tính toán hệ thống dẫn động cơ khí, chương 2

Chia sẻ: Van Teo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

138
lượt xem 35
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hoá trong các khâu thiết kế nên ở đây ta chọn vật liệu 2 cấp bánh răng là nh- nhau. A.Tính toán bộ truyền cấp chậm (bánh trụ răng thẳng). 1.Chọn vật liệu. Bánh nhỏ : Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241, 285 có: b1 = 850 MPa; ch 1 = 580 MPa. Chọn HB1 = 245 (HB) Bánh lớn : Thép 45, tôi cải thiện đạt độ rắn MB 192...240 có: b2 = 750 Mpa; ch 2 = 450 MPa. ...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: tính toán hệ thống dẫn động cơ khí, chương 2

Chương 2: TÝNH Bé TRUYÒN B¸NH R¡NG TRONG HéP GI¶M TèC Do kh«ng cã yªu cÇu g× ®Æc biÖt vµ theo quan ®iÓm thèng nhÊt ho¸ trong c¸c kh©u thiÕt kÕ nªn ë ®©y ta chän vËt liÖu 2 cÊp b¸nh r¨ng lµ nh- nhau. A.TÝnh to¸n bé truyÒn cÊp chËm (b¸nh trô r¨ng th¼ng). 1.Chän vËt liÖu. B¸nh nhá : ThÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n HB 241  285 cã: b1 = 850 MPa; ch 1 = 580 MPa. Chän HB1 = 245 (HB) B¸nh lín : ThÐp 45, t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n MB 192...240 cã: b2 = 750 Mpa; ch 2 = 450 MPa. Chän HB2 = 230 (HB) 2. X¸c ®Þnh øng suÊt cho phÐp.  H    H lim  S H Z R Z V K xH K HL ; Chän s¬ bé ZRZVKxH = 1   H    H lim K HL S H SH : HÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ tiÕp xóc: SH =1,1.   lim : øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp øng víi sè chu k× c¬ së; H   lim = 2.HB + 70. H    H lim1 =2. 245 + 70 = 560 MPa. H lim2 = 2.230 + 70 = 530 MPa.  o lim 1  1,8 .245  441 MPa F  o lim 2  1,8.230  414 MPa F KHL= m N HO N HE víi mH = 6. H mH: BËc cña ®-êng cong mái khi thö vÒ tiÕp xóc. NHO: Sè chu k× thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ tiÕp xóc: NHO = 30. H 2, 4 HB HHB : ®é r¾n Brinen. N Ho 1  30 .245 2 , 4  1,6 .10 7 N Ho 2  30.230 2, 4  1,4.10 7 NHE: Sè chu k× thay ®æi øng suÊt t-¬ng ®-¬ng:
c.n j  t i .  Ti / T1  .t i / t CK 3 N HE  60 . uj c: Sè lÇn ¨n khíp trong mét vßng quay. Ti , ni, ti : LÇn l-ît lµ m«men xo¾n , sè vßng quay vµ tæng sè giê lµm viÖc ë chÕ ®é i cña b¸nh r¨ng ®ang xÐt. cn  N HE1  60. 1 .  t i . Ti / T1  .t i / t ck 3 u1 579,56  4 4 N HE1  60.1. .16000. 13.  0,8 3   7,43.10 7  N HO1  1,6.10 7 5,66  8 8 ta cã : NHE1 > NHO1 => KHL1 = 1 [H]1 = 560.1  509 MPa ; [H]2= 530.1  482 MPa 1,1 1,1 Víi bé truyÒn cÊp nhanh b¸nh trô r¨ng nghiªng ta cã:  H 1   H 2 509  482  H     495 MPa 2 2 T-¬ng tù víi bé truyÒn cÊp chËm b¸nh trô r¨ng th¼ng ta cã: 102,4  4 4 N HE 2  60.1. .16000. 