đồ án côn trụ

Đồ án môn học chi tiết máy 111Equation Chapter Section 1LỜI NÓI ĐẦU Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí nội dung thiếu chương trình đào tạo kỹ sư khí Đồ án môn học Chi Tiết Máy môn học giúp cho sinh viên hệ thống hóa lại kiến thức môn học như: Chi tiết máy, Sức bền vật liệu, Dung sai Lắp ghép, Vẽ kĩ thuật… đồng thời giúp sinh viên làm quen dần với công việc thiết kế làm đồ án chuẩn bị cho việc thiết kế đồ án tốt nghiệp sau Nhiệm vụ giao thiết kế hộp giảm tốc hai cấp gồm có hộp giảm tốc bánh truyền đai Hệ dẫn động động điện thông qua truyền đai tới hộp giảm tốc truyền chuyển động tới tang quay Do lần đầu làm quen thiết kế với khối lượng thiết kế tổng hợp có mảng kiến thức chưa nắm vững dù cố gắng tham khảo tài liệu giảng môn có liên quan, song làm em không tránh khỏi sai sót Em mong hướng dẫn bảo thêm thầy cô môn để em củng cố hiểu sâu hơn, nắm vững kiến thức học Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy môn, đặc biệt thầy Hoàng Xuân Khoa trực tiếp hướng dẫn, bảo em hoàn thành đồ án giao Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Sinh viên thực VŨ QUỐC HÙNG Đồ án môn học chi tiết máy PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ 1.1 Xác định công suất cần thiết, số vòng quay sơ động điện, chọn quy cách động 1.1.1 Xác định công suất động cơ: - Công suất cần thiết xác định theo công thức Pt P ct = η Trong đó: + Pct: Là công suất cần thiết trục động (kW) + Pt: Là công suất tính toán trục máy công tác (kW) + η: Là hiệu suất truyền động - Hiệu suất truyền động: η = ηol3 ηbrc ηbrt ηđ ηot Trong đó: + ηol = 0,99 : Là hiệu suất cặp ổ lăn + ηbrc = 0,95 : Hiệu suất truyền bánh côn + ηbrt = 0,96 : Hiệu suất bánh trụ + ηđ = 0,95 : Hiệu suất truyền trục vít + ηot = 0,98 : Hiệu suất nối trục Thay số: η = 0,993 0,95 0,96 0,95 0,98 = 0,824 - Tính Pt : Pt = F v 10000.0,52 = = 5, ( KW ) 1000 1000 (2) Trong đó: F = 10000 ( N ) : Lực kéo băng tải v = 0,52 (m/s) : Vận tốc băng tải Từ (1) (2) ta có: Pct = Pt β η Trong đó: 2  T1  t1  T2  t2   +      β =  T1  tck  T1  tck 3,5 3,8 + 0,77 β= 8 = 0,848 Đồ án môn học chi tiết máy 5,2.0,848 Pct = 0.824 = 5,35 (KW) 1.1.2 Xác định thông số vòng quay động cơ: 60000.v 60000.0,52 π 280 = 35,5(v/p) nlv= π D = Trong đó: + v: vận tốc băng tải(m/s) + D: Đường kính tang Theo bảng 2.4 tính toán thiết kế hệ dẫn động khí ta chọn sơ bộ: + Tỷ số truyền hộp giảm tốc côn-trụ cấp: uh= 20 + Bộ truyền đai thang : uđ = -Số vòng quay sơ động cơ: n sb = n lv ut = nlv.uh.uđ = 35,5.4.20= 2840 (v/p) Trong đó: + n sb : Là số vòng quay đồng + n lv : Là số vòng quay trục máy công tác trục băng tải quay + u t : Là tỷ số truyền toàn hệ thống 1.1.3 Chọn động cơ: Động chọn phải thỏa mãn điều kiện: Pđc ≥ Pct nđb ≈ nsb Đồng thời có moomen mở máy thỏa mãn điều kiện: Tmm Tk T ≤ Tdn Trong đó: Tmm : Mômen mở máy Tk : Mômen khởi động Theo bảng phụ lục P1.1 Trang 234 Sách tính toán thiết kế hệ dẫn động khí, ta chọn động có: + Kiểu động cơ: K160S2 Đồ án môn học chi tiết máy + Công suất động : 7,5 (kW) + Vận tốc quay: 2935 (v/p) Tk = 2, Tdn + Hệ số tải: Tmm Tmm T = = 1,55 < k = 2, T1 Tdn Theo đầu ta có: T - Động thảo mãn điều kiện 1.2 Xác định tỷ số truyền động U t toàn hệ thống phân phối tỷ số truyền cho phận hệ thống dẫn động, lập bảng công suất, momen xoắn, số vòng quay trục 1.2.1 Xác định tỷ số truyền u t hệ thống dẫn động nđc n ut = lv Trong đó: + nđc : Là số vòng quay động + nlv : Là số vòng quay trục băng tải 2935 Thay số: ut = 35,5 = 82,7 (v/p) 1.2.2 Phân phối tỷ số truyền hệ dẫn động u t cho các truyền u t = uđ.u h u t 82 ,7 Chọn uđ = theo tiêu chuẩn => u h = u d = = 20,68 Đây hộp giảm tốc báng côn-trụ cấp với uh = 20,68 Mà uh = u1.u2 Trong đó: + u1: Là tỉ số truyền bánh côn thẳng + u2: Là tỉ số truyền bánh trụ thẳng Chọn ψ bd = 1,1 ; K be = 0,25 Đồ án môn học chi tiết máy [ K o1 ] = [ K o ] , Ck Do λk = = 1,15 2,25.ψ bd [ K o ] 2,25.1,1 = = 13,2 ⇒ λk Ck3 = 20,08 (1 − K be ).K be [ K o1 ] (1 − 0,25).0.25 u h 20,68 = = 4,14 u1 5,2 Theo hình 3.21 với uh = 20,68 chọn: u1= 5,0; u2 = 1.2.3 Xác định số vòng quay các trục: nđc 2935 n1 = uđ = = 733,8(v/p) n1 733,8 n2 = u1 = 5,2 = 141,1(v/p) n2 141,1 n3 u2 3,98 = = = 35,5(v/p) 1.2.4 Xác định công suất các trục: Pct 5,35 η η P3= ot ol = 0,98.0,99 = 5,51 (kW) P3 5,51 P2= η ol η brt = 0,99.0,96 = 5,92 (kW) P2 5,92 P1 = ηol ηbrc = 0,99.0,95 = 6,29 (kW) P 6,29 Pđc = η đ = 0,95 = 6,62 (kW) 1.2.5 Xác định mômen xoắn các trục: 9,55.106.P n T= (N.mm) Vậy: 9,55.106.Pđc 9,55.106.6,62 nđc 2935 Tđc = = = 21540,4(N.mm) 6 9,55.10 P 9,55.10 6,29 n1 733,8 T1 = = = 81860,9(N.mm) Đồ án môn học chi tiết máy 9,55.106.P2 9,55.106.5,92 n2 141,1 T2 = = = 400680,4(N.mm) 6 9,55.10 P3 9,55.10 5,51 n3 35,5 T = = = 1482267,6(N.mm) Bảng thông số truyền Trục Động Thông số Tỷ số truyền (u) Số vòng quay n (v/p) Công suất P (kW) Mômen xoắn T (N.mm) I II 5,0 III 4,14 2935 733,8 141,1 35,5 6,62 6,29 5,92 5,51 21540,4 81860,9 400680,4 1482267,6 PHẦN 