Đồ án cơ sở thiết kế máy bánh răng côn răng thẳng đầy đủ chi tiết đầy đủ hình ảnh rõ ràng có kèm thêm cả tài liệu nếu muốn tra để thay đổi số liệu hãy inbox trực tiếp
Type equation here TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY PHẦN I TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Đề số: 2B-2 -Phương án 05: Tóm tắt nội dung phần I: Chọn động cần phải tính chọn thơng số bao gồm: - Tính tốn cơng suất cần thiết hệ thống (Pct), từ chọn cơng suất danh nghĩa động Pđc (kW) - Tính tốn tốc độ quay đĩa xích tải nlv, từ tính số vịng quay trục động nđc ( vòng/phút) Phân phối tỷ số truyền ta phải tính tốn thơng số bao gồm: - Tính tỷ số truyền hệ thống uht Tính cơng suất trục: P1, P2, Plv (kW) Tính số vịng quay trục: n1,n2,nlv (vịng/phút) Tính momen xoắn trục: Tđc, T1, T2, Tlv ( N.mm) 1.CHỌN KIỂU ĐỘNG CƠ Chọn kiểu loại động theo tiêu chí làm việc hệ thống sau: 1,Lực kéo xích tải: F = 9000 (N) 2,Vận tốc xích tải: v = 0.85 (m/s) 3,Số đĩa xích tải: z = 25 4,Bước xích tải: p= 36(mm) 5,Thời gian phục vụ Lh: 24000 (giờ) 6,Số ca làm việc : 7,Góc nghiêng đường nối tâm truyền : 55 (độ) 8,Đặc tính làm việc: Nhẹ GVHD: Trần Thế Văn SVTH Vương Văn Tráng Lớp:117192 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY 1.1Xác định công suất cần thiết 1.1.1Công suất làm việc động cơ: 𝐹 𝑣 𝑃𝑙𝑣 = 1000 = 9000 0.85 1000 = 7.65(kW) 1.1.2 Công suất tương đương động cơ: 𝑃𝑡đ =𝑃𝑙𝑣 𝛽 Do tải β hệ số xét tới thay đổi tải trọng không đều: 𝑇 𝑡 (1,42 0,12)+(5.3600)+(0,752 3.3600) = 0,12+8.3600 𝛽 = √(∑(𝑇𝑖 )2 𝑡 𝑖 )=√ 𝑐𝑘 0,8 𝑃𝑡đ =𝑃𝑙𝑣 𝛽=7.65.0,8=6,12(kW) 1.1.3 Công suất cần thiết động cơ: 𝑃𝑐𝑡 = 𝑃𝑡đ Trong Ptđ : cơng suất tính tốn trục máy cơng tác η : hiệu suất truyền tải Theo công thức 2.9 trang 19 ta có hiệu suất truyền (hộp): = Với: ▪ ▪ ▪ ▪ đ 𝑏𝑟 𝑥 3𝑜𝑙 ηd: hiệu suất truyền đai: 0,95-0,96 (để hở) ηbr: hiệu suất truyền bánh cơn: 0,95 – 0,97 (được che kín) ηx: hiệu suất truyền xích: 0,90 – 0,93 (để hở) ηol: hiệu suất truyền ổ lăn:0,99 – 0,995 (được che kín) Tra Bảng 2.3 sách thiết kế hệ dẫn động khí tập trang 19 ta có: GVHD: Trần Thế Văn SVTH: Vương Văn Tráng Lớp:117192 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY Để cho thuận tiện việc tính tốn ta nên chọn: - : hiệu suất truyền đai = 0,95 đ - 𝑏𝑟 : hiệu suất truyền bánh côn = 0,96 - : hiệu suất truyền xích = 0,92 𝑥 - : hiệu suất cặp ổ lăn = 0,993 𝑜𝑙 Từ cơng thức ta có: = 0,95.0,96.0,92 0.9933 = 0,82 Khi cơng suất cần thiết : 𝑃 𝑃𝑐𝑡 = 𝑡đ = GVHD: Trần Thế Văn SVTH: Vương Văn Tráng Lớp:117192 6,12 =7,5(kW) 0.82 