BÁO CÁO TỐT NGHIỆP Đề tài Thiết kế đồ án chi tiết máy MỤC LỤC BÁO CÁO TỐT NGHIỆP Đề tài Thiết kế đồ án chi tiết máy MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế đồ án Chi tiết máy môn học ngành khí,mơn học khơng giúp cho sinh viên có nhìn cụ thể, thực tế với kiến thức học, mà cịn sở quan trọng cho môn học chuyên ngành học sau Đề tài sinh viên giao thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có hộp giảm tốc hai cấp bánh trụ truyền đai thang Hệ thống đẫn động động điện thông qua truyền đai thang, hộp giảm tốc khớp nối truyền chuyển động tới băng tải Trong q trình tính tốn thiết kế chi tiết máy sinh viên sử dụng tra cứu tài liệu sau -Tập Chi tiết máy GS.TS- NGUYỄN TRỌNG HIỆP -Tập Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí PGS.TS.TRỊNH CHẤT- TS LÊ VĂN UYỂN -Dung sai lắp ghép GS.TS NINH ĐỨC TỐN Do lần làm quen với cơng việc tính toán, thiết kế chi tiết máy với hiểu biết hạn chế dù cố gắng tham khảo tài liệu giảng mơn học có liên quan song làm sinh viên khơng thể tránh thiếu sót Sinh viên kính mong hướng dẫn bảo nhiệt tình Thầy mơn giúp cho sinh viên ngày tiến Cuối sinh viên xin chân thành cảm ơn Thầy cô môn, đặc biệt Thầy NGUYỄN ANH TÚ trực tiếp hướng dẫn,chỉ bảo cách tận tình giúp sinh viên hồn thành tốt nhiệm vụ giao Hà Nội năm 2008 Sinh viên : Kiều Văn Quyến PHẦN I : TÍNH ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG I.CHỌN ĐỘNG CƠ Xác định công suất cần thiết động Công suất yêu cầu dặt lên trục động xác định theo cơng thức (2.8)[1] =β Ρ ct η Pyc Trong : +,Công suất công tác Pct: Theo công thức (2.11)[1] Fv 8000 × 0.3 kw Pct = = = 2.4 1000 1000 (trong F=8000 N Lực kéo băng tải V=0.3 m/s vận tốc băng tải ) +,Hiệu suất hệ dẫn động η : Theo công thức (2.9)[1] : η = η1.η2 η3 Trong η1,η2,η3… hiệu suất truyền cặp ổ hệ thống dẫn động Theo sơ đồ đề : η = η k (ηbr ) η d (η ol ) η k : hiệu suất khớp ηbr :hiệu suất cặp bánh ηd :hiệu suất truyền đai ηol :hiệu suất cặp ổ lăn Tra bảng (2.3)[1], ta hiệu suất : ηk = ηbr = 0,97 η d = 0,95 ηol = 0,99 η = 1.(0,97) 0,95.(0,99) = 0.86 +,Hệ số xét đến thay đổi tải không β : Theo cơng thức (2.14)[1] hệ số β xác định ; 2 T t T t T t 2,6 5,4 β = ∑ i ÷ i = ÷ + ÷ = 12 + ( 0,6 ) = 0,75 8 T1 tck T1 tck T1 tck (Tmm bỏ qua thời gian mở máy nhỏ so với chu kỳ ) ⇒ Công suất yêu cầu đặt lên trục động : Ρ 0,75.2,4 Ρ yc = β ct = = 2.1( kw ) η 0,86 Xác định tốc độ đồng động điện - Số vòng quay trục công tác nlv : Theo công thức (2.16)[1] ta có 60000.v 60000.0,3 nlv = = = 16,37 v ph π D π 350 (trong v=0,3 m/s vận tốc băng tải, D=350 mm đường kính tang ) - Tỷ số truyền chung hệ dẫn động (sơ bộ) ut : Theo cơng thức (2.15)[1] ta có : ( ) ut = un uh Trong un tỉ số truyền sơ đai thang uh tỉ số truyền hộp giảm tốc Theo bảng 2.4[1] +, Truyền động bánh trụ , HGT bánh trụ cấp uh=(8…40) +, Truyển động đai thang un= uđ=(3…5) ⇒ chọn uh= 20 un=ud =4 ⇒ ut = ud uh = 4.20 = 80 - Số vịng quay trục động nsb Theo cơng thức (2.18)[1] ,ta có nsb = nlv nt = 16,38.80 = 1309,6 v ph ⇒ Chọn số vòng quay đồng động nsb=1500 v/ph 3, Chọn động Động phải thỏa mãn điều kiện sau: Ρ dc ≥ Ρ yc ( ) ndb ≈ nsb TK Tmm ≥ Tdn T Ta có Pyc =2,1 kw Tmm Tmm = = 1,4 T T1 nsb= 1309,6 v/ph +, Chọn động - Để thuận tiện cho việc tìm kiếm, bảo dưỡng, sửa chữa giá thành sản phẩm không cao ta chọn động điện loại DK Tra bảng P1.2[1] ta chọn loại động DK42-4 có thơng số sau : Pdc= 2,8 kw nđb =1420 v/ph TK = 1,9 Tdn Khối lượng 47 kg -Đường kính trục động :ddc= 25 mm (tra bảng 1.6[1] ) II, PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN -Tỷ số truyền chung hệ dẫn động xác định theo công thức (3.23)[1] uc = ndc 1420 = = 86,74 nlv 16.37 - Theo cơng thức (3.24)[1] ta có Ta chọn ud= 3,15 uc = uh un = uh ud ⇒ uh = uc 86,74 = = 27,54 ud 3,15 Ta chọn tỷ số truyền truyền cấp nhanh u1= ⇒ tỉ số truyền truyền cấp chậm : u2 = uh 27,54 = = 3,93 u1 III, XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ TRÊN CÁC TRỤC Cơng suất tác dụng lên trục +, trục công tác, Pct= 2,4 kw (đã tính ) +, Trục III : Ρ3 = Ρ ct 2,4 = = 2,42 ( kw ) η k η ol 1.0,99 +, Trục II ; Ρ2 = +, Trục I : Ρ1 = Ρ3 2,42 = = 2,52 ( kw ) η br η ol 0,97.0,99 Ρ2 2,52 = = 2,62 ( kw ) η br η ol 0,97.0,99 +, Trục động : Ρ1 2,62 = = 2,79 ( kw ) η d η ol 0,95.0,99 Ρ dc = Số vòng quay trục +, Tốc độ quay động +, Tốc độ quay trục I : n1 = ndc=1420 v/ph ndc 1420 = = 450,79 ( v ph ) ud 3,15 +,Tốc độ quay trục II : n2 = n1 450,79 = = 64,39 ( v ph ) u1 +, Tốc độ quay Trục III: n3 = n2 64,39 = = 16,38 ( v ph ) u2 3,93 +, Tốc độ quay trục công tác : nct= n3=16,38 v/ph 3,Mômen xoắn trục Ti = 9,55.106 Pi ni +, Trục I : T1 = 9,55.106 P1 2,62 = 9,55.106 = 55504 ( N mm ) n1 450,79 +, Trục II : T2 = 9,55.106 P2 2,52 = 9,55.106 = 373754 ( N mm ) n2 64,39 +, Trục III : T3 = 9,55.106 P3 2,42 = 9.55.106 = 1410928 ( N mm ) n3 16,38 +, Trục động : Tdc = 9,55.106 Pdc 2,79 = 9,55.106 = 18764 ( N mm ) ndc 1420 +, Trục công tác : Tct = 9,55.106 Pct 2,4 = 9,55.106 = 1399267 ( N mm ) nct 16,38 IV BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TỐN Trục Động I II III Công tác Thông số Tỉ số truyền u ud=3,15 3,93 Khớp Số vòng quay n (v/ph) 1420 450,79 64,39 16,38 16,38 Công suất P (kw) 2,79 2,62 2,52 2,42 2,4 ’ Momen xoắn T (N.mm) 18764 55504 T2 =186877 1410928 1399267 Trong : T’2= T2/2=373754:2 = 186877 