thiết kế hệ thống dẫn động cho băng tải, chương 3

Chia sẻ: Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

225
lượt xem 72
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các thông số và điều kiện làm việc: Số vòng quay bánh dẫn: n br1 = 2880(v / ph) Tỉ số truyền : u br = 2,4 Công suất truyền: Pbr1 = 3,78(kW) Mômen bánh dẫn: Tbr1 = 12533,5(N.mm) Tuổi thọ: Lh = 38400 (giờ) Điều kiện làm việc: một chiều, 2 ca, tải va đập nhẹ. Bộ truyền kín, được bôi trơn tốt. b.Tính toán thiết kế: Do bộ truyền kín, được bôi trơn tốt nên tính toán theo độ bền tiếp xúc. b.1Vật liệu và ứng suất tiếp cho phép: Chọn vật liệu: Bánh dẫn( bánh nhỏ): Thép...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: thiết kế hệ thống dẫn động cho băng tải, chương 3

Chương 3: Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng a. Các thông số và điều kiện làm việc: Số vòng quay bánh dẫn: n br1 = 2880(v / ph) Tỉ số truyền : u br = 2,4 Công suất truyền: Pbr1 = 3,78(kW) Mômen bánh dẫn: Tbr1 = 12533,5(N.mm) Tuổi thọ: Lh = 38400 (giờ) Điều kiện làm việc: một chiều, 2 ca, tải va đập nhẹ. Bộ truyền kín, được bôi trơn tốt. b.Tính toán thiết kế: Do bộ truyền kín, được bôi trơn tốt nên tính toán theo độ bền tiếp xúc. b.1Vật liệu và ứng suất tiếp cho phép: Chọn vật liệu: Bánh dẫn( bánh nhỏ): Thép 45 tôi cải thiện đạt: HB(241…285)( HB1 = 260MPa ), σ b1 = 850(MPa),σ ch1 = 580(MPa) Bánh bị dẫn( bánh lớn): Thép 45 tôi cải thiện đạt: HB(192…240)( HB2 = 225MPa ),
σ b 2 = 750(MPa),σ ch 2 = 450(MPa) Ứng suất cho phép: 0,9.K HL Công thức chung: [σ H ]= σ 0H lim . sH Với bánh dẫn: theo tài liệu tham khảo (1) Giới hạn mỏi tiếp xúc: σ 0H lim1 = 2.HB1 + 70 = 2.260 + 70 = 580(MPa) Hệ số an toàn: s H1 = 1,1 N H01 Hệ số tuổi thọ: K HL1 = mH N HE1 Với: Bậc đường cong mỏi: m H = 6 Số chu kỳ cơ sở : N H01 = 30.HB12,4 = 30.2602,4 = 1,88.107 Số chu kỳ tương đương: 3 2 æT ö ÷ .n .t N HE1 = 60.c.å ç iç ÷ i i ÷ ç i= 1 è T ÷ max ø é ö3 æ æ0,8T ö 3 ù ê T ÷ . 56 + ç ÷ Þ N HE1 = 60.1. ê ÷ ç ÷ . 24 ú br1.L h ÷ .n ç ø ç è ç ç T ø 56 + 24 ú è ÷ ê T 56 + 24 ë ú û é ö3 æ æ0,8T ö 3 ù ê T ÷ . 56 + ç ÷ Þ N HE1 = 60.1. ê ÷ ç ÷ . 24 ú ÷ .2880.38400 ç ø ç è ç ç T ø 56 + 24 ú è ÷ ê T 56 + 24 ë ú û Þ N HE1 = 5,66.109 > N H01 Do đó: lấy N HE1 = N H01 = 1,88.107 Suy ra: K HL1 = 1 .
Vậy ứng suất tiếp xúc cho 0,9.1 phép: [σ H1 ] = 590. = 482,73(MPa) 1,1 Với bánh bị dẫn: tương tự: σ 0H lim 2 = 2.HB2 + 70 = 2.225 + 70 = 520(MPa) s H 2 = 1,1 N H02 = 30.HB2,4 = 30.2252,4 = 1,33.107 2 N HE1 5,66.109 N HE2 = = = 2,36.109 > N H02 u br 2,4 Þ K HL2 = 1 0,9 Þ [σ H 2 ] = 520. = 425, 45(MPa) < [σ H1 ] = 482,73(MPa) 1,1 Với bánh răng trụ răng thẳng ta chọn: [σ H ]= M in{[σ H1 ][σ H 2 ] = [σ H 2 ]= 425, 45(MPa) . , } Ứng suất uốn cho phép: K FL Công thức chung : [σ F ]= σ 0F lim . sF Với bánh dẫn: theo tài liệu tham khảo (1) Giới hạn mỏi uốn: σ 0Flim1 = 1,8.HB1 = 1,8.260 = 468(MPa) Hệ số an toàn: s F1 = 2 N F01 Hệ số tuổi thọ: K FL1 = mF N FE1 Trong đó:
