PBL 1 THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG ĐỀ TÀI HỘP GIẢM TỐC KIỂU 2 CẤP CÓ CẤP NHANH PHÂN ĐÔI 2 MỤC LỤC PHẦN 1 THIẾT KẾ 4 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐẦU ĐỀ ĐỒ ÁN, CÁC LOẠI HỘP GIẢM TỐC 4 A GIỚ.
PBL 1: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG ĐỀ TÀI: HỘP GIẢM TỐC KIỂU CẤP CÓ CẤP NHANH PHÂN ĐÔI MỤC LỤC PHẦN 1: THIẾT KẾ CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐẦU ĐỀ ĐỒ ÁN, CÁC LOẠI HỘP GIẢM TỐC4 A GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỘP GIẢM TỐC B CÁC LOẠI HỘP GIẢM TỐC I Hộp giảm tốc bánh nón cấp: II Hộp giảm tốc bánh trụ tròn hai cấp ba cấp: Hộp giảm tốc đồng trục: Hộp giảm tốc có cấp phân đơi cấp nhanh: Hộp giảm tốc hai cấp ba cấp khai triển III Hộp giảm tốc bánh nón-trụ: IV Hộp giảm tốc trục vít: 11 V Hộp giảm tốc bánh răng-trục vít, trục vít- bánh răn trục vít hai cấp: 12 VI Hộp giảm tốc bánh côn: 13 VII Hộp giảm tốc bánh hành tinh 14 TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ: 17 A A Công suất tải: 17 Hiệu suất chung: 17 Công suất cần thiết động cơ: 18 TÍNH PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN: 18 Thiết kế truyền đai thang: 20 I Chọn loại tiết diện đai thang: 20 Định đường kính bánh đai nhỏ: 20 Tính đường kính D2 bánh lớn: 20 Chọn sơ khoảng cách trục A 20 Tính chiều dài đai L theo khoảng cách trục A 20 Xác định xác khoảng cách trục A theo chiều dài đai L 21 Góc ơm α1 21 Xác định số đai Z cần thiết 21 Định kích thước chủ yếu bánh đai 22 10 Lực căng ban đầu 𝐒𝐨 (công thức 5-25) lực tác dụng lên trục R 22 II Thiết kế truyền bánh cấp nhanh 22 Các loại vật liệu làm bánh 22 Định ứng suất cho phép 23 Chọn hệ số chiều rộng bánh 24 Tính khoảng cách trục A 24 Vận tốc vòng chọn cấp xác chế tạo bánh 24 Định xác hệ số tải trọng K 24 Xác định mơđun, số góc nghiêng 25 Kiểm nghiệm sức bền uốn 25 10 Kiểm nghiệm sức bền chịu tải đột ngột thời gian ngắn 26 11 Các thơng số hình học chủ yếu truyền 26 12 Tính lực tác dụng lên trục 27 III Thiết kế truyền bánh cấp chậm: 27 Chọn vật liệu làm bánh răn: 27 Định ứng suất mỏi tiếp xúc ứng suất mỏi cho phép: 27 Sơ hệ thống tải trọng K: 28 Chọn hệ số chiều rộng bánh răng: 28 Tính khoảng cách trục A : 28 Tính vận tốc vịng bánh chọn cấp xác chế tạo bánh răng: 29 Định xác hệ số tải K : 29 Xác định môđun, số chiều rộng bánh răng: 29 Kiểm nghiệm sức bền uốn răng: 29 10 Kiểm nghiệm sức bền bánh chịu tải ngột: 30 11 Các thông số hình học chủ yếu truyền: 31 12 Tính lực tác dụng lên trục : 31 IV Kiểm tra điều kiện bôi trơn 32 CHƯƠNG : THIẾT KẾ TRỤC VÀ TÍNH