NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1 PHẦN I 2 CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 2 1 1 Hiệu suất của toàn bộ hệ thống 2 1 2 Tính toán công suất cần thiết 2 1 3 Chọn tỷ số truyền[.]
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 Hiệu suất toàn hệ thống 1.2 Tính tốn cơng suất cần thiết 1.3 Chọn tỷ số truyền 1.4 Tính tốn thông số 1.5 Bảng đặc tính PHẦN II TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI 2.1 Thông số kĩ thuật truyền đai 2.2 Trình tự thiết kế 2.3 Kết tính tốn PHẦN III THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC - BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 3.1 Chọn vật liệu 3.2 Xác định ứng suất cho phép 3.2.1 Bộ truyền bánh 1-2 3.2.2 Bộ truyền bánh 3-4 11 3.3 Tính tốn truyền bánh cấp nhanh 13 3.3.1 Xác định khoảng cách trục sơ 13 3.3.2 Xác định thông số ăn khớp 14 3.3.3 Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc 15 3.3.4 Kiểm nghiệm ứng suất uốn 17 3.3.5 Lực ăn khớp 19 3.4 Tính tốn truyền bánh cấp chậm 21 3.4.1 Xác định khoảng cách trục sơ 21 3.4.2 Xác định thông số ăn khớp 21 3.4.3 Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc 22 3.4.4 Kiểm nghiệm ứng suất uốn 24 3.4.5 Lực ăn khớp 26 PHẦN IV 28 TÍNH TỐN TRỤC VÀ CHỌN Ổ LĂN 28 4.1 Trục 28 4.1.1 Chọn vật liệu 28 4.1.2 Xác định đường kính sơ trục 28 4.1.3 Chọn nối trục đàn hồi 28 4.1.4 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 29 4.1.5 Bộ truyền trục 30 4.1.6 Bộ truyền trục (trục trung gian) 33 4.1.7 Bộ truyền trục 36 4.1.8 Kiểm nghiệm độ bền trục 39 4.1.9 Kiểm nghiệm then 42 4.2 Tính toán chọn ổ lăn 43 4.2.1 Trục 43 4.2.2 Trục 44 4.2.3 Trục 46 4.3 Chọn nối trục đàn hồi 47 PHẦN V 49 LỰA CHỌN CÁC CHI TIẾT VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP 49 5.1 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc 49 5.1.1 Yêu cầu 49 5.1.2 Các kích thước vỏ hộp 49 5.2 Các chi tiết phụ 50 5.2.1 Vòng phớt 50 5.2.2 Vòng chắn dầu 51 5.2.3 Chốt định vị 51 5.2.4 Nắp cửa thăm 51 5.2.5 Nút thông 52 5.2.6 Nắp ổ 53 5.2.7 Nút tháo dầu 54 5.2.8 Que thăm dầu 54 5.2.9 Vít vịng 55 5.2.10 Vít tách nắp 55 5.2.11 Bảng tổng kết bu lông 55 5.3 Dung sai lắp ghép 56 5.3.1 Dung sai ổ lăn 56 5.3.2 Lắp ghép bánh trục 56 5.3.3 Lắp ghép