Đang tải... (xem toàn văn)
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐỀ TÀI ĐỀ SỐ 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG SẤY Phương án[.]
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ – BỘ MƠN CƠ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐỀ TÀI: ĐỀ SỐ 15: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG SẤY Phương án số Sinh viên thực hiện: Lương Lâm Trường MSSV: 2242025 Đỗ Đức Trung MSSV: 2242024 Giảng viên hướng dẫn: KS Trịnh Nguyễn Chí Trung Ngày bảo vệ: Đồng Nai, ngày tháng năm ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU PHẦN 1: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN Chọn động 1.1 Chọn hiệu suất hệ thống 1.2 Tính cơng suất cần thiết cho động 1.3 Xác định số vòng quay sơ động 1.4 Chọn động điện Phân bố tỷ số truyền Lập bảng đặc tính 3.1 Phân phối công suất trục 3.2 Tính số vòng quay trục động cơ: 3.3 Tính moment xoắn trục: 10 3.4 Bảng đặc tính 10 PHẦN 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ ĐAI 11 Thông số đầu vào 11 Trình tự thực hiện: 11 2.1 Chọn loại tiết diện đai 11 2.2 Chọn đường kính bánh đai d1 d2 11 2.3 Khoảng cách trục a: 11 2.4 Tính chiều dài đai L 11 2.5 Tính lại khoảng cách trục a: 12 2.6 Tính góc ơm α1: 12 2.7 Xác định số đai z chiều rộng đường kính ngồi bánh đai: 12 2.8 Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục 13 PHẦN 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 14 Bộ truyền bánh 14 1.1 Thông số kỹ thuật: 14 1.2 Chọn vật liệu: 14 1.3 Xác định ứng suất cho phép: 14 1.4 Xác định sơ khoảng cách trục: 16 1.5 Xác định thông số ăn khớp: 16 1.6 Bảng thơng số kích thước truyền 21 Bộ truyền bánh 22 GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ 2.1 Thơng số kỹ thuật 22 2.2 Chọn vật liệu: 22 2.3 Xác định ứng suất cho phép: 22 2.4 Xác định sơ khoảng cách trục: 24 2.5 Xác định thông số ăn khớp: 24 2.6 Bảng thơng số kích thước truyền 29 PHẦN 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC 30 Chọn vật liệu 30 Xác định sơ đường kính trục 30 Xác định khoảng cách giữ gối đỡ điểm đặt lực 30 Trục 31 Trục 31 Phân tích lực tác dụng lên truyền 32 6.1 Lực tác dụng lên truyền đai 32 6.2 Lực tác dụng lên bánh cấp nhanh (hộp giảm tốc) – thông số lực trục 32 6.3 Lực tác dụng lên cặp bánh rang cấp chậm – thông số lực trục 32 Xác định lực tác dụng lên trục, đường kính trục I 33 7.1 Kích thước chiều dài trục 33 7.2 Tính moment tương đương 34 7.3 Tính đường kính trục 34 Xác định lực tác dụng lên trục, đường kính trục II 35 8.1 Kích thước chiều dài trục 35 8.2 Tính moment tương đương 37 8.3 Tính đường kính trục 37 PHẦN 5: TÍNH TỐN THEN 38 Tính tốn then 38 Tính mối ghép then cho trục 38 2.1 Tính mối ghép then cho trục lắp bánh đai 38 2.2 Tính mối ghép then cho trục lắp bánh 38 Tính mối ghép then cho trục 39 3.1 Tính mối ghép then lắp bánh hộp giảm tốc 39 3.2 Tính mối ghép then lắp bánh 39 Tính kiểm nghiệm độ bền mỏi trục lắp bánh 40 Tính kiểm nghiệm độ bền tĩnh 43 GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ PHẦN 6: TÍNH TỐN Ổ LĂN 45 Tính tốn chọn ổ lăn cho trục 45 Tính tốn chọn ổ lăn cho trục 47 PHẦN 7: TÍNH TỐN VỎ HỘP BƠI TRƠN, CÁC CHI TIẾT PHỤ, DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP 50 Tính tốn vỏ hộp bôi trơn 50 1.1 Tính tốn kích thước hộp bu – lơng: 50 1.2 Dộ nhớt chọn dầu bôi trơn 51 Một số chi tiết phụ khác 52 Dung sai lắp ghép 55 3.1 Dung sai ổ lăn 55 3.2 Lắp ghép bánh trục 55 3.3 Lắp ghép nắp ổ thân hộp: 55 3.4 Lắp ghép vòng chắn dầu trục: 55 TỔNG KẾT 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ LỜI NĨI ĐẦU Đất nước dà phát triển khoa học kĩ thuật đóng vai trị quan trọng đời sống người Việc áp dụng khoa học kỹ thuật làm tăng suất lao động đồng thời nói góp phần khơn gnhor việc thay sức láo động người lao động cách có hiệu nhất, bảo đảm an tồn cho họ việc tự động hố sản xuất tăng suất lao động Kết hợp với việc điều khiển, góp phần vào cơng tự động hoá đại hoá mà đất nước Việt Nam thực Thiết kế phát triển hệ thống truyền động vấn đề cốt lõi khí Mặt khác, cơng nghiệp phát triển khơng thể thiếu khí đại Vì tầm quan trọng hệ thống dẫn động khí lớn Hiểu biết lý thuyết vận dụng thực tiễn yêu cầu cần thiết người kỹ sư Để nắm vững lý thuyết chuẩn bị tốt viểc trở thành người kỹ sư tương lai Đồ án môn học “Thiết kế hệ thống truyền động” ngành khí mơn học giúp cho sinh viên ngành khí làm quen với kỹ thiết kế, tra cứu sử dụng tài liệu tốt hơn, vận dụng kiến thức học vào việc thiết kế hệ thống cụ thể Ngồi mơn học giúp sinh viên cố kiến thức môn học liên quan, vận dụng khả sáng tạo phát huy khả làm việc theo nhóm Trong q trình trình thực đồ án mơn học này, chúng em ln hướng dẫn tận tình thầy Trịnh Nguyễn Chí Trung Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án mơn học Với kiến thức cịn hạn hẹp, thiếu sót điều khơng thể tránh khỏi, chúng em mong nhận góp ý từ thầy Nhóm sinh viên thực GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG TP.HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG (ME3145) Học kỳ II / Năm học 2022-2023 Sinh viên thực hiện: Lương Lâm Trường MSSV: 2242025 Đỗ Đức Trung MSSV: 2242024 Người hướng dẫn: Trịnh Nguyễn Chí Trung Ngày bắt đầu: Ngày kết thúc: Ký tên : Ngày bảo vệ: ĐỀ TÀI Đề số 15: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG SẤY Phương án số: Hệ thống dẫn động gồm: 1: Động điện 4: Bộ truyền bánh 2: Bộ truyền đai thang 5: Thùng sấy GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG 3: Hộp giảm tốc bánh nghiêng cấp 6,7: Con lăn 8: Nạp liệu ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Số liệu thiết kế: Cơng suất thùng sấy, P (kW): 3.2 Số vòng quay thùng sấy, n (vòng/phút): 43 Thời gian làm việc hỏng, Lh = 8000 BẢNG SỐ LIỆU ĐỀ 15: Phương án P (kW) 2.6 3.2 4.6 4.9 3.6 3.6 n (v/ph) 19 43 26 22 38 16 15 YÊU CẦU: Mỗi nhóm gồm SV - 01 Thuyết minh - 01 SV thực vẽ lắp 2D cho Hệ thống truyền động (A0) - 01 SV thực vẽ lắp 2D cho Hộp giảm tốc (A0) - Mỗi SV thực 01 vẽ chi tiết GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG 10 5.6 32 5.3 26 5.5 23 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ PHẦN 1: XÁC ĐỊNH CƠNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN Chọn động 1.1 Chọn hiệu suất hệ thống Tra bảng 3.3 tài liệu (1): Ta chọn hiệu suất sau: - Hiệu suất truyền đai thang: ɳ đ = 0.96 - Hiệu suất truyền bánh nghiêng cấp: ɳbr1 = 0.98 - Hiệu suất truyền bánh (răng hở): ɳbrh = 0.95 - Hiệu suất cặp ổ lăn: ɳol = 0.992 Hiệu suất truyền động là: ɳch = ɳ đ x ɳbr1 x ɳbrh x ɳol2 = 0.96 x 0.98 x 0.95 x 0.9922 = 0.87 1.2 Tính cơng suất cần thiết cho động Công suất cần thiết trục động là: 𝑃ct = 𝑃đ𝑛 ɳch = 3.2 0,87 = 3.6 (𝑘𝑊) 1.3 Xác định số vòng quay sơ động Chọn sơ tỷ số truyền hệ thống Tra bảng 3.2 tài liệu (2), ta có: Tỷ số truyền đai thang: µđ = ( ÷ ) Tỷ số truyền bánh nghiêng cấp: µbr1 = 3.5 Tỷ số truyền bánh hở: µbrh = Tỷ số truyền sơ là: µt = µđ x µbr1 x µbrh = x 3.5 x = 35 Số vòng quay sơ động là: ɳsb = ɳlv x µt = 43 x 35 = 1505 ( vòng/phút) Vậy số vòng quay sơ động 1500 vòng/phút 1.4 Chọn động điện Động chọn cần thỏa điều kiện: Pđc ≥ Pct = 3.6 (KW) ɳđc ≈ ɳsb = 1500 (vòng/phút) Vậy nên ta chọn động không đồng ba pha loại 132M GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Loại động Cơng suất (KW) 112M Số vòng quay (vòng/phút) 1440 Tmax/Tdn 3.5 Phân bố tỷ số truyền Tỷ số truyền chung hệ thống dẫn động: µt= 𝑛đ𝑐 𝑛𝑙𝑣 = 1440 = 33.49 43 Tỷ số truyền bánh nghiêng hộp giảm tốc: µbr1 = µt µđ x µbrh = 33.49 2𝑥5 = 3.49 Trong đó: µt: tỷ số truyền chung µđ: tỷ số truyền đai thang µbrh: tỷ số truyền truyền bánh hở (theo dãy) Lập bảng đặc tính 3.1 Phân phối cơng suất trục - Công suất trục (thùng quay): P3 = 𝑃𝑙𝑣 𝜂𝑏𝑟ℎ 𝜂𝑜𝑙 = 3.2 0.95 𝑥 0.992 = 3.2 (KW) - Công suât trục 2: P2 = 𝑃3 𝜂𝑏𝑟1 𝜂𝑜𝑙 = 3.2 0.98 𝑥 0.992 = 3.4 (KW) - Công suất trục 1: P1 = 𝑃2 𝜂𝑜𝑙 = 3.4 0.992 = 3.51 (KW) - Công suất trục động cơ: P3 = 𝑃1 ɳđ = 3.51 0.96 = 3.65 (KW) 3.2 Tính số vòng quay trục động cơ: - Số vịng quay trục 1: GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM 𝑛1 = ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ 𝑛đ𝑐 𝑢đ 1440 = = 720 (vòng/phút) - Số vòng quay trục 2: 𝑛2 = 𝑛1 𝑢2 = 720 3.49 = 144 (vòng/phút) - Số vòng quay trục 3: 𝑛3 = 𝑛2 = 𝑢3 144 = 41.14 (vịng/phút) 3.3 Tính moment xoắn trục: - Moment xoắn trục động cơ: 9,55 × 106 𝑃đ𝑐 𝑇đ𝑐 = 𝑛đ𝑐 = 9,55 × 106 × 3.65 1440 = 24227 (Nmm) - Moment xoắn trục 1: 𝑇1 = 9,55 × 106 𝑃1 𝑛1 = 9,55 × 106 × 3.51 720 = 46515.83 (Nmm) - Moment xoắn trục 2: 𝑇2 = 9,55 × 106 𝑃2 𝑛2 = 9,55 × 106 × 3.4 144 = 225648.30 (Nmm) - Moment xoắn trục (thùng quay): 𝑇3 = 3.4 9,55 × 106 𝑃3 𝑛3 = 9,55 × 106 × 3.2 41.14 = 742777.78 (Nmm) Bảng đặc tính Thơng số/ Trục Động Trục Trục Trục Công suất (KW) 3.65 3.51 3.40 3.20 Tỷ số truyền Moment xoắn (Nmm) 24227 46515.83 225648.3 742777.78 Số vòng quay (v/p) 1440 720 144 41.14 GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG 3.49 10 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Xét trục 1, tiết diện nguy hiểm uốn xoắn tiết diện C lắp bánh trụ: 𝜎1 = 𝜏1 = 54482.16 0,1×353 = 12.71 (𝑀𝑃𝑎) 46515.83 0,2 𝑥 353 = 5.42 (𝑀𝑃𝑎) [𝜎] ≈ 0,8𝜎𝑐ℎ = 0,8 × 450 = 36 𝜎𝑡𝑑 = √𝜎 + 3𝜏 = √12.712 + × 5.422 = 15.8 ≤ [𝜎] Như trục đạt yêu cầu độ bền tĩnh Xét trục 2, tiết diện nguy hiểm uốn xoắn tiết diện lắp bánh trụ: 𝜎2 = 𝜏2 = 119393.64 0,1×50 225648.3 0,2𝑥503 = 9.56 (𝑀𝑃𝑎) = 9.03 (𝑀𝑃𝑎) [𝜎] ≈ 0,8𝜎𝑐ℎ = 0,8 × 450 = 36 𝜎𝑡𝑑 = √𝜎 + 3𝜏 = √9.562 + × 9.032 = 18.33 ≤ [𝜎] Như trục đạt yêu cầu độ bền tĩnh GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG 44 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ PHẦN 6: TÍNH TỐN Ổ LĂN Tính tốn chọn ổ lăn cho trục Trang 254 tài liệu (1), ta có dA=dB=30 Giả sử ta chọn loại ổ 206 với C = 15.3 kN, Co 10.20 kN Tỷ số: 𝐹𝑎1 𝐶𝑜 = 434.13 10.20𝑥103 = 0.04 < 0.3 (loại ổ bi đỡ dãy) Bảng 114 tài liệu (1), ta chọn hệ số e = 0.26 (với v = ứng với vòng quay) Hệ số X, Y: lực dọc trục A B lực hướng tâm gây 𝐹𝑠𝐴 = 𝑒 𝑥 𝐹𝑟𝐴 = 0.26 𝑥 842.76 = 219.12 𝐹𝑠𝐵 = 𝑒 𝑥 𝐹𝑟𝐵 = 0.26 𝑥 1430.78 = 372 Tổng lực dọc trục tác dụng lên ổ: 𝐹𝑎𝑡1 = 𝐹𝑠𝐵 − 𝐹𝑎2 = 372 − 434.13 = −62.127 𝐹𝑎𝑡2 = 𝐹𝑠𝐴 + 𝐹𝑎2 = 219.12 + 434.13 = 653.25 Ta có: 𝐹𝑎𝑡1 −62.13 = = −0.073 < 𝑒 → 𝑋 = 1, 𝑌 = 𝑣 𝑥 𝐹𝑟𝐴 𝑥 842.76 𝐹𝑎𝑡2 653.25 = = 0.45 > 𝑒 → 𝑋 = 0.56, 𝑌 = 2.3 𝑣 𝑥 𝐹𝑟𝐵 𝑥 1430.78 Tải trọng quy ước (ổ bi đỡ dãy) Tại A: 𝑄𝐴 = (𝑋 𝑥 𝑣 𝑠 𝐹𝑟𝐴 + 𝑌 𝑥 𝐹𝑎1) 𝑥 𝐾𝑡 𝑥 𝐾đ GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG 45 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ = (1𝑥1𝑥842.76 + 0𝑥434.13)𝑥 𝑥 1.2 = 1011.31 Tại B: 𝑄𝐵 = (𝑋 𝑥 𝑣 𝑠 𝐹𝑟𝐵 + 𝑌 𝑥 𝐹𝑎1) 𝑥 𝐾𝑡 𝑥 𝐾đ = (0.56𝑥1𝑥1430.78 + 2.3𝑥434.13)𝑥 𝑥 1.2 = 2159.68 Từ ta thấy B chịu tải lớn hơn, nên ta tính theo B Thời gian làm việc 𝐿= 60 𝑥 𝐿ℎ 𝑥 𝑛 60 𝑥 8000𝑥 720 = = 345.6 (𝑇𝑟𝑖ệ𝑢 𝑣ò𝑛𝑔) 106 106 Khả tải trọng tính tốn 3 𝐶𝑡 = 𝑄𝐵 𝑥 √𝐿 = 2159.68 𝑥 √345.6 = 15155.86 Ct < C (C = 15.3 kN), Vậy đảm bảo cho tải, nên ta chọn loại cỡ trung 306 C=22.0 kN, Co = 15.1 kN Tuổi thọ ổ 106 𝐶 𝑚 106 22 𝑥 1000 𝐿ℎ = 𝑥 ( ) = 𝑥 ( ) = 24469 (ℎ) 60 𝑥 𝑛 𝑄𝐵 60 𝑥 720 2159.68 Kiểm tra tải tĩnh, theo 11.19 tài liệu (1) 𝑄𝑡 = 𝑋 𝑥 𝐹𝑟𝐵 + 𝑌 𝑥 𝐹𝑎1 = 0.6 𝑥 1430.78 + 0.5 𝑥 434.13 = 1075 < 𝐹𝑟𝐵 → 𝑄𝑡 = 1430.78 𝑁 < 𝐶𝑜 (15100 𝑁) → Đả𝑚 𝑏ả𝑜 𝑘ℎả 𝑛ă𝑛𝑔 𝑡ả𝑖 𝑡ĩ𝑛ℎ GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG 46 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Với kết cấu trục 1, đường kính ngõng trục d = 30 (mm), chọn ổ bi đỡ chặn cỡ nhẹ tra bảng P2.12 [1] Kí hiệu ổ d (mm) D (mm) B (mm) 306 30 72 19 r (mm) Đường kính bi (mm) C (kN) Co (kN) 2.0 2.30 22.0 15.1 Tính tốn chọn ổ lăn cho trục Trang 254 tài liệu (1), ta có dA=dB=45 Giả sử ta chọn loại ổ 209 với C = 25.7 kN, Co 18.10 kN Tỷ số: 𝐹𝑎2 𝐶𝑜 = 601.7 18.10𝑥103 = 0.03 < 0.3 (loại ổ bi đỡ dãy) Bảng 114 tài liệu (1), ta chọn hệ số e = 0.26 (với v = ứng với vòng quay) Hệ số X, Y: lực dọc trục A B lực hướng tâm gây 𝐹𝑠𝐴 = 𝑒 𝑥 𝐹𝑟𝐴 = 0.26 𝑥 8378.48 = 2178.41 𝐹𝑠𝐵 = 𝑒 𝑥 𝐹𝑟𝐵 = 0.26 𝑥 2287.64 = 594.79 Tổng lực dọc trục tác dụng lên ổ: 𝐹𝑎𝑡1 = 𝐹𝑠𝐵 − 𝐹𝑎2 = 594.79 − 601.7 = −6.91 𝐹𝑎𝑡2 = 𝐹𝑠𝐴 + 𝐹𝑎2 = 2178.41 + 601.7 = 2780.11 Ta có: 𝐹𝑎𝑡1 −6.91 = = −0.008 < 𝑒 → 𝑋 = 1, 𝑌 = 𝑣 𝑥 𝐹𝑟𝐴 𝑥 8378.48 GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG 47 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ 𝐹𝑎𝑡2 2780.11 = = 1.22 > 𝑒 → 𝑋 = 0.56, 𝑌 = 2.3 𝑣 𝑥 𝐹𝑟𝐵 𝑥 2287.64 Tải trọng quy ước (ổ bi đỡ dãy) Tại A: 𝑄𝐴 = (𝑋 𝑥 𝑣 𝑠 𝐹𝑟𝐴 + 𝑌 𝑥 𝐹𝑎2) 𝑥 𝐾𝑡 𝑥 𝐾đ = (1𝑥1𝑥8378.48 + 0𝑥601.7)𝑥 𝑥 1.2 = 10054.17 Tại B: 𝑄𝐵 = (𝑋 𝑥 𝑣 𝑠 𝐹𝑟𝐵 + 𝑌 𝑥 𝐹𝑎2) 𝑥 𝐾𝑡 𝑥 𝐾đ = (0.56𝑥1𝑥2287.48 + 2.3𝑥601.7)𝑥 𝑥 1.2 = 3197.56 Từ ta thấy A chịu tải lớn hơn, nên ta tính theo A Thời gian làm việc 𝐿= 60 𝑥 𝐿ℎ 𝑥 𝑛 60 𝑥 8000𝑥 144 = = 