Thuyết kế tính toán Đồ án chi tiết máy, chế tạo máy

Thuyết kế tính toán Đồ án chi tiết máy, chế tạo máy.Thuyết kế tính toán Đồ án chi tiết máy, chế tạo máy.Thuyết kế tính toán Đồ án chi tiết máy, chế tạo máy.Thuyết kế tính toán Đồ án chi tiết máy, chế tạo máy.Thuyết kế tính toán Đồ án chi tiết máy, chế tạo máy.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ (MMH: PRMD315529) BẢNG THUYẾT MINH TÍNH TỐN THUYẾT KẾ ĐỀ / P ÁN: 1/8 ĐIỂM HD : ………………… ĐIỂM PB : ………………… GVHD: Nguyễn Minh kỳ SVTH: Nguyễn Bá Trọng NHĨM: 04CLC TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2022 Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 1|P a g e Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 2|P a g e Phần 1: TÍNH TỐN CƠNG SUẤT VÀ TỐC ĐỘ TRỤC CƠNG TÁC Cơng suất vít tải PLV = Q (L×𝜔+H)= 367 QL 367 ( 𝜔 + sin(λ)) Trong đó: Q (tấn/giờ): suất vít tải L(m): chiều dài vít tải 𝜔: hệ số cản chuyển động - Plv = Q×L 367 ( 𝜔 + sin(λ) ) = 40×15 367 ( 2,5 + sin(20𝑜 )) = 4,6 (kW) Năng suất vít tải Q = 60 𝜋×D2 × S × n × 𝜌 × ψ × c (tấn/giờ) (CT12.1) Trong đó: S: bước vít, S = K × D D(m): đường kính vít tải K: hệ số phụ thuộc vào bước vít trục vít, điều kiện bình thường lấy K = n(v/ph): số vịng quay trục vít, từ CT12.1 ta có: n= 4×Q 60×𝜋×D3 × 𝜌 × ψ × c 𝜌: khối lượng riêng vật liệu Ψ: hệ số điền đầy c: hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng (λ) vít tải, tra theo bảng 2.3 - n= 4×Q 60×𝜋×D3 × 𝜌 × ψ × c = 4×40 60×𝜋×0,323 × 1,2 × 0,25 × 0,65 = 132,8(v/ph) Bảng thông số trục công tác Công suất P (kW) 4,6 Tốc độ nct (v/ph) 132,8 Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 3|P a g e Phần 2: CHỌN ĐỘNG CƠ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Chọn động điện - Hiệu suất dẫn động hệ thống η = 𝜂𝑘𝑛 × 𝜂𝑏𝑟 × 𝜂đ × 𝜂𝑜𝑙 = × 0,97 × 0,95 × 0,993 = 0,89 - Công suất cần thiết động Pct= - Plv = 𝜂 4,6 0,89 = 5,17 (𝑘𝑊 ) Tốc độ quay trục công tác n = nlv = 132,8 (v/ph) - Chọn sơ tỷ số truyền usb= 10 - Số vịng quay sơ nsb= usb × nlv = 10 × 132,8 = 1328 (v/ph) Chọn động cơ: Động điện phải thoả mãn: Pđc ≥ Pct = 5,17(kW) nđc ≈ nsb Bảng thông số động điện Động (KÝ HIỆU) 13254A Cơng suất (kW) 5,5 Số vịng quay (v/ph) 1425 Hệ số tải (Tk ⁄Tdn ) 2,1 Phân phối tỷ số truyền - Tỉ số truyền chung hệ truyền động u= Chọn: uh = → 𝑢đ = - u uh = 10,7 nđ𝑐 nlv = 1425 132,8 ≈ 10,7 = 2,14 Chọn: uđ = 2,24 Tỉ số truyền chung tính tốn utt = uđ × uh = 2,24 × = 11,2 - Kiểm tra sai số tỉ số truyềncho phép ∆𝑢 = Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy |𝑢𝑡𝑡 −𝑢| 𝑢𝑡𝑡 = |10,7−11,2| 10,7 × 100% = 4,67% < 5%(thỏa) 4|P a g e - Các thông số trục  Công suất trục Plv P2 = P1 = 𝜂𝑘𝑛 𝜂𝑜𝑙 P2 𝜂𝑏𝑟 𝜂𝑜𝑙 P1 Pđc = 𝜂đ 𝜂𝑜𝑙 = = = 4,6 ×0,99 4,64 = 4,64 (kW) 0,97×0,99 = 4,83 (kW) 4,83 0,95 ×0,99 = 5,08 kW  Số vịng quay trục nđc n1 = uđ n1 n2 = uh n2 n3 = = = ukn 1425 = 636,16 (v/ph) 2,24 636,16 = 127,23 (v/ph) = 127,23 (v/ph)  Momen trục Tđc = T1 = T2 = 9,55 × 106 Pđc nđc 9,55 × 106 P1 n1 9,55 × 106 P2 𝑇𝑙𝑣 = = = = n2 9,55 × 106 𝑃𝑙𝑣 𝑛𝑙𝑣 9,55 × 106 × 5,08 1425 9,55 × 106 ×4,83 636,16 9,55 × 106 ×4,64 = = 72507 (N.mm) = 348282 (N.mm) 127,23 9,55 × 106 ×4,6 127,23 = 34044 (N.mm) = 345280 (N.mm) Bảng phân phối tỉ số truyền Bảng 1.2 Trục Thông số Công suất P, kW Động Trục Trục 5,08 4,83 4,64 Tỉ số truyền u 2,24 Trục công tác (trục làm việc) 4,6 Số vòng quay n, v/ph 1425 636,16 127,23 127,23 Mômen xoắn T, N.mm 34044 72507 348282 345280 Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 5|P a g e Phần 3: TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN NGỒI BỘ TRUYỀN ĐAI THANG Thông số đầu vào - Công suất trục động cơ: Pct = 5,08 (kW) Số vòng quay trục động cơ: nđc = 1425 (v/ph) Tỉ số truyền: 𝑢đ = 2,24 Chọn loại đai tiết diện đai Từ Pct = 5,08 (kW) nđc = 1425 (v/ph) ta chọn đai thang thường tiết diện đai loại B Chọn đường kính bánh đai - Theo bảng 4.13/trang 59: ta chọn đường kính bánh đai dẫn d1 = 125 (mm) - Vận tốc V: V= 𝜋×𝑑1 ×𝑛đ𝑐 60000 = 𝜋×125×1425 = 9,33 (m/s) 60000 - Chọn đường kính bánh đai bị dẫn d2: d2 =uđ × d1 (1 − 𝜉) = 3,56 × 180 × (1 − 0,02) = 274,4 (mm) →chọn d2 theo dãy tiêu chuẩn d2 = 280 (mm) - Tỉ số truyền thực tế: utt = d2 d1 ×(1−𝜉) ∆u = ∣𝑢𝑡𝑡−𝑢∣ 𝑢𝑡𝑡 = = 280 125×(1−0,02) ∣2,29−2,24∣ 2,29 = 2,29 × 100% = 2,18% < 3% (thỏa) Khoảng cách trục a, chiều dài đai - Khoảng cách trục sơ bộ: Theo bảng 4.14: chọn a = 336 (mm) - Chiều dài đai L: L = ×a+π × d1 +d2 + (d2 −d1 )2 4a =2 × 336 + 𝜋 × 125+280 + (280−125)2 4×336 = 1326 (mm) Dựa vào bảng 4.13 chọn L = 1400 (mm) Tính xác khoảng cách trục - Kiểm nghiệm đai tuổi thọ: Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 6|P a g e i= V1 L = 9,33 1,4 = 6,66 (lần/s) < [i] = 10 - Tính xác khoảng cách trục theo cơng thức 4.6[1] 𝜋×(d2 +d1 ) a = × {L − + √[L − 𝜋×(280+125 ) = × {1400 − 𝜋×(d2 +d1 ) ] − × (d2 − d1 )2 } + √[L − 𝜋×(280+125) 2 ] − × (280 − 125)2 } = 373,88 (mm) Gốc ôm 𝜶𝟏 α1 =180° − =180° − 𝑑2 −𝑑1 𝑎 × 57° 280−125 373,88 × 57° = 156° > 120° (thỏa) Xác định số đai Z Số đai Z tính theo cơng thức 4.16[1] Z ≥ [P P1 K d ]×Cα ×C1 ×Cu ×CZ = 5,08×1,1 2,099×0,93×0,92×1,13×0,9 = 3,06 Trong đó:  Kđ = 1,1  P1 = 5,08  [P0] =2,099 , v = 9.33m/s ( bảng 4.19)  Cα =0,93 với α = 156 ° ( bảng 4.15) 