13.  0,8 3   2,337.10 7  N HO 2  1,4.10 7 3,18  8 8 Nh- vËy KHL2 = 1, Do ®ã:  H '   H 2  482 MPa Vµ N FEi  60.c. Ti / T1  .n i .Ti 6 579,56  4 4 N FE1  60.1. .16000. 16 .  0,8 6   6,2.10 7 5,66  8 8 102,4  4 4 N FE 2  60.1. .16000. 16 .  0,8 6   19,5.10 6 3,18  8 8 V× NFE1 = 6,2.107 > NFO = 4.106 vµ NFE2 = 19,5.106 > NFO = 4.106 nªn KFL1 = 1, KFL2 = 1. Do ®ã theo thiÕt kÕ víi bé truyÒn quay mét chiÒu KFC = 1, ta ®-îc: [F1] = 441.1.1 / 1,75 = 252 MPa, [F2] = 414.1.1 / 1,75 = 237 MPa, øng suÊt qu¸ t¶i cho phÐp: theo 6.13 vµ 6.14 ta cã:  H max  2,8. ch2  2,8.450  1260 MPa
 F1 max  0,8. ch1  0,8.580  464MPa  F 2 max  0,8. ch 2  0,8.450  360 MPa 3. X¸c ®Þnh s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc: T1 .K H aw2 = Ka(u2+1)  H 2 .u 2 . ba 3 Víi: T1: M«men xo¾n trªn trôc b¸nh chñ ®éng, T1=367450 Nmm . Ka : hÖ sè phô thuéc vµo lo¹i r¨ng, Ka = 49,5 (r¨ng th¼ng). HÖ sè ba = bw/aw; chän theo d·y tiªu chuÈn ta cã ba = 0,4   bd 2  0,53. ba 2 u 1  1  0,53.0,4.3,18  1  0,89 Tra ë s¬ ®å 5 (b¶ng 6.7, trang 98) ta ®-îc KH2 = 1,06; u2= 3,18; [H]=482 MPa Thay sè ta ®Þnh ®-îc kho¶ng c¸ch trôc tÝnh s¬ bé: 367450.1,06 aw2= 49,5.(3,18+1). 3  226,8 mm 482 2 .3,18.0,4 4. X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp Do khi tÝnh s¬ bé th× bé th× víi kho¶ng c¸ch trôc lµ aw2 = 220 th× khi kiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc cã hiÖn t-îng thõa bÒn, do ®ã ta tiÕn hµnh tÝnh s¬ bé l¹i víi kho¶ng c¸ch trôc rót ng¾n bít: aw2 = 210 mm.  M«®un : m m = (0,01  0,02). aw2 = (0,01  0,02).210 = 2,1  4,2. Chän m = 3,0 Sè r¨ng cña b¸nh r¨ng nhá tÝnh s¬ bé: Z3 = 2 aw2/ [m(u1 +1)] = 2.210/ [3.(3,18+1] = 33,49, ta chän Z3 = 33 r¨ng. VËy sè r¨ng b¸nh r¨ng lín: Z4 = u2 Z3= 3,18.33 = 104,9, chän Z4 = 105 r¨ng. Tæng sè r¨ng cña c¶ hai b¸nh r¨ng: Zt2 = Z3 + Z4 = 33 +105 = 138; Do ®ã tØ sè truyÒn thùc sÏ lµ: u 2  Z 4  105  3,182  3,18 Z3 33
u  ut 3,18  3,182 Sai sè tû sè truyÒn: u  100%  .100%  0,057% u 3,18 Kho¶ng c¸ch trôc tÝnh l¹i: aw2 = m.(z3+z4)/2 = 3.