Tài liệu Đồ án nguyên lý_ chi tiết máy. Phần:Thiết kế ồ lăn, hộp giảm tốc doc

Ồ LĂN2.4.1 Chọn ổ lăn cho trục vào trục I của hộp giảm tốc phân đôi hai cấp tốc độ:  Chọn loại ổ lăn: Do trục I chỉ lắp với cặp bánh răng chữ V có kích thước hình học giống nhau chỉ kh

§2.4 Ồ LĂN

2.4.1 Chọn ổ lăn cho trục vào (trục I) của hộp giảm tốc phân đôi hai cấp

tốc độ:

 Chọn loại ổ lăn:

Do trục I chỉ lắp với cặp bánh răng chữ V có kích thước hình học giống nhau chỉ khác chiều nghiêng của bánh răng Thành phần lực tổng hợp tác dụng theo phương dọc trục Fa = 0  Fa/Fr = 0 Nhưng do điều kiện làm việc nên ta chọn loại ổ là ổ bi đỡ chặn cho gối 0,1

 chọn sơ bộ kích thước ổ:

Với kết cấu trục đã thiết kế ở phần thiết kế trục I, đường kính ngõng trục

d = 25mm, chọn ổ bi đỡ chặn cỡ trung hẹp 46305 (bảng P.2.7, Phụ lục), có đường kính trong d = 25mm, đường kính ngoài D = 62mm, khả năng chịu tải động C = 21.1kN, khả năng tải tĩnh Co = 14.9kN

 Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ:

Phản lực tổng trên 2 ổ:

 Fr = 1686N

Tải trọng động qui ước:

Q = (XVFr + YFa)ktkd = XVFrktkd (Fa = 0)

X = 1: hệ số tải trọng hướng tâm;

V = 1 (vòng trong quay)

kt = 1 (tốc độ t < 1000C)

kd = 1: hệ số kể đến đặc tính tải trọng (va đập nhẹ)



Tải trọng thay đổi nên tải trọng động tương đương được tính như sau:

Trong đó, với ổ bi m = 3, sơ đồ tải trọng:

lt11

F a1

F a2

Khả năng tải động của ổ:

Trong đó, m = 3(ổ bi); L = 60nLh/106 = 60x1450x18000/106 = 1566( triệu vòng)

 Khả năng tải động của ổ được đảm bảo

 Kiểm tra khả năng tải tĩnh của ổ:

Qt = X0Fr + Y0Fa = X0Fr = 0.6x1686 = 1011.6N < Fr

Qt = Fr = 1686N = 1.686kN < C0 = 14.9kN

với X0 = 0.6: hệ số tải trọng hướng tâm

 Khả năng tải tĩnh của ổ được đảm bảo

2.4.2 Chọn ổ lăn cho trục trung gian (trục II):

 Chọn loại ổ lăn:

Do trục II lắp với cặp bánh răng chữ V có kích thước hình học giống nhau chỉ khác chiều nghiêng của bánh răng và một bánh răng thẳng Thành phần lực tổng hợp tác dụng theo phương dọc trục Fa = 0  Fa/Fr = 0 Nhưng do điều kiện làm việc nên ta chọn loại ổ là ổ bi đỡ chặn cho gối 0,1

 chọn sơ bộ kích thước ổ:

Với kết cấu trục đã thiết kế ở phần thiết kế trục II, đường kính ngõng trục

d = 30mm, chọn sơ bộ ổ bi đỡ chặn cỡ trung hẹp 46306 (bảng P.2.7, Phụ lục),

có đường kính trong d = 30mm, đường kính ngoài D = 72mm, khả năng chịu tải động C = 25.6kN, khả năng tải tĩnh Co = 18.17kN

 Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ:

Phản lực tổng trên 2 ổ:

 Fr = 2998N

M

M 0.8M

0.7ck 0.3ck t

lt21

F a1

F a2

Tải trọng động qui ước:

Q = (XVFr + YFa)ktkd = XVFrktkd (Fa = 0)

X = 1: hệ số tải trọng hướng tâm;

V = 1 (vòng trong quay)

kt = 1 (tốc độ t < 1000C)

kd = 1: hệ số kể đến đặc tính tải trọng (va đập nhẹ)



