HỘP GIẢM TỐC TRỤC VÍT BÁNH VÍT: là hộp giảm tốc vỏ gang, trục vít làm bằng thép, bánh vít làm bằng đồng, trục ra vuông góc với trục vào. Các loại hộp giảm tốc trục vít bánh vít được sử dụng rât nhiều trong các ngành công nghiệp nặng.Cấu tạo của hộp giảm tốc trục vít bánh vít:Gồm có: Vỏ được đúc bằng gang nguyên khối chắc chắn, Trục vít làm từ thép siêu bền chống bào mòn và bánh răng bằng đồng cao cấp và được tiện thành rãnh để ăn khớp với bánh vít tùy theo tỷ số truyền số bánh răng sẽ khác nhau:
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỢI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỢNG CƠ KHÍ Giảng viên hướng dẫn : Th.S Hoàng Xuân Khoa Sinh viên thực : Đỗ Mạnh Tiến Khóa : K14 MSSV : 2019601993 Hà Nội, Tháng năm 2021 CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY SỐ: 168 Giảng viên hướng dẫn : Th.S Hoàng Xuân Khoa Sinh viên thực : Đỗ Mạnh Tiến Mã SV: 2019601993 I Nội dung TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỢNG CƠ KHÍ Loại hộp giảm tốc: Hộp giảm tốc trục vít – bánh vít Tmm = 1,8T1 T2 = 0,75T1 t1 = 3,4 h t2 = 4,4 h tck = h Động Hộp giảm tốc Bộ truyền đai: dẹt Băng tải 4.Nối trục Các số liệu cho trước: Lực kéo băng tải: F = 12500 N Vận tốc băng tải: v = 0,45 m/s Đường kính tang: D = 400 mm Thời hạn phục vụ: lh = 10000 Số ca làm việc: ca Góc nghiêng đường nối tâm truyền ngồi: 35o Đặc tính làm việc: va đập vừa (nhẹ) II Yêu cầu thực STT Đánh giá Nội dung Sản phẩm Lập kế hoạch thực đồ án kế hoạch thực đồ án theo mấu BM02, định số 815QĐ/ĐHCN ban hànhngày 15/8/2019 Thuyết minh: Chương Chọn động phân phối tỉ số truyền Chương Thiết kế truyền hộp giảm tốc Chương Thiết kế truyền hộp giảm tốc Chương Thiết kế trục Chương Tính chọn ổ trục Chương Thiết kế vỏ hộp, lựa chọn chế độ lắp ghép bôi trơn L1.1 01 thuyết minh khổ A4 trình bày theo BM 03, định số 815/QĐ-ĐHCN ban hành ngày 15/08/2019 Bản vẽ: Thiết kế vẽ lắp hộp giảm tốc L1.2 01 vẽ lắp hộp giảm tốc khổ A0 theo tiêu chuẩn (TCVN 7283; TCVN 0008) Viết topic: Nhận thức tác động giải pháp kỹ thuật cá nhân, tổ chức xã hội Ngày giao đề:13 /09 /2021 1-2 trang khổ A4, đóng thuyết minh mục Ngày hoàn thành: 27/12/2021 Hà Nội, ngày 06 tháng 09 năm 2021 TS Nguyễn Anh Tú Th.S Trần Nguyên Quyết LỜI NÓI ĐẦU Trong kinh tế nay, ngành công nghiệp đầu tư phát triển mạnh mẽ, cơng nghiệp hố đại hố kinh tế Trong ngành khí xem ngành chủ lực cơng