Giáo trình Cơ sở thiết kế máy và thiết kế máy chi tiết máy - Phần 2: Thiết kế máy chi tiết máy

Nội dung text: Giáo trình Cơ sở thiết kế máy và thiết kế máy chi tiết máy - Phần 2: Thiết kế máy chi tiết máy

1. 13.2.1.1 Chọn tốc độ đồng bộ của động cơ a) Xác định tốc độ quay của trục công tác (trục tang) 60.1000.v n (13.1) ct .D b) Xác định tỷ số truyền chung uc n đb u c (13.2a) n ct Trong đó nđb là tốc độ đồng bộ của động cơ điện. Hiện nay các động cơ được chế tạo với 4 loại tốc độ đồng bộ sau: 750; 1000; 1500 và 3000vg/ph c) Sơ bộ chọn trước tỷ số truyền bộ truyền ngoài: ung và xác định tỷ số truyền hộp giảm tốc tương ứng với tốc độ đồng bộ động cơ u c u h (13.3) u ng e) Lập bảng thống kê. Để tiện so sánh bảng thống kê cần thể hiện được: - Tốc độ đồng bộ của động cơ: nđb = 750; 1000; 1500 và 3000vg/ph. - Bộ truyền ngoài và tỷ số truyền ung. - Loại hộp giảm tốc và tỷ số truyền hộp uh. Ghi chú: vì cho trước sơ đồ dẫn động nên loại bộ truyền ngoài và HGT đã được xác định nên bảng có dạng sau. Tốc độ đồng bộ động cơ,vg/ph 750 1000 1500 3000 Tỷ số truyền chung uc = uc = uc = uc = uc = nđb/nct Loại bộ truyền ngoài - - - - Tỷ số truyền ung ung = ung = ung = ung = Loại, số cấp HGT - - - - Tỷ số truyền uh uh= uc /ung uh= uc /ung uh= uc /ung uh= uc /ung Theo kết quả tính ở bảng trên và dựa vào bảng 13.1 (tỷ số truyền nên dùng của các bộ truyền ngoài và các loại HGT), có thể chọn được tốc độ đồng bộ động cơ hợp lý. 9
2. 13.2.2.2 Xác định công suất yêu cầu của động cơ a) Khi cơ cấu chịu tải trọng ổn định hoặc thay đổi không đáng kể thì công suất yêu cầu đặt trên trục động cơ xác định theo công thức sau: P P ct (13.4a) yc  b) Khi cơ cấu chấp hành chịu tải trọng thay đổi theo qui luật như hình 13.5, thì công suất yêu cầu được tính theo công thức sau: P P tđ (13.4b yc  - Pct là công suất trên trục công tác trên cơ cấu chấp hành xác định như sau: Pct = F.v/1000,KW (13.5a) - Ptđ là công suất tương đương được xác đinh như sau: 2 k k P t P P 2 .t P i . i (13.5b) tđ  i i 1  i 1 i 1 P1  t i Trong các công thức trên: T1 Tm v(m/s) là vận tốc của cơ cấu chấp hành. T1 F(N) là lực kéo tác dụng trên cơ cấu. T2 Pi là công suất tác dụng trong thời gian T3 tương ứng ti P1 là công suất lớn nhất tác dụng lâu dài nhất trong các công suất Pi. t  là hiệu suất của HDĐ, bao gồm tổn tm t1 t2 t3 hao từ động cơ đến trục công tác xác định tck nhờ công thức sau: Hình 13.5 Sơ đồ tải trọng thay đổi k j  i với i là hiệu suất của bộ i 1 phận (hiệu suất bánh răng, hiệu suất ổ lăn ); j số bộ phận xuất hiện trong hệ dẫn động (trong vi dụ trên thì 10
