tính toán, thiết kế hệ thống truyền động

tính toán, thiết kế hệ thống truyền động

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CỘNG ĐỒNG HẢI PHÒNG ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY KHOA CÔNG NGHỆ Bộ môn : Cơ Khí Giáo Viên : Nguyễn Thành Long Sinh viên: Nguyễn Quang Vũ Lớp: 12Q301A HẢI PHÒNG: /2014 NỘI DUNG TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐÔNG 1- Động cơ điện; 2- Đai truyền; 3- Hộp giảm tốc; 4- Khớp nối; 5- Tang và băng tải Hệ thống truyền động gồm: - Bộ truyền động đai - Hộp giảm tốc 2 cấp truyền: cấp truyền nhanh là cặp truyền bánh răng trụ răng nghiêng, cấp truyền chậm là cặp truyển bánh răng trụ răng thẳng Hệ thống làm việc: Tang chống và băng tải Phụ tải không thay đổi hoặc thay đổi không đáng kể Lực kéo băng tải: P = 9500 (N) Vận tốc băng tải: V = 0,35 (m/s) Đường kính tang chống: D = 280 (mm) Thời gian làm việc 5 năm ( 1 năm làm 300 ngày, mỗi ngày 2 ca, 1 mỗi ca làm 8 giờ ) MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Phần 1: XÁC CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỂN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ 2: PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 3: BẢNG THỐNG KÊ SỐ LIỆU Phần 2: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY 1: THIẾT KẾ BỘ TRUYỂN ĐỘNG ĐAI THANG 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP NHANH 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP CHẬM Phần 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN 1: TÍNH ĐƯỜNG KÍNH SƠ BỘ CỦA CÁC TRỤC 1.1: TÍNH GẦN ĐÚNG TRỤC 2: TÍNH CHÍNH XÁC TRỤC 3: TÍNH THEN Phần 4: THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC 1: CHỌN Ổ LĂN 2: CHỌN KIỂU LẮP Ổ LĂN 3: CỐ ĐỊNH TRỤC THEO PHƯƠNG DỌC TRỤC 4: BÔI TRƠN Ổ LĂN 5: CHE KÍN Ổ LĂN Phần 5: CẤU TẠO VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC 1: VỎ HỘP Phần 6: BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC Phần 1: Chọn động cơ điện và phân phối tỷ số truyền 1: Chọn động cơ điện - Công suất cần thiết : Nct = N = = = 3,325kW - Hiệu suất truyền động : = 1 Trong đó: = 0,94 hiệu suất bộ truyền đai = 0,97 hiệu suất bộ truyền bánh rang = 0,996 hiệu suất của một cặp ổ lăn = 1 hiệu suất khớp nối = 0,94.0,972.0,9664 = 0,87 Nct = 4.4 0.87 = 5.06 kW NI = Nct = 4.61 NII = NI = 4.71 NIII = NII = 4.39 Theo bảng 2P trang 322, ta chọn động cơ điện ký hiệu A02-51-4, công suất động cơ = 7,5kW, số vòng quay động cơ = 1460 vg/ph Giá thành không đắt mà tỷ số truyền chung vẫn có thể phân phối hợp cho các bộ truyền trong hệ thống dẫn động 2: Phân