TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC

Cơ sở thiết kế máy là môn học nhằm nghiêm cứu rồi tính toán thiết kế các chi tiết máy có công dụng chung. Môn học đã đưa ra những kiến thức rất cơ bản về cấu tạo, nguyên lí cũng như phương pháp tính toán các chi tiết máy có công dụng chung. Đồ án cơ sở thiết kế máy là nội dung không thể thiếu với chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ sở về kết cấu máy và các quá trình cơ bản khi thiết kế máy. Trong quá trình học môn cơ sở thiết kế máy chúng em đã được làm quen với những kiến thức cơ bản về kết cấu máy, các bộ phận của máy và các tính năng cơ bản của các chi tiết máy thường gặp. Đồ án cơ sở thiết kế máy giúp chúng em hệ thống lại các kiến thức đã học và tìm hiểu sâu hơn về nó. Thông qua việc hoàn thiện đồ án, chúng em có thể áp dụng được các kiến thức từ các môn học như truyền động cơ khí, sức bền vật liệu, hình họa và vẽ kỹ thuật cơ khí, dung sai và kỹ thuật đo,… Hộp giảm tốc là cơ cấu truyền động nhờ sự ăn khớp trực tiếp giữa các bánh răng. Hộp giảm tốc dùng để giảm vận tốc góc và tăng momen xoắn, hộp giảm tốc là bộ phận trung gian giữa động cơ và máy công tác.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NAM CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ - - MÔN: ĐÔ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI GV: Mai Vĩnh Phúc Sinh viên thực hiện 1.Nguyễn Ngọc Thanh Tiến 2.Bùi Văn Phục 3.Nguyễn Vinh Nghi Nghành: Kĩ thuật khí động lực Lớp: DH19OTO01 Tháng 09 năm 2021 MSSV 192491 199290 199856 LỜI CẢM ƠN Cơ sở thiết kế máy là môn học nhằm nghiêm cứu rồi tính toán thiết kế các chi tiết máy có công dụng chung Môn học đã đưa những kiến thức rất bản về cấu tạo, nguyên lí cũng phương pháp tính toán các chi tiết máy có công dụng chung Đồ án sở thiết kế máy là nội dung khơng thể thiếu với chương trình đào tạo kỹ sư khí nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức sở về kết cấu máy và các quá trình bản thiết kế máy Trong quá trình học mơn sở thiết kế máy chúng em đã làm quen với những kiến thức bản về kết cấu máy, các phận máy và các tính bản các chi tiết máy thường gặp Đồ án sở thiết kế máy giúp chúng em hệ thống lại các kiến thức đã học và tìm hiểu sâu về nó Thơng qua việc hoàn thiện đồ án, chúng em có thể áp dụng các kiến thức từ các môn học truyền động khí, sức bền vật liệu, hình họa và vẽ kỹ thuật khí, dung sai và kỹ thuật đo,… Hộp giảm tốc là cấu truyền