2: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI THANG 2.1 Chọn loại đai - Chọn đai thang hẹp 2.2 Xác định thông số truyền 2.2.1 Đường kính đai - Theo bảng 4.13 ta chọn đường kính bánh đai nhỏ d1 =100 (mm) π 100.2935 π d1 n1 vận tốc đai: v = 60.1000 = 60000 = 15,36 (m/s) nhỏ vận tốc cho phép vmax = 25 (m/s) -Đường kính bánh đai lớn: Đồ án môn học chi tiết máy d2 = u1.d1(1- ε ) = 100(1- 0,02) = 392 (mm) lấy d2 = 400 (mm) (theo bảng 4.27) d2 400 -Tỉ số truyền thực tế: ut = d1 (1 − ε ) = 100.(1 − 0,02) = 4,082 ut − u 4,082 − 4 Sai lệch tỷ số truyền: ∆ u = u = 100%= 2,1%< 4% (TM) 2.2.2 Khoảng cách trục: 0,55.( d1+d2)+h ≤ a ≤ 2.( d1+d2) => 275 ≤ a ≤ 1000 a = 0,95 d2 Theo bảng 4.14 với tỉ số truyền uđ = ta chọn tỉ số: nên a = 0,95.d2 = 0,95.400 = 380 (mm) 2.2.3 Chiều dài đai: ( d − d1 ) π 4a L = 2a + (d1+d2) + π (100 + 400) (400 − 100) 2 4.380 = 2.380+ + = 1604,6 (mm) Theo bảng 4.13, chọn chiều dài đai tiêu chuẩn L = 1600 (mm) v 15,2 + số vòng chạy dây đai giây: i = l = 1,6 = 9,5 < imax = 10 (1/s) + Tính khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn L= 1600 (mm) λ + λ2 − 8.∆2 a= Trong đó: λ = L− π (100 + 400) π ( d1 + d ) 1600 − = 814, 2 = Đồ án môn học chi tiết máy ∆= d − d1 400 − 100 = = 150 2 a= 814, + 814,6 − 8.1502 = 377,5 2.2.4 Góc ôm α1 (d -d ) (400 − 100) α1 = 1800 − 57 = 1800 − 57 = 134, > α = 1200 a 377,5 2.3 Xác định số đai: Pđc kđ z= [ P0 ] Cα Cl Cu Cz Trong đó: - Theo bảng 4.7 chọn: k đ = 1,35 - Theo bảng 4.20: [ P0 ] = 4,26 0 - Cα= 1- 0,0025(180 -134,7 ) = 0,887 - Theo bảng 4.16 chọn: C l = 0,89 - Theo bảng 4.17 với u = chọn: C u = 1,14 - Theo bảng 4.18 chọn: C z = 0,95 6,39.1,35 = 2,37 4,26.0,887 0,89 1,14.0,95 Vậy: z = Lấy z = - Chiều rộng bánh đai: B = (z-1)t + 2.e = (3-1).12 + 2.8 = 40 (mm) Trong đó: theo bảng 4.21 chọn: t = 12, e = - Đường kính bánh đai: d a = d + 2.h0 Theo bảng 4.24: h = 2,5 + Bánh đai nhỏ: da1 = 100 + 2.2,5 = 105 + Bánh đai lớn: da2 = 400 + 2.2,5 = 405 2.4 Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục: 780 P k đ + Fv v.Cα F0= Đồ án môn học chi tiết máy Trong đó: F v = q m v Theo bảng 4.22 chọn: q m = 0,069 (kg/m) Suy ra: F v = 0,118.15,2 = 15,9 (N) 780 6,29.1,35 Vậy: F = 15,2.0,887 + 15,9 = 245,6 (N) Lực tác dụng lên trục: 134,7 α1 F r = 2.F z.sin( ) = 2.245,6.3.sin( ) = 1359,9 (N) Bảng thông số truyền đai Thông số Đường kính bánh nhỏ: d1 (mm) Đường kính bánh lớn: d2 (mm) Khoảng cách trục: a (mm) Chiều rộng bánh đai: B (mm) Chiều dài dây đai: L(mm) Số đai: z Tỷ số truyền: u Góc ôm: α1 (0) Lực tác động dọc trục: Fr (N) Giá trị 100 400 377,5 40 1600 134,70 1359,9 PHẦN 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 3.1 Chọn vật liệu: Do yêu cầu đặc biệt theo quan điểm thóng hóa thiết kế , chọn vật liệu cấp bánh Cụ thể theo bảng 6.1 chọn: Bánh nhỏ: thép 45 cải thiện có: σ = 580 ( MPa ) HB = 241 → 285; σ b1 = 850 (Mpa); ch1 Bánh lớn: thép 45 cải thiện có: HB = 192 → 240; σ b = 750 (Mpa); σ ch = 450( Mpa ) 3.2 Xác định ứng suất cho phép: Đồ án môn học chi tiết máy -Theo bảng 6.2 với thép 45, cải thiện đạt độ rắn HB = 180 → 350 σ lim = HB + 70 ; S H = 1,1 ; σ lim = 1,8HB ; S F = 1,75 H F - Chọn độ rắn bánh nhỏ: HB = 245; độ rắn bánh lớn: HB = 230 σ lim1 = HB1 + 70 = 2.245 + 70 = 560 ( MPa ) H σ lim1 = 1,8.HB1 = 1,8.245 = 441( MPa ) F σ lim = HB2 + 70 = 2.230 + 70 = 530 ( MPa ) H σ lim = 1,8.HB2 = 1,8.230 = 414 ( MPa ) F 2,4 - Theo 6.5 có N H = 30 H HB đó: N HO1 = 30.2452, = 16.10 N HO = 30.230 2, = 13,9.10 - Theo 6.7: + + N HE = 60c ∑( N HE = 60c N HE = 60.1 T ) ni .ti Tmax T t n1 ∑ ti ∑ ( i ) i u1 Tmax ∑ ti 733,8 3,8   3,5 16000.13 + 0,77  = 8,864 10 5,2   > N Ho Do K HL = N Suy N HE1 > Ho1 đó: K HL1 =1 Như theo 6.1a, sơ xác định ứng suất tiếp xúc cho phép: [σ H ] = σ H lim K HL SH [σ H ]1 = 560 = 509 1,1 (Mpa) [σ H ] = 530 = 481,8 1,1 (Mpa) Vậy để tính tryền bánh côn thẳng ta lấy [σ H ] = [σ H ] = 481,8 (Mpa) Ứng suất uốn cho phép: [σ F1 ] = 441 = 252 1,75 (Mpa) 10 Đồ án môn học chi tiết máy 4.5 Tính kiểm nghiệm độ bền then: Với mối ghép dùng then cần tiến hành kiểm nghiệm mối ghép độ bền dập độ bền cắt theo CT 9.1 – Tr 173 CT 9.2 – Tr 173 : Với lt = (0,8…0,9)lm ; lm: chiều dài mayơ σ d = T / [dl t (h-t )] ≤ [σ d ] τ c = T /(dlt b) ≤ [τ c ] Trong T: mômen xoắn trục d: đường kính trục lt, b, h, t: kích thước then [σd]: ứng suất dập cho phép Theo bảng 9-5 – Tr 178, với tải trọng va đập vừa ta có [σd] = 100 MPa [τc]: ứng suất cắt cho phép [τc] = (60 90).2/3 = 40 60 MPa ⇒ chọn [τc] = 60 MPa Kết tính toán kiểm nghiệm tiết diện trục lắp then bảng sau : Tiết diện d lt lm bxh t1 T (Nmm) σ ( MPa) τ ( MPa ) 12 26 40,5 51 8x7 81860,6 91,65 14,73 13 26 40,5 51 8x7 81860,6 91,65 14,73 22 48 74,2 93 14x9 5,5 400680,4 77,86 19,5 48 74,2 93 14x9 5,5 400680,4 77,86 19,5 32 63 94,5 118 18x11 1482267,6 121,27 27,3 33 63 94,5 118 18x11 1482267,6 121,27 27,3 23 39 Đồ án môn học chi tiết máy Vây tất mối ghép then đảm bảo độ bền dập & độ bền cắt PHẦN V: TÍNH TOÁN CHỌN