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY 1.2 Xác định số vòng quay sơ Số vòng quay làm việc: 𝑛𝑙𝑣 = 60000 𝑣 60000.0.85 𝑧 𝑝 = 25.36 =56.66(v/ph) Do đường kính bánh đai truyền đai tiêu chuẩn hóa, nên để tránh cho sai lệch tỷ số truyền không giá trị cho phép (≤ 4%) nên chọn uđ theo dãy số sau: ; 2,24 ; 2,5 ; 2,8 ; 3,15 ; 3,56 ; ; 4,5 ; Ta chọn tỷ số truyền sau: Chọn sơ 𝑢đ = 2,24 ; 𝑢𝑏𝑟 = 3,2 ; 𝑢𝑥 = 2,5 (𝑢𝑏𝑟 > 𝑢𝑥 > 𝑢đ ) 𝑢𝑠𝑏 = 𝑢đ 𝑢𝑏𝑟 𝑢𝑥 = 3,2.2,24.2,5 = 17,92 Theo công thức 2.18 trang 21 ta có số vịng quay sơ bộ: 𝑛𝑠𝑏 = 𝑛𝑙𝑣 𝑢𝑠𝑏 =56.66.17,92 = 1015,34(vòng/phút) GVHD: Trần Thế Văn SVTH: Vương Văn Tráng Lớp:117192 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY 1.3 Chọn động - Điều kiện chọn động : 𝑃đ𝑐 >𝑃𝑐𝑡 𝑛đ𝑐 𝑛𝑠𝑏 𝑇𝑚𝑎𝑥 𝑇 𝑇𝑘 𝑇𝑑𝑛 Tra bảng P 1.3 trang 235 sách thiết kế hệ dẫn động khí tập ta chọn động cơ: Ta chọn DK 63-6 có : 𝑃đ𝑐 = 10 ( kW) > 𝑃𝑐𝑡 = 7,5( kW) 𝑣 𝑣 𝑛đ𝑐 = ( ) ≈ 𝑛𝑠𝑏 = 1015,34( ) 𝑝 𝑇𝑚𝑎𝑥 𝑇 𝑝ℎ 𝑇𝑘 𝑇𝑑𝑛 mômen mở máy II.PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 𝑢ℎ𝑡 = 𝑛đ𝑐 = 960 𝑛𝑙𝑣 56.66 =16,95 Chọn 𝑢𝑏𝑟 =3,2; 𝑢𝑑 =2,24 ta có 𝑢 16,95 𝑢𝑥 = ℎ𝑡 = =2.36 𝑢𝑏𝑟 𝑢𝑑 3,2.2,24 GVHD: Trần Thế Văn SVTH: Vương Văn Tráng Lớp:117192 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY III TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT CỦA BỘ TRUYỀN 1.Số vòng quay trục 𝑛1 = 𝑛đ𝑐 960 𝑛2 = = 𝑣 =428,57( ) 𝑢đ 2,24 𝑛1 428,57 = 𝑢𝑏𝑟 3,2 𝑛2 133,9 𝑛𝑐𝑡 = = 𝑢𝑥 2,36 𝑝ℎ 𝑣 =133,93( ) 𝑝ℎ 𝑣 =56,74( ) 𝑝ℎ 2.Công suất trục 𝑃 7,65 𝑃2 = 𝑙𝑣 = = 8,37 (kW) 0,993.0,92 𝑜𝑙 𝑥 𝑃 8,37 𝑃 8,78 𝑃1 = 2 = = 8,78 (kW) 0,993.0,96 𝑜𝑙 𝑏𝑟 𝑃đ𝑐 = 1 = = 9,31 (kW) 0,993.0,95 𝑜𝑙 đ 3.Mô men xoắn trục −Trục động ∶ 𝑇đ𝑐 =9,55.106 -Trục I :𝑇1 = 9,55.106 8,78 960 =92615,1 (Nmm) =195648,31 (mm) 428,57 −Trục II ∶𝑇1 = 9,55 106 8,37 133,93 –Trục làm việc:𝑇𝑐𝑡 =9,55.106 GVHD: Trần Thế Văn SVTH: Vương Văn Tráng Lớp:117192 9,31 =596830,4 (mm) 7,65 56,66 =1289401,69 (Nmm) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY Tổng kết: Bảng thông số động học hộp giảm tốc Trục Động I II Làm việc Thông số Công suất (kw) Tỉ số truyền 9,31 2,24 Tốc độ (v/ph) 960 Momen xoắn (Nmm) 92615,1 GVHD: Trần Thế Văn SVTH: Vương Văn Tráng Lớp:117192 8,78 3,2 428,57 195648,31 7.04 8,37 2,5 133,93 596830,4 56,74 1289401,69 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY PHẦN II TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN ĐAI Tóm tắt nội dung phần II: Thông số đầu vào biết: - Tỷ số truyền truyền đai phân phối: uđ = 2,24 - Công suất bánh đai chủ động (lắp trực tiếp với trục động nên