tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí, chương 8 ppsx

Chng 8: Chọn ổ lăn cho trục ra (trục số 3) của hộp giảm tốc Lực h-ớng tâm tại gối: 2 2 2 2 0 10 10 713, 4 101,9 720,6 r x y F F F N 2 2 2 2 1 11 11 5872,9 1758, 7 6130,6 r x y F F F N Lực dọc trục: F at = 793 N Sơ đồ tải: Với tải trọng nhỏ chịu lực h-ớng tâm và chịu cả lực doc trục nên ta dùng ổ bi đỡ chặn 1 dãy cho các gối này. Tải trọng quy -ớc: Q i = (X.V.F ri +Y.F ai )k t .k đ X: hệ số tải trọng h-ớng tâm. Y: hệ số tải trọng dọc trục. V: hệ số kể đến vòng nào quay, với tr-ờng hợp này ổ có vòng trong quay nên V = 1. k t : hệ số kể đến ảnh h-ởng của nhịêt độ, trong nhiệt độ làm việc của ổ ta chọn đ-ợc k t = 1 vì (nhiệt độ t 100 o C ) k đ : hệ số kể đến đặc tính tải trọng, trị số tra đ-ợc là k đ = 1. Với d 1 = 55(mm) chọn ổ lăn cỡ đặc biệt nhẹ có kiểu ổ :46111 .Có khả năng tải động và khả năng tải tĩnh lần l-ợt là : C = 25,2 kN C 0 = 21,5 kN. Xác định các hệ số X và Y: Tacó: + 0 . 0,793 0,037 0,35 21,5 a i F e C . Với ổ 0 có: 0 . 397 0,55 0,35 0,45; 1,55 . 720,6 a r i F e X Y V F Với ổ 1 có: 1 . 397 0,065 0,37 1; 0 . 6130, 6 a r i F e X Y V F Do đó ta có : F s0 =e.F r0 =0,35.720,6 = 252,2(N) F s1 =e.F r0 =0,35.6130,6 = 2145,7(N) +Xác định các lực F ai : 0 1 0 0 0 2145, 7 793 1352,7 1352,7 a s at s a a F F F F F F (N). 1 0 1 1 1 252,2 793 1045, 2 2145, 7 2145, 7 a s at s a s F F F F F F (N). + Xác định các tải trọng quy -ớc Q i : Q 0 = 0,45.720,6 + 1,55.1352,7 = 2421 (N). Q 1 = F r1 = 6130,6 (N). + Kiểm nghiệm khả năng tải động của các ổ: Vì Q 0 <Q 1 nên ta kiểm tra ổ 1: Q E = ( . ) / m m i i i Q L L = 6130,6. 3 3 6 2 .0,8 8 8 =5870,4(N) 5,87(kN) Trong đó Q i :tải trọng động quy -ớc. L i :thời hạn ,tính bằng triệu vòng quay,khi chịu tải Q Do đó khả năng tải động của ổ : C đ = Q E . m L =5,87. 3 7,722 =11,6(kN) . Trong đó:L i = 60.n.L hi /10 6 =60.10000.12,87/10 6 =7,722(triệu vòng). Suy ra: C đ < C. Vậy ổ đủ khả năng tải động. + Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của các ổ: Q t = X 0. F r +Y 0 .F a =0,5.6130,6 + 0,47.2145,7 = 4073,8 < F r = 6130,6. Nên Q t = F r =6130,6(N) << C 0 = 21500(N). Vậy ổ đủ khả năng tải.Các thông số của ổ: - Loại ổ cỡ đặc biệt nhẹ : 46111 -Đ-ờng kính trong: d =55 mm -Đ-ờng kính ngoài D = 90 mm - Chiều rộng ổ: B = 18 mm - Khả năng tải động: C = 25,2 kN - Khả năng tải tĩnh: C 0 = 21,5 kN. V.Thiết kế vỏ hộp giảm tốc, bôI trơn và đIều chỉnh ăn khớp. 1.Tính kết cấu của vỏ hộp: Chỉ tiêu của vỏ hộp giảm tốc là độ cứng cao và khối l-ợng nhỏ. Chọn vật liệu để đúc hộp giảm tốc là gang xám có kí hiệu GX 15- 32. Chọn bề mặt ghép nắp và thân đi qua tâm trục . Các kích th-ớc cơ bản đ-ợc trình bày ở trang sau. 2.Bôi trơn trong hộp giảm tốc: Lấy chiều sâu ngâm dầu khoảng 1/4 bán kính của bánh răng cấp chậm khoảng 30 mm. 3.Bôi trơn hộp giảm tốc : Chọn loại dầu bôi trơn là dầu công nghiệp 45. Đối với các ổ ta lựa chọn việc bôi trơn bằng mỡ: 4.Lắp bánh răng lên trục và điều chỉnh sự ăn khớp: Để lắp bánh răng lên trục ta dùng mối ghép then và chọn kiểu lắp là H7/k6 vì nó chịu tải vừa và va đập nhẹ. 5.