ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU MỤC LỤC PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động điện .2 1.2 Phân phối tỷ số truyền PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY 2.1 Tính toán truyền xích .5 2.2 Tính toán bánh .8 2.3 Tính toán thiết kế trục 21 2.4 Tính toán chọn ổ lăn 31 2.5 Thiết kế vỏ hộp 36 2.6 Các chi tiết phụ 37 2.7 Bảng dụng sai lắp ghép .38 Tài liệu kham thảo 40 SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động điện Công suất động xác định theo công thức : Pct = Pt η Ta có Pt = Plv = 4.5 (kw) tải trọng không đổi η : hiệu suất truyền động η = ηol3 ηbrtηbrcηkη x Tra bảng 2.3 ta : ηol = 0,99 ηbrt = 0,97 ηbrc = 0,96 ηk = ηx = 0,96 Ta η = 0,993.0,97.0,96.1.0,96 = 0,867 Vậy Pct = 4,5 = 5,19 (kw) 0,867 Chọn động cơ: Theo bảng P.1.1 phụ lục với Pct = 5,19 (kw) nđb = 1500 (vg/ph) ta chọn động K132M4 với Pđc = 5,5 (kw) nđc = 1445 (vg/ph) SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU 1.2 Phân phối tỷ số truyền: Tỉ số truyền hệ thống truyền động: ut = n dc 1455 = ≈ 27.98 n lv 52 Mà u t = u h * u x Chọn u x = ⇒ u h = u t 27.98 = ≈ 13.99 ux Phân phối tỉ số truyền hộp giảm tốc bánh côn trụ cấp : λk = 2.25ϕbd [ k02 ] ( − kbe ) kbe [ k01 ] ϕbd = 1.1 Trong   kbe = 0.25 ⇒ λk = 2.25*1.1 = 13.2 ( − 0.25) *0.25 ⇒ λk ck3 = 13, ( 1,153 ) = 20.07 u1 = 3.5 u2 = Theo hình 3.21 ta chọn :  a)Công suất động cơ: Ta có: P3 = Plv 4,5 = = 4, 73(kw) ηolη x 0,99.0, 96 P2 = P3 4, 73 = = 4,93(kw ) ηolηbrt 0,99.0,97 P1 = P2 4,93 = = 5,18(kw) ηolηbrc 0, 99.0,96 SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU b)Số vòng quay trục : Ta có : n1 = n dc = 1445(vg / ph) n2 = n1 1445 = = 413(vg / ph) u1 3,5 n3 = n 413 = = 103(vg / ph) u2 c) Moment xoắn trục : Ta có : Ti = 9,55.106 Pi ( Nmm) ni Tdc = 9,55.106 Pct 5,19 = 9,55.106 = 34365( Nmm) ndc 1445 T1 = 9,55.106 P1 5,18 = 9,55.106 = 34301( Nmm) n1 1445 T2 = 9,55.106 P2 4,93 = 9,55.106 = 113999( Nmm) n2 413 T3 = 9,55.106 P3 4, 73 = 9,55.106 = 438558( Nmm) n3 103 Bảng đặc tính hệ thống truyền động : Trục Công suất P(KW) Ti số truyền u Số vòng quay n(v/ph) Ñ.cô I II III 5.19 5.18 4.93 4.73 1455 1455 413 Moment xoắn T(N.mm) 34365 34301 113999 SVTH: HUỲNH MINH QUANG 3.5 103 438558 Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU Phần II : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY 2.1 Tính toán truyền xích( truyền hở) : 1.Chọn loại xích : Vì tải trọng nhỏ, vận tốc thấp, nên ta chọn xích lăn 2.Xác định thông số xích truyền : Ta có : P = P3 = 4,73 (KW) n1 = 103 (vg/ph) ux = Số đĩa xích dẫn Z1 = 29 – 2.ux = 29 – 2.2= 25 Số đĩa xích lớn Z2 = Z1.ux = 25.2 = 50 Theo công thức (5.3) công suất tính toán Pt = P.K.Kz.Kn Trong Z1 = 25 ⇒ Kz = 25/ Z1 = Với n01 = 200(vg/ph) ⇒ Kn = n01/n1 = 200/103 = 1,94 Theo công thức (5.4) bảng 5.6 K = Ko.Ka.Kdc.Kd.Kc.Kbt Với : Ko = Ka = ( chọn a = 40p) Kdc = ( điều chỉnh đĩa) Kd = 1,2 (tải trọng va đập nhẹ) Kc = 1,25 ( truyền làm việc ca) Kbt = 1,3 (môi trường làm việc có bụi, bảng 5.7) ⇒ K = Ko.Ka.Kdc.Kd.Kc.Kbt = 1.1.1.1,2.1,25.1,3 = 1,95 Vậy: Pt = 4,73.1,95.1.1,94 = 17,9 (KW) SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU Theo bảng 5.5 với n01 = 200(vg/ph), chọn truyền xích dãy có bước xích p = 31,75 (mm), thỏa mãn điều kiện bền mòn : Pt < [P] = 19,3 (KW) Đồng thời theo bảng 5.8 P < Pmax Khoảng cách trục : a = 40p = 40.31,75 = 1270 (mm) Theo công thức 5.12 số mắc xích x= 2a + 0,5(z1 + z ) + (z − z1 ) / 4π 2a p = 2.40 + 0,5(25 + 50) + (50 − 25) /(4π 21270) = 117.51 Lấy số mắc xích chẵn x =118, tính lại khoảng cách trục theo công thức 5.13 a = 0, 25p{x − 0,5(z1 + z ) + [x − 0,5(z1 + z )]2 − 2[(z − z1 ) / π ]2 } = 0, 25.31, 75{118 − 0,5(25 + 50) + [118-0,5(25+50)]2 − 2[(50-25)/π ]2 } =1271.66mm Để xích không chịu lực căng lớn, giảm a lượng : Δa = 0,003.a = 0,003.1271.66 ≈ 3.66 mm Do a = 1271.66 – 3.66 = 1268 mm Số lần va đập xích: Theo (5.14) bảng 5.9 i= z1.n1 25.103 = = 1, 45 ≤ [i]=25 15.x 15.118 3.Tính kiểm nghiệm độ bền: Theo (5.15) : s= Q kd Ft + Fo + Ft Theo bảng 5.2, tải trọng phá hỏng Q = 88500 N, khối lượng mét xích q = 3,8 (kg) kd = 1,2 (chế độ làm việc trung bình) v= z1.n1 p 25.103.31, 75 = = 1,36(m / s ) 60000 60000 SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY Ft = GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU 1000 P 1000.4, 73 = = 3478 N v 1,36 Fv = q.v = 3,8.1,32 = 7, 03(N) Fo = 9,81.k f q.a = 9,81.4.3,8.1268 = 184(N) Trong đó: kf = 4(bộ truyền nghiêng góc [s] truyền xích đảm bảo đủ bền 4.Đường kính đĩa xích: Theo công thức (5.17) bảng 13.4 d1 = p 31, 75 = = 253,32(mm) sin(π / z1 ) sin(π / 25) d2 = p 31, 75 = = 556,15(mm) sin(π / z ) sin(π / 50) d a1 = p[0,5 + cot g(π / z1 )]=267,20(mm) d a = p[0,5 + cot g(π / z )]=571,12(mm) d f1 = d1 − 2r = 253,32 − 2.9, 62 = 234,1(mm) d f2 = d − 2r = 556,12 − 2.9, 62 = 537(mm) Với r = 0,5025.d1 + 0,005 = 0,5025.19,05 + 0,005 = 9,62(mm) Với d1 = 19,05 theo bảng 5.2 Các kích thước lại tính theo bảng 13.4 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa xích theo công thức (5.18) σ H = 0, 47 k r (Ft K d + Fvd )E /(Ak d ) ≤ [σ H ] =0,47 0, 42(3478.1, + 4, 29)2,1.105 /(262.1) = 557MPa Trong : với z1 = 25, kr = 0,42; E = 2,1.105MPa; A = 262mm2 (bảng 5.2) kd = (xích dãy), lực va đập dãy xích theo (5.19) SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU ⇒ Fvd = 13.10 −7 n1p3m = 13.10 −7.103.31, 753.1 = 4, 29N Như dùng thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB210 đạt ứng suất tiếp xúc cho phép [σH] = 600MPa, đảm bảo độ bền tiếp xúc cho đĩa Tương tự, σ H ≤ [σ H ] (với vật liệu nhiệt luyện) 5.Xác định lực tác dụng lên trục: Theo (5.20), Fr = kx.Ft = 1,15.3478 = 4000N Trong truyền nghiêng góc nhỏ 400, kx = 1,15 2.2 Tính toán thiết kế bánh răng: A TÍNH TOÁN CẶP BÁNH RĂNG CÔN THẲNG CẤP NHANH : Số liệu thiết kế: n1 = 1445 (vg/ph) u1 = 3,5 P1 = 5,18 KW *Chọn vật liệu chế tạo bánh răng: Chọn thép 45Cr cải thiện Theo bảng 6.1 tài liệu [1] ta chọn độ rắn trung bình: -Bánh dẫn:HB1 :214….285HB ; σb1 = 850Mpa ; σch1 = 580MPa ⇒ chọn HB1 = 245HB -Bánh bị dẫn:HB2 = 192….240HB ; σb2 = 750Mpa ; σch2 = 450MPa ⇒ chọn HB2 = 230HB -Ứng suất tiếp xúc cho phép: δoHlim1 = 2HB1 + 70 = 2.245 + 70 = 560 MPa δoHlim2 = 2HB2 + 70 = 2.230 + 70 = 530 MPa Ứng suất uốn cho phép: Tra bảng 6-2/94 δoFlim1 = 1,8HB1 = 1,8.245 = 