đồ án chi tiết máy hộp giảm tốc 2 cấp ồng trục, bôn truyền đai thang

BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁYTÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI ---- ---A.TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG I... 3.Công suất cần thiết trên trục động cơ... Các thông số c

BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

-A.TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG

I Chọn động cơ:

Thông số đầu vào:

1.Lực kéo băng tải F = 9700 (N)

o η=ηtv ηol3 ηx.ηkn

 Trong đó,tra bảng 2.3[1] tr19 ta được:

 Hiệu suất bộ truyền trục vít : ηtv=0,8 với z1=2

 Hiệu suất bộ truyền xích để hở: ηx=0,92

 Hiệu suất ổ lăn: ηOL=0,992

 Hiệu suất khớp nối ηkn=1

 → η=ηtv ηOL3 ηx ηkn=0,8.( 0,992)3.0,92.1=0,718

3.Công suất cần thiết trên trục động cơ

 Công suất trên trục công tác : Pct= Plv=4,75 (KW )

 Công suất trên trục II

PII= Pct

ηOL ηx=

4,75 0,992.0,92 =5,2(K W )

 Công suất trên trục I

PI= PII

ηOL ηtv

= 5,2 0,992.0,8 =6,55(K W )

 Công suất trên trục của động cơ:

Pđ c= PI

ηOL ηkn

= 6,55 0,992.1 ≈ 6,6(K W )

 Số vòng quay trên trục động cơ: nđ c= 968(v / p h)

 Mô men xoắn trên trục động cơ:

Tđ c= 9,55.106 Pđ c

9,55.106.6,6

 Mô men xoắn trên trục I:

I.Tính toán thiết kế bộ truyền xích:

Thông số yêu cầu: { P=PII=5,2(K w)

Chọn a=(30 ÷50 ) p ⟹ Trab ả ng 5.6 [ 1] tr 82 ta được ka=1

kđ c: Hệ số ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích: Tra bảng 5.6[1]tr

82 → kđ c=1,1 (Vị trí trục được điều chỉnh bằng đĩa căng hoặc con lăn căng xích)

Công suất tính toán: Pt= P k kz kn=5,2.1,375 1.1,03=7,365(K w)

Tra bảng 5.5[1]tr 81 với điều kiên: { Pt≤[P]

Tra bảng 5.9[1] tr 85 với loại xích ống con lăn,bước xích p=38,1(mm)

→ Số lần va đập cho phép của xích:[i]=20

Lực va đập trên m dãy xích:

Fv đ=13.10−7 n1 p3 m=13.10−7 48,4.38,13.1=3,48(N )

σHI=0,47 √ 0,42 (6753.1,2+3,48) 2,1.10

5395.1 = 632( MPa)

Vậy chọn vật liệu Thép C45 (Tôi,ram)

7.Xác định lực dọc trục:

Fr= kx Ft Trong đó:

k − H ệ s ố k ể đ ế ntr ọ ng lư ợ ng c ủ a x í c h

Thông số Kí hiệu Giá trị

8 Vật liệu đĩa xích Thép C45(Tôi,ram)

9 Đường kính vòng chia đĩa xích nhỏ d1 304(mm)

10.Đường kính vòng chia đĩa xích lớn d2 715,87(mm)

11.Đường kính vòng đỉnh đĩa xích nhỏ da 1 320,64(mm)

12.Đường kính vòng đỉnh đĩa xích lớn da 2 733,90(mm)

14.Đường kính chân răng đĩa xích nhỏ df 1 281,56(mm)

15.Đường kính chân răng đĩa xích lớn df 2 693,43(mm)

16.Lực tác dụng dọc trục Fr 7766(N)

Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải : [ σH]max=2 σc h=2.200=400 MPa

Ứng suất uốn cho phép khi quá tải : [ σF]max= 0,8 σc h=0,8.200=160 MPa

4.Tính toán thiết kế bộ truyền

a.Tính toán thiết kế

→ KH=1.1,2=1,2

Tra bảng được [ σH] =196 MPa

Ứng suất tiếp xúc trên mặt răng bánh vít:

Vậy không cần chọn lại vật liệu.