3.  = k. h. x. ol (k là hiệu suất của khớp; h là hiệu suất của HGT: 2 h br ol; x là hiệu suất của bộ truyền xích và ol hiệu suất của gối đỡ trục tang); Hiệu suất của bộ phận máy có thể tra ở bảng 13.2. Bảng 13.2 Hiệu suất của bộ truyền và ô Hiệu suất,  Tên gọi Được che kín Để hở Bộ truyền bánh răng trụ 0,96 0,98 0,93 0,95 Bộ truyền bánh răng côn 0,95 0,97 0,92 0,94 Bộ truyền trục vít: - Tự hãm 0,4 0,5 0,2 0,3 - Không tự hãm khi z1 = 1 0,7 0,75 z1 = 2 0,75 0,82 z1 = 3 0,85 0,92 Bộ truyền bánh ma sat 0,90 0,96 0,70 0,88 Bộ truyền đai - 0,95 0,96 Bộ truyền xích 0,95 0,97 0,90 0,93 Một cặp ổ lăn 0,99 0.995 Một cặp ổ trượt 0,98 0,99 13.2.2.3 Chọn động cơ điện Dựa vào công suất yêu cầu và tốc độ đồng bộ sơ bộ đã xác định ở trên, tra bảng PL 13.1&2 để chọn qui cách động cơ thỏa mãn điều kiện sau: Động cơ điện được chọn có công suất động cơ Pđc và tốc độ đồng bộ nđb theo điều kiện sau: Pđc Pyc (13.6) nđb nsb Ngoài ra động cơ được chọn cần đủ mô men để khởi động theo điều kiện: T T (13.7) max k Tđm Tđm Tra bảng PL 13.1&2 xác định thông số và kích thước cơ bản của động cơ điện như sau: - Loại động cơ: (ký hiệu động cơ điện) - Pđc = KW; nđc = vg/ph. - Tmax/ Tđm = > Tmax/ Tđm = - Đƣờng kính trục động cơ dđc = mm 11
4. 13.2.2.4 Phân phối tỷ số truyền trong HDĐ a) Xác định chính xác tỷ số truyền chung theo công thức sau: n đc u c u ng.u h (13.7) n ct b) Dựa vào bảng (13.1) và kết quả tính uc để chọn lại tỷ số truyền của bộ truyền ngoài và tính chính xác tỷ số truyền của hộp hoặc ngược lại và lập lại bảng : Tốc độ động cơ,vg/ph nđc = Tỷ số truyền chung uc = nđc/nct uc = Loại bộ truyền ngoài - Tỷ số truyền ung ung = Loại, số cấp HGT - Tỷ số truyền uh uh = uc /ung Ghi chú: - Tỷ số truyền của các bộ phận nên nằm trong giới hạn (bảng 13.1) - Nếu là HGT nhiều cấp thì tiến hành phân phối tỷ số truyền giữa các cấp trong hộp với nhau. - Với sơ đồ có HGT trục vít thì utv được chọn sao cho z2 = utv.z1> 28; thường chọn z1 = 2 (ví dụ hình 13.1). 13.2.2.5 Xác định thông s ố kỹ thuật trên các trục hộp giảm tốc Để có dữ liệu thiết kế các chi tiết trong HDĐ và trong HGT, cần xác định các thông số kỹ thuật (P; n và T) trên các trục của HGT. Trong bảng 13.3, lần lượt ký hiệu các trục như sau: - Trục động cơ điện - Trục I là trục vào HGT. - Trục II (với HGT một cấp thì trục II chính là trục ra) - Trục công tác (trục tang) Tiến hành xác định Pi; ni và Ti với i lần lượt là các trục và lập bảng các thông số kỹ thuật như sau (trong trường hợp đang xét ở hình 13.7 do trục 12