THEN 34 I Thiết kế trục: 34 II Tính then 68 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC 73 I Chọn ổ lăn 73 II Chọn kiểu lắp ổ lăn 76 CHƯƠNG 6: KHỚP NỐI 77 CHƯƠNG 7: TÍNH TỐN VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ 79 PHẦN 1: THIẾT KẾ CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐẦU ĐỀ ĐỒ ÁN, CÁC LOẠI HỘP GIẢM TỐC A GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỘP GIẢM TỐC Hộp giảm tốc thiết bị thiếu máy móc khí, có nhiệm vụ biến đổi vận tốc ban đầu thành hay nhiều vận tốc đầu (tùy thuộc vào công dụng máy) tạo thành tổ hợp biệt lập để giảm số vịng quay truyền cơng suất từ động đến máy móc cơng tác ➢ Có nhiều loại hộp giảm tốc phân chia theo đặc điểm riêng biệt : ❖ Loại truyền động: Hộp giảm tốc bánh trụ thẳng, hộp giảm tốc bánh nón, nghiêng, hộp giảm tốc trục vít-bánh răng,… ❖ Số cấp: hộp giảm tốc cấp, hai cấp hay nhiều cấp ❖ Vị trí tương đối trục không gian: hộp giảm tốc đặt nàm nghiêng, nằm ngang, hay thẳng đứng,… ❖ Đặc điểm sơ đồ động: hộp giảm tốc triển khai, hộp giảm tốc đồng trục,… B CÁC LOẠI HỘP GIẢM TỐC I Hộp giảm tốc bánh nón cấp: ➢ Hộp giảm tốc bánh nón cấp gồm loại: • Hộp giảm tốc bánh nón thẳng ( 𝑖 < ) • Hộp giảm tốc bánh nghiêng ( 𝑖 ≤ ) Hai loại hộp giảm tốc dùng để truyền công suất bé trung bình Hình 2.3 Sơ đồ hộp giảm tốc bánh nón cấp nằm ngang [1] Hình 2.4 Sơ đồ hộp giảm tốc bánh nón cấp thẳng đứng [1] ❖ Ưu điểm: - Hiệu suất cao, có khả truyền cơng suất khác nhau, tuổi thọ lớn làm việc chắn sử dụng đơn giản Phạm vi công suất, vận tốc tỉ số truyền rộng ❖ Nhược điểm: - Đối với hộp giảm tốc nhiều cấp tải trọng phân bố không đồng ổ trục chọn theo phản ứng lớn nhất, kích thước trọng lượng hộp giảm tốc lớn - Khó bơi trơn phận hộp giảm tốc, trọng lượng hộp giảm tốc lớn, trình làm việc gây tiếng ồn II Hộp giảm tốc bánh trụ tròn hai cấp ba cấp: Hộp giảm tốc đồng trục: Hình 2.5 Sơ đồ hộp giảm tốc đồng trục [1] ❖ Ưu điểm: - Bộ truyền cho phép giảm chiều dài hộp - Trọng lượng hộp giảm tốc bé ❖ Nhược điểm: - Chịu tải trọng cấp nhanh chưa dung hết - Hạn chế khả chọn phương án bố trí kết cấu chung thiết bị dẫn động - Khó bơi trơn ổ trục hộp - Khoảng cách gối đỡ trục trung gian lớn Hộp giảm tốc dùng Hộp giảm tốc có cấp phân đơi cấp nhanh: - Hộp giảm tốc có cấp phân đơi cấp nhanh phận trung gian dùng để kết nối động phận, chi tiết máy công tác Các loại động chế tạo với tốc độ quay lớn Trong nhiều trường hợp, động có vận tốc quay lớn không phù hợp với yêu cầu cụ thể công việc nên người ta cần phải chế tạo phận trung gian để làm giảm tốc độ quay động