1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Nghiên cứu, tính toán và thiết kế máy bóc vỏ hạt lạc năng suất 300kg giờ

75 0 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên cứu, tính toán và thiết kế máy bóc vỏ hạt lạc năng suất 300kg/giờ
Tác giả Nguyễn Quốc Trung
Người hướng dẫn TS. Bùi Hệ Thống
Trường học Đại học Đà Nẵng
Chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí
Thể loại Đồ án tốt nghiệp Đại học
Năm xuất bản 2021
Thành phố Đà Nẵng
Định dạng
Số trang 75
Dung lượng 2,06 MB

Cấu trúc

  • Chương I: TỔNG QUAN (14)
    • 1.1. Giới thiệu chung (14)
    • 1.2. Giới thiệu máy bóc vỏ lạc tự động (18)
      • 1.2.1. Quy trình hoạt động của máy (18)
      • 1.2.2. Cấu tạo chính của máy tách vỏ lạc (18)
      • 1.2.3. Nguyên lý hoạt động (19)
  • Chương II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY (20)
    • 2.1. phương án thiết kế (20)
    • 2.2. Phương án lựa chọn cơ cấu truyền động (20)
      • 2.2.1. Bộ truyền đai (20)
      • 2.2.2. Bộ truyền xích (22)
      • 2.2.3. Bộ truyền bánh răng (23)
      • 2.2.4. Đánh giá lựa chọn phương án thích hợp (25)
    • 2.3. Tính chọn thiết kế trống nghiền (trống va đập) (25)
    • 2.4. Tính chọn yếu tố cần thiết (28)
      • 2.4.1. Chọn năng suất và tính số vòng quay trục chính (28)
      • 2.4.2. Tính lực cản riêng của trống (28)
      • 2.4.3. Lực tác dụng lên lưỡi dao nghiền (29)
      • 2.4.4. Công Suất (29)
    • 2.5. Thiết kế và chọn quạt gió (30)
      • 2.5.1. Nội dung (30)
      • 2.5.2. Trình tự tính toán (30)
    • 2.6. Chọn động cơ điện (34)
    • 2.7. Phân phối tỉ số truyền (35)
    • 2.8. Thiết kế các bộ truyền đai trống nghiền (35)
      • 2.8.1. Chọn loại đai (35)
      • 2.8.2. Định đường kính bánh đai nhỏ (0)
      • 2.8.3. Tính đường kính D 2 của bánh lớn (36)
      • 2.8.5. Tính chiều dài đai L theo khoảng cách trục A sơ bộ (36)
      • 2.8.6. Xác định chính xác khoảng cách trục (36)
      • 2.8.7. Tính góc ôm (37)
      • 2.8.8. Xác định số đai cần thiết (37)
      • 2.8.9. Định kích thước chủ yếu của bánh đai (37)
      • 2.8.10. Tính lực căng ban đầu S 0 (37)
    • 2.9. Tính toán thiết kế trục chính (38)
      • 2.9.1. Chọn vật liệu (38)
      • 2.9.2. Xác định sơ bộ đường kính trục (38)
      • 2.9.3. Tính chính xác trục (42)
    • 2.10. Tính mối ghép then (43)
      • 2.10.1. Chọn then (44)
      • 2.10.2. Tính sức bền then (44)
    • 2.11. Thiết kế gối đỡ trục (0)
      • 2.11.1. Chọn loại ổ lăn (0)
      • 2.11.2. Cố định ổ trên trục và trong vỏ hộp (48)
      • 2.11.3. Chọn kiểu lắp và cấu tạo chỗ lắp ổ (49)
      • 2.11.4. Cố định ổ theo phương dọc trục (50)
      • 2.11.5. Bôi trơn bộ phận ổ (50)
  • Chương III:THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHI TIẾT GIÁ ĐỠ (52)
    • 3.1 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi (52)
      • 3.1.1. Chọn phôi (52)
      • 3.1.2. Phương pháp chế tạo phôi (52)
    • 3.2. Tính lượng dư gia công cho một bề mặt (55)
    • 3.3 Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết (55)
      • 3.3.1. Phân tích đặc điểm yêu cầu về kĩ thuật của bề mặt gia công (55)
      • 3.3.2. Trình tự các nguyên công, phương pháp gia công (55)
  • Chương IV: VẤN ĐỀ AN TOÀN VÀ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÁY (71)
    • 4.1. Những điều cần lưu ý khi sử dụng máy (71)
      • 4.1.1. Vấn đề an toàn (71)
      • 4.1.2. Các biện pháp an toàn (71)
      • 4.1.3. Hướng dẫn sử dụng máy và bảo quản (73)
    • Hinh 2.8 Bộ truyền đai (0)