441MPa δoFlim2 = 1,8HB2 = 1,8.230 = 414MPa -Số chu kỳ làm việc sở: NHO1 = 30HB12,4 =30.2452,4 = 1,6.107 chu kỳ SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU NHO2 = 30HB22,4 =30.2302,4 = 1,39.107 chu kỳ -Số chu kỳ làm việc tương đương: NHE1 = 60.c.n1.t1 = 60.1.1445.7.300.8.2 = 291.107 chu kỳ Ta thấy : NHE1 > NHO1 Chọn : NHE1 = NHO1 = 1,6.107 Và : KHL1 = NHE2 = 60.c.n2.t2 = 60.1.413.7.300.8.2 = 83.107 chu kỳ(n2 = 413 vg/ph) NHE2 > NHO2 ⇒ Chọn : NHE2 = NHO2 = 1,39.107 Và : KHL2 = -Ứng suất tiếp bánh nhỏ: [ σ H ]1 = 560.1 = 509,1MPa 1,1 -Ứng suất tiếp bánh lớn: [σH ]2 = 530.1 = 481,8MPa 1,1 Vậy để tính truyền bánh côn thẳng ta lấy: [ σ H ] = [ σ H ] = 481,8MPa -Ứng suất tải cho phép: [ σ H ] max = 2,8σ ch = 2,8.450 = 1260MPa [ σ F ] max = 0,8σ ch1 = 0,8.580 = 464MPa [ σ F ] max = 0,8σ ch = 0,8.450 = 360MPa Ta có: NFE1 = NHE1 = 291.107 NFE2 = NHE2 = 83.107 Chu kỳ thay đổi ứng suất nên : NFO1 = NFO2 = 4.106 NFE1 > NFO1 => KFL1 = SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU NFE2 > NFO2 => KFL2 = Do theo (6.2a) với truyền quay chiều = > KFC = 1, ta [ σ F ]1 = [σF ]2 σ Fo lim1.K FC K FL1 441.1.1 = = 252 MPa SF 1, 75 σ Fo lim K FC K FL 414.1.1 = = = 236,57 MPa SF 1, 75 *Tính toán bánh côn thẳng: 1.Xác định chiều dài: Re = KR u2 +1 T1K Hβ (1 − K be )K be u[σ H ]2 Với : KR = 0,5Kd = 0,5.100 = 50MPa1/3 Chọn : Kbe = 0,25 hệ số chiều rộng bánh bảng 6.21 Trục lắp bánh ổ đũa côn nên ta có KHβ = 1,17 theo bảng 6.21 T1 = 34031 Nmm, u = 3,5, [σH] = 481,8 MPa ⇒ Re = 116,7 (mm) Xác định thông số ăn khớp -số bánh nhỏ: d e1 = 2R e 1+ u2 = 2.116, + 3,52 = 64,12(mm) Tra bảng 6.22 ta được: Z1p = 16 Với HB < 350 Z1 = 1,6Z1p = 1,6.16 = 25,6 -Đường kính trung bình modul trung bình: dm1 = (1 – 0,5Kbe)de1 = (1 – 0,5.025)64,12 = 56,1 (mm) mtm = dm1/ Z1 = 56,1/25,6 = 2,19 (mm) -Môđun vòng ngoài: mte = mtm/(1 – 0,5Kbe) = 2,19/(1 – 0,5.0,25) = 2,57 (mm) Theo bảng 6.8 ta lấy trị số tiêu chuẩn mte = mm, SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 10 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU -Trục III : Ta có Fr = 4000N ∑ M = 56F + 107F − 161F ∑F = F −F −F + F = Fy 32 y r y33 r31 r31 y32 y33 =0 r => Fy33 = 2080N => Fy32 = 5043N ∑ M = 54F ∑F = F −F Fx 33 x t31 x33 t31 − 161Fx32 = + Fx32 = => Fx32 = 956N => Fx33 = 1894N Biểu đồ moment trục III : Fy33 Fr Fx33 Fx32 Ft31 Fr31 Fy32 56 107 54 Mx 112320 224000 My 102276 438558 T SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 26 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU *Xác định đường kính trục : -Trục I : M td12 = M 2x + M 2y + 0, 75T12 = 79761(Nmm) Tra bảng 10-5 [σb] = 63Mpa => d12 = M td12 = 23.3(mm) 0,1[σ b ] Theo tiêu chuẩn chọn d12 = 25 mm => d12 = d13 = 25 mm M td11 = M 2x + M 2y + 0, 75T12 = 32749(Nmm) M td11 = 17,32(mm) 0,1[σ b ] Theo tiểu chuẩn chọn: => d11 = d10 = 20 mm -Trục II : => d11 = M td 22 = M 2x + M 2y + 0, 75T22 = 170342(Nmm) => d 22 = M td 22 = 30(mm) 0,1[σ b ] => d22 = d21 = 30 mm Tại hai gối đỡ trục ta chọn : d23 = d24 = 25 mm -Trục III : M td32 = M 2x + M 2y + 0, 75T32 = 440937(Nmm) => d 32 = M td32 = 41, 2(mm) 0,1[σ b ] Chọn d32 = 45 mm Chọn gối đỡ trục : d31 = d30 = 40 mm *Tính toán kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh: -Trục I : Ta có σch = 450 MPa 2 M  T  σ td1 = σ + 3τ =  max3  +  max3  = 16, 78MPa  0,1d1   0,2d1  => σ td1 ≤ 0,8.450 = 360MPa 2 SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 27 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU -Trục II : 2 2 170342  113999  σ td = σ + 3τ =  + 3 = 17, 45MPa 3 3  0,1.30   0,2.30  => σ td ≤ 0,8.450 = 360MPa -Trục III : σ td3  440937   438558  = σ + 3τ =  + 3 = 18,34MPa    0,1.45   0,2.45  => σ td3 ≤ 0,8.450 = 360MPa 2 *Tính toán kiểm nghiệm trục đồ bền mõi : Si = Sσ i Sτ i Sσ2 i + Sτ2i ≥ [ S] = [ 1,5 ÷ 2,5] σ −1 Kσ diσ + ψ σ σ mi τ −1 Sτ i = Kτ diτ +ψ ττ mi -Trục quay ứng suất thay đổi theo chu kỳ M σ mi = => σ = σ max i = i Wi Sσ i = -Với M i = M 2xi + M 2yi -Trục I : M i = M 2xi + M 2yi = 71960Nmm π d13 bt1 (d1 − t1 ) Wi = − 32 2d1 Tra bảng 9-1 ta có: d1 = 20 mm Chọn then có (bxh) = (6x6) π 203 6.3,5(20 − 3,5) W1 = − = 450 Nm 32 2.20 π d bt ( d − t ) π 203 6.3,5(20 − 3,5) W01 = − 1 = − = 1022mm3 16 2d1 16 2.20 M 71960 σ a1 = σ max i = = = 160 W1 450 T 34301 τ m1 = τ a1 = = = 16, 79 2W01 2.1022 Tra bảng 10-11 ta có : SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 28 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU kσ kτ = 1, 79; = 1, 47 εσ ετ Bảng 10-8, 10-9 Kx = 0, Ky = 1,65 1, 79 + − Kσ d = = 1, 085 1, 65 1, 47 + − Kτ d = = 0,891 1, 65 ψ σ = 0,1 Tra bảng 10-7 ψ τ = 0, 05 0, 436.600 => Sσ = = 1,52 1, 085.160 + 0,1.0 0,58.0, 436.600 => Sτ = = 9, 63 0,891.16, 78 + 0, 05.16, 78 1,52.9, 63 = 1,51 Vậy S1 = 1,522 + 9, 632 S1 ≥ [ S ] = [ 1,5 ÷ 2,5] i i Vậy trục I thoả điều kiện bền mõi -Trục II : M = 507062 + 1293842 = 138965 Nmm π d 23 bt2 (d − t2 ) π 303 8.4(30 − 4) − = − = 2642mm3 32 2d 32 2.30 Theo bảng 9-1 d = 30 ta chọn then có (bxh) = (8x7) π d bt (d − t ) π 303 8.4(30 − 4) W02 = − 2 = − = 5284mm3 16 2d 16 2.30 M 138965 σ a = σ maxi = = = 52, W2 2642 T 113999 τ m2 = τ a = = = 10, 79 2W02 2.5284 W2 = 0, 436.750 = 5,73 1, 085.52, + 0,1.0 0,58.0, 436.750 => Sτ i = = 20, 21 0,891.10,79 + 0, 05.10,59 5, 73.20, 21 S2 = = 5,51 ≥ 2,5 5, 732 + 20, 212 => Sσ i = Vậy trục II thoả điều kiện bền mõi SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 29 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY -Trục III : M3 = 224000 Nmm π d 33 bt3 (d3 − t3 ) GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU π 453 12.5(45 − 5) − = 7880mm3 32 2d 32 2.45 Theo bảng 9-1 với d = 45mm ta chọn then có (bxh )= (12x8) Sσ i Sτ i Si = ≥ [ S] = [ 1,5 ÷ 2,5] Sσ2 i + Sτ2i W2 = − = σ −1 Kσ diσ + ψ σ σ mi τ −1 Sτ i = Kτ diτ +ψ ττ mi Sσ i = 2 M  T  σ td1 = σ + 3τ =  max3  +  max3  = 16, 78MPa  0,1d1   0,2d1  => σ td1 ≤ 0,8.450 = 360MPa 0, 436.750 => Sσ i = = 10, 1, 085.28, 43 + 0,1.0 0,58.0, 436.750 => Sτ i = = 15, 47 0,891.13, 03 + 0, 05.13, 03 10, 6.15, 47 S2 = = 8, 64 ≥ 2,5 10, 62 + 15, 47 2 Vậy trục III thoả điều kiện bền mõi *Chọn then kiểm nghiệm độ bền then : Tra bảng 9.5 ⇒ [ σ b ] = 100MPa Vị trí 10 11 21 22 32 Đường kính 20 20 30 30 45 Then 6x6x30 6x6x30 8x7x40 8x7x40 12x8x55 Ứng suất dập 45.73 45.73 63.33 63.33 98.23 Vậy then chọn đạt