Tải trọng thay đổi nên tải trọng động tương đương được tính như sau:

Trong đó, với ổ bi m = 3, sơ đồ tải trọng:

Khả năng tải động của ổ

Trong đó, m = 3(ổ bi); L = 60nLh/106 = 60x460x18000/106 = 496.8( triệu vòng)

 Khả năng tải động của ổ được đảm bảo

 Kiểm tra khả năng tải tĩnh của ổ:

Qt = X0Fr + Y0Fa = X0Fr = 0.6x2998 = 1798.8N < Fr

Qt = Fr = 2998N = 2.998kN < C0 = 18.17kN

với X0 = 0.6: hệ số tải trọng hướng tâm

 Khả năng tải tĩnh của ổ được đảm bảo

2.4.3 Chọn ổ lăn cho trục ra (trục III):

 Chọn loại ổ lăn:

Do trục III chỉ lắp với bánh răng thẳng nên chỉ chịu lực hứơng tâm Vậy

ta chọn loại ổ là ổ bi đỡ một dãy cho gối 0,1 Bởi vì loại ổ này có khả năng chịu được lực hướng tâm, làm việc với số vòng quay cao thêm vào đó giá thành lại thấp nhất trong tất cả các loại ổ ( có kết cấu đơn giản nhất)

 Chọn sơ bộ kích thước ổ:

Với kết cấu trục đã thiết kế ở phần thiết kế trục III, đường kính ngõng trục

M

M 0.8M

0.7ck 0.3ck t

d = 45mm, chọn sơ bộ ổ bi đỡ một dãy cỡ trung 309 (bảng P.2.7, Phụ lục), có đường kính trong d = 45mm, đường kính ngoài D = 100mm, khả năng chịu tải động C = 37.8kN, khả năng tải tĩnh Co = 26.7kN

 Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ:

Vì trên đầu ra của trục có lắp đĩa xích nên càn chọn chiều của Fry ngược với chiều đã dùng khi tính trục tức là cùng chiều với lực Fy32 Khi đó phản lực trong mặt phẳng zOy là:

Phản lực tổng trên 2 ổ:

 Fr = 6217N

Tải trọng động qui ước:

Q = (XVFr + YFa)ktkd = XVFrktkd (Fa = 0)

X = 1: hệ số tải trọng hướng tâm;

V = 1 (vòng trong quay)

kt = 1 (tốc độ t < 1000C)

F ly30

F lx30

F ly31

F lx31

F ry

lt31

kd = 1: hệ số kể đến đặc tính tải trọng (va đập nhẹ)



Tải trọng thay đổi nên tải trọng động tương đương được tính như sau:

Trong đó, với ổ bi m = 3, sơ đồ tải trọng:

Khả năng tải động của ổ:

Trong đó, m = 3(ổ bi); L = 60nLh/106 = 60x175x18000/106 = 189( triệu vòng)

 Khả năng tải động của ổ được đảm bảo

 Kiểm tra khả năng tải tĩnh của ổ:

Qt = X0Fr + Y0Fa = X0Fr = 0.6x6217 = 3730.2N < Fr

Qt = Fr = 6217N = 6.217kN < C0 = 26.7kN

với X0 = 0.6: hệ số tải trọng hướng tâm

 Khả năng tải tĩnh của ổ được đảm bảo

 Bảng kết quả tính chọn ổ cho các trục:

Trục Kí hiệu

ổ

d,mm D,mm B,mm r,mm Đường kính

bi,mm

C, kN C0, kN

§2.5 THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC

2.5.1 Tính toán thiết kế vỏ hộp:

 Công dụng: để gá chặt hầu hết các chi tiết của hộp giảm tốc, định vị

tương đối của các chi tiết và bộ phận máy, trực tiếp tiếp nhận tải trọng do

M

M 0.8M

0.7ck 0.3ck t

các chi truyền đến, chứa dầu bôi trơn các bộ truyền trong hộp giảm tốc, bảo vệ các chi tiết máy

 Chỉ tiêu cơ bản đặt ra khi chế tạo hộp giảm tốc là khối lượng nhỏ, dễ gia công đúc, kích thước gọn, độ cúng cao và giá thành hạ