Nội dung

Trang 1 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬTKHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐẠI HỌCNGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍCHUN NGÀNH: CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁYĐỀ TÀI:NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN VÀ THIẾ

TỔNG QUAN

Giới thiệu chung

Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, cơ giới hóa trong sản xuất nông nghiệp đang là nhu cầu bức thiết, ứng dụng nhanh tiến bộ kỹ thuật đã hình thành các vùng sản xuất tập trung mang lại hiệu quả kinh tế cao Hạt lạc chính là một loại thực phẩm được dùng trong nhiều ngành chế biến lương thực thực phẩm, như dầu lạc, các loại bánh kẹo làm từ lạc Do những yêu cầu cần thiết của xã hội hiện nay là giảm lao động về sức người, tăng tỉ trọng cơ khí, tự động hóa nhằm tăng năng suất lao động.

Hình 1.1 Cây lạc Hình 1.2 Hạt lạc khô

Hình 1.3 Hạt lạc sau khi tách vỏ

Hình 1.4 : Giá trị dinh dưỡng 100g hạt lạc (Nguồn: Cơ sở dữ liệu của USDA dinh dưỡng)

Hình 1.5: Lạc rang Hình 1.6: Kẹo Lạc

Hình 1.9: Bơ Lạc, bơ Đậu Phộng

Việc ra đời chiếc máy tách vỏ lạc, tạo ra một cơ hội lớn để người nông dân cũng như các doanh nghiệp nhanh chóng mở rộng diện tích trồng cây lạc lên đến con số vài chục lần so với trước đây Đây là một bước tiến đáng kể, giúp cho nhiều hộ nông dân xóa đói giảm nghèo, ổn định đời sống, đặc biệt nâng cao chất lượng nông sản Việt Nam, giúp đưa nông sản vươn ra thị trường thế giới.

Các loại máy tách hạt lạc trên thị trường hầu hết là sử dụng ma sát của trống, một số trống được sử dụng như: trống tôn lượn sóng, trống bóc vỏ bằng thanh tròn, trống bóc vỏ bằng cao su, trống thanh đai vải cao su Cụ thể là:

Nếu hạt nằm ngang với đường sinh của trống, dưới tác dụng trực tiếp của lực tiếp tuyến vỏ hạt bị tách vở ra Còn nếu trái hạt lọt vào khe hở thì lực tiếp tuyến không thể nào phá vở vỏ lạc được, khi đó trái hạt bị lùa vào vị trí làm việc.

Nhược điểm của máy này: là năng suất thấp 80kg/h, khe hở giữa trống và máng trống cố định 18 mm và sàng tĩnh Sau này cải tiến nâng năng suất lên 300kg/h, điều chỉnh được khe hở giữa trống và máng trống, sàng động nhưng độ vở hạt còn cao 6- 7%.

 Trống bóc vỏ bằng thanh tròn

Trái hạt được bóc vỏ khi nó tiếp xúc với đầu thanh tròn, khối hạt sẽ bị ép giữa hai cánh bóc vỏ,

Nhược điểm: máy có năng suất thấp

 Trống bóc vỏ bằng cao su

Vì trống bóc vỏ làm bằng cao su nên hạt hạt được chà sát trên toàn bộ bề mặt trống Va chạm giữa hạt hạt và trống là va chạm mềm, hạt vỡ ít, năng suất cao 300kg/h, độ vỡ hạt 4-6%

 Trống thanh đai vải cao su

Hạt được chà xát trên toàn bề mặt của bản đai cao su, Do đai cao su bị biến dạng nên hạt được bóc vỏ ở bất kỳ vị trí nào mà bản đai tiếp xúc Tuy nhiên trai hạt lọt vào phía bên trong cánh bóc, vỏ trái hạt ko còn tiếp xúc với bản đai cao su, hạt sẻ bị dồn vào giữa hai cánh cánh Năng suất 600kg/h

 Em quyết định chọn loại trống bóc vỏ tôn lượn sóng để chế tạo máy vì kinh tế và vì ưu nhược điểm phù hợp với người nông dân.