nghiệp Với đồ án chi tiết máy môn học ngành khí, mơn học khơng giúp cho sinh viên có nhìn cụ thể, thực tế với kiến thức học, mà sở quan trọng cho môn học sau Đề tài em giao thiết kế hệ thống dẫn động khí: hộp giảm tốc trục vít bánh vít Trong q trình tính tốn thiết kế chi tiết máy em sử dụng tra cứu tài liệu sau: ➢ Thiết kế chi tiết máy Nguyễn Văn Lẫm Nguyễn Trọng Hiệp ➢ Tập 1,2 Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí PGS.TS – Trịnh Chất TS – Lê Văn Uyển ➢ Dung sai lắp ghép GS.TS Ninh Đức Tốn Do chưa có nhiều kinh nghiệm việc tính tốn, thiết kế chi tiết máy nên khơng tránh thiếu xót, em mong giúp đỡ góp ý thầy cô để kiến thức cải thiện tốt hơn, rút học bổ ích cho thân Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy cô, đặc biệt thầy Hoàng Xuân Khoa trực tiếp hướng dẫn, bảo giúp em hoàn thành tốt nhiệm vụ đồ án giao Hà Nội, Ngày tháng 11 năm 2021 Sinh viên thực Đỗ Mạnh Tiến TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY Họ tên: Đỗ Mạnh Tiến Lớp: 20211ME6017002 Khóa : K14 Tên chủ đề: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Loại hộp giảm tốc: Hộp giảm tốc trục vít – bánh vít STT GIAI ĐOẠN - Nhận đề thực đồ án - Nắm rõ nội dung quy trình thực đồ án - Thực chương 1: Chọn động phân phối tỷ số truyền - Tổng kết chương 1 NỘI DUNG TIẾT HỌC 1-4 5-8 - Thực chương 2: Tính toán thiết kế truyền đai dẹt - Tổng kết chương - Thực chương 3: Tính tốn thiết kế truyền trục vít 9-12 – bánh vít Tổng kết chương – giai đoạn 13-16 - Thực dẫn chương 4: Tính tốn thiết kế trục 17-20 - Tổng kết chương - Phân tích, đánh giá chương 5: Tính chọn ổ trục 21-24 10 11 12 13 14 15 Tổng kết chương Phân tích, đánh giá chương 6: Thiết kế vỏ hộp, lựa chọn chế độ lắp ghép bôi trơn - Tổng kết chương - Hoàn thiện thuyết minh - Đánh giá giai đoạn - Tham khảo thiết kế sơ vẽ lắp Thiết kế vẽ lắp Thiết kế vẽ lắp - Đánh giá giai đoạn - Hoàn thiện vẽ lắp Đánh giá vẽ lắp Duyệt vẽ lắp - Đánh giá giai đoạn - Chuẩn bị bảo vệ đồ án 25-28 29-32 33-36 37-40 41-44 45-48 49-52 53-56 56-60 MỤC LỤC CHƯƠNG CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động cơ: 1.1.1 Tính công suất cần thiết động cơ: 1.1.2 Xác định sơ số vòng quay đồng động cơ: 1.1.3 Chọn động cơ: 1.2 Phân phối tỉ số truyền cho truyền hệ thống 1.2.1 Tỷ số truyền chung hệ thống: 1.2.2 Phân phối tỷ số truyền cho truyền trong: 1.2.3 Tính thông số trục: 1.2.4 Lập