N.mm Phần II : TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY I, TÍNH BỘ TRUYỀN ĐAI Chọn đai - Chọn tiết diện đai Theo hình 4.1[1] Với Pdc=2,79 kw ndc= 1420 v/ph ⇒ chọn tiết diện đai A với thơng số sau : Kí hiệu A Kích thước tiết diện (mm) H Y bt b h y0 11 13 2,8 81 100÷200 560÷4000 -Chọn đường kính đai nhỏ Chọn d1 =180 (mm) theo bảng 4.21[1] Kiểm tra vận tốc đai π d1.ndc π 180.1420 v= = = 13,38 ( m s ) < vmax = 25 ( m s ) 60000 60000 -Chọn đường kính đai lớn Theo cơng thức (4.2)[1] ta có d2 = Trong d1.u 1−ε u= uđ =3,15 ε = 0,02 180.3,15 ⇒ d2 = = 578,6 ( mm ) − 0,02 Theo bảng 4.21[1] chọn đường kính tiêu chuẩn : d2=560 mm Vậy tỷ số truyền thực tế : 560 d2 ut = = = 3,17 d1 (1 − ε ) 180.(1 − 0,02) u −u 100 = 0,63 0 < % thỏa mãn điều kiện sai lệch tỷ số truyền : ∆u = t u *Chọn khoảng cách trục chiều dài đai Theo bảng 4.14[1] chọn khoảng cách trục dựa theo tỉ số truyền u đường kính đai d2 a =1 (ut=3,17 ) d2 ⇒ a = d = 560 ( mm ) Kiểm tra điều kiện a 0,55.( d1 + d ) + h ≤ a ≤ ( d1 + d ) ⇒ 0,55.( 180 + 560 ) + ≤ a ≤ 2.( 180 + 560 ) ⇒ 415 ≤ a ≤ 1480 Thỏa mãn điều kiện Từ khoảng cách trục a chọn theo công thức (4.4)[1] ta có : (d1 − d ) l = 2.a + 0,5.п.(d1 + d2 ) + 4.a π ( 180 + 560 ) (560 − 180)2 ⇒ l = 2.560 + + = 2346,85 ( mm ) 4.560 Theo bảng 4.13[1] , chọn chiều dài đai tiêu chuẩn : l = 2500 (mm) Theo công thức (4.15)[1] ta kiểm nghiệm đai tuổi thọ v 13,38 i= = = 5,352 ( v s ) < imax = 10 ( v s ) l 2,5 2, Xác định thông số truyền đai - Tính lại khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l = 2500 mm theo công thức (4.6)[1] ta có a= λ + (λ2 − 8.∆2 ) (180 + 560) (d1 + d ) = 2500 - π = 1337,61 2 (560 − 180) (d − d ) Δ= = =190 2 với λ = l - π Do 1337,61 + (1337,612 − 8.1902 ) a= = 640,63 ( mm ) * Góc ơm α1 bánh đai nhỏ Theo cơng thức (4.7)[1] ta có 57.(d − d1 ) 57 α = 180 − = 180 − ( 560 − 180 ) = 146,19o a 640,63 ⇒ α1 > α = 1200 thỏa mãn điều kiện 3.Xác định số đai z: -Số đai z tính theo công thức 4.16[1] : Pdc K d z= [ Po ].Cα Cl Cu C z Theo bảng 4.7 (tttk) với đặc tính làm việc êm số ca làm việc chọn Kđ = 1,2( hệ dẫn động nhóm II ) Cα : hệ số kể đến ảnh hưởng góc ơm α Theo [1] trang 61 ta tính được: Cα = 0.915 với α1 = 146,190 l 2500 Với = = 1,47 ⇒ theo bảng 4.16 [1] suy C1=1,08 l0 1700 +, Cu : hệ số kể đến ảnh hưởng tỉ số truyền Theo bảng 4.17[1] u = 3,17 > nên C u = 1,14 +, [P0] : công suất cho phép (kw) Tra bảng 4.19[1] → [P0] =3,1 kw Với v= 13,38 m/s d1=180 (mm) P 2,79 ⇒ = = 0,9 [P0 ] 3,1 +Cz : hệ số kể đến ảnh hưởng phân bố không tải trọng cho dây đai Theo bảng 4.18[1] Cz ≈ Pdc/[P0] = 0,9 2,79.1,2 z= = 0,96 Do 3,1.0,915.1,08.1,14.1 Vậy chọn z = σ −1 