5. động cơ nối với trục vào bằng khớp nối nên uđc/I = uk; còn bộ truyền ngoài là bộ truyền xích nên ung = ux). Bảng 13.3 Thông số kỹ thuật trên các trục HGT Trục Động cơ I II Công tác Thông số uk= 1 uh = ux = Công suất P(KW) Pyc = Pct/ ← ← F.v/1000 Tốc độ quay n(vg/ph) nđc → → nct = nđc/uh.ux Mô men T(N.mm) - - - - Chú ý: - Khi xác định công suất trên các trục cần xuất phát từ công suất trục công tác tính ngược về trục động cơ theo công thức sau: Pct PII (13.8) ct II với ct-II là hiệu suất từ trục công tác về trục II Tương tự tính được PI và Pyc (công suất yêu cầu trên trục động cơ) - Khi xác định tốc độ quay của các trục lại xuất phát từ trục động cơ và tiến hành tính tốc độ các trục theo công thức sau: n đc n I (13.9) u đc I với uđc-I là tỷ số truyền từ trục động cơ đên trục I. Nếu trục động cơ nối với trục vào HGT bằng khớp thì uđc-I = uk = 1; ngược lại nếu dùng bộ truyền đai thì uđc-I = uđ. - Khi đã biết được P và n ta có thể tính được mô men trên các truc theo công thức sau: P T 9,55.10 6 , Nmm (13.10) n 13
6. Ví dụ 13.1 Xác định các thông số kỹ thuật cho sơ đồ hệ dẫn động băng tải bố trí theo sơ đồ hình 13.6. Biết : Lực kéo trên một băng tải F = 2150N; Vận tốc di chuyển băng tải v = 1,1m/s; Đường kính tang D = 300mm và Tk / Tđm = 1,9. 4 v 3 2 D T1 Tk 1 H  T1 5 t tm F tck B v D 1. §éng c¬ ®iÖn 2. Khíp nèi 3. Hép gi¶m tèc- HGT trôc vÝt 4. Bé truyÒn ngoµi- XÝch 5. B¨ng t¶i: D = ( mm) F = (N) D v = (m/s) v Thêi gian sö dông t (giê) F B ChÕ ®é lµm viÖc: Hình 13.6 Sơ đồ HDĐ băng tải Bài giải Bƣớc 1. Chọn động cơ điện a) Tốc độ quay của trục công tác: 60.1000.v 6.10 4.1,1 n 70,06(vg / ph) ct .D .300 b) Xác định tỷ số truyền chung theo công thức (13.3a); Chọn sơ bộ tỷ số tuyền bộ truyền ngoài ; Tính tỷ số truyền của hộp và kết quả ở bảng dưới đây: Tốc độ đồng bộ động cơ,vg/ph 750 1000 1500 Tỷ số truyền chung 10,7 14,28 21,42 uc= nđb/nct Bộ truyền ngoài BT Xích BT Xích BT Xích Tỷ số truyền ung ux = 3 ux = 3 ux = 3 Loại, số cấp HGT HGT 1 cấp BR côn HGT 1 cấp BR côn HGT 1 cấp BR côn uh= 3,56 Tỷ số truyền uh uh= 4,76 uh= 7,1 14
7. Từ kết quả tính ở trên trên cho thấy không nên dùng động cơ có nđb = 1500vg/ph vì khi đó tỷ số truyền của xích và HGT bánh răng côn đều rất lớn. Như vậy chỉ còn hai phương án và chọn động cơ có tốc độ đồng bộ nđb = 1000vg/ph hợp lý hơn. c) Xác định công suất yêu cầu của động cơ Do chế độ tải trọng không đổi và một HDĐ kéo hai băng tải nên công suất yêu cầu của động cơ xác định theo công thức (13.4a) có dạng như sau: ' ' Pct Pct P 2. , với Pct là công suất trên một trục công tác (trục tang). yc   F.v 2.(2150).(1,1) Trong đó: P 2. 4,730KW ct 1000 1000  là hiệu suất chung của hệ tính theo công thức sau: 3 3  k br .ol.x (1). 0,96 .(0,99) . 