công suất cần thiết động cơ): P1 = Pct = 9,3 kW - Tốc độ quay bánh đai chủ động: n1 = nđc = 1015,34 vịng/phút Tính tốn truyền đai tính chọn thơng số bao gồm: - Đường kính bánh đai chủ động d1 (mm), tiêu chuẩn hóa - Đường kính bánh đai bị động d2 (mm), tiêu chuẩn hóa - Dây đai: chiều dai đai l (m) tiết diện dây đai (tròn, thang, hình chữ nhật dẹt, nhiều đai thang…) Điều kiện làm việc truyền đai (kiểm nghiệm): - Vận tốc đai (vận tốc dài điểm dây đai) ≤ 25 m/s - Số lần va đập dây đai: i=𝑣 ≤ 10 (lần/s) 𝑙 - Góc ơm dây đai (góc chắn tâm bánh đai thể phần dây đai tiếp xúc bánh đai) phải ≥ 1200 đai thang ≥ 1500 đai dẹt I CƠ SỞ CHỌN TIẾT DIỆN DÂY ĐAI Do công suất bánh đai chủ động (lắp trực tiếp với trục động nên công suất cần thiết động cơ): P1 = Pct = 8,78 kW > kW Vậy nên ta chọn đai thang II THIẾT KỀ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG Truyền động đai dùng để truyền chuyển động mômen xoắn trục xa Đai mắc lên hai bánh với lực căng ban đầu Fo, nhờ tạo lực ma sát bề mặt tiếp xúc đai bánh đai nhờ lực ma sát mà tải trọng truyền GVHD: Trần Thế Văn SVTH: Vương Văn Tráng Lớp: 117192 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY Thiết kế truyền đai gồm bước : Chọn loại đai, tiết diện đai Xác định kích thước thông số truyền Xác định thông số đai theo tiêu khả kéo đai tuổi thọ Xác định lực căng đai lực tác dụng lên trục Theo hình dạng tiết diện đai, phân : đai dẹt (tiết diện chữ nhật), đai hình thang (đai hình chêm), đai nhiều chêm (đai hình lược) đai Xác định kiểu tiết diện đai thang Bảng 4.13 hình 4.1, trang 59, sách “Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, Tập 1” ta chọn đai loại có b=17mm, bt=14mm, h= 10,5 mm 960 9,31 GVHD: Trần Thế Văn SVTH: Vương Văn Tráng Lớp: 117192 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY Tính tốn thơng số truyền đai (d1, d2, l số dây đai z) 2.2.1 Chọn kiểm nghiệm đường kính bánh đai chủ động - Đường kính bánh đai d: Đường kính bánh đai nhỏ: theo 4.1[1] d1 = (5,2÷6,4) T1 = (5,2÷6,4)3√92615,1 ≈235,26÷289,56(mm) Trong đó: T1 = Tđc = 92615,1 (Nmm) Chọn đường bánh đai nhỏ: d1 = 250 (mm) Tính vận tốc đai: d1 n1 3,14.250.428,58 v = = 60000 = 5,6 (m/s) 60000 Ta có: v < vmax = 25 ( m/s) Như vận tốc đai tính toán nhỏ vận tốc đai cho phép vmax = 25 m/s (đối với loại đai thang thường) GVHD: Trần Thế Văn 10 SVTH: Vương Văn Tráng Lớp: 117192 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY 1.2 Tính kiểm nghiệm khả tải tộng ổ Khả tải động ổ xác định theo công thức 11.1 trang 213 [I]: 𝑚 𝐶đ = 𝑄𝐸 √𝐿 ≤ C Trong : 𝑄𝐸 tải trọng động tương đương ,kN m – Bậc đường cong mỏi thử ổ đũa , với ổ bi m = 10/3 gọi 𝐿ℎ tuổi thọ ổ tính theo CT11.2 trang 213[I]: 𝐿ℎ = 106 𝐿 60.