 Vật liệu chế tạo hộp giảm tốc: gang xám GX15-32

 Phương pháp chế tạo: chọn phương pháp đúc

 Thành phần hộp giảm tốc: thành hộp, gân chịu lực, mặt bích, gối đỡ, các loại vít và bulông lắp ghép

 Kích thước của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc:

Chiều dày: Thân hộp,

Nắp hộp, 1

= 0.03a + 3 = 8mm

1 = 0.9 = 7mm Gân tăng cứng: Chiều dày, e

Chiều cao, h

Độ dốc

e = (0.8 1) = 7

h = 35 Khoảng 20 Đường kính:

Bulông nền, d1

Bulông cạnh ổ, d2

Bulông ghép bích nắp và thân, d3

Vít ghép nắp ổ, d4

Vít ghép nắp cửa thăm, d5

d1 > 0.04a + 10 = 16 d2 = (0.7 0.8)d1 = 12 d3 = (0.8 0.9)d2 = 10 d4 = (0.6 0.7)d2 = 8 d5 = (0.5 0.6)d2 = 6 Mặt bích ghép nắp và thân:

Chiều dày bích thân hộp, S3

Chiều dày bích nắp hộp, S4

Bề rộng bích nắp và thân, K3

S3 = (1.4 1.8)d3 =18 S4 = (0.9 1)S3 = 18 K3 = K2 – (3 5) = 37 Kích thước gối trục:

Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: K2

Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 và C( k là

khỏang cách từ tâm bulông đến mép lỗ)

Chiều cao h

K2 = E2 + R2 +(3 5) = 40 E2 = 1.6d2 = 20

R2 = 1.3d2 = 16; k 1.2d2 = 14 h: phụ thuộc tâm lỗ bulông và kích thước mặt tựa

Mặt đế hộp:

Chiều dày: khi không có phần lồi S1

Bề rộng mặt đế hộp, K1 và q

S1 = (1.3 1.5)d1 = 24(không có phần lồi)

K1 = 3d1 = 48; q = K1 + 2 = 62 Khe hở giữa các chi tiết:

Giữa bỏnh răng với thành trong của

hộp

Giữa đỉnh bỏnh răng lớn với đỏy hộp

Giữa mặt bờn cỏc bỏnh răng với

nhau

(1 1.2) = 20

1 (3 5) = 30

2 =20

Số lượng bulụng nền Z = (L + B)/(200 300) = 4

L,B: Chiều dài và rộng của hộp

2.5.2 Bôi trơn trong hộp giảm tốc:

Lấy chiều sâu ngâm dầu là 1/4 bán kính của bánh răng cấp chậm khoảng 25mm

Do đáy của hộp giảm tốc cánh chân răng của bánh răng nghiêng bị động một lợng là 35mm Vậy chiều cao của lớp dầu cần phải có trong hộp giảm tốc là 60mm

2.5.3 Dầu bôi trơn hộp giảm tốc :

Chọn loại dầu là dầu công nghiệp 45 bôi trơn theo phơng pháp lu thông.

2.5.4 Lắp bánh răng lên trục và điều chỉnh sự ăn khớp:

Do sản suất đơn chiếc lại làm việc trong điều kiện tải trọng động có va đập vừa nên mối ghép giữa bánh răng với trục là kiểu lắp H7/n6

2.5.5 Điều chỉnh sự ăn khớp:

Để điều chỉnh sự ăn khớp của hộp giảm tốc bánh răng trụ này ta chọn chiều rộng bánh răng chủ động lớn hơn so với chiều rộng bánh bị động là 1mm

Đ2.5 MỘT SỐ KẾT CÁU LIấN QUAN ĐẾN VỎ HỘP

 Cửa thăm:

Theo bảng 18-5 (Trang92 - Tập 2: Tính toán thiết kế ) ta có kích thớc nắp quan sát:

B¶ng kÝch thíc n¾p quan s¸t.