vòng chắn dầu trục 56 5.3.4 Lắp ghép then 56 BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế phát triển hệ thống truyền động vấn đề cốt lõi khí Mặt khác, công nghiệp phát triển thiếu khí đại Vì vậy, việc thiết kế cải tiến hệ thống truyền động công việc quan trọng công đại hoá đất nước Hiểu biết, nắm vững vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế hệ thống truyền động yêu cầu cần thiết sinh viên, kỹ sư khí Trong sống ta bắt gặp hệ thống truyền động khắp nơi, nói đóng vai trị quan trọng sống sản xuất Đối với hệ thống truyền động thường gặp hộp giảm tốc phận thiếu Đồ án thiết kế hệ thống truyền động khí giúp ta tìm hiểu thiết kế hộp giảm tốc, qua ta củng cố lại kiến thức học môn học Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật khí , giúp sinh viên có nhìn tổng quan việc thiết kế khí Hộp giảm tốc phận điển hình mà cơng việc thiết kế giúp làm quen với chi tiết bánh răng, ổ lăn,…Thêm vào đó, trình thực sinh viên bổ sung hoàn thiện kỹ vẽ AutoCad, điều cần thiết với sinh viên khí Em xin chân thành cảm ơn thầy cô bạn khoa Cơ khí giúp đỡ em nhiều trình thực đồ án Với kiến thức cịn hạn hẹp, thiếu sót điều khơng thể tránh khỏi, em mong nhận ý kiến từ thầy cô bạn Sinh viên thực PHẦN I 1.1 CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Hiệu suất toàn hệ thống 𝜂 = 𝜂𝑛𝑡 𝜂đ 𝜂𝑏𝑟 𝜂𝑜𝑙 = 0,98.0,95 0,973 0,994 = 0,816 Trong đó: 𝜂𝑛𝑡 = 0,98: Hiệu suất khớp nối trục đàn hồi 𝜂đ = 0,95: Hiệu suất truyền đai 𝜂𝑏𝑟 = 0,97: Hiệu suất truyền bánh trụ nghiêng 𝜂𝑏𝑟 = 0,97:Hiệu suất truyền bánh trụ chữ V 𝜂𝑜𝑙 = 0,99: Hiệu suất cặp ổ lăn 1.2 Tính tốn cơng suất cần thiết Công suất tương đương trục công tác: 𝑇3 𝑇1 𝑇2 12 16 + 0,72 24 + 0,92 15 √( 𝑇 ) 𝑡1 + ( 𝑇 ) 𝑡2 + ( 𝑇 ) 𝑡3 √ 𝑃𝑡𝑡 = 𝑃𝑡đ = 𝑃 = 𝑡1 + 𝑡2 + 𝑡3 16 + 24 + 15 = 3,41 (𝑘𝑊) Công suất cần thiết trục động cơ: 𝑃𝑐𝑡 = 1.3 𝑃𝑡đ 3,41 = = 4,18 (𝑘𝑊) 𝜂 0,816 Chọn tỷ số truyền Tỷ số truyền truyền theo: 𝑢𝑏𝑟 = (8 ÷ 40) 𝑢đ = (2 ÷ 5) Tỷ số truyền tồn hệ thống: 𝑢𝑐ℎ = 𝑢𝑏𝑟 𝑢𝑥 = (8 ÷ 40) (2 ÷ 5) = (16 ÷ 200) Số vịng quay trục thùng trộn: 𝑛𝑐𝑡 = 50 (𝑣𝑔/𝑝ℎ) Số vòng quay cần thiết trục động cơ: 𝑛đ𝑐 = 𝑛𝑐𝑡 𝑢𝑐ℎ = 50 (16 ÷ 200) = (800 ÷ 10000) (𝑣𝑔/𝑝ℎ) Theo bảng 3.1 tài liệu [1], ta chọn động điện khơng đồng pha có cơng suất 𝑃đ𝑐 = 5,5 (𝑘𝑊) Bảng 1.1 Động phân phối tỷ số truyền Động Số vòng quay động cơ, (vg/ph) 715 960 1450 2910 ĐC1 ĐC2 ĐC3 ĐC4 Tỷ số truyền chung, 𝑢𝑐ℎ 14,3 19,2 29 58,2 Tỷ số Bộ truyền Bộ truyền Bộ truyền truyền bánh bánh đai, hộp giảm răng, 𝑢12 răng, 𝑢đ tốc, 𝑢ℎ 𝑢34 3,55 2,25 1,79 10 2,5 1,92 11,2 3,55 3,15 2,6 20 6,3 3,15 2,91 Căn vào bảng 1.1 ta chọn động với số vòng quay 𝑛 = 1450 (𝑣𝑔/𝑝ℎ), tỷ số truyền chung 𝑢𝑐ℎ = 29, tỷ số truyền hộp giảm tốc 𝑢ℎ = 11,2, tỷ số truyền truyền bánh 𝑢12 = 3,55, 𝑢34 = 3,15, tỷ số truyền truyền đai 𝑢đ = 2,6 1.4 Tính tốn thông số Phân phối công suất trục: • 𝑃𝑐𝑡 = (𝑘𝑊) 𝑃 • 𝑃3 = 𝑐𝑡 = • 𝑃2 = • 𝑃1 = 𝜂𝑜𝑙 𝜂𝑛𝑡 𝑃3 0,992 0,98 4,16 = 𝜂𝑜𝑙 𝜂𝑏𝑟 𝑃2 = 4,34 (𝑘𝑊) 0,99.0,97 4,34 = 𝜂 𝜂𝑏𝑟 0,972 0,99 𝑜𝑙 𝑃1 4,66 • 𝑃đ𝑐 = 𝜂đ = = 4,16 (𝑘𝑊) = 4,66 (𝑘𝑊) = 4,9 (𝑘𝑊) 0,95 Tính tốn số vịng quay trục: • 𝑛1 = • 𝑛2 = 𝑛đ𝑐 𝑢đ 𝑛1 𝑢1 1450 = = 2,6 558 3,55 𝑛2 • 𝑛3 = 𝑛𝑐𝑡 = 𝑢2 = 558 (𝑣𝑔/𝑝ℎ) = 157 (𝑣𝑔/𝑝ℎ) = 157 3,15 = 50 (𝑣𝑔/𝑝ℎ) Tính tốn mơ men xoắn: • 𝑇đ𝑐 = 9550𝑃đ𝑐 𝑛đ𝑐 = 9550.4,9 1450 = 32,27 (𝑁𝑚) • 𝑇𝐼 = • 𝑇2 = • 𝑇3 = 9550𝑃1 𝑛1 9550𝑃2 𝑛2 9550𝑃3 • 𝑇𝑐𝑡 = 1.5 = = = 𝑛3 9550𝑃𝑐𝑡 𝑛𝑐𝑡 9550.4,66 558 9550.4,34 157 9550.4,16 = 50 9550.4 50 = 79,8 (𝑁𝑚) = 264 (𝑁𝑚) = 749,56 (𝑁𝑚) = 764 (𝑁𝑚) Bảng đặc tính Bảng 1.2 Đặc tính kĩ thuật hệ thống truyền động Trục Thông số Công suất, kW Tỷ số truyền Momen xoắn, Nm Số vòng quay, vg/ph Động I II III 4,9 4,66 4,34 4,16 2,6 32,27 1450 3,55 79,8 558 3,15 264 157 794,56 50 Công tác (ct) 764 50 PHẦN II 2.1 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI Thông số kĩ thuật truyền đai Công suất truyền: 𝑃đ𝑐 = 4,9 (𝑘𝑊) Tỷ số truyền: 𝑢đ = 2,6 Số vòng quay bánh dẫn: 𝑛đ𝑐 = 1450 (𝑣𝑔/𝑝ℎ) Mô men xoắn: 𝑇đ𝑐 = 32,27 (𝑁𝑚) Quay chiều, tải va đập nhẹ, ca làm việc 2.2 Trình tự thiết kế - Thiết kế đai dẹt vật liệu đai vải cao su - Đường kính bánh đai nhỏ: 3 𝑃 4,9 (1100 (1100 𝑑1 = ÷ 1300)√ = ÷ 1300) √ = (165 ÷ 195) (𝑚𝑚) 𝑛1 1450 Chọn 𝑑1 = 180 (𝑚𝑚) - Tính vận tốc: 𝜋𝑑1 𝑛1 𝜋 180.1450 = = 13,67 (𝑚/𝑠) 60000 60000 - Chọn hệ số trượt tương đối 𝜉 = 0.02 - Đường kính 𝑑2 = 𝑑1 (1 − 𝜉)𝑢 = 180 (1 − 0,02) 2,6 = 458,64 (𝑚𝑚), theo tiêu chuẩn ta chọn 𝑑2 = 450 (𝑚𝑚) 𝑣1 = Tính xác lại tỷ số truyền: 𝑢= 𝑑2 450 = = 2,55 𝑑1 (1 − 𝜉) 180 (1 − 0,02) Sai lệch so với giá trị chọn trước 1,9% - Chọn khoảng cách trục theo điều kiện: 15𝑚 ≥ 𝑎 ≥ 1,5(𝑑1 + 𝑑2 ) = 1,5 (180 + 