Hiệu suất bộ truyền trục vít (ct 7.22[1]):

YF: H ệ s ố d ạ n răng ZY= Z2

cos3γw=

40 cos311,3° =42,42

Ta sử dunhj khớp nối vòng đàn hồi đẻ nối trục

Chọn khớp nối theo điều kiện: { Tt≤ Tkn cf

dt≤ dkn cf

Trong đó dt- Đường kính trục cần nối

dt= dđc=38 mm

Tt –Mômen xoắn tính toán Tt= k T

k-Hệ số chế độ làm việc tra bảng 16.1[2] tr 58 lấy k=1,2

T- Momen xoắn danh nghĩa trên trục: T =Tđc=65144

{ l1=34 mm

l3=15 mm

d0= 14

2.Kiển nghiệm khớp nối

Ta kiểm nghiệm theo 2 điều kiện:

a)Điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi

σd= 2k T

Z Dod0l3≤ [σd]

σd -Ứng suất dập cho phép của vòng cao su [ σd] =2 ÷ 4 Mpa

Do vậy ứng suất dập sinh ra trên vòng đàn hồi:

σd= 2 kT

Z D0d0l3=

2.1,2.65144 6.105 14 15 =1,18<[σd]

[ σu]- Ứng suất uốn cho phép của chôt.Ta lấy [ σu]=(60 ÷ 80 ) MPa;

Do vậy,ứng suất sinh ra trên chốt:

σu= k T l1

0,1.d3o D0 Z =

1,2.65144 34 0,1.143310536 =15,37<[σu]

→ Thỏa mãn.

3.Lực tác dụng lên trục

Ta có Fkn=0,2 Ft

Các thông số cơ bản của nối trục vòng đàn hồi:

Thông số Kí hiệu Giá trị

Môment xoắn lớn nhất có thể truyền được Tkn cf 250(N.m) Đường kính lớn nhất có thể của nối trục dkn cf 40 (mm)

Chiều dài đoạn công xôn của chốt l1 34 (mm) Đường kính của chôt đàn hồi d0 14 (mm)

II.Xác định lực và sơ đồ phân bố lực tác dụng lên trục:

1.Sơ đồ phân bố lực chung:

Với d2=65 mm thì chiều rộng ổ lăn b0 II=33 mm

3.Xác định khỏang cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:

d)Mômen uốn tổng và mômen tương đương tại các tiết diện:

Theo tiêu chuẩn chọn ltbv= 90(mm)

 Then lắp tại đĩa xích

ltdx= (0,8÷ 0,9 ).90=(72 ÷ 81)

Theo tiêu chẩn chọn ltdx= 80 (mm)

Chọn then lắp tại trục bánh vít { t b ×h=20 ×181= 11;t2=7,4

Chọn then lắp tại đĩa xích { b ×h=16 ×14 t1= 9;t2=5,4

5.Kiểm nghiệm độ bền then

Ứng suất dập cho phép [ σd]=50 Mpa

Ứng suất uốn cho phép [ τc]=60 Mpa

Vậy then tại bánh vít đủ điều kiện bền

 Then tại đĩa xích

Vậy then tại đĩa xích đủ điều kiện bền

6.Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi

a)Trục I coi như đảm bảo đọ bền mỏi

→ τa 22= τm 22= T22

2 W022=

1026033 2.42412 =12,1(Mpa)

kτd 22 τa 22+ ψτ σm22=

151,7 2,09.12,1 ≈ 6

T ại ti ế t di ệ n nguy hi ể mnh ấ t tr ụ c II đ ả mb ả o điề u ki ệ n b ề n.

V ậ y tacó th ể k ế t luậ n tr ụ c II đ ả mb ả o đi ề u ki ệ n b ề n

II.Thiết kế ổ lăn cho trục II

Fat=1544 (N )

Tuy lực dọc trục Fat khá nhỏ so với lực hướng tâm Fr 4 nhưng ổ đỡ trục vít bánh vít có yêu cầu cao về độ cứng của ổ nên dùng ổ đũa côn cho cả hai gối trục 3 và 4.Lắp 2 ổ đũa côn đối nhau để hạn chế trục di chuyển dọc trục.

3.Chọn kích thước ổ đũa côn cho gối đỡ 3,4

a)Chọn ổ theo khả năng tải động:

Khả năng tải động Cd= Q m

√ L Trong đó:

Q: Tải trọng động quy ước (kN)

L:Tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay.