 Nót th«ng h¬i

Theo B¶ng 18-6 (Trang TËp 2: TÝnh to¸n ) ta cã kÝch thíc nót th«ng h¬i:

B¶ng kÝch thíc nót th«ng h¬i

M27x2 15 30 15 45 36 32 6 4 10 8 22 6 32 18 36 32

 Nót th¸o dÇu

Theo B¶ng 18-7 (Trang 93 - TËp 2: TÝnh to¸n thiÕt ) ta cã kÝch thíc nót th¸o dÇu:

Bảng kích thớc của nút tháo dầu.

 Vòng phớt:

Tại cổ trục vào và trục ra phải dùng vòng phớt để chắn cùng với nắp ổ

Các kích thớc tra theo Bảng 15-17 (Trang 50 – Tập 2: Tính toán ) nh sau :

Bảng kích thớc của vòng phớt

 Nắp ổ:

Căn cứ vào Bảng18.2 (Trang 88-Tập 2: Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí) ta có:

Bảng kích thớc của lắp bích

Vị trí D(mm) D3(mm) D2(mm) D4(mm) d4(mm) Số lợng

D

D

3

D4

2

Đường kính nắp ổ được tính theo công thức như sau:

D = D + 4.4d

D = D + (1.6 - 2)d

Trong đó: - D là đường kính chỗ lắp ổ lăn

- d là đường kính của vít nắp ổ với vỏ hộp

3

4

4

4

Trục I 62 72 88 52 6 4

 Que thăm dầu :

Hình dáng và kích thớc đợc biểu diễn nh hình vẽ sau:

12

30

9 6

3

Đ2.5 DUNG SAI LẮP GHẫP

VÞ trÝ Trôc

B¸nh r¨ng

Trôc

æ l¨n

Vá hép

æ l¨n

Trôc-vßng ch¾n dÇu Trôc

B¹c chÆn

Cô thÓ nh sau:

 Trªn trôc I: Cã c¸c mèi ghÐp gi÷a c¸c chi tiÕt víi trôc nh sau:

- KiÓu l¾p gi÷a trôc víi b¸nh r¨ng nghiêng lµ H7/n6 lµ kiÓu l¾p trung gian ta cã:

Lç φ28H7







µ

=

µ

=

m 0 EI

m 30 ES

;Trôc φ28n6







µ

=

µ

=

m 20 ei

m 39 es

⇒







µ

−

=

−

=

µ

=

−

=

m 39 39 0 S

m 10 20 30 S

min max

- KiÓu l¾p gi÷a trôc víi vßng ch¾n dÇu lµ H7/h6 lµ kiÓu l¾p láng ta cã:

Lç φ25H7







µ

=

µ

=

m 0 EI

m 21 ES

;Trôc φ25h6







µ

−

=

µ

=

m 13 ei

m 0 es

⇒







µ

=

−

=

µ

=

−

−

=

m 0 0 0 S

m 34 ) 13 ( 21 S

min max

- KiÓu l¾p gi÷a trôc víi vßng trong æ bi lµ k6 lµ kiÓu l¾p chÆt v×:

Lç φ25







µ

=

µ

=

m 0 EI

m 0 ES

;Trôc φ25k6





 µ

=

µ

=

m 2 ei

m 15 es

⇒







µ

−

=

−

=

µ

−

=

−

=

m 15 15 0 S

m 2 2 0 S

min max

- KiÓu l¾p vá hép víi vßng ngoµi æ bi lµ H7 lµ kiÓu láng v×:

Lç φ25H7







µ

=

µ

=

m 0 EI

m 21 ES

;Trôc φ25k6





 µ

=

µ

=

m 0 ei

m 0 es

⇒







µ

=

−

=

µ

=

−

=

m 0 0 0 S

m 21 0 21 S

min max

 Trªn trôc II: Gåm mèi ghÐp gi÷a trôc víi c¸c chi tiÕt kh¸c nh sau:

- KiÓu l¾p gi÷a trôc víi b¸nh r¨ng th¼ng lµ H7/n6 lµ kiÓu l¾p trung gian ta cã:

Lç φ36H7







µ

=

µ

=

m 0 EI

m 30 ES

;Trôc φ36n6







µ

=

µ

=

m 20 ei

m 39 es

⇒







µ

−

=

−

=

µ

=

−

=

m 39 39 0 S

m 10 20 30 S

min max

- KiÓu l¾p gi÷a trôc víi b¸nh r¨ng nghiªng lµ H7/n6 lµ kiÓu l¾p trung gian ta cã:

Lç φ32H7







µ

=

µ

=

m 0 EI

m 30 ES

;Trôc φ32n6







µ

=

µ

=

m 20 ei

m 39 es

⇒







µ

−

=

−

=

µ

=

−

=

m 39 39 0 S

m 10 20 30 S

min max

- KiÓu l¾p gi÷a trôc víi vßng ch¾n dÇu lµ H7/h6 lµ kiÓu l¾p trung gian ta cã:

Lç φ32H7







µ

=

µ

=

m 0 EI

m 20 ES

;Trôc φ32h6







µ

−

=

µ

=

m 16 ei

m 0 es

⇒







µ

=

−

=

µ

=

−

−

=

m 0 0 0 S

m 36 ) 16 ( 20 S

min max

- KiÓu l¾p gi÷a trôc víi vßng trong æ bi lµ k6 lµ kiÓu l¾p chÆt v×:

Lç φ32







µ

=

µ

=

m 0 EI

m 0 ES

;Trôc φ32k6





 µ

=

µ

=

m 2 ei

m 18 es

⇒







µ

−

=

−

=

µ

−

=

−

=

m 18 18 0 S

m 2 2 0 S min max

- KiÓu l¾p vá hép víi vßng ngoµi æ bi lµ H7 lµ kiÓu láng v×:

Lç φ32H7







µ

=

µ

=

m 0 EI

m 25 ES

;Trôc φ32h6





 µ

=

µ

=

m 0 ei

m 0 es

⇒







µ

=

−

=

µ

=

−

=

m 0 0 0 S

m 21 0 25 S

min max

 Trªn trôc III: Gåm c¸c mèi ghÐp gi÷a trôc víi c¸c chi tiÕt kh¸c nh

sau:

- KiÓu l¾p gi÷a trôc víi b¸nh r¨ng thẳng lµ H7/n6 lµ kiÓu l¾p trung gian ta cã:

Lç φ48H7







µ

=

µ

=

m 0 EI

m 30 ES

;Trôc φ48n6







µ

=

µ

=

m 20 ei

m 39 es

⇒







µ

−

=

−

=

µ

=

−

=

m 39 39 0 S

m 10 20 30 S

min max

- KiÓu l¾p gi÷a trôc víi vßng ch¾n dÇu lµ H7/h6 lµ kiÓu l¾p láng v×:

Lç φ45H7







µ

=

µ

=

m 0 EI

m 30 ES

;Trôc φ45h6







µ

−

=

µ

=

m 19 ei

m 0 es

⇒







µ

=

−

=

µ

=

−

−

=

m 0 0 0 S

m 49 ) 19 ( 30 S

min max

- KiÓu l¾p gi÷a trôc víi vßng trong æ bi lµ k6 lµ kiÓu l¾p chÆt v×:

Lç φ45







µ

=

µ

=

m 0 EI

m 0 ES

;Trôc φ45k6





 µ

=

µ

=

m 2 ei

m 21 es

⇒







µ

−

=

−

=

µ

−

=

−

=

m 21 21 0 S

m 2 2 0 S min max

- KiÓu l¾p vá hép víi vßng ngoµi æ bi lµ H7 lµ kiÓu láng v×:

Lç φ45H7







µ

=

µ

=

m 0 EI

m 30 ES

;Trôc φ45h6







µ

=

µ

=

m 0 ei

m 0 es

⇒







µ

=

−

=

µ

=

−

=

m 0 0 0 S

m 30 0 30 S

min max

- KiÓu l¾p gi÷a trôc víi b¹c ch¾n lµ H7/h6 lµ kiÓu l¾p láng ta cã:

Lç φ45H7







µ

=

µ

=

m 0 EI

m 30 ES

;Trôc φ45h6







µ

−

=

µ

=

m 19 ei

m 0 es

⇒







µ

=

−

=

µ

=

−

−

=

m 0 0 0 S

m 49 ) 19 ( 30 S

min max