yêu cầu SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 30 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU 2.4 Tính toán chọn ổ lăn -Trục I : Dùng ổ đũa côn Lực hướng tâm Fr tổng cộng tác dụng lên ổ -Tại ổ 0: Theo 11.26/397[1] Fro = 6832 + 32092 = 3281N Fr1 = 33062 + 267 = 3317 N Theo bảng 2.11 phục lục ta chọn ổ đũa côn cở rộng 7605 có: Đường kính d = 25 mm -Đường kính D = 62 mm -Khả tải động C = 45,5 KN -Khả tải tĩnh Co = 36,6 KN -Hệ số e = 1,5tagα = 1,5tag14o = 0,374 Chọn sơ α = 14o -Lực dọc trục hướng tâm sinh : S2 = 0,83eFr0 = 0,83.0374.3281 = 1018 N S1 = 0,83eFr1 = 0,83.0374.3317 = 1030 N Chọn sơ đồ lắp : Fr2 Fr1 Fa=119 S1 S2 -Lực dọc trục tác dụng lên ổ : Vì S2 < S1, Fa > => Fa1 = S1 = 1030 N SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 31 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU -Lực dọc trục tác dụng lên ổ : Fa2 = Fa + S1 = 119 + 1030 = 1139 N Ta xác định X, Y : Vòng quay v = Fa1 1030 = = 0,314 < e vFr 1.3281 => X = 1, Y = Kt = , Kδ = Theo 11.23 [1] tải trọng qui ước ổ : Q0 = ( XFr + YFa ) K t Kδ = 1.1.3281 = 3281N Fa 1139 = = 0,31 < e vFr1 1.3317 => X = , Y = Q1 = ( XFr1 + YFa ) K t Kδ = 1.1.3317 = 3317 N Q1 > Q0 ta chọn ổ bên phải tải trọng tương đương lớn -Tải trọng tương đương : QE = Q2 = 3,317 KN -Số vòng quay tương đương : L= 60.n.Lh 60.413.33600 = = 833(trieuvong ) 106 106 -Khả tải động tính toán ổ Ctt Ctt = QE L1/ m = 2,138.8333/10 = 16,075KN < C = 29, KN Vậy thoả điều kiện tải trọng -Trục II : Dùng ổ đũa côn Lực hướng tâm Fr tổng cộng tác dụng lên ổ Fr1 = 23962 + 9392 = 2573N Fr = 212 + 16422 = 1642 N SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 32 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU Theo bảng 2.11 phục lục ta chọn ổ đũa côn cở trung 7305 có: Đường kính d = 25 mm -Đường kính : D = 62 mm - Khả tải động : C = 29,6 KN -Khả tải tĩnh : Co = 27,5 KN Chọn sơ đồ lắp : Fr2 Fr1 Fa=416 S1 S2 Hệ số e = 1,5tagα = 1,5tag14o = 0,374 Chọn sơ α = 14o -Lực dọc trục hướng tâm sinh : S2 = 0,83eFr1 = 0,83.0374.2573 = 799 N S1 = 0,83eFr2 = 0,83.0374.1642 = 510 N ∑F ∑F a1 = S − Fa = 799 − 416 = 383N a2 = S1 + Fa = 416 + 510 = 926 N Ta chọn theo ổ bên phải - Ta xác định X,Y : Ta có : Fa 926 = = 0,56 > e vFr1 1.1642 Theo bảng 11.3/395 Chọn X = 0,4 Y = 0,4tagα = 1,6 -Tải trọng qui ước : Qtd = ( XFr + YFa ) K t Kδ = 0, 4.1642 + 1, 6.926 = 2138 N SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 33 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU -Số vòng quay tương đương : L= 60.n.Lh 60.413.33600 = = 833(trieuvong ) 106 106 -Khả tải động tính toán : Ctt = QE L1/ m = 2,138.8333/10 = 16, 075 KN < C = 29, KN Vậy thoả điều kiện tải động -Trục III : Dùng ổ bi đỡ Lực hướng tâm Fr tổng cộng tác dụng lên ổ Theo bảng 2.7 phục lục ta chọn ổ bi đỡ dãy cở trung 308 có: Đường kính d = 40 mm -Đường kính D = 90 mm - Khả tải động C = 31,9 KN -Khả tải tĩnh Co = 21,7 KN Vì Fr1 > Fr0 => ta tính toán chọn ổ -Hệ số xét đến ảnh hương đặc tính tải trọng đến tuổi thọ ổ lăn : Kσ = -Hệ số ảnh hưởng tới nhiệt độ : Kt = -Vòng quay : V=1 Theo bảng 11.3/395 : X=1 ,Y=0 Q = ( XFr + YFa ) K t Kσ = 1.5133.1.1 = 5133N -Số vòng