phối tỷ số truyền - Tỷ số truyền động chung: i = Trong đó: nt số vòng quay của tang V= π Dt nt 60.1000 = i= 1460 27.30 = 60.1000.0.4 3.14.280 = 27.30 vg/ph = 53.48 i = trong đó : - tỷ số truyền của bộ truyền đai - tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng cấp nhanh - tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng cấp chậm Từ bảng 2-2 trang 32, với tỷ số truyền động i-tb: Chọn trước = 4 54 4 ibnibt = = = 13.5 Để tạo điều kiện bôi trơn các bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc bằng phương pháp ngâm trong dầu, ta chọn = (1,2 ÷ 1,3) 13.5 4.1 Lấy = 4,1 do đó = = 3.30 Tra bảng 2-2 trang 32 ta chọn sơ bộ: -Tỉ số truyền bánh răng 1 cấp ibr = 4 -Bộ truyền đai thang: iđ = 4 n1 = = 1460 4 n1 ibn = 365 (vòng/phút) 365 4.1 n2 = = = 89.02 (vòng/phút) n3 = 30 (vòng/phút) 3: BẢNG THỐNG KÊ SỐ LIỆU Trục Trục động cơ I II III Thông số i iđ = 4 n (vg/ph) 1460 365 89,02 30 N ( kW ) 7.5 4.61 4.71 4,39 ibn = 4,1 ibt = 3.30 Phần 2: Tính toán và thiết kế các chi tiết máy 1: Tính toán thiết kế bộ truyền động đai Thiết kế bộ truyền đai thang 1.1: Chọn loại đai - Truyền động đai được dùng để truyền chuyển động và moomen xoắn giữa các trục với nhau Đai được mắc lên 2 bánh với lực căng ban đầu F0, nhờ đó có thể tạo ra lực ma sát trên bề mặt tiếp xúc giữa đai và bánh đai và nhờ lực ma sát mà tải trọng được truyền đi - Ở đây ta chọn loại đai vải cao su vì đai vải cao su gồm nhiều lớp vải và cao su có độ bền mòn cao, đàn hồi tốt, ít bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ và độ ẩm lên thường được sử dụng rộng rãi - Dựa vào công suất của cơ cấu tra bảng 5-11 trang 92 sách thiết kế chi tiết máy ta chọn loại đai kích thước B Các thông số của kích thước đai B: a0 = 11 (mm), h = 8 (mm), a = 13 (mm), h0 = 2.8 (mm), F = 81 (mm2) a ho h ao Ðai hình thang a) - Đường kính bánh đai nhỏ D1: - Chọn D1 = 140 mm theo bảng 5-14 và 5-15 trang 93 - Vận tốc của đai V = điều kiện Vđ ( 30 35 m/s ) V== = 3.14.140.1460 60.1000 = 10.7 > 5 m/s nằm trong phạm vi cho phép b) - Đường kính bánh đai lớn Đường kính bánh đai lớn: D2 = D1.i(1 - ) =140.4.(1 - 0,02) = 548.8 Trong đó: i- tỉ số truyền = 0,02 hệ số trượt Chọn đường kính D2 theo tiêu chuẩn D2 = 560 mm dựa theo bảng 5-15 trang 93 Kiểm tra lại số vòng quay n2: 140 560 n2 = (1 - ) .n = (1 - 0,02 ) .1460= 357.7 ( vòng/phút) so sánh n1 và n2 sai khác từ (3 5)% lên chấp nhận được c) Xác định khoảng cách trục A - Khoảng cách trục A phải thoả mãn điều kiện 0,55(D1 + D2) + h A 2(D1 + D2) Trong đó: h- chiều cao của tiết diện đai Chọn A theo tỉ số