261,6 = = 2,3 Kσ d 22 σ a 22 +ψ σ σ m 22 1,77.64,1 + 0,05.0 ⇒ sσ 22 = τ −1 151,7 = = 3,96 kτ 22 τ a 22 +ψ τ τ m 22 2,06.18,58 + 0.18,58 2,3.3,96 ⇒ s22 = = 1,99 > [ s ] 2 2,3 + 3,96 sτ 22 = ⇒ sσ 23 = σ −1 261,6 = = 2,55 Kσ d 23 σ a 23 +ψ σ σ m 23 1,79.57,3 + 0,05.0 τ −1 151,7 = = 5,39 kτ 23 τ a 23 +ψ τ τ m 23 2,04.13,8 + 0.13,8 2,55.5,39 ⇒ s23 = = 2,3 > [ s ] 2 2,55 + 5,39 Vậy tiết diện 22,24 23 thỏa mãn điều kiện bền mỏi 6, Tính tốn thiết kế trục III a,Các lực tác dụng lên trục Ft5=Ft6=4095 N Fr5=Fr6=1813 N Fa5=Fa6=2834 N Lực khớp nối tác dụng lên trục Fx33=(0,2…0,3)2T3.Dt Trong Dt =200 mm đường kính vịng trịn qua tâm chốt nối trục vòng đàn hồi (tra bảng 16.10a[1]) Chọn : Fx33=0,2.2.1410928/200=2822 N Mômen Fa5,Fa6 tác dụng lên trục Ma5=Ma6=2834.358,72 /2=508306 Nmm Mômen uốn tác dụng lên trục T3=1410928 Nmm b, Vẽ biểu đồ mômen *xét mặt phẳng z0y có ∑ Fy = ⇒ − Fy 30 + Fr + Fr − Fy31 = sτ 23 = ∑m 30 = ⇒ Fr l32 − Fa d r / + Fr l34 + Fa d r / − Fy 31.l31 = Vì Fa5=Fa6 , dr5=dr6 ⇒ Fy 31 = 1813 ( N ) Fy 30 = 1813 ( N ) *Xét mặt phẳng x0z có ∑ Fx = ⇒ − Fx30 + Ft + Ft − Fx31 − Fx33 = ∑m 30 = ⇒ − Ft l32 − Ft l34 + Fx31.l31 + Fx33 ( l31 + l33 ) = ⇒ Fx 31 = 173 ( N ) Fx 30 = 5195 ( N ) Mômen tiết diện Mx32 = 608021 Nmm My32=282590 Nmm Mx34 = 608020 Nmm My34= 345170 Nmm, Mx31= Nmm My31= 177310 Nmm, c,Tính xác trục theo cơng thức (10.15),(10.16),(10.17)[1] ta tính mơmen uốn tổng cộng, mơmen tương đương , đường kính tiết diện trục (vì dsb1=65 mm theo bảng 10.5[1] ta có [τ] =50 Mpa) - Tại chỗ diện 32(34) M 34 = M x234 + M y 34 = 6080202 + 3451702 = 699164 ( Nmm ) ⇒ M td 34 = M 34 + 0,75.T32 = 1407788 ( Nmm ) ⇒ d34 = M td 34 1387504 =3 = 65,54 ( mm ) 0,1.[ τ ] 0,1.50 - Tại chỗ lắp ổ lăn (tiết diện 31,30) M 31 = M x231 + M y 31 = 1773102 + = 177310 ( Nmm ) ⇒ M td 31 = M 31 + 0,75.T32 = 1234697 ( Nmm ) ⇒ d31 = M td 31 1234697 =3 = 62,74 ( mm ) 0,1.[ τ ] 0,1.50 -Tại chỗ lắp khớp nối M 33 = M x233 + M y 33 = ( Nmm ) ⇒ M td 33 = M 33 + 0,75.T32 = 1221899 ( Nmm ) ⇒ d33 = M td 33 1221899 =3 = 62.5 ( mm ) 0,1.[ τ ] 0,1.50 Xuất phát từ yêu cầu độ bền, lắp ghép công nghệ ta chọn đường kính đoạn trục sau Đường kính tiết diện : d30=d31=65 mm d32=d34=70 mm d33=63 mm Dựa vào bảng 9.1a[1] ta chọn then lắp bánh răng,khớp nối Tại tiết diện 32,34 có b=20 mm, h=12 mm t1=7,5 mm, t2=4,9 mm Tại tiết diện 33 có b=18 mm, h=11 mm t1=7 mm, t2=4,4 mm Trong b,h,t1,t2 kích thước tiết diện then chiều sâu rãnh then trục lỗ d, Kiểm nghiệm trục độ bền mỏi : Kết cấu trục thiết kế phải thỏa mãn điều kiện sσ sτ ≥ [ s] sσ + sτ2 Trong : [S]-Hệ số an toàn cho phép [s] =1,5…2,5 Khi cần tăng cứng [s] =2,5…3 (khơng cần kiểm tra độ bền cứng trục ) sσ,sτ -Hệ số an toàn xét riêng cho trường hợp ứng suất pháp ứng suất tiếp, tính theo cơng thức (10.20),(10.21)[1] σ −1 sσ j = Kσ dj σ aj + ψ σ σ mj s= τ −1 Kτ j τ aj + ψ τ τ mj Trong :σ-1,τ-1 –giới hạn mỏi uốn xoắn ứng với chu kì đối xứng, vật liệu thép 45 có σb=600 Mpa →σ-1=0,436.