quay tương đương : L= 60.n.Lh 60.103.33600 = = 208(trieuvong ) 106 106 SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 34 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU -Khả tải động tính toán: Ctt = QE L1/ m = 5,133.2083/10 = 25, 456 KN < C = 31,9 KN Vậy thoả điều kiện Tính toán nối trục : Ta có d1 =20mm , T1 =34365Nmm.Dựa vào bảng 16.10a ta chọn : T (Nm) d (mm) D (mm) dm (mm) L (mm) 63 20 100 36 104 L1 (mm) d1 (mm) D0 (mm) Z (mm) nmax (mm) 50 36 71 5700 B (mm) B1 (mm) l1 (mm) D3 (mm) l2 (mm) 28 21 20 20 Kiểm nghiệm nối trục : Tt = kT k =3 (hệ số chế độ làm việc) [ σ d ] = 4MPa [ σ u ] = 60 ÷ 80MPa -Điều kiện sức bền dập vòng đàn hồi : σd = 2kT 2.3.34365 = = 3, 23MPa < [ σ d ] zD0d c L3 6.71.10.15 -Điều kiện sức bền chốt : σu = kTl0 3.34365.25 = = 60.5MPa < [ σ u ] 0,1.D0d c z 0,1.71.103.6 Với : lo = l1 + l2 10 = 20 + = 25 mm 2 Vậy nối trục thỏa điều kiện bền 2.5 Thiết kế vỏ hộp SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 35 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU Vỏ hộp giảm tốc có nhiệm vụ đảm bảo vị trí tương đối giũa chi tiết phận máy, tiếp nhận tải chi tiết lắp vỏ truyền đế, đựng dầu bôi trơn bảo vệ chi tiết tránh bụi Vật liệu gang xám GX15-32 Chọn bề mặt lắp ghép nắp thân hộp qua trục để lắp chi tiết thuận tiện dễ dàng Bề mặt lắp nắp thân cạo mài, để lắp sít, lắp có lớp sơn lỏng sơn đặc biệt Mặt đáy hộp giảm tốc nghiêng phía lỗ tháo dầu với độ dốc 10 Kết cấu hộp giảm tốc đúc, với kích thước sau : Tên gọi Chiều dày : Thân hộp Số liệu δ= 10 mm Nắp hộp Gân tăng cứng : chiều dày e Dường kính : δ1= 10 mm e = 10 mm Bulông d1 d1 = 16 mm Bulông cạnh ổ d2 d2 = 12 mm Bulông ghép bích nắp thân d3 d3 = 10 mm Vít ghép nắp ổ d4 d4 = mm Vít ghép nắp cửa thăm d5 Mặt bích ghép nắp thân : d5 = mm Chiều dày bích thân hộp S3 S3 = 15 mm Chiều dày bích nắp hộp S4 S4 = 15 mm Bề rộng bích nắp thân K3 Mặt đế hộp: K3 = 30 mm Khi đế phần lồi S1 Số lượng bulông nền: S1 = 25 mm Kích thước nắp ổ : Thông số D Trục I 62 SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trục II 62 Trục III 90 Trang 36 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY 85 104 10 M8 D2 D3 h d4 Z GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU 95 112 10 M8 112 130 10 M8 2.6 Các chi tiết phụ • Kết cấu trục : Các chi tiết lắp trục khớp nối, đĩa xích cố định theo phương pháp tuyến nhờ vào then dung sai lắp ghép H7/k6, bánh gia công phương pháp rèn dập • Vòng phớt : Không cho dầu mỡ chảy hộp giảm tốc ngăn không cho bụi bên vào hộp giảm tốc • Vòng chắn dầu : Có tác dụng ngăn không cho dầu tiếp xúc với mỡ bôi trơn ổ lăn • Nắp cửa thăm : Có tác dụng để kiểm tra quan sát chi tiết hộp giảm tốc lắp ghép đổ dầu vào hộp, bố trí đỉnh hộp • Nút thông : Làm giả áp suất điều hoà không khí bên hộp giảm tốc, nút thông lắp cửa thăm • Nút tháo dầu : Dùng kiểm tra mức dầu tron hộp giảm tốc • Bôi trơn hộp giảm tốc : Ta thiết kế hộp giảm tốc bôi trơn theo phương pháp ngâm dầu • Dầu bôi trơn: SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 37 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU - Dùng dầu ô tô may kéo AK-15 2.7 Bảng dung sai lắp ghép : a)Bảng