𝑙 1400  C1 = 0.92 với = = 0.625 ( bảng 4.16) 𝑙0 2240  Cu =1,13 với u = 2,29 ( bảng 4.17)  Cz= 0,9(bảng 4.18) →Vậy chọn Z=4 Chiều rộng bánh đai B= (𝑧 − 1) × t + 2e = (4 - 1)× 19 + × 12,5 = 82 (mm) Với t = 19, e = 12,5 ( tra bảng 4.21 ) Lực tác dụng lên trục F 0= 780×P1 ×Kđ v×Cα ×z + Fv = 780×5,08×1,1 9,33×0,93×4 𝛼1 + = 126 (N) Fr = 2× F0× Z × sin( ) = × 126 × × sin ( Bộ mơn Cơ Sở Thiết Kế Máy 156 ) = 986 (N) 7|P a g e Ft = 2×Tm d1 = 2×34044 125 = 544 (N) Thông số tổng hợp đai: Thông số Ký hiệu (đơn vị) Loại đai Giá trị B Đường kính bánh đai d1 (mm) 125 Đường kính bánh đai d2 (mm) 280 Tỉ số truyền thực tế utt 2,29 Chiều rộng bánh đai Bđ (mm) 82 Z Khoảng cách trục a (mm) 373,88 Chiều dài đai L (mm) 1400 Lực tác dụng lên trục Frđ (N) 986 Lực vòng tác dụng lên bánh đai Ftđ (N) 544 Số đai (chêm) Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 8|P a g e Phần 4: BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG Thông số đầu vào - Công suất trục I, P1 = 4,83(kW), - Tốc độ quay trục I, n1 = 636,16(v/ph), - Tỉ số truyền uh = - Momen xoắn trục bánh dẫn T1 = 72507(N mm) - Tổng thời gian làm việc Lh = 18000(giờ) 2.Chọn vật liệu + Dựa vào điều kiện làm việc khơng địi hỏi đặc biệt, theo quan điểm thống hoá thiết ta chọn vật liệu bánh sau: Theo bảng 6.1/92 [1] ta chọn: +Bánh nhỏ: thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB 241 ÷ 285 có σb1= 850 MPa, σch1 = 580 (MPa.) +Bánh lớn: thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB 192 ÷ 240 có σb2 = 750 MPa, σch2 = 450 (MPa) Xác định ứng suất cho phép - Theo bảng 6.2[1] với thép 45, cải thin t rn HB180 ữ 350 0Hlim = 2ìHB + 70 ; SH =1,1 ; σ0Flim = 1,8×HB ; SF = 1,75 Chọn độ rắn bánh nhỏ HB1 = 245; độ rắn bánh lớn HB2 = 230, đó: σoHlim1 = 2×HB1 + 70 = 560 MPa ; σoHlim2 = 2×HB2 + 70 = 530 (MPa) σ0Flim1 = 1,8×HB1 = 441 MPa ; σ0Flim2 = 1,8×HB2 = 414 (MPa) 2,4 - Theo cơng thức 6.5[1]: NHo = 30 × HHB 2,4 NHo1 = 30 × HHB1 = 30× 2452,4 = 1,6×107 2.4 NHo2 = 30 × HHB2 = 30× 2302,4 =1,39×107 - Theo cơng thức 6.7[1]: NHE = 60×𝑐×∑( Ti Tmax )3 × ni × t i Trong đó:  NHE số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương  c số lần ăn khớp vòng quay, c =1  ni số vòng quay phút  t i tổng số làm việc bánh xét NHE1 =6,85×108 Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 9|P a g e NHE2 =1,37×108 Vì NHE1 >NHo1 nên KHL1=1 Vì NHE2 >NHo2 nên KHL2=1 - Ứng suất tiếp xúc [𝜎𝐻 ] cho phép: [σH1 ] = [σH2 ] = σo Hlim1 ×KHL1 SH = 560×1 1,1 = 509,1(MPa) σoHlim2× K HL2 530 × = = 481,8(MPa) SH 1,1 [𝜎𝐻 ] = [σH2 ] = 481,8(MPa) - Theo công thức 6.7[1]: NFE = 