69.12 (𝑇𝑟𝑖ệ𝑢 𝑣ò𝑛𝑔) 106 106 Khả tải trọng tính tốn 3 𝐶𝑡 = 𝑄𝐴 𝑥 √𝐿 = 10054.17 𝑥 √69.12 = 41261.73 Ct > C (C = 27.5 kN), Vậy không đảm bảo cho tải, nên ta chọn loại cỡ trung 309 C=37.8 kN, Co = 26.7 kN Tuổi thọ ổ 106 𝐶 𝑚 106 37.8 𝑥 1000 𝐿ℎ = 𝑥 ( ) = 𝑥 ( ) = 6150.68 (ℎ) 60 𝑥 𝑛 𝑄𝐴 60 𝑥 144 10054.17 Kiểm tra tải tĩnh, theo 11.19 tài liệu (1) 𝑄𝑡 = 𝑋 𝑥 𝐹𝑟𝐴 + 𝑌 𝑥 𝐹𝑎2 = 0.6 𝑥 8378.48 + 0.5 𝑥 601.7 = 5327.938 < 𝐹𝑟𝐴 GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG 48 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ → 𝑄𝑡 = 8378.48 𝑁 < 𝐶𝑜 (26700 𝑁) → Đả𝑚 𝑏ả𝑜 𝑘ℎả 𝑛ă𝑛𝑔 𝑡ả𝑖 𝑡ĩ𝑛ℎ Với kết cấu trục 2, đường kính ngõng trục d = 45 (mm), chọn ổ bi đỡ chặn cỡ trung tra bảng P2.12 [1] Kí hiệu ổ d (mm) D (mm) B (mm) 309 45 100 25 GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG r (mm) Đường kính bi (mm) C (kN) Co (kN) 2,5 17,46 37,8 26,7 49 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ PHẦN 7: TÍNH TỐN VỎ HỘP BƠI TRƠN, CÁC CHI TIẾT PHỤ, DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP Tính tốn vỏ hộp bơi trơn 1.1 Tính tốn kích thước hộp bu – lông: Nhiệm vụ hộp giảm tốc là: bảo đảm vị trí tương đối chi tiết phận máy, chịu tải trọng chi tiết lắp vỏ truyền đến, đựng dầu bôi trơn, bảo vệ chi tiết máy tránh bụi bặm tiêu vỏ hộp giảm tốc độ cứng cao, khối lượng nhỏ Ta dùng vật liệu gang xám GX15 – 32 a = 250 mm (Bảng 18-3b/tr89 - [2]) Tên gọi Chiều dày: Thân hộp, Nắp hộp, 1 Gân tăng cứng: Chiều dày, e Chiều cao, h Độ dốc Đường kính: Bulơng nền, d1 Bulơng cạnh ổ, d2 Bulơng ghép bích nắp thân, d3 Vít ghép nắp ổ, d4 Vít ghép nắp cửa thăm, d5 Mặt bích ghép nắp thân: Chiều dày bích thân hộp, S3 Chiều dày bích nắp hộp, S4 Bề rộng bích nắp thân, K3 Kích thước gối trục: Đường kính ngồi tâm lỗ vít: D3, D2 Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: K2 Tâm lỗ bulơng cạnh ổ: E2và C GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG Công thức = 0,03 a + > 6=0.03x125+3 1 = 0,9 =0.9x6,75 e = (0,8÷1) h < 58 khoảng 2 Giá trị = 6,75 mm 1 = 6,075 mm e = 6,075mm h = 50 mm d1> 0,04 a + 10 = 16.52>12mm d2 = (0,7 ÷ 0,8) d1 d3 = (0,8 ÷ 0,9) d2 d4 = (0,6 ÷ 0,7) d2 d5 = (0,5÷ 0,6) d2 d1 = 15 mm d2 = 12 mm d3 = 11 mm d4 = mm d5 = mm S3 = (1,4÷1,8) d3 S4 = (0,9 1) S3 K3 = K2-(3 5) S3= 17 mm S4 = 17 mm K3 = 34 mm Trục 1: (tra bảng 18-3) D3(1) = D2(1) = Trục 2: (Tra theo bảng 183) D3(2) D2(2) K2 = E2 + R2 + (3 5) mm E21,6.d2 D3(1)=90 mm D2(1)=75 mm D3(2)=150 mm D2(2)=120 mm K2 = 38 mm E2 = 19 mm R2= 15 mm 50 