σb=0,436.600=261,6 Mpa →τ-1=0,58.σ-1= 0,58.261,6= 151.73 Mpa Theo bảng 10.7[1] ta có ψσ=0,05 ψτ=0 Vì trục hộp giảm tốc quay nên ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng ,do σm=0 σa=σmax=Mj/W Tại tiết diện 22, 24 Có M34=699164 Nmm 2 π d34 bt1.( d34 − t1 ) π 703 20.7,5.( 70 − 7,5 ) W34 = − = − = 29489 ( mm3 ) 32 2d34 32 2.70 699164 ⇒ σ a 34 = = 23,7 ( Mpa ) 29489 Tại chỗ lắp khớp nối, có M33=0 ⇒ σa33=0 Vì trục quay chiều ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch động : T T τ m = τ a = max = j W0 j Ta có T3=1410928 Nmm sτ j = π d34 b t1 ( d34 − t1 ) π 703 20.7,5.( 70 − 7,5 ) Wo 34 = − = − = 63163 ( mm3 ) 16 d34 16 2.70 1410928 ⇒ τ m 34 = τ a 34 = = 22,3 ( Mpa ) 63163 Kσd Kτd -Hệ số xác theo công thức (10.25),(10.26)[1] 2 Kσ + K x −1 εσ Kσ dB = Ky Kτ dB Kτ + K x −1 ετ = Ky Ta có :Kx=1,06 Ky=1 Kσ=1,46 Kτ=1,54 Theo bảng 10.10[1] ta có εσ32=0,76 ετ22=0,73 Kσ + K x −1 ε σ 32 1,46 0,76 + 1,06 − Vậy K = = 1.98 σ d 32 = Ky Kτ d 32 ⇒ sσ 32 = Kτ + K x −1 ετ 32 1,54 0,73 + 1,06 − = = = 2,17 Ky σ −1 261,6 = = 5,57 Kσ d 32 σ a 32 +ψ σ σ m 32 1,98.23,7 + 0,05.0 τ −1 151,7 = = 3,13 kτ 32 τ a 32 +ψ τ τ m32 2,17.22,3 + 0.22,3 5,57.3,13 ⇒ s22 = = 6,89 > [ s ] 5,57 + 3,132 Vậy tiết diện 32,34 thỏa mãn điều kiện bền mỏi IV, CHỌN VÀ TÍNH TỐN Ổ LĂN 1, Chọn tính tốn ổ lăn cho trục I a, chọn ổ lăn Xét tỷ số : F a / Fr = Fa= , tức khơng có lực dọc trục nên ta chọn loại ổ ổ bi đỡ dãy : Dựa vào đường kính ngõng trục d = 25 ( mm ) Tra bảng P2.7[1], chọn loại ổ bi đỡ cỡ trung, có ký hiệu 305 Đường kính d = 25 ( mm ) , đường kính ngồi D = 62 ( mm ) khả tải trọng C = 17,6 kN , khả tải tĩnh Co = 11,6 kN; B = 17 ( mm ) ; r = 2,0 ( mm) ; đường kính bi = 11,51 ( mm ) b,Kiểm nghiệm khả tải : * khả tải động : Theo công thức 11.3[1] với Fa = tải trọng quy ước Q = X.V.Fr.kt.kđ Trong : kiểm nghiệm ổ chịu tải lớn Fr0 = Fx10 + Fy10 = 1543,62 + 50,7 = 1544,4 ( N ) sτ 32 = Fr1 = Fx112 + Fy112 = 1106,12 + 487,7 = 1208,8 ( N ) Vây ta kiểm nghiệm với ổ Fr0 = 1544,4( N ) Đối với ổ đỡ chịu lực hướng tâm X = V = vòng quay kt = nhiệt độ t ≤ 100o với làm việc êm kđ = ⇒ Q = 1.1.1544,4.1.1 = 1544,4 ( N ) = 1,54 kN Theo công thức 11.1[1] khả tải động Cd = Q m L tuổi thọ ổ bi m = Tuổi thọ ổ lăn : L = Lh.n1.60.10-6 = 15000.450,79.60.10-6 = 405,7 triệu vòng Hệ số khả tải động : Cd = 1,54 405,7 = 11,4 ( kN ) Do Cd = 11,4 kN < C = 17,6 kN ⇒ loại ổ lăn chọn đảm bảo khả tải động * Kiểm nghiệm khả tải tĩnh Tải trọng tĩnh tính theo cơng thức 11.19[1] với Fa = Q0 = X0.Fr với Xo = 0,6 , tra theo bảng 11.6[1] ⇒ Q0 = 0,6.1544,4 = 926,6 ( N ) = 0,9266 kN Theo công thức 11.20[1] Qt = Fr = 1,54 kN Chọn Q = Qt để kiểm tra Qt > Q0 ⇒ Q = 1,54 kN < Co = 11,51 kN ⇒ loại ổ lăn thoả mãn khả tải tĩnh 2, Chọn tính tốn ổ lăn cho trục II a, chọn ổ lăn Ta chọn ổ tuỳ động cho trục II, cụ thể ta dùng ổ đũa trụ ngắn đỡ có ngấn chặn (gờ) vịng trong, nhờ trục cần di truyển dọc trục để bù lại sai số góc nghiêng đảm bảo cho hai cặp bánh vào khớp, lực dọc trục bị triệt tiêu nên coi Fa = Với đường kính ngõng trục d = 35 ( mm ), Tra bảng P2.8 ta chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ cỡ trung hẹp ký hiệu 2307 có: Khả tải động C = 34,1 kN Khả tải tĩnh Co = 23,2 kN Đường kính ngồi ổ D = 80 ( mm ) , chiều rộng ổ B = 21 ( mm ) r = r1 = 2,5 ( mm ), đường kính chiều dài lăn = 11 ( mm ) b, Kiểm nghiệm khả tải : * khả tải động : Theo công thức 11.6[1] Q =V.Fr.kt.kđ Trong : Fr0 = Fr1 = 2 Fx 21 + Fy 21 = 57752 + 15922 = 5990 ( N ) Vậy ta kiểm nghiệm với ổ Fr = 5990 ( N ) V = vòng quay kt = nhiệt độ t ≤ 100o Với làm việc êm kđ = ⇒ Q = 1.5990.1.1 = 5990 ( N ) = 5,99 kN Theo công thức 11.1[1], khả tải động Cd = Q m L Tuổi thọ ổ đũa m = 10/3 Tuổi thọ ổ lăn : L = Lh.n2.60.10-6 = 15000.64,39.60.10-6 = 57,95 triệu vòng Hệ số khả tải động : Cd = 5,99 10 57,95 = 20,25 ( kN ) Do Cd = 20,25 kN < C = 34,1 kN ⇒ loại ổ lăn chọn đảm bảo khả tải động * Kiểm nghiệm khả tải tĩnh Tải trọng tĩnh tính theo cơng thức 11.19[1] với Fa = Q0 = X0.Fr với Xo = 0,5, tra theo bảng 11.6[1] ⇒ Q0 = 0,5.5990 = 2995 ( N ) = 2,995 kN Theo công thức 11.20[1] Qt = Fr =5,9 kN Chọn Q = Qt để kiểm tra Qt > Q0 ⇒ Q = 5,9 kN < Co = 23,2 kN ⇒ loại ổ lăn thoả mãn khả tải tĩnh 3, Chọn tính tốn ổ lăn cho trục III a, chọn ổ lăn Xét tỷ số : F a / Fr = (vì tổng hợp lực dọc trục F a=0 , tức khơng có lực dọc trục nên ta chọn loại ổ ổ bi đỡ dãy : Dựa vào đường kính ngõng trục d = 65 ( mm ) Tra bảng P2.7[1], chọn loại ổ bi đỡ cỡ nhẹ, có ký hiệu 213 Đường kính d = 65 ( mm ) , đường kính ngồi D = 120 ( mm ) khả tải trọng C = 44,9 kN , khả tải tĩnh Co = 34,7 kN; B = 23 ( mm ) ; r = 2,5 ( mm) ; đường kính bi = 16,67 ( mm ) b,Kiểm nghiệm khả tải : * khả tải động : Theo công thức 11.3[1] với Fa = tải trọng quy ước Q = X.V.Fr.kt.kđ Trong : kiểm nghiệm ổ chịu tải lớn Fr0 = Fx 30 + Fy 30 = 55522 + 2017 = 5907 ( N ) Fr1 = Fx 312 + Fy 312 = 8382 + 2017 = 2184,2 ( N ) Vây ta kiểm nghiệm với ổ Fr0 = 5907( N ) Đối với ổ đỡ chịu lực hướng tâm X = V = vịng quay kt = nhiệt độ t ≤ 100o với làm việc êm kđ = ⇒ Q = 1.1.5907.1.1 = 5907 ( N ) = 5,9 kN Theo công thức 11.1[1] khả tải động Cd = Q m L Tuổi thọ ổ bi m = Tuổi thọ ổ lăn : L = Lh.n3.60.10-6 = 15000.16,38.60.10-6 = 14,74 triệu vòng Hệ số khả tải động : Cd = 5,9 14,74 = 14,47 ( kN ) Do Cd = 14,47 kN < C = 44,9 kN ⇒ loại ổ lăn chọn đảm bảo khả tải động * Kiểm nghiệm khả tải tĩnh Tải trọng tĩnh tính theo công thức 11.19[1] với Fa = Q0 = X0.Fr với Xo = 0,6 , tra theo bảng 11.6[1] ⇒ Q0 = 0,6.5907 =3544,2 ( N ) ≈3,54 kN Theo công thức 11.20[1] Qt = Fr = 5,9 kN Chọn Q = Qt để kiểm tra Qt > Q0 ⇒ Q = 5,9 kN < Co = 34,7 kN ⇒ loại ổ lăn thoả mãn khả tải tĩnh V, ThiÕt kÕ vá hép gi¶m tèc 1, TÝnh kÕt cÊu cña vá hép Vá hép cña hép giảm tốc có nhiệm vụ đảm bảo vị trí tơng đối chi tiết phận máy, tiếp nhận tải trọng chi tiết lắp vỏ truyền tới , đựng dầu bôi trơn, bảo vệ chi tiết may tránh bụi bặm Chỉ tiêu hộp giảm tốc độ cứng cao khối lợng nhỏ, vật liệu nên dùng hộp giảm tốc GX15-32 2, Bảng thông số vỏ hộp Tên gọi Gân Biểu thức tính toán Chiều dày: Thân δ = 0,03.a + = 0,03.225 + = 9,75 mm hép, δ δ = 10 > 6mm N¾p δ1 = 0,9 δ = 0,9.10 = mm hép, Chọn = mm tăng cứng: ÷ 10, chän e = mm = =50 mm Chiề Độ Đờng kính: Bulông nền, d1 Bulông cạnh ổ, d2 Bulông ghép bích nắp thân, d3 d1 > 0,04.a +10 = 0,04 225 + 10 =19 ⇒ d1 =M20 d2 = (0,7 ÷ 0,8).d1 ⇒ Chän d2 = M14 d3 = (0,8 ÷ 0,9).d2 ⇒ Chän d3 = M12 Vít ghép lắp ổ, d4 d4 = (0,6 ữ 0,7).d2 ⇒ Chän d4 = M8 VÝt ghÐp l¾p cưa d5 = (0,5 ÷ 0,6).d2 ⇒ Chän d5 = M6 thăm, d5 Mặt bích ghép nắp thân: S3 =(1,4 ÷ 1,5) d3 , chän S3 = 17 mm ChiÒu dày bích S4 = ( 0,9 ữ 1) S3 = 17 mm th©n hép, S3 K3 = K2 - ( 3÷5 ) mm = 45 - = 40 mm Chiều dày bích nắp hộp, S4 Bề rộng bích nắp hộp, K3 Kích thớc gối trục: Đờng kính tâm lỗ vít, D3, D2 Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: K2 Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 k khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ Chiều cao h Mặt đế hộp: Chiều dày: Khi 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 Định theo kích thớc nắp ổ K2=E2+R2+(3ữ5)mm =22+18+5 = 45mm E2= 1,6.d2 = 1,6 14 = 22 mm R2 = 1,3 d2 = 1,3 14 = 18 mm k ≥ 1,2.14 =16,8 ⇒ k = 17 mm h: phụ thuộc tâm lỗ bulông kích thớc mặt tựa S1 = (1,3 ÷ 1,5) d1 ⇒ S1 = 26 mm K1 ≈ 3.d1 ≈ 3.18 =54 mm q = K1 + 2δ = 54 + 2.9 = 72 mm; ∆ ≥ (1 ÷ 1,2) δ ⇒ ∆ = 10 mm ∆1 ≥ (3 ÷ 5) δ ⇒ ∆1 = 35 mm ∆2 ≥ δ = 10 mm Sè lỵng nỊn Z bul«ng Z = ( L + B ) / ( 200 ÷ 300) ⇒ chän Z = Lvµ B : ChiỊu dµi vµ réng cđa hép 3, Kích thớc số chi tiết khác liên quan đến vỏ hộp a, Bu lông vòng Theo bảng 18-3a[2] ta có kích thớc bu lông vòng M10 25 10 25 15 22 21 12 1,5 Bulông vòng d1 