động nhờ ăn khớp trực tiếp giữa các bánh Hộp giảm tốc dùng để giảm vận tốc góc và tăng momen xoắn, hộp giảm tốc là phận trung gian giữa động và máy công tác Do lần đầu làm đờ án và tìm hiểu với lượng kiến thức tổng hợp nên những phần chưa hoàn toàn nắm vững Trong quá trình làm đờ án chúng em đã tham khảo nhiều tài liệu cũng giáo trình có liên quan, song sai sót là điều khó tránh khỏi Chúng em rất mong nhận hướng dẫn thêm các thầy để chúng em có thể nắm vững cũng củng cố lại kiến thức đã học Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy môn, đặc biệt thầy Mai Vĩnh Phúc đã nhiệt tình hướng dẫn chúng em quá trình hoàn thành đồ án TRƯỜNG ĐẠI HỌC NAM CẦN THƠ KHOA: Cơ Khí Đợng Lực CỢNG HỊA XÃ HỢI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do - Hạnh Phúc BỘ MÔN: ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ****** NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Cán hướng dẫn :ThS Mai Vĩnh Phúc Đề tài : Thiết kế trạm dẫn động băng tải Nhóm sinh viên thực hiện: Sinh viên thực : Nguyễn Ngọc Thanh Tiến MSSV:192491 Sinh viên thực : Nguyễn Vĩnh Nghi MSSV :199865 Sinh viên thực : Bùi Văn Phục MSSV :199209 Lớp: DH19OTO01 Nội dung nhận xét: a) Nhận xét về hình thức tập thuyết minh: b) Nhận xét về bản vẽ (nếu có): c) Nhận xét về nội dung nội dung đò án (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ):  Các nội dung và công việc đã đạt  Những vấn đề về hạn chế: d) Nhận xét sinh viên gia đề tài (ghi rõ nội dung chính sinh viên nào chịu trách nhiệm thực nếu có): e) Kết luận và đề nghị: Điểm đánh giá (cho sinh viên): Cần Thơ, ngày ……tháng … năm 2021 Cán bộ hướng dẫn MAI VĨNH PHÚC TRƯỜNG ĐẠI HỌC NAM CẦN THƠ KHOA: Cơ Khí Đợng Lực CỢNG HỊA XÃ HỢI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Đợc Lập – Tự Do - Hạnh Phúc BỢ MƠN: ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ****** NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN Cán hướng dẫn :ThS Mai Vĩnh Phúc Đề tài : Thiết kế trạm dẫn động băng tải Nhóm sinh viên thực hiện: Sinh viên thực : Nguyễn Ngọc Thanh Tiến MSSV:192491 Sinh viên thực : Nguyễn Vĩnh Nghi MSSV :199865 Sinh viên thực : Bùi Văn Phục MSSV :199209 10 Lớp: DH19OTO01 11 Nội dung nhận xét: f) Nhận xét về hình thức tập thuyết minh: g) Nhận xét về bản vẽ (nếu có): h) Nhận xét về nội dung: i) Nhận xét sinh viên: j) Kết luận và đề nghị: 12 Điểm đánh giá (cho sinh viên ): Cần Thơ, ngày ……tháng … năm 2021 Cán bộ phản biện MỤC LỤC CHƯƠNG I TÍNH TOÁN PHÂN PHỐI TỈ SỐ CHUYỀN VÀ LỰA CHỌN ĐỘNG CƠ 1.1.