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ R2 1,3 d2 Mặt đế hộp: Chiều dày : có phần lồi S1 Bề rộng mặt đế hộp: K1 q Khe hở chi tiết: Giữa bánh với thành hộp : Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp : 1 Số lượng bulông : Z Dựa theo bảng 18.5/92 (2) chọn vít M8x22 S1 (1,31,5) d1 K1 3.d1 q K1 + S1 = 21 mm K1 = 45 mm q = 59 mm (1 1,2) 1 ≥ (3 5) = mm 1 = 27 mm 𝐿+𝐵 (200 ÷ 300) L, B: Chiều dài, chiều rộng hộp Z= 𝑍= 454+172 300 = Kích thước gối trục: Trục D D2 D3 62 75 90 100 120 150 1.2 Dộ nhớt chọn dầu bôi trơn Độ nhớt để bôi trơn phụ thuộc vào vân tốc, vật liệu chế tạo bánh Với vật liệu bánh thép 45 cải thiện Giới hạn bền bánh chủ động bánh bị động tướng ứng: 850 750 MPa Vận tốc vịng tính phần trên: v = 2.1 (m/s) Trang bảng 18-11 tài liệu (1):, ta suy độ nhớt dầu 50°𝐶 = Độ nhớt dầu 100°𝐶 = 186 16 11 Tra bảng 18-13 tài liệu (1): GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG 51 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Độ nhớt ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Nhiệt độ Giá trị Tên loại dầu 50°𝐶 186 Dầu máy bay MK22 100°𝐶 11 Dầu ô tô máy kéo AK-20 50°𝐶 16 Dầu máy kéo AK20 100°𝐶 Dầu máy kéo AK20 Centistoc Engle Một số chi tiết phụ khác 2.1 Bu-lơng vịng Hộp giảm tốc A=151,8 mm; tra bảng 6-4 xác định sơ khối lượng hộp 100kg, với khối lượng này, tra bảng 18-3a: sử dụng bu-lơng vịng M8 bố trí theo cách b: Ren d1 d2 d3 d4 d5 M8 36 20 h h1 h2 l≥ f 20 13 18 GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG b c x r Khối lượng r1 r2 vít (kg) 18 10 1.2 2.5 n/a 4 0.054 52 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ 2.2 Nút tháo dầu Tra bảng 18-7, xác định bu-lơng tháo dầu M16 với kích thước cụ thể sau: d b m f L e q D S Do M16 x 1.5 12 23 13.8 26 17 19.6 2.3 Chốt định vị Chốt định vị hình cịn lựa chọn để định vị trí nắp hộp thân hộp lắp ghép Tra bảng 18-4b, chọn kích thước chốt định vị phù hợp với kích thước mặt bích sau: d c 1.0 l 30 GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG 53 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ 2.4 Nắp cửa thăm Tra bảng 18-5 ta thông số sau: A B A1 B1 C C1 K R Bulông Số lượng 100 75 150 100 125 - 87 12 M8 2.5 Nút thông Nút thông kết hợp với chức tay nắm lựa chọn có kích thước tra bảng 18-6: A B C D E G H I K L M N O P Q R S M27x2 15 30 15 45 36 32 10 22 32 18 36 32 2.6 Que thăm dầu 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 GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG 54 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Dung