𝑛 => L = 𝐿ℎ 60.𝑛 106 Trong : 𝐿ℎ tuổi thọ làm việc ổ : 𝐿ℎ = 24000 n số vòng quay trục I ; n= 428,57 v/p ta có : L = 𝐿ℎ 60.𝑛 106 = 24000 60 428,57 106 = 617,1408 ( triệu vịng ) Tính tải trọng động quy ước theo CT11.3 trang 214[I]: Q = (X.V.𝐹𝑟 + Y.𝐹𝑎 ).𝑘𝑡 𝑘đ Trong : 𝐹𝑟 𝐹𝑎 tải trọng hướng tâm tải trọng dọc trục ,kN V – hệ số kể đến vòng quay ; vòng quay V = 𝑘𝑡 – hệ số ảnh hưởng nhiệt độ , 𝑘𝑡 = với 𝜃 = 105𝑜 𝐶 𝑘đ – hệ số kể đến đặc tính tải trọng ; Tra bảng 11.3 trang 215 [I] ta thấy 𝑘đ = X,Y hệ số tải trọng hướng tâm tải trọng dọc trục GVHD : Trần Thế Văn SVTH : Vương Văn Tráng Lớp : 117192 83 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY Ta có : 𝐹𝑟0 = 931,584 N 𝐹𝑟1 = 5181,502 N Tra bảng 11.4 trang 215 [I] ta có e = 1,5.tg 𝛼 = 1,5 tg 11,17𝑜 = 0,3 Lực dọc trục lực hướng tâm tác dụng lên ổ đũa theo CT11.7 trang 217[I]: 𝐹𝑠0 = 0,83 𝑒 𝐹𝑟0 = 0,83 0,3 931,584 = 231,964 N 𝐹𝑠1 = 0,83 e 𝐹𝑟1 = 0,83 0,3 5181,502 = 1290,194 N 𝐹𝑎0 = |𝐹𝑆1 + 𝐹𝑎 | = |1290,194 + 447,469| = 1737,663 N > 𝐹𝑠0 = 471,694 N Chọn 𝐹𝑎0 = 1737,663 N 𝐹𝑎1 = |𝐹𝑆0 − 𝐹𝑎 | = |231,964 − 447,469 | = 215,505 N < 𝐹𝑠1 = 1290,194 N Chọn 𝐹𝑎1 = 1290,194 N Ta thấy : 𝐹𝑎0 𝑉 𝐹𝑟0 = 1737,663 931,584 = 1,87 > e = 0,3 Tra bảng 11.4 trang 216[I] => X = 1,84 ; Y = 0,45cotg𝛼 Ta có tải trọng động (0) : 𝑄0 = (X.V.𝐹𝑟0 + Y.𝐹𝑎0 ) 𝑘𝑡 𝑘đ = (0,4.1 931,584 + 0,45cotg11,17 1737,663 ) = 4727,22 N Ta thấy : 𝐹𝑎1 𝑉 𝐹𝑟1 = 1290,194 5181,502 = 0,25 < e = 0,3 Tra bảng 11.4 trang 216 [I] => X = ; Y = Ta có tải trọng động (1) 𝑄1 = (X.V.𝐹𝑟1 + Y.𝐹𝑎1 )𝑘𝑡 𝑘đ = (1.1 5181,502 + 1290,194).1.1 = 5181,502 N Vì ổ đũa nên ta chọn Chọn Q = 𝑄0 = 4727,22 N Tải trọng động tương tương xác định theo CT11.13 trang 219[I]: GVHD : Trần Thế Văn SVTH : Vương Văn Tráng Lớp : 117192 84 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ 𝑚 𝑄𝐸 = √ ∑(𝑄𝑖𝑚 𝐿𝑖 ) ∑ 𝐿𝑖 = 4727,22 =Q 10/3 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY 𝑄 𝑡1 𝑄1 𝑡𝑐𝑘 √( ) 𝑄2 𝑡 +( ) 𝑄 𝑡 𝑐𝑘 10/3 √(1)3 0,625 + (0,75)3 0,375 = 4393,07 Trong : 𝑄2 = 0,75 𝑄1 ; 𝑡1 = 0,625 𝑡𝑐𝑘 (ℎ) ; 𝑡2 = 0,375𝑡𝑐𝑘 (ℎ) ; 𝑡𝑐𝑘 = (h) Khả tải động ổ xác định theo CT11.1 trang 213[I]: 𝑚 𝐶𝑑 = 𝑄𝐸 √𝐿 =4393,07 10/3 √617,1408 = 30,191 kN < C = 71.6 kN Vậy ổ chọn đủ khả tải động 1.3 Tính kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ Ta xét vị trí ổ chịu lực lớn 𝐹𝑟1 = 5181,502 N ; 𝐹𝑎1 = 1290,194 N Tải trọng tĩnh tác dụng