(33+105)/2 = 207 Chän kho¶ng c¸ch trôc aw2 = 210, do ®ã ta cÇn ph¶i dÞch chØnh ®Ó gi¶m kho¶ng c¸ch trôc tÝnh l¹i tõ aw2 = 207 lªn kho¶ng c¸ch trôc mµ ta ®· chän: aw2 = 210. HÖ sè dÞch t©m: y = a w 2  0,5(z 3  z 4 )  210  0,5(33  105)  1 mm m 3 HÖ sè: ky = 1000y/zt = 1000.1/(35 + 111) = 7,25 Tra b¶ng 6.10a vµ lËp ®a thøc néi suy t×m ®ù¬c kx = 0,37 HÖ sè gi¶m ®Ønh r¨ng: y  k x z t 2  0,37.138  0,05 1000 1000 Tæng hÖ sè dÞch chØnh: xt = y + y = 1 + 0,05 = 1,05 HÖ sè dÞch chØnh b¸nh r¨ng 1:  y  1  x 3  0,5x t  (z 4  z 3 )   0,51,05  105  33  0,264  zt   138   vµ hÖ sè dÞch chØnh b¸nh r¨ng 2: x4 = xt- x3 = 1,05 – 0,264 =0,786 Gãc ¨n khíp: cos  tw  z t .m. cos  /(2a aw )  138.3. cos 20 0 / 2.210  0,926 do ®ã:  tw = 22,10. 5. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc. Yªu cÇu cÇn ph¶i ®¶m b¶o H  [H] , H = ZM ZH Z 2.T2 .K H .(u m  1) (1.1); b w .u m .d 2 w Trong ®ã : - ZM: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h-ëng c¬ tÝnh vËt liÖu, ZM = 274 Mpa1/3 (b¶ng 96) - ZH: HÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc; - Z : HÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng; - KH: HÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc; - bw: ChiÒu réng vµnh r¨ng: bw2 = ba. aw2 = 0,4. 210 = 84 mm ; - dw: §-êng kÝnh vßng l¨n cña b¸nh nhá (b¸nh chñ ®éng); - T2 = 367450 Nmm ; Gãc pr«fin r¨ng b»ng gãc ¨n khíp :
2 cos  b 2.1 ZH = = = 1,69; sin 2 tw sin 2.22,10   1 1    1 1    1,88  3,2 Z    1,88  3,2     1,75 ;   3 Z 4    33 105  Nh- vËy hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h-ëng cña sù trïng khíp r¨ng: Z = 4      4  1,75  0,865 . 2 3 3 §-êng kÝnh vßng l¨n b¸nh nhá: dw3 = 2aw2 /(um+1) = 2.210/(3,18 + 1) = 100,4 mm. VËn tèc vßng: v = .d w 3 .n 1  .100,4.102,4  0,538 . 60000 60000 Theo b¶ng 6.14 ta chän cÊp chÝnh x¸c 9, khi ®ã theo trÞ sè tra ®-îc t¹i b¶ng 14 ta cã: KH = 1,13. a w2 210  H   H .g o v  0,004.73.0,538.  1,28 u m2 3,18 víi c¸c trÞ sè: -  H : trÞ sè kÓ ®Õn ¶nh h-ëng cña sai sè ¨n khíp, tra b¶ng ta cã:  H = 0,004 - g0 :hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h-ëng cña sai lÖch b-íc r¨ng ta tra b¶ng 6.16 cã:go =73 Ta cã KHv: hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h-ëng cña t¶i träng ®éng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp:  H .b w .d w 22 1,28.84.100,4 K Hv  1  1  1,012 2.TI K H .K H 2.367450.1,06.1,13 Khi ®ã hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc: KH = KH.KHVKH = 1,06.1,012.1,13 = 1,212 Thay sè vµo (1.1): H = 2.367450.1,212.(3,18  1) 274.1,69.0,865.  471 Mpa 84.3,18.100,4 2 TÝnh chÝnh x¸c øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp : [H] = [H]. ZRZVKxH. Víi v =0,538 m/s  ZV = 1 (v× v < 5m/s), CÊp chÝnh x¸c ®éng häc lµ 9, chän møc chÝnh x¸c tiÕp xóc lµ 8. Khi ®ã cÇn gia c«ng ®¹t ®é nh¸m lµ Ra = 2,5...1,25m. Do ®ã ZR = 0,95.
Víi da