Giới thiệu máy bóc vỏ lạc tự động

1.2.1 Quy trình hoạt động của máy

 Lạc trước khi đưa vào máy tách phải được phơi khô

 Loại hết những củ thối, củ hỏng

 Lạc được đưa vào bộ phận tách qua phểu.

 Bỏ lạc vào phễu lạc sẽ di chuyển đến bộ phận trống tách vỏ, ta điểu chỉnh khe hở giữa trống tách và giá tách với khoảng cách từ 13-15(mm) Ở trống này yêu cầu của máy là tách được những củ lạc có kích thước vừa trở lên, tại đây những củ lạc sẻ được tách vỏ nhờ vào sự chuyển động quay tròn của trống nghiền tạo ra sự chà sát giữa trống nghiền và giá tách

 Vỏ và hạt lạc sau khi bị tách sẽ rơi qua khe hở dưới giá nghiền.

 Vỏ lạc nhẹ hơn được quạt gió thổi ra ngoài

 Hạt lạc được tách năng hơn sẽ rơi xuống đi theo máng và cho ra sản phẩm.

1.2.2 Cấu tạo chính của máy tách vỏ lạc

Hình 1.10:sơ đồ cấu tạo của máy tách vỏ lạc

1.2.3 Nguyên lý hoạt động Đầu tiên hạt lạc phải được qua chọn lọc những hạt nhỏ, hạt lép ra để cho máy tách được với hiệu suất cao nhất Cấp lạc vào phễu cấp nhiên liệu (1) hạt sẽ xuống buồng nghiền, trống nghiền (2) quay tròn, kết hợp với lưới nghiền (3) tạo ra lực chà sát làm vỡ hạt lạc, ở trống nghiền này ta điều chỉnh khe hở giữa trống (2) và lưới nghiền

(3) khoảng 13-13.5(mm) Sau khi lạc được chà xát làm vỡ vỏ, thì nhân và vỏ lạc lọt xuống máng trượt (4), trong lúc rơi xuống có quạt gió (5) thổi gió làm những mảnh vỏ vỡ nhẹ hơn nhân hạt và một phần hạt chưa tách bay về phía sau máy, nhân hạt và những hạt chưa được tách rơi xuống, theo máng có độ nghiêng thích hợp trượt về phía thành phẩm.

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY

phương án thiết kế

Dựa vào đặc điểm, tính chất của hạt lạc: ta đưa ra 2 phương án dùng để bóc tách vỏ lạc

 Phương án 1 : Sử dụng lực ép nén để tách vỏ

Nguyên lý của phương pháp này là nhờ vào sự chuyển động ra vào, ép nén của các quả lô để làm vỡ vỏ lạc Phương pháp này đòi hỏi người thiết kế phải tính toán lực ép nén phức tạp, gây vỡ nát nhiều, năng suất, chất lượng hạt lạc sau khi tách ra không cao.

 Phương án 2 : Sử dụng lực chà sát để tách vỏ

Em quyết định sử dụng phương án lực chà sát để thực hiện chế tạo máy tách vỏ lạc Nguyên lý của phương pháp này là nhờ vào sự chuyển động chà sát giữa trống nghiền và giá nghiền làm vỡ vỏ lạc. Ưu điểm của phương pháp này là khả năng bóc tách nhanh, tỷ lệ hạt vỡ vụn thấp do có sự điều chỉnh khoảng cách giữ trống và giá nghiền, đáp ứng được yêu cầu về chất lượng

 Em nghiên cứu quyết định sử dụng phương án lực chà sát để thực hiện chế tạo máy tách vỏ lạc.