60×𝑐×∑( Ti Tmax )6 × ni × t i Trong đó:  NFE số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương  c số lần ăn khớp vòng quay, c =1  ni số vòng quay phút  t i tổng số làm việc bánh xét NHE1 =6,85×108 NHE2 =1,37×108 Vì NFE1 >NFO1 = ×106 nên KHL1=1 Vì NFE2 >NFO2 = ×106 nên KHL2=1 Do đó: theo (6.2a) với truyền quay chiều K FC = [σF1 ] = σoFlim1 K FC K FL1 441.1.1 = = 252 (MPa) SF 1,75 σoFlim2 K FC K FL2 414.1.1 [σF2 ] = = = 236,57 (MPa) SF 1,75 - Ứng suất cho phép tải: [σH ]max = 2,8 × σch2 = 2,8×450 =1260 (MPa) [σF1 ]max = 0,8 × σch1= 0,8×580 = 464 (MPa) [σF2 ] max = 0,8 × σch2 = 0,8 × 450 = 360 (MPa) Xác định sơ khoảng cách trục Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 10|P a g e Biểu đồ moment  Từ biểu đổ nội lực ta tính momen tương đương đường kính tiết diện nguy hiểm Tiết diện A: MtdA = √MxA + MyA + 0,75T = √0,75 × 02 = (N.mm) Tiết diện B: MtdB = √MxB + MyB + 0,75T = 351516.21(N mm) M 351516.21 dB ≥ √ tdB = √ 0,1×[𝜎] 0,1×50 Bộ mơn Cơ Sở Thiết Kế Máy = 41,27(mm) 23|P a g e Tiết diện C: MtdC = √MxC + MyC + 0,75T = 347392,06(N mm) M 347392.06 dC ≥ √ tdC = √ 0,1×[𝜎] 0,1×50 = 41,11(mm) Tiết diện D: MtdD = √MxD + MyD + 0,75T = 313964,52(N mm) M 313964,52 dD ≥ √ tdD = √ 0,1×[𝜎] 0,1×50 = 39,7(mm) Vì MtdA = 0, để phù hợp với kết cấu lắp đặt, ta chọn dA = dC  Chọn lại đường kính trục tiết diện theo tiêu chuẩn (T.195/ [1]) dA = 45 𝑚𝑚 ; dB = 50 𝑚𝑚 ; dC= 45𝑚𝑚 ; dD = 40𝑚𝑚 ;  Chọn then (TCVN 2261-77): vật liệu thép CT13 với ứng suất dập cho phép [𝛔𝐝 ] = 100 (MPa), ứng suất cắt cho phép [𝝉] = 87 (MPa)  Tại B: (dB = 50 𝑚𝑚) Theo bảng 10.16 b = 14 (mm), h = (mm), t1 = 5,5 (mm), lt = 45 (mm) Kiểm tra độ bền dập then: σd = 2×T d×lt ×(h−t1 ) = 2×362535 50×45×(9−5,5) = 92,07(MPa) < [σd ] Kiểm tra độ bền cắt: τC = 2×T d×lt ×b = 2×362535 50×45×14 = 23,02 (MPa) < [𝜏] Thỏa điều kiện bền  Tại D: (dD = 40𝑚𝑚) Theo bảng 10.16 b = 12 (mm), h = (mm), t1 = (mm), lt = 80 (mm) Kiểm tra độ bền dập then: σd = 2×T d×lt ×(h−t1 ) = 2×362535 40×80×(8−5) Bộ mơn Cơ Sở Thiết Kế Máy = 75,53 (MPa) < [σd ] 24|P a g e Kiểm tra độ bền cắt: τC = 2×T = d×lt ×b 2×362535 40×80×12 = 18,88 (MPa) < [𝜏] Thỏa điều kiện bền  Kiểm nghiệm trục độ bền mỏi  Trục I: Tiết diện C: Với thép C45 có σb = 600 ; = 0,35 ì b + (70 ữ 120) = 0,35 ì 600 + (70 ữ 120) = 300 (MPa); τ−1 = 0,58 × 300 = 174 Mpa; tra bảng 10.7/197 [1] ta có : Ψσ = 0,05 ; 𝛹𝜏 = Trục hộp giảm tốc quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng, σm = 0, σa tính theo cơng thức 10.22/196 [1] Vì trục quay chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch động, τm = τa tính