lên ổ đũa Theo CT11.19 trang 221[I]: 𝑄𝑡 = 𝑋0 𝐹𝑟1 + 𝑌0 𝐹𝑎1 = 0,5 5181,502 + 0,22cotg11,170 1290,194 = 4216,395 N < 𝐹𝑟1 = 5181,502 N Trong : 𝑋0 ; 𝑌0 hệ số tải trọng hướng tâm hệ số tải trọng dọc trục ; Theo bảng 11.6 trang 221[I] , với ổ đũa côn => 𝑋0 = 0,5 ; 𝑌0 = 0,22cotg𝛼 Theo CT11.20 trang 221[I] : chọn 𝑄𝑡 = 4216,395 N = 4,216kN < 𝐶0 = 61,5 kN Vậy ổ đủ khả tải tĩnh 2.Chọn ổ lăn cho trục II 2.1 Chọn loại ổ lăn Ta có : Lực dọc trục bánh : 𝐹𝑎 = 1443,486N Lực hướng tâm ổ trục (0),(1) : GVHD : Trần Thế Văn SVTH : Vương Văn Tráng Lớp : 117192 85 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY 𝐹𝑟0 = √𝐹𝑥02 + 𝐹𝑦02 = √ 2912,3252 + (1469,695 )2 = 3262,153 N 𝐹𝑟1 = √𝐹𝑥12 + 𝐹𝑦12 = √129,834 + 1799,438 = 1804,116 N Ta thấy : 𝐹𝑎 𝐹𝑟0 𝐹𝑎 𝐹𝑟1 = = 1443,486 3262,153 1443,486 1804,116 = 0,442 > 0,3 = 0.8 > 0,3 Chọn ổ đũa côn trung – rộng tra bảng P2.11 trang 262[I] ta có thơng số ổ : Ký hiệu 7608 d,mm D,mm B= T,mm 40 90 35 𝛼 r, mm 2,5 11,17 𝑟1 , mm 0,8 C , kN 𝐶𝑜 ,kN 80 67,2 Ta có sơ đồ tính tốn 2.2 Tính kiểm nghiệm khả tải động ổ Khả tải động ổ xác định theo CT11.1 trang 213[I]: 𝑚 𝐶đ = 𝑄𝐸 √𝐿 ≤ C Trong : 𝑄𝐸 tải trọng động tương đương ,kN GVHD : Trần Thế Văn SVTH : Vương Văn Tráng Lớp : 117192 86 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY m – Bậc đường cong mỏi thử ổ đũa , với ổ bi m = 10/3 L tuổi thọ tính triệu vịng quay; Gọi 𝐿ℎ tuổi thọ ổ tính theo CT11.2 trang 213[I]: 𝐿ℎ = 106 𝐿 60.𝑛 => 𝐿 = 𝐿ℎ 60.𝑛 106 Trong : 𝐿ℎ tuổi thọ làm việc ổ : 𝐿ℎ = 24000 n số vòng quay trục II ; n= 133,93 v/p ta có L = 𝐿ℎ 60.𝑛 106 = 24000 60 133,93 106 = 192,859 (triệu vịng) Tính tải trọng động quy ước theo CT11.3 trang 214[I]: Q = (X.V.𝐹𝑟 + Y.𝐹𝑎 )𝑘𝑡 𝑘đ Trong : 𝐹𝑟 𝐹𝑎 tải trọng hướng tâm tải trọng dọc trục,kN V – hệ số kể đến vịng quay;khi vịng quay V = 𝑘𝑡 – hệ số ảnh hưởng nhiệt độ , 𝑘𝑡 = với 𝜃 = 105𝑜 𝐶 𝑘đ – hệ số kể đến đặc tính tải trọng ; tra bảng 11.3 trang 215[I] ta lấy 𝑘đ = X,Y hệ số tải trọng hướng tâm tải trọng dọc trục Ta có : 𝐹𝑟0 = 3262,153 N 𝐹𝑟1 = 1804,116 N Tra bảng 11.4[I] ta có e = 1,5.tg𝛼 = 1,5.tg11,170 = 0,3 Lực dọc trục lực hướng tâm tác dụng lên ổ bi theo CT11.8 trang 217[I]: 𝐹𝑠0 = 0,83 e 𝐹𝑟0 = 0,83 0,3 3262,15 = 812,28 N 𝐹𝑠1 = 0,83 e.𝐹𝑟1 = 0,83 0,3 1804,12 = 449,23 N GVHD : Trần Thế Văn SVTH : Vương Văn Tráng Lớp : 117192 87 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY 𝐹𝑎0 = |𝐹𝑆1 − 𝐹𝑎 | = |434,25 − 1443,486 | = 1009,24 𝑁 > 𝐹𝑠0 = 812,28 N Chọn 𝐹𝑎0 = 1009,24 N 𝐹𝑎1 = |𝐹𝑆0 + 𝐹𝑎 | = |785,20 + 1443,486| = 2228,69 N > 𝐹𝑠1 = 449,23 N Chọn 𝐹𝑎1 = 2228,69 N Ta thấy : 𝐹𝑎0 𝑉.