Đặt điệm của hộp giảm tốc 1.2.Chọn công suất động cần thiết cua động 1.3.Chọn số vòng quay sợ bộ 1.4.Chọn động điện 1.5 Phân phối tỉ số truyền 1.6.Công suất trục 1.7.Tốc độ quay trục 1.8.Moment xoắn trục 1.9.Kết tính toán CHƯƠNG THIẾT KẾ CÁC BỢ TRÙN NGỒI A THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI B CHUYỂN ĐỘNG XÍCH 10 1.TỔNG QUAN VỀ BỘ TRUYỀN XÍCH 10 THÚT KẾ BỢ CHÙN XÍCH 10 CHƯƠNG 15 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG 15 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP 15 CHƯƠNG 19 THIẾT KẾ TRỤC, THEN VÀ Ổ LĂN 19 A.THIẾT KẾ TRỤC,THEN: 19 TRỤC 19 TRỤC 22 B Ổ LĂN 24 TRỤC 25 TRỤC 26 CHƯƠNG 5: CẤU TẠO VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT KHÁC VÀ DUNG SAI 27 A.VỎ HỘP 27 B.CÁC CHI TIẾT PHỤ 28 cửa thăm 28 2.nút tháo dầu 28 que thăm dầu 29 4.chốt định vị 29 nắp ổ 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải GVHD: Mai Vĩnh Phúc CHƯƠNG I TÍNH TOÁN PHÂN PHỐI TỈ SỐ CHUYỀN VÀ LỰA CHỌN ĐỘNG CƠ 1.1.Đặt điệm của hộp giảm tốc Trong hệ thống dẫn động khí thường sử dụng truyền bánh trục vít dạng tổ hợp biệt lập, đó gọi hộp giảm tốc, hộp giảm tốc cấu truyền động bằng ăn khớp trực tiếp, có tỷ số trùn khơng đổi và dùng để giảm vận tốc góc và tăng momen xoắn Ưu điểm hộp giảm tốc là hiệu suất cao, có khả truyền công suất khác nhau, tuổi thọ lớn, làm việc chắn và sử dụng đơn giản Hộp giản tốc phân loại theo các đặc điểm : - Loại truyền động (bánh trụ, bánh côn, trục vít, bánh – trục vít) - Số cấp (một cấp, hai cấp,…) - Vị trí tương đối giữa các trục không gian (nằm ngang, thẳng đứng,…) - Đặc điểm sơ đồ động (khau triễn, động trục, có cấp tách đôi,…) Với đầu đề ta biết đó là hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp khai triển, là hộp giảm tốc đơn giản nhất có nhược điểm là các bánh bố trí không đối xứng với ổ, đó làm tăng phân bố không đều tải trọng chiều dài Vì trục phải thiết kế đủ cứng, kết cấu đơn giản nên loại sơ đờ này sử dụng phổ biến công nghiệp SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải GVHD: Mai Vĩnh Phúc Sơ đồ động hệ thống dẫn động 1.2.Chọn công suất động cần thiết cua động Công suất trục công tác: Ntang =𝑵𝒕𝒂𝒏𝒈 = 𝑷.𝒗 𝟏𝟎𝟎𝟎 = 𝟖𝟖𝟖𝟎.𝟏,𝟕 𝟏𝟎𝟎𝟎 = =15,096 (kW) Moment cực đại: Mmax = 𝑷.𝑫 𝟐 = 𝟖𝟖𝟖𝟎.