cơ, máy móc cho phù hợp Hộp giảm tốc phân đôi thường dùng để giảm tốc độ động ➢ Hộp giảm tốc có cấp phân đơi cấp nhanh có hai loại: • Hộp giảm tốc cấp phân đơi cấp nhanh: • Hộp giảm tốc cấp phân đôi cấp chậm: 2.1 Hộp giảm tốc cấp phân đôi cấp nhanh: a Cấu tạo - Hộp số có dạng hình hộp bên có chứa số truyền động Có thể dạng hình trụ trịn, hình hộp vng có hình hộp trịn, tùy thuộc vào nhãn hàng sản xuất - Tùy theo loại hộp giảm tốc mà sử dụng trục vít bánh vít có trục vít, hộp số bánh vít hay bánh có sử dụng bánh răng,… để làm giảm tốc độ động - Đối với hộp số giảm tốc cấp sử dụng bánh trụ bánh nghiêng cấu tạo cần phải có cấu bánh nghiêng bánh thẳng Chúng lắp ráp ăn khớp với theo tỷ số truyền động xác định - Hầu hết hộp giảm tốc cấp phân đôi cấp chậm có vỏ làm chất liệu cực tốt như: inox, nhôm, gang, thép, hợp kim nhôm Các chất liệu vừa giúp bảo vệ truyền động hộp số có va đập lại vừa hạn chế tình trạng ăn mịn, oxi hóa - Hộp giảm tốc thường làm chất liệu kim loại cứng b Nguyễn lí hoạt động: - Hộp giảm tốc cấp phân đôi cấp nhanh hệ bánh răng, chúng ăn khớp theo mô men tỷ số truyền Từ đó, tạo số vịng, độ lớn vận tốc theo yêu cầu người sử dụng đặt Do dùng để làm giảm vận tốc góc tăng thêm mơ men xoắn cho động Đây máy trung gian hoạt động động điện với phận làm việc máy cơng tác - Động thường có tốc độ cao, nhu cầu sử dụng thực tế người (tốc độ đầu ra) lại thấp, người ta cần tới hộp giảm tốc cấp phân đơi cấp nhanh để điều chỉnh số vòng quay để đạt giá trị tốc độ ý 2.2 Hộp giảm tốc cấp phân đôi cấp chậm: a Cấu tạo: - Giống với hộp giảm tốc cấp phân đôi cấp nhanh, hộp số có dạng hình hộp bên có chứa truyền động Nó tồn dạng hình trụ trịn, hình hộp vng hình hộp trịn, cịn phụ thuộc vào thiết kế hãng sản xuất - Hầu hết hộp giảm tốc cấp phân đơi cấp nhanh có vỏ làm chất liệu tốt như: inox, nhôm, gang, thép, hợp kim nhôm Chất liệu giúp hộp số bảo vệ truyền động có va đập từ bên ngoài, lại vừa hạn chế ăn mịn, oxi hóa b Ngun lí hoạt động: - Tương tự với hộp giảm tốc cấp phân đôi nhanh, Hộp giảm tốc cấp phân đôi cấp nhanh cấu truyền động phương pháp ăn khớp trực tiếp, có tỷ số truyền động khơng đổi ➢ Trong trình hoạt động, hộp giảm tốc có hai q trình bản: • Khi tiến hành giảm tốc cho động bánh nhỏ quay vòng bánh lớn quay vịng • Khi tiến hành tăng tốc cho động cơ, bánh lớn quay vòng, bánh nhỏ quay vịng Hình 2.6 Sơ đồ hộp giảm tốc có cấp tách đơi [1] 2.3 Ưu điểm nhược điểm hộp giảm tốc cấp phân đôi nhanh chậm: ❖ Ưu điểm: - Bộ truyền động làm việc êm - Sử dụng hết khả vật liệu chết tạo bánh cấp chậm cấp nhanh - Truyền động có cơng suất lớn - Lực dọc trục triệt tiêu Kết cấu hộp giảm tốc tương đối đơn giản dễ chế tạo, dễ bôi trơn - Các bánh ổ bố trí đối xứng Trục chịu tải tương đối đồng ❖ Nhược điểm: - Chiều rộng hộp lớn - Cấu tạo phận ổ tương đối phức tạp - Số lượng chi tiết khối lượng gia công tăng Hộp giảm tốc hai cấp ba cấp khai triển • Hộp giảm tốc cấp ( i = ÷ 30 ) • Hộp giảm tốc cấp ( 𝑖 = 50 ÷ 400 ) Hình 2.7 Sơ đồ hộp giảm tốc hai cấp khai triển [1] Hình 2.8 Sơ đồ hộp giảm tốc ba cấp khai triển [1] ❖ Nhược điểm: - Bánh không đối xứng gối tựa - Các ổ trục theo phản ứng lớn => Trọng lượng hộp giảm tốc tăng III Hộp giảm tốc bánh nón-trụ: • Bánh nón: thẳng, nghiêng, xoắn - Bánh trụ: thẳng, nghiêng - Hộp giảm tốc bánh nón-trụ hai cấp: ( 𝑖 = ÷ 15 ) - Hộp giảm tốc bánh nón-trụ ba cấp: ( 𝑖 = 25 ÷ 75 ) Hình 2.9 Hộp giảm tốc bánh nón – trụ hai cấp nằm ngang [1] Hình 2.10 Hộp giảm tốc bánh nón – trụ hai cấp thẳng đứng [1] Hình 2.11 Sơ đồ hộp giảm tốc bánh nón-trụ ba cấp [1] ❖ Ứng dụng: - Dùng để truyền công suất-mô men xoắn từ motor đến trục cơng tác - Trục vào vng góc với trục - Giảm tốc độ, tăng mô men xoắn trục 10 Kiểm nghiệm sức bền cắt theo công thức (7-12) [1] τc = 2Mx ≤ [τ]c dbl Với b = 14 , |τ|c = 87 N/mm2 (bảng 7-21) [1]; thông số τc = σd = Mx 124853 = = 17,634 N/mm2 < τc d b l 45 14 52 Ở tiết diện (h– h): + Để truyền momen chuyển động từ trục đến bánh ngược lại ta dùng then + Đối với trục I có d23 = 52 mm, tra bảng (7 − 23)[1] chọn then có: b = 16; h = 10; t = 5; k = 6,2 • Chiều dài mayo lăp với trục: lmayo = 1,4.d23 = 1,4 52 = 72,8 mm • Chiều dài then: lthen = 0,8 lm = 0,8 72,8 = 58,24 mm=> Chọn lthen = 60mm Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức (7-11) σd = 2Mx ≤ [σ]d N/mm2 dkl Với Mx = 124853 N/mm2 |σ|d = 100 N/mm2 (bảng 7-20)[1] ứng suất mối ghép cố định, tải trọng tĩnh, vật liệu thép) σd = Mx 124853 = = 29,865 N/mm2 < [σ]d d k l 52 6,2 60 Kiểm nghiệm sức bền cắt theo công thức (7-12) [1] τc = 2Mx ≤ [τ]c dbl Với b = 16 , |τ|c = 87 N/mm2 (bảng 7-21) [1]; thông số τc = σd = Mx 124853 = = 11,57 N/mm2 < τc d b l 52 16 60 • Đối với trục III: Ở tiết diện (l – l): + Để truyền momen chuyển động từ trục đến bánh ngược lại ta dùng then 70 + Đối với trục I có d32 = 52 mm, tra bảng (7 − 23)[1] chọn then có: b = 16; h = 10; t = 5; k = 6,2 • Chiều dài mayo lăp với trục: lmayo = 1,4.d32 = 1,4 52 = 72,8 mm • Chiều dài then: lthen = 0,8 lm = 0,8 72,8 = 58,24 mm=> Chọn lthen = 60mm Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức (7-11) σd = 2Mx ≤ [σ]d N/mm2 dkl Với Mx = 124853 N/mm2 |σ|d = 100 N/mm2 (bảng 7-20)[1] ứng suất mối ghép cố định, tải trọng tĩnh, vật liệu thép) σd = Mx 574114 = = 59,36 N/mm2 < [σ]d d k l 52 6,2 60 Kiểm nghiệm sức bền cắt theo công thức (7-12) [1] τc = 2Mx ≤ [τ]c dbl Với b = 16 , |τ|c = 87 N/mm2 (bảng 7-21) [1]; thông số τ c = σd = Mx 574114 = = 23 N/mm2 < τc d b l 52 16 60 Ở tiết diện (n – n): + Để truyền momen chuyển động từ trục đến bánh ngược lại ta dùng then + Đối với trục I có d33 = 48 mm, tra bảng (7 − 23)[1] chọn then có: b = 14; h = 9; t = 5; k = • Chiều dài mayo lăp với trục: lmayo = 1,4.d33 = 1,4 48 = 67,2 mm • Chiều dài then: lthen = 0,8 lm = 0,8 67,2 = 53,76 mm=> Chọn lthen = 54mm Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức (7-11) σd = 2Mx ≤ [σ]d N/mm2 dkl Với Mx = 124853 N/mm2 |σ|d = 100 N/mm2 (bảng 7-20)[1] ứng suất mối ghép cố định, tải trọng tĩnh, vật liệu thép) 71 σd = Mx 574114 = = 88,6 N/mm2 < [σ]d d k l 48 54 Kiểm nghiệm sức bền cắt theo công thức (7-12) [1] τc = 2Mx ≤ [τ]c dbl Với b = 14 , |τ|c = 87 N/mm2 (bảng 7-21) [1]; thông số τc = σd = Mx 574114 = = 31,64 N/mm2 < τc d b l 48 14 54 72 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC I Chọn ổ lăn Trục̣ I vå trục II có lực dọc trục tác dụng nên ta chọn ổ bi đỡ chặn, trục III, ta chọn ổ bi đỡ • Đối với trục I Dự kiến chọn trước góc 𝛽 = 16∘ (kiểu 32000 ): Hệ số khả làm việc tính theo cơng thức: 𝐶 = 𝑄(𝑛ℎ)0,3 < 𝐶bảng Với: n = 290 vòng/phút h = 23490 𝑄 = (𝐾𝑣 ⋅ 𝐹𝑙 + 𝑚 ⋅ 𝐴𝑡 ) ⋅ 𝐾n 𝐾𝑡 Hệ số m = 1,5 K t = (bảng 8-3) K n = 1(bảng 8-4) K v = (bảng 8-5) 2 𝐹𝑙10 = √𝐹𝑙𝑥10 + 𝐹𝑙𝑦10 = √27232 + 3922 = 2751 𝑁 2 𝐹𝑙11 = √𝐹𝑙𝑥11 + 𝐹𝑙𝑦11 = √27232 + 13332 = 3031,5 𝑁 𝑆1 = 1,3 ⋅ 𝐹𝑙10 ⋅ tan 𝛽 = 1,3 ⋅ 2751 ⋅ tan(16°) = 1025,31 N 𝑆2 = 1,3 ⋅ 𝐹𝑙11 ⋅ tan 𝛽 = 1,3 ⋅ 3031,5 ⋅ tan(16°) = 1130 N Tổng lực chiều trục: At = Pa1 − Pa2 + (S1 − S2 ) = 534 − 534 + ( 1025,31 − 1130 ) = −104,65 𝑁 Vì At < nên lực ta xét gối lực bên trái ( lực Q ổ lớn ) chọn ổ cho gối trục này, gối trục lại ta lấy loại Q10 = (K v ⋅ 𝐹𝑙10 + m ⋅ At ) ⋅ K n K t = (1 ⋅ 2751 + 1.5 ⋅ 104,65) ⋅ ⋅ = 2907,5 𝑁 Hoặc 290,75 daN 𝐶 = 𝑄(𝑛ℎ)0,3 = 290,75 (290 23490 )0,3 73 Bảng 8-7 cho (290 23490 )0,3 ≈ 110 𝐶 = 𝑄(𝑛ℎ)0,3 = 290,75 (110 )0,3 = 31982,34 𝑁 Tra bảng 17𝑃, ứng với d10 = 30 mm lấy ổ có ký hiệu 36306 Cbảng = 41000 ; đường kính ngồi D = 72 mm; chiều rộng B = 19 mm • Đối với trục II Dự kiến chọn trước góc 𝛽 = 16∘ (kiểu 32000 ): Hệ số khả làm việc tính theo cơng thức: 𝐶 = 𝑄(𝑛ℎ)0,3 < 𝐶bảng Với: n = 117,06 vòng/phút h = 23490 𝑄 = (𝐾𝑣 ⋅ 𝐹𝑙 + 𝑚 ⋅ 𝐴𝑡 ) ⋅ 𝐾n 𝐾𝑡 Hệ số m = 1,5 K t = (bảng 8-3) K n = 1(bảng 8-4) K v = (bảng 8-5) 2 𝐹𝑙20 = √𝐹𝑙𝑥20 + 𝐹𝑙𝑦20 = √4911,52 + (−213,5)2 = 4916,14 𝑁 2 𝐹𝑙21 = √𝐹𝑙𝑥21 + 𝐹𝑙𝑦21 = √4911,52 + (−213,5)2 = 4916,14 𝑁 𝑆1 = 1,3 ⋅ 𝐹𝑙20 ⋅ tan 𝛽 = 1,3 ⋅ 4916,14 ⋅ tan(16°) = 1832,6 N 𝑆2 = 1,3 ⋅ 𝐹𝑙21 ⋅ tan 𝛽 = 1,3 ⋅ 4916,14 ⋅ tan(16°) = 1832,6 N Tổng lực chiều trục: At = Pa1 − Pa2 + (S1 − S2 ) = 534 − 534 + ( 1832,6 − 1832,6 ) = 𝑁 Tính cho gối đỡ trục bên trái Q 20 = (K v ⋅ 𝐹𝑙20 + m ⋅ At ) ⋅ K n K t = (1 ⋅ 4916,14 + 1.5 ⋅ 0) ⋅ ⋅ = 4916,14 𝑁 Hoặc 491,614 daN 𝐶 = 𝑄(𝑛ℎ)0,3 = 4916,14 (117,06 23490 )0,3 74 Bảng 8-7 cho (117,06 23490 )0,3 ≈ 83,2 𝐶 = 𝑄(𝑛ℎ)0,3 = 491,614 (83,2 )0,3 = 40902,27 𝑁 Tra bảng 17𝑃, ứng với d20 = 30 mm lấy ổ có ký hiệu 36306 Cbảng = 41000 ; đường kính ngồi D = 72 mm; chiều rộng B = 19 mm • Đối với trục III n = 56,7 vòng/phút h = 23490 𝑄 = (𝐾𝑣 ⋅ 𝐹𝑙 + 𝑚 ⋅ A) ⋅ 𝐾n 𝐾𝑡 Hệ số m = 1,5 K t = (bảng 8-3) K n = 1(bảng 8-4) K v = (bảng 8-5) 2 𝐹𝑙30 = √𝐹𝑙𝑥30 + 𝐹𝑙𝑦30 = √2849,322 + (796,5)2 = 2958,55 𝑁 2 𝐹𝑙31 = √𝐹𝑙𝑥31 + 𝐹𝑙𝑦31 = √(−680,32)2 + (796,5)2 = 1047,5 𝑁 Vì trục khơng có lực dọc trục nên A = daN Tính cho gối đỡ trục bên trái có lực 𝐹𝑙 lớn 𝑄30 = (𝐾𝑣 ⋅ 𝐹𝑙30 + 𝑚 ⋅ A) ⋅ 𝐾n 𝐾𝑡 = (1 ⋅ 2958,55 + 1,5 ⋅ 0) ⋅ ⋅ = 2958,55 𝑁 Hoặc 295,855 daN 𝐶 = 𝑄(𝑛ℎ)0,3 = 295,855 ( 56,7 23490 )0,3 Bảng 8-7 cho ( 56,7 23490 )0,3 ≈ 67,6 𝐶 = 𝑄(𝑛ℎ)0,3 = 295,855 67,6 = 19999,8 N Tra bảng 17P, ứng với 𝑑30 = 50 mm lấy ổ có ký hiệu 36310 Cbảng = 60000; đường kính ngồi D = 110 mm; chiều rộng B = 27 mm 75 II Chọn kiểu lắp ổ lăn • Lắp ổ lăn trục theo hệ lỗ vỏ hộp theo hệ trục • Sai lệch cho phép vòng ổ lăn âm, sai lệch cho phép lỗ theo hệ lỗ dương • Chọn kiểu lắp độ dơi để vịng ổ khơng thể trượt theo bề mặt trục Cố định trục theo phương dọc trục - Để cố định trục theo phương dọc trục ta dùng nắp ổ điều chỉnh khe hở ổ nắp đệm kim loại gọi nắp ổ thân hộp giảm tốc Nắp ổ lắp với hộp giảm tốc vít, loại dễ chế tạo dễ lắp ghép Che kín ổ lăn - Để che kín đầu trục nhô ra, tránh xâm nhập môi trường ổ ngăn mỡ chảy ta dùng loại vịng phớt Bơi trơn ổ lăn - Bộ phận ổ bơi trơn mỡ, vận tốc truyền bánh thấp khơng thể dùng phương pháp bắn tóe để dẫn dầu hộp vào bôi trơn phận ổ Theo bảng (8-28) dùng mỡ loại “T” ứng với nhiệt độ 60 ÷ 100∘ C vận tốc 1500 vòng/phút - Lượng mỡ 2/3 chỗ rỗng phận ổ Để mỡ không chảy ngồi năn khơng cho dầu rơi vào phận ổ, nên làm vòng chắn dầu 76 CHƯƠNG 6: KHỚP NỐI Momen xoắn nối trục: 𝑃 3,40855 = 9,55 ⋅ 106 ⋅ = 574114 (Nmm) = 574,114 𝑁𝑚 𝑛 56,7 𝑀𝑡 = 𝑘 ⋅ 𝑀𝑥 = 1,3 574,114 = 746,3482(Nmm) 𝑀𝐼𝐼𝐼 = 9,55 ⋅ 106 ⋅ Trong đó: - 𝑀𝑥 : Momen xoắn danh nghĩa - 𝑀𝑡 : Momen xoắn tính tốn - 𝑘: 1,2 ÷ 1,5 - hệ số tải trọng động (bảng 9-1)[1] • Để