2- Phân phối tỷ số truyền: 7
!"#$%&!' ()
(*((+%"!$%&!' ()
3- Xác định các thông số trên các trục 8
,-$ (%.(*((/(0
,-$(1!23((/(0
,,-$"45"63((/(7
,89'! :-$"7
;$<==$>>((($>%!?
1- Bộ truyền bánh răng trụ cấp nhanh 10
$@AB:?
C(D$E!2($"&$F&
,C(D$$1! (G+'(*+%
8C(D$(($1! H$I&)
!$H!A%+>&5J(7
!$H!A%+
)!$A.'8
0($1! A#-($$KI(+%
2- Bộ truyền bánh răng trụ cấp chậm 25
$@AB:
C(D$E!2($"&$F&
,-$G+%$"'!(($/(,
8C(D$(($1! H$I&,
!$H!A%+>&5J(,,
!$H!A%+ ,
)!$A.',)
0(-($$KI(A#$1! +%,0
3.Kiểm tra điều kiện chạm trục và điều kiện bôi trơn 38
,L($M/(,0
+ Động cơ điện xoay chiều : bao gồm 2 loại : một pha và ba pha
Động cơ một pha có công suất nhỏ do đó chỉ phù hợp cho các dụng cụ gia
dình . Trong công nghiệp sử dụng rộng rãi động cơ ba pha :đồng bộ và
không đồng bộ .
So với động cơ ba pha không đồng bộ , động cơ ba pha đồng bộ có ưu
điểm hiệu suất và cosϕ cao , hệ số tải lớn nhưng có nhược điểm : thiết bị
tương đối phức tạp , giá thành cao vì phải có thiết bị phụ để khởi động động
cơ , do đó chúng được dùng cho các trường hợp cần công suất lớn (100kw) ,
khi cần đảm bảo chặt chẽ trị số không đổi của vận tốc góc . Động cơ ba pha
không đồng bộ gồm hai kiểu : rôto dây cuốn và rôto ngắn mạch . Động cơ
ba pha không đồng bộ rôto dây cuốn cho phép điều chỉnh vận tốc trong một
phạm vi nhỏ ( khoảng 5%) , có dòng điện mở máy thấp nhưng cosϕ thấp ,giá
thành đắt , vận hành phức tạp do đó chỉ dùng thích hợp trong một phạm vi
hẹp để tìm ra vận tốc thích hợp của dây chuyền công nghệ đã được lắp đặt .
Động cơ ba pha không đồng bộ rôto ngắn mạch có ưu diểm là kết cấu đơn
giản , giá thành hạ , dễ bảo quản , có thể trực tiếp vào lưới điện ba pha
không cần biến đổi dòng điện song hiệu suất và hệ số công suất thấp so với
động cơ ba pha đồng bộ , không điều chỉnh được vận tốc .
Từ những ưu , nhược điểm trên cùng với điều kiện hộp giảm tốc của ta và
được sự chỉ dẫn của thầy cô , em đã chọn Động cơ ba pha không đồng bộ
rôto ngắn mạch
$@(1!2%!(G
Công suất của động cơ được chọn theo điều kiện nhiệt độ nhằm đảm
bảo cho nhiệt độ của động cơ khi làm việc không lớn hơn trị số cho phép.
Để đảm bảo điều kiện đó cần thoả mãn yêu cầu sau:
dc
dt
dc
dm
PP
dc
lv
∑
=
+) Với các sơ đồ đề bài cho gồm các bộ truyền mắc nối tiếp:
η
∑
=
η
1
.
η
2
.
η
3
(1.5)
η
1,
η
2,
η
3
là hiệu suất các bộ truyền và các cặp ổ lăn trong hệ truyền dẫn.
Giá trị của chúng cho trong bảng 1.1.