450) = 945 (𝑚𝑚) Chọn 𝑎 = 1000 (𝑚𝑚) - Tính 𝐿𝑚𝑖𝑛 : 𝐿𝑚𝑖𝑛 = 1000𝑣 1000.13,67 = = (2734 ÷ 4556,67)(𝑚𝑚) 3÷5 (3 ÷ 5) - Chiều dài dây đai: 𝜋(𝑑1 +𝑑2 ) (𝑑2 − 𝑑1 )2 𝐿 = 2𝑎 + + 4𝑎 𝜋(180 + 450) (450 − 180)2 = 2.1000 + + = 3007,83 (𝑚𝑚) 4.1000 Tăng L lên khoảng 100 ÷ 400 (𝑚𝑚), chọn 𝐿 = 3200 (𝑚𝑚) - Kiểm tra số vòng chạy i đai giây: 𝑖= 𝑣 13670 = = 4,3𝑠 −1 < [𝑖] = 5𝑠 −1 𝐿 3200 - Tính góc ơm đai 𝛼1 bánh nhỏ: 𝑑2 − 𝑑1 450 − 180 𝛼1 = 180 − 57 = 180 − 57 = 164,61° 𝑎 1000 Kiểm tra với đai vải cao su 𝛼1 > 𝛼𝑚𝑖𝑛 = 150° - Chọn chiều dày dây đai 𝛿 = (𝑚𝑚) (đai vải cao su có miếng đệm) 𝑑1 180 = = 30 ≥ 25 𝛿 - Tính hệ số Ci: 𝐶𝑣 = − 𝑐𝑣 (0,01𝑣 − 1) = − 0,04 (0,01 13,672 − 1) = 0,965 𝐶𝛼 = − 0,003(180 − 𝛼1 ) = − 0,003 (180 − 164,61) = 0,95 𝐶0 = (đặt nằm ngang) 𝐶𝑟 = 0,7 (tải va đập nhẹ chọn 𝐶𝑟 = 0,9, làm việc ca giảm 0,2) - Ứng suất có ích cho phép: [𝜎𝑡 ] = [𝜎𝑡 ]0 𝐶𝛼 𝐶0 𝐶𝑣 𝐶𝑟 Tra bảng 4.2 tài liệu [1] với: 𝑑1 180 = = 30 → [𝜎𝑡 ]0 = 2,17 𝛿 [𝜎𝑡 ] = 2,17.0,95.1.0,965.0,7 = 1,39 (𝑀𝑃𝑎) - Chiều rộng dây đai: Theo công thức 09.10 tài liệu[1], tải trọng động qui ước: 𝑄𝑟 = (𝑋𝑉𝐹𝑟 + 𝑌𝐹𝑎 )𝐾𝜎 𝐾𝑡 Trong đó: -𝐹𝑟 , 𝐹𝑎 : tải trọng hướng tâm tải trọng dọc trục -Chọn X=1, Y=0 (do khơng có lực dọc trục) -V: Hệ số tính đến vịng quay, V=1 vịng quay -𝐾𝜎 : Hệ số xét đến ảnh hưởng đặc tính tải đến tuổi thọ ổ, chọn 𝐾𝜎 = 1,3 -𝐾𝑡 : hệ số xét đến ảnh hưởng nhiệt độ, chọn 𝐾𝑡 = 𝑄 = (𝑋𝑉𝐹𝑟 + 𝑌𝐹𝑎 )𝐾𝜎 𝐾𝑡 = 1.1.4403.1,3.1 = 5723,9 (𝑁) Tính tốn theo giá trị A +Tuổi thọ tính triệu vòng quay: 𝐿= 60𝐿ℎ 𝑛 60.13440.157 = = 126,6 (𝑡𝑟 𝑣𝑔) 106 106 +Khả tải động tính tốn: 𝑚 𝐶𝑡𝑡 = 𝑄 √𝐿 = 5723,9 √126,6 = 28741,5 (𝑁) < 𝐶 = 34,1 (𝑘𝑁) +Tính lại tuổi thọ ổ: 𝐶 𝑚 34100 𝐿=( ) =( ) = 211,4 (𝑡𝑟 𝑣𝑔) 𝑄 5723,9 +Tuổi thọ tính giờ: 106 𝐿 106 211,4 𝐿ℎ = = = 22446 (𝑔𝑖ờ) 60𝑛 60.157 +Kiểm tra khả tải tĩnh: 𝑄0 = 𝑋0 𝐹𝑟 = 0,6.4403 = 2641,8 (𝑁) < 𝐶0 = 23,2 (𝑘𝑁) Kết luận: Ổ lăn cỡ trung hẹp 2307 thỏa mãn yêu cầu lắp ghép khả tải trọng 45 4.2.3 Trục +Đường kính trục : 𝑑3 = 50 (𝑚𝑚) +Số vòng quay trục 3: 𝑛3 = 50 (𝑣𝑔/𝑝ℎ) +Thời gian làm việc: 𝐿ℎ = 26880 (ℎ) +Theo bảng I.3.1 [1], ta chọn ổ bi đỡ dãy cỡ nhẹ 210 với: 𝑑 = 50 (𝑚𝑚) 𝐷 = 90 (𝑚𝑚), 𝐵 = 20 (𝑚𝑚), 𝐶 = 27,5 (𝑘𝑁), 𝐶0 = 20,2 (𝑘𝑁) +Phản lực ổ: +Lực hướng tâm tổng hợp A B: 𝐹𝐴 = 1546,3 (𝑁) 𝐹𝐵 = 4668 (𝑁) +Kiểm nghiệm khả tải ổ: Theo công thức 09.10 tài