truyền i và đường kính D1 dựa vào bảng 516 trang 94 A D2 = 560 d) Xác định chiều dài dây đai - Theo khoảng cách trục A đã chọn ta có L = 2A + ( D2 + D1) + ( 560 − 140) 2 4.560 = 2.560 + (560 + 140) + = 2298.3 (mm) Tra bang 5-12 trang 92 ta chọn chiều dài tiêu chuẩn: L =2360 (mm) - Kiểm nghiệm số vòng chạy của đai trong 1 giây: 5,88 103 2360 U= = = 2,50 Umax = 10 - Khoảng cách trục A: A= = 593 - Khoảng cách trục A thoả mãn điều kiện 0,55.(D1+D2) + h A 2.(D1 + D2) 0,55.(140+560) + 8 A 2.(140+560) 393 A 1400 e) Góc ôm - Góc ôm trên bánh đai nhỏ được tính theo công thức: 560 − 140 593 139o = - = = Thoả mãn điều kiện f) Xác định số đai cần thiết - Số đai Z được tính theo công thức: Z Trong đó: P- công suất trục bánh đai V: vận tốc đai m/s - hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm, tra bảng 5-18 trang 95 - hệ ssos xét đến ảnh hưởng của chế độ tải trọng, tra bảng 5-6 trang 95 - hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc, tra bảng 5-19 trang 95 - ứng suất có ích cho phép tra bảng 5-17 trang 95 - Các hệ số: = 0,89 = 0,9 =1 = 1,7 V=10,7 1000.7,5 10,7.1,7.0,9.0,89 1 - Số đai Z = =6,35 chọn Z = 6 g) Định các kích thước chủ yếu của bánh đai - Chiều rộng bánh đai B = (Z - 1).t +2S Trong đó t, s và ho tra bảng 10-3 trang 257 t = 16, s = 10, ho = 3,5 Vậy chiều rộng bánh đai là: B = (Z - 1).t +2S = (6 - 1).16 + 2.10 = 100 (mm) - Đường kính ngoài của bánh đai + Bánh dẫn: Dn1 = D1 +2.ho = 140 + 3,5.2 = 147 (mm) + Bánh bị dẫn: Dn2 = D2 + 2.ho = 560+ 3,5.2 = 567 (mm) h) Tính lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục - Lực căng ban đầu đối với mỗi đai So = F Trong đó: = 1,2 N/ ứng suất căn ban đầu, F- diện tích 1 đai, So = F = 1,2.81= 97,2 (N) - Lực tác dụng lên trục R = 3SoZsin = 3.97,2.6.sin Thông số Đường kính bánh đai nhỏ: D1 Đường kính bánh đai lớn: D2 Khoảng cách trục A Chiều dài dây đai: L Góc ôm: Số đai: Z Chiều rộng đai: B Lực căng ban đầu: So Lực tác dụng lên trục: R 1390 2 = 1639 (N) Trị số 140 (mm) 560 (mm) 560 (mm) 2360 (mm) 0 139 6 100 (mm) 97,2 (N) 1639 (N) 2) Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh ( bộ truyền bánh răng nghiêng) 2.1) Chọn vật liệu chế tạo bánh răng - Bánh nhỏ dùng thép 45 thường hoá - Bánh lớn dùng thép 35 thường hoá Tra bảng 3-8 trang 40 ta có - Thép 45: = 600 N/ = 300 N/ HB = 190 ( phôi rèn, giả thiết đường kính phôi dưới 100N/ ) - Thép 35: = 480 N/ = 240 N/ HB = 160 ( phôi rèn, giả thiết đường kính phôi 300 500 mm) 2.2) Định ứng suất cho phép Theo công thức 3-3 trang 42 số chu kì làm việc tương đương của bánh răng: Ntđ = 60.u.Th.n Trong đó: n- số vòng quay trong 1 phút của bánh răng T- Tổng số giờ làm việc u- số lần ăn khớp của 1 răng khi bánh răng quay 1 vòng - Số chu kì làm việc của bánh lớn: N2 = Ntđ = 5.300.2.80.60.27=38,88 - Số chu kì làm việc của bánh nhỏ N1 = iN2 = 3,30.38,88 = 128,3 Tra bảng 3-9 chọn số chu kì cơ sỏ No = Vì N1 và N2 No Ứng suất cho phép của bánh nhỏ và bánh lớn lấy KN = 1 - Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ: = 2,6 HB = 2,6.190 = 494 N/ - Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn: = 2,6 HB = 2,6 160 = 416 N/ Để xác định ứng suất uốn cho phép, lấy hệ số an toàn n = 1,5 và hệ số tập trung ứng suất ở chân răng K = 1,8 ( vì là phôi rèn, thép thường hoá), giới hạn mỏi trong chu kì mạch động tra trong sổ tay hoặc lấy gần đúng (0,4 0,45) Giới hạn mỏi của thép 45 là: = 0,43.600 = 258 N/ Giới hạn mỏi của thép 35 là: = 0,43.480 = 206,4 N/ - Vì bánh răng quay một chiều theo công thức 3-5 có Ứng Suất Uốn: Bánh nhỏ: = = = = 143,3 N/ Trong đó: n- hệ số an toàn, thép thường hoá n = 1,5 Tôi n = (1,8 ) - hệ số tập trung ứng suất, đối với thép thường hoá = 1,8 Bánh lớn: = = = = 115 N/ 2.3) Chọn sơ bộ hệ số tải trọng K = 1,3 2.4) Chọn Hệ số chiều rộng bánh răng = 0,3 theo trị số trang 44 2.5) tính khoảng cách trục A: lấy = 1,25 A ( i 1) 3  1,05.106  1,3.4.5   4,16.4,1  0,4.1,25.105    A (4,1 + 1) = 178 (mm) 2.6) Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng - Vận tốc vòng: Rd Pa2 P2 Pr3 Pr2 P3 P4 Pr4 2.1) Trục I - Các lực tác dụng trục I: Rđ = 1639 (N) Pr1 = 1268 (N) P1 = 3398 (N) Pa1 = 774 (N) l = 86 (mm) (a+b) = 157,5 (mm) C = 61 (mm) d1 = 70,76 (mm) (a+b+c) = 223 (mm) - Tính phản lực ở các gối trục: mAy = Rđ.1 + Pa1.Pr1(a+b) + RBy(a+b+c) = 0 RBy = 1268.157,5 − 1639.86 − 774 65,5 + 92 + 65,5 RBy = 70,76 2 = 141(N) RAy = Rđ + Pr1 - RBy = 1639+1268-141 = 2766 (N) mAx = P1(a+b) - RBx(a+b+c) = 0 RBx = = 3398.157,5 223 = 2400 (N) RAx = P1 - RBx = 3398 – 2400 = 998 (N) - Tính mômen uốn ở những tiết diện nguy hiểm Ở tiết diện n-n: Mu n-n = Rđl = 1639.86 = 140954 (Nmm) Ở tiết diện m-m: Mu m-m = Trong đó: Muy = Pa1 + RByC = 36620 (Nmm) Mux = RBxC = 157200(Nmm) (36620) 2 + (175200) 2 Mu m-m = = = 161409 (Nmm) - Tính đường kính trục ở hai tiết diện n-n và m-m theo công thức (7-3) d Đường kính trục ở tiết diện n-n Ở đây: Mtd = Mx = = 9,55.106.4,61 365 = 120618 ( Nmm) (140954) + 0,75.(120618) 2 2 Mtd = { = 50 N/ tra bảng 7-2 3 dn-n 175441 0,1.50 = 33 (mm) = 175441 (Nmm) Đường kính trục ở tiết diện m-m: Mtd = 3 (161409) 2 + 0,75.