Ổ ĐỠ 5.1 Chọn tính ổ lăn cho trục I 5.1.1 Chọn loại ô Tải trọng hướng tâm hai ổ: Fr10 = Fx2 + Fy210 = 2427, 42 + 2470,82 = 3463, ( N ) 10 Fr11 = Fx2 + Fy211 = 4222, 52 + 2126, = 4727, ( N ) 11 Tải trọng dọc trục: Fat = 176,8 (N) Do yêu cầu đọ cứng cao, đảm bảo đo xác vị trí trục bánh côn, chọn ổ đũa côn dãy Tra bảng P.2.11 – Tr 261, dựa vào đường kính trục d = 30 (mm), ta chọn: sơ ổ đũa côn cỡ trung rộng Ký hiệu 7606 có: C = 61,3 KN, C0= 51 KN, α = 120 Sơ đồ bố trí ổ: 5.1.2 Kiểm nghiệm ô khả tải động m Cd= Q L < C Trong : m: bậc đường cong, m = 10/3 40 Đồ án môn học chi tiết máy L: tuổi thọ tính triệu vòng quay, L = 60.n110-6 Lh = 60.362,5.10-6.11000 = 239,25( triệu vòng) Q:là tải trọng động: Qi= (XiVFri + Yi.Fai)Kt.Kđ Qi = (XVFri + YFai)Kt.Kđ Với: Fa , Fr: tải trọng dọc trục hướng tâm ổ V: Hệ số kể đến vòng quay, vòng quay nên V = Kt: Hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ, lấy Kt = (v× t0 < 1250) Kđ: Hệ số tải trọng động (bảng 11.3) va đập vừa lấy Kđ= 1,3 X : Hệ số tải trọng hướng tâm Y : Hệ số tải trọng dọc trục Ta có: e = 1,5.tgα = 1,5 tg120 = 0,32 Fs0 = 0,83.e.Fr10= 0,83 0,32 3463,7 = 920 (N) ⇒ Fs1= 0,83.e.Fr11= 0,83.0,32 4727,7= 1255,7 (N) ⇒ ∑ Fa = F s1 +F at = 1255,7+176,8= 1432,5 (N) ⇒ ∑ Fa1 = F s - Fat = 920-176,8= 743,2 (N) ∑Fa1 < Fs1 ⇒Fa1= 1255,7 (N) Fao 1432,5 Ta có: i Fr10 =1 3463, = 0,27< e = 0,32 Theo bảng 11.4 ta có: X1 = 1,Y1 = 0; ⇒ Q0 = (X0VFr10 + Y0.Fa0)Kt.Kt(1.1.8073,3 +0).1.1,3 = 10495,29 (N) Fa1 1850 ,4 i Fr11 =1 6577,6 =0,28 > e = 0,32 ⇒ X1 = 1,Y1 = 0; ⇒ Q1 = (X1.VFr11 + Y1.Fa1)Kt.Kđ = (1.1.6577,6 +0).1.1,3 = 8550,88 (N) 41 Đồ án môn học chi tiết máy Vậy: Q0 > Q1 tính cho ổ 1: Q = Q0= 10495,29 (N) ⇒ Cd = 10495,29 10 / 239,25 = 54281N= 54,281 KN < C = 61,3 KN ⇒ ổ thỏa mãn khả tải động 5.1.3 Kiểm nghiệm ô khả tải tĩnh C0 ≥ Qt Theo (11.19): Q‘t1=X0 Fr10+ Y0.Fa0 (11.20) : Q‘’t1 = Fr1 Tra bảng 11.6 – Tr 221, ta có: X0 = 0,5 Y0 = 0,22.cotgα = 0,22.cotg12 = 1,035 ⇒ Q‘t1 = 0,5.8073,3 + 1,035.2144,3 = 6256 (N) Q‘’t1 = Fr10= 8073,3 (N) ⇒ Qt = Max(Q‘t1, Q‘’t1) = 8073,3 N < C0= 51 (KN) Vậy ổ thỏa mãn khả tải tĩnh Kết luận: với trục ta dùng ổ 7606 có: d = 30 mm, D = 72 mm, D1= 55,5 mm, B = 27 mm, C1= 23 mm 5.2 Chọn tính ổ lăn cho trục II 5.2.1 Chọn loại ô Tải trọng hướng tâm hai ổ: Fr20 = Fr21 = Fx220 + Fy220 = (−7925,61) + 3114,2 Fx221 + Fy221 = (−5339,42) + 180 ,9 = 8515,5 (N) = 5342,5 (N) Lực dọc trục: Fa2 = 1392,2 N Sơ đồ bố trí ổ lăn trục 2: 42 Đồ án môn học chi tiết máy