𝐹𝑟0 = 1009,24 0,8.3262,153 = 0,39 > e =0,29 Tra bảng 11.4 trang 215[I] => X = ; Y = Ta có tải trọng động (0) : 𝑄0 = (X.V.𝐹𝑟0 + Y.𝐹𝑎0 )𝑘𝑡 𝑘đ =(1.0,8 3262,153 + 785,20 ).1.1 = 2609,72 N 𝐹𝑎1 Ta thấy : 𝑉.𝐹𝑟1 = 2228,69 0,8.1804,116 = 1,54 > e = 0,29 tra bảng 11.4 trang 215[I] => X = 0,4 ; Y = 0,4cotg𝛼 Ta có tải trọng động tải (1) 𝑄1 = (X.V.𝐹𝑟1 + 𝑌 𝐹𝑎1 )𝑘𝑡 𝑘đ =( 0,4 0,8 1804,116 + 0,4cotg11,17 2229,69) = 593,18 N Ta thấy 𝑄0 > 𝑄1 => Chọn Q = 𝑄0 = 2609,72 N Tải trọng động tương đương xác định theo CT11.13 trang 214[I]: 𝑚 𝑄𝐸 = √ ∑(𝑄𝑖𝑚 𝐿𝑖 ) ∑ 𝐿𝑖 = 2609,72 = Q 10/3 𝑄 𝑡 𝑄 𝑡 1 2 √(𝑄 )3 𝑡 + (𝑄 )3 𝑡 𝑐𝑘 𝑐𝑘 10/3 √13 0,625 + 0,753 0,375 = 2425,25 N Trong : 𝑄2 = 0,75 𝑄1 ; 𝑡1 = 0,625𝑡𝑐𝑘 (h) ; 𝑡2 = 0,375𝑡𝑐𝑘 (h) ; 𝑡𝑐𝑘 = (h) Khả tải động ổ xác định theo CT11.1[I]: GVHD : Trần Thế Văn SVTH : Vương Văn Tráng Lớp : 117192 88 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ 𝑚 𝐶đ = 𝑄𝐸 √𝐿 = 2425,25 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY 10/3 √192,859 = 11757,87 N = 11,757 kN < C = 104 kN Vậy ổ đủ khả tải động 2.3 Tính kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ Ta xét vị trí ổ (1) chịu lực lớn 𝐹𝑟1 = 1804,116 N ; 𝐹𝑎1 = 2228,69 N Tải trọng tĩnh tác dụng lên ổ lăn theo CT11.19 trang 221[I]: 𝑄𝑡 = 𝑋𝑜 𝐹𝑟1 + 𝑌𝑜 𝐹𝑎1 = 0,5 1804,116 + 0,22cotg11,17 2228,69 = 910,78N < 𝐹𝑟1 = 1804,116 N Trong : 𝑋0 ; 𝑌0 hệ số tải trọng hướng tâm hệ số tải trọng dọc trục ; Theo bảng 11.6 trang 221[I], với ổ bi đỡ - chặn =>𝑋0 = 0,5 ;𝑌0 = 0,22cotg𝛼 Ta có 𝑄𝑡 = 1804,116 N = 1,80 kN < 𝐶0 = 90,5 kN Vậy ổ đủ khả tải tĩnh GVHD : Trần Thế Văn SVTH : Vương Văn Tráng Lớp : 117192 89 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY Phần VIII – THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC 1.Kết cấu vỏ hộp giảm tốc đúc - Chi tiết vỏ hộp giảm tốc độ cứng cao khối lượng nhỏ - Chọn vật liệu để đúc vỏ hộp giảm tốc : G X15-32 - Chọn bề mặt ghép nắp thân qua trục 1.1 Xác định kích thước vỏ hộp - Các kích thước vỏ hộp giảm tốc , theo bảng 18.1 trang 85[II] a- Chiều dày thân hộp : Chọn kích thước phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc sau: GVHD : Trần Thế Văn SVTH : Vương Văn Tráng Lớp : 117192 90 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY Với 𝛿 = 0,03a + > mm , ta chọn 𝛿 = 15 mm b- Chiều dày lắp hộp: 𝛿1 = 0,9 𝛿 = 0,9 15 = 13,5 mm , chọn 𝛿1 = 14 mm c- Gân tăng cứng : -Chiều dày e = (0,8 … 1).