0,96 0,885 Các hiệu suất thành phần: k = 1; br = 0,96; ol = 0,99; x = 0,96. P 4,73 Vậy công suất yêu cầu của động cơ sẽ là: P ct 5,34KW yc  0,885 Tra bảng PL13.1&2, với Pyc = 5,34KW và nđb = 1000vg/ph, tìm được động cơ sau: - Loại động cơ: 3K160S6 - Pđc = 5,5KW; nđc = 960vg/ph. - Tmax/ Tđm = 2,2 > Tmax/ Tđm = 2,0 - Đƣờng kính trục động cơ dđc = 38mm Bƣớc 2. Phân phối tỷ số truyền - Tỷ số truyền chung của hệ: n đc 960 u c 13,702 n lv 70,06 u 13,702 - Chọn ux = 3,2 do đó c uh 4,28 ux 3,2 (các tỷ số truyền xích và HGT đều nằm trong giới hạn nên dùng và ux < ubr). Bƣớc 3. Xác định các thông số kỹ thuật trên các trục HGT 3.1 Công suất trên các trục Pct 2,365 PII 2,488 ηct II 0,95 P 2,488 II và P 5,34 PI 2. 2. 5,236 yc ηII I 0,95 3.2 Vận tốc quay các trục 15
8. n đc 960 ; n I 960 u đc I 1 n I 960 và n 70,09 n II 224,29 CT u BR 4,28 3.3 Mô men trên các trục Mô men trên các trục tính theo công thức (13.6) , thay số liệu vào và ta có kết quả sau: T1 = 52087Nmm; T2 = 105936Nmm; Tct = 322239Nmm. Kết quả tính toán các thông số kỹ thuật trên các trục HGT cho trong bảng dưới đây: Bảng 13.3a Thông số kỹ thuật trên các trục HGT Trục Động cơ I II Công tác Thông số Khớp UBR = 4,28 ux = 3,2 Công suất P(KW) Pđc = 5,5 2.2,618= 2,488 F.v/1000 = 2,365 (Pyc = 5,34) 5,236 Tốc độ quay 960 960 224,29 70,09 n(vg/ph) Mô men T(N.mm) 53128 52087 105936 322239 13.2.2 Chọn động cơ khi chƣa biết trƣớc sơ đồ dẫn động máy Vì có nhiêu chỉ tiêu và thông số ảnh hưởng khi lựa chọn sơ đồ dẫn động máy nên việc lựa chọn được một sơ đồ hợp lý là hết sức khó khăn vì vậy để minh họa cho ý tưởng trên chúng ta sẽ xem xét quá trình chọn sơ đồ dẫn động máy thông qua một ví dụ sau đây: Một cơ sở sản xuất cần vận chuyển nguyên liệu từ điểm A về nhà máy bằng hệ thống vận chuyển băng tải. Năng suất vận chuyển Q(T/giờ), tương đương với lực kéo trên băng là F = 5200N; vận tốc di chuyển của băng tải là v=1,15m/s. Tang có đường kính D=400mm. Thời hạn sử dụng t=15000giờ. Yêu cấu của cơ sở: - Tận dụng một số trang thiết bị hiện có của nhà máy như động cơ điện. Cụ thể cơ sở còn một số động cơ điện như sau: động cơ chân đế tốc độ đồng bộ là 750vg/ph và 1000vg/ph và công suất Pđc = (5,5; 7,5; 11 và 15KW) (xem thêm PL 13.1&2). - Môi trường làm việc: độ ẩm bình thường; ít bụi và có hệ thống cấp tải ổn định. - Hệ thống phải nhỏ gọn, làm việc êm và giá thành hợp lý. 16