dễ chế tạo phù hợp với Momen xoắn trục Chọn nối trục nối trục đàn hồi Hình 3.9 Cấu tạo của nối trục đàn hồi - Nối trục vòng đàn hồi cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo giá rẻ, dùng rộng rãi Vật liệu làm nối trục: thép rèn C35 Vật liệu chế tạo chốt: thép C45 thường hóa Vật liệu vịng đàn hồi: cao su ❖ Các kích thước chủ yếu nối trục đàn hồi, mm (bảng 9-11)[1] ta có: d D l c dc lc Ren Z dngoài lv nmax 48 190 36 112 18 42 M12 35 36 3000 77 • Đường kính vịng tròn qua tâm chốt Do: Do = D - – ( 10÷20) = 190 – 36 – 20 = 134 mm • Kiểm nghiệm độ bền vịng đàn hồi: [𝜎]𝑑 - ứng suất dập cho phép vòng đàn hồi cao su, lấy: [𝜎]𝑑 = (2 ÷ 3) N/mm2 𝜎𝑑 = ⋅ 𝐾 ⋅ 𝑀𝐼𝐼𝐼 ⋅ 1,3 ⋅ 574114 = = 2,15 < [𝜎]𝑑 = N/mm2 𝑍 ⋅ 𝐷0 ⋅ 𝑙𝑣 ⋅ 𝑑𝑐 ⋅ 134 ⋅ 36 ⋅ 18 • Kiểm nghiệm sức bền uốn chốt: [𝜎]𝑢 - ứng suất uốn cho phép chốt, lấy: [𝜎]𝑢 = (60 ÷ 80) N/mm2 𝜎𝑢 = 𝑙𝑐 ⋅ 𝐾 ⋅ 𝑀𝑥 42 ⋅ 1,3 ⋅ 574114 = = 50,14 < [𝜎]𝑢 = 80 N/mm2 3 0,1 ⋅ 𝑍 ⋅ 𝐷0 ⋅ 𝑑𝑐 0,1 ⋅ ⋅ 134 ⋅ 18 78 CHƯƠNG 7: TÍNH TỐN VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ • Chọn vỏ hộp vật liệu gang, gia công phương pháp đúc, mặt ghép nắp thân mặt phẳng qua đường tâm trục để việc lắp ghép dễ dàng • Nhiệm vụ vỏ hộp đúc đảm bảo vị trí tương đối chi tiết phận máy, tiếp nhận tải trọng chi tiết lắp vỏ truyền đến, đựng dầu bôi trơn, bảo vệ chi tiết máy tránh bụi • Chi tiêu hộp giảm tốc độ cứng cao khối lượng nhỏ Chiều dày thành thân hộp 𝛿 = 0,025.A + = 0,025.202,5 + = 8,0625 mm, không nhỏ mm Chọn 𝛿 =10 mm Chiều dày thành nắp hộp 𝛿 = 0,02.A + = 0,02 202,5 + = 7,05 mm, không nhỏ 8,5mm Chọn 𝛿1 =8 mm Chiều dày mặt bích thân hộp b = 1,5 𝛿 = 1,5 10 = 15 mm Chiều dày mặt bích nắp hộp b1 =1,5 𝛿1 = 1,5 = 12 mm Chiều dày mặt đế hộp phần lồi p = 2,35.δ = 2,35.10 = 23,5mm Chiều dày gân thân hộp m =(0,85 ÷ 1).δ = 1.10 = 10 mm Chiều dày gân nắp hộp m1 =(0,85 ÷ 1).δ1 = = mm Đường kính bulơng 79 dn = 0,036.A+ 12 Theo tiêu chuẩn, chọn theo bảng ( 10-13)[1] Chọn dn =16mm Bulông cạnh ổ d1 = 0,7dn = 0,7 16 = 11,2 Chọn d1 = 12 mm 10 Bulơng ghép mặt bích nắp thân d2 = (0,5 ÷ 0,6)dn = 0,6 16 = 9,6 Chọn d2 = 10 mm 11 Bulông ghép nắp ổ d3= (0,4 ÷ 0,5).dn = 0,5 16 = Chọn d3 = mm 12 Bulông ghép nắp cửa thăm d4= (0,3 ÷ 0,4).dn = 0,4 16 = Chọn d4 = mm 13 Khoảng cách C1 từ mặt vỏ hộp đến tâm bulông khoảng cách C2 từ tâm bulông đến mặt đế C1 = 1,2dn + (5 ÷ 8) = 1,2 16 + = 24,2 mm C2 = 1,3dn = 1,3 16 = 20,8 mm Chiều rộng mặt bích: K = C1 + C2 = 24,2 + 20,8 = 45 mm 14 Khoảng cách C1 từ mặt ngồi vỏ hộp đến tâm bulơng cạnh ổ khoảng cách C2 từ tâm bulông cạnh ổ đến mặt ngồi mặt bích C1 =1,2d1 + (5 ÷ 