𝛿 = (0,8 … 1) 14 = (11,2 … 14) mm , chọn e = 13 mm -Chiều cao h < 58 mm nên chọn h = 50 mm - Độ dốc : 20 d – Đường kính bu lơng : -Bu lơng mềm : 𝑑1 > 0,04.a + 10 > 12 mm , chọn 𝑑1 = 20 mm -Bu lông cạnh ổ : 𝑑2 = (0,7 … 0,8).20 = (14 … 16) chọn 𝑑2 = 15 mm -Bu lơng ghép bích thân : 𝑑3 = (0,8 … 0,9) 𝑑2 = (0,8 … 0,9) 15 = (12 … 13,5) mm, chọn 𝑑3 = 13 mm -Vít ghép nắp ổ : 𝑑4 = (0,6 … 0,7) 𝑑2 = (0,6 … 0,7) 15 = (9 … 10,5) mm , chọn 𝑑4 = 10 mm -Vít ghép nắp cửa thăm : 𝑑5 = (0,5 … 0,6) 𝑑2 = (0,5 … 0,6) 15 = (7,5 … 9) mm, Chọn 𝑑5 = mm e- Mặt bích ghép nắp thân -Chiều dày bích thân hộp 𝑆3 = (1,4 … 1,8) 𝑑3 = (1,4 … 1,8) 13 = (18,2 … 23,4) mm Chọn 𝑆3 = 20 mm -Chiều dày bích nắp hộp 𝑆4 = (0,9 … 1) 𝑆3 = (0,9 … 1) 20 = (18 … 20) mm Chọn 𝑆4 = 19 mm -Bề rộng mặt ghép bu lông cạnh ổ : 𝑘2 = 𝐸2 + 𝑅2 + ( … 5) mm Với 𝐸2 = 1,6 𝑑2 = 1,6 15 = 24 mm GVHD : Trần Thế Văn SVTH : Vương Văn Tráng Lớp : 117192 91 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY 𝑅2 = 1,3 𝑑2 = 1,3 15 = 19,5 mm 𝑘2 = 24 + 19,5 + (3 … 5) = (46,5 … 48,5) mm ; lấy 𝑘2 = 48 mm - Bề rộng lắp bích thân : 𝑘3 = 𝑘2 – (3 … 5) = 48 – (3 … 5) = (45 … 43) mm ; lấy 𝑘3 = 44 mm g-Mặt đế hộp : -Chiều dày khơng có phần lồi : 𝑆1 = (1,3 … 1,5) 𝑑1 = (1,3 … 1,5) 20 = (26 … 30) mm, chọn 𝑆1 = 30 mm -Chiều dày có phần lồi : 𝑆01 = (1,4 … 1,7) 𝑑1 = (1,4 … 1,7) 20 = (28 … 34) mm, chọn 𝑆1 = 34 mm 𝑆2 = (1 … 1,1) 𝑑1 = (1 … 1,1) 20 = (20 … 22) mm, chọn 𝑆2 = 21 mm -Bề rộng mặt đế hộp : 𝑘1 ≈ 𝑑1 = 60 mm Và q ≥ 𝑘1 + 2𝛿 = 60 + 15 = 90 mm h- Khe hở chi tiết : -Giữa bánh với thành hộp : ∆ ≥(1 … 1,2) 𝛿 = (1 … 1,2) 15 = (15 … 18) mm ; lấy 17 mm -Giữa đỉnh bánh lớn đáy hộp : ∆1 ≥ (3 … 5) 𝛿 = ( … 5).15 = (45 …75) mm; lấy 50 mm -Góc mặt bên bánh với : ∆2 ≥ 𝛿 chọn ∆2 = 15 1.2 Chốt định vị GVHD : Trần Thế Văn SVTH : Vương Văn Tráng Lớp : 117192 92 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY Hình dáng kích thước chốt định vị -Để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân hộp gia công lắp ghép Theo bảng 18.4a trang 90[II] , có kết chốt định vị sau: d = mm c = 0,8 mm = 10 … 100 chọn 50 mm 1.3 Cửa thăm Hình dáng kích thước lắp quan sát Để đổ dầu vào hộp quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép Theo bảng 18.5 trang 92[II] có kết kích thước cửa thăm : Bảng kích thước thăm GVHD : Trần Thế Văn SVTH : Vương Văn Tráng Lớp : 117192 93 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY A B A1 B1 C 𝐶1 K R Vít Số lượng 100 75 150 100 125 - 87 12 M8 x 22 1.4 Nút thơng : Hình dáng kích thước nút thơng Khi làm việc nhiệt độ hộp tăng lên , để giảm áp suất điều hịa khơng khí bên bên ngồi hộp ta dùng nút thơng Kích thước nút thơng