𝟔𝟎𝟎 𝟐 = 2664000 (Nmm) = 2664(Nm) Moment đẳng trị băng tải Theo đồ thị đặc tính tải trọng ta có: M1 = 0.8Mmax = 2131,2 (Nm) t1= 1(h) M2 = Mmax = 2664 (Nm) t2= (h) M3 = 0,9Mmax = 2397,6 (Nm) t3= 1(h) Ta có: Mdt= √ 𝑴𝟐𝟏 𝒕𝟏 +𝑴𝟐𝟐 𝒕𝟐 +𝑴𝟐𝟑 𝒕𝟑 𝒕𝟏 +𝒕𝟐 +𝒕𝟑 → 𝑴𝒅𝒕 = 𝟐𝟓𝟕𝟎, 𝟕𝟗(𝑵𝒎) Công suất đẳng trị băng tải tính theo công thức : 𝑵𝒅𝒕 Với 𝒏𝒕𝒂𝒏𝒈 = 𝟔𝟎𝟎𝟎𝟎𝒗 𝝅.𝟔𝟎𝟎 𝑴𝒅𝒕 𝒏𝒕𝒂𝒏𝒈 = 𝟗𝟓𝟓𝟎 = 𝟓𝟒, 𝟏𝟒 (vòng/phút) → 𝑁𝑑𝑡 = 14,57 (𝑘𝑊) Công suất cần thiết động cơ: 𝑵𝒄𝒕 = 𝑵𝒅𝒕 𝜼 Trong đó: η = ηđ.ηbr.ηol4.ηx Với ηd , ηbr , ηx , ηol tra bảng 2.1 [2] ta được: SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải GVHD: Mai Vĩnh Phúc CHƯƠNG THIẾT KẾ TRỤC, THEN VÀ Ổ LĂN A.THIẾT KẾ TRỤC,THEN: TRỤC Lực tác dụng lên trục: Lực các dụng lên truyền xích: Fx = 7967,1(N) Lực tác dụng truyền bánh răng: Fr2 =2070,94 (N) Chọn vật liệu là thép C45, chọn sơ ứng suất xoắn cho phép [τ] = 25 (Mpa) Xác định đường kính sơ bộ: 𝟑 𝒅≥ √ 𝟑 𝟏𝟑𝟗𝟖𝟑𝟏𝟗, 𝟖𝟑 𝑻𝟐 =√ = 𝟔𝟓, 𝟑𝟗 (𝒎𝒎) 𝟎, 𝟐 [𝛕] 𝟎, 𝟐 𝟐𝟓 Theo tiêu chuẩn chọn 𝑑 = 68 (𝑚𝑚) Chọn kích thước dọc trục: 𝑙 = 𝑙2 + 2𝑥 + 𝑤 Với l2 = (1,2 – 1,5)b2 = 138 (mm) x = 10 ( bảng 10.2) w = 105 (bảng 10.2) Suy ra: l = 263 (mm) Trang bảng 10.2 ta chọn f = 150mm Vẽ biểu đồ momen uốn và xoắn - Trong mặt phẳng thẳng đứng Ozy, phương trình cần bằng momen: 𝑴𝑿𝑨 = −𝟏𝟑𝟏, 𝟓𝑭𝒓𝟐 + (𝟏𝟓𝟎 + 𝟐𝟔𝟑)𝑭𝒙 − 𝟐𝟔𝟑𝑭𝑩𝒀 = 𝒐 → 𝑭𝑩𝒀 = 𝟏𝟎𝟑𝟎𝟗, 𝟒𝟔 𝑵 - phương trình cần bằng theo trục y: 𝑭𝑨𝒀 + 𝑭𝒓𝟐 + 𝑭𝑩𝒀 − 𝑭𝑿 = 𝟎 → 𝑭𝑨𝒀 = 𝟓𝟏𝟓𝟕, 𝟒𝟏 𝑵 𝑭𝒕𝟐 = 𝑭𝑻𝟏 = 𝟓𝟔𝟖𝟗, 𝟖𝟔𝟓 𝑵 Trong mp nằm ngang zx, lực Ft1 nằm dối xứng với hai ổ, nên: 𝑭𝒕𝟐 𝑹𝑨𝑿 = 𝑹𝑩𝑿 = = 𝟐𝟖𝟒𝟒, 𝟗𝟑 𝑵 𝟐 SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC 19 Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải GVHD: Mai Vĩnh Phúc -momen uốn tại C: 𝑴𝑪 = √𝑴𝟐𝑿𝑪 + 𝑴𝟐𝒀𝑪 = 𝟕𝟕𝟔𝟎𝟓𝟔, 𝟑 𝑵𝒎𝒎 -momen uốn tại B: 𝑴𝑩 = √𝑴𝟐𝑩𝑿 + 𝑴𝟐𝑩𝒀 = 𝟏𝟎𝟖𝟑𝟒𝟑𝟓 𝑵𝒎𝒎 -monen tương đương: 𝑴𝑪𝒕đ = √𝑴𝟐𝑪𝑿 + 𝑴𝟐𝑪𝒀 = √𝑴𝟐𝑪 + 𝟎, 𝟕𝟓𝑻𝟐 = 𝟏𝟒𝟑𝟖𝟑𝟏𝟎, 𝟓 𝑵𝒎𝒎 𝑴𝑩𝒕đ = √𝑴𝟐𝑩𝑿 + 𝑴𝟐𝑩𝒀 = √𝑴𝟐𝑩 + 𝟎, 𝟕𝟓𝑻𝟐 = 𝟏𝟔𝟖𝟑𝟗𝟒𝟓, 𝟑𝟑 𝑵𝒎𝒎 Fr2=2070,94N Fx =7967N FBY =10309,46N Ft =5689,865N FAY =5157,41N Fr2=2070,94N Ft =5689,865N D C B FBX =2844,93N A FAX =2844,93N 1083435 N 679931,195 N MX MY 374108,295 N 1398319,83 N T -Đường kính: 𝟑 𝒅𝑩 ≥ √ 𝟑 𝑴𝑩𝒕𝒅 = 𝟔𝟑, 𝟕𝟒𝒎𝒎 𝟎𝟏 [𝝈] 𝒅𝑪 ≥ √ 𝑴𝑪𝒕𝒅 = 𝟔𝟎, 𝟓𝒎𝒎 𝟎𝟏 [𝝈] SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC 20 Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải GVHD: Mai Vĩnh Phúc 𝟑 𝒅𝑫 ≥ √ 𝑴𝑫𝒕𝒅 = 𝟓𝟕, 𝟏𝒎𝒎 𝟎𝟏 [𝝈] 70 65 60 Vậy, theo tiêu chuẩn và yêu cầu về kết cấu ta chọn: dA=dB=65mm ; dC=70mm ; dD=60mm - vị trí tại C không có lực dọc trục nên ứng suất pháp tại tiết diện này thay đổi chu kỳ đối xứng với biên độ: 𝜎𝑎 = 𝜎𝐹 = Khi đó: 𝑾 = 𝝅𝒅𝟑 𝟑𝟐 − 𝒃.𝒕.