∑
η
=
.0,98
2
. 0,995
4
= 0,941
Công suất làm việc danh nghĩa trên trục công tác được xác định theo công
thức sau:
( )
kw
VF
P
t
ct
lv
45,10
10
9,1.5500
10
.
33
===
Với : +F
t
:Lực vòng trên băng tải
+V :Vận tốc vòng băng tải
Vậy ta có :
( )
kw
P
độ từ trường quay theo tiêu chuẩn có các số vòng quay là
3000,1500,1000,750,600 và 500 v/ph
+Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ: n
sb
=1500(v/ph)
(không kể đến sự trượt)
bc-$ A`!.(*/((1!(
- Với hệ dẫn động băng tải:
)/(44,86
420.14,3
9,1.10.6010.60
33
phv
D
v
n
ct
===
π
(1.9)
Trong đó:
D - đường kính tang dẫn của băng tải (mm);
v - vận tốc vòng của băng tải (m/s);
+Tỉ số truyền của hệ thống :U
sb
u
sb
ct
db
n
và số vòng quay đồng bộ thoả mãn điều
kiện
{
sbdb
dc
lv
dc
dm
nn
PP
≈
≥
- Theo bảng P1.2 [1] / ( 235 ) HDĐ ta có:
Ký hiệu
Công suất
P(kw)
N(v/ph)
cosϕ
dn
K
T
T
Khối
lượng
K180M4 15 1450 0,87 1,6 159
1.5- Kiểm tra điều kiện mở máy:
Khi khởi động, động cơ cần sinh ra một công suất máy đủ lớn để
thắng sức ỳ của hệ thống. Vì vậy cần kiểm tra mở máy của động cơ:
.
=P
lv
dc
. K
bd
:Công suất cản ban đầu trên trục động cơ (KW).
⇒
dc
dmmm
dc
mm
PkP .
=
=1,6.15=24(KW)
P
cbd
dc
=P
lv
dc
. K
bd
= 11,11.1,6= 17,78 (KW)
Ta thấy:
.
dc
cbd
dc
mm
PP
Σ
=16,77
u
h
: Tỷ số truyền của hộp giảm tốc.
(*((+%"!$%&!' (
Ta có: u
h
=u
1
.u
2
-với hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp khai triển
+Tỷ số truyền cấp nhanh
u
1
=0,825.
==
3
2
3
2
77,16825,0
h
u
5,41
+Tỷ số truyền cấp chậm
u
2
=
022,268
41,5
1450
1
===
−
u
n
u
n
I
III
I
Trục III:
n
III
=
46,86
1,3
022,268
==
−IIIII
II
u
n
Với u
III
= u
K
= u
II
= P
I
.
)(77,10995,0.98,0.05,11. KW
OLbrt
==
ηη
- Công suất danh nghĩa trên trục III:
P
III
= P
II
.
)(5,10995,0.98,0.77,10. KW
OLbrt
==
ηη
- Công suất danh nghĩa trên trục IV:
P
IV
= P
III
.
)(45,10995,0.1.5,10. KW
OLk
==
ηη
,,-$"45"63((/(
Với công thức:
II
=
)(21,383750
022,268
77,10.10.55,9
6
Nmm
=
Trên trục III:
T
III
=
)(87,1159784
46,86
5,10.10.55,9
6
Nmm=
Trên trục IV:
T
IV
=
)(1,1154262
46,86
45,10.10.55,9
6
Nmm=
,89'! :-$"
Trục
Tỷ số truyền
u
II
= 10,77 (KW) n
2
= 268,022 (v/phut).
$@AB:
Ta thấy hộp giảm tốc ta thiết kế có công suất trung bình. Vì vậy ta
chọn vật liệu nhóm I có độ rắn HB ≤ 350. Với loại vật liệu này bánh răng có
độ rắn thấp và có thể cắt chính xác sau khi nhiệt luyện. Cặp bánh răng này
có khả năng chạy mòn tốt và bánh răng được nhiệt luyện bằng thường hoá
hoặc tôi cải thiện.
e9$$Q Dùng thép 45 có tôi cải thiện.