theo bảng 18.6 trang 93[II] : Bảng kích thước nút thông A B C D H I K L M N O P M27x2 15 30 15 45 36 32 10 22 32 18 36 32 GVHD : Trần Thế Văn SVTH : Vương Văn Tráng Lớp : 117192 E G Q R S 94 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY 1.5 Nút tháo dầu : Hình dáng vào kích thước nút tháo dầu hình trụ Tháo dầu bị bẩn , biến chất để thay dầu Theo bảng 18.7 trang 93 sách TTTKHDĐCK tập có kết kích thước sau: Bảng kích thước nút tháo dầu d b m f L C q D S 𝐷0 M20x2 15 28 2,5 17,8 30 32 25,4 GVHD : Trần Thế Văn SVTH : Vương Văn Tráng Lớp : 117192 95 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY Bảng số liệu tính tốn Tên gọi Biểu thức tính tốn Chiều dày : Thân hộp , 𝛿 Nắp hộp, 𝛿1 𝛿 = 0,03.a > chọn 𝛿 = 15 mm 𝛿1 = 0,9 𝛿 = 0,9.15 = 13,5 mm Chọn 𝛿1 = 14 mm Gân tăng cứng : Chiều dày ,e Chiều cao ,h Độ dốc e = (0,8 ÷ 1)𝛿 = 12 ÷ 15, chọn e = 13mm h < 58 mm chọn h = 50 mm Khoảng 2𝑜 Đường kính : Bu lông , 𝑑1 Bu lông cạnh ổ , 𝑑2 Bu lơng ghép bích nắp thân ,𝑑3 Vít ghép nắp ổ , 𝑑4 Vít ghép nắp cửa thăm dầu , 𝑑5 𝑑1 > 0,04 𝑎 + 10 > 12 chọn 𝑑1 = 20 mm 𝑑2 = (0,7 … 0,8).𝑑1 chọn 𝑑2 = 15 mm 𝑑3 = (0,8÷0,9).𝑑2 = (0,8÷0,9).15 chọn 𝑑3 = 13 mm 𝑑4 = (0,6÷0,7).𝑑2 chọn 𝑑4 = 10 mm 𝑑5 = (0,5÷0,6).𝑑2 chọn 𝑑5 = mm Mặt bích ghép nắp thân : Chiều dày bích thân hộp , 𝑆3 Chiều dày bích nắp hộp , 𝑆4 Bề rộng bích nắp hộp , 𝐾3 𝑆3 = (1,4÷1,5)𝑑3 ,chọn 𝑆3 = 20 mm 𝑆4 = (0,9÷1)𝑆3 , chọn 𝑆4 = 19 mm 𝑘3 = 𝑘2 − (3 ÷ 5)mm , chọn 𝑘3 = 44 mm Kích thước gối trục : Đường kính ngồi tâm lỗ Vít 𝐷3 , 𝐷2 Bề rộng mặt ghép bu lông cạnh ổ : 𝐾2 Tâm lỗ bu lông cạnh ổ : 𝐸2 C (k khoảng cách từ tâm bu lông đến mép lỗ) Chiều cao h Mặt đế hộp : Chiều dày : Khi khơng có phần lồi 𝑆1 Bề rộng mặt đế hộp , 𝐾1 q GVHD : Trần Thế Văn SVTH : Vương Văn Tráng Lớp : 117192 Định theo kích thước nắp ổ D2I = 65 ; D3I = 80 ; D2II = 70; D3II = 85 𝑘2 = 𝐸2 + 𝑅2 + (3÷5) mm = 48 mm 𝐸2 = 1,6.𝑑2 = 24 mm 𝑅2 = 1,3.𝑑2 = 1,3.15 = 19,5 mm k ≥ 1,2.𝑑2 => k = 18 mm h: phụ thuộc tâm lỗ bu lơng kích thước mặt tựa Lấy h = 10 mm 𝑆1 = (1,3 ÷ 1,5)𝑑1 => 𝑆1 = 30 mm 𝑘1 ≈ 𝑑1 ≈ 3.20 = 60 mm q = 𝑘1 + 2𝛿 = 60 + 2.15 = 90 mm 96 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ Khe hở chi tiết : Giữa bánh với thành hộp Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp Giữa mặt bên bánh với Số lượng bu lông Z GVHD : Trần Thế Văn SVTH : Vương Văn Tráng Lớp : 117192 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY ∆≥ (1 ÷ 1,2)𝛿 =>∆ = 17 mm ∆1 ≥ (3 ÷ 5)𝛿 => ∆1 = 50 mm ∆2 ≥ 𝛿 = 15 mm Z = ( L + B ) / ( 200 ÷ 300) ≈ chọn Z =4 97