8) = 1,2 11,2 = 18,44 mm C2 = 1,3d1 = 1,3 11,2 = 14,56 mm Chiều rộng mặt bích: K = C1 + C2 = 18,44 + 14,56 = 33 mm 15 Khoảng cách C1 từ mặt ngồi vỏ hộp đến tâm bulơng ghép mặt bích nắp thân khoảng cách C2 từ tâm bulơng ghép mặt bích nắp thân đến mặt ngồi mặt bích C1 = 1,2d2 + (5 ÷ 8) = 1,2 9,6 + = 16,52 mm C2 = 1,3d2 = 1,3 9,6 = 12,48 mm 80 Chiều rộng mặt bích: K = C1 + C2 = 16,52 + 12,48 = 29 mm 16 Số lượng bu lông 𝑛= 𝐿+𝐵 800 + 400 = =6 200 ÷ 300 200 Trong đó: L – Chiều dài hộp, sơ lấy 800; B – Chiều rộng hộp, sơ lấy 400; 17 Bulông vòng - Để nâng vận chuyển hộp giảm tốc, nắp thân thường lắp thêm bu lơng vịng Kích thước bu lơng vịng chọn theo trọng lượng hộp giảm tốc - Với A = 202,5 ; theo bảng 10-11b[1] xác định sơ trọng lượng hộp 540 kg Hình 4.0 Kích thước bu lơng vòng[7] Ren d 𝑑1 𝑑2 𝑑3 𝑑4 𝑑5 h ℎ1 ℎ2 ≥ f M16 63 35 14 35 22 30 12 32 c x r 𝑟1 𝑟2 Khối lượng vít (kg) 16 6 0,295 b 18 Nút tháo dầu Tra bảng 10-14, xác định bulơng tháo dầu M16 với kích thước cụ thể sau: 81 Hình 4.1 Kích thước nút tháo dầu[7] d b m a f L e q D0 D S l M16x1,5 12 3 23 13,8 16 26 17 19,6 19 Chốt định vị Hình 4.2 Hình dạng kích thước chốt định vị cơn[1] - Chốt định vị hình lựa chọn để định vị trí nắp hộp thân hộp lắp ghép Tra bảng 10-10c[1], chọn kích thước chốt định vị phù hợp với kích thước mặt bích sau: d c 1,2 l 36 82 20 Nắp cửa thăm - Để kiểm tra quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp, đỉnh hộp có cửa thăm Cửa thăm đậy nắp, nắp có lắp thêm nút thơng Kích thước cửa thăm chọn theo bảng 10-12[1] Hình 4.3 Kết cấu cửa thăm nút thơng có ren[7] A B A1 B1 C C1 K R vít Số lượng 150 100 190 140 175 - 120 23 M8x22 Đường kính lỗ vị trí lắp với nút thông hơi: d = 48 mm 21 Nút thông - Khi làm việc, truyền hộp giảm tốc ăn khớp với tạo nên ma sát làm nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hịa khơng khí bên bên ngồi vỏ hộp, người ta dùng nút thơng Nút thông thường lắp nắp cửa thăm vị trí cao nắp hộp Hình 4.4 Hình dạng kích thước nút thơng có ren[7] A M48x3 B 35 C 45 D 25 E 70 G 62 H 52 I 10 K 83 L 15 M 13 N 52 O 10 P 56 Q 36 R 62 S 55 22 Que thăm dầu Hình 4.5 Hình dạng que thăm dầu[7] - Que thăm dầu lựa chọn sử dụng hộp giảm tốc có hình dạng kích thước hình vẽ Trong chiều dài L vị trí đánh dấu mức dầu max – xác định cho phù hợp với cấu tạo thân hộp Chi tiết máy Bulông - M16 Bulông cạnh ổ - M12 Bulơng ghép mặt bích nắp thân - M10 Bulơng ghép nắp ổ - M8 Bulông ghép nắp cửa thăm – M7 Bulơng vịng – M16 Bulơng tháo dầu – M16 Chốt định vị hình Que thăm dầu – M12 Nắp cửa thăm Nút thông 84 Số lượng 36 2 1