Điều chỉnh sự ăn khớp: Để điều chỉnh sự ăn khớp của hộp giảm tốc bánh răng trụ này ta chọn chiều rộng bánh răng nhỏ tăng lên 10 % so với chiều rộng bánh răng lớn. Các kích th-ớc của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc: Tên gọi Biểu thức tính toán Chiều dày: Thân hộp, Nắp hộp, 1 = 0,03.a+ 3 = 0,03.190 + 3 = 8,7 mm > 6mm lấy = 9mm 1 = 0,9. = 0,9. 9 = 8,1 mm. Lấy 1 = 8 mm Gân tăng cứng: Chiều dày, e Chiều cao, h Độ dốc e =(0,8 1) = 7,2 9, chọn e = 9 mm h < 5. = 45 mm Khoảng 2 o Đ-ờng kính: Bulông nền, d 1 Bulông cạnh ổ, d 2 Bulông ghép bích nắp và thân, d 3 Vít ghép lắp ổ, d 4 Vít ghép lắp cửa thăm dầu, d 5 d 1 = 0,04.a+10 = 0,04.190 + 10 = 17,6 d 1 =M18 d 2 = 0,8.d 1 = 0,8. 18 = M15 d 3 = (0,8 0,9).d 2 d 3 = M12 d 4 = (0,6 0,7).d 2 d 4 = M10 d 5 =( 0,5 0,6).d 2 d 5 = M8 Mặt bích ghép nắp và thân: Chiều dày bích thân hộp, S 3 Chiều dày bích nắp hộp, S 4 Bề rộng bích nắp hộp, K 3 S 3 =(1,4 1,5) d 3 , chọn S 3 = 17 mm S 4 = ( 0,9 1) S 3 = 15 mm K 3 = K 2 ( 35 ) mm = 48 3 = 45 mm Kích th-ớc gối trục: Đ-ờng kính ngoài và tâm lỗ vít, D 3 , D 2 Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: K 2 Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E 2 k là khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ Chiều cao h Định theo kích th-ớc nắp ổ K 2 =E 2 + R 2 + (35) mm = 24 + 20 + 5 = 48mm E 2 = 1,6.d 2 = 1,6 . 15 = 24 mm. R 2 = 1,3 . d 2 = 1,3. 15= 20 mm k 1,2.d 2 =18 k = 20 mm h: phụ thuộc tâm lỗ bulông và kích th-ớc mặt tựa Mặt đế hộp: Chiều dày: Khi không có phần lồi S 1 Bề rộng mặt đế hộp, K 1 và q S 1 = (1,3 1,5) d 1 S 1 = 24 mm K 1 3.d 1 3.18 = 54 mm q = K 1 + 2 = 54 + 2.9= 72 mm; Khe hở giữa các chi tiết: Giữa bánh răng với thành trong hộp Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp Giữa mặt bên các bánh răng với nhau. (1 1,2) = 10 mm 1 (3 5) 1 = 40 mm 2 = 9 mm Số l-ợng bulông nền Z Z = ( L + B ) / ( 200 300) 994 / 200 5 chọn Z = 6 VI.Bảng thống kê các kiểu lắp và dung sai: Tại các tiết diện lắp bánh răng không yêu cầu tháo lắp th-ờng xuyên ta chọn kiểu lắp H7/k6, tiết diện lắp trục với ổ lăn : ES m es m Trục Vị trí lắp Kiểu lắp EI m ei m +15Trục-vòng trong ổ bi 25k6 +2 +30Vỏ-lắp ổ 52H7 0 +25 +18Trục-bánh răng 35 6 7 k H 0 +2 +195 +15 I Trục-bạc 20 6 11 k D +65 +2 +25 +18Trục-bánh răng bị động cấp nhanh 7 42 6 H k 0 +2 +18Trục-vòng trong ổ bi 40k6 +2 +35Vỏ-vòng ngoài ổ bi 68H7 0 +30 +21 II Trục- bánh răng chủ động cấp chậm 42 6k 7H 0 +2 +21Trục và ổ 55k6 +2 Lắp ổ-vỏ 90 7 H +35 0 +30 +21B¸nh r¨ng  7 57 6 H k 0 +2 +290 +21 III B¹c-trôc  11 50 6 D k +100 +2 . khả năng tải động của các ổ: Vì Q 0 <Q 1 nên ta kiểm tra ổ 1: Q E = ( . ) / m m i i i Q L L = 6130,6. 3 3 6 2 .0 ,8 8 8 = 587 0,4(N) 5 ,87 (kN) Trong đó Q i :tải trọng động quy -ớc. . mm - Chiều rộng ổ: B = 18 mm - Khả năng tải động: C = 25,2 kN - Khả năng tải tĩnh: C 0 = 21,5 kN. V .Thiết kế vỏ hộp giảm tốc, bôI trơn và đIều chỉnh ăn khớp. 1 .Tính kết cấu của vỏ hộp: Chỉ. 0,04.190 + 10 = 17,6 d 1 =M 18 d 2 = 0 ,8. d 1 = 0 ,8. 18 = M15 d 3 = (0 ,8 0,9).d 2 d 3 = M12 d 4 = (0,6 0,7).d 2 d 4 = M10 d 5 =( 0,5 0,6).d 2 d 5 = M8 Mặt bích ghép nắp và thân: Chiều