M là bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn,m=3 đối với ổ bi,bằng 10/3 với ổ đũa

Lh: tuổi thọ của ổ tính bằng giờ thì

 Xác định tải trọng quy ước

Đối với ổ đũa côn:

Q= ( XV Fr+ Y Fa) ktkd

Do ổ có vòng trong quay nên V=1

X,Y: Hệ số tải trọng hướng tâm và dọc trục tra bảng 11.4[1]

Với gối đỡ 3 { Y =0,4 cotgα=0,4 cotg(13,17 °)=1,7 X=0.4

Tải trong quy ước cho gối 4:

 Chiều dày bích thân hộp

 Khe hở giữa các chi tiết :

Giữa bánh vít với thành trong hộp

e.Nút tháo dầu

Chọn loại nút tháo dầu trụ trong bảng 18.7[1]

m=10 q=19,8

f.Kiểm tra mức dầu:

Dùng que thăm dầu tiêu chuẩn.

a.Phương pháp bôi trơn:

Ngâm trục vít trong dầu ,ngâm dầu ngập zen trục vít nhưng không vượt quá đường ngang tâm con lăn dưới cùng.

Ổ lăn trên trục vít được bôi trơn do dầu bắn lên

Ổ lăn trên trục bánh vít được bôi trơn bằng mỡ,thay mở định kỳ.

b.Chọn loại dầu bôi trơn

Tra bảng 18.12 , 18.13[1] chọn loại dầu bôi trơn là dầu ô tô máy kéo

AK 15 độ nhớt (50 ° C ) ≥ 135 centistoc

(100 ° C ) ≥ 15 centistoc

Khối lượng riêng: 0,886 ÷ 0,926 (g/ c m3)

Lượng dầu V=0,6.N=0,6.6=3,6(lit)

F.BẢNG KÊ CÁC KIỂU LẮP,TRỊ SỐ SAI LỆCH GIỚI HẠN VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP

STT Mối ghép Kiểu lắp Dung sai Sai lệch giới

4 Vòng trong ổ đũa côn với trục I ∅ 50 k 6 0,021/0 0,021/0

5 Vòng ngoài ổ đũa côn với cốc lót ∅ 110 H 7 0,035/0 0,035/0

6 Cốc lót lắp lên vỏ ∅ 130 H 7 /g 6 0,040/0

0

0,040/0 0

9 Vòng trong ổ đũa côn lắp trên trục II ∅ 60 k 6 0,021/0 0,021/0

10 Vòng ngoài ổ đũa côn với vỏ hộp ∅ 110 H 7 0,035/0 0,035/0

Mục Lục

A.TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG 1

I Chọn động cơ: 1

1.Công suất làm việc : 1

2.Hiệu suất hệ dẫn động: 1

3.Công suất cần thiết trên trục động cơ 2

4.Số vòng quay trên trục công tác: 2

5.Chọn tỉ số truyền sơ bộ 2

6.Số vòng quay trên trục động cơ: 2

7.Tính vòng quay đồng bộ của động cơ: 2

8.Chọn động cơ: 2

II,Phân phối tỉ số truyền 3

III.Tính toán các thông số trên các trục hệ dẫn động 3

1.Các thông số trên trục: 3

B.THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 4

I.Tính toán thiết kế bộ truyền xích: 4

1.Chọn loại xích: 4

2.Chọn số răng đĩa xích: 4

3.Xác định bước xích: 5

4.Xác định khoảng cách trục và số mắt xích: 6

5.Kiểm nghiệm xích về độ bền: 7

6.Xác định các thông số của đĩa xích: 8

7.Xác định lực dọc trục: 10

8.Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích: 10

II.Thiết kế bộ truyền trục vít: 11

1.Thông số yêu cầu: 11

2.Chọn vật liệu: 11

4.Tính toán thiết kế bộ truyền 12

5.Tính lực tác dụng lên trục 15

C.Tính toán thiết kế trục 17

I.Tính chọn khớp nối 17

1.Chọn khớp nối: 17

2.Kiển nghiệm khớp nối 18

3.Lực tác dụng lên trục 19

II.Xác định lực và sơ đồ phân bố lực tác dụng lên trục: 20

1.Sơ đồ phân bố lực chung: 20

2.Xác định sơ bộ đường kính trục 21

3.Xác định khỏang cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực: 21

4.Tính cho trục 2 23

5.Kiểm nghiệm độ bền then 27

6.Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi 29

II.Thiết kế ổ lăn cho trục II 32

1.Chọn loại ổ lăn 32

2.Chọn cấp chính xác cho ổ 32

3.Chọn kích thước ổ đũa côn cho gối đỡ 3,4 32

D.THIẾT KẾ KẾT CẤU VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC 36

1.Kết cấu hộp giảm tốc 36

2.Kết cấu các bộ phận,chi tiết khác 39

E.Bôi trơn và điều chỉnh ăn khớp 41

1.Bôi trơn 41

2.Điều chỉnh ăn khớp 41

F.BẢNG KÊ CÁC KIỂU LẮP,TRỊ SỐ SAI LỆCH GIỚI HẠN VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP 42