HP GIM TC HAI CP KHAI TRIN

MỤC LỤC Danh mục hình ảnh: iii Danh mục bảng biểu: iv LỜI NÓI ĐẦU v Phần 1: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỔ TRUYỀN 1 Chọn động cơ: Phân phối tỉ số truyền: Lập bảng đặc tính: Phần 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG Chọn loại đai: Xác định đường kính bánh đai: Chọn sơ khoảng cách trục: Định xác chiều dài đai khoảng cách trục: Kiểm nghiệm góc ơm: 6 Xác định số đai cần thiết: Định kích thước chủ yếu đai: Tính lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục: Tính ứng suất lớn dây đai tuổi thọ đai: Phần 3: TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC Cặp bánh trụ nghiêng cấp nhanh: Cặp bánh trụ thẳng cấp chậm: 16 Kiểm tra điều kiện bôi trơn ngâm dầu: 21 Phần 4: THIẾT KẾ TRỤC 22 Vật liệu chế tạo trục: 22 Thiết kế sơ theo mô men xoắn: 22 Thiết kế trục: 23 Kiểm nghiệm độ bền trục: 30 Kiểm nghiệm then: 33 Phần 5: TÍNH TỐN Ổ LĂN 35 Trục I: 35 i Trục II: 37 Trục III: 39 Phần 6: TÍNH TỐN NỐI TRỤC 42 Phần 7: CHỌN THÂN MÁY, BULONG, CÁC CHI TIẾT PHỤ, DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP 43 Chọn thân máy: 43 Các chi tiết liên quan đến kết cấu vỏ hộp: 45 Các chi tiết phụ khác: 48 Bảng tổng kết bu lông: 48 Dung sai lắp ghép: 49 Bôi trơn hộp giảm tốc: 51 KẾT LUẬN 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 ii Danh mục hình ảnh: Hình 1: Sơ đồ hệ thống dẫn động xích tải Hình 2: Mơ tả điều kiện bơi trơn ngâm dầu 21 Hình 3: Sơ đồ lực không gian hộp giảm tốc 22 Hình 4: Phác thảo hộp giảm tốc 23 Hình 5: Biểu đồ nội lực trục 24 Hình 6: Phác thảo trục 25 Hình 7: Biểu đồ nội lực trục 26 Hình 8: Phác thảo trục 27 Hình 9: Biểu đồ nội lực trục 28 Hình 10: Phác thảo trục 29 Hình 11: Chốt định vị 45 Hình 12: Nút thơng 46 Hình 13: Que thăm dầu 47 Hình 14: Vịng phớt 48 Hình 15: Vòng chắn dầu 48 iii Danh mục bảng biểu: Bảng 1.1: Chọn động Bảng 1.2: Bảng đặc tính Bảng 2.1: Thơng số truyền đai thang Bảng 3.1: Thông số cặp bánh cấp nhanh Bảng 3.2: Thông số cặp bánh cấp chậm Bảng 3.3: Kích thước truyền cấp nhanh 13 Bảng 3.4: Kích thước truyền cấp chậm 18 Bảng 4.1: Chọn loại then cho tiết diện trục 30 Bảng 4.2: Mô men cản uốn mô men cản xoắn tiết diện 31 Bảng 4.3: Biên độ giá trị trung bình ứng suất 32 Bảng 4.4: Kết tính tốn tiết diện ba trục 33 Bảng 4.5: Giá trị ứng suất dập cắt then 34 Bảng 5.1: Thông số ổ lăn trục 35 Bảng 5.2: Thông số ổ lăn trục 37 Bảng 5.3: Thông số ổ lăn trục 39 Bảng 6.1: Kích thước vịng đàn hồi 42 Bảng 6.2: Kích thước chốt 43 Bảng 7.1: Kích thước vỏ hộp giảm tốc 43 Bảng 7.2: Kích thước gối trục 45 Bảng 7.3: Thông số chốt định vị 45 Bảng 7.4: Thông số gối trục 46 Bảng 7.5: Thông số cửa thăm 46 Bảng 7.6: Thông số nút tháo dầu 47 Bảng 7.7: Tổng kết bu lông 49 Bảng 7.8: Dung sai lắp ghép 50 iv LỜI NÓI ĐẦU Đất nước ta đà phát triển khoa học kĩ thuật đóng vai trị quan trọng đời sống người Việc áp dụng khoa học kĩ thuật làm tăng suất lao động đồng thời góp phần khơng nhỏ việc thay sức lao động người lao động cách có hiệu nhất, bảo đảm an tồn cho họ trình làm việc Các hệ thống khí thay tuyết vời cho sức người việc tự động hóa sản xuất tăng suất lao động Kết hợp với việc điều khiển chúng, ta góp phần vào cơng tự động hóa đại hóa mà đất nước Việt Nam thực Đồ án môn học Thiết kế máy môn học giúp cho sinh viên chuyên ngành Cơ Điện tử có kiến thức việc thiết kế hệ thống truyền động khí, để từ có cách nhìn hệ thống sản xuất, việc điều khiển hệ thống tự động nhà máy, xí nghiệp hay phân xưởng Trong phạm vi đồ án, kiến thức từ môn sở Chi tiết máy, Nguyên Lý Máy, Cơ lý thuyết, Vẽ kỹ thuật…được áp dụng giúp sinh viên có nhìn tổng quan hệ thống dẫn động khí Từ đây, cộng với kiến thức chuyên ngành, em tiếp cận với hệ thống thức tế, có nhìn tổng quan để chuẩn bị cho đồ án luận văn tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Thầy Phạm Minh Tuấn tận tâm hướng dẫn em hoàn thành đồ án chi tiết máy Đây đồ án thiết kế hệ thống khí nên khơng tránh thiếu sót thiếu kinh nghiệm việc tính tốn, chọn lựa chi tiết Em kính mong dẫn thêm quý thầy cô để em củng cố kiến thức đúc kết thêm kinh nghiệm quý báu phục vụ cho công việc sau v Phần 1: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỔ TRUYỀN Chọn động cơ: 1.1 Chọn hiệu suất hệ thống:  Hiệu suất truyền động: 𝜂𝑐ℎ = 𝜂đ 𝜂𝑛𝑡 𝜂𝑏𝑟1 𝜂𝑏𝑟2 𝜂𝑜𝑙 = 0.95 ∗ 0,97 ∗ 0,97 ∗ ∗ 0,994 = 0,86  Trong đó: 𝜂đ = 0.95 : hiệu suất truyền đai thang : hiệu suất truyền bánh trụ nghiêng 𝜂𝑏𝑟1 = 0.97 : hiệu suất truyền bánh trụ thẳng 𝜂𝑏𝑟2 = 0.97 : hiệu suất ổ lăn 𝜂𝑜𝑙 = 0.99 : hiệu suất nối trục đàn hồi 𝜂𝑛𝑡 = 1.2 Tính cơng suất cần thiết (động làm việc với sơ đồ tải trọng thay đổi)  Công suất động phải lớn công suất cần thiết 𝑃đ𝑐 ≥ 𝑃𝑐𝑡  Công suất tương đương: 𝑃= 𝐹.