Phương án lựa chọn cơ cấu truyền động

Hình 2.1 sơ đồ truyền động của đai

- Bộ truyền đai hoạt động theo nguyên lý ma sát: Công suất sinh ra từ bánh chủ động

(1) truyền cho bánh bị động (3) nhờ ma sát sinh ra giữa dây đai (3) và bánh đai (1) (2).

- Ma sát sinh ra giữa hai bề mặt được xác định bằng công thức: Fms = f.N

 Như vậy, để có lực ma sát thì cần thiết cần phải có lực pháp tuyến Trong bộ truyền đai, để tạo lực pháp tuyến thì phải tạo lực căng đai ban đầu, ký hiệu là F0.

- Theo thiết diện đai: Bao gồm đai dẹt, đai hình thang, đai răng lược, đai tròn, đai răng, đai lục giác.

- Theo kiểu truyền động: Truyền động giữa hai trục song song cùng chiều, truyền động giữa hai trục song song ngược chiều, truyền động giữa các trục chéo nhau.

 Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng:

- Có thể truyền động giữa các trục cách xa nhau ( 8m/s).

2.5.2.3 Xác định bề rộng quạt

Lấy bề rộng quạt bằng chiều rộng sàng. b = bs = 0,3(m).

2.5.2.4 Xác định chiều cao cửa thổi

Chiều cao cửa thổi a được xác định từ công thức.

10 , 7.0.3 = 0,12 (m) (2.10) chiều cao a được kiểm tra bằng công thức.

- Ls: Chiều dài sàng: ta có

 Fs = Ls.bs = 0,875 với bs = 0,3 ⇒ Ls = 0,26 (m) (2.12)

- i : hệ số chỉ phần chiều dài sàng có luồng không khí thổi trực tiếp chọn : i = 0,6

- δ : góc nghiêng hướng thổi so với mặt sàng chọn δ = 60 0 ⇒ sinδ = 0,866.

 Vậy chọn góc nghiêng δ = 35 0 là phù hợp nhất. d1: đường kính vòng chân cánh quạt d2: đường kính vòng đỉnh cánh quạt

Diện tích ở cửa vào cửa quạt.

C ’ : vận tốc dòng khí tại cửa vào, theo kinh nghiệm nên chọn C ’ nằm trong giới hạn

- đường kính d1, d2 được chọn dựa vào các biểu thức sau

 Vì với d1, d2 như vậy ta có.

 d 2 d 1 = 0, 0, 16 12 = 1,5( thoả mãn nằm trong khoảng 1,25 ÷ 2)

Và ta có a d 1 = 0 0,2 ,65 = 0,3 ≤ 0,5 nên chọn vỏ quạt là vỏ hình trụ.

* Kiểm tra lại các thông số đã tính và lựa chọn.

H m (2.15) nếu ηh = 0,5 ÷ 0,6 thì các thông số được lựa chọn là phù hợp.

Trong đó γ là khối lượng riêng không khí γ = 1,2 với các giá trị : ϕ 1 = tg γ 1

 Ta có : Cu = C ’ sinβ = C ’ cosγ

Với γ1, γ2 là các góc được xác định bằng đồ thị và bảng cho sẵn từ đồ thị ta chọn α1 = 55 0 , α2 = 55 0

 Với hệ số đặc trưng chế độ làm việc của quạt k = √ H H d = √ 12.84 22.84 = 0,75

Với k = 0,75 từ bảng cho sẵn và từ đồ thị ta chọn γ1 p 0 , γ2 =8 0

 Vậy ta có: tgγ1 = 2,4, tgγ2 = 0,14, tgα1 = 1,43, tgα2 = 1,43.

 Vậy các thông số được lựa chọn là hợp lý

Với - μ: hệ số tương đương (μ = 0,6 ÷ 0,8) chọn μ = 0,7

- μs: hệ số phụ thuộc cấu trúc quạt.