Với đường kính ngong trục 1: d = 55 mm, theo bảng P2.11, Phụ lục chọn sơ ổ cỡ nhẹ ký hiệu 7211 có: C = 57,9 kN, C0 = 46,1 kN, góc tiếp xúc α = 15,330 5.2.2 Tính kiểm nghiệm khả tải động ô Theo bảng 11.4, với ổ đũa đỡ - chặn: e = 1,5.tgα = 1,5.tg(15,330) = 0,41 Theo (11.7) lực dọc trục lực hướng tâm sinh ổ: Fs0 = 0,83.e.Fr 20 = 0,83.0,41.8515,5 = 2897,82 (N ) Fs1 = 0,83.e.Fr 21 = 0,83.0,41.5342,5 = 1818 (N) Theo bảng 11.5 với sơ đồ bố trí chọn ta có: ΣFa0 = Fs1 - Fat = 1818- 1392,2 = 425,8 N < Fs0 => Fa0 = Fs0= 2897,82 (N) ΣFa1 = Fs0 +Fat = 2897,82 + 1392,2 = 4290,02 > Fs1 => Fa1 = ΣFa1 = 4290,02 N Xác định X Y: Xột tỷ số: Fa 1818 F i r 20 = 8515,5 = 0,21 < e = 0,41 => X0 = 1, Y0 = => Q0 =(X0VFr20 + Y0.Fa0)Kt.Kđ = (1.1 8515,5+0).1.1,3 = 11070,15 (N ) Fa1 4290,02 F Xột tỷ số: i r 21 = 5342,5 = 0,8 > e = 0,41 43 Đồ án môn học chi tiết máy Theo bảng 11.4 ta có: X0 = 0,4 , Y0 = 0,4.cotgα = 1,46 => Q1 = (X1.VFr21 + Y1.Fa1)Kt.Kđ = (0,4.1.5342,5 + 1,46.4290,02 ).1.1,3 = 10924,35 N Như cần tính cho ổ ổ chịu lưc lớn Xét tải trọng tương đương: m QE = QE1 = ∑ Q L ∑L m i m m m Q  L Q  L Q  L = m   h1 +   h +   h Q  L Q  L Q  L h h h  0  0  0 i i Trong với ổ đũa m = 10/3 , Lhi xem sơ đồ tải trọng T Tmm T1 T2 t tmm t1 t2 tck 3,3 4,3  0,4  10 / + + ( 0,6)10 /   (1,45) 8  = 7560,4 (N) QE =11070,15  Theo 11.1 ta có : CdE = QE.L0,3 Trong đó: L = 60.n210-6Lh = 60.89,5.10-6.11000 = 59,07 triệu vòng Nên: CdE = 7560,4.( 59,07)0,3 = 25701 N < C = 52,90 kN Như ổ chọn đảm bảo khả tải động 5.2.3 Kiểm nghiệm khả tải tĩnh Theo bảng 11.6 với ổ đũa côn dãy: X0 = 0,5 ; Y0 = 0,22.cotgα = 0,8 Theo công thức (11.19), khả tải tĩnh: Q’t1 = X1.Fr21+Y1.Fa1= 0,5.5342,5+ 0,8.4290,02 = 6103,27 N Q’t1 > Fr21 =6038,42 N 44 Đồ án môn học chi tiết máy Như Qt = 6103,27 N < C0 = 46,1KN Do ổ đảm bảo khả tải tĩnh +Kết luận: với trục II ta dùng ổ 7211 có : d = 55 (mm), D = 100 (mm), D1= 83,6 (mm), B = 21 (mm), C1= 18 (mm) 5.3 Chọn tính ổ lăn cho trục III 5.3.1 Chọn ô Tải trọng hướng tâm hai ổ : Fr30 = Fr31 = Fx230 + Fy230 = 3841,9 + 2444,6 = 4553,7 (N) Fx231 + Fy231 = (−12513,8) + 1150,4 = 12566,7 (N) Lực dọc trục Fat = Tra bảng P2.7, với đường kính ngong trục d = 60 mm Chọn đũa côn dãy cỡ nhẹ kí hiệu : 7214 C = 95 KN; C0 = 82 KN; α =13,83 5.3.2 Tính kiểm nghiệm khả tải động ô Theo bảng 11.4, với ổ đũa đỡ - chặn: e = 1,5.tgα = 1,5.tg(13,830) = 0,4 Theo (11.7) lực dọc trục lưc hướng tâm sinh trờn ổ: Fs0 = 0,83.e.Fr 30 = 0,83.0,4.4553,7 = 1511,83 (N ) Fs1 = 