liệu[1], tải trọng động qui ước: 𝑄𝑟 = (𝑋𝑉𝐹𝑟 + 𝑌𝐹𝑎 )𝐾𝜎 𝐾𝑡 Trong đó: -𝐹𝑟 , 𝐹𝑎 : tải trọng hướng tâm tải trọng dọc trục -Chọn X=1, Y=0 -V: Hệ số tính đến vịng quay, V=1 vòng quay -𝐾𝜎 : Hệ số xét đến ảnh hưởng đặc tính tải đến tuổi thọ ổ, chọn 𝐾𝜎 = 1,3 -𝐾𝑡 : hệ số xét đến ảnh hưởng nhiệt độ, chọn 𝐾𝑡 = 𝑄𝐴 = (𝑋𝑉𝐹𝑟 + 𝑌𝐹𝑎 )𝐾𝜎 𝐾𝑡 = 1.1.1546,3.1,3.1 = 2010,2 (𝑁) 𝑄𝐵 = (𝑋𝑉𝐹𝑟 + 𝑌𝐹𝑎 )𝐾𝜎 𝐾𝑡 = 1.1.4668.1,3.1 = 6068,4 (𝑁) Tính tốn theo giá trị B +Tuổi thọ tính triệu vịng quay: 46 𝐿= 60𝐿ℎ 𝑛 60.26880.50 = = 80,64 (𝑡𝑟 𝑣𝑔) 106 106 +Khả tải động tính tốn: 𝑚 𝐶𝑡𝑡 = 𝑄 √𝐿 = 6068,4 √80,64 = 16217 (𝑁) < 𝐶 = 27,5 (𝑘𝑁) +Tính lại tuổi thọ ổ: 𝐶 𝑚 27500 𝐿=( ) =( ) = 93,1 (𝑡𝑟 𝑣𝑔) 𝑄 6068,4 +Tuổi thọ tính giờ: 106 𝐿 106 93,1 𝐿ℎ = = = 31033 (𝑔𝑖ờ) 60𝑛 60.50 +Kiểm tra khả tải tĩnh: 𝑄0 = 𝑋0 𝐹𝑟 = 0,6.4668 = 2800 (𝑁) < 𝐶0 = 20,2 (𝑘𝑁) Kết luận: Ổ lăn cỡ nặng 210 thỏa mãn yêu cầu lắp ghép khả tải trọng Bảng 4.5 Các ổ lăn chọn Trục 4.3 Kí hiệu ổ 405 2307 210 d(mm) 25 35 50 D(mm) 80 80 90 B(mm) 21 21 20 C(kN) 29,2 34,1 27,5 C0(kN) 20,8 23,2 20,2 Chọn nối trục đàn hồi Đường kính trục tiết diện lắp khớp nối là: d=50 (mm) Mô men xoắn trục khớp nối: T=794,56 (Nm) Chọn nối trục đàn hồi: có ưu điểm cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo dễ thay khả làm việc tin cậy Khi chọn nối trục ta cần phải kiểm tra điều kiện bền dập độ bền chốt nối trục Tra phụ lục I.29 tài liệu [1], ta có thơng số nối trục 47 Bảng 4.6 Thông số nối trục đàn hồi d, mm T, Nm D, mm l, mm L, mm D 0, mm dm l1 l2 dc lc 50 794,56 220 110 170 170 120 25 45 18 42 Kiểm nghiệm sức bền dập: 𝜎𝑑 = 2𝐾𝑇 < [𝜎] 𝑍𝐷0 𝑑𝑐 𝑙3 với: [𝜎] - ứng suất dập cho phép cao su, chọn [𝜎] = (𝑀𝑃𝑎) Chọn hệ số làm việc k=1,35 Suy ra: 2𝐾𝑇 2.1,35.794,56 103 𝜎𝑑 = = = 1,67 (𝑀𝑃𝑎) < [𝜎] 𝑍𝐷0 𝑑𝑐 𝑙3 10.170.18.42 Vậy nối trục đảm bảo độ bền dập Kiểm nghiệm độ bền chốt: 𝐾𝑇𝑙𝑜 1,35.794,56 103 47,5 𝜎𝑢 = = = 51,3 (𝑀𝑃𝑎) 0,1 183 10.170 0,1𝑑𝑐3 𝑧𝐷0 Với: [𝜎𝑢 ] - ứng suất uốn cho phép chốt, chọn [𝜎𝑢 ] = 70 (𝑀𝑃𝑎) 𝑙𝑜 = 𝑙1 + 𝑙2 = 25 + 45 = 47,5 (𝑚𝑚) Vậy: 𝜎𝑢 = 51,3 < [𝜎𝑢 ] = 70 (𝑀𝑃𝑎) Nối trục đảm bảo sức bền chốt 48 PHẦN V LỰA CHỌN CÁC CHI TIẾT VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP 5.1 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc 5.1.1 Yêu cầu - Vật liệu làm vỏ gang xám GX15-32 - Hộp giảm