𝑣 1000 = 7500∗1.6 1000 = 12 𝐾𝑊 F: Lực vịng xích tải (N) v: Vận tốc vịng xích tải (m/s)  Công suất cần thiết động cơ: 𝑃𝑐𝑡 = 𝑃∗𝐾𝑡đ 𝜂𝑐ℎ = 12∗0.94 0.86 = 13.11 𝐾𝑊 Hệ số tương đương đổi công suất làm việc sang đẳng trị: 𝐾𝑡đ = √ 𝑇𝑖 ) 𝑡𝑖 𝑇𝑚𝑎𝑥 ∑𝑛 𝑖=1 𝑡𝑖 ∑𝑛 𝑖=1( 𝑇 ∗18 ( ) =√𝑇 48 + 0,9𝑇 ) ∗12 𝑇 ( 48 + 1.3 Xác định số vòng quay sơ động cơ: ( 0,9𝑇 ) ∗18 𝑇 48 = 0.94  Số vịng quay trục cơng tác: 𝑛𝑙𝑣 = 60000 𝑣 𝑧∗𝑝 = 60000 ∗ v: Vận tốc xích tải (m/s) 1,6 9∗110 = 96.97 𝑣ị𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡 z: số đĩa xích dẫn p: bước xích (mm)  Chọn sơ tỉ số truyền hệ thống: 𝑢𝑠𝑏 = 𝑢đ 𝑢ℎ𝑔𝑡 = ∗ 10 = 30 𝑢đ = : tỉ số truyền sơ đai thang : tỉ số truyền sơ hộp giảm tốc 𝑢ℎ𝑔𝑡 = 10  Số vòng quay sơ động cơ: 𝑛𝑠𝑏 = 𝑛𝑙𝑣 𝑢𝑠𝑏 = 96.97.∗ = 2909.1 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡 1.4 Chọn động điện:  Động điện có thơng số thỏa mãn: 𝑃đ𝑐 ≥ 𝑃𝑐𝑡 𝑛đ𝑐 ≈ 𝑛𝑠𝑏  Tra phụ lục P1.3 tài liệu (1) ta chọn: Kiểu động Công suất Vận tốc quay KW Vòng/phút 15 2930 4A160S2Y3 𝑐𝑜𝑠𝜑 0.91 𝜂% 88 Bảng 1.1 Phân phối tỉ số truyền:  Tỉ số truyền hệ thống dẫn động: 𝑢= 𝑛đ𝑐 𝑛𝑙𝑣 = 2930 96.97 = 30.26  Chọn 𝑢ℎ𝑔𝑡 = 10  𝑢đ = 3.03  Tra bảng 3.1 tài liệu (1): 𝑢𝑏𝑟1 = 3.83 𝑢𝑏𝑟2 = 2.61  Tính lại tỉ số truyền hộp giảm tốc: 𝑢 = 𝑢đ ∗ 𝑢𝑏𝑟1 ∗ 𝑢𝑏𝑟2 = 3.03 ∗ 3.83 ∗ 2.61 = 30.29  Sai số tỉ số truyền: 𝑇𝑚𝑎𝑥 𝑇đ𝑛 2.2 𝑇𝑘 𝑇đ𝑛 1.4 Δ=| 30.29−30.26 30.26 Lập bảng đặc tính: | = 0.099% 3.1 Tính tốn cơng suất trục: 𝑃3 = 𝑃2 = 𝑃1 = 𝑃𝑐𝑡 = 𝜂𝑜𝑙 ∗𝜂𝑛𝑡 𝑃3 𝜂𝑜𝑙 ∗𝜂𝑏𝑟2 𝑃2 𝜂𝑜𝑙 ∗𝜂𝑏𝑟1 𝑃đ𝑐 = 𝑃1 0.99∗1 = = = 𝜂𝑜𝑙 ∗𝜂đ 12 = 12.12 𝐾𝑊 12.12 0.99∗0.97 12.62 0.99∗0.97 13.14 0.99∗0.95 = 12.62 𝐾𝑊 = 13.14 𝐾𝑊 = 13.97 3.2 Tính tốn ố vịng quay trục: 𝑛1 = 𝑛2 = 𝑛3 = 𝑛đ𝑐 𝑢đ 𝑛1 = 𝑢𝑏𝑟1 𝑛2 𝑢𝑏𝑟2 2930 3.03 = = 967 3.83 = 967 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡 = 252.48 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡 252.48 2.61 = 96.74 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡 𝑛4 = 𝑛3 = 96.74 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡 3.3 Tính mơ men xoắn trục: 𝑇đ𝑐 = 9.55 ∗ 106 ∗ 𝑇1 = 9.55 ∗ 106 ∗ 𝑇2 = 9.55 ∗ 106 ∗ 𝑇3 = 9.55 ∗ 106 ∗ 𝑇4 = 9.55 ∗ 106 ∗ 𝑃đ𝑐 𝑛đ𝑐 𝑃1 𝑛1 𝑃2 𝑛2 𝑃3 𝑛3 𝑃4 𝑛4 = 9.55 ∗ 106 ∗ 13.97 2930 = 9.55 ∗ 106 ∗ 13.14 = 9.55 ∗ 106 ∗ 12.12 = 9.55 ∗ 106 ∗ = 9.55 ∗ 106 ∗ 967 12.62 = 129769.39 𝑁𝑚𝑚 252.48 96.74 12 96.74 = 45533.62 𝑁𝑚𝑚 = 477348.7 𝑁𝑚𝑚 = 1196464.75 𝑁𝑚𝑚 = 1184618.57 𝑁𝑚𝑚 Bảng đặc tính: Trục Thơng số Tỉ số truyền Số