(𝒅−𝒕)𝟐 𝟐.𝒅 𝑀𝐶 𝑊 = 𝟐𝟕𝟒𝟔𝟏, 𝟖𝟕𝟓 𝒎𝒎𝟑 𝝈𝒂 = 𝝉= 𝑻𝟏 𝑾𝟎 với 𝑾𝟎 = 𝝅𝒅𝟑 𝟏𝟔 − 𝑴𝑫 = 𝟐𝟒, 𝟖𝟖𝑴𝑷𝒂; 𝝈𝒎 = 𝒐 𝑾 𝒃.𝒕.(𝒅−𝒕)𝟐 𝟐.𝒅 = 𝟓𝟖𝟑𝟏𝟓, 𝟓𝟏𝟐 𝒎𝒎𝟑 Suy ra: τ = 23,978 Mpa - ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch động: 𝝉 𝝉𝒂 = 𝝉𝒎 = = 𝟏𝟏, 𝟗𝟗 𝑴𝑷𝒂 𝟐 Theo bảng 10.8: 𝐾𝛼 = 1,75; 𝐾𝜏 = 1,5 Theo bảng 10.3: 𝜀𝜎 = 0,78; 𝜀𝜏 = 0,74 Theo hình 2.9: 𝜓𝜎 = 0,05; 𝜓𝜏 = 0,025 Xác định hệ số an toàn tại C: 𝝈−𝟏 𝒔𝝈 = = 𝟔, 𝟖𝟓 𝑲𝝈 𝝈𝜶⁄ + 𝝍 𝝈 𝝈 𝒎 𝜺𝝈 𝝉−𝟏 𝒔𝝉 = = 𝟑, 𝟗𝟗 𝑲𝝉 𝝉𝜶⁄ + 𝝍 𝝉 𝝉 𝒎 𝜺𝝉 𝒔𝝈 𝒔𝝉 𝒔= = 𝟑, 𝟒𝟒 > [𝒔] = 𝟏, 𝟓 √𝒔𝟐𝝈 + 𝒔𝟐𝝉 Chọn then các tiết diện trục tiết diện đường kính loại then, b x h 70 20 x 12 C 60 18 x 11 D SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC 21 Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải GVHD: Mai Vĩnh Phúc TRỤC 1 Lực tác dụng lên trục: Lực các dụng lên truyền đai: Fr = 6066,58 (N) Lực tác dụng truyền bánh răng: Fr1 = 2070,94 (N) Chọn vật liệu là thép C45, chọn sơ ứng suất xoắn cho phép [τ] = 25 (Mpa) Xác định đường kính sơ bộ: 𝟑 𝒅≥ √ 𝟑 𝟑𝟑𝟎𝟎𝟏𝟐, 𝟏𝟖𝟖 𝑻𝟏 =√ = 𝟒𝟎, 𝟒𝟏 (𝒎𝒎) 𝟎, 𝟐 [𝛕] 𝟎, 𝟐 𝟐𝟓 Theo tiêu chuẩn chọn 𝑑 = 42 (𝑚𝑚) Chọn kích thước dọc trục: 𝒍 = 𝒍𝟏 + 𝟐𝒙 + 𝒘 = 𝟐𝟔𝟑𝒎𝒎 (lấy theo trục 2) Trang bảng 10.2 ta chọn f = 105mm Vẽ biểu đồ momen uốn và xoắn - Trong mặt phẳng thẳng đứng Ozy, phương trình cần bằng momen: 𝑴𝑿𝑨 = 𝟏𝟎𝟓𝑭𝒓 + 𝟏𝟑𝟏, 𝟓𝑭𝒓𝟏 − 𝟐𝟔𝟑𝑭𝑩𝒀 = 𝟎 → 𝑭𝑩𝒀 = 𝟑𝟒𝟓𝟕, 𝟓 𝑵 - phương trình cần bằng theo trục y: 𝑭𝒓 + 𝑭𝑩𝒀 − 𝑭𝑨𝒀 − 𝑭𝒓𝟏 = 𝟎 → 𝑭𝑨𝒀 = 𝟕𝟒𝟓𝟑, 𝟏𝟒 𝑵 Trong mp nằm ngang zx, lực Ft1 nằm dối xứng với hai ổ, nên: 𝑭𝒓𝟏 𝑭𝑨𝑿 = 𝑭𝑩𝑿 = = 𝟐𝟖𝟒𝟒, 𝟗𝑵 𝟐 -momen uốn tại C: 𝑴𝑪 = √𝑴𝟐𝑪𝑿 + 𝑴𝟐𝑪𝒀 = 𝟖𝟖𝟏𝟏𝟏𝟖, 𝟖𝟐 𝑵𝒎𝒎 -momen uốn tại A: 𝑴𝑨 = √𝑴𝟐𝑨𝑿 + 𝑴𝟐𝑨𝒀 = 𝟔𝟏𝟓𝟒𝟐𝟐, 𝟓𝟔 𝑵𝒎𝒎 -monen tương đương: 𝑴𝑪𝒕đ = √𝑴𝟐𝑪 + 𝟎, 𝟕𝟓𝑻𝟐 = 𝟗𝟐𝟔𝟑𝟏𝟎, 𝟔𝟒 𝑵𝒎𝒎 𝑴𝑨𝒕đ = √𝑴𝟐𝑨 + 𝟎, 𝟕𝟓𝑻𝟐 = 𝟔𝟕𝟖𝟓𝟒𝟔, 𝟗𝟓 𝑵𝒎𝒎 SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC 22 Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải Fr1=2070,94N FBY =3457,5 N Ft=5689,865N FAY =7453,14N Fr1=2070,94N C B FBX =2844,93N GVHD: Mai Vĩnh Phúc Fr =6066,58N A Ft=5689,865N D FAX =2844,93N MX 615422,56 N 797755,2N 374108,295 N MY 330012,18N T -Đường kính: 𝟑 𝑴𝑨𝒕𝒅 = 𝟒𝟓, 𝟗𝟑𝒎𝒎 𝟎𝟏 [𝝈] 𝟑 𝑴𝑪𝒕𝒅 = 𝟓𝟎, 𝟗𝟓𝒎𝒎 𝟎𝟏 [𝝈] 𝒅𝑨 ≥ √ 𝒅𝑪 ≥ √ 𝟑 𝒅𝑫 ≥ √ 𝑴𝑫𝒕𝒅 = 𝟑𝟒𝒎𝒎 𝟎𝟏 [𝝈] Vậy, theo tiêu chuẩn và yêu cầu về kết cấu ta chọn: dA=dB=50mm ; dC=55mm ; dD=36mm SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC 23 GVHD: Mai Vĩnh Phúc 36 55 50 Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải - vị trí tại D không có lực dọc trục nên ứng suất pháp tại tiết diện này thay đổi chu kỳ đối xứng với biên độ: 𝜎𝑎 = 𝜎𝐹 = Khi đó: 𝑾 = 𝝅𝒅𝟑 𝟑𝟐 − 𝒃.