tốc gồm: thành hộp, mặt bích, gối đỡ, nẹp gân, … - Bề mặt lắp ghép nắp than cạo mài để lắp sít, lắp có lớp sơn mỏng sơn đặc biệt - Chọn bề mặt lắp ghép nắp than: song song với mặt đế - Mặt đáy lỗ tháo dầu với độ dốc khoảng 20 lỗ tháo dầu lõm xuống 5.1.2 Các kích thước vỏ hộp Bảng 5.1 Kích thước vỏ hộp Thơng số Chiều dày thân hộp Chiều dày nắp hộp Chiều dày gân thân hộp Chiều dày mặt bích nắp hộp Chiều dày mặt bích thân hộp Chiều dày mặt bích đáy hộp Chiều rộng mặt bích Khe hở nhỏ mặt đỉnh mặt thân hộp Vị trí bu lơng xiết 𝑑𝑖 vị trí mặt bích Khoảng cách Y từ mặt đáy thân hộp đến mặt ngồi bánh Kí hiệu Giá trị chọn 𝛿 𝛿 ≥ 0,025𝑎 + = 0,025.160 + = (𝑚𝑚) Chọn 𝛿 = (𝑚𝑚) 𝛿1 𝛿1 ≥ 0,02𝑎 + = 0,02.160 + = 6,2 (𝑚𝑚) Chọn 𝛿1 = (𝑚𝑚) 𝛿3 𝛿3 = (𝑚𝑚) 𝑠1 𝑠1 = (1,5 … 1,75)𝛿 = 14 (𝑚𝑚) 𝑠2 𝑠2 = (1,5 … 1,8)𝛿 = 14(𝑚𝑚) q 𝑞 = 2,35𝛿 = 2,35.8 = 19 (𝑚𝑚) 𝑆𝑖 𝑆𝑖 = 𝐾𝑖 + 1,5𝛿 = 32 + 12 = 44 (𝑚𝑚) 𝑐1 𝑐1 = (1 … 1,2)𝛿 = 10 (𝑚𝑚) 𝐶𝑖 𝐶𝑖 = 14 (𝑚𝑚) Y Y=40 (mm) 49 Chiều dày nắp thân hộp vị trí lắp ổ Chiều dày gân: +Bên +Bên Chiều cao gân Đường kính bu lơng 𝐻1 Đường kính bu lơng ghép thân nắp hộp vị trí ổ đỡ Đường kính bu lơng ghép thân nắp hộp mặt bích Đường kính số vít siết nắp ổ Đường kính vít nắp cửa thăm Số bu lơng Đường kính lỗ lắp bu lơng 𝑑2 ℎ𝑔 𝑑1 𝑑3 𝑑4 𝑑5 z 𝑑𝑜𝑖 𝐻1 ≥ 2(𝑠1 + 𝑠2 ) = 56 (𝑚𝑚) (mm) (mm) ℎ𝑔 = 5𝛿 = 40 (𝑚𝑚) 𝑑1 = (0,03 … 0,036)𝑎 + 12 = 16 (𝑚𝑚) 𝑑2 = (0,7 … 0,75)𝑑1 = 12 (𝑚𝑚) 𝑑2 = (0,5 … 0,6)𝑑1 = 10 (𝑚𝑚) 𝑑4 = (𝑚𝑚) 𝑑5 = (𝑚𝑚) 𝑧 = 0,005(𝐿 + 𝐵) = 𝑑𝑜𝑖 = 13 (𝑚𝑚) 5.2 Các chi tiết phụ 5.2.1 Vịng phớt Vịng 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 ngồi Tuổi thọ ổ lăn phụ thuộc nhiều vào vòng phớt Vịng phớt dùng rộng rãi có kết cấu đơn giản, thay dễ dàng Tuy nhiên, vịng phớt có nhược điểm chóng mịn ma sát lớn bề mặt trục có độ nhám cao 50 5.2.2 Vòng chắn dầu Để ngăn cách mỡ phận ổ với dầu hộp 5.2.3 Chốt định vị Khi lắp hộp giảm tốc, siết bu lông ghép nắp thân hộp giảm tốc có dịch chuyển, gây nên biến dạng vịng ngồi ổ Ngồi sau đúc mặt đầu vị trí lắp nắp ổ cần phải gia cơng tinh Khi cần phải sử dụng chốt định vị cố định vị trí tương đối nắp thân hộp giảm tốc cần thiết gia công lỗ lắp bu lơng Ta sử dụng chốt định vị hình với kích thước tra phụ lục I.18 tài liệu [1]: Bảng 5.2 Kích thước chốt định vị d c l 30 5.2.4 Nắp cửa thăm