bảng thông số động học: CHƯƠNG THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI DẸT 2.1 Tính tốn thiết kế truyền đai dẹt: 2.2 Chọn loại đai: 2.3 Chọn đường kính hai đai: 2.4 Xác định khoảng cách trục: 2.5 Bảng thông số truyền đai dẹt: CHƯƠNG THIẾT KẾ BỢ TRUYỀN TRỤC VÍT – BÁNH VÍT 10 3.1 Chọn vật liệu làm trục vít – bánh vít: 10 3.1.1 Xác định sơ vận tốc trượt: 10 3.1.2 Xác định vật liệu: 10 3.2 Xác định ứng suất cho phép bánh vít: 10 3.2.1 Ứng suất cho phép: 10 3.2.2 Xác định ứng suất uốn cho phép 𝜎𝐹: 11 3.3 Xác định sơ khoảng cách trục: 11 3.4 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: 12 3.5 Kiểm nghiệm độ bền uốn: 14 3.6 Tính nhiệt truyền trục vít: 15 3.7 Bảng thông số truyền trục vít: 16 CHƯƠNG THIẾT KẾ TRỤC 17 4.1 Tính sơ trục 17 4.1.1 Chọn khớp nối: 17 4.1.2 Chọn vật liệu: 18 4.1.3 Lực tác dụng lên trục: 18 4.1.4 Xác định sơ đường kính trục: 20 4.1.5 Xác định khoảng cách gối đỡ trục: 20 4.1.6 Bảng tóm tắt lực tác dụng lên trục kích thước đoạn trục: 22 4.2 Tính chọn đường kính đoạn trục 23 4.2.1 Trục I 23 4.2.2 Trục II 27 4.3 Chọn kiểm nghiệm then trục I 31 4.3.1 Chọn then 31 4.3.2 Kiểm nghiệm then 32 4.4 Chọn kiểm nghiệm then trục II 32 4.4.1 Chọn then 32 4.4.2 Kiểm nghiệm then 33 4.5 Kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi 33 4.5.1 Kiểm nghiệm độ bền mỏi trục vị trí lắp ổ lăn 35 4.5.2 Kiểm nghiệm tiết diện nắp khớp nối 36 4.5.3 Kiểm nghiệm tiết diện trục vít 37 CHƯƠNG TÍNH CHỌN Ổ TRỤC 39 5.1 Trục I 39 5.1.1 Chọn ổ đũa côn: 39 5.1.2 Khả chịu tải động 39 5.1.3 Khả tải tĩnh 42 5.1.4 Chọn ổ bi đỡ dãy 43 5.2 Trục II 44 5.2.1 Tính chọn kết cấu ổ lăn cho trục II, chọn then 44 5.2.2 Chọn ổ đũa côn 44 CHƯƠNG THIẾT KẾ VỎ HỘP, LỰA CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP GHÉP VÀ BÔI TRƠN 48 6.1 Tính, lựa chọn kết cấu cho phận chi tiết 48 6.1.1 Kết cấu hộp giảm tốc 48 6.1.2 Kết cấu phận chi tiết khác: 50 6.2 Bôi trơn điều chỉnh ăn khớp 53 6.2.1 Bôi trơn 53 6.2.2 Điều chỉnh ăn khớp 53 6.2.3 Bôi trơn ổ lăn 53 6.3 Bảng kê kiểu lắp dung sai lắp ghép 54 6.3.1 Chọn kiểu lắp ghép: 54 6.3.2 Bảng kê kiểu lắp, dung sai kiểu lắp 55 CHƯƠNG CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động cơ: Chọn động điện giai đoạn q trình tính tốn thiết kế máy, hộp giảm tốc động lập nên việc chọn động có ảnh hưởng nhiều đến việc chọn thiết kế hộp giảm tốc hộp Muốn chọn động cần