Loại bánh
răng
Nhãn
hiệu thép
Nhiệt luyện Độ rắn
Giới hạn bền
b
σ
Mpa
Giới hạn
chảy
ch
σ
MPa
Nhỏ và
nhỏ
45
Tôi cải
thiện
600 340
σ
b
= 600 Mpa
σ
Ch
= 340 Mpa
HB
2
= 200.
C(D$E!2($"&$F&
Gồm có ứng suất , ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất cho phép
khi quá tải.
ef!2>&5J(($"&$F&
Theo công thức:
[ ]
HLxHVR
H
H
H
kkZZ
s
0
lim
σ
σ
=
Trong đó:
HO
HL
N
N
k
=
Với m
H
= 6 (Khi HB ≤ 350) → K
HL
=
6
0
HE
H
N
N
N
H0
: Chu kỳ thay đổi ứng suất khi thử kề tiếp xúc.
N
H0
=30H
HB
2,4
Với bánh nhỏ HB=280
N
H0
=30H
Σ
= 365.5.0,8.2.4=11680(giờ)
Vậy t
Σ
=11680(giờ)
C =1
Bánh nhỏ : n
1
= 1450(v/phut)
101616000011680.1450.1.60 ==→
HE
N
.(N)
Bánh lớn : n
2
=268,022(v/ph)
6,18782981711680.022,268.1.60 ==→
HE
N
.(N)
Ta có : N
HE
> N
H0
.
Lấy N
HE
= N
H0
R
= 1 (chọn độ nhám R
a
)
Vậy ứng suất tiếp xúc ở bánh 1(Bánh nhỏ là).
[ ]
)(73,5721.1.1.1.
1,1
630
0
lim
1
MPakkZZ
s
HLxHVR
H
H
H
===
σ
σ
Với bánh lớn (bánh 2):
Có HB=200 :
→
0
limH
σ
= 2HB + 70 = 2.200 + 70 = 470 ( MPa ) .
S
2
21
MPa
HH
H
=
+
=
+
=
σσ
σ
.
Mà
[ ] [ ]
min
.25,1
HH
σσ
≤
Với
[ ] [ ]
)(27,427
2
min
MPa
HH
==
σσ
=
.
Trong đó:
S
F
: Hệ số an toàn về uốn. Tra bảng 6.2 (1) được S
F
= 1,75.
Y
R
: Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng , lấy Y
R
= 1.
Y
S
: Hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất , lấyY
S
= 1.
K
xF
: Hệ số xét đến kiểm tra bánh răng ảnh hưởng độ bền uốn, lấy K
xF
= 1.
Chọn sơ bộ: Y
R
.Y
S
.K
xF
= 1.
= 1,8.HB.
Với bánh răng nhỏ ( bánh 1)
HB
1
= 280
S
F
= 1,75 (Tra bảng 6.2).
→
0
limF
σ
= 1,8.280 = 504 (Mpa).
→
[ ]
FCFLxFVR
F
F
F
kkkYY
S
0
lim
1
σ
σ
=
Với
= 1016160000(N)
Vậy N
FE1
> N
FO1
→ k
FL1
= 1.
→
[ ]
)(2881.1.1.1.1.
75,1
504
0
lim
1
MPakkkYY
S
FCFLxFVR
F
F
F
===
σ
σ
.
Với bánh lớn ( bánh 2).