Cửa thăm dùng để kiểm tra việc lắp ráp quan sát bên hộp giảm tốc vận hành Để thuận tiện quan sát ta bố trí chúng mặt vỏ hộp, cho phép ta đổ dầu bôi trơn vào hộp giảm tốc 51 Cửa thăm che kín nắp thăm Nắp thăm thép sử dụng rộng rãi với chiều dày 𝛿𝑘 ≤ (𝑚𝑚) Để bụi từ mơi trường ngồi khơng rơi vào hộp giảm tốc ta dùng miếng đệm vật liệu: giấy carton cao su Kích thước cửa thăm chọn theo bảng 18-5 tài liệu [1] sau: Bảng 5.3 Kích thước nắp cửa thăm A B C D E F G R Vít Số lượng 100 75 150 120 125 - 100 12 M8 x 22 5.2.5 Nút thông 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 Kích thước nút thơng tra phụ luc I.25 tài liệu [1]: Bảng 5.4 Kích thước nút thông A B C D E F G H I J K L M27x2 15 30 15 36 32 18 22 36 52 M N O 32 10 5.2.6 Nắp ổ Nắp ổ sử dụng để che kín cụm ổ, định vị theo phương dọc trục tiếp nhận lực dọc trục Nắp ổ chế tạo từ gang xám GX 15 Kích thước nắp ổ phụ thuộc vào đường kính vịng ngồi ổ lăn hay ống lót Kết cấu nắp ổ hộp giảm tốc tra bảng 13.23 tài liệu [1]: Bảng 5.5 Kích thước nắp ổ Trục I II III D 80 80 90 D2 100 100 110 D3 120 120 130 D4 60 60 70 53 h 6 d4 10 10 10 z 4 5.2.7 Nút tháo dầu Khi làm việc dầu bị bẩn mạt kim loại sinh trình làm việc bị mài mịn Tính bơi trơn giảm đi, cần thường xun thay dầu Vì lí cần sử dụng lỗ tháo dầu Vị trí lỗ tháo dầu mặt bên đáy than hộp giảm tốc Để tháo dầu người ta sử dụng nút tháo dầu với vít có ren trụ trọn với đầu lục giác ngồi Kết cấu kích thước nút tháo dầu tra phụ lục I.24 tài liệu [1]: Bảng 5.6 Kích thước nút tháo dầu d B C f L D1 D M 20 x 1.5 15 30 22 25,4 5.2.8 Que thăm dầu Để kiểm tra mức dầu hộp giảm tốc người ta sử dụng que thăm dầu: 54 5.2.9 Vít vịng Vít vịng sử dụng để di chuyển hộp giảm tốc cách dễ dàng Vít vịng chế tạo từ thép C20 C25 Kích thước vít vịng tra phụ lục I.27 tài liệu [1]: Bảng 5.7 Kích thước vít vịng M12 5.2.10 d 10 d1 45 d2 25 d3 25 h 24 h1 L 21 Vít tách nắp Vít tách nắp sử dụng để tháo nắp khỏi thân hộp giảm tốc, bố trí hai góc đối diện mặt bích Kích thước vít chọn theo bảng 10.12 tài liệu [1] lấy đường kính d3 5.2.11 Bảng tổng kết bu lông - Bu lông nền: M16 - Bu lông ghép nắp thân: M10 - Bu lơng ghép nắp thân vị trí ổ đỡ: M12 - Bu lông lắp nắp ổ: M8 Bảng 5.8 Tổng kết số bu lông Bu lông đai ốc Số lượng M8 