 μs = 1 - z s 1 π d 1 cos α (2.23) giá trị μs lấy nằm trong khoảng 0,85 ÷ 0,95 , ta chọn μs = 0,85

- s1 :là độ dày chân cánh quạt

2.5.2.6 Tính công suất quạt và số còng quay cần thiết

- Số vòng quay cần thiết

- Chi phí công suất được xác định theo công thức

- Hiệu suất của quạt lấy η = 0,9

Chọn động cơ điện

Công suất hao tổn của buồng nghiền 1,14kW và hệ thống quạt gió là 0,315kW Vậy tổng công suất N=1,455Kw

Dựa vào (bảng 2P/trang 322 Sách tính toán hệ dẫn động cơ khí), ta chọn loại động cơ điện có các thông số như sau:

 Khối lượng động cơ: 24 kg.

Phân phối tỉ số truyền

Dẫn động từ động cơ sang trục chính (trục trống nghiền)

360 =3,96 (2.27) Dẫn động từ động cơ sang quạt gió

Thiết kế các bộ truyền đai trống nghiền

Các thông số có được của bộ truyền:

Ta chọn loại đai hình thang vì có sức bền và tính đàn hồi cao, ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm. Đường kính bánh đai nhỏ được chọn theo bảng 4.13 (Thiết kế và tính toán hệ dẫn động cơ khí) theo tiết diện đai, trong đó ghi giá trị nhỏ nhất và giá trị nên dùng.

Kiểm nghiệm vận tốc đai: v=π.n 1 D 1

2.8.3 Tính đường kính D 2 của bánh lớn:

( 1−ε ) với ε là hệ số trượt chọn 0.01-0.02 (2.30)

 Chọn theo tiêu chuẩn : D2(mm)55(mm)

2.8.4 Chọn sơ bộ khoảng cách trục a: Để tiện cho việc lắp đặt bệ máy lên giàn ta chọn khoảng cách trục a = 405 (mm)

2.8.5 Tính chiều dài đai L theo khoảng cách trục A sơ bộ:

 Kiểm nghiệm số vòng chạy u trong 1 giây : u= v l Ta dễ dàng thấy u thỏa mãn yêu cầu nhỏ hơn u max = 10

2.8.6 Xác định chính xác khoảng cách trục: a theo chiều dài đai đã lấy theo tiêu chuẩn :

• Khoảng cách nhỏ nhất, cần thiết để mắc đai:

• Khoảng cách lớn nhất để tạo lực căng :

- Góc ôm thỏa mãn điều kiện α 1 ≥120 0 đối với đai sợi tổng hợp

2.8.8 Xác định số đai cần thiết:

Dựa vào sách tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí ta tính được:

2.8.9 Định kích thước chủ yếu của bánh đai:

- Chiều rộng bánh đai (công thức 4.17 trang 63- sách Tính toán hệ dẫn động cơ khí tập 1)

- Đường kính ngoài cùng của bánh đai [công thức 5-11]

 Bánh bị dẫn : Dn2 = D2 +2h0 60 + 2.2,1 = 364,2 mm

2.8.10 Tính lực căng ban đầu S 0 [công thức 5-25]

- Lực tác dụng lên trục R [ Công thức 5-26]

Hình 2.9: Kích thước tiết diện đai Bảng 2.10: tra kích thước của đai

Tính toán thiết kế trục chính

Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45 có σb = 600MPa, σch = 300 N/mm 2 ; độ rắn HB170÷220

2.9.2 Xác định sơ bộ đường kính trục: a, Tính sơ bộ trục.

(CT 7-2 sách TKCTM Nguyễn Trọng Hiệp) Trong đó: d- đường kính trục;mm

- n- số vòng quay trong một phút của trục; n = 360 vg/ph.

- C - hệ số tính toán, theo “Thiết kế chi tiết máy”, đối với vật liệu là thép 35,40,45 khi tính đường kính trục tại các tiết diện có thể lấy C = 170÷150 Ta lấy C = 170.

 Chọn d = 25 (mm) Chọn theo tiêu chuẩn bảng (7-4) sách TKHDĐCK

Loại đai O h0 = 2,1(mm) h = 6(mm) a = 10(mm) a0 = 8,5(mm) α = 40 o

Bề rộng ổ đỡ:( để xác định giá trị thông số này trong điều kiện chưa biết chính xác kích thước đường kính trục, ta tham khảo máy mẫu cùng loại, với đường kính đoạn trục lắp ổ đỡ d = 25 mm, ta chọn loại ổ bi có d = 25, B = 15mm.