theo cơng thức 10.23/196 [1] √MxC +MyC σa = π×d3 C 32 √514072 +1187522 b ×t1 ×(dC − t1 )2 2×dC − τm = τa = = π×353 32 T π×d3 C 2×[ 16 10 ×5×(35−5) 2×35 − b ×t1 ×(dC − t1 )2 − ] 2×dC = 36,28 (MPa) 72507 = π×353 2×[ 16 b 10 ×5×(35 − 5)2 − ] 2×35 = 4,66 (MPa) Xác định hệ số K σd K τd theo công thức 10.25,10.26/197 [1] ( K σd = εσ + K x − 1) Ky ( K τd = Kσ Kτ ετ + K x − 1) Ky kx = 1,06 theo bảng 10.8 [1] với Ra= 2,5 ÷ 0,63 𝜇𝑚 ky = khơng dùng phương pháp tăng bền bề mặt K σ = 1,76, K τ = 1,54 tra bảng 10.12 [1 gia công dao phay ngón εσ = 0,86, ετ = 0,79 tra bảng 10.10 [1] K σd = K τd = K ( σ+Kx −1) εσ Ky K ( τ+Kx −1) ετ Ky = 2,11 =2 Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 25|P a g e Xác định hệ số an toàn sσ 𝑠𝜏 theo CT 10.20,10.21/195 [1]: sσ = sτ = σ−1 Kσd ×σa +ψσ ×σm τ−1 Kτd ×τa +ψτ× τm = = 300 2,11×36,28+0,05×0 174 2×4,66+0×4,66 = 3,92 = 18,67 Xác định hệ số an toàn s theo cơng thức 10.19/195 [1]: s= sσ ×sτ = √sσ +sτ 3,92×18,67 √3,922 +18,672 = 3,83 > [𝑠] = Thỏa điều kiện bền mỏi , s > nên không cần kiểm nghiệm độ cứng trục  Trục II: Tiết diện B: Với thép C45 có σb = 600 𝑀𝑃𝑎; σ−1 = 0,35 × σb + (70 ữ 120) = 0,35 ì 600 + (70 ữ 120) = 300 (MPa); τ−1 = 0,58 × 300 = 174 Mpa; tra bảng 10.7/197 [1] ta có : Ψσ = 0,05 ; 𝛹𝜏 = Trục hộp giảm tốc quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng, σm = 0, σa tính theo cơng thức 10.22/196 [1] Vì trục quay chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch động, τm = τa tính theo cơng thức 10.23/196 [1] √MxB +MyB √294692 +1553112 σa = π×d3 B −b ×t1 ×(dB − t1 ) 32 2×dB τm = τa = = π×503 32 T π×d3 B 2×[ 16 14 ×5,5×(50−5,5) 2×50 − b ×t1 ×(dB − t1 ) − ] 2×dB = = 14,71 (MPa) 362535 π×503 2×[ 16 14 ×5,5×(50 − 5,5) ] 2×50 − = 7,87 (MPa) Xác định hệ số K σd K τd theo công thức 10.25,10.26/197 [1] ( K σd = ( K τd = Kσ εσ + K x − 1) Ky Kτ ετ + K x − 1) Ky kx = 1,06 theo bảng 10.8 [1] với Ra= 2,5 ÷ 0,63 𝜇𝑚 ky = không dùng phương pháp tăng bền bề mặt K σ = 1,76, K τ = 1,54 tra bảng 10.12 [1 gia cơng dao phay ngón εσ = 0,81, ετ = 0,76 tra bảng 10.10 [1] Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 26|P a g e K ( σ+Kx −1) εσ K σd = = 2,23 Ky K ( τ+Kx −1) ετ K τd = = 2,09 Ky Xác định hệ số an toàn sσ 𝑠𝜏 theo CT 10.20,10.21/195 [1]: sσ = sτ = σ−1 Kσd ×σa +ψσ ×σm τ−1 Kτd ×τa +ψτ× τm = = 300 2,23×14,71+0,05×0 174 2,09×15,74+0×15,74 = 9,14 = 10,58 Xác định hệ số an tồn s theo cơng thức 10.19/195 [1]: s= sσ ×sτ √sσ +sτ = 9,14×10,58 √9,142 +10,582 = 6,92 > [𝑠] = Thỏa điều kiện bền mỏi , s > nên không cần kiểm nghiệm độ cứng trục  Kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh 𝜎𝑡𝑑 = √𝜎 + 3𝜏 ≤ [𝜎] 𝜎1 = 𝜏1 = 𝑀𝑚𝑎𝑥 0,1𝑑3 𝑇𝑚𝑎𝑥 0,2 𝑑3  Xét trục I: tiết diện nguy hiểm uốn xoắn tiết diện C lắp bánh trụ: 𝜎1 = √514072 +1187522 𝜏1 = 0,1×353 72507 0,2× 353 = 30,18 (MPa) = 8,46 (MPa) [𝜎] ≈ 0,8 × 𝜎𝑐ℎ = 0,8 × 450 = 360 𝜎𝑡𝑑 = √𝜎1 + 3𝜏1 = √30,182 + × 8,462 = 33,55 ≤ [𝜎] trục đạt yêu cầu độ bền tĩnh  Xét trục II: tiết diện nguy hiểm uốn xoắn tiết diện B lắp bánh trụ: 𝜎2 = 𝜏2 = √294692 +1553112 0,1×503 362535 0,2 ×503 = 12,65 (𝑀𝑃𝑎) = 14,5(𝑀𝑃𝑎) Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 27|P a g e [𝜎] ≈ 0,8𝜎𝑐ℎ = 0,8 × 450 = 360 𝜎𝑡𝑑 = √𝜎2 + 3𝜏2 = √12,652 + × 14,52 = 19,24 ≤ [𝜎] Thơng số tính tốn tiết diện trục Trục I II A B C 25 30 35 45 50 45 D 30 40 Vị trí Kết cấu trục I Kết cấu trục II Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 28|P a g e Phần 06: Ổ LĂN Thông số đầu vào: - Phản lực gối đỡ trục 1: B: R Bx = 209,4(N) R By = 378,76(N) D: R Dx = 1772,4(N) R Dy = 765,44(N) - Phản lực gối đỡ trục 2: A: X A = 2318,07(N) YA = 439,84 (N) C: X C = 1508,62(N) YC = 439,84 (N) Số vòng quay trục 1, n1= 636,16 (v/ph); n2= 127,23 (v/ph) Thời gian làm việc: Lh  5.300.2.6  18000  h  Chọn ổ lăn cho trục I Đường kính ngõng trục lắp ổ d = 30 (mm) Phản lực tác dụng gối đỡ RB = FrB = √R Bx + R By = √209,42 + 378,762 = 432,79 (N) RD = FrD = √R Dx + R Dy = √1772,42 + 765,442 = 1930,62 (N) Lập tỉ số: Fa FrB = 432,79 = < 0,3, Fa FrD = 1930,62 = < 0,3 => chọn ổ bi đỡ dãy có thơng số sau: Kí hiệu ổ d (mm) D (mm) 7206 30 62 *Kiểm nghiệm ổ lăn trục I: B (mm) Tải tĩnh 𝐶0 (𝐾𝑁) Tải động(KN) Khối lượng (kg) 16 14,3 22,5 0,42 - Thời gian làm việc ổ (tính triệu ṿịng quay), tính theo cơng thức 11.2 trang 213, [1]: Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 29|P a g e 𝐿= 60 × n1 × Lh 60 × 636,16 × 18000 = = 687(triệu vịng) 106 106 - Tải trọng quy ước xác định theo công thức 11.3 trang 214, [1]: Q = (XVFr + YFa )K t K đ = (1 × × 1930,62 + 0) × × = 1,93062 (KN) Trong đó: K đ = , hệ số kể đến đặt tính tải trọng 11.3[1] K t = : hệ số kể đến ảnh hưởng t V = 1, hệ số xét vòng quay Fr = FrD , lực hướng tâm gối đỡ Fa = ta chọn e = 0,19 Co X = 1, Y = bảng 11.4[1] - Khả tải động ổ tính theo cơng thức 11.1[1]: m Cd = Q √L = 1,93062√687 = 17,04 (KN) Trong đó: m = 3, sử dụng ổ bi Ta có: Cd < [C] = 22,5 (KN)=> đảm bảo - Theo công thức 11.19[1], kiểm tra tải tĩnh: 𝑄𝑡 = X Fr + Y0 Fa = 0,6 × 1,93062 = 1,158 (KN) < 𝐶0 = 14,3 => Đảm bảo Trong đó: X = 0,6 tra bảng 11.6[1] Chọn ổ lăn cho trục II Đường kính ngõng trục lắp ổ d = 45 (mm) Phản lực tác dụng gối đỡ RA = FrA = √X A + YA = √2318,072 + 439,842 = 2359,43 (N) RC = FrC = √X C + YC = √1508,622 + 439,84 = 1571,43 (N) Lập tỉ số: Fa FrA = 2359,43 = < 0,3, Fa FrC = 1571,43 = < 0,3 => chọn ổ bi đỡ dãy có thơng số sau: Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 30|P a g e Kí hiệu ổ d (mm) D (mm) 6309 45 100 *Kiểm nghiệm ổ lăn trục II: B (mm) Tải tĩnh 𝐶0 (𝐾𝑁) Tải động(KN) Khối lượng (kg) 25 31,5 55,1 0,84 - Thời gian làm việc ổ (tính triệu ṿịng quay), tính theo cơng thức 11.2 trang 213, [1]: 𝐿= 60 × n2 × Lh 60 × 127,23 × 18000 = = 137(triệu vịng) 106 106 - Tải trọng quy ước xác định theo công thức 11.3 trang 214, [1]: Q = (XVFr + YFa )K t K đ = (1 × × 2359,43 + 0) × × = 2,35943(KN) Trong đó: K đ = , hệ số kể đến đặt tính tải trọng 11.3[1] K t = : hệ số kể đến ảnh hưởng t V = 1, hệ số xét vòng quay Fr = FrA , lực hướng tâm gối đỡ Fa = ta chọn e = 0,19 Co X = 1, Y = bảng 11.4[1] - Khả tải động ổ tính theo cơng thức 11.1[1]: m Cd = Q √L = 2,35943√137 = 12,16 (KN) Trong đó: m = 3, sử dụng ổ bi Ta có: Cd < [C] = 55,1 (KN)=> đảm bảo - Theo công thức 11.19[1], kiểm tra tải tĩnh: 𝑄𝑡 = X Fr + Y0 Fa = 0,6 × 2,35943 = 1,416 (KN) < 𝐶0 = 31,5 => Đảm bảo Trong đó: 𝑋0 = 0,6 tra bảng 11.6[1 Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 31|P a g e Phần 07: DUNG SAI Thống ghi kích thước chính: a Trục I: - Vịng ổ bi dùng k6  ∅30k6 (∅30+0.015 +0.002 ) - Vịng ngồi ổ bi dùng H7  ∅62H7 (∅62+0.03 +0.01 ) - Lắp bánh răng, bánh đai, khớp nối dùng H7/k6  ∅35H7/k6 b Trục II: - Vòng ổ bi dùng k6  ∅45k6 (∅45+0.021 +0.002 ) - Vịng ngồi ổ bi dùng H7  ∅100H7 (∅100+0.035 +0.01 ) - Lắp bánh răng, bánh đai, khớp nối dùng H7/k6  ∅50H7/k6 Thơng số dung sai vị trí lắp trục: Trục I II A ∅25k6 ∅45k6 B ∅30k6 ∅50H7/k6 C ∅35H7/k6 ∅45k6 D ∅30k6 ∅40k6 Vị trí Bộ mơn Cơ Sở Thiết Kế Máy 32|P a g e Phần 08: THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC Chọn vỏ hộp đúc vật liệu gang xám GX15 -32 Chọn bề mặt lắp ghép nắp hộp thân hộp mặt phẳng qua đường tâm trục để việc tháo lắp chi tiết dễ dàng Vỏ hộp Tên gọi Chiều dày: Thân hộp,  Nắp hộp, 1 Công thức  = 0,03× aw + >6 Giá trị  = 8,4(mm) => chọn  = 9(mm) 1 = 0,9× 1 = 8(mm) e = (0,8 1)× e = 8(mm) Chiều cao, h h < 58 h = 35(mm) Độ dốc khoảng 2 Gân tăng cứng: Chiều dày, e Đường kính: Bulơng nền, d1 d1> 0,04× aw + 10 d1 = 20 (mm) Bulụng cnh , d2 d2 = (0,7 ữ 0,8)ìd1 d2 = 16 (mm) Bulơng ghép bích nắp thân, d3 d3 = (0,8 ữ 0,9)ìd2 d3 = 14 (mm) Vớt ghộp np ca thm, d5 d5 = (0,5ữ 0,6)ìd2 d5 = (mm) Chiều dày bích thân hộp, S3 S3 = (1,4ữ1,8)ìd3 S3= 20 (mm) Chiu dy bớch np hp, S4 S4 = (0,9ữ1)ìS3 S4 = 20 (mm) B rộng bích