(120618) 2 = 192621(Nmm) 192621 0,1.50 dm-m = 34 (mm) - Đương kính ở tiết diện n-n lấy = 35 (mm) và đường kính ở tiết diện mm lấy = 38 (mm) vì trục có rãnh then 2.2) Trục II ux - Các lực tác dụng: P2 = 3398 (N) Pr2 = 1268 (N) d2= 290 (mm) Pa2 = 774 (N) P3 = 7218 (N) Pr3 = 2627 (N) a = 65,5 (mm) b = 92 (mm) c = 65,5 (mm) - Tính phản lực ở các gối đỡ: = Pr3a - Pr2(a+b) - Pa2 + RDy(a+b+c) 290 − 2627.65,5 2 223 1268.157,5 + 774 RDy = = = 627 (N) RCY = Pr3 + RDY - Pr2 = 2627 + 627 - 1268 = 1986 (N) = P3.a + P2(a+b) - RDX(a+b+c) = 0 7218.65,5 + 3398.157,5 223 RDX = = = 4520 (N) RCX = P3 + P2 - RDX = 7218+3398-4520 = 6096 (N) - Tính mômen uốn tổng cộng Mu = Ở tiết diện e-e: Mux = RCX.a = 6096.65,5 = 399288 (Nmm) Muy = RCY.a = 1986.65,5 = 130083 (Nmm) Mu e-e = = (399288 ) 2 + (130083) 2 = 419944 (Nmm) Mtđ = Mx = = 9,55.106.4,71 89 ,02 = 505285(Nmm) (419944) 2 0,75.( 505285 ) 2 Mtđ = = 568990 (Nmm) 657012 0,1.50 3 de-e = = 46 (mm) Ở tiết diện i-i: Muy = RDY.C - Pa2 = 627.65,5 - 774 290 2 = -71161 (Nmm) Mux = RDX.C = 4520.65,5 = 296060 (Nmm) Mu i-i = (304492) 2 + (505285 ) 2 Mtđ = 3 Di-i = (296060) 2 + (−71161) 2 589939 0,1.50 = 49 (mm) = 304492 (Nmm) = 589939 (Nmm) - Ở hai đoạn trục này đều có làm rãnh then để cố định bánh răng theo phương tiếp tuyến, vì vậy đường kinhd trục lấy lớn hơn so với tính toán: de-e = 45 (mm), di-i = 48 (mm) 2.3) Trục III - Các lực tác dụng: P4 = 7218 (N) a = 65,5 (mm) - Tính phản lực ở các gối trục: mEy = Pr4.a - RFY(a+b+c) = 0 RFY = = 2627.65,5 223 Pr4 = 2627 (N) b = 92 (mm) = 772 (N) REY = Pr4 - RFY = 2627 - 772 = 1855 (N) mEx = P4.a - RFX(a+b+c) = 0 RFX = = 7218.65,5 223 = 2120 (N) REX = P4 - RFX = 7218 - 2120 = 5098 (N) c = 65,5 (mm) - Tính mômen uốn ở tiết diện chịu tải lớn nhất: Mu = Mux = REX.a = 5098.65,5 = 333919 (Nmm) Muy = REY.a = 1855.65,5 = 121502 (Nmm) (333919) 2 + (121502) 2 Mu = = 355337 (Nmm) Mtđ = Mx = = Mtđ = 9,55.106.4,39 30 = 1397483 (Nmm) (355337) 2 + 0,75.(1397483) 2 3 = 1441951 (Nmm) 1441951 0,1.50 DIII = = 66 (mm) - Lấy DIII = 65 (mm) Đường kính ngõng trục (mm), đường kính đầu trục ra 3) Tính chính xác trục - Tính chính xác trục theo công thức (7-5) n= - Vì trục quay nên ứng suất uốn biến đổi theo chu kì đối xứng: = = =; =0 = - Bộ truyền làm việc một chiều nê ứng suất tiếp biến đổi theo chu kì mạch động = = = = - Giới hạn mỏi uốn và xoắn: = 0,45 = 0,45.600 = 270 N/ = 0,25 = 0,25.600 = 150 N/ = W = 3660 ( tra bảng 7-3b) Mu = 7870 Nmm = = 32 N/ = = Wo = 16740 Mx = 120618 Nmm 120618 2.16740 = = 3,6 N/ - Chọn hệ số và theo vật liệu, đối với thép cacbon trung bình 0,1 và 0,05 Hệ số tăng bền = 