vịng quay (v/p) Công suất (KW) Mô men xoắn (Nmm) Động I II 3.03 3.83 III 2.61 Công tác 2930 967 252.48 96.74 96.74 13.97 13.14 12.62 12.12 12 45533.62 129769.39 477348.7 Bảng 1.2 Trục I Trục II Trục III 1196464.75 1184618.57 Phần 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG  Thông số kỹ thuật thiết kế truyền đai thang:  Công suất truyền: 𝑃 = 13.97 𝐾𝑊  Tỉ số truyền: 𝑢đ = 3.03  Số vòng quay bánh dẫn: 𝑛 = 2930 𝑣/𝑝  Tải trọng va đạp nhẹ, làm việc ca Chọn loại đai: Ta chọn đai thang hẹp yA có thông số: 𝑏𝑡 = 11 𝑚𝑚1; 𝑏 = 13 𝑚𝑚; ℎ = 10 𝑚𝑚; 𝑦0 = 2.8 𝑚𝑚; 𝐴 = 95 𝑚𝑚2 ; 𝑑1 = 90 ÷ 250 𝑚𝑚; 𝑙 = 800 ÷ 4500 𝑚𝑚 Xác định đường kính bánh đai: 2.1 Xác định đường kính bánh nhỏ d1:  Theo bảng 4.13 tài liệu (1), ta chọn 𝑑1 = 170 𝑚𝑚  Vận tốc đai: 𝑣 = 2.2 𝜋𝑑1 𝑛1 = 60000 𝜋∗170∗2930 60000 = 26.08 Xác định đường kính bánh lớn d2: 𝑚 𝑠 < 40 𝑚 𝑠  Chọn hệ số trượt: 𝜉 = 0.01  Ta có 𝑢 = 𝑛1 𝑛2 = 𝑣1 𝑑2 𝑣2 𝑑1 = 𝑑2 𝑑1 (1−𝜉) → 𝑑2 = 𝑢𝑑1 (1 − 𝜉 ) = 3.03 ∗ 170 ∗ (1 − 0.01) = 509.949 𝑚𝑚 Theo tiêu chuẩn ta chọn 𝑑2 = 500 𝑚𝑚  Tỉ số truyền: 𝑢 = 𝑑2 𝑑1 (1−𝜉)  Sai số tỉ số truyền: ∆= | = 500 170(1−0.01) 3.03−2.97 3.03 Chọn sơ khoảng cách trục: = 2.97 | = 1.98%  Theo bảng 4.14 tài liệu (1), ta chọn sơ khoảng cách trục: 𝑎 = 𝑑2 = 500 𝑚𝑚  Kiểm tra điều kiện: 2(𝑑1 + 𝑑2 ) ≥ 𝑎 ≥ 0.55(𝑑1 + 𝑑2 ) + ℎ 2(170 + 500) ≥ 𝑎 ≥ 0.55(170 + 500) + 10 1340 ≤ 𝑎 ≤ 378.5 𝐶 𝐿 = ( )𝑚 = ( 2.7 𝐿ℎ = 𝑄 106 𝐿 60𝑛 = 31900 5921.26 )3 = 156.33 𝑡𝑟𝑖ệ𝑢 𝑣ò𝑛𝑔 106 ∗156.33 60∗252.48 = 10319.63 𝑔𝑖ờ Kiểm tra số vòng quay tới hạn ổ: 𝑛𝑔ℎ = 𝐷𝑝𝑤 𝑛 𝑘1 𝑘2 𝑘3 𝐷𝑝𝑤 [𝐷𝑝𝑤 𝑛] = 5.5 ∗ 105 𝐷𝑝𝑤 = 𝑘1 = 𝐷+𝑑 = 40+90 = 65 𝑚𝑚 𝑘2 = 0.8 𝑘3 = 0.99 → 𝑛𝑔ℎ = 6701.54 𝑣/𝑝 𝑛 < 𝑛𝑔ℎ → 𝑡ℎỏ𝑎 Trục III: 3.1 Tính sơ tỉ số 𝑭𝒂 𝑭𝒓 : 𝐹𝑎 = khơng có lực dọc trục ta chọn ổ bi đỡ dãy Chọn sơ ổ 211 Kí hiệu ổ d, mm D, mm B , mm r, mm Đường kính bi, mm C, kN Co, kN 211 55 100 21 2,5 14.29 34 25.6 Bảng 5.3 3.2 Xác định thành phần lực tác dụng lên ổ:  Lực hướng tâm: 𝐹𝑟𝐵3 = √𝐹𝑥𝐵3 + 𝐹𝑦𝐵3 = √457.182 + 1429.942 = 1501.25 𝑁 3.3 𝐹𝑟𝐷3 = √𝐹𝑥𝐷3 + 𝐹𝑦𝐷3 = √2685.772 + 718.922 = 2780.32 𝑁 Chọn ổ theo khả tải động:  Tải trọng quy ước tác dụng lên ổ: 39 𝑄 = 𝑄𝑟 = (𝑋𝑉𝐹𝑟 + 𝑌𝐹𝑎 )𝐾𝜎 𝐾𝑡 Trong đó: Q: tải trọng tác dụng lên ổ 𝐹𝑟 , 𝐹𝑎 : tổng lực hướng tâm, lực dọc trục 𝑉 = 1: vòng quay X, Y: hệ số tải trọng hướng tâm lực dọc trục { { 𝑋1 = 𝑌1 = 𝑋2 = 𝑌2 = 𝐾𝜎 = 1.2 →{ 𝐾𝑡 = 1: nhiệt độ làm việc nhỏ 100℃ 𝑄1 = (1 ∗ ∗ 1501.25 + ∗ 0)1.2 ∗ = 1801.5 𝑁 