Đồ án Chi tiết máy Hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm

ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN CƠ KHÍ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY Sinh viên thực hiện: Điền Huỳnh Đức Trọng Giáo viên hướng dẫn: Th.s Trần Tiến Đạt Mã số sinh viên: 1751080319 TPHCM, ngày…tháng…năm 2020 MỤC LỤC Lời nói đầu PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN CHỌN ĐỘNG CƠ I II PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN III XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT, MOMEN VÀ SỐ VÒNG QUAY PHẦN 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN A.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI B THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG Chọn vật liệu tính ứng suất cho phép I II Thiết kế cấp nhanh 12 III Thiết kế cấp chậm 17 PHẦN 3: THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN HỘP GIẢM TỐC 24 CHỌN VÀ TÍNH CÁC THƠNG SỐ BAN ĐẦU 24 I II TÍNH ĐƯỜNG KÍNH CÁC ĐOẠN TRỤC 26 Tính lực tác dụng lên trục 26 Tính gần trục: 27 Kiểm nghiệm trục độ bền mỏi 38 Kiểm nghiệm độ bền then 40 PHẦN 4: TÍNH TỐN CHỌN Ổ 42 I TRỤC I 42 II TRỤC II 43 III TRỤC III 44 PHẦN 5: THIẾT KẾ KẾT CẤU VỎ HỘP GIẢM TỐC 46 PHẦN 6: CÁC CHI TIẾT PHỤ 48 PHẦN 7: DUNG SAI LẮP GHÉP 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 Lời nói đầu Chi tiết máy mơn khoa học nghiên cứu phương pháp tính tốn thiết kế chi tiết máy có cơng dụng chung Mơn học Chi tiết máy có nhiệm vụ trình kiến thức cấu tạo nguyên lý phương pháp tính tốn chi tiết máy có công dụng chung, nhằm bồi dưỡng cho sinh viên khả giải vấn đề tính tốn va thiết kế chi tiết máy, làm sở để vận dụng vào việc thiết kế máy Đối với nganh khí, chi tiết máy mơn kỹ thuật sở cuối cùng, khâu nối phần bồi dưỡng tri thức khoa học kỹ thuật với phần bồi dưỡng kiến thức chuyên môn Trong nội dung đồ án môn học, bảo hướng dẫn tận tình thầy Trần Tiến Đạt, em hồn thành thiết kế Hệ dẫn động thùng trộn với hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm Tuy nhiên, lần đầu làm quen thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp cịn có mảng chưa nắm vững dù cố gắng tham khảo tài liệu giảng mơn có liên quan song làm em không tránh khỏi sai sót Em mong nhận bảo hướng dẫn thêm thầy để em hiểu sâu thêm, nắm vững kiến thức học hỏi Một lần em xin chân thành cảm ơn! PHẦN CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN I CHỌN ĐỘNG CƠ a Xác định công suất cần thiết động Theo công thức (2.9)[TKHDD - I] ta có:  = mol kbr kn.