hiểu rõ đặc tính phạm vi sử dụng loại ý đến yêu cầu làm việc cụ thể thiết bị cần dẫn động Chọn động cần tiến hành theo bước: ➢ Bước 1: Tính cơng suất cần thiết động ➢ Bước 2: Xác định sơ số vòng quay đồng động ➢ Bước 3: Dựa vào cơng suất số vịng quay đồng kết hợp với yêu cầu tải, momen mở máy phương pháp lắp đặt động để chọn kích thước động phù hợp với yêu cầu 1.1.1 Tính cơng suất cần thiết động cơ: Xác định công suất theo yêu cầu động cơ: 𝑃𝑐𝑡 ≥ 𝑃𝑙𝑣 + 𝑃𝑚𝑚 = 𝑃𝑙𝑣 𝜂 𝑃𝑙𝑣 : Cơng suất phận làm việc Trong đó: { 𝜂: Hiệu suất tồn truyền 𝑃𝑚𝑚 : Cơng suất mát qua hệ thống truyền động 𝑃𝑙𝑣 = 𝐹×𝑉 12500 × 0,45 = = 5,625 (𝑘𝑊) 1000 1000 𝑃𝑚𝑚 = ( − 1) × 𝑃𝑙𝑣 = ( − 1) × 5,625 = 1,875 (𝑘𝑊) với 𝜂 = 0,75 𝜂 0,75 Với: 𝜂 = 𝜂𝑜𝑙 × 𝜂𝑜𝑙 × 𝜂𝑜𝑙 × 𝜂𝑘 × 𝜂𝑡𝑣 × 𝜂đ 𝜂𝑜𝑙 , 𝜂𝑘 , 𝜂𝑡𝑣 , 𝜂đ : 𝐶á𝑐 ℎ𝑖ệ𝑢 𝑠𝑢ấ𝑡 𝑐ụ 𝑡ℎể 𝑐ủ𝑎 𝑡ừ𝑛𝑔 𝑏ộ 𝑡𝑟𝑢𝑦ề𝑛 Tra bảng 2.3 trang 19 giáo trình [1] 𝜂𝑜𝑙 = 0,99: Hiệu suất cặp ổ lăn 𝜂𝑘 = 0,99: Hiệu suất khớp nối 𝜂𝑡𝑣 = 0,82: Hiệu suất trục vít – bánh vít 𝜂đ = 0,95: Hiệu suất đai Suy ra: 𝜂 = 𝜂𝑜𝑙 × 𝜂𝑜𝑙 × 𝜂𝑜𝑙 × 𝜂𝑘 × 𝜂𝑡𝑣 × 𝜂đ = 0,99 × 0,99 × 0,99 × 0,99 × 0,82 × 0,95 ≈ 0,75 Do tải trọng thay đổi nên: 𝑃𝑡đ = 𝑃1 × √ = 𝑃1 × √ = 𝑃1 × √ 𝑃 Σ( 𝑖 ) ×𝑡𝑖 𝑃1 Σ𝑡𝑖 𝑃 𝑃 𝑃 ( 𝑚𝑚 ) × 𝑡𝑚𝑚 + ( ) × 𝑡1 +( ) × 𝑡2 𝑃1 𝑃1 𝑃1 Σ𝑡𝑖 (1,8)2 × + (1)2 × 3,4 + (0,75)2 × 4,4 = 0,86 × 𝑃1 Với 𝑃1 = 𝑃𝑙𝑣 ⇒ 𝑃𝑡đ = 𝑃𝑡 = 0,86 × 5,625 = 4,8375 𝑘𝑊 𝑃𝑐𝑡 = 𝑃𝑡 η 𝑃𝑐𝑡 = = 𝑃𝑡 η 4,8375 0,75 = = 6,45 ( kW) 4,8375 0,75 = 6,45 (kW) { 𝑃𝑚𝑚 = ( − 1) × 𝑃𝑙𝑣 = 1,875 (𝑘𝑊) với η = 0,75 𝜂 1.1.2 Xác định sơ số vòng quay đồng động cơ: Xác định số vòng quay đồng động cơ: 𝑛𝑠𝑏 = 𝑛𝑙𝑣 × 𝑢𝑐 𝑛 : 𝑠ố 𝑣ò𝑛𝑔 𝑞𝑢𝑎𝑦 𝑡𝑟ê𝑛 𝑡𝑟ụ𝑐 𝑙à𝑚 𝑣𝑖ệ𝑐 Trong đó: { 𝑙𝑣 𝑢𝑐 : 𝑡ỉ 𝑠ố 𝑡𝑟𝑢𝑦ề𝑛 𝑐ℎ𝑢𝑛𝑔 𝑐ủ𝑎 ℎệ Ta có: 𝑛𝑙𝑣 = 60 × 1000 × 𝑉 60 × 1000 × 0,45 = = 21,49 (𝑣ị𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡) 𝜋×𝐷 400𝜋 𝑉 = 0,45(𝑚/𝑠): 𝑣ậ𝑛 𝑡ố𝑐 𝑏ă𝑛𝑔 𝑡ả𝑖 Với { 𝐷 = 400(𝑚𝑚): đườ𝑛𝑔 𝑘í𝑛ℎ 𝑡𝑎𝑛𝑔 𝑢𝑐 = 𝑢𝑛 × 𝑢𝑡 = 𝑢đ × 𝑢𝑡𝑣−𝑏𝑣 Tra bảng 2.4 trang 24 giáo trình [1] Ta chọn sơ bộ: ✓ Tỉ số truyền truyền đai: 𝑢đ = ✓ Tỉ số truyền trục vít – bánh vít: 𝑢𝑡𝑣−𝑏𝑣 = 20 Ta có: 𝑄𝑡 = 14809,12 𝑁 = 14,81 𝑘𝑁 ≤ 𝑄0 = 186𝑘𝑁 Thỏa mãn điều kiện bền tĩnh Vậy ổ thỏa mãn điều kiện bền chịu tải trọng động tải trọng tĩnh 5.1.4 Chọn ổ bi đỡ dãy Sơ đồ lắp: Do ổ côn chịu hết lực dọc trục nên ổ bi đỡ chịu lực hướng tâm m Ta có: Cd yc = Q √L Trong đó: 𝑚 = 3; 𝑉 = 1; 𝑘𝑡 = 1; 𝑘đ = 𝑄 = 𝑉 × 𝐹𝑟0 × 𝑘𝑡 × 𝑘đ = × 5539,92 × × = 5539,92 (𝑁) 3 → Cd yc = Q × √L = 5539,92 × √258,396 = 35285,70 (N) C ≥ Cd yc = 35285,70 (N) + Chọn ổ theo tiêu chuẩn: { d = d1 = 70 (mm) Tra bảng P2.7 – trang 254(2) chọn ổ bi đỡ dãy 214 Thông số ổ bi chặn đỡ cỡ nhẹ 214 có thơng số sau: Kí hiệu d D B r dbi C Co 214 70 125 24 2,5 17,46 48,8 38,1 - Kiểm tra khả tải tĩnh: Q 𝑡 = Fr0 = 5539,92 (N) ≤ C0 = 38,1 (kN) (Thoả mãn) - Kiểm tra khả quay: Ta có: 𝑑𝑚 𝑛 = 4,5 × 105 ( bơi trơn mỡ ) 𝑑𝑚 = (𝑑+𝐷) = (75+125) = 97,5 < 100 (𝑚𝑚) → k1 = Tra bảng 11.8 – trang 222(2) → k2 = 0,9; Lh = 10000 (h) → k3 = 0,9 [dm n]k1 k k 4,5 × 105 × × × 0,9 nth = = dm 97,5 = 4153,85 > 430,66 (v/p) → Đảm bảo tuổi thọ 43 5.2 Trục II 5.2.1 Tính chọn kết cấu ổ lăn cho trục II, chọn then Từ yêu cầu độ bền, lắp ghép, cơng nghệ ta chọn đường kính đoạn trục: ✓ Đường kính vị trí bánh vít: db𝑣 = 85 (mm) ✓ Đường kính trục vị trí lắp ổ lăn: dol = 80 (mm) ✓ Đường kính vị trí lắp khớp nối : dkn = 75 (mm) ✓ Đường kính vai trụ 110 (mm) Bảng thơng số đoạn trục: Đường Kích thước tiết kính diện then Chiều sâu rãnh then Bán kính góc lượn rãnh then d b h t1 t2 𝑟𝑚𝑖𝑛 𝑟𝑚𝑎𝑥 𝑑𝑏𝑣 = 85 𝑑𝑘𝑛 = 75 22 20 20 18 12 11 8,4 7,4 0,4 0,4 0,6 0,6 5.2.2 Chọn ổ đũa côn 2 𝐹𝑟0 = √𝐹𝑙𝑥20 + 𝐹𝑙𝑦20 = √9681,262 + (−252,3)2 = 9684,55 N 2 𝐹𝑟1 = √𝐹𝑙𝑥21 + 𝐹𝑙𝑦21 = √2028,822 + 4420,92 = 4864,20 𝑁 𝐹𝑎 = 𝐹𝑎2 = 24669,90N Ta dùng ổ đũa ổ đỡ trục vít cần độ cứng vững cao cho gối đỡ Lắp ổ đũa đối để hạn chế dịch chuyển phía dọc trục Ta chọn ổ đũa dãy cỡ nhẹ 7217 (tra bảng P2.11[1]) có: Chọn kích thước ổ Dựa vào đường kính trục ổ lăn dol = 80 (mm) Chọn ổ đũa côn cỡ nhẹ rộng có kí hiệu: 7516 Kí hiệu d D D1 d1 B C1 T R R1 α (o ) C, kN Co, kN 7516 80 140 117 109,5 33 28 35,25 3,0 1,0 15,00 133,0 126,0 44 Sơ đồ ổ lăn Tính e Ổ đũa => 𝑒 = 1,5 × 𝑡𝑎𝑛𝛼 = 1,5 × 𝑡𝑎𝑛15° = 0,40 Fr1 4864,1 => Fs1 = 0,83 × e × = 0,83 × 0,4 × = 817,17 𝑁 2 F𝑟0 9684,55 Fs0 = 0,83 × e × = 0,83 × 0,4 × = 1627 𝑁 2 Tính ∑𝐹𝑎0 , ∑𝐹𝑎1 𝛴𝐹𝑎0 = 𝐹𝑠1 + 𝐹𝑎𝑡 = 817,17 + 24669,9 = 25487,07 𝑁 𝛴𝐹𝑎1 = 𝐹𝑠0 − 𝐹𝑎𝑡 = 1627 – 24669,90 = −23042,9 𝑁 Tính Fa0 Fa1 𝐹𝑎0 = 𝑚𝑎𝑥(𝛴𝐹𝑎0 ; 𝐹𝑠0 ) = 25487,07 𝑁 𝐹𝑎1 = 𝑚𝑎𝑥(𝛴𝐹𝑎1 ; 𝐹𝑠1 ) = 817,17 𝑁 5.2.6 Tính Q0 Q1 𝑋é𝑡 𝐹𝑎1 𝑉𝐹𝑟1 𝐹𝑎0 25487,07 = = 2.63 > 𝑒 = 0,4 𝑉𝐹𝑟0 × 9684,55 = 817,17 1×4864,2 = 0,17 < e = 0,4 Tra bảng 11.4[1] =>X0 = 1; Y0 = Q1 = (VX1Fr1 + Y1Fa1)kđ.kt Chọn Kđ= 1; Kt = 𝑄0 = (𝑉𝑋0 𝐹𝑟0 + 𝑌0 𝐹𝑎0 )𝐾đ × 𝐾𝑇 = (1 × × 9684,55 + 0) × × = 9684,55 𝑁 𝑄1 = (𝑉𝑋1 𝐹𝑟1 + 𝑌1 𝐹𝑎1 ) × 𝐾đ × 𝐾𝑡 = (1 × × 4864,2 + 0) × × = 4864,2 𝑁 Q0 > Q1 => Chọn Q0 = Q = 9684,55 N = 9,68 KN 45 46 5.2.7 Kiểm nghiệm khả tải Thời hạn Li 60 × 𝑛 × 𝐿ℎ 60 × 21,49 × 10000 = = 12,894 (𝑡𝑟𝑖ệ𝑢 𝑣ò𝑛𝑔) 106 106 Khả tải động yêu cầu ổ lăn là: 𝐿𝑖 = 𝑦𝑐 3 𝐶đ = Q × 𝐿10 = 9,68 × 12,89410 = 20,84 kN < C = 133 kN Vậy ổ chặn thỏa mãn tải trọng động yêu cầu Khả tải tĩnh ổ lăn là: 𝑄𝑡 = 𝑋0 × 𝐹𝑟 + 𝑌0 × 𝐹𝑎 Tra bảng 11.6[1] với α = 15o =>Xo = 0,5; Y0 = 0,22cotα = 0,21 𝑄𝑡0 = 0,5 × 9057,5 + 0,76 × 25487,07 = 24442,37 𝑁 = 24,4 𝐾𝑁 < 𝐶0 𝑄𝑡1 = 0,5 × 4864,2 + 0,76 × 817,17 = 3053,15 𝑁 = 3,53 𝐾𝑁 < 𝐶0 Vậy ổ lăn thõa mãn điều kiện tải tĩnh 47 CHƯƠNG THIẾT KẾ VỎ HỘP, LỰA CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP GHÉP VÀ BÔI TRƠN 6.1 Tính, lựa chọn kết cấu cho phận chi tiết 6.1.1 Kết cấu hộp giảm tốc 6.1.1.1 Chọn kết cấu ✓ Chọn kết cấu đúc cho vỏ hộp Chỉ tiêu hộp độ cứng cao, khối lượng nhỏ ✓ Vật liệu đúc gang xám GX 15-32 ✓ Bề mặt lắp ghép nắp với thân bề mặt qua trục vít để lắp bánh vít chi tiết khác lên trục dễ dàng 6.1.1.2 Xác định kích thước vỏ hộp Theo bảng 18.1, giáo trình [2] ta có cơng thức tính sau đây: ✓ Chiều dày: - Thân hộp: = 0,03 × 𝑎𝑤 + = 0,03 × 265 + = 10,95 > → Chọn = 12 (mm) - Nắp hộp: 1 = 0,9 × = 0,9.12 = 10,8 (mm) → Chọn 1 = 12 (mm) ✓ Gân tăng cứng: - Chiều dày:e = (0,8 ữ 1) ì = (9,6 ữ 12) (mm) → Chọn e = 11 (mm) - Chiều cao: Lấy h = 55 (mm) - Độ dốc: 2° ✓ Đường kính: - Bu lơng nền:d1 > 0,04a + 10 = 20,6 (mm) → Chọn d1 = 22 (mm) → M22 - Bu lơng cạnh ổ: d2 = (0,7 ÷ 0,8) ì d1 = (15,4 ữ 17,6) (mm) Chn d2 = 16 (mm) → M16 - Bu lông ghép bớch np v thõn: d3 = (0,8 ữ 0,9) ì d2 = (12,8 ÷ 14,4) (mm) → Chọn d3 = 14 (mm) → M14 - Vít lắp ổ: 𝑑4 = (0,6 ữ 0,7) ì d2 = (9,6 ữ 11,2) (mm) → Chọn 𝑑4 = 10 (mm) → M10 48 - Vớt np ghộp ca thm:5 = (0,5 ữ 0,6) ì d2 = (8 ÷ 9,6) (mm) → Chọn d5 = (mm) → M8 ✓ Mặt bích ghép nắp thân: - Chiều dày bích thân hộp: S3 = (1,4 ÷ 1,8) × d3 = (19,6 ÷ 25,2) (mm) → Chọn 𝑆3 = 24 (mm) - Chiều dày bích nắp hp: = (0,9 ữ 1) ì S3 = (21,6 ÷ 24) (mm) → Chọn S4 = 22 (mm) - Bề rộng bích nắp thân: K = K2 − (3 ÷ 5) (mm) ✓ Kích thước gối trục: - Đường kính ngồi tâm lỗ vít: • Tại gối trục ổ bi đỡ dãy (D = 125 mm) D3 ≈ D + 4,4 × d4 = 125 + 4,4 × 10 = 169 (mm) → Chọn D3 = 170 (mm) D2 ≈ D + (1,6 ÷ 2) × d4 = (141 ÷ 145) (mm) → Chọn D2 = 145 (mm) • Tại gối trục ổ đũa cơn: + Với D = 150 (mm): D3 ≈ D + 4,4 × d4 = 125 + 4,4 × 10 = 169 (mm) → Chọn D3 = 170 (mm) D2 ≈ D + (1,6 ữ 2) ì d4 = (141 ữ 145) (mm) → Chọn