x h1 h d2 r2 r1 Q d c 60 45° l f r d4 120° 90° d5 60 Q h2 60 60 d 90 Q b, Chốt định vị : d = ; c= 1,2 ; ∆ 1:50 ; l = 36 c, Cửa thăm Nắp quan sát Theo bảng 18-5[2] ta có kích thớc nắp quan sát: Bảng kích thớc nắp quan sát A B A1 B1 C C1 K R VÝt Sè lỵng 75 150 100 125 - 87 12 M8x22 B 100 B1 K A R1 A1 H I E L C N M O ỉG ỉ3x6 lo d, nút thông Theo cơng bảng 18.6[1], ta chon nút thơng có kích thước sau A B C D E G H I K L M N O P Q R S M27x2 15 30 15 45 36 32 10 22 32 18 36 32 B/2 ØA R e, Nút tháo dầu Theo bảng 18-7[2]ta có kích thớc nút tháo dầu: Bảng kích thớc nút tháo dÇu d b m f L c q D S M16x1,5 12 23 13,8 26 17 Do 19,6 f, Que thăm dầu Hình dáng kích thớc nh h×nh vÏ: 12 18 12 6 30 g, Vòng phớt Trên trục vào trục phải dùng vòng phớt để với nắp ổ che kín ổ lăn Các kích thước tra bảng 15.17[1] sau VÞ d(mm) d1(mm) d2(mm) D(mm) a(mm) b(mm) S0(mm) trÝ Trôc 25 26 24 38 4,3 I Trôc 75 76,5 74 98 12 15 III h, Lắp ổ Căn vào bảng 18.2[1] ta có kích thước lắp ổ lăn sau VÞ D(mm) D2(mm) D3(mm) D4(mm) h(mm) trÝ Trôc 62 75 90 52 I d4(mm) Sè lỵng M6 Trơc II Trơc III 80 100 125 75 10 M8 120 140 170 115 14 M10 D *Bảng kích thước đầu bulơng đai ốc (mm) h l H S d Đầu bulông S D h 10 11 4,5 14 14,4 5,5 10 17 18,9 12 19 21,1 14 21 23,9 20 30 33,6 13 VI : Bảng thống kê kiểu lắp hộp giảm tốc Smax = ES – ei Smin = EI – es Nmax = es – EI Nmin = ei – ES Trục Vị trí lắp Kiểu lắp I Trục , vịng ổ bi Φ 25k6 Trục bánh đai vỏ lắp ổ II Trục bánh nghiêng Trục – vòng ổ bi Vỏ - vịng ngồi ổ bi H7 k6 Φ 62H7 Φ 20 H7 k6 Φ 35k6 Φ 38 Φ 80H7 S 10 14 17 19 21 30 Đai ốc thường D H 11 16,2 6,5 18,9 21,1 10 23,9 11,5 33,6 16 ES ( µm ) EI ( µm ) +21 +30 +25 +30 es ( µm ) ei ( µm ) + 15 +2 +15 +2 +18 +2 +18 +2 Trục bánh thẳng Trục bánh Φ 42 Φ 70 H7 k6 +25 H7 k6 +35 +30 +18 +2 +21 +2 +21 +2 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TTTKHDĐCK- Tập 1-2-Trịnh Chất_Lê Văn Uyển-Nhà xuất Giáo Dục - năm 2007 [2] CHI TIẾT MÁY- Tập 1_2- Nguyễn Trọng Hiệp – Nhà xuất Giáo Dụcnăm 2006 [3] DUNG SAI LẮP GHÉP – GS.TS- Ninh Đức Tốn- Nhà xuất Giáo Dục –năm 2007 MỤC LỤC ... LỤC BÁO CÁO TỐT NGHIỆP Đề tài Thiết kế đồ án chi tiết máy MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế đồ án Chi tiết máy mơn học ngành khí,mơn... cạnh chi tiết quay đến lắp ổ : k3 = 10 mm Chi? ??u cao lắp ổ đầu bu lông : hn = 15 mm - Chi? ??u dài mayơ bánh trụ (trên trục I) lm12=lm13=(1,2 1,5).d1=(30 ÷ 37,5) mm Ta chọn lm12=30 mm lm13=35 mm -Chi? ??u... mm Chi? ??u rộng vành b2 = 45 mm Tỷ số truyền u2 = 3,94 Góc nghiêng = 16o1536; Góc ¨n khíp α = 20o Sè r¨ng b¸nh r¨ng Z1 =35 ; Z2 = 138 Hệ số dịch chØnh chi? ?u cao x1 = ; x2 = - Đờng kính vòng chia