9. Bài giải 1) Chọn sơ đồ dẫn động máy. Chọn sơ đồ dẫn động máy là chọn các bộ phận và vị trí bố trí trong sơ đồ, bao gồm: - Động cơ điện. - Bộ truyền ngoài: loại bộ truyền và tỷ số truyền (bộ truyền đai; bộ truyền xích hay bánh răng để hở) - HGT: loại hộp và tỷ số truyền của hộp - Khớp nối: loại khớp. Trong một số máy công tác khớp kết hợp phanh Vì vậy để chọn được phương án dẫn động máy hợp lý, cần xác định một số thông số ban đầu sau đây: a) Tốc độ quay của trục công tác (trục tang) theo công thức (13.1): 60.1000.v n ct .D 60.1000.v 60000.1,15 Trong ví dụ đang xét thì: n 54,93vg / ph ct .D .400 b) Tính tỷ số truyền chung của hệ dẫn động Tỷ số truyền chung xác định bằng công thức (13.2a): n đb u c n ct c) Xác định tỷ số truyền bộ truyền ngoài và hộp giảm tốc - Chọn sơ bộ loại và tỷ số truyền bộ truyền ngoài: ung - Xác định tỷ số truyền hộp nhờ công thức (13.3): u c u h u ng Ghi chú: Ở một số máy công tác không bố trí bộ truyền ngoài thì uh = uc. d) Lập bảng thống kê. Để tiện so sánh, bảng thống kê cần thể hiện được: - Tốc độ đồng bộ của động cơ (trường hợp đang xét chỉ lấy nđb = 750vg/ph và nđb = 1000vg/ph). - Có hay không có bộ truyền ngoài. Trong trường hợp này nên dùng bộ truyền ngoài là Đai hoặc Xích. 17
10. - Tỷ số truyền và loại hộp giảm tốc. Kết quả tính toán cho ví dụ trên được cho trong bảng sau đây Tốc độ đồng bộ động cơ nđb = 750vg/ph nđb = 1000vg/ph Tỷ số truyền chung uc = nđb/nct 13,65 18,2 Có bộ Tỷ số truyền: ung ung = 3 ung = 3 truyền Đai hoặc Xích Loại bộ truyền Đai hoặc Xích ngoài (bt Đai hoặc Tỷ số truyền: uh uh = 4,55 uh = 6,06 bt Xích). Loại HGT có thể HGT 1 cấp bánh răng HGT bánh răng trụ dùng trụ hoặc côn một cấp Không có Tỷ số truyền: uh uh = 13,65 uh = 18,2 bộ truyền Loại HGT có thể HGT bánh răng hai HGT bánh răng hai ngoài. dùng được cấp cấp hoặc HGT trục vít một cấp Từ bảng kết quả tính toán và yêu cầu thiết kế ta có nhận xét sau: - Nếu công suất truyền không lớn thì nên bố trí bộ truyền ngoài là bộ truyền đai thang hoặc bộ truyền xích. Và trong ví dụ đang xét, do làm việc trong điều kiện độ ẩm bình thường; ít bụi và tải vào ổn định nên sử dụng bộ truyền đai thang sẽ cho giá thành và ít ồn so với dùng bộ truyền xích. - Nếu sử dụng bộ đai thang ở ngoài thì hợp lý nhất là dùng HGT bánh trụ răng nghiêng một cấp có góc nghiêng lớn (vì giá thành chế tạo và lắp đặt sẽ rẻ hơn so với dùng HGT bánh răng côn). - Nếu không dùng bộ truyền ngoài thì có thể dùng HGT bánh răng trụ hai cấp; HGT bánh răng côn - trụ hai cấp hoặc HGT trục vít một cấp. Tuy nhiên trong trường hợp này không nên sử dụng phương án này. - Có thể dùng động cơ điện có nđb = 750vg/ph hoặc nđb = 1000vg/ph. Vậy ta có sơ đồ bố trí HDĐ như sau (hình 13.7). 18