sai lắp ghép Căn vào yêu cầu làm việc chi tiết hộp hợp giảm tốc, trang tài liệu (2), ta chọn kiểu lắp ghép sau: 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 tên bề mặt trục làm việc Do ta phải chọn mối lắp k6, lắp trung gian có độ dơi, tạo điều kiện mịn ổ Vịng ngồi ổ lăn không quay nên chịu tải cục bộ, ta lắp theo hệ thống lỗ Để ổ di chuyển dọc trục nhiệt độ tăng trình làm việc, ta chọn kiểu lắp trung gian H7 3.2 Lắp ghép bánh trục Bánh lắp trục chịu tải vừa, tải trọng thay đổi, va đập nhẹ, ta chọn kiểu lắp H7/k6 3.3 Lắp ghép nắp ổ thân hộp: Để dễ dàng cho việc tháo lắp điều chỉnh, ta chọn kiểu lắp lỏng H7/f8 3.4 Lắp ghép vòng chắn dầu trục: Để dễ dàng cho việc tháo lắp, ta chọn kiểu lắp trung gian H7/k6 BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP Tên chi tiết Kích thước (mm) Mối ghép 35 H7/k6 Bánh trục GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG 55 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Bánh trục ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ 50 H7/k6 Ổ bi đỡ dãy trục D = 72 H7 Ổ bi đỡ dãy trục D = 100 H7 Ổ bi đỡ dãy trục d = 30 k6 Ổ bi đỡ dãy trục d = 45 k6 Nắp bích ổ lăn trục 72 H7/f8 Nắp bích ổ lăn trục 100 H7/f8 Vòng chắn dầu trục 30 H7/js6 Vòng chắn dầu trục 45 H7/js6 Vịng phớt trục 50 H7/js6 GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG 56 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ TỔNG KẾT Bằng cố gắng nỗ lực nhóm đặc biệt giúp đỡ tận tình, chu đáo thầy Trịnh Nguyễn Chí Trung – giảng viên mơn “Đồ án hệ thống truyền động” – “Khoa khí”, chúng em hoàn thành đồ án thời hạn Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy trang bị kiến thức, kỹ cần có để hồn thành đề tài nghiên cứu cho cho chúng em Tuy nhiên qua trình nghiêng cứu đề tài, kiến thức chuyên ngành hạn chế nên chúng em cịn nhiều thiếu sót tìm hiểu, đánh giá trình bày đề tài Rất mong nhận quan tâm, góp ý thầy/ cô giảng viên môn để đề tài chúng em đầy đủ hoàn chỉnh Xin chân thành cảm ơn GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG 57 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ TÀI LIỆU THAM KHẢO (1) Trịnh Chất - Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí (tập + 2), Nhà xuất giáo dục (2) Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, Nhà xuất đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh (3) Ninh Đức Tốn – Nguyễn Thị Xuân Bảy, Giáo trình dung sai lắp ghép kỹ thuật đo lường, Nhà xuất giáo dục GVHD: TRỊNH NGUYỄN CHÍ TRUNG 58