đ m : Số cặp ổ lăn (m = 4); k : Số cặp bánh (k = 3) Tra bảng (2.3) [TKHDD - I], ta hiệu suất: ol= 0,99 ( ổ lăn che kín) br= 0,97 kn= đ = 0,95 (bộ truyền đai để hở )   = 0,994 0,973 0,95 = 0,83 Theo công thức (2.12),(2.14)[TKHDD - I] công suất tương đương trường hợp tải trọng thay đổi: 𝑃𝑡 = 𝑃𝑡đ = 𝑃𝑙𝑣 √ 𝑇 𝑇 ( )2 𝑡1 +( )2 𝑡2 𝑇 𝑇 𝑡1 +𝑡2 𝑇 0,8𝑇 ) 𝑂,3𝑡𝑐𝑘 𝑇 ( )2 0,7𝑡𝑐𝑘 +( = 12√ 𝑇 𝑡𝑐𝑘 = 11,33 (kW) Theo công thức (2.8)[TKHDD - I] ta có cơng suất cần thiết: 𝑃𝑐𝑡 = 𝑃𝑡 11,33 = = 13,65 (𝑘𝑊)  0,83 b Chọn động Chọn sơ tỉ số truyền toàn hệ thống usb Theo bảng (2.4) [TKHDD - I], truyền động bánh trụ hộp giảm tốc cấp, truyền động đai (bộ truyền ngồi) chọn usbh=20, usbđ=3 Theo cơng thức (2.15)[TKHDD - I] ta có: usb= usbh usbđ = 20.3 = 60 Theo công thức (2.18)[TKHDD - I] ta có số vịng quay sơ động nsbđc: nsbđc = nlv usb = 38.60 = 2280 vg/ph Theo bảng P1.2 Phụ lục với Pct = 13,65 kW Ta chọn kiểu động : DK.63-2 Các thông số kĩ thuật động sau : 𝑃đ𝑐 = 14 𝑘𝑊 ; 𝑛đ𝑐 = 2930 𝑣𝑔/𝑝ℎ Kết luận: Động DK.63-2 có kích thước phù hợp với yêu cầu thiết kế II PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN Ta biết usb = usbh usbd Theo cơng thức (3.23)[TKHDD - I] ta có tỷ số truyền chung: 𝑢𝑐 = 𝑛đ𝑐 𝑛𝑙𝑣 = 2930 38 = 77,1 Theo cơng thức (3.25)[TKHDD - I] ta có tỷ số truyền hộp giảm tốc: Chọn uđai = 3,15  uh = 77,1 3,15 = 24,48 ; uh = u1.u2 Trong : u1 : Tỉ số truyền cấp nhanh u2 : Tỉ số truyền cấp chậm Theo bảng (3.1) [TKHDD - I] u1 = 6,504 ; u2 = 3,764 Tính lại giá trị uđai theo u1và u2 hộp giảm tốc uđai = 𝑢𝑐 𝑢1 𝑢2 = 77,1 6,504.3,764 = 3,15 Kết luận : uh = 24,48; u1 = 6,504; u2 = 3,764; uđ=3,15 III XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT, MOMEN VÀ SỐ VỊNG QUAY Tính cơng suất, mơ men, số vòng quay trục hệ dẫn động Công suất trục: Plv =12 kW ; nlv =38 vg/ph 𝑃3 = 𝑃𝑙𝑣 /(𝑘𝑛 𝑜𝑙 ) = 12/(1.0,99) = 12,12 kW; 𝑃2 = 𝑃3 /(𝑜𝑙 𝑏𝑟 ) = 12,12/(0,99.0,97) =12,62 kW ; 𝑃1 = 𝑃2 /(𝑜𝑙 𝑏𝑟 ) =12,62/(0,99.0,97)= 13,14 kW ; 𝑃𝑑𝑐 = 𝑃1 13,14 = = 13,97 𝑘𝑊 𝜂𝑜𝑙 𝜂đ 0,99.0,95 Số vòng quay trục: 𝑛1 = 𝑛2 = 𝑛3 = 𝑛𝑑𝑐 = 𝑢𝑑 𝑛1 𝑢1 𝑛2 𝑢2 = = 2930 = 930,16 vg/ph 3,15 930,16 6,504 143,01 = 143,01 vg/ph = 38 vg/ph 3,764 Mô men xoắn trục 𝑃𝑑𝑐 Tđc = 9,55 106 𝑛𝑑𝑐 T1= 9,55 106 𝑃1 T2= 9,55 106 𝑃2 = 9,55 106 𝑛1 =9,55 106 𝑛2 T3 = 9,55 106 𝑃3 𝑛3 𝑃𝑙𝑣 T4 = 9,55 106 = 9,55 106 𝑛𝑙𝑣 13,97 2930 13,14 930,16 12,62 143,01 =9,55 106 12,12 =9,55 106 12 38 38 = 45533,62 N mm = 134909,05 N.mm = 842745,26 N.mm = 3045947,37 N.mm = 3015789,47 N.mm Kết tính tốn ta ghi thành bảng sau: Trục Động Công suất P, kW 13,97 13,14 12,62 12,12 12 Tỉ số truyền u 2,97 6,504 3,764 Số vòng quay n, v/ph 2930 930,16 143,01 38 38 Mo men xoắn T, N.mm 45533,62 134909,05 842745,26 3045947,37 3015789,47 PHẦN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN A.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI Ta thiết kế truyền đai với thông số kỹ thuật sau Tỷ số truyền: 𝑢𝑑 =3,15 Cơng suất: P=14 KW Số vịng quay trục dẫn: n = 2930 v/p Chọn loại đai Chọn đai thang thường Xác định thông số truyền đai Dựa vào sơ đồ (4.1) [TKHDD - I] chọn đai có tiết diện Б Tra bảng (4.13) [TKHDD - I] ta có: 𝑏𝑡 =14 mm; b=17 mm; h=10,5 mm; 𝑦0 =4 mm; A=138 𝑚𝑚2 Đường kính bánh đai nhỏ: Dựa vào bảng (4.13), (4.21)[TKHDD - I] chọn đường kính đai nhỏ 𝑑1 = 140𝑚𝑚 Kiểm tra vận tốc đai: 𝑣 = 𝜋.𝑑1 𝑛1 60000 = 𝜋.140.2930 60000 = 21,478 𝑚 𝑠 < 25𝑚/𝑠 (thỏa vận tốc cho phép) Đường kính bánh đai lớn: Cơng thức (4.2) [TKHDD - I] 𝑑2 = 𝑑1 𝑢𝑑 (1 − 𝜀)=140.2,97.(1-0,01)= 436,59 mm Với 𝜀 = 0.01 ÷ 0,02 Chọn 𝜀 = 0,01 Dựa vào bảng (4.21) [TKHDD - I] chọn 𝑑2 = 450 mm Tỷ số truyền thực truyền đai: 𝑢𝑑𝑡 = 𝑑2 450 = = 3,247 𝑑1 (1 − 𝜀) 140(1 − 0,01) Sai lệch tỷ số truyền: ∆𝑢 = 𝑢𝑑𝑡−𝑢𝑑 𝑢𝑑𝑡 100% = 3,247−3,15 3,247 100% =2,987% < 4% (không vượt phạm vi cho phép) Xác định khoảng cách trục a chiều dài l theo tỷ số truyền 𝑢𝑑𝑡 : Dựa vào bảng (4.14) [TKHDD - I] ta có: a/𝑑2 =0,988 a =0,988 𝑑2 = 444,6 mm Kiểm tra a theo công thức (4.14) [TKHDD - I]: 0,55(𝑑1 + 𝑑2 ) + ℎ ≤ 𝑎 ≤ 2(𝑑1 + 𝑑2 ) ↔ 0,55(140 + 450) + 10,5 ≤ 𝑎 ≤ 2(140 + 400) (thỏa điều kiện) Công thức (4.4) [TKHDD - I] : 𝑙 = 2𝑎 + 𝜋(𝑑1 + 𝑑2 ) (𝑑2 − 𝑑1 )2 + 4𝑎 = 2.444,6 + 𝜋(140+450) + (450−140)2 4.444,6 • 𝑙 = 1870 𝑚𝑚 Theo bảng (4.13) [TKHDD - I] chọn 𝑙 = 2240 𝑚𝑚 Kiểm nghiệm đai tuổi thọ theo công thức (4.15)[TKHDD - I]: 𝑣 21,478 𝑙 2,24 𝑖= = = 9,588 ≤ 𝑖𝑚𝑎𝑥 = 10 (thỏa điều kiện) Tính xác lại khoảng cách trục a theo công thức (4.6) [TKHDD - I] : 𝑎= Với 𝜆 = 𝑙 − 𝜋(𝑑1 +𝑑2 ) • 𝑎= 2240− = 𝑙− ; ∆= 𝜆 + √𝜆2 − 8∆2 𝑑2 −𝑑1 𝜋(𝑑1 +𝑑2 ) 𝜋(𝑑1 +𝑑2 ) 𝑑 −𝑑 +√(𝑙− ) −8( )2 2 𝜋(140+450) 𝜋(140+450) 450−140 +√(2240− ) −8( ) 2 𝑎 = 637,78 𝑚𝑚 Chọn 𝑎 = 638 𝑚𝑚 Tính gốc ôm đai theo công thức(4.7) [TKHDD - I] : (𝑑2 − 𝑑1 ) 57° 𝑎 (450 − 140) 57° = 180° − 638 𝛼1 = 180° − = 152,3° > 120° (thỏa điều kiện) Số đai z tính theo cơng thức (4.16) [TKHDD - I] : 𝑧= 𝑃𝑙 𝐾đ |𝑃0 | 𝑐𝛼 𝑐1 𝑐𝑢 𝑐𝑧 Tra bảng (4.19) [TKHDD - I] ta có: 𝑃0 = 5,34 kW Tra bảng (4.7) [TKHDD - I] ta có: 𝐾đ = 1,2 Tra bảng (4.15) [TKHDD - I] ta có: 𝑐𝛼 = 0,92 Tra bảng (4.16) [TKHDD - I] ta có: 𝑐1 = Tra bảng (4.17) [TKHDD - I] ta có: 𝑐𝑢 = 1,14 Tra bảng (4.18) [TKHDD - I] ta có: 𝑐𝑧 = 0,95 • 𝑧= 12.1,2 5,34.0,92.1.1,14.0,95 = 2,7 Chọn đai Tính chiều rộng bánh đai theo công thức (4.17) [TKHDD - I] : B = (z-1)t + 2e = (3-1).19 + 2.12,5 =63 mm Tính đường kính ngồi bánh đai theo công thức (4.18) [TKHDD - I] : 𝑑𝑎1 = 𝑑1 + 2ℎ0 =140 + 2.4,2= 148,4 mm 𝑑𝑎2 = 𝑑2 + 2ℎ𝑜 =450 +2.4,2= 458,4 mm Lực căng đai tính theo cơng thức (4.19) [TKHDD - I] : 𝐹0 = 780.𝑃1 𝐾đ 𝑣.𝑐𝛼 𝑧 + 𝐹𝑣 Theo công thức (4.20) [TKHDD - I] ta có: 𝐹𝑣 = 𝑞𝑚 𝑣 Tra bảng (4.22) [TKHDD - I] ta có 𝑞𝑚 = 0,178 • 𝐹𝑣 = 0,178.21,478 = 3,823 𝑁 Vậy 𝐹0 = 780.12.1,2 21,478.0,92.3 + 3,823 = 193,3 N Lực tác dụng lên trục tính theo cơng thức (4.21) [TKHDD - I] : sτj hệ số an tồn xét riêng ứng suất tiếp Theo cơng thức (10.21) [TKHDD I] : 𝑠𝜏𝑗 = 𝜏−1 𝐾𝜏𝑑𝑗 𝜏𝑎𝑗 + 𝛹𝜏 𝜏𝑚𝑗 Tra bảng (10.7) [TKHDD - I]: 𝛹𝜎 = 0,05; 𝛹𝜏 = Đối với trục quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng Theo công thức (10.22) [TKHDD - I]: 𝜎𝑚𝑗 = 0; 𝜎𝑎𝑗 = 𝑀𝑢𝑗 /𝑊 Trục quay chiều, ứng suất thay đổi theo chu kỳ mạch động Theo công thức (10.23) [TKHDD - I]: τmj = τaj = τmaxj/2 = Tj/(2Woj) Theo kết cấu biểu đồ momen trục ta thấy tiết diện nguy hiểm cần kiểm tra độ bền mỏi: Trục 1: tiết diện C1 lắp bánh Trục 2: tiết diện B2, C2 lắp bánh Trục 3: tiết diện C3 lắp bánh Chọn lắp ghép: Các ổ lăn lắp lên trục theo k6, lắp bánh đai, nối trục, bánh theo k6 kết hợp với lắp then Momen cản uốn W trục có then Tra bảng (10.6) [TKHDD - I]: 𝑊= 𝜋.𝑑𝑗3 32 − 𝑏.𝑡1 (𝑑𝑗 −𝑡1 )2 𝑑𝑗 Moment cản xoắn Wo trục có then Tra bảng (10.6) [TKHDD - I]: 𝜋 𝑑𝑗3 𝑏 𝑡1 (𝑑𝑗 − 𝑡1 )2 𝑊0 = − 16 2𝑑𝑗 Tra bảng (9.1a) [TKHDD - I] ta có kích thước then bằng, trị số momen cản uốn xoắn ứng với tiết diện trục sau: 39 Tiết diện Đường kính bxh t1 Wj Woj trục (mm) C1 42 12x8 5,5 12053,8 24434,7 B2 65 18x11 26526,8 53705,3 C2 70 20x12 33195,3 67108,6 B3 85 22x14 12 83302,2 167910 Kσdj Kτdj xác định theo công thức (10.25); (10.26) [TKHDD - I]: Kσdj= (Kσ/εσ + Kx – 1)/ Ky Kτdj= (Kτ/ετ + Kx – 1)/ Ky Tra bảng (10.8);(10.9) [TKHDD - I] ta có: Các trục gia cơng máy tiện,tại tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạt độ nhám Ra = 2,5÷0,63 Kx = 1,1 Khơng dùng phương pháp tăng bề mặt nên Ky = Tra bảng (10.11) [TKHDD - I] kết tính tốn ghi vào bảng sau: Tiết d(mm) Kσ/εσ Kτ/ετ Kσd Kτd 𝑠𝜎 𝑠𝜏 σaj τaj s diện C1 42 2,54 1,92 2,64 2,02 5,03 37,62 27,89 2,76 4,98 B2 65 3,1 2,35 3,2 3,3 3,01 16,37 38,45 3,92 2,96 C2 70 3,1 2,35 3,2 3,3 2,99 10,22 38,77 6,28 2,86 B3 85 3,1 2,35 3,2 3,3 2,95 7,07 39,25 9,07 2,72 Ta thấy tiết diện nguy hiểm trục đảm bảo an toàn mỏi Kiểm nghiệm độ bền then Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức (9.1) [TKHDD - I]: 𝜎𝑑 = 2𝑇 𝑑 𝑙 (ℎ − 𝑡1 ) Kiểm nghiệm sức bền cắt theo công thức (9.2) [TKHDD - I]: 40 𝜏𝐶 = 2𝑇 𝑑 𝑙 𝑏 Với lt = (0,8÷0,9)lm = (0,8÷0,9) (1,2÷1,5)d Đối với then đầu trịn lt = l - b Tính chọn theo tiêu chuẩn ta có chiều dài then cho bảng (9.1a) [TKHDD I] Ta có bảng kiểm nghiệm then sau: Tiết d l bxh t1 T(Nmm) 𝜎𝑑 𝜏𝐶 diện C1 42 80 12x8 134909,05 23,72 5,93 D1 40 40 8x7 134909,05 56,21 14,05 B2 65 112 20x12 7,5 421372,63 49,87 11,08 C2 70 80 18x11 421372,63 41,16 9,26 B3 85 112 22x14 3045947,37 197,3 39,46 E3 80 112 22x14 3045947,37 158,64 35,25 Tra bảng (9.5) [TKHDD I]: then lắp cố định, tải trọng va đập nhẹ: [σd] = 100 MPa [τc] = 40 ÷ 90 MPa Vậy tất mối ghép then đảm bảo yêu cầu độ bền dập độ bền cắt 41 PHẦN TÍNH TỐN CHỌN Ổ I TRỤC I Do tổng lực dọc trục tác dụng lên trục nên ta chọn ổ bi đỡ cho trục Theo ta tính đường kính trục vị trí lắp ổ 40 mm, tra bảng (P 2.7) [TKHDD - I] ta chọn ổ bi đỡ cỡ trung, ký hiệu 308 với thông số: d = 40 mm ; B = 23 mm ; D = 90 mm ; C = 31,9 kN ; C0 = 21,7 kN Ta có phản lực gối tựa A là: Fr1 = Rx12 + Ry12 = 1998,652 + 561,382 = 2076 N Phản lực gối tựa B là: Fr = Rx22 + Ry22 = 1998,652 + 2019,62 = 2841, N Ta tính cho gối đỡ B có lực Fr2 lớn Theo công thức (11.3) [TKHDD - I] với lực dọc trục bên ngồi Fa = tải trọng quy ước: Q = X V Fr kt dd Trong đó: ổ đỡ chịu lực hướng tâm X=V=1(vòng quay); kt = (nhiệt độ  1000C ); d d =1 (tải trọng tĩnh) Vậy có:  Q = 1.1.2841, 4.1.1 = 2841, (N) Theo công thức (11.1) [TKHDD - I] khả tải động: C d = Q.m L Trong đó: với ổ bi m = Công thức (11.2) [TKHDD - I]: L = 60.10-6nLh 42 Tra bảng (11.2), (P2.15) [TKHDD - I] ta có: Lh=20000h L = 60.10-6.930,16.20000 = 1116,2 (triệu vịng)  Cd = 2883, 1116, = 29,91 (kN) Nhận thấy C < Cbảng = 31,9 kN Như ổ chọn đảm bảo khả tải động Vì đặc tính truyền làm việc êm nên khả tải tĩnh ổ đảm bảo khả II TRỤC II Do tổng lực dọc trục tác dụng lên trục nên ta chọn ổ bi đỡ cho trục Theo ta tính đường kính trục vị trí lắp ổ 50 mm, tra bảng (P 2.7) [TKHDD - I] ta chọn ổ bi đỡ cỡ nặng, ký hiệu 410 với thông số: d = 50 mm ; B =31 mm ; D = 130 mm ; C = 68,5 kN ; C0 = 53 kN A E Ta có phản lực gối tựa A là: Fr1 = Rx12 + Ry12 = 9244,952 + 2339,352 = 9536,3 N Phản lực gối tựa D là: Fr = Rx22 + Ry22 = 9535,3 N Theo công thức (11.3) [TKHDD - I] với lực dọc trục bên ngồi Fa = tải trọng quy ước: Q = X V Fr kt d d Trong đó: ổ đỡ chịu lực hướng tâm X=V=1(vòng