𝒕.(𝒅−𝒕)𝟐 𝟐.𝒅 𝑻𝟏 𝑾𝟎 với 𝑾𝟎 = 𝝅𝒅𝟑 𝟏𝟔 − 𝑊 = 𝟔𝟎𝟓𝟐, 𝟑𝟒𝟑 𝒎𝒎𝟑 𝝈𝒂 = 𝝉= 𝑀𝐷 𝒃.𝒕.(𝒅−𝒕)𝟐 𝟐.𝒅 𝑴𝑫 = 𝟖𝟒𝑴𝑷𝒂; 𝝈𝒎 = 𝒐 𝑾 = 𝟏𝟑𝟑𝟐𝟓, 𝟗𝟐 𝒎𝒎𝟑 Suy ra: τ = 24,765 Mpa - ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch động: 𝝉 𝝉𝒂 = 𝝉𝒎 = = 𝟏𝟐, 𝟑𝟖𝟐 𝑴𝑷𝒂 𝟐 Theo bảng 10.8: 𝐾𝛼 = 1,75; 𝐾𝜏 = 1,5 Theo bảng 10.3: 𝜀𝜎 = 0,84; 𝜀𝜏 = 0,78 Theo hình 2.9: 𝜓𝜎 = 0,05; 𝜓𝜏 = 0,025 Xác định hệ số an toàn tại C: 𝝈−𝟏 𝒔𝝈 = = 𝟐, 𝟏𝟖 𝑲𝝈 𝝈𝜶⁄ 𝜺𝝈 + 𝝍𝝈 𝝈𝒎 𝝉−𝟏 𝒔𝝉 = = 𝟒, 𝟎𝟓 𝑲𝝉 𝝉𝜶⁄ 𝜺𝝉 + 𝝍𝝉 𝝉𝒎 𝒔𝝈 𝒔𝝉 𝒔= = 𝟏, 𝟗𝟓 > [𝒔] = 𝟏, 𝟓 √𝒔𝟐𝝈 + 𝒔𝟐𝝉 Chọn then các tiết diện trục tiết diện đường kính loại then, b x h 52 16 x 10 C 36 12 x D B Ổ LĂN SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC 24 Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải GVHD: Mai Vĩnh Phúc FAY FBY A B TRỤC Chọn ổ bi đỡ chặn khơng có lực dọc trục với đường kính vòng d=65mm, n=108,352 vòng/phút kí hiệu d D b r r1 C C0 46313 65 140 33 3,5 2,0 89 76,4 Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ B: 𝑭𝒓𝑩 = √𝑭𝟐𝑩𝒀 + 𝑭𝟐𝑩𝑿 = √𝟏𝟎𝟑𝟎𝟗, 𝟒𝟔𝟐 + 𝟐𝟖𝟒𝟒, 𝟗𝟑𝟐 = 𝟏𝟎𝟔𝟗𝟒, 𝟕𝟗 𝑵 Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ A: 𝑭𝒓𝑨 = √𝑭𝟐𝑨𝒀 + 𝑭𝟐𝑨𝑿 = √𝟓𝟏𝟓𝟕, 𝟒𝟏𝟐 + 𝟐𝟖𝟒𝟒, 𝟗𝟑𝟐 = 𝟓𝟖𝟗𝟎, 𝟎𝟑 𝑵 Vì 𝐹𝑟𝐵 > 𝐹𝑟𝐴 nên ta tính toán để chọn ổ B Theo bảng 11.2 (tài liệu thầy Lộc,trang 394) 𝐾𝜎 = 1,2, 𝐾𝑡 = 1, 𝑉 = Do không có lực dọc trục nên X=1, Y=0 Thời gian làm việc tính bằng triệu vòng quay: 𝟔𝟎𝑳𝒏 𝒏 𝑳= = 𝟕𝟖, 𝟎𝟏𝟒 (𝒕𝒓𝒊ệ𝒖) 𝟏𝟎𝟔 Với n=108,352 vòng/phút, Ln=300.8.5=12000 Tải trọng quy ước: 𝑸𝑩 = (𝑿 𝑽 𝑭𝒓𝑨 + 𝒀 𝑭𝝈 ) 𝑲𝝈 𝑲𝒕 = 𝟏𝟐𝟖𝟑𝟑, 𝟕𝟓 𝑵 𝑸 𝑸𝟏 𝟐 𝑸 ) 𝑳𝟏 + ( 𝟐 )𝟐 𝑳𝟐 + ( 𝟑 )𝟐 𝑳𝟑 𝑸𝑩 𝑸𝑩 √ 𝑸𝑩 𝑸𝑬 = 𝑸𝑩 𝑳𝒏 𝟑 ( 𝟑 = 𝟏𝟐𝟖𝟑𝟑, 𝟕𝟓 √ 𝟎, 𝟖𝟑 𝟏𝟓𝟎𝟎 + 𝟗𝟎𝟎𝟎 + 𝟎, 𝟗𝟑 𝟏𝟓𝟎𝟎 𝟏𝟐𝟎𝟎𝟎 = 𝟏𝟐𝟒𝟖𝟖, 𝟕𝟒 𝑵 SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC 25 Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải GVHD: Mai Vĩnh Phúc Khả tải động tính toán: 𝒎 𝑪𝒕𝒕 = 𝑸𝑬 √𝑳 = 𝟓𝟑𝟏𝟗𝟐, 𝟒 𝑵 = 𝟓𝟑, 𝟏𝟗𝟐𝟒𝒌𝑵 Với m=3 (ổ bị đỡ chặn) 𝑪𝒕𝒕 < 𝑪 = 𝟖𝟗𝒌𝑵 nên ổ lăn đã chọn đảm bảo bền TRỤC FAY FBY A B Chọn ổ bi đỡ chặn khơng có lực dọc trục với đường kính vòng d=42mm, n=480 vòng/phút kí hiệu d D b r r1 C C0 4613050 50 130 31 3,0 2,0 77,6 61,2 Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ B: 𝑭𝒓𝑩 = √𝑭𝟐𝑩𝒀 + 𝑭𝟐𝑩𝑿 = √𝟑𝟒𝟓𝟕, 𝟓𝟐 + 𝟐𝟖𝟒𝟒, 𝟗𝟐 = 𝟒𝟒𝟕𝟕, 𝟒𝟕𝑵 Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ A: 𝑭𝒓𝑨 = √𝑭𝟐𝑨𝒀 + 𝑭𝟐𝑨𝑿 = √𝟕𝟒𝟓𝟑, 𝟏𝟒𝟐 + 𝟐𝟖𝟒𝟒, 𝟗𝟐 = 𝟕𝟗𝟕𝟕, 𝟔𝟒 𝑵 Vì 𝐹𝑟𝐴 > 𝐹𝑟𝐵 nên ta tính toán để chọn ổ A Theo bảng 11.2 (tài liệu thầy Lộc,trang 394) 𝐾𝜎 = 1,2, 𝐾𝑡 = 1, 𝑉 = Do không có lực dọc trục nên