0,83.e.Fr 31 = 0,83.0,4.12566,7 = 4172,14 (N) Theo bảng 11.5 với sơ đồ bố trí chọn ta có: ΣFa0 = Fs1 = 4172,14 > Fs0 (N) => Fa0 = Fs0= 4172,14 (N) Xác định X Y: Fa 4172,14 F Xột tỷ số: i r 30 = 2444,6 = 1,7 > e = 0,4 => X0 = 0,5; Y0 = 0,22cotg α = 0,22.cotg13,83 = 0,89 45 Đồ án môn học chi tiết máy => Q0 =(X0VFr31 + Y0.Fa0)Kt.Kđ Q0 = (1.1.12566,7 + 0,89.4172,14).1.1,3 =21164 N < C = 57 KN Vậy: ổ thoả mãn khả tải tĩnh + Kết luận: với trục III ta dùng ổ 7214 có kích thước ổ: D = 125 mm: B = 24 mm; r = 2,5 mm; C = 95 KN; C0 = 82 KN PHẦN VI: TÍNH TOÁN KẾT CẤU VỎ HỘP 6.1 Kích thước vỏ hộp giảm tốc Biểu thức tính toán Tên gọi Chiều dày: Thân hộp, δ Nắp hộp, δ1 δ = 0,03.aw + = 0,03.270 + = 11,1 mm ⇒ Chọn δ = 12 > 6mm δ1 = 0,9 δ = 0,9 12 = 10,8 mm ⇒ Chọn δ1 = 11 mm Gân tăng cứng: Chiều dày, e e = (0,8 ÷ 1)δ = ÷ 10 chọn e = 10 mm Chiều cao, h h =50 mm < 58 mm Độ dốc Khoảng 2o 46 Đồ án môn học chi tiết máy Đường kính: Bulông nền, d1 d1 = 0,04.aw +10 = 0,04 270+ 10 = 20,8 ⇒ Chọn d1 = M21 Bulông cạnh ổ, d2 Bulông ghép bích nắp thân, d3 Vít ghép lắp ổ, d4 Vít ghép lắp cửa thăm dầu, d5 d2 = (0,7 ÷ 0,8).d1= 15,2 ⇒ Chọn d2 = M16 d3 = (0,8 ÷ 0,9).d2= 13,7 ⇒ Chọn d3 = M14 d4 = (0,6 ÷ 0,7).d2= 9,59 ⇒ Chọn d4 = M10 d5 = (0,5 ÷ 0,6).d2= 5,75 ⇒ Chọn d5 = M6 Mặt bích ghép nắp thân: Chiều dày bích thân hộp, S3 S3 =(1,4 ÷ 1,8) d3 = 21,92 Chọn S3 = 22 mm Chiều dày bích nắp hộp, S4 S4 = ( 0,9 ÷ 1).21 = 19,7 Chọn S3 = 20 mm Bề rộng bích nắp hộp, K3 K3 = K2 - ( 3÷5 ) mm = 43,4 mm Kích thước gối trục: Đường kính tâm lỗ vít, Định theo kích thước nắp ổ D3, D2 Bề rộng mặt ghộp bulông cạnh ổ: K2=E2+R2+(3÷5)= 25,6+20,8+ = 50,4 mm K2 E2= 1,6.d2 = 1,6 16 = 25,6 mm R2 = 1,3 d2 = 1,3 16 = 20,8 mm Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 k ≥ 1,2.16 =19,2 ⇒ k = 20 mm (k khoảng cách từ tâm bulông h: phụ thuộc tâm lỗ bulông kích thước đến mộp lỗ) mặt tựa Chiều cao h Mặt đế hộp: Chiều dày: Khi phần S1 = (1,3 ÷ 1,5) d1 ⇒ S1 = 28 mm lồi S1 K1 ≈ 3.d1 ≈ 3.20=60 mm Bề rộng mặt đế hộp, K1 q q = K1 + 2δ = 60 + 2.10 = 80 mm; 47 Đồ án môn học chi tiết máy Khe hở chi tiết: Giữa bánh với thành ∆ ≥ (1 ÷ 1,2) δ ⇒ ∆ = 13 mm hộp ∆1 ≥ (3 ÷ 5) δ ⇒ ∆1 = 40 mm Giữa đỉnh bánh lớn với đáy ∆2 ≥ δ = 10 mm hộp Giữa mặt bên bánh với Z = ( L + B ) / ( 200 ÷ 300) ≈ 1125/ 200 ÷ 1125/300 ⇒ chọn Z = Số lượng bulông Z Lvà B : Chiều dài rộng hộp L = l13+l12+dae2/2+aw+da4/2+2 ∆ +S3=1110 B = l21= 250 Một số kết cấu vỏ hộp giảm tốc đúc K3 S4 E2 δ S1 R2 S3 K2 K1 q1 6.2 Kích thước số chi tiết khác liên quan đến vỏ hộp 6.2.1 Tai nâng Chiều dày: S =(2 ÷ 3).