quay); kt = (nhiệt độ  1000C ); d d =1 (tải trọng tĩnh) Vậy có:  Q = 1.1.9536,3.1.1 = 9536,3 (N) Theo công thức (11.1) khả tải động: 43 C d = Q.m L Trong đó: với ổ bi m = L = 60.10-6n.Lh Tra bảng (11.2), (P2.15) [TKHDD - I] ta có: Lh=40000h L = 60.10-6.143,01.40000 = 343,2 (triệu vòng)  Cd = 9536,3 343, = 66,7 (kN) Nhận thấy C < Cbảng = 68,5 kN Như ổ chọn đảm bảo khả tải động Vì đặc tính truyền làm việc êm nên khả tải tĩnh ổ đảm bảo khả III TRỤC III Do tổng lực dọc trục tác dụng lên trục phản lực tác dụng lên ổ lớn nên ta chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ cho trục Theo ta tính đường kính trục vị trí lắp ổ 80 mm, tra bảng (P 2.8) [TKHDD - I] ta chọn đũa đỡ cỡ nặng, ký hiệu 416 với thông số: d = 80 mm ; B =48 mm ; D = 200 mm ; C = 128 kN ; C0 = 128 kN D A Ta có phản lực gối tựa A là: Fr1 = Rx12 + Ry12 = 13887,92 + 3066,82 = 14222,5 N Phản lực gối tựa D là: Fr = Rx22 + Ry22 = 5604,72 + 3066,82 = 6388,9 N Do Fr1 lơn nên ta tính trục A Theo công thức (11.3) [TKHDD - I] với lực dọc trục bên ngồi Fa = tải trọng quy ước: Q = X V Fr kt d d 44 Trong đó: ổ đỡ chịu lực hướng tâm X=V=1(vòng quay); kt = (nhiệt độ  1000C ); d d =1 (tải trọng tĩnh) Vậy có:  Q = 1.1.14222,5.1.1 = 14222,5 (N) Theo công thức (11.1) [TKHDD - I] khả tải động: C d = Q.m L Trong đó: với ổ bi m = L = 60.10-6n.Lh Tra bảng (11.2), (P2.15) [TKHDD - I] ta có: Lh=200000h L = 60.10-6.38.200000 = 456 (triệu vòng)  Cd = 14222,5 456 = 109,5 (kN) Nhận thấy C < Cbảng = 128 kN Như ổ chọn đảm bảo khả tải động Vì đặc tính truyền làm việc êm nên khả tải tĩnh ổ đảm bảo khả Ta chọn ổ sau: Trục Thông số d(mm) D(mm) B (mm) C(KN) C0(KN) 40 90 23 31,9 21,7 50 130 31 68,5 53 80 200 48 128 128 45 PHẦN THIẾT KẾ KẾT CẤU VỎ HỘP GIẢM TỐC -Vỏ hộp giảm tốc có nhiệm vụ bảo đảm vị trí tương đối giũa chi tiết phận máy, tiếp nhận tải trọng chi tiết lắp vỏ truyền đến, đựng dầu bôi trơn bảo vệ chi tiết tránh bụi -Vật liệu gang xám GX 15-32 -Bề mặt ghép vỏ hộp qua đường tâm trục để việc lắp ghép chi tiết thuận tiện -Bề mặt lắp nắp than cạo mài, để lắp sít , lắp có lớp sơn lỏng sơn đặc biệt -Mặt đáy hộp giảm tốc nghiêng phía lỗ tháo dầu với độ dốc khoảng 2o Kết cấu hộp giảm tốc đúc, với kích thước sau: 1/ Chiều dày : + thân hộp δ = 0,03a + = 0,03.280 + = 11,4 (mm) > (mm) (chọn 11mm ) + nắp hộp δ1 = 0,9 δ = 9,9 (mm) (chọn 10 mm ) 2/ Gân tăng cứng: + chiều dày e = (0,8 ÷ 1) δ = (8,8 ÷ 11) + chiều cao h = 50 + độ dốc 20 3/ Đường kính : Bu lơng (d1): d1 > 0,04a+10 =21,2mm >12 mm chọn d1 =20mm Bu lơng cạnh ổ (d2): d2 = (0,7 ÷ 0,8 ) d1 = 14 ÷ 16 mm chọn d2 = 16mm Bu lơng ghép bích nắp thân (d3): d3=(0,8÷0,9)d2 = 12,8÷14,4 mm chọn d3=14mm Vít ghép nắp ổ (d4): d4 =(0,6÷ 0,7)d2 = 9,6÷11,2mm chọn d4 = 10mm Vít ghép nắp cửa thăm (d5): d5 = (0,5÷ 0,6 ) d2 = 8÷9,6mm chọn d5 = 8mm 4/ Mặt bích nắp thân Chiều dày bích thân hộp (S3): S3 = (1,4 ÷ 1,8 ) d3 = 25mm Chiều dày bích nắp hộp (S4): S4 = (0,9÷ ) S3 = 25mm 46 Bề rộng bích nắp thân (k3 ): Chọn k3 = 45 5/ Kích thướt gối trục: chọn D=100 Đường kính ngồi tâm lỗ vít: D3 , D2 (tra bảng (18.2 ) [2]) Bề rộng mặt ghép bu lông cạnh ổ(k2 ): K2 = E2 + R2 + ( ÷ 5) mm = 49,4÷51,4 mm.Chọn k2 = 50 Tâm bu lông cạnh ổ: E2 C ( k khoảng cách từ tâm bulông đến mép lổ ) E2 = 1,6 d2 =25,6 ( không kể chiều dày thành hộp ) R2 = 1,3 d2 =20,8 C = D3/ 2, phải đảm bảo k > 1,2 d2 = 19,2 mm h = mm 6/ Mặt đế hộp: Chiều dày: khơng có phần lồi (S1): S1 = ( 1,3 ÷ 1,5 ) d1 = 26 mm Bề rộng mặt đế hộp, k1 q: k1 = 3d1 = 60 mm , q ≥ k1 +2.δ = 72 mm 7/ Khe hở chi tiết: Giữa bánh với thành hộp: ∆ ≥ ( ÷ 1,2 ) δ = 12mm Giữa đỉnh với đáy hộp: ∆t ≥ ( ÷ ) δ = 40mm Giữa mặt bên bánh với nhau: ∆1 ≥ δ = 12 ( mm) 8/ Số lượng bulơng z: Z = (L+B)/(200÷300) = 4,5 ÷ = 47 PHẦN CÁC CHI TIẾT PHỤ Nút tháo dầu Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn (do bụi bặm bụi mài), bị biến chất, cần phải thay dầu Để tháo dầu cũ, đáy hộp có lỗ tháo dầu Lúc làm việc lỗ bịt kín nút tháo dầu Kết cấu kích thước nút tháo dầu: Theo bảng 18.7 Dùng nút tháo dầu trụ: d b M20x2 15 m f L c q D S D0 28 2,5 17,8 30 22 25,4 Que thăm dầu Dùng để kiểm tra mức dầu hộp giảm tốc, để đảm bảo mức dầu mức cho phép để chi tiết bôi trơn tốt 48 Nút thông Để thuận tiện sử dụng quan sát phần hộp giảm tốc lắp để đổ dầu vào hộp, ta làm cửa thăm đỉnh hộp, nắp có nút thơng có kích thước sau: A B A1 B1 C C1 K R Vít Số lượng 100 75 150 100 125 - 87 12 M8x22 4 Chốt định vị Để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân trước sau gia công lắp ghép dùng hai chốt định vị Nhờ có chốt định vị, xiết bulơng khơng làm biến dạng vịng ngồi ổ, loại trừ nguyên nhân làm ổ chóng bị hỏng Ta chọn chốt định vị chốt côn 1:50 3,2 d cx45 49 Với : d = 10 (mm) c = 1,6 (mm) l = 30180 (mm) Bôi trơn điều chỉnh ăn khớp - Bôi trơn bánh hộp giảm tốc: Trong phần thiết kế bánh răng, điều kiện bôi trơn d22/d21 = 1,1 1,3 đợc thoả mãn ta chọn phơng pháp bôi trơn dầu Lấy mức cao hộp giảm tốc ngập hết chiều rộng bánh côn lớn, mức thấp ngập đỉnh bánh côn lớn Để chọn dầu bôi trơn ta