𝑄2 = (1 ∗ ∗ 2780.32 + ∗ 0)1.2 ∗ = 3336.38 𝑁 𝑄2 > 𝑄1 → nên ta tính tốn ổ theo thơng số 𝐷3  Vì tải thay đổi nên ta tính ải trọng tương đương theo cơng thức: ∑ 𝑄𝑖 𝐿𝑖 𝑄𝐸 = √ ∑ 𝐿𝑖 → 𝑄𝐸 = 𝑄2 √13 18 48 + 0.93 12 48 + 0.93 18 48 = 3136.25 𝑁 3.4 Thời gian làm việc tương đương tính triệu vòng: 3.5 𝐿= 60𝑛𝐿ℎ 106 = 60∗96.74∗12000 106 = 69.65 𝑡𝑟𝑖ệ𝑢 𝑣ị𝑛𝑔 Khả tải động tính tốn ổ: 𝑚 𝐶𝑡𝑡 = 𝑄 √𝐿 = 3136.25√69.65 = 12908.8 𝑁 Với m = ổ bi 3.6 Ta thấy 𝐶𝑡𝑡 < 𝐶 nên ổ đảm bảo bền Tính lại tuổi thọ thực ổ: 𝐶 𝐿 = ( )𝑚 = ( 𝐿ℎ = 𝑄 106 𝐿 60𝑛 = 34000 3136.25 )3 = 1274.1 𝑡𝑟𝑖ệ𝑢 𝑣ò𝑛𝑔 106 ∗1274.1 60∗96.74 = 219505.89 𝑔𝑖ờ 40 3.7 Kiểm tra số vòng quay tới hạn ổ: 𝑛𝑔ℎ = 𝐷𝑝𝑤 𝑛 𝑘1 𝑘2 𝑘3 𝐷𝑝𝑤 [𝐷𝑝𝑤 𝑛] = 5.5 ∗ 105 𝐷𝑝𝑤 = 𝑘1 = 𝐷+𝑑 = 55+100 = 77.5 𝑚𝑚 𝑘2 = 𝑘3 = → 𝑛𝑔ℎ = 7096.77 𝑣/𝑝 𝑛 < 𝑛𝑔ℎ → 𝑡ℎỏ𝑎 41 Phần 6: TÍNH TỐN NỐI TRỤC Mơ men xoắn: 𝑇 = 1196464.75 𝑁𝑚𝑚 Đường kính trục: 𝑑𝑛𝑡 = 55 𝑚𝑚 Đường kính trục tải: 𝑑 = 55 𝑚𝑚 → Ta chọn nối trục vịng đàn hồi Kích thước vịng đàn hồi: T d 2000 63 𝑑𝑚 D L l 𝑑1 𝐷0 260 120 175 140 110 200 𝑛𝑚𝑎𝑥 z 2300 B 70 𝐵1 40 𝑙1 48 𝐷3 𝑙2 48 48 Bảng 6.1 Kích thước chốt: 𝑑𝑐 T 2000 𝑑1 24 𝐷2 M16 l 32 95 𝑙1 52 𝑙2 25 𝑙3 44 Bảng 6.2  Kiểm nghiệm sức bền dập: 𝜎𝑑 = 2𝐾𝑇 𝑧𝐷0 𝑑𝑐 𝑙3 = 2∗1.5∗1196464.75 8∗200∗24∗44 = 2.12 < [𝜎𝑑 ] = ÷ 𝑀𝑃𝑎 Chọn K =1,5 với loại máy cơng tác xích tải  Kiểm tra độ bền chốt: 𝜎𝑢 = 𝐾𝑇𝑙0 0.1𝑧𝐷0 𝑑𝑐 𝑙0 = 𝑙1 + 𝑙2 = 1.5∗1196464.75∗64 0.1∗8∗200∗243 = 51.93 < [𝜎𝑑 ] = 60 ÷ 80 𝑀𝑃𝑎 42 h Phần 7: CHỌN THÂN MÁY, BULONG, CÁC CHI TIẾT PHỤ, DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP Chọn thân máy: 1.1 Yêu cầu: - Chỉ tiêu hộp giảm tốc khối lượng nhỏ độ cứng cao - Vật liệu làm vỏ gang xám GX15-32 - Hộp giảm tốc bao gồm: thành hộp, nẹp gân, mặt bích, gối đỡ, … - Bề mặt lắp ghép nắp thân cạo mài để lắp sít, lắp có lớp sơn mỏng sơn đặc biệt - Chọn bề mặt ghép nắp thân: song song mặt đế - Mặt đáy phía lỗ tháo dầu với độ dốc khoảng 20 chỗ tháo dầu lõm xuống 1.2 Xác định kính thước vỏ hộp: Tên gọi Biểu thức tính toán Chiều dày: - Thân hộp 𝛿 𝛿 = 0.03𝑎 + = 10 𝑚𝑚 Nắp hộp 𝛿1 𝛿1 = 0.9𝛿 = 𝑚𝑚 - Chiều dày e - Chiều cao h - Độ dốc 𝑒 = (0.8 ÷ 1)𝛿 = 𝑚𝑚 - Gân tăng cứng: Đường kính: - ℎ = 40 𝑚𝑚 < 58 𝑚𝑚 Khoảng 2° Bu lông 𝑑1 𝑑1 > 0.04𝑎 + 10 > 12 = 20 𝑚𝑚 Bu lông cạnh ổ 𝑑2 𝑑2 = (0.7 ÷ 0.8)𝑑1 = 16 𝑚𝑚 Bu lơng ghép bích thân 𝑑3 𝑑3 = (0.8 ÷ 0.9)𝑑2 = 12 𝑚𝑚 Vít ghép nắp cửa thăm 𝑑5 𝑑5 = (0.5 ÷ 0.6)𝑑2 = 𝑚𝑚 Vít ghép nắp ổ 𝑑4 𝑑4 = (0.6 ÷ 0.7)𝑑2 = 10 𝑚𝑚 Mặt bích ghép nắp thân: 43 - Chiều dày bích thân hộp 𝑆3 𝑆3 = (1.4 ÷ 1.8)𝑑3 = 21 𝑚𝑚 Bề rộng bích nắp thân 𝐾3 𝐾3 = 𝐾2 − (3 ÷ 5) = 46 𝑚𝑚 𝑆4 = (0.9 ÷ 1)𝑆3 = 21 𝑚𝑚 Chiều dày bích nắp hộp 𝑆4 Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ 𝐾2 𝐾2 = 𝐸2 + 𝑅2 + (3 ÷ 5) = 50 𝑚𝑚 Tâm lổ bulông cạnh ổ 𝐸2 C (là 𝐸2 = 1.6𝑑2 = 26 𝑚𝑚 lổ) 𝐶= khoảng cách từ tâm bulông đến mép - Chiều cao h 𝑅2 = 1.3𝑑2 = 21 𝑚𝑚 𝑑3 h xác định theo kết cấu, phụ thuộc tâm lỗ bulơng kích thước mặt tựa (h = 40mm) Mặt đế hộp: - - 𝑆1 = (1.3 ÷ 1.5)𝑑1 = 26 𝑚𝑚 Chiều dày: khơng có phần lồi 𝑆1 𝐷𝑑 xác định theo đường kính dao kht Khi có phần lồi 𝐷𝑑 , 𝑆1 , 𝑆2 𝑆1 = (1.4 ÷ 1.7)𝑑1 = 30 𝑚𝑚 𝑆2 = (1 ÷ 1.1)𝑑1 = 20 𝑚𝑚 Bề rộng mặt đế hộp 𝐾1 q 𝐾1 = 3𝑑1 = 60 𝑚𝑚 𝑞 ≥ 𝐾1 + 2𝛿 = 80 𝑚𝑚 Khe hở chi tiết: - Giữa bánh với thành hộp - Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp - Giữa mặt bên bánh với ∆≥ (1 ÷ 1.2)𝛿 = 10 𝑚𝑚 ∆1 ≥ (3 ÷ 5)𝛿 = 40 𝑚𝑚 ∆≥ 𝛿 = 10 𝑚𝑚 Số lượng bulông nền, Z Z = (L + B)/(200 ÷ 300) (L, B chiều dài chiều rộng hộp) 3,11 ≤ Z ≤ 4,67 Chọn Z = Bảng 7.1 44 Kích thước gối trục: 72 𝐷2 90 115 II 90 110 135 III 100 120 150 Trục D I 𝐷3 Bảng 7.2 Các chi tiết liên quan đến kết cấu vỏ hộp: 2.1 Chốt định vị: Mặt ghép nắp thân nằm mặt phẳng chứa đường tâm trục Lỗ trụ (đường kính D) lắp nắp thân hộp gia công đồng thời Để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân trước sau gia công lắp ghép, dùng chốt định vị Nhờ có chốt định vị, xiết bulơng khơng làm biến dạng vịng ngồi ổ (do sai lệch vị trí tương đối nắp thân), loại trừ nguyên nhân làm ổ chóng bị hỏng Ta dùng chốt định vị hình có thơng số sau: d c l 50 Bảng 7.3 2.2 Gối trục vỏ hộp – nắp ổ:  Làm vật liệu GX15-32  Đường kính gối trục đường kính nắp ổ  Kết cấu gối trục hộp giảm tốc, bảng 18-2 tài liệu (1): 45 72 𝐷2 90 𝐷3 115 𝐷4 65 II 90 110 135 III 100 120 150 Trục D I 10 𝑑4 M8 85 12 M8 90 12 M10 h z Bảng 7.4 2.3 Cửa thăm: Để kiểm tra, quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp, đỉnh hộp có làm cửa thăm Cửa thăm đậy nắp Trên nắp có lắp thêm nút thơng Kích thước cửa thăm chọn theo bảng 18-5 sau: A B 150 100 𝐴1 190 𝐵1 140 𝐶1 C 175 - K R Vít Số lượng 120 12 M8x22 Bảng 7.5 2.4 Nút thông hơi: Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hòa khơng khí bên bên ngồi hộp, người ta dùng nút thông Nút thông lắp nắp cửa thăm 46 Nút thông loại đơn giản: 2.5 Nút