Với các kích thước đã biết, các khoảng cách giữa các chi tiết máy, các biện pháp để đảm bảo kết cấu sàng được hợp lý, ta xác định được mối quan hệ tương quan về vị trí của các chi tiết và các kết cấu liên quan như sau:

- Chiều dài tổng cộng trục:

Từ sơ đồ trên, ta có thể xác định được mô hình tính toán trục như sau:

Hình 2.11 Sơ đồ lực tác dụng lên trục chính

Với Rd (8N Tính toán ở phần thiết kế đai. qda = 28,5 (kG/cm) = 27,9 (N/mm) Tính ở phần thiết kế trống nghiền.

• Tính phản lực tại các gối đỡ:

 Từ (2.40) suy ra: R By =− R đ − R x − R Ay = -288 – 27,9 + 335,5 = - 10,4 ( N).

 Vì không có ngoại lực tác dụng lên trục theo phương X nên ta không tính Mux cho trục này.

 Tính momen uốn tại tiết diện nguy hiểm :

- Xét tiết diện tại vị trí đặt bánh đai :

Ta có biểu đồ sau:

Hình 2.12: Biểu đồ momen trục chính

Tính đường kính trục tại tiết diện này theo công thức :

 [ σ ] g N / mm 2 (Theo bảng 7-2 ,TKCTM) d≥ 3 √ 25273 , 5 mm

M tđ = √ M u 2 +0 , 75 M x 2 ¿ √ 10800 2 +0 , 75.10800 2 %273 N mm Đường kính ngõng trục lắp ổ lấy dmm và đường kính của tiết diện lắp bánh đai lấy bằng 12 mm Tra bảng 14P sách TKCTM chọn ổ lăn loại cở trung D2mm và bề rộng 9 mm

- Vì trục quay nên ứng suất pháp (uốn) biến đổi theo chu kỳ đối xứng :

- Bộ truyền làm việc 1 chiều nên ứng suất tiếp xoắn biến đổi theo chu kỳ mạch động

- Giới hạn mỏi uốn và xoắn:

- Chọn hệ số φσ và φτ theo vật liệu, đối với thép Cacbon trung bình φσ =0,1 và φτ

- Chọn các hệ số K σ, Kτ, εσ và ετ:

- Theo bảng 7-9 TKCTM, tập trung ứng suất do rãnh then Kσ= 2; Kτ=2,1

Tập trung ứng suất do lắp căng,với kiểu lắp ta chọn T3 áp suất sinh ra trên bề mặt ghép

≥30N/mm 2 Tra bảng 7-10 ta có :

Thay các trị số ta tìm được vào công thức tính nσ và nτ:

Hệ số an toàn cho phép [n] > 1,5 Vậy trục thỏa mãn điều kiện

Tính mối ghép then

Then là một loại chi tiết máy ghép đã được tiêu chuẩn hóa, việc chọn và tính then thường được tiến hành theo hai phương pháp: a Chọn tiết diện then theo đường kính trục, chiều dài then lấy bằng 0,8÷0,9 chiều dài của may Sau đó kiểm nghiệm then theo sức bền dập và sức bền cắt. b Chọn tiết diện then theo đường kính trục, chiều dài then được xác định bằng cách tính then theo sức bền dập và sức bền cắt. Ở đây, ta tính then theo phương pháp a).

Với đường kính đoạn trục lắp bánh đai d = 12mm, tra bảng 7-23[1] ta chọn then có kích thước như sau: t 1 k b t h

Then lắp banh đai: l2 = 0,8.lbánh đai = 0,8.16 = 12,8 mm.

- Điều kiện bền dập trên mặt cạch làm việc của then:

- Điều kiện bền dập trên mặt tiếp xúc giữa trục và then:

- Điều kiện bền cắt của then:

 Mx – mômen xoắn trên trục; Mx = 10800 N.mm

 l- chiều dài then; ta chọn then có chiều dài bé hơn kiểm tra, vì khi cùng một kích thước mặt cắt, then có chiều dài bé hơn sẽ chịu lực nhiều hơn Chọn l

 k & t- biểu thị phần then lắp trên mayơ và trên rãnh trục; k = 1,8 mm, t = 1,6 mm.