28 M10 55 M12 M16 5.3 Dung sai lắp ghép Căn vào yêu cầu làm việc chi tiết hộp giảm tốc, ta chọn kiểu lắp sau: 5.3.1 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 độ tăng trình làm việc, ta chọn kiểu lắp trung gian H7 5.3.2 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 5.3.3 Lắp ghép vòng chắn dầu trục Để cho dễ dàng tháo lắp ta chọn kiểu lắp D11/k6 5.3.4 Lắp ghép then Theo chiều rộng, chọn kiểu lắp trục N9/h9 kiểu lắp bạc Js9/h9 Theo chiều cao, sai lệch giới hạn kích thước then h9 Theo chiếu dài, sai lệch giới hạn kích thước then h14 56 BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP Bánh Chi tiết Bánh Bánh Bánh Bánh Kích thước 𝑚𝑚 30 40 45 55 Mối lắp ES 𝜇𝑚 EI 𝜇𝑚 es 𝜇𝑚 ei 𝜇𝑚 H7/k6 H7/k6 H7/k6 H7/k6 +21 +25 +25 +30 0 0 +15 +18 +18 +21 +2 +2 +2 +2 EI 𝜇𝑚 es 𝜇𝑚 ei 𝜇𝑚 +15 +18 +18 +2 +2 +2 EI 𝜇𝑚 es 𝜇𝑚 ei 𝜇𝑚 -36 -36 -43 -43 -43 -43 0 0 0 -36 -36 -43 -43 -43 -43 Ổ lăn Chi tiết Kích thước 𝑚𝑚 Mối lắp ES 𝜇𝑚 Vịng ngồi Ổ bi đỡ trục I Ổ bi đỡ trục II Ổ bi đỡ trục III 80 80 90 H7 H7 H7 Ổ bi đỡ trục I Ổ bi đỡ trục II Ổ bi đỡ trục III 25 35 50 k6 k6 k6 +30 +30 +35 Vịng 0 Then Chi tiết Kích thước 𝑚𝑚 Mối lắp ES 𝜇𝑚 Then (trục) Trục I Trục II Trục III 8×7 8×7 14 × 14 × 16 × 10 16 × 10 N9/h9 N9/h9 N9/h9 N9/h9 N9/h9 N9/h9 0 0 0 57 Then (bánh + đai + nối trục) Nối trục Bánh Bánh Bánh Bánh Đai 16 × 10 8×7 14 × 14 × 16 × 10 8×7 Js9/ h9 Js9/ h9 Js9/ h9 Js9/ h9 Js9/ h9 Js9/ h9 +21 +18 +21 +21 +21 +18 -21 -18 -21 -21 -21 -18 0 0 0 -43 -36 -43 -43 -43 -36 Vòng chắn dầu Chi tiết Trục I Trục II Trục III Kích thước 𝑚𝑚 28 38 52 Mối lắp ES 𝜇𝑚 EI 𝜇𝑚 es 𝜇𝑚 ei 𝜇𝑚 H7/k6 H7/k6 H7/k6 +21 +25 +30 0 +15 +18 +21 +2 +2 +2 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hữu Lộc (2020), Thiết kế máy chi tiết máy, NXB Đại học Quốc gia TP HCM [2] Nguyễn Hữu Lộc (2018), Giáo trình sở thiết kế máy, NXB Đại học Quốc gia TP HCM [3] Nguyễn Hữu Lộc (2017), Bài tập chi tiết máy, NXB Đại học Quốc gia TP HCM 59 ... sản xuất Đối với hệ thống truyền động thường gặp hộp giảm tốc phận thiếu Đồ án thiết kế hệ thống truyền động khí giúp ta tìm hiểu thiết kế hộp giảm tốc, qua ta củng cố lại kiến thức học môn học... PHẦN III THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 3.1 Chọn vật liệu Do công suất hai truyền bánh