D2 = 145 (mm) + Với D = 170 (mm): D3 ≈ D + 4,4 × d4 = 170 + 4,4 × 10 = 214 (mm) → Chọn D3 = 215 (mm) D2 ≈ D + (1,6 ữ 2) ì d4 = (186 ữ 190) (mm) → Chọn D2 = 190 (mm) - Bu lông cạnh ổ: E2 = 1,6 × d2 = 1,6 × 16 = 25,6 (mm) R = 1,3 × d2 = 1,3 × 16 = 20,8 (mm) - Bề rộng mặt ghép bu lông cạnh ổ: K = E2 + R + (3 ÷ 5) = (49,4 ÷ 51,4) (mm) → Lấy K = 50 (mm) → Bề rộng bích lắp thân: 𝐾3 = 𝐾2 − (3 ÷ 5) = 46 (𝑚𝑚) 49 ✓ Mặt đế hộp: - Chiu dy: S1 = (1,3 ữ 1,5) ì d1 = (28,6 ÷ 33) (mm) → Lấy S1 = 32 (mm) - Bề rộng:𝐾𝑡 = × d1 = × 22 = 66 (mm) q ≥ K 𝑡 + 2 = 66 + × 12 = 90 (mm) ✓ Khe hỡ chi tiết: - Giữa bánh vớt vi thnh hp: (1 ữ 1,2) ì = (12 ÷ 14,4)(mm) → Chọn ∆= 14 (mm) - Đỉnh bánh vít với đáy hộp: ∆1 ≥ (3 ÷ 5) × = (36 ÷ 60)(mm) → Chọn ∆1 = 58 (mm) ✓ Số lượng bulông nền: L+B Z= =4 (200 ÷ 300) 6.1.2 Kết cấu phận chi tiết khác: 6.1.2.1 Vịng móc - Chiều dày vũng múc: S = (2 ữ 3) ì = (24 ÷ 36) (mm) → Chọn S = 30 (mm) - ng kớnh: d = (3 ữ 4) ì = (36 ÷ 48) (mm) → Chọn d = 40 (mm) 6.1.2.2 Chốt định vị - Sử dụng chốt côn Tra bảng 18.4b trang 91, giáo trình [2] → d = (mm); c = (mm); l = 60 (mm) 50 6.1.2.3 Cửa thăm Tra bảng 18.5, trang 92, giáo trình [2] chọn loại có thơng số: A 150 B 100 A1 190 B1 140 C 175 C1 - K 120 R 12 Vít M8 x 22 Số lượng 6.1.2.4 Nút thông Tra bảng 18.6, trang 93, giáo tình[2]chọn nút thơng lắp ổ lăn có thơng số: A 𝑀27 × B C D E G H I 15 30 15 45 36 32 51 K L M N O P Q R 10 22 32 18 36 S 32 6.1.2.5 Nút tháo dầu Tra bảng 18.7 – trang 93(2) chọn nút tháo dầu trụ có thơng số: d M20 x b 15 m f L 28 c 2,5 Nút tháo dầu 6.1.2.6 Kiểm tra mức dầu Dùng que thăm dầu tiêu chuẩn: 6.1.2.7 Cốc lót - Chọn chiều dày cốc lót = (mm) - Chiều dày vai: 1 = (mm) - Bích cốc lót: 2 = 15 (mm) 52 q 17,8 D 30 S 22 Do 25,4 6.2 Bôi trơn điều chỉnh ăn khớp 6.2.1 Bơi trơn - Ta có: + Vận tốc trượt trục vít là: 𝑣𝑠 = 2,96 (𝑚/𝑠) + Vận tốc vòng bánh răng: 𝑛2 = 21,49 (𝑣𝑔/𝑝ℎ) → 𝑣2 = 0,47 (𝑚/𝑠) - Do vận tốc vòng bánh vận tốc trượt trục vít < 12 𝑚/𝑠, ta sử dụng phương pháp bôi trơn ngâm dầu, tâm lăn nằm ren trục vít Ta lắp thêm vịng vung dầu trục vít - Tra bảng 18.11; 18.12; 18.13 – trang 100, giáo trình [2] → Chọn dầu cơng nghiệp 50 Engle 6.2.2 Điều chỉnh ăn khớp - Để đảm bảo ăn khớp xác ren trục vít bánh vít cần đảm bảo khoảng cách trục, góc trục,… - Để điều chỉnh ăn khớp dịch chuyển trục với bánh vít cố định nhờ đệm điều chỉnh lắp nắp ổ vỏ hộp, đệm cốc