 σ d & τ c - ứng suất dập và ứng suất cắt thực tế.

 [σ] d & [τ] c - ứng suất dập và cắt cho phép.

Từ các giá trị trên ta suy ra: Điều kiện bền dập trên mặt cạnh làm việc của then:

< [σ] d (2.55) Điều kiện bền cắt của then:

Ta thấy, tất cả các điều kiện bền của then đều đã thõa mãn, do đó, then đủ bền.

Việc chọn ổ tuỳ thuộc vào đường kính cổ trục, điều kiện làm việc của ổ có xét đến yếu tố kinh tế.

Các thông số chọn ổ: d = 12 mm Điều kiện làm việc của ổ:

Tải trọng êm, hướng tải trọng quay cùng chiều quay của trục, số vòng quay lớn

Dựa vào các điều kiện trên, ta chọn ổ đỡ trục là loại ổ bi đỡ một dãy với các thông số như sau:

- Hệ số khả năng làm việc: c = 7100.

- Tải trọng tĩnh cho phép: Qt = 260 daN.

- Số vòng quay giới hạn: [ n ] 000( vg/ ph)

Chọn kích thước ổ lăn theo hệ số khả năng làm việc và tải trọng tĩnh: Để tính được hệ số khả năng làm việc của ổ, trước hết ta xét xác định các yếu tố liên quan đến quá trình làm việc của ổ:

Tải trọng tác động lên ổ:

Tải trọng tác động lên ổ được mô tả theo sơ đồ sau:

Hình 2.14 biểu diễn lắc ổ trên trục Điều kiện làm việc:

Số vòng quay của trục trong một phút: n = 360 vg/ph.

Vòng quay là vòng trong ổ.

Tải trọng va đập, nhiệt độ trục khi làm việc nhỏ hơn 100ºC.

Thời gian phục vụ của ổ: ta cho bằng thời gian làm việc của máy Như đã xác định ở phần trước, máy làm việc 5 năm, mỗi năm làm việc 253 ngày (đã trừ ngày nghỉ), mỗi ngày làm việc hai ca, mỗi ca 8 tiếng.

- Số giờ làm việc: T = 5.253.8 = 10120 (giờ).

Hệ số khả năng làm việc của ổ được xác định theo công thức sau:

 Q - Tải trọng tương đương, daN.

 n- số vòng quay của ổ, vg/ph.

 h- thời gian phục vụ, giờ.

Tra bảng 8-7 , ta xác định được giá trị (nh) 0,3 = 95,5.

Các đầu trục dùng cùng một loại ổ nhưng ổ tại B chịu tải trọng lớn hơn Do đó, ta tính ổ trong điều kiện tải trọng của ổ tại B.

- Tính Q tương đương cho ổ đỡ chặn:

Do trục không có lực dọc trục nên A=0,suy ra Q= R A = 30 ,55 ( daN ) vì lực lớn hơn

Hệ số khả năng làm việc của gối đỡ tại A:

Dựa vào bảng 16P sách thiết kế chi tiết máy ta có

Với đường kính d cở nhẹ có C = 7100 lớn hơn so với C nên thỏa mãn.

 Hệ số khả năng làm việc: C bảng = 7100;

 Tải trọng tĩnh cho phép: Q t = 30,55 daN.

 Số vòng quay giới hạn: [ n ] 000( vg/ ph )

2.11.2 Cố định ổ trên trục và trong vỏ hộp:

Có thể dùng nhiều phương pháp khác nhau để cố định ổ lăn trên trục và trong vỏ hộp Tuỳ theo điều kiện làm việc của ổ như trị số và chiều của lực tác động lên ổ, số vòng quay của trục hoặc vỏ hộp, loại ổ, điều kiện tháo lắp hộp, khả năng chế tạo bộ phận ổ mà ta chọn phương pháp cố định ổ cho phù hợp.

Có các phương pháp cố định ổ như sau:

- Cố định ổ dùng đai ốc và đệm cánh: chắc chắn nhưng tương đối đắt thường dùng khi lực dọc trục lớn.

