Đồ án cơ sở thiết kế máy hutech bộ truyền xích gồm bản thuyết minh hoàn chỉnh + file bãn vẽ .đồ án của sinh viên trường đại học công nghệ tphcm.Hutech thực hiện ( lưu ý đăng lên để cho sinh viên trường với múc đích chia sẻ và tham khảo cách thức làm đồ án )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN MƠN HỌC: CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG NGHIÊNG Ngành: Kỹ Thuật Cơ khí Lớp: 18DCKA2 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: DƯƠNG ĐĂNG DANH Sinh viên thực hiện: Hồng Đức Bình MSSV: 1800430387 Tp.HCM, ngày … tháng năm 2018 VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI TÊN MÔN HỌC : ĐỒ ÁN MÔN HỌC CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY NGÀNH: …… Kỹ Thuật Cơ khí……… Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (sĩ số nhóm: ): Tên đề tài : THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Đề số: 01 Phương án: I a Thiết kế trạm dẫn động cho băng tải theo thứ tự sơ đồ truyền động sau: Động điện Bộ truyền đai Hộp giảm tốc bánh nghiêng v Khớp nối Tang băng tải Các số liệu ban đầu: - Lực kéo băng tải F (N): 6000 - Vận tốc băng tải V (m/s): - Đường kính tang D (mm): 220 - Thời hạn phục vụ năm - Sai số cho phép tỉ số truyền i = (2 ÷3)% - Băng tải làm việc chiều, Số ca làm việc ca, tải trọng thai đổi không đáng kể, năm làm việc 300 ngày Nội dung - Nhiệm vụ: Chọn động phân phối tỷ số truyền Thiết kế truyền bánh Tính tốn thiết kế trục then Tính tốn, lựa chọn gối đỡ trục Trình bày thuyết minh vẽ hộp giảm tốc Kết tối thiểu phải có: 01 thuyết minh A4 01 vẽ lắp hộp giảm tốc khổ giấy A0 Ngày giao đề tài: 27 /2 /2018 Ngày nộp báo cáo: ……./ /2018 TP HCM, ngày … tháng năm 2018 Sinh viên thực Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên thành viên) (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN L ời em xin chân thành cảm ơn q Thầy/Cơ giáo hướng dẫn bảo tận tình thời gian em làm Đồ án môn học vừa qua,đặc biệt Viện Kỹ Thuật Hutech tạo điều kiện thuận lợi cho em hồn thành đồ án Em vơ biết ơn Thầy Vũ Thế Mạnh người trực tiếp hướng dẫn bảo tận tình cho em hồn thành Đồ án Cơ Sở Thiết kế Máy Vì lần đầu làm đồ án, tính tốn vẽ truyền phần mềm Autocad, với kiến thức thời gian hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót Với mong muốn học hỏi, em mong nhận góp ý q Thầy, Cơ giáo bảo, hướng dẫn thêm để em rút kinh nghiệm cho đồ án tốt Xin chân thành cảm ơn Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng 05 năm 2018 Sinh viên thực Hoàng Đức Bình Mục Lục PHẦN I XÁC ĐỊNH CƠNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Xác định công suất trục động cơ: 1.2 Số vòng quay sơ động điện: 1.3 Phân phối tỷ số truyền: 1.4 Công Suất Trên Các Trục 1.5 Tốc độ trục quay 1.6 Momen xoắn trục PHẦN II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI DẸT 2.1 Chọn vật liệu: 2.2 Xác định đường kính bánh đai nhỏ đai lớn: 2.3 Vận tốc sai lệch tỉ số truyền: 2.4 Chọn khoảng cách trục a theo điều kiện, chiều dài dây đai: 2.5 Góc ơm: 2.6 Tính hệ số 𝑪: 2.7 Chiều rộng dây đai bánh đai: 2.8 Lực căng ban đầu theo điều kiện: 2.9 Điều kiện để không xảy trượt trơn: 2.10 Ứng suất lớn đai: 2.11 Tuổi thọ đai : PHẦN III TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH TRỤ RĂNG NGHIÊNG 3.1 Xác định thông số truyền bánh trụ nghiêng 3.2 Ứng suất tiếp xúc cho phép [𝝈𝑯] Ứng suất uốn cho phép[𝝈𝑭] 3.3 Xác định hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng thời gian phục vụ chế độ tải truyền : 3.4 Ứng suất cho phép tải : 3.5 Xác định sợ khoảng cách trục : 3.6 Xác định thông số ăn khớp : 3.6.1 Xác định môđun pháp m : 3.6.2 Xác định số nhỏ : 3.6.3 Xác định số lớn : 3.6.4 Tỷ số truyền thực : 3.6.5 Xác định góc nghiêng 3.6.6 Góc nghiêng bánh mặt trụ sở 3.7 Xác định hệ số số động học : 3.8 Kiểm nghiệm truyền bánh : 3.8.1 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: 3.8.2 Ứng suất tiếp xúc cho phép : 3.8.3 Kiểm nghiệm độ bền uốn : 3.9 Các thơng số hình học bánh : PHẦN IV XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ TRỤC VÀ THEN 4.1 Tính sơ đường kính trục: 4.1.1 Chọn vật liệu: 4.1.2 Tính sơ đường kính trục : 4.1.3 Xác định sơ khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 4.2 Tính tốn trục 11 4.2.1 Xác định lực tác dụng lên trục: 12 4.2.2 Trục I: 12 4.2.3 Trục II: 14 4.2.4 Kiểm nghiệm trục (trục II) theo độ bền mỏi 16 4.3 Tính chọn then 18 4.3.1 Tính then trục I: 18 4.3.2 Tính then trục II 19 PHẦN V TÍNH CHỌN VÀ KIỂM NGHIỆM Ổ LĂN 20 5.1 Chọn ổ lăn cho trục I 20 5.2 Chọn ổ lăn cho trục II 5.2.1 Chọn loại ổ lăn 20 5.2.2 Chọn kích thước ổ lăn: 21 5.2.3 Chọn Sơ Đồ Bố Trí Ổ Lăn: 21 5.2.4 Lực dọc trục Hướng Tâm Sinh Ra Trên Các Ổ: 21 5.2.5 Tính Tỷ Số: 21 5.2.6 Tính tải trọng quy ước, tải trọng tương đương ổ bi đỡ chặn: 22 5.2.7 Kiểm Nghiệm Ổ Lăn Theo Khả Năng Tải Động: 22 5.2.8 Kiểm Nghiệm Theo Khả Năng Tải Tĩnh: 22 PHẦN VI KẾT CẤU VỎ HỘP 23 6.1 Tính kế cấu vỏ hộp: 23 6.1.1 Kết cấu nắp hộp: 23 6.2 Tính toán thiết kế chi tiết khác: 24 6.2.1 Kết cấu chi tiết chuyển động: 24 6.2.2 Kết cấu nắp ổ cốc lót: 25 6.2.2.1 Nắp ổ: 25 6.2.2.2 Cốc Lót: 25 6.2.3 Cửa Thắm: 25 6.2.4 Nút thông hơi: 26 6.2.5 Nút Tháo Dầu: 27 6.2.6 Kiểm Tra Mức Dầu: 27 6.2.7 Chốt Định Vị: 28 6.2.8 Ống Lót Lắp Ổ: 28 6.2.9 Bulong Vòng: 28 6.2.10 Bơi Trơn Ngồi Hộp: 29 6.2.11 Điều Chỉnh Sự Ăn Khớp: 29 DANH MỤC CÁC BẢNG BẢNG THÔNG SỐ ĐỘNG CƠ BẢNG CÁC THÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN ĐAI DẸT BẢNG TỔNG KẾT CÁC THÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG NGHIÊNG 15 KIỂM NGHIỆM TRỤC II THEO ĐỘ BỀN MỎI 23 BẢNG TỔNG KẾT HỆ SƠ AN TỒN CỦA TRỤC II 24 KẾT QUẢ KIỂM NGHIỆM THEN 26 BẢNG CHỌN Ổ LĂN CHO TRỤC I 27 BẢNG CHỌN Ổ LĂN CHO TRỤC II 27 BẢNG CÁC CHI TIẾT CỦA HỘP GIẢM TỐC 30 BẢNG THÔNG SÔ KẾT CẤU BÁNH RĂNG 32 BẢNG ĐƯỜNG KÍNH NẮP Ổ 32 BẢNG KÍCH THƯỚC CỬA THẮM 33 BẢNG KÍCH THƯỚC NÚT THƠNG HƠI 33 BẢNG KÍCH THƯỚC NÚT THÁO DẦU 34 BẢNG THỐNG KÊ DÀNH CHO BÔI TRƠN 36 DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH SƠ ĐỒ SƠ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC 18 BIỂU ĐỒ PHÂN TÍCH LỰC TRỤC 18 BIỂU ĐỒ NỘI LỰC TRỤC I 19 BIỂU ĐỒ NỘI LỰC TRỤC II 21 HÌNH THEN 24 HÌNH ẢNH KẾT CÂU CHI TIẾT CHUYỂN ĐỘNG 31 HÌNH ẢNH NẮP Ổ 32 HÌNH ẢNH CỦA THĂM VÀ NÚT THƠNG HƠI 33 HÌNH ẢNH NÚT THÁO DẦU VÀ QUE KIỂM TRA MỨC DẦU 34 HÌNH ẢNH CHỐT ĐỊNH VỊ 35 MỞ ĐẦU! Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí nơi dung khơng thể thiếu với chương trình đào tạo kĩ sư khí nhằm cung cấp cho sinh viên kiến thức sở kết cấu máy trình thiết kế máy Trong q trình học mơn Chi tiết máy em dã làm quen với kiến thức kết cấu máy, tính chi tiết máy thường gặp Đồ án môn học Chi tiết máy kết đánh giá thực chất q trình học tập mơn Chi tiết máy, Chế tạo phôi, dung sai… Hộp giảm tốc thiết bị khơng thể thiếu máy khí, có nhiêm vụ biến đổi vận tốc vào hay nhiều vận tốc tùy thuộc vào công dụng máy Khi nhận đồ án thiết kế Chi tiết máy thầy giao cho, em tìm hiểu cố gắng hồn thành đồ án mơn học Trong q trình làm em tìm hiểu đề sau: - Cách chọn động điện cho hộp giảm tốc - Cách phân phối tỉ số truyền cho cấp hộp giảm tốc - Các tiêu tính tốn thông số hộp giảm tốc - Các tiêu tính tốn, chế tạo bánh trục - Cách xác định thông số then - Kết cấu, công dụng cách xác định thông số vỏ hộp chi tiết có liên quan - Cách lắp ráp chi tiết lại với thành kết cấu máy hoàn chỉnh - Cách tính tốn xác định chế độ bơi trơn cho chi tiết tham gia truyền độn PHẦN I XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Xác định công suất trục động cơ: Gọi Pct cơng suất tính tốn trục máy công tác (KW) Pđc công suất yêu cầu động (KW) η hiệu suất truyền động 𝑝𝑐𝑡 Có: 𝑃đ𝑐 = 𝜂 Mà 𝑃𝑐𝑡 = 0.98 Lại có: η = ηk ηbr.𝜂𝑑 𝜂𝑜𝑙 ηk = 0,99 – Hiệu suất khớp nối ηbr = 0.97 – Hiệu suất truyền bánh ηd = 0.95 – Hiệu suất truyền đai ηol = 0.99 – Hiệu suất cặp ổ lăn => η = 0,99 0,97 0,95 0,993 = 0,88 𝑃lv = 6000.1 1000 =6 Kw - Công suất cần thiết :𝑃𝑐𝑡 = 𝑝𝑙𝑣 = 𝑝𝐶ℎ 0,88 = 6,81 𝐾𝑤 1.2 Số vòng quay sơ động điện: nsb = nlv Ut 60000 𝑉 60000.1 𝑉 𝑛𝑙𝑣 = = = 86 𝜋 𝐷 𝜋 220 𝑝ℎ 𝑢ℎ𝑡 : tỷ số truyền hệ thống dẫn động Trong : ut = un Uh=4 3=12 𝑢ℎ tỷ số truyền hộp giảm tốc bánh trụ nghiêng cấp uh = 𝑢𝑛 tỷ số truyền truyền đai un = uđ = ut = 4.3 = 12 nsb = 86 12 = 1032(vòng/phút) Theo bảng 1.3 phụ lục ta chọn động 160M6A: Pđc = 7,5 KW Nđc = 1032 (vòng/phút) 4.2.4 Kiểm nghiệm trục (trục II) theo độ bền mỏi Với thép 45 có: b = 600MPa , −1 = 0,436.b = 0,436.600 = 261,6MPa −1 = 0,58.−1 = 0,58.261,6 =151,728MPa , Theo bảng 10.7 ta có: = 0,05 , = Các trục hộp giảm tốc quay, ứng suất thay đổi theo chu kì đối xứng ta có: 𝜎aj =𝜎max 𝑗 = 𝑀𝑗 𝑊𝑗 𝑣à 𝜎𝑚𝑗 = ; 𝑣ớ𝑖 𝑊𝑗 = Nên: 𝜎𝑎𝑗 = 𝜎max 𝑗 = 𝑀𝑗 𝑊𝑗 𝜋.𝑑𝑗3 32 − 𝑏𝑡1 (𝑑𝑗 −𝑡1 ) 2.𝑑𝑗 (trục có rãnh then) 𝑀𝐽 = 𝜋.𝑑3 𝑗 𝑏.𝑡1 (𝑑𝑗 −𝑡1 ) 32 − 2.𝑑𝑗 Trục quay chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu trình mạch động ta có: 𝜏𝑚𝑗 = 𝜏𝑎𝑗 𝜋 𝑑𝑗3 𝑏 𝑡1 (𝑑𝑗 − 𝑡1 ) 𝜏max 𝑗 𝑇𝑗 = = 𝑣ớ𝑖 𝑊𝑜𝑗 = − 2 𝑊𝑜𝑗 16 𝑑𝑗 Nên 𝜏𝑚𝑗 = 𝜏𝑎𝑗 = Tra bảng 9.1a/73 𝜏max 𝑗 = 𝑇𝑗 2.𝑊𝑜𝑗 = 𝑇𝑗 𝜋.𝑑3 𝑗 𝑏.𝑡1 (𝑑𝑗 −𝑡1 ) 2.( − ) 16 2.𝑑𝑗 BẢNG KIỂM NGHIỆM TRỤC II THEO ĐỘ BÊN MỎI 1-1 Đường kính trục 50 2-2 55 16*10 14238,4 30572,23 4,27 11,1 3-3 45 14*19 5,5 7611,29 16557,47 20,48 Tiết diện b*h T1 0 𝜎𝑎 𝜏𝑎 12271,84 24543,69 4,96 13,8 W W0 Xác định hệ số an toàn tiết diện nguy hiểm trục Dựa vào biểu đồ mômen uốn mômen xoắn trục II ta thấy tiết diện nguy hiểm tiết diện lắp bánh II tiết diện lắp ổ lăn Kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo độ bền mỏi hế số an toàn tiết diện nguy hiểm thỏa mãn điều kiện sau: S= 𝑆𝜎 𝑆𝜏 +𝑆 √𝑆𝜎 𝜏 ≥ [𝑆 ] 16 Trong đó: [s] – hệ số an tồn cho, [s] = 1,5 2,5 s , s hệ số an toàn xét riêng cho trường hợp ứng suất pháp ứng suất tiếp, tính theo cơng thức sau: 𝑆𝜎 = 𝜎−1 𝑘𝜎 𝜎𝑎 +𝜎 𝜎𝑚 ; 𝑆𝜎 = 𝜎=𝜏−1 𝑘𝜎 𝜏𝑎 +𝜎 𝜏𝑚 Trong : -1, -1: giới hạn mỏi uốn xoắn ứng với chu kì đối xứng a, avà m, m biên độ trị số trung bình ứng suất pháp ứng suất tiếp tiết diên xét Chọn lắp ghép: Các ổ lăn lắp trục theo k6, lắp bánh răng, đĩa xích, nối trục theo k6 kết hợp lắp then Phương pháp gia công máy tiện, tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạt: Ra = 2,5 …0,63 m, Do theo bảng 10.8, hệ số tập chung ứng suất trạng thái bề mặt: Kx = 1,06 Không dùng phương pháp tăng bền bề mặt hệ số tăng bền Ky=1 Xác định trị số Kd Kd theo công thức( 10.25) (10.26) 𝐾𝜎𝑑𝑗 = 𝐾 𝜎 ( 𝜀 𝜎 +𝐾𝑥 −1) 𝐾𝑦 𝐾𝜏𝑑𝑗 = 𝐾 𝜏 ( 𝜀 𝜏 +𝐾𝑥 −1) 𝐾𝑦 Hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp s tính theo cơng thức(10.20) 𝜎−1 𝑆𝜎 = 𝐾𝜎𝑑 𝜎𝑎 + 𝜎 𝜎𝑚 Hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp s theo công thức (10.21) 𝜏−1 𝑆𝜏 = 𝐾𝜏𝑑 𝜏𝑎 + 𝜏 𝜏𝑚 Kết tính tốn hệ số an tồn S tiết diện trục II: 𝐾𝜎𝑑𝑗 𝐾𝜏𝑑𝑗 𝑆𝜎 𝑆𝜏 S Tiết diện Đường kính trục d(mm) K/ K/ Lắp căng Lắp căng 1-1 50 2,06 2,03 2,12 2,03 24,87 5,41 5,28 2-2 55 2,52 2,03 2,58 2,09 23,74 6,54 6,35 3-3 45 2,06 1,64 2,12 1,7 15,42 4,35 4,18 17 4.3 Tính chọn then 4.3.1 Tính then trục I: Đường kính trục vị chí bánh đai với trục I d = 30mm theo bảng 9.1a (tr 173 – TL 1) ta có: b= 8mm ; h= 7mm ; t1= 4mm ; t2= 2,8mm ; rmax= 0,25mm; rmin= 0,16mm Từ phần tính tốn trụ, ta có chiều dài mayơ lắp bánh đai lm13 = 42mm Với lt1 = (0,8…0.9) lm13 = (0,8…0.9) 42 = (32…36) mm => Chọn lt1 = 36mm • Kiểm tra sức bền dập cho then theo công thức: 𝜎𝑑 = 2𝑇 𝑑𝐷 𝑙𝑡 (ℎ−𝑡1 ) ≤ [𝜎𝑑 ] Trong đó: σd: ứng suất dập tính tốn (MPa) T = 198977,85 N.mm dD = 30 mm h = mm t1 = mm lt = lt1 – = 28 mm [σd]: ứng suất dập cho phép Tra bảng 9.5 ⇒ [σd] = 150 MPa 𝜎𝑑 = 2.198977,85 30.28.(7−4) = 145,57 𝑀𝑃𝑎 ≤ [𝜎𝑑 ] => Thỏa điều kiện • Kiểm nghiệm sức bền cắt cho then: 𝜏𝑐 = 2𝑇 𝑑𝐵 𝑙𝑡 𝑏 ≤ [𝜏𝑐 ] Trong đó: τc: ứng suất cắt tính tốn (MPa) T = 198977,85 N.mm dD = 30 mm b = mm lt = 28 mm [τc]: ứng suất dập cho phép Với then thép 45 => Tải trọng tĩnh chọn [τc] = (60…90) MPa 18 𝜏𝑐 = 2.198977,85 30.28.8 = 52,9 𝑀𝑃𝑎 ≤ [𝜏𝑐 ] => Thỏa điều kiện cắt 4.3.2 Tính then trục II Đường kính trục vị chí bánh đai với trục II d = 50mm theo bảng 9.1a (tr 173 – TL1) ta có: b =14mm ; h =9mm ; t1 =5,5mm ; t2 =3,8mm ; rmax =0,4 ; rmin =0,25mm Từ phần tính tốn trụ, ta có chiều dài mayơ lắp bánh đai lm23 = 80mm Với lt1 = (0,8…0.9) lm23 = (0,8…0.9) 80 = (64…72) mm => Chọn lt1 = 70mm • Kiểm tra sức bền dập cho then theo công thức: 𝝈𝒅 = 𝟐𝑻 𝒅𝑫 𝒍𝒕 (𝒉−𝒕𝟏 ) ≤ [𝝈𝒅 ] Trong đó: σd: ứng suất dập tính tốn (MPa) TII = 678657,68 N.mm dD = 50 mm h = mm t1 = 5,5 mm lt = lt1 – 14 = 56 mm [σd]: ứng suất dập cho phép Tra bảng 9.5 [σd] = 150 MPa 𝜎𝑑 = 2.678657,68 50.56.(9−5,5) = 138,5 𝑀𝑃𝑎 Ta có: 138,5 MPa Thỏa điều kiện bền dập • Kiểm nghiệm sức bền cắt cho then: 𝜏𝑐 = 2𝑇 𝑑𝐷 𝑙𝑡 𝑏 ≤ [𝜏 𝑐 ] Trong đó: τc: ứng suất cắt tính tốn (MPa) TII = 678657,68 N.mm dD = 50mm b = 14mm lt = 56mm [τc]: ứng suất dập cho phép Với then thép 45 => Tải trọng tĩnh chọn [τc] = (60…90) MPa 𝜏𝑐 = 2.678657,68 50.56.14 = 34,62 𝑀𝑃𝑎 19 Ta có: 34,62 MPa < (60 98) MPa => Thỏa mãn điều kiện cắt • Kết kiểm nghiệm then thể bảng sau Trục d (mm) lt (mm) b*h (mm) t1 T (N.mm) 𝝈𝒅 (𝑴𝑷𝒂) 𝝉𝒄 (𝑴𝑷𝒂) Trục I 30 36 8x7 198977,85 145,57 52,9 Trục II 50 70 14 x 5,5 678657,68 138,5 34,62 PHẦN V TÍNH CHỌN VÀ KIỂM NGHIỆM Ổ LĂN 5.1 Chọn ổ lăn cho trục I Để có kết cấu đơn giản nhất, giá thành thấp chọn ổ bi đỡ dãy Chọn kết cấu ổ lăn theo khả tải động Đường kính trục chỗ lắp ổ lăn: d= 30 mm Tra phụ lục 2.7/254 với ổ cỡ nhẹ gồm có thơng số sau: Ký hiệu b (mm) D (mm) B (mm) r (mm) C,KN C0, KN 206 30 62 16 1,5 15,3 10,2 5.2 Chọn ổ lăn cho trục II 5.2.1 Chọn loại ổ lăn Phản lực hướng tâm lên ổ là: 2 𝐹𝑟0 = √𝑅𝐺𝑥 + 𝑅𝐺𝑦 = √3725 , 772 + 2288,632 = 4372,54 𝑁 2 𝐹𝑟1 = √𝑅𝑄𝑥 + 𝑅𝑄𝑦 = √838,332 + 785,192 = 1148,61 𝑁 Lực dọc trục: Fat = Fa1 = 947,71 N Xét tỷ số: Fat / Fr0 = Fat / Fr1 = 947,71 4372,54 = 0,3 947,71 1183,02 = 0,8 > 0,3 Ta có Fa1 / (Fr1, Fr0) ≥ 0,3 Để đảm bảo tính đồng ổ lăn ta chọn ổ bi đỡ chặn Vì hệ thống ổ lăn hộp 20 giảm tốc nên ta chọn cấp xác bình thường độ đảo hướng tâm 20 micrơ mét, giá thành tương đối 5.2.2 Chọn kích thước ổ lăn: Chọn theo khả tải động Đường kính trục chỗ lắp ổ lăn: d10= d11 = 50 mm Tra bảng P2.12/264, với loại ổ cỡ nhẹ hẹp gồm có thơng số sau: Ký hiệu b (mm) D(mm) B (mm) r(mm) 36210 50 90 20 C, KN 33,9 Co KN 27,6 Tính tỉ số: i Fa / C0 với: +i: số dãy lăn, i= +C0 =27,6kN + Fa =1032,73N => i.Fa / C0 = 1032,73/ 27600= 0,037 Tra bảng 11.4/216, nội suy ta e= 0,34; góc tiếp xúc α = 12° 5.2.3 Chọn Sơ Đồ Bố Trí Ổ Lăn: 5.2.4 Lực dọc trục Hướng Tâm Sinh Ra Trên Các Ổ: 𝐹𝑠0 = e 𝐹𝑟0 = 0,34 4372,54 = 1486,66 N 𝐹𝑠1 =e 𝐹𝑟1 = 0,34 1183,02 = 402,22 N ∑𝐹𝑎0 = 𝐹𝑠1 + 𝐹𝑎𝑡 = 402,22 + 947,71 = 1349,93 (N) < 𝐹𝑠0 nên 𝐹𝑎0 = 1486,66 N ∑𝐹𝑎1 = 𝐹𝑠0 - 𝐹𝑎𝑡 = 1486,66 – 947,71 = 538,95 (N) > 𝐹𝑠1 nên 𝐹𝑎1 =538,95 N 5.2.5 Tính Tỷ Số: Khí vịng quay V = - Xét 𝐹𝑎0 𝑣.𝐹𝑟0 = 1489,66 4372,54 = 0.34 = e Tra bảng 11.4/216 ta chọn được: X0 = ; Y0 = 21 - Xét 𝐹𝑎1 𝑣.𝐹𝑟1 = 538,95 1183,02 = 0,48 = e ta có: X1 = ; Y1 = 5.2.6 Tính tải trọng quy ước, tải trọng tương đương ổ bi đỡ chặn: 𝑄0 = (X0 V Fr0 + Y0 Fa0) kt kd= (1 4372,54 + 1486,66) 1.1= 5859,2 N 𝑄1 = (X1 V Fr1 + Y1 Fa1) kt kd= (1.1 1183,02 + 538,95).1.1= 1721,97 N Tải quy ước Q = max (Q0, Q1) = 5859,2 N 5.2.7 Kiểm Nghiệm Ổ Lăn Theo Khả Năng Tải Động: 𝑚 Ta có: 𝐶𝑑 = Q √𝐿 Trong đó: m: bậc đường cong mỏi, m=3 tiếp xúc điểm; L : tuổi thọ ổ bi đỡ với 𝐿ℎ = 1074,1 𝐿ℎ = 106 𝐿 60 𝑛đ𝑐 1074,1 = 106 𝐿 60 960 => L = 61,86 triệu vòng 𝐶𝑑 = 5859,2 √61,86 = 23172,61 N = 23,17 kN < C = 33,9 kN Thỏa điều kiện tải động 5.2.8 Kiểm Nghiệm Theo Khả Năng Tải Tĩnh: Theo CT11.18[1]/219 : 𝑄𝑡 ≤ 𝐶0 Tra bảng 11.6[1]/221, với ổ bi đỡ chăn dãy =12 X0 = 0,5 Y0 = 0,47 Theo CT11.19 CT11.20 ta có: +Với ổ (1-0) ta có: Qt0 = (X0 Fr0 + Y0 Fa0) = 0,5 4372,54 + 0,47 1486,66= 2885 N Qt0 = 2,88 kN < Co = 27,6(kN) +Với ổ (1-1) ta có: Qt1 = (X0 Fr1 + Y0 Fa1) =0,5 1186,02 + 0,47 538,95 = 844,81N Qt1 = 0,84 kN < Co = 27,6(kN) Vậy khả tải tĩnh ổ đảm bảo 22 PHẦN VI KẾT CẤU VỎ HỘP 6.1 Tính kế cấu vỏ hộp: Chỉ tiêu hộp giảm tốc độ cứng cao khối lượng nhỏ Chọn vật liệu để đúc hộp giảm tốc gang xám có kí hiệu GX15-32 Chọn bề mặt ghép nắp thân qua tâm trục 6.1.1 Kết cấu nắp hộp: Dùng phương pháp đúc để chế tạo nắp ổ, vật liệu GX15-32 - Các kích thước phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc: 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 dầu, 𝑑5 Mặt bích ghép nắp thân: Chiều dày bích thân hộp, 𝑆3 Chiều dày bích nắp hộp, 𝑆4 Bề rộng bích nắp hộp, 𝐾3 Kích thước gối trục: Biểu thức tính tốn = 0,03 a + = 0,03 200 + = mm > 6mm 1 = 0,9 = 0,9 9=8,1 mm, chọn 1 =8 mm e = (0,8 1) = 7,2 9, chọn e = mm h < = 45 mm, chọn h= 40 mm Khoảng 2º 𝑑1 = 0,04 a+10 = 0,04 200+10 =18mm> 12mm Chọn d1 =18 mm, chọn bu lông M18 𝑑2 = 0,7 d1 = 0,7 = 12,6 mm Chọn 𝑑2 =13 mm, chọn bu lông M13 𝑑3 = (0,8 0,9) d2 =10,411,7 mm chọn 𝑑3 =10mm, chọn bu lông M10 𝑑4 = (0,6 0,7) d2 = (0,6 0,7) 13 = 7,8 9,1(mm) Chọn 𝑑4 = 8mm chọn vít M8 𝑑5 =( 0,5 0,6) 𝑑2 =( 0,5 0,6) 13= 6,5 7,8(mm) Chọn 𝑑5 = 7mm chọn vít M8 𝑆3 = (1,4-1,8) d3 = (1,4-1,8) 10= 14 ÷ 18(mm) Chọn 𝑆3 = 15mm 𝑆4 = ( 0,9 1) S3 =( 0,9 1) 15 = 13,5 15(mm) Chọn 𝑆4 = 15mm 𝐾3 = 𝐾2 – ( 35 ) mm = 40 – = 35mm Định theo kích thước nắp ổ 23 Đường kính ngồi tâm lỗ vít, D3, D2 Tâm lỗ bulơng cạnh ổ: 𝐸2 Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: 𝐾2 k khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ Chiều cao h Mặt đế hộp: Chiều dày: Khi khơng 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 Giữa mặt bên bánh với Số lượng bulông Z 𝐷2 ,𝐷3 xác định theo kích thước nắp ổ 𝐸2 = 1,6 𝑑2 = 1,6 13 = 20,8mm, lấy 𝐸2 = 20mm 𝐾2 =𝐸2 + 𝑅2 + (35) mm = 20 + 17 + = 40mm (𝑅2 = 1,3 𝑑2 = 1,3 13=16,9mm, lấy 𝑅2 = 17mm) k 1,2 𝑑2 =1,2 13 = 15.6 lấy k = 16 mm h: phụ thuộc tâm lỗ bulơng kích thước mặt tựa 𝑆1 =(1,3 1,5) d1=(1,3 1,5) 18 = 23,4 27(mm) Chọn 𝑆1 = 26 mm 𝐾1 𝑑1 3.18 = 54 mm q = 𝐾1 + = 54 + 2.9 = 72 mm; ( 1,2) = (1 1,2) = 10,8 mm Chọn = 10mm 1 = (3…5) = (3…5) = 27…45 mm Chọn 1 = 40 [mm] 2 = mm lấy 2 = 10 mm Z = ( L + B ) / ( 200 300) 600+200/ 200; chọn Z = Sơ chọn L= 600, B= 200 (L, B: chiều dài rộng hộp 6.2 Tính tốn thiết kế chi tiết khác: 6.2.1 Kết cấu chi tiết chuyển động: 24 Kết cấu bánh trụ đối xứng Ta có: độ dốc 𝜑 = ( ÷ )º Chọn 𝜑 = 5º Bán kính R, r : r = 0,05 h + ( 0,5 ÷ ) (mm) R = 2,5 r + ( 0,5 ÷ ) (mm) => R = mm h: kích thước rãnh dao D = ( 1,5 ÷ 1,8 ) d ; l = (0,8÷ 1,8) d ; s= (2,5 ÷ 4) m ; 𝐷0 = 0,5 ( D+ 𝐷𝑣 ) ; b= 𝛹𝑏𝑎 𝑎𝑤 Bảng: Thông số kết cấu bánh Thông D L s C b 𝒅𝟎 𝑫𝒗 𝑫𝟎 𝒅𝒇 d 140 100 14 20 80 15 55 97,5 78,41 88,41 500 300 14 20 80 20 280 390 301,95 311,55 Bánh số 6.2.2 Kết cấu nắp ổ cốc lót: 6.2.2.1 Nắp ổ: Đường kính nắp ổ xác định theo công thức: 𝐷3 ≈ D + 4,4 𝑑4 𝐷2 ≈ D + (1,6÷2) 𝑑4 Trong D đường kính lắp ổ lăn Tra bảng 18.2 / 88 [2] ta có : Vị trí D (mm) 𝑫𝟐 (mm) 𝑫𝟑 (mm) 𝑫𝟒 (mm) 𝒅𝟒 (mm) Z h Trục I 62 75 90 52 M6 Trục II 90 110 135 85 M8 12 6.2.2.2 Cốc Lót: Dùng cho ổ bố trí hình chữ “O “ 6.2.3 Cửa Thăm: Để kiểm tra qua sát chi tiết máy lắp ghép để đổ dầu vào hộp, đỉnh hộp có làm cửa thăm Dựa vào bảng B 18.5 / 92 2] ta chọn kích thước cửa thăm hình vẽ sau 25 A B 𝑨𝟏 𝑩𝟏 C 𝑪𝟏 K R (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 150 100 190 140 175 - 120 12 Vít M8 x 22 Số lượng 6.2.4 Nút thông hơi: Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hịa khơng khí bên ngồi hộp, người ta dùng nút thông Nút thông thường lắp nắp cửa thăm Tra bảng B 18.6 / 932 ta có kích thước nút thơng hơi: 26 6.2.5 Nút Tháo Dầu: Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa hộp, bị bẩn (do bụi bặm hạt mài), bị biết chất, cần phải thay dầu Để thay dầu cũ, đáy hộp có lỗ tháo dầu Lúc làm việc, lỗ bịt kín nút tháo dầu Dựa vào bảng B 18.7 / 632 ta có kích thước nút tháo dầu: 6.2.6 Kiểm Tra Mức Dầu: Để kiểm tra mức dầu hộp ta dùng que thăm dầu có kết cấu kích thước hình vẽ 27 6.2.7 Chốt Định Vị: Mặt ghép nắp thân nằm mặt phẳng chữa đường tâm trục Lỗ trụ lắp thân hộp & nắp gia công đồng thời, để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân trước sau gia công lắp ghép, ta dùng chốt định vị, nhờ chốt định vị xiết bulong không làm biến dạng vịng ngồi ổ 6.2.8 Ống Lót Lắp Ổ: Ống lót dùng để đỡ ổ lăn, để thuận tiện lắp điều chỉnh phận ổ đồng thời trái cho ổ khỏi bụi băm, chất bẩn ống lót làm vật liệu GX15-32 ta chọn kích thước ống lót sau: Chiều dày: = 8( ) mm , ta chọn = 8( ) mm Chiều dày vai: 1 chiều dày bích 2 1 = 2 = = 8( ) mm Đường kính lỗ lắp ống lót D = D + 2 = 62+ = 78 mm 6.2.9 Bulong Vòng: Để nâng vận chuyển hộp giảm tốc nắp thân thường lắp thêm bulong vịng Kích thước bulong vòng chọn theo khối lượng hộp giảm tốc Với a= 105 mm , hộp giảm tốc bánh trụ cấp, tra bảng B 18.3 / 89 2 ta có Q = 40(Kg), ta chọn bulơng vịng M8 28 6.2.10 Bơi Trơn Ngồi Hộp: Với truyền ngồi hộp làm việc dính bụi bặm hộp khơng che kín nên ta dùng phương pháp bơi trơn định kì mỡ Bảng Thống Kê Dành Cho Bôi Trơn Tên dầu mỡ Dầu ôtô máy kéo AK-15 Mỡ T Thời giant hay dầu Thiết bị cần bôi trơn Lượng dầu mỡ Bộ truyền 0,6 lít/KW tháng 2/3 chỗ hổng phận năm Tất ổ truyền mỡ 6.2.11 Điều Chỉnh Sự Ăn Khớp: Để lắp bánh lên trục ta dùng mối ghép then với bánh lớn chọn kiểu lắp H7/k6 chịu tải vừa va đập nhẹ Để điều chỉnh ăn khớp hộp giảm tốc bánh trụ ta chọn chiều rộng bánh nhỏ tăng lên 10% so với chiều rộng bánh lớn 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trịnh Chất- Lê Văn Uyển: Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí, tập 1, Nhà xuất giáo dục [2] Trịnh Chất- Lê Văn Uyển: Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí, tập 2, Nhà xuất giáo dục [3] Nguyễn Hữu Lộc: Cơ sở thiết kế máy, Nhà xuất Đại học Quốc Qia Tp.HCM [4] Nguyễn Hữu Lộc: Bài tập chi tiết máy, Nhà xuất Đại học Quốc Qia Tp.HCM [5] Trần Hữu Quế: Vẽ kỹ thuật khí, tập Nhà xuất giáo dục [6] Ninh Đức Tốn: Dung sai lắp ghép, Nhà xuất giáo dục