δ = 20 ÷ 30 ⇒ Chọn S = 25 Đường kính lỗ: d = (3 ÷ 4) δ = 30÷40 ⇒ Chọn d = 38 6.2.2 Chốt định vị: d = 8; c = 1,2; ∆ 1:50 ; l = 30 48 Đồ án môn học chi tiết máy 6.2.3 Cửa thăm Nắp quan sát Theo bảng 18-5 tập TTTKHDĐCK ta có kích thước nắp quan sát: Bảng kích thước nắp quan sát A B A1 100 75 B1 150 C 100 C1 125 K - 87 R 12 Vít Số M8x2 lượng Nút thông Theo bảng 18-6 tập TTTKHDĐCK ta có kích thước nút thông hơi: Bảng kích thước nút thông A B M27x2 15 C 30 D E G H I 15 45 36 32 K L M 10 N O 22 P Q R S 32 18 36 32 6.2.4 Nút tháo dầu Theo bảng 18-7 tập TTTKHDĐCK ta có kích thước nút tháo dầu: Bảng kích thước nút tháo dầu d M16x1, b 12 m f L 23 c q 13,8 D 26 S 17 Do 19,6 6.2.5.Vòng phớt Trên trục vào trục phải dùng vòng phớt để với nắp ổ che kín ổ lăn 49 Đồ án môn học chi tiết máy Các kích thước tra theo bảng 15-17 tập TTTKHDĐCK sau : Vị trí Trục I Trục III d(mm) 35 75 d1(mm) d2(mm) D(mm) a(mm) 36 34 48 76,5 74 98 12 b(mm) 6,5 S0(mm) 12 15 50 Đồ án môn học chi tiết máy 51 Đồ án môn học chi tiết máy Căn vào Bảng18.2 (Trang 88-Tập 2: Tính toán thiết ) ta có: Bảng kích nắp ổ Vị trí Trục I Trục II Trục III D(mm) 50 80 100 D2(mm) 65 100 120 D3(mm) Số 48 65 90 80 125 150 D4(mm) d4(mm) lượng 6 M6 M8 M8 6.2.7 Kết cấu cốc lót : Cốc lót dùng để đỡ ổ lăn, tạo thuận lợi cho việc lắp ghép điều chỉnh phận ổ điều chỉnh ăn khớp cặp bánh côn, cốc lót làm gang GX15 – 32 6.2.8 Que thăm dầu Hình dáng kích thước que thăm dầu: 12 18 12 6 30 VII BÔI TRƠN VÀ ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP 7.1 Bôi trơn bánh hộp giảm tốc: 52 Đồ án môn học chi tiết máy Trong phần thiết kế bánh răng, điều kiện bôi trơn d22/d21 = 1,1 1,3 thoả mãn ta chọn phương pháp bôi trơn dầu Lấy mức cao hộp giảm tốc ngập hết chiều rộng bánh côn lớn, mức thấp ngập đỉnh bánh côn lớn Để chọn dầu bôi trơn ta tra bảng 18.11 tttkhdđck tập 2, chọn độ nhớt 500c 80/11, từ tra bảng 18.13, chọn dầu ô tô máy kéo AK-20 Lượng dầu bôi trơn thường khoảng 0,4 đến 0,8 lít cho Kw công suất truyền 7.2 Bôi trơn ổ lăn : Do vận tốc vòng truyền v = 2,5 m/s nên ta dùng dầu để bôi trơn Dầu dẫn đến bôi trơn ổ dạng bắn toé sương mù 7.3 Lắp bánh lên trục điều chỉnh ăn khớp Để lắp bánh lên trục ta dùng mối ghép then chọn kiểu lắp H7/k6 chịu tải vừa va đập nhẹ 7.4 Điều chỉnh ăn khớp Để điều chỉnh ăn khớp hộp giảm tốc bánh trụ ta chọn chiều rộng bánh nhỏ tăng lên 10 % so với chiều rộng bánh lớn 53