nắp thân, K3 K3 = K2 - (3÷5) K3 = 46 (mm) Bề rộng mặt ghép bulơng cạnh ổ, K2 K2 = R2 + E2 + (3 ÷ 5) K2 = 50 (mm) Mặt bích ghép nắp thân: Kích thước gối trục: Bộ mơn Cơ Sở Thiết Kế Máy 33|P a g e Trục I: D = 62 (mm) D2 = 75 (mm) D3 = 90 (mm) D4 = 52 (mm) Z=4 d4 = M6 Trục II: D = 100 (mm) D2 = 120 (mm) D3 = 150 (mm) D4 = 90 (mm) Z=6 d4 = M10 Mặt đế hộp: Chiều dày : có phần lồi S1 S1 (1,31,5)×d1 S1 = 30 (mm) Bề rộng mặt đế hộp: K1 q K1  3×d1 K1 = 60 (mm) q  K1 + 2× q = 74 mm Giữa bánh với thành hộp :   (11,2)×  = 17 (mm) Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp : 1 1 ≥ (35)× 1 = 40 (mm Khe hở chi tiết: Số lượng bulông : Z Dựa theo bảng 18.5/92 (2) chọn vít M8x22 𝑍= 𝐿+𝐵 (200 ÷ 300) L, B: Chiều dài, chiều rộng hộp Z= 526+248 (200÷300) = (3,9 ÷ 2,58) Chọn Z = Để nâng vận chuyển hộp giảm tốc phải thiết kế bulơng vịng, tra bảng chọn bulơng vịng M12 Để kiểm tra mức dầu hộp, ta kiểm tra que thăm dầu Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 34|P a g e Để tháo dầu cũ thay dầu thiết kế lỗ tháo dầu phần hộp, nút tháo dầu M20 - Để cố định hộp giảm tốc bệ máy thân hộp có làm chân đế Chân đế làm lồi Để tăng độ cứng vỏ hộp ta làm thêm phần gân (xác định vẽ lắp) - Để quan sát chi tiết hộp rót dầu vào hộp đỉnh nắp hộp ta lắp nắp cửa thăm kích thước tra bảng Nắp ghép bulông - Để điều hịa khơng khí ngồi hộp ta dùng nút thông M27 ghép nắp cửa thăm  BÔI TRƠN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG - Vận tốc vừa, chọn phương án ngâm bánh dầu - Chọn độ nhớt dầu bôi trơn bánh 50oC 80 centistoc hay 11 độ Engle Từ bảng 18.13 chọn loại dầu AK20 - Bôi trơn ổ lăn : bơi trơn ổ mỡ vận tốc truyền bánh thấp , không dùng phương pháp bắn tóe để hất dầu hộp - Để giảm mát cơng suất ma sát, giảm mài mịn răng, đảm bảo nhiệt độ tốt đề phịng chi tiết bị hạn rỉ cần phải bôi trơn liên tục phận truyền hộp giảm tốc  THÁO LẮP BỘ TRUYỀN  Cách lắp Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 35|P a g e  - Khi lắp ta lắp bánh vào trục trước, lắp ổ bi vào trục, cố định ổ bi hộp Ghép nắp hộp vào thân hộp gắn chốt định vị ghép bu lông nắp thân hộp Cách tháo Tháo chốt định vị Mở bu lông ghép nắp thân Tháo nắp ổ Tháo ổ khỏi thân Tháo ổ khỏi trục Tháo bánh khỏi trục Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 36|P a g e TÀI LIỆU THAM KHẢO Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập một_ PGS.TS.Trịnh Chất_ TS Lê Văn Uyển Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập hai_ PGS.TS.Trịnh Chất_ TS Lê Văn Uyển_nhà xuất Giáo Dục Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 37|P a g e