X=1, Y=0 Thời gian làm việc tính bằng triệu vòng quay: 𝑳= 𝟔𝟎𝑳𝒏 𝒏 𝟏𝟎𝟔 = 𝟑𝟒𝟓, 𝟔 𝒕𝒓𝒊ệ𝒖 Với n=480 vòng/phút, Lh=12000 Tải trọng quy ước: 𝑸 = (𝑿 𝑽 𝑭𝒓𝑨 + 𝒀 𝑭𝝈 ) 𝑲𝝈 𝑲𝒕 = 𝟗𝟓𝟕𝟑, 𝟏𝟕𝑵 𝑸 𝑸𝟏 𝟐 𝑸 ) 𝑳𝟏 + ( 𝟐 )𝟐 𝑳𝟐 + ( 𝟑 )𝟐 𝑳𝟑 𝑸𝑨 𝑸𝑨 √ 𝑸𝑨 𝑸𝑬 = 𝑸𝑨 𝑳𝒏 𝟑 ( 𝟑 = 𝟗𝟓𝟕𝟑, 𝟏𝟓𝟖 √ SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC 𝟎, 𝟖𝟑 𝟏𝟓𝟎𝟎 + 𝟗𝟎𝟎𝟎 + 𝟎, 𝟗𝟑 𝟏𝟓𝟎𝟎 = 𝟏𝟐𝟎𝟎𝟎 26 Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải GVHD: Mai Vĩnh Phúc Khả tải động tính toán: 𝒎 𝑪𝒕𝒕 = 𝑸𝑬 √𝑳 = 𝟔𝟓𝟏𝟔𝟓, 𝟔𝟐𝑵 = 𝟔𝟓, 𝟏𝟔𝟓𝟔𝟐𝒌𝑵 với m=3 𝑪𝒕𝒕 < 𝑪 = 𝟕𝟕, 𝟔 𝒌𝑵 nên ổ lăn đã chọn đảm bảo bền CHƯƠNG 5: CẤU TẠO VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT KHÁC VÀ DUNG SAI A.VỎ HỘP Tên gọi Chiều dày thân hộp 𝛿 = 0,03𝑎 + > 6𝑚𝑚 Chiều dày nắm hộp 𝛿1 = 0,9𝛿 Gân tăng cứng - chiều dày,𝑒 = 𝛿 - chiều cao,h - độ dốc Đường kính bu lơng nền 𝑑1 = 0,036𝑎 + 12 Đường kính: - bulong cạnh ổ - bulong ghép bích nắp thân - vít ghép nắp ổ - vít ghép nắp cửa thăm Mặt bích ghép nắp thân: - chiều dày bích thân hộp - chiều dày bích nắp hộp - bề rộng bích nắp thân Kích thước gối trục - đường kính ngồi tâm ổ lỗ vít:D3,D2 - bề rộng mặt ghép bulong cạnh ổ:K2 SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC Tính tốn 12,45 => chọn 13 mm 𝜹𝟏 = 𝟎, 𝟗𝜹 =11,7 mm 13mm h 24 mm 𝒅𝟐 = (𝟎, 𝟕~𝟎, 𝟖)𝒅𝟏 = 𝟏𝟔, 𝟖 𝒎𝒎 𝒅𝟑 = (𝟎, 𝟖~𝟎, 𝟗)𝒅𝟐 = 𝟏𝟑, 𝟒𝟒 𝒎𝒎 𝒅𝟒 = (𝟎, 𝟔~𝟎, 𝟕)𝒅𝟐 = 𝟏𝟎, 𝟎𝟖 𝒎𝒎 𝒅𝟓 = (𝟎, 𝟓~𝟎, 𝟔)𝒅𝟐 = 𝟖, 𝟒 𝒎𝒎 𝑺𝟑 = (𝟏, 𝟒~𝟏, 𝟖)𝒅𝟑 = 𝟏𝟖, 𝟖𝟏𝟔 𝒎𝒎 𝑺𝟒 = (𝟎, 𝟗~𝟏)𝒅𝟑 = 𝟏𝟑, 𝟒𝟒 𝒎𝒎 𝑲𝟑 ≈ 𝑲𝟐 − (𝟑~𝟓) ≈ 𝟒𝟖𝒎𝒎 Xác định theo kích thước nắp ổ 𝑲𝟐 = 𝑬𝟐 + 𝑹𝟐 + (𝟑~𝟓)𝒎𝒎 = 𝟓𝟏, 𝟕𝟐 𝒎𝒎 𝑬𝟐 ≈ 𝟏, 𝟔𝒅𝟐 = 𝟐𝟔, 𝟖𝟖 27 Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải GVHD: Mai Vĩnh Phúc 𝑹𝟐 ≈ 𝟏, 𝟑𝒅𝟐 = 𝟐𝟏, 𝟖𝟒 Xác định theo kết cấu - chiều cao h Mặt đế hộp - chiều dày khơng có phần lời - bề rộng đế hộp Khe hở giữa bánh với thành ∆≥𝛿 Khe hở giữa bánh lớn và đáy ∆1 > 3𝛿 Khe hở giữa mặt bên các bánh với ∆>𝛿 Số lượng bu lông nền 𝑺𝟏 = (𝟏, 𝟒~𝟏, 𝟕)𝒅𝒏 = 𝟑𝟑, 𝟔 𝒎𝒎 𝑲𝟏 = 𝟑𝒅𝟏 15 mm 40 mm 15 mm (bu lông M6) B.CÁC CHI TIẾT PHỤ cửa thăm A 100 B 50 A1 150 B1 100 C 125 C1 - k 87 R 12 Kích thước vít M8x22 Số lượng vít 2.nút tháo dầu Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn, bị biến chất, đó cần thay Để tháo dầu cũ, ở đáy hộp có lỗ tháo dầu Lúc làm việc lỗ SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC 28 Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải GVHD: Mai Vĩnh Phúc bịt kín bằng nút tháo dầu Đáy hộp nên làm nghiêng ít về phía lỗ tháo dầu, có chổ có lỗ tháo dầu nên làm lõm xuống ít để dầu chảy dễ Kết cấu và kích thước nút tháo dầu cho tài liệu (Bảng 10-14, [2]/278) d b m f L c q D S Do M20 x 15 28 2,5 17,8 30 22 25,4 que thăm dầu Để kiểm tra mức dầu hộp người ta dụng que thăm dầu, que thăm dầu có kích thước và kết cấu sau: 4.chốt định vị Mặt ghép giữa nắp và thân nằm mặt phẳng chứa đường tâm các trục Lỗ trụ lắp ở nắp và thân hộp gia công đồng thời để đảm bảo vị trí tương đối nắp và thân trước và sau gia công cũng lắp ghép, ta dùng chốt định vị, nhờ có chốt định vị mà ta xiết bu lông khơng bị biến dạng vịng ngoài ổ l Rz 40 l SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN 2,5 VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC NGUYỄN d α 2,5 d 29 Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải GVHD: Mai Vĩnh Phúc 5 nắp ổ Nắp ổ chế tạo bằng gang GX15-32.Có loại nắp là nắp kín và nắp thủng cho đầu trục xuyên qua để lắp bánh đai và nối trục, kích thước nắp ổ tùy thuộc vào kết cấu phận ổ tương ứng đã trình bày bản vẽ lắp.Chọn vít lắp nắp là vít M12 theo TCVN 1892-76, số lượng vít nắp là C.DUNG SAI ( TRONG HỘP) TT TÊN MỐI GHÉP Vòng ổ đỡ chặn với trục I KIỂU LẮP SAI LỆCH GIỚI HẠN CỦA LỖ VÀ TRỤC +59 ∅50𝑠6 GHI CHÚ ổ lắp giống +43 Vòng ngoài ổ đỡ chặn trục I lắp ∅130𝐻7 với thân SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC +40 ổ lắp giống 30 Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải Then với trục GVHD: Mai Vĩnh Phúc -14 ∅16𝑃7 16x10 -35 +30 Bánh I với trục I ∅55 𝐻7 𝑘6 +21 Vòng ổ đỡ chặn với trục II Vòng ngoài ổ đỡ chặn trục II lắp với thân ∅140𝐻7 Then với trục II ∅20 ∅65𝑘6 +21 +40 ổ lắp giống ổ lắp giống +92 20x12 +40 +30 Bánh II với trục II ∅70 𝐻7 𝑘6 +2 SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC 31 Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải GVHD: Mai Vĩnh Phúc TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Thiên Phúc, Thiết kế công dụng chung,350 trang [2] Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm (2007), Thiết kế chi tiết máy, Nhà xuất bản giáo dục, 380 trang [3] Nguyễn Hữu Lộc, Giáo trình sở thiết kế máy,650 trang trang [4] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển (1998), Tính tốn thiết kế hệ dẫn đợng khí, tập 1, Nhà xuất bản giáo dục, 272 trang [5] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển (1999), Tính tốn thiết kế hệ dẫn đợng khí, tập 2, Nhà x́t bản giáo dục, 228 trang SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC 32