11. 1 4 3 2 1. §éng c¬ ®iÖn 5 2. Khíp nèi 3. Hép gi¶m tèc BR trô 4. Bé truyÒn ngoµi- Ðai v 5. B¨ng t¶i: B F D lµ ®•êng kÝnh tang D F lµ lùc kÐo v lµ vËn tèc b¨ng t¶i Hình 13.7 2) Xác định các thông số kỹ thuật trên các trục 2.1) Chọn động cơ điện và phân phối tỷ số truyền - Tốc độ đồng bộ của động cơ: cho trước hai loại động cơ có nđb = 750vg/p và nđb = 1000vg/p - Công suất yêu cầu của động cơ Trong trường hợp đang xét, do lực kéo và vận tốc không thay đổi nên công suất trên trục công tác xác định theo (13.4a) như sau: Pyc = 5,98/0,9= 6,64KW Trong đó: - Pct = 5200.1,15/100 = 5,98KW. k j -  i với i là hiệu suất của bộ phận (hiệu suất bánh răng, hiệu suất i 1 ổ lăn ); j số bộ phận xuất hiện trong hệ dẫn động (trong vi dụ trên thì  = k. h. x. ol (k là hiệu suất của khớp; h là hiệu suất của HGT: 2 h br ol; x là hiệu suất của bộ truyền xích và ol hiệu suất của gối đỡ trục tang); Hiệu suất của bộ phận máy có thể tra ở bảng 13.2. Cụ thể: Trong sơ đồ bố trí bộ truyền đai thang và HGT BR trụ 1 cấp nên 3  k .br .ol.đ Trong đó: k = 1; br = 0,97; đ = 0,96; ol = 0,99. 3 Vậy  k .br .ol.đ = 0,90. 19
12. Với Pyc = 6,64KW có thể dùng một trong hai loại động cơ sau đây để dẫn động máy: 3K180S8: Pđc = 7,5KW; nđc = 730vg/ph; d = 38mm; H = 180mm Hoặc 3K160M6: Pđc = 7,5KW; nđc = 960vg/ph; d = 32mm; H = 160mm Dựa vào hai loại động cơ trên, tiến hành xác định chính xác tỷ số truyền n đc chung uc (công thức 13.7) như sau: u c n ct Chọn lại tỷ số truyền đai và tính lai uh. Kết qủa tính toán cụ thể về tỷ số truyền của bộ truyền đai và HGT tương ứng với tốc độ động cơ (trường hợp này như đã phân tích trên, nên dùng bộ truyền đai thang và HGT 1 cấp bánh trụ răng nghiêng) cho trong bảng sau: Tốc độ động cơ điện nđc = 730vg/ph nđc = 960vg/ph Tỷ số truyền chung uc = nđc/nct 12,29 17,47 Tỷ số truyền bộ truyền đai, uđ uđ = 2,5 uđ = 3 Tỷ số truyền HGT, uh uh = 4,91 uh = 5,82 Loại HGT nên dùng HGT bánh trụ răng HGT bánh trụ răng nghiêng nghiêng Từ bảng phụ lục về động cơ điện có thể thấy rằng nếu chọn động cơ có tốc độ lớn thì kích thước khuôn khổ, giá thành động cơ rẻ hơn nhưng tỷ số truyền chung của hệ dẫn động sẽ lớn hơn. Mặt khác khi dùng động cơ có tốc độ thấp thì mô men tác động trên các chi tiết sẽ tăng lên. Vì vậy trường hợp này nên chọn động cơ điện có nđc = 960vg/ph. Vậy chọn động cơ 3K160M6 để dẫn động máy với các thông số kỹ thuật cơ bản sau: 3K160M6: Pđc = 7,5KW; nđc = 960vg/ph; d = 32mm; H = 160mm 2.2) Xác định các thông số kỹ thuật trên các trục HGT Theo sơ đồ hình 13.7, ta có kết quả tính toán các thông số kỹ thuật trên các trục HGT như sau.: 20