tháo dầu: Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn (do bụi hạt 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 tra bảng 18-7 (nút tháo dầu ren trụ) sau: d b m f l c q D S M20x2 15 28 2.5 17.8 30 22 Bảng 7.6 2.6 Que thăm dầu: Đê kiểm tra mức dầu hộp ta dùng que thăm dầu 2.7 Vịng móc: - Dùng để di chuyển hộp giảm tốc cách dễ dàng - Chiều dày: S = (2 ÷ 3)δ = 20 mm - Đường kính lỗ vịng móc: d = (3 ÷ 4)δ = 35 mm 47 𝐷0 25.4 2.8 Vít tách nắp thân hộp giảm tốc: Có tác dụng tách nắp thân hộp giảm tốc, vít M14x30 Các chi tiết phụ khác: 3.1 Vòng phớt: Vòng phớt loại lót kín động gián tiếp nhằm mục đích bảo vệ ổ khỏi bụi bặm, chất bẩn, hạt cứng tạp chất khác xâm nhập vào ổ Những chất làm ổ chóng bị mài mịn bị han gỉ Ngồi ra, vịng phớt cịn đề phịng dầu chảy Tuổi thọ ổ lăn phụ thuộc nhiều vào vòng phớt Vòng phớt dùng rộng rãi có kết cấu đơn giản, thay dễ dàng Tuy nhiên có nhược điểm chóng mịn ma sát lớn bề mặt trục có độ nhám cao 3.2 Vòng chắn dầu: Để ngăn cách mỡ phận ổ với dầu hộp Bảng tổng kết bu lơng: Dựa theo bảng Phụ lục sách Vẽ Cơ Khí tâp 1, Trần Hữu Quế: - Bu long nền: d1 = 20, chọn M20, l0 = 42 Bu lông cạnh ổ: 𝑑2 = 16, 𝑙0 = 34, chọn M16x100 Bu long ghép bích nắp thân: 𝑑3 = 12, 𝑙0 = 30, chọn M12 48 - Vít ghép nắp ổ: 𝑑4 = 10, 𝑙0 = 22, M10x40 - Bảng tổng kết: - Vít ghép nắp cửa thăm: 𝑑5 = 6, M6x12 Bu lông – M6 M10 M12 M16 M20 S 10 17 19 24 30 D 10 12 16 20 L 19 32 62 107 50 Số lượng 32 12 đai ốc Bảng 7.7 Dung sai lắp ghép: 5.1 Dung sai ổ lăn: Vòng ổ lăn chịu tải tuần hoàn, ta lắp ghép theo hệ thống trục lắp trung gian để vịng ổ khơng trượt bề mặt trục làm việc Do đó, ta phải chọn mối lắp k6, lắp trung gian có độ dơi, tạo điều kiện mịn ổ (trong q trình làm việc quay làm mịn đều) Vịng ngồi ổ lăn khơng quay nên chịu tải cục bộ, ta lắp theo hệ thống lỗ Để ổ di chuển dọc trục nhiệt đô tăng trình làm việc, ta chọn kiểu lắp trung gian H7 5.2 Lắp ghép bánh trục: Bánh lắp lên trục chịu tải vừa, tải trọng thay đổi, va đập nhẹ, ta chọn kiểu lắp ghép H7/k6 5.3 Lắp ghép then: Theo chiều rộng, chọn kiểu lắp trục P9/h8 kiểu lắp bạc Js9/h8 Theo chiều cao, sai lệch giới hạn kích thước then h11 Theo chiều dài, sai lệch giới hạn kích thước then h14 49 Bảng dung sai lắp ghép: Chi tiết Kích thước (mm) Mối lắp ES (m) EI (m) es (m) Bánh 36 H7/ k6 +25 +18 +2 18 23 Bánh 42 H7/ k6 +25 +18 +2 18 23 Bánh 