1 Chọn các hệ số , , , + Theo bảng 7-4 lấy = 0,82; = 0,70 + Theo bảng 7-8 tập trung ứng suất do rãnh then = 1,5; = 1,42 - Tỉ số = = 1,8 = =2 - Tập trung ứng suất do lắp căng, với kiểu lắp ta chọn T3 áp suất sinh ra trên bề mặt ghép 30 N/, tra bảng 7-10 ta có = 2,6 = 1 + 0,6 = 1 + 0,6(2,6 - 1) = 1,96 - Thay các trị số trên vào công thức tính và : = = 3,2 = = 7,6 n = = 2,9 > [n] Hệ số an toàn cho phép [n] thường lấy bằng 1,5 4) Tính then - Để cố định bánh răng theo phương tiếp tuyến, nói cách khác là để truyền mômen và chuyển động từ trục đến bánh răng hoặc ngược lại ta dùng then 4.1) Trục I: - Đường kính trục I để lắp then d =35 mm Tra bảng 7-23 ta chọn thông số then: b = 10, h = 8, t = 4,5 t 1 = 3,6, k = 4,2 Chiều dài then l = 0,8lm (lm - chiều dài mayơ) - Kiểm nghiệm về sức bền dập theo công thức (7-11) = []d N/ Ở đây Mx = 120618 Nmm D = 35 mm K = 4,2 mm L = 0,8.1,4.35 = 40 mm - Tra bảng 7-20 ứng suất mối ghép cố định, tải trọng tĩnh, vật liệu thép CT6 có [ ] = 150 N/ 2.120618 35.4,2.40 = = 40 N/ < [ ] - Kiểm nghiệm về sức bền cắt theo công thức 7-12 = Tra bảng 7-21 có [] =120 N/, ở đây b = 12 (mm) 2.120618 35.12.40 = = 14 N/ < [] 4.2) Trục II: - Đường kính trục II để lắp then di-i = 45 mm, de-e = 48 mm Tra bảng 7-23 ta chọn thông số then: b = 14, h = 9, t = 5, t1 = 4,1, k = 5 - Tại di-i Mx = 508285 Nmm D = 45 mm K = 5mm L = 0,8.1,4.45 = 51 - Kiểm nghiệm sức bền: Ứng suất dập sinh ra: 2.508285 45.5.51 = = = 88 []d N/ Ứng suất cắt sinh ra: 2.508285 45.14.51 = = = 31 N/ < [] - Tại de-e: chiều dài then l = 0,8.1,4.48 = 54 ta chọn l = 55 Ứng suất dập sinh ra: 2.508285 48.5.55 = = = 77 []d N/ Ứng suất cắt sinh ra: 2.508285 48.14.55 = = = 27 N/ < [] 4.3) Trục III: - Đường kính trục III để lắp then d = 65 Tra bảng 7-23 ta chọn thông số then: b = 20, h = 12, t = 6, t 1= 6,1, k = 7,4 Ở đây Mx = 1397483 Nmm D = 65 mm K = 7,4 mm L = 0,8.1,4.65 = 73 ta chọn l = 75 mm - Kiểm nghiệm sức bền: Ứng suất dập sinh ra: 2.1397483 65.7,4.75 = = = 77 N/ < [ ] Ứng suất cắt sinh ra: 2.1397483 65.20.75 = = = 28 N/ < [] Phần 4: Thiết kế gối đỡ trục - Trục I và trục II có lực dọc trục tác dụng nên ta chọn ổ bi đỡ chặn, còn đối với trục III chọn ổ bi đỡ 1: Chon ổ lăn 1.1) Sơ đồ chọn ổ bi cho trục I B A Pa1 Ra RB Sa Chọn loại ổ bi đỡ chặn kiểu 36000 có = Hệ số khả năng làm việc tính theo công thức (8-1): C = Q C bảng n = 450 (vòng/phút) h = 24000 giờ, bằng thời gian phục vụ của máy Q = ( mAt).Kn.Kt công thức (8-6) P SB Hế số m = 1,5 bảng 8-2 Kt = 1 tải trọng tĩnh ( bảng 8-3) Kn = 1 nhiệt độ làm việc dưới ( bảng 8-4) Kv = 1 vòng trong của ổ quay ( bảng 8-5) RA = = (2766) 2 + (998) 2 (141) + (2400) 2 = 2940 (N) 2 RB = = = 2404 (N) SA = 1,3.RA.tg = 1,3.2940.tg = 1095 (N) SB = 1,3.RB.tg = 1,3.2404.tg = 896 (N) - Tổng lực dọc trục At: At = SA - Pa1 - SB = 1095- 480 - 896 = -281 Như vậy lực At hướng về gối trục bên trái Vì lực hướng tâm ở hai gối trục gần bằng nhau, nên ta chỉ tính đối với gối trục bên trái ( ở đây Q lớn hơn ) và chọn ổ cho gối trục này, còn gối trục kia lấy ổ cùng loại: QA = ( mAt).Kn.Kt = (1.2940+1,5.281).1.1 = 3361(N) = 336daN C = Q = 336 = 21695 Tra bảng 17P, ứng với d = 35 lấy ổ có ký hiệu 36307, đường kính ngoài của ổ D = 80 mm, chiều rộng B= 21 mm 1.2) Sơ đồ chọn ổ cho trục II C Pa2 Rc RD SD Sc - Tương tự trục I ( ở đây n = 104,6) RC = = RD = = D (1986 ) 2 + (6096) 2 (627) 2 + (4520) 2 = 6411 (N) = 4563 (N) SC = 1,3.RC.tg = 1,3.6411.tg = 2389 (N) SD = 1,3.RD.tg = 1,3.4563.tg = 1700 (N) - Tổng lực dọc trục At = SC + Pa2 - SD = 2389 + 480 - 1700 = 1169 (N) - Lực At hướng về ổ bên phải do đó lực Q ở ổ này lớn hơn: QD = ( mAt).Kn.Kt = (1.3969 + 1,5.763).1.1 = 5113(N) = 511daN C = Q = 511 = 42495 - Tra bảng 17P Ứng với d = 45 (mm) lấy loại ổ có kí hiêu 36309, đường kính ngoài ổ D = 100 (mm), chiều rộng ổ B = 25 (mm) - Ở ổ lăn của gối đỡ C chọn ổ lăn giống với ở gối D 1.3) Sơ đồ chọn ổ cho trục III RF RE E RE = = (1855 ) 2 + (5098) 2 (772) 2 + (2120) 2 F = 5425 (N) RF = = = 2256 (N) RE > RF nên tính gối đỡ cho gối E - Ở đây không có lực dọc trục lên A = 0, Q = RE = 413 (daN) n = 25,47 vòng/phút C = Q = 413 = 22482 Tra bảng 14P, ứng với d = 65 (mm) lấy loại ổ có kí hiêu 36313, đường kính ngoài ổ D = 140 (mm), chiều rộng ổ B = 33 (mm) 2) Chọn kiểu lắp ổ lăn - Lắp ổ lăn vào trục theo hệ lỗ và vỏ hộp theo hệ trục - Sai lệch vòng trong của ổ là âm, sai lệch che phép trên lỗ là dương - Chọn kiểu lắp bằng độ dôi để các vòng ổ không thể trượt theo bề mặt trục 3) Cố định trục theo phương dọc trục - Để cố định theo phương dọc trục có thể dùng nắp và ổ điều chỉnh khe hở của ổ bằng các tấm đệm kim loại giữa nắp ổ và thân hộp giảm tốc Nắp ổ lắp với hộp giảm tốc bằng vít, loại nắp này dễ chế tạo và dễ lắp ghép tiện lợi cho việc tháo lắp và tra mỡ cho ổ lăn 4) Bôi trơn ổ lăn - Bộ phận ổ được bôi trơn bằng mỡ, vì vận tốc bộ truyền bánh răng thấp, không thể dùng phương pháp bắn toé để hất dầu trong hộp vào bôi trơn bộ phận ổ Có thể dùng mỡ loại T ứng với nhiệt độ làm việc từ 60 C và vận tốc dưới 1500 vòng/phút ( bảng 8-28) - Lượng mỡ chứa 2/3 chỗ rỗng của bộ phận ổ Để mỡ không chảy ra ngoài và ngăn không cho