13. Bảng 13.3b Thông số kỹ thuật trên các trục HGT Động cơ Trục I Trục II Trục tang uđ = 3 ubr = 5,82 Khớp P,KW 7,5 6,29 6,04 5,98 (6,64) n,vg/ph 960 320 54,9 54,9 T,Nm 187,7 1050,67 13.2.2.4 Phân phối tỷ số truyền trong HGT nhiều cấp a) Xác định tỷ số truyền chung nhờ công thức (13.7). b) Xác định tỷ số truyền HGT nhờ công thức (13.3) bằng cách chọn trước tỷ số truyền bộ truyền ngoài. Cần lưu ý là ngoài tỷ số truyền chung (uc) có ảnh hưởng lớn kích thước và giá thành của thiết bị thì tỷ số truyền của các bộ truyền ngoài và HGT cũng ảnh hưởng đáng kể đến kích thước và giá thành của thiết bị. Vì vậy việc phân phối tỷ số truyền chung cho bộ truyền ngoài và cho HGT đóng vai trò rất quan trọng. Cho đến nay chưa có tài liệu nào đề cập đến vấn đề này, tuy nhiên có thể thấy được rằng trong cùng điều kiện như nhau thì kích thước của bộ truyền đai và xích đều lớn hơn nhiều so với bộ truyền bánh răng (ví dụ trong cùng điều kiện như nhau thì kích thước bộ truyền đai lớn hơn so với bánh răng khoảng 5 lần). Vì vậy khi phân phối tỷ số truyền nên đảm bảo điều kiện sau: - ung < u2 < u1 với u1; u2 là tỷ số truyền cấp nhanh và cấp chậm tương ứng trong HGT hai cấp). - Với HGT trục vít thì utv được chọn sao cho z2 = utv.z1 ≥ 28, thường chọn z1= 2. - Tỷ số truyền của các bộ truyền nên nằm trong giới hạn (bảng 13-1) c) Phân phối tỷ số truyền các bộ truyền trong hộp nếu là HGT nhiều cấp. Chú ý: - Tham khảo bảng 13.1 để chọn trước tỷ số truyền của bộ truyền ngoài hoặc của HGT (uh). - Nếu là HGT bánh răng một cấp thì uh = ubr 21
14. - Riêng HGT hai cấp: Gọi uh là tỷ số truyền của HGT, u1 là tỷ số truyền cấp nhanh và u2 là tỷ số truyền cấp chậm và uh = u1.u2. Phân phối tỷ số truyền hộp cho các cấp trong HGT nhiều cấp có thể xuất phát từ các yêu cầu sau: - Yêu cầu về kích thước khuôn khổ, trọng lượng và việc bôi trơn bánh răng trong HGT. - Yêu cầu về công nghệ gia công chi tiết, đặc biệt là vỏ HGT. Trong tài liệu [4] trình bày tương đối tỷ mỉ việc phân phối tỷ số truyền các cấp trong HGT hai cấp. Do khuôn khổ cuốn tài liệu nên chỉ quan tâm đến HGT một cấp vì vậy việc phân phối tỷ số của HGT hai cấp sẽ không trình bày ở đây. 22
15. Chƣơng 14 THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT VÀ BỘ PHẬN 14.1 DỮ LIỆU VÀ CÁC YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT Dữ liệu thiết kế chi tiết chính là các thông số kỹ thuật và các yêu cầu kỹ thuật. 