- Cố định ổ trên trục dùng đệm chắn mặt đầu: đơn giản, chắc chắn.

- Cố định ổ trên trục dùng vòng hãm lò xo: đơn giản, được sử dụng khi các vòng không chịu lực dọc trục.

 Ta chọn phương pháp cố định ổ trên trục dùng đệm chắn mặt đầu Tuy nhiên, xét kết cấu trục không kết thúc tại ổ do đó ta chọn phương pháp kết hợp đệm chắn mặt đầu và bạc lót để cố định cả bánh rang (bánh đai) trên trục cùng với ổ như hình sau:

Hình 2.15 Phương pháp cố định bánh đai

 Cố định ổ trong vỏ hộp:

- Đặt vòng ngoài của ổ vào giữa mặt tì của nắp ổ và vai lỗ trong hộp.

- Đặt vòng ngoài của ổ vào giữa mặt tì của nắp ổ và vòng chắn.

 Sau khi xem xét ưu và khuyết điểm của hai phương pháp, ta quyết định chọn phương pháp cố định ổ trong vỏ hộp theo kiểu đặt vòng ngoài của ổ vào giữa mặt tì của nắp ổ và vai lỗ trong hộp, tuy nhiên có biến đổi là vai lỗ sẽ được thay thế bằng vai bạc.

Hình 2.16: Cố định ổ trong võ hộp 2.11.3 Chọn kiểu lắp và cấu tạo chỗ lắp ổ:

Chọn kiểu lắp tùy thuộc vào dạng chịu tải, diều kịên làm việc, đường kính và loại ổ.

Với điều kiện tải trọng không đổi chiều có trị số nhỏ hơn tải trọng quay và vòng trong là vòng quay, tra bảng 8-15[1], ta xác định được:

- Vòng trong chịu tải cục bộ.

- Vòng ngoài chịu tải tuần hoàn.

 Chọn kiểu lắp ghép: Đối với ổ lăn, lắp ổ lăn vào trục theo hệ lỗ, lắp ổ lăn vào lỗ theo hệ trục.

Tiêu chuẩn ГОСТ 520-55 quy định sai lệch cho phép của vòng trong ổ là âm (kích thước nhỏ hơn đường kính danh nghĩa của trục) và sai lệch cho phép trên trục theo hệ lỗ là dương Điều này đảm bảo mối ghép theo kiểu lắp trung gian.

Với điều kiện tải trọng va đập và rung, đường kính lắp ghép d = 80 mm, thì: o Lắp vòng trong với trục: h6. o Lắp vòng ngoài với vỏ: K7.

Sai lệch cho phép về hình dạng hình học của bề mặt lắp ghép ổ lăn:

- Độ ôvan của trục và lỗ bạc: bằng một nửa dung sai đuờng kính.

- Độ đảo mặt bên vai trục: ¿ 25 μmm

- Độ đảo mặt bên vai bạc: ¿ 50 μmm

- Sai lệch cho phép về độ côn của trục và lỗ bạc: bằng một nửa dung sai đường kính.

Các kích thước lắp ghép liên quan đến ổ lăn:

Bán kính cung lượn và vòng của trục và vỏ hộp:( đã xác định r = 2 mm).

2.11.4 Cố định ổ theo phương dọc trục:

Vì khoảng cách giữa hai gối đỡ lớn (l>250mm) và khi trục hoạt động có sự dãn nở vì nhiệt Do đó, để các trục khi dãn nở không chèn ép lên ổ và phòng ngừa các dung sai chiều trục có thể xảy ra do kích thước trục lớn, ta dùng phương pháp cố định trục ở một đầu:

Hình 2.17 cố định ổ Để phân bố đều tải trọng lên hai ổ, ta chọn ổ cố định là ổ phái đầu trục lắp bánh đai Ổ tuỳ động là ổ phía đầu trục lắp bánh răng.

2.11.5 Bôi trơn bộ phận ổ: Điều kiện làm việc của ổ: Ổ đũa nón, nhiệt độ làm việc: t

Ngày đăng: 07/03/2024, 12:08

w