Bậc đường cong mỏi: m F = 6 (răng có HB N F01 Þ K FL1 = 1 468.1 Vậy: [σ F1 ]= = 234(MPa) 2 Với bánh bị dẫn: tương tự: σ 0Flim1 = 1,8.HB2 = 1,8.225 = 405(MPa) s F2 = 2 N F02 = 5.106 N FE1 5,17.109 N FE2 = = = 2,15.109 > N F02 u br 2,4 Þ K FL2 = 1 405.1 Vậy: [σ F2 ]= = 202,5(MPa) . 2
b.2 Tính toán các thông số: Chọn hệ số vành răng theo tiêu chuẩn: ψ ba = 0,3 ¸ 0,5 = 0,4 (vì HB 17 ( Thoả điều kiện không cắt chân răng) Þ z br 2 = 80 - z br1 = 80 - 23 = 57 .
Tỉ số truyền chính xác: z br 2 57 u brcx = = = 2,48 (sai lệch 3,3% so với giá trị sơ bộ) z br1 23 Các thông số hình học: Bánh dẫn: d br1 = m.z br1 = 2.23 = 46(mm) d abr1 = d br1 + 2.m = 46 + 2.2 = 50(mm) d fbr1 = d br1 - 2,5.m = 46 - 2,5.2 = 41(mm) Bánh bị dẫn: d br 2 = m.z br 2 = 2.57 = 114(mm) d abr2 = d br 2 + 2.m = 46 + 2.2 = 118(mm) d fbr 2 = d br 2 - 2,5.m = 46 - 2,5.2 = 109(mm) Các chiều rộng vành răng: b 2 = ψ ba .a w = 0,4.80 = 32(mm) b1 = b 2 + 6 = 38 (mm) Cấp chính xác: π.d br1.n br1 π.46.2880 Vận tốc: v = = = 6,94(m / s) 60000 60000 Do đó chọn cấp chính xác: cấp 7, với vận tốc giới hạn vgh = 10(m / s) b.3 Lực tác dụng lên bộ truyền: Phương và chiều các lực như trên hình 2.1 Độ lớn các lực: Bánh dẫn:
2.Tbr1 2.12533,5 Lực vòng: Ftbr1 = = = 544,9(N) d br1 46 Lực hướng tâm: Frbr1 = Ftbr1.tgα w = 544,9.tg200 = 198,34(N) Bánh bị dẫn: Lực vòng: Ftbr 2 = Ftbr1 = 544,9(N) Lực hướng tâm: Frbr 2 = Frbr1 = 198,34(N) . b.4 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: z M .z ε .z H 2.Tbr1.K H .(u br + 1) Công thức: σ H = < [σ H ](1) d br1 b1.u br Trong đó: Hệ số tải trọng tính chính xác: K H = K Hβ .K HV .K Hα Hệ số tải trọng động: K HV = 1, 4 Hệ số phân bố tải giữa các răng: K Hα = 1 Þ K H = 1,02.1, 4.1 = 1, 428 Hệ số hình dạng bề mặt tiếp xúc: 2 2 zH = = = 1,76 sin 2α w sin 400 Hệ số xét đến tổng chiều dài tiếp xúc: 4 - εα 4 - 1,2 zε = = = 0,96 3 3 Hệ số cơ tính vật liệu( thép ): z M = 275
275.1,76.0,96 2.12533,5.1, 428.(2,4 + 1) Þ σH = . 46 32.2,4 Þ σ H = 402,1(MPa) < [σ H ]= 425, 45(MPa) Vậy điều kiện bền tiếp xúc (1) thoả. b.5 Kiểm nghiệm độ bền uốn: Bánh răng không dịch chỉnh nên các hệ số dạng răng: 13, 2 13,2 YF1 = 3, 47 + = 3,47 + = 4,04 z br1 23 13, 2 13, 2 YF2 = 3,47 + = 3, 47 + = 3,7 z br 2 57 Ta có: [σ F1 ] 234 = = 57,92 YF1 4,04 [σ F2 ] 202,5 = = 54,73 YF2 3,7 [σ F1 ] [σ F2 ] Þ > YF1 YF2 Do đó ta kiểm nghiệm độ bền uốn cho bánh bị dẫn theo công thức: YF2 .Ftbr 2 .K F σ F2 = < [σ F2 ](2) b 2 .m Trong đó: Hệ số tải trọng tính: K F = K Fβ .K FV .K Fα Hệ số tải trọng động: K FV = 1,8 Hệ số phân bố tải giữa các răng: K Fα = 1
Þ K F = 1,04.1,8.1 = 1,872 3,7.544,9.1,872 Þ σ F2 = = 58,97(MPa) < [σ F2 ]= 202,5(MPa) 32.2 Vậy điều kiện bền uốn (2) thoả. c. Tóm tắt: Bánh dẫn Bánh bị dẫn Vật liệu Thép 45 tôi cải thiện Mô đun m(mm) 2 Góc biên dạng α w 200 Khoảng cách trục 80 a w (mm) Hệ số dịch chỉnh x 0 Đường kính vòng 46 114 chia(mm) Đường kính vòng 50 118 đỉnh(mm) Đường kính vòng 41 109 đáy(mm) Chiều rộng vành 38 32 răng(mm) Lực vòng Ftbr1 = 544,9(N) Ftbr 2 = 544,9(N) Lực hướng tâm Frbr1 = 198,34(N) Frbr 2 = 198,34(N)