tra bảng 18.11 tttkhdđck tập 2, chọn độ nhớt 500c 80/11, từ tra bảng 18.13, chọn dầu tơ máy kéo AK-20 Lợng dầu bôi trơn thờng khoảng 0,4 đến 0,8 lít cho Kw cơng suất truyền - Bơi trơn ổ lăn : Do vận tốc vịng truyền v = 3,4 m/s nên ta dùng dầu để bôi trơn Dầu dẫn đến bôi trơn ổ dới dạng bắn toé sương mù 50 PHẦN DUNG SAI LẮP GHÉP Dựa vào kết cấu làm việc, chết độ tải chi tiết hộp giảm tốc mà ta chọn kiểu lắp ghép sau: Dung sai lắp ghép bánh răng: Chịu tải vừa , thay đổi va đập nhẹ ta chọn kiểu lắp trung gian H7/k6 Dung sai lắp ghép ổ lăn: Khi lắp ổ lăn ta cần lưu ý: Lắp vòng trục theo hệ thống lỗ, lắp vòng ngồi vào vỏ theo hệ thống trục Để vịng ổ không trơn trựơt theo bề mặt trục lỗ hộp làm việc, chọn kiểu lắp trung gian có độ dơi cho vịng quay Đối với vịng khơng quay ta sử dụng kiểu lắp có độ hở Vì lắp ổ lăn lên trục ta chọn mối ghép k6, lắp ổ lăn vào vỏ ta chọn H7 Dung sai lắp vòng chắn dầu: Chọn kiểu lắp trung gian H7/js6 để thuận tiện cho trình tháo lắp Dung sai lắp vòng lò xo ( bạc chắn ) trục tuỳ động: Vì bạc có tác dụng chặn chi tiết trục nên ta chọn chế độ lắp có độ hở H8/h7 Dung sai lắp ghép then lên trục: Theo chiều rộng ta chọn kiểu lắp trục P9 kiểu lắp bạc D10 51 Bảng dung sai lắp ghép: Kiểu lắp Trục I Kiểu lắp Trục II Dung Kiểu lắp Trục III Dung Kiểu lắp Dung sai sai sai ( m ) ( m ) ( m ) Bánh 𝛷65 𝐻7 𝑘6 +30 𝛷85 𝐻7 𝑘6 +21 +35 +25 +2 +3 𝐻7 𝛷42 𝑘6 +25 𝛷70 𝐻7 𝑘6 +30 0 +18 +21 +2 +2 𝛷65 𝐻7 𝑘6 +30 𝛷85 𝐻7 𝑘6 +21 +35 +25 +2 +3 Nối trục 𝛷80𝑘6 +21 +2 Bánh đai 𝛷40 𝐻7 𝑘6 +25 +18 +2 ổ lăn 𝛷40𝑘6 +18 𝛷50𝑘6 +2 +18 +2 52 𝛷80𝑘6 +21 +2 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tính Tốn Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí (Tập I) – Nhà Xuất Bản Giáo Dục - Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Tính Tốn Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí (Tập II) – Nhà Xuất Bản Giáo Dục - Trịnh Chất, Lê Văn Uyển 53 ... KẾT CẤU VỎ HỘP GIẢM TỐC -Vỏ hộp giảm tốc có nhiệm vụ bảo đảm vị trí tương đối giũa chi tiết phận máy, tiếp nhận tải trọng chi tiết lắp vỏ truyền đến, đựng dầu bôi trơn bảo vệ chi tiết tránh bụi... mức dầu hộp giảm tốc, để đảm bảo mức dầu mức cho phép để chi tiết bôi trơn tốt 48 Nút thông Để thuận tiện sử dụng quan sát phần hộp giảm tốc lắp để đổ dầu vào hộp, ta làm cửa thăm đỉnh hộp, nắp... cứu phương pháp tính tốn thiết kế chi tiết máy có cơng dụng chung Mơn học Chi tiết máy có nhiệm vụ trình kiến thức cấu tạo nguyên lý phương pháp tính tốn chi tiết máy có cơng dụng chung, nhằm bồi