HB = 200
S
F
= 1,75
1
=
FCxFVR
kkYY
6
2
2
2
FE
FO
FL
N
N
k
=
Với N
FO2
= 4.10
6
N
FE2
= N
HE2
= 187829817,6(N) theo công thức (6.6)(1)
→ N
FE2
> N
]
max
= 2,8.σ
ch
với thép 45 đã chọn gia công bánh răng thường hoá
tôi cải thiện
hoặc tôi thể tích ( CT 6.13)(1)
- Với bánh nhỏ:
[σ
H1
]
max
= 2,8. σ
ch1
= 2,8.580 = 1624(Mpa)
- Với bánh lớn:
[σ
H2
]
max
= 2,8. σ
ch2
= 2,8.340 = 952 (Mpa)
Vậy [σ
H
]
max
= (1624+952)/2=1288(Mpa)
ứng suất uốn cho phép khi quá tải:
[σ
a
(u
1
+ 1)
[ ]
3
1
2
1
.
baH
H
u
kT
ψσ
β
(6.15)
Trong đó:
k
a
: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng được tra trong
bảng (6.5)(1).
k
a
= 43MP
a
1/3
( Bảng 6.5).(bánh răng nghiêng với vật liệu thép - thép)
(1)
: Theo công thức 6.16(1).
ψ
bd
= 0,5. ψ
ba
(u
1
+1) = 0,5.0,3.(5,41+1) = 1
Với ψ
bd
= 1 tra bảng (6.7)(1)
β
H
K
= 1,15
Vậy:
a
w1
= 43(5,41 + 1).
)(169
3,0.41,5.72,472
15,1.72777,59
3
2
mm=
8C(D$(($1! H$I&
Mô đun được xác định từ điều kiện bền uốn. Tuy nhiên để thuận tiện
trong thiết kế, sau khi tính được khoảng cách trục a
w1
có thể dựa theo công
1
=
( )
1
cos.2
1
1
+um
a
w
β
Theo công thức (6.19)(1):
Với a
w
= 169(mm) ; cosβ = 0,984 ; m = 2,5
u
1
= 5,41
Vậy Z
1
=
77,20
)141,5(5,2
984,0.169.2
=
+
Lấy Z
1
=20 (răng).
Vậy số bánh răng lớn Z
m Z
a
= =
(Theo công thức 6.32)(1)
β = 18
0
44’
Do đó tỉ số truyền thực tế là: u
m
=
4,5
20
108
1
2
==
Z
Z
Đường kính vòng lăn.
d
w1
=
)(81,52
14,5
169.2
1
.2
1
mm
u
π
β
ε
β
( theo công thức 6.37)(1)
Hệ số trùng khớp ngang theo công thức (6.38b):
ε
α
= [1,88 - 3,2(
6,1947,0.
108
1
20
1
2,388,1cos)].
11
21
=
( 6.63 )(1)
Trong đó:
Z
M
: Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp trị số của nó
tra bảng 6.5(1) .
Z
M
= 274(MPa)
1/3
Z
H
: Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc.
Z
H
=
tw
b
α
β
2sin
cos2
( theo công thức 6.34 ) (1)
Với :
β
b
: Góc nghiêng của răng trên hình trục cơ sở.
tgβ
b
= cosα
4418cos(
20
==
arctg
tg
tgβ
b
= cosα
t
.tgβ =
317,0)'4418().'121cos(
,00
=tg
β
b
= 17
0
35’
Vậy Z
H
=
. K
H
α
. K
H
γ
( theo công thức 6.39) (1)
Với:
K
H
β
: Ta đã chọn từ phần trước với K
H
β
= 1,15.
K
H
α
: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng
đồng thời ăn khớp.
Tra bảng 6.14 (1) với răng nghiêng ta có:
K
H
α
= 1,15
Trị số của cấp chính xác ( phục vụ việc xác định K
H
α
và K
HV
= 1,05.
Vậy K
H
= K
H
β
.K
H
α
.K
HV
= 1,15.1,15.1,05= 1,39.
Vậy ứng suất tiếp xúc trên bề mặt làm việc là:
σ
H
= Z
M
.Z
H
.Zε.
2
11
1
)1.( 2
dwub
uKT
V
: Hệ số kể đến ảnh hưởng của vận tốc vòng.