45 H7/ k6 +25 +18 +2 18 23 Bánh 60 H7/ k6 +30 +21 +2 21 28 ei Độ dôi lớn (m) Độ hở lớn Ổ BI Ổ vòng d Trục I 30 H7/ k6 +25 +18 +2 18 23 Trục II 40 H7/ k6 +25 +18 +2 18 23 Trục III 55 H7/ k6 +30 +21 +2 21 28 Then (trục) bxh Trục I Trục II Trục III 8x7 P9/ h8 -15 -51 -18 42 10x8 P9/ h8 -15 -51 -22 51 12x8 P9/ h8 -15 -51 -22 51 14x9 P9/ h8 -15 -51 -22 51 16x10 P9/ h8 -18 -61 -27 61 18x11 P9/ h8 -18 -61 -27 61 Bảng 7.8 50 Bôi trơn hộp giảm tốc: 6.1 Bôi trơn bánh hộp giảm tốc: Lấy mức dầu cao hộp giảm tốc 1/3 bán kính bánh lớn cấp nhanh, lấy mức dầu thấp ngập chân bánh lớn 6.2 Bôi trơn ổ lăn: Do vận tốc trượt nhỏ nên ta dùng mỡ để bôi trơn, chọn loại mỡ T, lượng mỡ cho vào chiếm khoảng 2/3 khoảng trống phận ổ 6.3 Dầu bôi trơn hộp giảm tốc: Chọn loại dầu dầu công nghiệp 45 51 KẾT LUẬN Qua thời gian làm đồ án mơn học thiết kế hệ thống truyền động khí, em nắm vững cách phân tích công việc thiết kế, cách đặt vấn đề cho tốn thiết kế Vì đặc trưng nghiên cứu mơn học tính hệ truyền động nên qua giúp cho sinh viên có cách xử lý sát thực biết cách kết hợp với kiến thức học để tính tốn chọn phương án tối ưu cho thiết kế Dù cố gắng hoàn thành đồ án với cường độ làm việc cao, kỹ lưỡng có hướng dẫn cụ thể q thầy khoa Cơ khí hiểu biết cịn hạn chế chưa có kinh nghiệm thực tiễn nên chắn đồ án cịn có nhiều thiếu sót bất cập Vì vậy, em mong sửa chữa đóng góp ý kiến quý thầy cô để em rút kinh nghiệm bổ sung thêm kiến thức Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ q thầy khoa Cơ khí hướng dẫn tận tình thầy Phạm Minh Tuấn Sinh viên thực đồ án Nguyễn Vũ Hoàng Phúc 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh Chất Lê Văn Uyển (2002) Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí (Tập + 2) NXB Giáo Dục Trần Thiên Phúc (2011) Thiết kế chi tiết máy công dụng chung (Tập + 2) NXB ĐHQG TPHCM Nguyễn Hữu Lộc (2013) Cơ sở thiết kế máy NXB ĐHQG TPHCM Ninh Đức Tốn Dung sai lắp ghép NXB Giáo dục Việt Nam 53 ... nghiệm tất tiết diện có đường kính xác định tính tốn phía Hai tiết diện lắp ổ trục có đường kính nên ta kiểm tra tiết diện ổ chịu tải trọng lớn hai ổ Hệ số an toàn trục truyền xác định theo công thức:... kiện bền uốn Cặp bánh trụ nghiêng cấp nhanh: 1.1 Vật liệu nhiệt luyện bánh răng: Ta chọn vật liệu hai cấp bánh nhau, thép C45 cải thiện Ta chọn sau:  Độ rắn bánh nhỏ: 250 HB  Độ rắn bánh lớn: