TÍNH TOÁN B TRUY Ộ ỀN ĐAI THANG
• Số vòng quay bánh dẫn:
2.2 Tính toán thiết kế bộ truyền đai thang :
• Theo hình 4.1, với công suất và số vòng quay nhƣ trên ta chọn đai tiết diện
• Theo bảng 4.13, chọn đường kính bánh đai nhỏ
• Theo công thức 4.2, với , đường kính bánh đai lớ n:
• Theo bảng 4.26, ch ọn đườ ng kính tiêu chuẩn
• Nhƣ vậy tỉ số truyền thực tế ( ) 560/[160.(1-0,02)]=3,57
• Theo bảng 4.14, ch ọn sơ bộ khoảng cách trục
• Theo công thức 4.4, chi ều dài đai:
• Theo bảng 4.13, chọn chi ều dai đai tiêu chuẩ n:
• Theo công thức 4.15, số vòng chạy c ủa đai trong 1 giây:
• Theo công thức 4.6, khoảng cách trục theo chiều dài đai tiêu chuẩn:
• Theo công thức 4.7, góc ôm:
• Theo công th ức 4.16, xác đị nh số đai:
Hệ số ảnh hưởng của góc ôm, chiều dài đai, và tần số truyền được trình bày trong các bảng 4.15, 4.16 và 4.17 Các số liệu này cho phép đánh giá công suất cho phép và ảnh hưởng của các yếu tố như chiều dài dây đai và phân bố trọng lượng Đặc biệt, hệ số ảnh hưởng của các yếu tố này đối với dây đai được nêu rõ trong bảng 4.18, cung cấp cái nhìn toàn diện về hiệu suất và khả năng hoạt động của hệ thống.
• Theo công thức 4.17 và bảng 4.21, chiều r ộng bánh đai:
• Theo công thức 4.18 và b ảng 4.21, đường kính ngoài bánh đai:
• Theo công thức 4.19, l ực căng ban đầ u:
(định k ỳ điều ch nh l ỉ ực căng), với (bảng 4.22), do đó:
• Theo công thức 4.21, lực tác d ng lên tr ụ ục:
THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC
• Thời gian phục vụ L: 7 năm
• Quay một chiều, tải trọng tĩnh, làm việc 1 ca (1 năm làm việc 240 ngày, một ca làm việc 8 giờ)
• Bộ truyền cấp nhanh (Bộ truyền bánh răng côn):
• Bộ truyền cấp chậm Bộ truyền bánh răng nghiêng ( ):
3.2 Tính toán bộ truyền cấp nhanh : 3.2.1 Chọn vật liệu:
Do không có yêu cầu đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế, chúng tôi đã chọn loại vật liệu hai cấp cho bánh răng như được chỉ định trong bảng 6.1.
- Bánh nhỏ: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB241 285 có ,
- Bánh lớn: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB192 240 có ,
3.2.2 Xác định ứng suất cho phép:
• Theo bảng 6.2 với thép 45, tôi cải thiện đạt độ rắn HB180 350, ; ;
Khi chọn độ rắn cho bánh nhỏ và bánh lớn, cần xem xét ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép, tương ứng với số chu kỳ cơ sở.
• Theo công thức 6.5, số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc và uốn :
• Theo công thức 6.7 và 6.8 , số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương:
- Trong đó: c: số lần ăn khớp trong một vòng quay t: tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét
, : hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vự và chế độ tải trọng của bộ truyền
• Theo công thức 6.1a và 6.2a, ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép:
, : hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn , theo bảng 6.2
: hệ số xét ảnh hưởng đặt tải, khi đặt tải một phía (bộ truyền quay một chiều).
• Bộ truyền bánh răng côn răng thẳng, ta có:
• Theo công thức 6.1 3 và 6.14 , ứng suất quá tải cho phép:
3.2.3 Xác định chiều dài côn ngoài:
• Theo công thức 6.52a, chiều dài côn ngoài:
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu bánh răng và loại răng, với truyền động bộ truyền răng thẳng bẳng thép ( ) ( )
: hệ số chiều rộng vành răng
: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng bánh răng côn, với: ( ) ( ) theo bảng 6.21
3.2.4 Xác định các thông số ăn khớp:
• T heo công thức 6.52a và 6.52b, đường kính chia ngoài của bánh côn chủ động :
• Theo bảng 6.22, ta đƣợc: ; với ,
• Theo công thức 6.54 và 6.55, đường kính trung bình và modun trung bình:
• Theo công thức 6.56, modun vòng ngoài:
• Theo bảng 6.8, lấy trị số tiêu chuẩn , do đó:
• Số răng bánh lớn Lấy
• Do đó tỉ số truyền:
• Theo bảng 6.20, với chọn hệ số dịch chỉnh đều ;
• Đường kính trung bình của bánh nhỏ:
3.2.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
• Theo công thức 6.58, ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng bánh răng côn phải thỏa mãn điều kiện sau:
( ) hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp, theo bảng 6.5
: hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc, với , theo bảng 6.12.
: hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, đƣợc xác định theo công thức 6.59a:
√( ) ( ) √ + Với : hệ số trùng khớp ngang, tính theo công thức 6.60:
( ) ( ) : hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc, đƣợc xác định theo công thức 6.61:
: h s k n s phân b t i tr ệ ố ể đế ự ố ả ọng không đề u g ữa các đôi răng đồ ng th ời ăn khớ p
+ Theo bảng 6.13, dùng cấp chính xác bộ truyền là 8 Th eo bảng 6.14 với cấp chính xác 8 và , ta chọn
: hệ số kể đến tải trọng xuất hiện trong vùng ăn khớp, xác định theo công thức 6.63:
( ) √ √ ( ) : trị số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp, theo bảng 6.15 với dạng răng thẳng
: hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng, theo bảng 6.16 với cấp chính xác mức làm việc êm là 8
+ Với chiều rộng vành răng:
• Thay các giá trị vừa tính đƣợc vào công thức 6.58, ta đƣợc:
• Theo công thức 6.1 và 6.1a, , trong đó: ; ;
• Ta thấy: vậy điều kiện bền tiếp xúc đƣợc đảm bảo
3.2.6 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
• Theo công thức 6.65, điều kiện bền uốn đối với răng bánh răng côn đƣợc xác định nhƣ sau:
: hệ số kể đến sự trùng khớp của răng
: hệ số kể đến độ nghiêng của răng, với răng thẳng : hệ số dạng răng của bánh 1 và 2, phụ thuộc vào số răng tương đương
; ; theo bảng 6.18 ta đƣợc và : hệ số tải trọng khi tính về uốn, xác định theo công thức 6.45:
+ Với : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về uốn, với ; tỉ số ( ) ( ) ; theo bảng 6.21 ta đƣợc
: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn, với bánh răng thẳng
: hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn, xác định theo công thức 6.68:
+ Với ( ) √ √ ( ) ; trong đó (theo bảng 6.15), (theo bảng 6.16)
• Thay các giá trị vừa tính đƣợc vào công thức 6.65, ta đƣợc:
• Nhƣ vậy điề u kiện u ốn đƣợc đả m bảo
3.2.7 Ki m nghi ể ệm răng về quá t ải:
• Để tránh biến d ạng dƣ hoặ c gãy dòn lớp bề mặt, theo công thức 6.8, ứng suất tiếp xúc c ực đạ i:
• Để tránh biến d ạng dƣ hoặ c phá hỏng tỉnh m ặt lƣợn chân răng, theo công thứ c 6.49, ứng suất uốn cực đại:
Với : hệ số quá tải
3.2.8 Các thông s ố và kích thướ c c a b truy ủ ộ ền:
Hệ số d ch ch nh chi ị ỉ ều cao Đường kính chia ngoài
Chiều cao đầu răng ngoài ( ) ( )
Chiều cao chân răng ngoài Đường kính đỉnh răng ngoài
3.3 Tính toán b truy n c p ch ộ ề ấ ậm:
Do không có yêu cầu đặc biệt và nhằm thống nhất hóa trong thiết kế, chúng ta lựa chọn loại vật liệu hai cấp cho bánh răng theo bảng 6.1.
- Bánh nhỏ: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB241 285 có ,
- Bánh lớn: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB192 240 có ,
3.3.2 Xác định ứng suất cho phép:
• Theo bảng 6.2 với thép 45, tôi cải thiện đạt độ rắn HB180 350, ; ;
Chọn độ rắn bánh nhỏ và độ rắn bánh lớn để đảm bảo ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép tương ứng với số chu kỳ cơ sở.
• Theo công thức 6.5, số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc và uốn:
• Theo công thức 6.7 và 6.8, số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương:
- Trong đó: c: số lần ăn khớp trong một vòng quay t: tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét
, : hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vự và chế độ tải trọng của bộ truyền
• Theo công thức 6.1a và 6.2a, ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép:
, : hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn theo bảng 6.2 ,
: hệ số xét ảnh hưởng đặt tải, khi đặt tải một phía (bộ truyền quay một chiều).
• Theo công thức 6.12, b ộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng , ta có:
• Theo công thức 6.13 và 6.14, ứng suất quá tải cho phép:
3.3.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục:
: h s ph thu c vào v t li u c a c ệ ố ụ ộ ậ ệ ủ ặp bánh răng và loại răng, với răng nghiêng theo b ng 6.5 ả
: h s k n s phân b t i tr ệ ố ể đế ự ố ả ọng không đề u trên chi u r ề ộng vành răng khi tả ề tiế i v p xúc, với hệ số ( ) ( ) đƣợc xác đị nh theo công th ức
6.16, do đó theo bả ng 6.7: (sơ đồ 2)
3.3.4 Xác đị nh các thông số ăn khớ p:
• Theo công thức 6.17, xác đị nh modun:
• Theo bảng 6.8, chọn modun pháp
• Ch ọn sơ bộ , do đó ( )
• Theo công thức 6.31, số răng bánh nhỏ:
• Số răng bánh lớ n: Lấy
• Do đó tỉ số truyền thực sẽ là
3.3.5 Ki m nghi m ể ệ răng về độ ề b n ti p xúc: ế
• Theo công thức 6.33, ứng suất tiếp xúc trên m ặt răng làm việ c:
: h s k ệ ố ể đến cơ tính vậ ệ t li u c ủa các bánh răng ăn khớ p, theo b ng 6.5 ả : h s k n hình d ng b m t ti ệ ố ể đế ạ ề ặ ếp xúc, xác đị nh theo công th c 6.34: ứ
√ + Theo công th c 6.35, góc nghiêng c ứ ủa răng trên hình trụ cơ sở :
√ : h s trùng kh p c ệ ố ớ ủa răng , theo công th c 6.36c: ứ
√ √ + Với : h s trùng kh ệ ố ớp ngang, xác đị nh theo công th c 6.38a: ứ ( ) ( )
+ Với : h s trùng kh p d ệ ố ớ ọc, xác đị nh theo công th c 6.37: ứ
( ) ( ) Đường kính vòng lăn bánh nhỏ:
: hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc, đƣợc xác định theo công thức 6.39:
: h s k n s phân b t i tr ệ ố ể đế ự ố ả ọng không đề u g ữa các đôi răng đồ ng th ời ăn khớ p
+ Theo bảng 6.13, dùng cấp chính xác bộ truyền là 9 Theo bảng 6.14 với cấp chính xác 9 và , ta chọn
: hệ số kể đến tải trọng xuất hiện trong vùng ăn khớp, xác định theo công thức 6.41:
Trị số ảnh hưởng của sai số ăn khớp được thể hiện trong bảng 6.15, trong khi hệ số ảnh hưởng của sai lệch bước răng được trình bày trong bảng 6.16 Đối với cấp chính xác, mức làm việc êm đạt được là 9.
• Thay các giá trị vừa tính đƣợc vào công thức 6.33, ta đƣợc:
• Theo công thức 6.1 và 6.1a, , trong đó: ; ;
• Ta thấy: vậy điều kiện tiếp xúc đƣợc đảm bảo.
• Chiều rộng vành răng đƣợc tính lại suy từ công thức 6.33:
3.3.6 Ki m nghi ể ệm răng về độ ề b n u ốn:
• Theo công th ức 6.43, để đảm b ảo độ bền u ốn cho răng, ứ ng suất uốn sinh ra t ại chân răng:
: hệ số kể đến sự trùng khớp của răng
: hệ số kể đến độ nghiêng của răng, với răng nghiêng : hệ số dạng răng của bánh 1 và 2, phụ thuộc vào số răng tương đương
; theo bảng 6.18 ta đƣợc và : hệ số tải trọng khi tính về uốn, xác định theo công thức 6.45:
+ Với : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về uốn, theo bảng 6.7 ta chọn
: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn, theo bảng 6.14 ta chọn
: hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn, xác định theo công thức 6.46:
+ Với √ √ ; trong đó (theo bảng 6.15), (theo bảng 6.16)
• Thay các giá trị vừa tính đƣợc vào công thức 6.65, ta đƣợc:
• Nhƣ vậy điề u kiện u ốn đƣợc đả m bảo
3.3.7 Ki m nghi ể ệm răng về quá t ải:
• Để tránh biến d ạng dƣ hoặ c gãy dòn lớp bề mặt, theo công thức 6.48, ứng suất tiếp xúc c ực đạ i:
• Để tránh biến d ạng dƣ hoặ c phá hỏng tỉnh m ặt lƣợn chân răng, theo công thứ c 6.49, ứng suất uốn c ực đại:
Với : hệ số quá tải
3.3.8 Các thông s ố và kích thướ c b truy ộ ền:
Hệ số d ch ch nh ị ỉ Đường kính vòng chia Đường kính đỉnh răng Đường kính đáy răng
KIỂM TRA BÔI TRƠN NGÂM DẦU
4.1 Điều kiện bôi trơn ngâm dầu trong hộp giảm tốc bánh răng côn trụ: -
• Bánh răng côn cần đƣợc ngâm hết chiều rộng bánh răng lớn h trong dầu
• Bánh răng trụ răng nghiêng cần ngâm hết chiều cao răng và tối thiểu là 10 mm.
• Mức cao nhất của dầu không vƣợt quá R/3 mỗi bánh răng
• Khoảng cách giữa mức dầu cao nhất và thấp nhất:
4.2 Xét bánh răng côn bị dẫn:
• Chiều cao thấp nhất bánh răng trụ bị dẫn cần ngâm trong dầu là:
4.3 Xét bánh răng trụ bị dẫn:
• Chiều cao thấp nhất bánh răng trụ bị dẫn cần ngâm trong dầu là:
• Vậy bộ truyền thỏa mãn điều kiện bôi trơn.
THIẾT KẾ TRỤC
5.1.1 Các thông số ban đầu:
• Chiều r ộng bánh răng côn:
• Chọn vật liệu chế tạo là thép C45 thường hóa Các thông số:
• Ứng suất xoắn cho phép: Chọn
5.1.3 Ch ọn sơ bộ đườ ng kính tr ục:
• Theo công th ức 10.9, đườ ng kính trục:
• Ta ch ọn đườ ng kính trục theo dãy tiêu chu n: ẩ
• Do đó theo bảng 10.5, ứng suất cho phép của thép chế tạo trục:
• Theo bảng 10.2, từ đường kính trục ta chọn chiều rộng ổ lăn
5.1.5 Tính toán phát thảo các kích thước độ dài tr ục:
: kho ng cách gi a các chi ti t quay Ch n ả ữ ế ọ : kho ng cách t m t mút t i thành trong c a h p Ch n ả ừ ặ ổ ớ ủ ộ ọ : kho ng cách t m t mút c a chi ti ả ừ ặ ủ ết quay đế n n ắp ổ Ch n ọ
: chi u cao n p ề ắ ổ và đầ u bulông Ch n ọ
( ) : chi ều dài mayơ bánh răng côn
( ) : chiều dài mayơ nửa khớp nối
5.1.6 L c tác d ng lên các ự ụ trục:
• Lực tác d ng t ụ ừ bánh răng côn dẫ n:
• Lực tác d ụng lên bánh đai:
5.1.7 Xác định đường kính trục:
• Momen uốn tổng tại các tiết diện:
• Momen tương đương tại các tiết diện:
• Đƣ ờng kính đoạ n trục:
5.2.1 Các thông số ban đầu:
• Chiều r ộng bánh răng côn:
• Chọn vật liệu chế tạo là thép C45 thường hóa Các thông số:
• Ứng suất xoắn cho phép: Chọn
5.2.3 Ch ọn sơ bộ đườ ng kính trục:
• Theo công th ức 10.9, đườ ng kính trục:
• Ta ch ọn đườ ng kính trục theo dãy tiêu chu n: ẩ
• Do đó theo bảng 10.5, ứng suất cho phép của thép chế tạo trục:
T• heo bảng 10.2, từ đường kính trục ta chọn chiều rộng ổ lăn
5.2.5 Tính toán phát th ảo các kích thước độ dài tr ục:
: kho ng cách gi a các chi ti t quay Ch n ả ữ ế ọ : kho ng cách t m t mút t i thành trong c a h p Ch n ả ừ ặ ổ ớ ủ ộ ọ
( ) Ch n ọ : chiều dài mayơ bánh răng trụ
( ) : chiều dài mayơ bánh răng côn
5.2.6 L c tác d ng lên các tr ự ụ ục:
• Lực tác d ng t ụ ừ bánh răng côn bị ẫ d n:
• Lực tác d ng bánh ụ răng nghiêng dẫ n:
5.2.7 Xác định đường kính trục:
• Momen uốn tổng tại các tiết diện:
• Momen tương đương tại các tiết diện:
• Đƣ ờng kính đoạ n trục:
5.3.1 Các thông số ban đầu:
• Chọn vật liệu chế tạo là thép C45 thường hóa Các thông số:
• Ứng suất xoắn cho phép: Chọn
5.3.3 Ch ọn sơ bộ đườ ng kính tr ục:
• Theo công th ức 10.9, đườ ng kính trục:
• Ta ch ọn đườ ng kính trục theo dãy tiêu chu n: ẩ
• Do đó theo bảng 10.5, ứng suất cho phép của thép chế tạo trục:
• Theo bảng 10.2, từ đường kính trục ta chọn chiều rộng ổ lăn
5.3.5 Tính toán phát thảo các kích thước độ dài tr ục:
: kho ng cách t m t mút c a chi ti ả ừ ặ ủ ết quay đế n n ắp ổ Ch n ọ : chi u cao n p ề ắ ổ và đầ u bulông Ch n ọ
( ) : chi ều dài mayơ nử a kh p n i ớ ố
5.3.6 L c tác d ng lên các tr ự ụ ục:
• Lực tác d ụng lên bánh răng trụ răng nghiêng bị ẫ d n:
• Theo Bảng 16.10a Tài liệu [Ⅲ] , ta có kh ớp nối tr ục vòng đàn hồ i, lực tác dụng lên nối trục đàn hồi:
5.3.7 Xác định đường kính trục:
• Momen uốn tổng tại các tiết diện:
• Momen tương đương tại các tiết diện:
• Đƣ ờng kính đoạ n trục:
THIẾT KẾ THEN
Theo công thức 10.19, kết cấu trục được thiết kế cần đảm bảo độ bền mỏi với hệ số an toàn tại các vị trí nguy hiểm Điều này giúp đảm bảo tính an toàn và hiệu suất của hệ thống trong điều kiện hoạt động khắc nghiệt.
: h s an toàn cho phép, ch n ệ ố ọ nhƣ vậ y khong c n ki m nghi ầ ể ệm độ ứ c ng c a tr ủ ục.
Hệ số an toàn chấn xét riêng ngẫu nhiên và hệ số an toàn chấn xét riêng ngẫu nhiên tiếp tục được tính toán theo công thức 10.20 và công thức 10.21 Các hệ số này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính ổn định và an toàn của công trình trong quá trình thiết kế và thi công.
Giới h n u n c a thép Cacbon: ạ ố ủ Giới h n xo n c a thép Cacbon: ạ ắ ủ + Vì tr c là tr c quay nên ng su t u ụ ụ ứ ấ ốn thay đổi theo chu kì đố ứ i x ng nên:
Giá tr trung bình c ị ủa ứ ng su t pháp t i ti t di n j: ấ ạ ế ệ Biên độ ứng suất pháp tại tiết diện j:
+ Với √ ; : momen c n u ả ốn, đƣợ c tính theo b ng 10.6, tr c có 2 rãnh then: ả ụ
( ) (giá tr b, ị đƣợ c tra theo trong b ng 9.1) ả
Hệ d ẫn độ ng xích t ải thiết kế để quay 1 chiều nên:
Giá tr ng su t pháp t i ti t di n j: ị ứ ấ ạ ế ệ
+ Với : momen xo n t i ti t di n j ắ ạ ế ệ
: momen c n xo ả ắn, đƣợ c tính theo b ng 10.6, tr c có 2 rãnh then: ả ụ
( ) : h s ệ ố ảnh hưở ng c a tr s ủ ị ố trung bình đến độ ề b n m i, theo b ng 10.7, ta có: ỏ ả
: h s ệ ố đƣợc xác đị nh theo các công th c 10.25 và 10.26: ứ
( ) + Với : h s t p trung ng su t do tr ng thái b m ệ ố ậ ứ ấ ạ ề ặt, do tr ục đƣợ c gia công b ng ằ tiện đạt độ nhám ứng với giới hạn bền
: h s ệ ố tăng bề n b m t ề ặ trụ c, b ề ặ m t tr ục đƣợ c th ấ m Cacbon : h s ệ ố kích thướ c k ể đến ảnh hưở ng c ủa kích thướ c tiết diện tr ục đế n giới hạn mỏi, theo bảng 10.10
: h s t p trung ng su t th c t khi u n và khi xo n, ng v ệ ố ậ ứ ấ ự ế ố ắ ứ ới rãnh then đƣợ c c t b ng ắ ằ dao phay ngón, theo b ng 10.12 ta có: ả
• Ta l ập đƣợ c bảng kiểm nghi ệm độ bền mỏi của tr ục nhƣ sau:
Trục Vị trí tiết diện
• Vậy t t c các h s ấ ả ệ ố an toàn đề ớn hơn 3 Trụ u l c th a mãn ỏ điề u ki n b n m ệ ề ỏi.
6.2 Ki m nghi m tr c v b ể ệ ụ ề độ ền tĩnh:
Để ngăn chặn biến dạng dẻo quá mức hoặc hư hỏng do quá tải đột ngột, đặc biệt trong quá trình vận hành máy, cần tiến hành kiểm tra độ bền tĩnh Theo công thức 10.27, việc này là rất quan trọng để đảm bảo an toàn và hiệu suất của thiết bị.
• Vậy các tr c th ụ ỏa điề u ki ện độ ền tĩnh b
• Thông số c ủa then đƣợ c chọn theo bảng 9.1
• Điều kiện bền dập và điều kiện bền c ắt đƣợc xác đị nh theo công thức 9.1 và 9.2:
T: momen xo n trên tr c ắ ụ d: đường kính trục tại tiết diện sử dụng then : chi u dài then ề (với là chi u dài mayo) ề h: chi u cao then ề
: chi u sâu rãnh then ề : ứng su t d ấ ập cho phép, t i tr ả ọng va đậ p nh ẹ : ứng su t c t cho phép, t i tr ấ ắ ả ọng va đậ p nh ẹ
• Ta có bảng kiểm nghiệm sau:
• Vậy các then th ỏa điề u ki n ệ
CHỌN Ổ LĂN VÀ NỐI TRỤC
• Quay một chiều, làm việc ca, tải va đập nhẹ 1
• Lực hướng tâm tác dụng lên các ổ:
• Ta chọn sơ bộ ổ đũa côn cỡ nhẹ 1 dãy, theo Phụ lục bảng P2.11 ta có:
Số hiệu d (mm) D (mm) B (mm) T (mm) ( ) ) ( C (kN) (kN)
7.1.4 Kiểm nghiệm khả năng tải của ổ:
• Tải trọng quy ƣớc trên ổ:
- Với : hệ số kể đến khi vòng trong quay.
: hệ số ảnh hưởng nhiệt độ
: hệ số ảnh hưởng tải trọng, áp dụng cho chế độ làm việc tải va đập nhẹ, quá tải ngắn hạn, theo bảng 11.3
• Nhƣ vậy: nên ta tính toán ổ theo thông số tại B1
• Thời gian làm việc của ổ đũa côn là:
• Theo công thức 11.13, thời gian làm việc tính bằng triệu vòng quay:
√ √ Với bậc của đường cong khi thử về ổ lăn đối với ổ đũa
• Tuổi thọ thật sự của ổ:
• Nhƣ vậy ổ đũa này cần đƣợc thay sau 4 năm làm việc
7.1.5 Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh:
• Theo bảng 11.6, đối với ổ đũa côn ta có:
• Theo công thức 11.19 ta có:
• Vậy ổ thỏa điều kiện tải tĩnh
• Lực hướng tâm tác dụng lên các ổ:
• Ta chọn sơ bộ ổ đũa côn cỡ nhẹ 1 dãy, theo Phụ lục bảng P2.11 ta có:
Số hiệu d (mm) D (mm) B (mm) T (mm) ( ) ) ( C (kN) (kN)
7.2.4 Kiểm nghiệm khả năng tải của ổ:
• Tải trọng quy ƣớc trên ổ:
- Với : hệ số kể đến khi vòng trong quay.
: hệ số ảnh hưởng nhiệt độ
: hệ số ảnh hưởng tải trọng, áp dụng cho chế độ làm việc tải va đập nhẹ, quá tải ngắn hạn, theo bảng 11.3
• Nhƣ vậy nên ta tính toán ổ theo thông số tại A2.
• Thời gian làm việc của ổ đũa côn là:
• Theo công thức 11.13, thời gian làm việc tính bằng triệu vòng quay:
√ √ Với bậc của đường cong khi thử về ổ lăn đối với ổ đũa
• Tuổi thọ thật sự của ổ:
• Nhƣ vậy ổ đũa này cần đƣợc thay sau 8 năm làm việc.
7.2.5 Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh:
• Theo bảng 11.6, đối với ổ đũa côn ta có:
• Theo công thức 11.19 ta có:
• Vậy ổ thỏa điều kiện tải tĩnh
• Lực hướng tâm tác dụng lên các ổ:
• Ta chọn sơ bộ ổ bi đỡ cỡ nhẹ 1 dãy, theo Phụ lục bảng P2.11 ta có:
Số hiệu d (mm) D (mm) B (mm) ( ) C (kN) (kN)
7.3.4 Kiểm nghiệm khả năng tải của ổ:
Với: : số dãy con lăn
• Theo bảng 11.4 hệ số thực nghiệm
• Tải trọng quy ƣớc trên ổ:
- Với : hệ số kể đến khi vòng trong quay.
: hệ số ảnh hưởng nhiệt độ
: hệ số ảnh hưởng tải trọng, áp dụng cho chế độ làm việc tải va đập nhẹ, quá tải ngắn hạn, theo bảng 11.3
• Nhƣ vậy nên ta tính toán ổ theo thông số tại C3
• Thời gian làm việc của ổ đũa côn là:
• Theo công thức 11.13, thời gian làm việc tính bằng triệu vòng quay:
√ √ Với bậc của đường cong khi thử về ổ lăn đối với ổ bi
• Tuổi thọ thật sự của ổ:
• Nhƣ vậy ổ đũa này cần đƣợc thay sau năm làm việc 2
7.3.5 Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh:
• Theo bảng 11.6, đối với ổ bi đỡ ta có:
• Theo công thức 11.19 ta có:
• Vậy ổ thỏa điều kiện tải tĩnh
7.4 Chọn nối trục vòng đàn hồi:
• Theo bảng 16.10 ta có các thông số nối trục vòng đàn hồi nhƣ sau: a
• Theo bảng 16.10b ta có các thông số cơ bản của vòng đàn hồi nhƣ sau: l h
7.4.2 Kiểm tra sức bền dập của vòng đàn hồi:
: ứng suất dập cho phép của cao su
: hệ số chế độ làm việc
• Vậy nối trục thỏa sức bền dập
7.4.3 Kiểm tra sức bền của chốt:
: ứng suất cho phép của chốt
• Vậy chốt thỏa điều kiện bền.
THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ
Vỏ hộp giảm tốc đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì vị trí tương đối giữa các chi tiết và bộ phận máy móc Nó không chỉ tiếp nhận tải trọng từ các chi tiết lắp đặt mà còn chứa dầu bôi trơn, giúp bảo vệ các chi tiết bên trong khỏi bụi bẩn.
• Vật liệu chế tạo vỏ hộp là gang xám, GX15-32
Chọn bề mặt lắp ghép giữa nắp hộp và thân hộp theo đường tâm các trục để dễ dàng lắp đặt các chi tiết Bề mặt ghép cần phải song song với mặt đế để đảm bảo tính thuận tiện trong quá trình lắp ráp.
Mặt đáy hộp được thiết kế nghiêng 1° về phía lỗ tháo dầu, giúp việc tháo dầu bôi trơn trở nên dễ dàng hơn Thiết kế này không chỉ tạo điều kiện thuận lợi cho việc thay thế dầu sạch sẽ mà còn nâng cao chất lượng hoạt động của hộp giảm tốc.
• Hộp giảm tốc đúc có các thông số cơ bản sau:
Chiều dày, e Chiều cao, h Độ dốc
Bulon nền, Bulon cạnh ổ, Bulon ghép nắp bích và thân, Vít ghép nắp ổ ,
Vít ghép nắp cửa thăm ,
Mặt bích ghép nắp và thân:
Chiều dày bích thân hộp, Chiều dày bích nắp hộp,
Bề rộng bích nắp và thân,
Chiều dày không có phần lồi,
Bề rộng mặt đế hộp,
Bề rộng mặt ghép bulon cạnh ổ, Tâm lỗ bulon cạnh ổ,
Khe hở giữa các chi tiết:
Giữa bánh răng với thành hộp, Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp, Giữa mặt bên các bánh răng với nhau,
• ác nắp ổ với thông số của vít ghép, đường kính nắp ổ theo bảng 18.2 ta có C :
8.3 Thiết kế các chi tiết phụ:
Để nâng và vận chuyển hộp giảm tốc trong quá trình gia công và lắp ghép, cần lắp thêm bulông vòng trên nắp và thân Kích thước bulông được chọn theo bảng 18.3.a (đơn vị: mm).
Ren d h Trọng lƣợng nâng đƣợc a
Để đảm bảo vị trí chính xác giữa nắp và thân trước và sau khi gia công cũng như lắp ghép, cần sử dụng hai chốt định vị Việc sử dụng chốt định vị giúp ngăn chặn biến dạng vòng ngoài của ổ khi lắp bulong, do đó loại bỏ một nguyên nhân chính gây hỏng ổ Kích thước chốt định vị hình côn được chọn theo bảng 18.4.b (đơn vị: mm) là d C l.
Để kiểm tra và quan sát các chi tiết máy trong hộp, cần lắp cửa thăm trên đỉnh hộp để đổ dầu Cửa thăm được đậy kín bằng nắp, và nắp có thể được trang bị thêm nút thông hơi Hình dạng và kích thước của cửa thăm được chọn theo bảng 18.5.
Khi làm việc, nhiệt độ trong hộp tăng cao, do đó cần sử dụng nút thông hơi để giảm áp suất và điều hòa không khí bên trong và bên ngoài hộp Nút thông hơi thường được lắp đặt trên nắp cửa thăm hoặc ở vị trí cao nhất của nắp hộp Hình dạng và kích thước của nút thông hơi được quy định trong bảng 18.6.
Sau một thời gian sử dụng, dầu bôi trơn trong hộp có thể bị bẩn do bụi bặm và hạt mài, hoặc bị biến chất, vì vậy cần thay dầu mới Để tháo dầu cũ, hộp có lỗ tháo dầu ở đáy, được bịt kín bằng nút tháo dầu trong quá trình làm việc Hình dạng và kích thước của nút tháo dầu được quy định trong bảng 18.7 với các thông số d, b, m, f, L, c, q, D, S.
• Hình dạng và kích thước mắt chỉ dầu kính phẳng theo bảng 18.9 ta có:
Kích thước mắt kính, mm
Để đảm bảo hiệu suất của động cơ, việc kiểm tra mức dầu bôi trơn là rất quan trọng Sử dụng que thăm dầu, bạn có thể xác định xem mức dầu có đạt yêu cầu hay không Que thăm dầu thường có vạch chỉ mức bên ngoài, giúp bạn dễ dàng kiểm tra mức dầu trong động cơ.
CHỌN DẦU BÔI TRƠN VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP
Chọn độ nhớt dầu phụ thuộc vào vận tốc của vật liệu chế tạo bánh răng Theo bảng 18.11, với vận tốc vòng từ 1 đến 2,5 m/s và vật liệu là thép C45 tôi cải thiện, độ nhớt của dầu ở 50°C cần được xác định chính xác để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.
• Theo bảng 18.13 ta sử dụng loại dầu bôi trơn AK-15
• Đối với bánh răng: bộ truyền cấp nhanh là 8 và bộ truyền cấp chậm là 9.
• Đối với trục và then và các rãnh then chọn cấp chính xác là 7
• Đối với các lỗ cấp chính xác là 6
Đối với các sai lệch kỹ thuật, độ song song, độ thẳng góc, độ nghiêng và độ mặt đảo đầu được quy định là 6; trong khi đó, độ thẳng và độ phẳng được quy định là 7 Các chỉ tiêu khác như độ đồng tâm, đối xứng, giao trục, đảo hướng tâm, độ trụ, độ tròn và profin tiết diện dọc cũng có sai lệch là 6.
9.2.2 Dung sai lắp ghép ổ lăn :
• Vòng trong quay và ch ịu tải trong tác động tuần hoàn, ta chọn kiểu lắp trung gian k6 để ổ không bị trƣợt
• Để mòn đều, vòng ngoài ta chọn lắp theo hệ thống lỗ, trong quá trình làm việc, nhiệt có thể sinh ra nhiều nên ta chọn chế độ lắp H7
9.2.3 Bảng dung sai lắp ghép bánh răng:
• Do các bánh răng lắ p c ố đị nh và ít tháo l p, do h p gi m t c ta chịu t i nhẹ, không va đập nên ắ ộ ả ố ả ta ch n m i ghép trung gian là H7/k6 ọ ố
Chi tiết Kích thước (mm)
Mối lắp es ( ) ei ( ) ES ( ) EI ( ) Độ dôi lớn nhất ( ) Độ hở lớn nhất ( )