dung sai lắp ghép bánh răng: Sai lệch giới hạn Sai lệch giới hạn (μm) ES es +21 +15 +21 +15 +25 +18 (μm) EI ei +2 +2 +2 Mối lắp Ø20H7/k6 Ø30H7/k6 Ø45H7/k6 b)Bảng dung sai lắp ghép ổ lăn: Mối lắp Ø25k6 Ø40k6 Ø62H7 Ø90H7 Sai lệch giới hạn Sai lệch giới hạn (μm) ES es +15 +18 +30 +30 - (μm) EI ei +2 +2 0 - SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 38 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU c)Bảng dung sai lắp ghép then : Kích thước tiết diện then bxh Sai lệch giới hạn chiều Chiều sâu rãnh then 8x7 rông rãnh then N9 12x8 - 0.036 +0.2 +0.2 6x6 - 0.043 -0.004 +0.1 +0.1 Trên trục t1 +0.2 Trên bạc t +0.2 - 0.029 SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 39 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trịnh Chất-Lê Văn Uyển , Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí, tập tập 2, nhà xuất giáo dục 1992 [2] Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở Thiết Kế Máy, Nhà xuất Đại học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh, 2004 [3] Nguyễn Trọng Hiệp-Nguyễn Văn Lẫm , Thiết kế chi tiết máy thuật khí, nhà xuất giáo dục 1993 [4] Trần Hữu Quế, Vẽ kỹ thuật khí – tập 1, tập 2, Nhà xuất giáo dục, 2004 [5] Vũ Tiến Đạt , Vẽ khí ,Trường đại học Bách khoa TP HCM,1993 SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 40 [...]... Trang 22 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU -Bộ truyền răng trụ răng thẳng cấp chậm : Ft 22 = −Ft31 = Fr 22 = − Fr31 2T2 2.113999 = = 2850N d w1 80 Ft3 tg20 = 1037N cos0 -Bộ truyền xích : Fr = k m Ft3 = 4000N -Khớp nối đàn hồi : Fk = 2.T1 2.34301 = = 1285N Dt 52 Với : Dt = 52 bảng 15.10 SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 23 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU *Tính toán trục... 20 + = 25 mm 2 2 Vậy nối trục thỏa điều kiện bền 2.5 Thiết kế vỏ hộp SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 35 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU Vỏ hộp giảm tốc có nhiệm vụ đảm bảo vị trí tương đối giũa các chi tiết và các bộ phận của máy, tiếp nhận tải trong do các chi tiết lắp trên vỏ truyền đế, đựng dầu bôi trơn và bảo vệ các chi tiết tránh bụi Vật liệu là gang xám GX15-32 Chọn bề mặt lắp... = 0,8σ ch1 = 0,8.580 = 464MPa [σ F ]max2 = 0,8σ ch 2 = 0,8.450 = 360MPa SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 16 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU *Tính toán bánh răng : -Xác định khoảng cách trục: aw = K a (u + 1) 3 T1 K H β ψ ba [σ H ]2u -Tra bảng 6.5 ta có ka = 49,5: vì răng thẳng -Do bánh răng lắp không đối xứng các ổ -Ta chọn : ψba = 0,3 ψbd = 0,53 ψba(u + 1) = 0,53.0,3(4+1) = 0,8 -Tra... H < R/3 Trong đó: h = 2,25.m + Δy.m = 2,25.2.5 + 0 = 5,625 R/3 = 310/3 = 103,3 H =(315 – 232)/2 = 41,5 Vậy thoả điều kiện bôi trơn ngâm dầu 2.3 Tính toán và thiết kế trục : a) Chọn vật liệu : SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 20 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU Chọn vật liệu chế tạo là thép 45 tôi cải thiện có σ b = 600Mpa với ứng suất cho phép: [т1] = 18Mpa, [т2] = 25Mpa, [т3] 25Mpa... HUỲNH MINH QUANG Trang 18 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU KHβ = 1,17 KHα = 1 -Tính : vH = δ Hgo v aw = 3,9 u -Trong đó : δH = 0,006 bảng 6.5 go = 56 K Hv = 1 + v H b w d w1 = 1, 08 2T1K Hβ K Hα => KH = 1,17.1.1,08 = 1,26 -Tính toán kiểm nghiệm giá trị ứng suất : σ H = 274.1, 76.0, 77 Ta thấy : 2.113999.1, 26(4 + 1) = 354MPa 65.4.782 σH < [σH] = 481,8 MPa => cặp bánh răng thoả mãn điều... Chiều cao răng ngoài: he = 2cos β.mte + 0,2mte = 2.1.3 + 0,2.3 = 6,6 mm SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 14 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU + Chiều cao chân răng ngoài: hfe1 = (1 + 0,39).3 = 4,17 mm hfe2 = 1,83 mm + Đường kính đỉnh răng ngoài: dae1 = 74,02 mm dae2 = 232 mm B TÍNH TOÁN CẶP BÁNH RĂNG THẲNG CẤP CHẬM : Ta có : -Công suất : P2 = 4,93 Kw -Số vòng quay : n1 = 413 (vg/ph) -Moment... : NHE1 > NHO1 => KHL1 = 1 NHE2 > NHO2 => KHL2 = 1 -Ta có : NFE1 = NHE1 = 83,3.107 chu kỳ SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 15 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU NFE2 = NHE2 = 20,8.107 chu kỳ NFE1 > NFO1 => KFL1 = 1 NFE1 > NFO1 => KFL1 = 1 -Giới hạn tiếp xúc và uốn của bánh răng : σoHlim1 = 2HB1 + 70 = 2.250 + 70 = 570 Mpa σoHlim2 = 2HB2 + 70 = 2.230 + 70 = 530 MPa σoFlim1 = 1,8HB1 = 1,8.250... Trang 11 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU KHα = 1 -Vận tốc vòng : v π d m1n1 π 57, 75.1445 = = 4,37(m / s ) 60000 60000 Theo bảng 6.13 ta chọn cấp chính xác 8 vH = δ h g o v d m1 u +1 3,5 + 1 = 0, 006.56.4, 37 57, 75 = 12, 65 u 3,5 Trong đó theo bảng 6.15 δH = 0,006 Bảng 6.16 go = 56 -Chiều rộng vành răng b: b = KbeRe = 0,25.120,12 = 30,03 mm => KHv = 1,27 => KH = 1,49 Tính toán kiểm... => FFx12 = 3209N ∑M = M ∑F = F −F Fy12 y a11 r11 + 65Fy13 − 50Fr11 = 0 y12 + Fy13 = 0 => Fy13 = 267N => Fy12 = 683N Biểu đồ moment trục I : Fy12 Fr11 Fa11 Ft11 Fk Fy13 Fx12 Fx13 56 65 50 3436 Mx 17355 59400 My 71960 34301 T SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 24 - ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU -Trục II : Ta có Ma21 = 48256Nmm ∑ M = M − 68F ∑F = −F + F − F Fy 23 y a 21 y24 r 21 r 22 + 107Fr... ∑F = −F + F + F Fx 23 x t 21 x 24 t 22 t 22 t 21 − 161Fx 24 = 0 − Fx 23 = 0 => Fx 24 = 2396N => Fy23 = 1642N Biểu đồ moment trục II : Ft21 Fy23 Fa21 Fr22 Ft22 Fx24 Fr12 Fy24 68 39 54 Fx23 50760 46828 Mx 1428 129384 11656 My 113999 T SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 25 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU -Trục III : Ta có Fr = 4000N ∑ M = 56F + 107F − 161F ∑F = F −F −F + F = 0 Fy 32 y r y33 ... NFO2 = 4.106 NFE1 > NFO1 => KFL1 = SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU NFE2 > NFO2 => KFL2 = Do theo (6.2a) với truyền quay chiều = > KFC = 1, ta [... QUANG Trang 16 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY GVHD: TS BÙI TRỌNG HIẾU *Tính toán bánh : -Xác định khoảng cách trục: aw = K a (u + 1) T1 K H β ψ ba [σ H ]2u -Tra bảng 6.5 ta có ka = 49,5: thẳng -Do. .. -Bộ truyền côn cấp nhanh : Ft11 = FT21 = 2T1 2.34301 = = 1188N d m1 57,75 Fr11 = Fa 21 = Ft11.tg20.cosδ1 = 416N Fa11 = Fr21 = Ft11.tg20.cosδ = 119N SVTH: HUỲNH MINH QUANG Trang 22 ĐỒ ÁN MÔN HỌC