 2,26 (KW)

                          n_II =     (vòng/phút)

                        T_II =    (N.mm)

           Trên trục III:

                          P_III = P_II . h_xích .h_ol = 2,26 .0,9 . 0,99 = 2 (KW)

                          n_III =     (vòng/phút)  với u₃ = u_n = 2

                        T_III =    (N.mm)

               LẬP BẢNG PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀn

Trục Thông số	(Động cơ)		1		2		3
Công suất P, kW	2,88		2,85		2,26		2
Tỉ số truyền u		1		24		2,9
Số vòng quay n	1480		1480		61,67		21,26
Mômen xoắn T, N.mm	11924		11689		40153		762973

PHẦN III: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN

 A. Thiết kế bộ truyền trong HGT .

 Bộ truyền trục vít - Bánh vít

1. Chọn vật liệu

        Vì bộ truyền trục vít xuất hiện vận tốc trượt lớn và điều kiện hình thành màng dầu bôi trơn ma sát ướt không được thuận lợi nên cần phối hợp vật liệu trục vít và bánh vít sao cho cặp vật liệu này có hệ số ma sát thấp, bền mòn và giảm bớt về dính . Mặt khác do tỉ số truyền u lớn , tần số chịu tải của trục vít lớn hơn nhiều so với bánh vít , do đó vật liệu trục vít phải có cơ tính cao hơn so với vật liệu bánh vít .

       - Tính vận tốc trượt (v_t),vận tốc trượt tính theo công thức kinh nghiệm.

           Trong đó : v_t  : Vận tốc trượt

                             P₂ : Công suất của bộ truyền trục vít bánh vít

                             u₂  : Tỉ số truyền của bộ truyền.

                             n₂ : Số vòng quay của trục vít.

     Dựa vào phần trên thay vào:

 - v_t = 1,61 < 2(m/s) nên ta chọn vật liệu của bánh vít là gang CY 18-36 ,được đúc bằng khuôn cá, có s_­b = 180(MPa) , s_ch = 360(MPa)

• Căn cứ vào tải trọng và vận tốc trượt (Tải trọng trung bình) Ta chọn vật liệu của trục vít là thép hợp kim 20X tôi đạt độ rắn HRC >=45                                  2. Tính ứng suất cho phép

        * Ứng suất tiếp xúc cho phép: 

  Bánh vít làm bằng gang với vận tốc trượt v_s = 1,61(m/s)  tra theo bảng 7.2 : 

                             [s_H] = 141,7 (MPa)

         * Ứng suất uốn cho phép:

................................................................

2.Dung sai và lắp ghép then :

  Chọn kiểu lắp cho then bằng tuỳ thuộc vào đặc tính của mối ghép ( ghép có độ hở, ghép trung gian , ghép có độ dôi ) và quy mô sản xuất ( đơn chiếc , hàng loạt và hàng loạt lớn ).

    Theo bảng 20.5 và 20.6 < 124,125-T2> ta có giá trị sai lệch giới hạn của chiều rộng b , chiều cao h và chiều dài then cũng như sai lệch gới hạn của chiều rộng rãnh then trên trục và trên bạc được liệt kê trong bảng sau :

     Bảng dung sai và lắp ghép mối ghép then.

kích thước tiết diện then b - h	sai lệch gới hạn của chiều rộng rãnh then (mm)		chiều sâu rãnh then
	trên trục N9	trên bạc j 9	trên trục t		trên bạc t
			t	sai lệch	t	sai lệch
12 – 8	0	0,002	5,0	+0,2	3,3	+0,2
18 - 11	- 0,043	0,002	7,0	+0,2	4,4	+0,2

 

3. Dung sai hình dáng và vị trí bề mặt.

    Sai lệch hình dáng và vị trí bề mặt có ảnh hưởng quan trọng đến chất lượng và độ tin cậy làm việc của chi tiết máy.

      Sai lệch hình dáng và vị trí bề mặt làm giảm độ cứng tiếp xúc của chi tiết , làm thay đổi đặc tính lắp ghép đã chọn, gây ra va đập mép, biến dạng dẻo, làm tăng nguy hiểm về dính và mòn cục bộ. Sai hình dáng và vị trí là một trinh những nguyên nhân quan trọng làm cho ải trọng phân bố không đều trên các đường tiếp xúc của bánh răng ăn khớp. Độ đảo mặt mút của vai trục tại chỗ lắp ổ lăn và cốc lót cũng như độ không vuông góc của mặt mút gối đỡ ổ lăn so với đường tâm lỗ ổ làm lệch các vòng ổ. Độ không đồng trục của của các lỗ lắp ghép là nguyên nhân gây nên các va đập mép ở ổ đũa. Ngoài ra, các sai lệch hình dáng và vị trí bề mặt còn gây sự chuyển động không đều, làm xuất hiện tải trọng động phụ và làm giảm độ chính xác động học chẳng hạn đối với bộ truyền bánh răng. Vì vậy, trong thiết kế và chế tạo cần hạn chế độ không chính xác của hình dáng và vị trí bề mặt.

  Có nhiều loại sai lệch hình dáng và vị trí bề mặt, người thiết kế cần phân tích điều kiện làm việc cụ thể mà chọn dạng và trị số sai lệch hình dáng và vị trí bề mặt cho phù hợp.

    TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Chi tiết máy ,tập I và II : Nguyễn Trọng Hiệp

                Nhà xuất bản giáo dục - 2001

2. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí    : PGS . TS .Trịnh Chất – TS . Lê Văn Uyển

                Nhà xuất bản giáo dục - 2000

3.Hướng dẫn làm bài tập dung sai  : PGS . TS . Ninh Đức Tốn – TS . Đỗ Trọng Hùng

               Trường ĐHBK Hà Nội – 2000.

Tham khảo

      Trịnh Chất – Lê Văn Uyển : Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí, Tập I,II Nhà xuất bản Giáo dục-1999.

       Nguyễn Trọng Hiệp : Chi tiết máy, tập I và tập II.

Nhà xuất bản Giáo dục.

       Ninh Đức Tốn - Đỗ Trọng Hùng: Hướng dãn làm bài tập dung sai

Trường đại học bách khoa Hà nội – 2000.

      Trịnh Chất : Cơ sở thiết kế máy và chi tiết máy                                                                                              

Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật , Hà nội 1994.