V = 4 (m/s) < 5 (m/s). Vậy lấy Z
V
= 1.
Với cấp chính xác động học là 9 chọn cấp chính xác tiếp xúc là 8. Khi đó
cần gia công độ nhám R
a
= 2,5.u
m
do đó Z
R
= 0,95 với d
a
= <700(mm), lấy
K
XH
= 1.
Vậy [σ
H
]
CX
= [σ
H
] .Z
R
.Z
V
.K
XH
wbaw
88,45)
500
63,475
.(169.3,0).(.
22
1
===
σ
σ
ϕ
1.6- Ki m nghi m r ng v đ b n u n:ể ệ ă ề ộ ề ố
Dể đảm bảo độ bền uốn cho răng , ứng suất uốn sinh ra tại chân răng
không được vượt quá một giá trị cho phép.
Theo CT: ( 6 . 43) (1)và (6 . 44) (1)
mdb
YYYKT
ww
FF
F
2
11
11
1
βε
σ
=
≤ [σ
F1
w1
= 52,8
Y
ε
: Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng : ( với ε
α
= 1,6)
Y
ε
=
625,0
6,1
11
==
α
ε
Y
β
: Hệ số kể đến độ nghiêng của răng:
Y
β
=
866,0
140
73,18
1
140
- 1
2
==
β
Z
.
Ta tra theo bảng 6.18 ta được :
=
=
3,6Y
3,9 Y
F2
F1
K
F
: Hệ số tải trọng khi tính về uốn.
K
F
: K
F
β
.K
F
α
.K
FV
Trong đó :
K
wwF
KKT
dbV
2
1
1
Với V
F
= δ
F
.g
0
.V.
m
w
U
a
1
δ
F
,g
0
: Tra bảng 6.15 (1) và 6.16: (1)
δ
F
= 0,006 (HB
2
≤ 350HB)
g
F
α
.K
FV
= 1,24. 1,27 . 1,08 = 1,7
Vậy ứng suất uốn là :
σ
F1
=
][
2
1
1
11
F
ww
FF
mdb
YYYKT
σ
βε
≤
65,85
5,2.8,52.88,45
9,3.86,0.625,0.7,1.59,72777.2
==
( MPa )
Ta có:
===
xFSRFF
KYY
σσ
( MPa )
[ ]
82,2091.02,1.1.71,205 ].[
22
===
xFSRFF
KYY
σσ
( MPa )
76,293][65,85
11
=<=
FF
σσ
82,209][06,79
22
=<=
FF
σσ
( MPa )
Vậy thỏa mãn điều kiện ứng suất uốn
)!$A.'
Khi làm việc bánh răng có thể bị quá tải ( thí dụ lúc mở máy, hãm
máy . . . ).
Với hệ số quá tải :
σσσ
≤=
1288][83,6006,1.475
max
=<==
H
σ
( MPa )
464][04,1376,1.65,85.
max11max1
=<===
FqtFF
K
σσσ
( MPa )
272][5,1266,1.06,79.
max22max2
=<===
FqtFF
K
σσσ
( MPa )
0($1! A#-($$KI(+%
Thông số
Kí
hiệu
Công thức tính Kết quả
Đơn
vị
= d
1
+ 2m 57,8 mm
d
a2
d
a2
= d
2
+ 2m 290,12 mm
Đường kính vòng chân
d
f1
d
f1
= d
1
– 2,5m 46,55 mm
d
f2
d
f2
= d
2
– 2,5m 283,87 mm
Đường kính vòng cơ
sở
d
b1
d
Góc nghiêng của răng
β
17
0
35’
Số răng
Z
1
20
Z
2
Z
2
= U. Z
1
108
Hệ số dịch chỉnh
X
1
0
X
2
0
Hệ số trùng khớp dọc
ε
β
2,07
Hệ số trùng khớp
ngang
ε
Copyright: Tài liệu đại học ©