dầu rơi vào bộ phận ổ nên làm vòng chắn dầu 5) Che kín ổ lăn - Để che kín các đầu trục ra, trnahs sự xâm nhập của bụi bặm và tạp chất vào ổ, cũng như ngăn mỡ chảy ra ngoài, ở đây dùng loại vòng phớt - Từ kích thước đường kính trục ta tra bảng 8-29 ta được đường kính vòng phớt + Trục I: d = 35(mm) đường kính vòng phớt D = 48(mm), bề dày vòng phớt a = 9(mm) + Trục II: d = 45(mm) đường kính vòng phớt D = 64(mm), bề dày vòng phớt a = 9(mm) + Trục III: d = 65(mm) đường kính vòng phớt D = 84(mm), bề dày vòng phớt a = 9(mm) Phần 5: Cấu tạo vỏ hộp và các chi tiết khác 1) Vỏ hộp - Chọn vỏ hộp đúc, mặt ghét giữa nắp và thân là mặt phẳng đi qua đường làm các trục để việc lắp ghép được dễ dàng - Bảng 10-9 cho phép ta tính được kích thước các phần tử cấu tạo vỏ hộp sau đây + Chiều dày thành thân hộp: = 0,025.A + 3(mm) = 0,025.266 + 3 10 (mm) + Chiều dày thành nắp hộp: = 0,02.A + 3(mm) = 0,02.266 + 3 9 (mm) + Chiều dày mặt bích dưới của thân: b = 1,5 = 1,5.10 = 15 (mm) + Chiều dày mặt bích trên của nắp: b = 1,5 = 1,5.9 = 13 (mm) + Chiều dày đế hộp không có phần lõi: P = 2,35 = 2,35.10 = 23,5 + Chiều dày gân ở thân hộp: m = (0,85 1) (8,5 10) chọn m = 9 (mm) + Chiều dày gân ở nắp hộp: m = (0,85 1) (7,65 9) chọn m = 8 (mm) + Đường kính bulông nền: dn = 0,036.A + 12(mm) dn = 0,036.270 + 12 = 22 (mm) + Đường kính các bulông khác: - ở cạnh ổ: d1 = 0,7.dn = 0,7.22 = 16 (mm) - ghép nắp vào thân: d2 = (0,5 0,6).dn = (11 13) chọn d2 = 12 (mm) - ghép nắp ổ: d3 = (0,4 0,5).dn = (9 11) chọn d3 = 10 (mm) - ghép nắp cửa thăm: d4 = (0,3 0,4).dn = (7 9) chọn d4 = 8 (mm) + Đường kính bulông vòng chọn theo trọng lượng của hộp giảm tốc, với khoảng cách trục A của hai cấp 187 x 270 tra bảng 10-11a và 10-11b Ta chọn được bulông M20 - Số lượng bulông nền: n= trong đó: L - chiều dài hộp, sơ bộ lấy bằng 900 (mm) B - chiều rộng hộp, sơ bộ lấy bằng 350 (mm) n = = 5 Lấy n = 6 Phần 6: Bôi trơn hộp giảm tốc - Ở các phần trước ta đã có phương pháp bôi trơn ổ lăn nên phần này chúng ta chỉ đi tìm phương pháp bôi trơn bộ truyền bánh răng Do vận tốc nhỏ lên chọn phương pháp ngâm các bánh răng trong hộp dầu Sự chênh lệch về bán kính giữa bánh răng bị dẫn thứ 2 và thú 4 là 40 (mm) Vì mức dầu thấp nhất phải ngập chiều cao răng của bánh thứ hai, cho lên đối với bánh răng thứ tư chiều sâu ngâm dầu khá lớn ( ít nhất bằng 45 mm) Thuy nhiên vì vận tốc thấp ( v 0,6m/s) nên công suất tổn hao để khuấy dầu không đáng kể Theo bảng 10-17 chọn độ nhớt của dầu bôi trơn bánh răng ở C là 116 centistốc hoặc 16 độ Engle và theo bảng 1020 chọn loại dầu AK20