lót thân hộp 6.2.3 Bơi trơn ổ lăn - Ta sử dụng mỡ bôi trơn ổ lăn, tra bảng 15.15, giáo trình [2] chọn loại mỡ kí hiệu LGMT2 Mỡ tra chiếm ½ thể tích phận ổ - Sử dụng vịng phớt để lót kín phận ổ Tra bảng 15.17, giáo trình [2], ta có chọn kích thước rãnh vòng phớt (tại đầu trục vào hộp giảm tốc): d d1 d2 D a b S0 Vòng 30 31 29 43 4,3 Vòng 70 71,5 69 89 6,5 12 53 6.3 Bảng kê kiểu lắp dung sai lắp ghép 6.3.1 Chọn kiểu lắp ghép: - Khi lắp ổ lăn ta cần: • Lắp ổ lăn (vịng trong) trục theo hệ thống lỗ, vịng ngồi vào bỏ theo hệ thống trục • Để vịng ổ không trơn trượt theo bề mặt trục lỗ làm việc chọn kiểu lắp trung gian có độ dơi cho vịng quay • Với vịng khơng quay sử dụng kiểu lắp có độ hở - Vậy lắp ổ lăn trục ta chọn mối ghép k6, lắp ổ lăn vào vỏ ta chọn kiểu H7 - Lắp ghép thân bánh vít trục chọn H7/k6 - Lắp ghép khớp nối lên trục H7/k6 - Lắp ghép vòng chắn mỡ với trục H7/k6 54 6.3.2 Bảng kê kiểu lắp, dung sai kiểu lắp Tham khảo giáo trình dung sai lắp ghép [3] STT Tên mối ghép Kiểu lắp Trục với bạc Nắp ổ trục với thân máy Trục với ổ bi Ổ bi trục với thân máy Ø125H7 Trục với quạt vung dầu Ø70 Nắp ổ với cốc lót Ø150 Ổ bi với cốc lót Ø150 H7 Cốc lót với thân máy Ø170 Trục với bánh vít Ø85 10 Trục với quạt vung dầu Ø80 11 Trục với ổ bi 12 Ổ bi trục với thân máy Ø140H7 13 Nắp ổ trục với thân máy Ø140 14 Trục với bạc Ø50𝑘6 Ø125 H7 k6 Ø70k6 Trục Lỗ +18 +2 +28 +3 +40 +21 +2 D8 k6 +21 +2 +40 +146 +100 H7 h6 − 25 +40 H7 h6 +40 0 − 25 +40 H7 k6 +25 +3 +35 D8 k6 +25 +3 +174 +120 Ø80k6 +21 +2 H7 k6 Ø75𝑘6 55 Dung sai +28 +3 +21 +2 +40 +40 Tài liệu tham khảo: [1] PGS.TS Trịnh Chất, TS Lê Văn Uyển, Giáo trình tính tốn thiết kế hệ dẫn động Cơ Khí Tập 1, NXB Giáo dục [2] PGS.TS Trịnh Chất, TS Lê Văn Uyển, Giáo trình tính tốn thiết kế hệ dẫn động Cơ Khí Tập 2, NXB Giáo dục [3] GS.TS Ninh Đức Tốn, Giáo trình Dung sai lắp ghép, NXB Giáo dục 56 Kết luận : Sau nhận đề tài, với thái độ làm việc giúp đỡ tận tình thầy Hồng Xn Khoa cô Nguyễn Thị Thu Hường em hoàn thành nhiệm vụ đồ án giao với cơng việc : + Tìm hiểu chế hoạt động, cách thức vận hành hệ dẫn động + Tính tốn thiết kế hộp giảm tốc trục vít, bánh vít với thơng số Tuy nhiên khoảng thời gian hạn chế nên việc tính tốn dừng lại mức Trong q trình làm đồ án, lượng kiến thức cịn hạn hẹp nên khơng thể tránh khỏi sai sót Rất mong giúp đỡ, đóng góp thầy bạn Em xin chân thành cảm ơn ! 57 ...