14.1.1 Dữ liệu thiết kế các chi tiết Trong ví dụ ở sơ đồ hình 13.7 và dựa vào bảng 13.3b, ta có được dữ liệu thiết kế các chi tiết trong sơ đồ như sau: a) Dữ liệu thiết kế bộ truyền đai thang: - Công suất truyền P: P = 6,64KW - Tốc độ quay n: n = 960vg/ph. - Tỷ số truyền u: u = 3,0 - Hiệu suất :  = 0,96 b) Dữ liệu thiết kế bộ truyền bánh trụ răng nghiêng sẽ là: - Công suất truyền P: P = 6,29KW - Tỷ số truyền u: ubr = 5,82 - Tốc độ quay n: n = 320vg/ph - Hiệu suất :  = 0,98 Ngoài ra để thiết kế được chi tiết một cách hợp lý cần biết thêm: - Thời gian sử dụng t giờ trong cả đời máy. - Chế độ làm việc của cơ cấu chấp hành để xác định hệ số chế độ làm việc Kđ (với các máy công tác nói chung thường có 4 CĐLV sau: CĐ ổn định; CĐ va đập nhẹ; CĐ va đập trung bình và CĐ va đập nặng) và Tải trọng tác dụng trên CCCH (không đổi hay thay đổi ). Trong ví dụ đang xét thì HDĐ được dẫn động bởi động cơ điện, băng tải có F = const nên hệ số chế độ làm việc Kđ = 1,25. 23
16. 14.1.2 Các yêu cầu kỹ thuật Tùy thuộc vào chi tiết thiết kế và yêu cầu kỹ thuật của máy công tác mà yêu cầu kỹ thuật khi thiết kế chi tiết sẽ khác nhau. Nếu nắm bắt được yêu cầu kỹ thuật, người thiết kế sẽ chọn được hệ số an toàn, vật liệu; cấp chính xác chế tạo và phù hợp. Nhìn chung các yêu cầu kỹ thuật thiết kế chi tiết có thể bao gồm những điểm sau: - Độ tin cậy làm việc của chi tiết và bộ phận máy. - Tiếng ồn và kích thước khuôn khổ. - Tính công nghệ; tính kinh tế. 14.2 THIẾT KÊ CÁC CHI TIẾT VÀ BỘ PHẬN TRONG HỆ DẪN ĐỘNG 14.2.1 Thứ tự thiết kế các chi tiết và bộ phận Để có cơ sở và số liệu cũng như đảm bảo được các yêu cầu của thiết kế đề ra, cần tiến hành thiết kế các chi tiết truyền động và các chi tiết khác theo một tuần thự nhất định. Thông thường các chi tiết truyền động được thiết kế trước và vì vậy chi tiết gần động cơ được thiết kế trước (nếu cần phải cập nhật lại các số liệu trong bảng 13.3 để làm cơ sở để thiết kế bộ truyền tiếp theo, có như vậy mới đảm bảo được yêu cầu vận tốc của cơ câu chấp hành. Bởi vì khi thiết kế các bộ truyền, tỷ số truyền của bộ truyền thiết kế có thể sai lệch so với số liệu ban đầu lấy từ bảng trên và khi tỷ số truyền sai lệch kèm theo giá trị của n và mô men T thay đổi theo). Trong ví dụ ở sơ đồ hình 13.7 tiến hành thiết kế bộ truyền đai thang, tiếp đến là bộ truyền bánh trụ răng nghiêng. Sau đó tiến hành chọn khớp nối, thiết kế trục và then, chọn ổ lăn và thiết kế kết cấu các chi tiết và bộ phận trong HGT. 14.2.2 Thiết kế bộ truyền đai 14.2.2.1 Các bƣớc thiết kế bộ truyền đai (xem 2.5 trang 48) 14.2.2.2 Các ví dụ Ví dụ 14.1 Thiết kế truyền động đai dẹt (đai thang) trong HDĐ của thiết bị máy nén khí với số liệu sau: công suất truyền P1 = 5,5KW, n1 = 1440vg/ph, tỷ số truyền động u = 3,5. Đai được điều chỉnh định kỳ, yêu cầu kích thước nhỏ gọn. Bộ truyền nằm ngang. Ví dụ 14.2 Thiết kế bộ truyền đai thang với các số liệu sau: truyền P1 = 7,5KW, n1 = 2900vg/ph, tỷ số truyền động u = 3,5. Đai được điều 24