ĐỒ ÁN : Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải

Đồ án truyền động khí GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Chọn động Phân phối tỉ số truyền Công suất số vòng quay trục PHẦN II THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN I Thiết kế truyền đai .7 Chọn loại đai Khoảng cách trục a .8 Chiều dài đai Xác định số đai cần thiết .9 Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục .9 II Thiết kế truyền bánh côn 10 1.chọn vật liệu chế độ nhiệt luyện .10 2,xác định ứng suất cho phép 10 3,tính toán truyền bánh côn .12 a) xác định chiều dài .12 b) thông số ăn khớp 13 c) kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 14 d) kiểm nghiệm độ bền uốn 15 e) kiểm nghiệm độ bền tải 17 f) thông số kích thước truyền bánh côn 18 III Thiết kế truyền bánh thẳng 1,chọn vật liệu chế độ nhiệt luyện .19 2,xác định ứng suất cho phép 19 3,tính toán truyền bánh thẳng 21 a) xác định khoảng cách trục .22 b) xác định đường kính vòng lăn 22 c) thông số ăn khớp 22 d) thông số hình học truyền 23 e) Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 23 f) Kiểm nghiệm độ bền uốn .25 g) Kiểm nghiệm tải 26 h) Các thông số kích thước truyền bánh thẳng 27 PHẦN III.TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ TRỤC Chọn vật liệu 27 Tính sơ đường kính trục .27 Phân tích lực tác dụng chọn chiều cho bánh .28 SVTH: HỒ CÔNG LUẬN Trang Đồ án truyền động khí GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực .29 xác định đường kính chiều dài cho đoạn trục 30 a tính toán cho trục I 30 b tính toán cho trục II .33 c tính toán cho trục III 36 tính kiểm nghiệm trục độ b.ền mỏi 39 tính kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh 41 a) kiểm nghiệm cho trục I 42 b)kiểm nghiệm cho trục II 42 c)kiểm nghiệm cho trục III .42 PHẦN IV.TÍNH VÀ CHỌN THEN 43 Tính then cho trục .43 Tính then cho trục .44 Tính then cho trục .45 PHẦN V.TÍNH VÀ CHỌN Ổ TRỤC 45 Chọn ổ lăn cho tổng trục .46 chọn ổ lăn cho trục I .46 chọn ổ lăn cho trục II 48 chọn ổ lăn cho trụcIII .50 PHẦN VI CHỌN KHỚP NỐI .52 PHẦN VII THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC 53 PHẦN VIII BẢN VẼ LẮP VÀ KIỂU LẮP GHÉP 58 PHẦN IX TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 SVTH: HỒ CÔNG LUẬN Trang Đồ án truyền động khí GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG LỜI NÓI ĐẦU Trong trường ĐH GTVT TP.HCM.Sau học xong phần lý thuyết, sinh viên bắt tay vào giai đoạn thực hành.Lúc sinh viên bắt tay vào làm đồ án môn học.Đối với môn Chi tiết máy Sinh viên làm đồ án “Thiết kế hệ thống truyền động khí “.Đây bước quan trọng để sinh viên hiểu kỹ lý thuyết tiền đề quan trọng hay bước ngoặc để sinh viên thiết kế hệ thống hoàn chỉnh Đề tài :”Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải “.Mà cụ thiết kế hộp giảm tốc bánh hai cấp côn trụ Với hộp giảm tóc truyền làm việc êm ,truyền công suất nhỏ khả tải bé.Nhưng truyền chuyển động hai trục vuông góc với nhau.Nói đến hộp giảm tốc ta thấy vai trò quan trọng hệ thống máy móc.Vì phận công tác có vận tốc nhỏ nhiều so với động cơ.Do , hệ thống làm việc tốt thiếu hộp giảm tốc.Đồng thời với số loại hộp giảm tốc điều chỉnh vận tốc vô cấp nên đáp ứng hệ thống có vận tốc làm việc thay đổi thường xuyên Khi vào tính toán ,sinh viên phải làm việc nghiêm túc ,vận dụng tất lý thuyết học môn đại cương hay sở vào công việc tính toán thiết kế SVTH: HỒ CÔNG LUẬN Trang Đồ án truyền động khí GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ  ĐỀ 6: THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Cho trước sơ đồ truyền động ,sơ đồ tải thông số ban đầu hệ: 1: Động điện không đồng pha 2: Bộ truyền đai thang 3: Hộp giảm tốc bánh côn cấp nón-trụ 4: Nối trục vòng đàn hồi 5: băng tải ◊ Số liệu thiết kế: Công suất trục công Số vòng quay trục công tác (kw) tác (vòng/phút) 5,8 Số năm làm việc 52 Chế độ làm việc :quay chiều,làm việc ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, ca làm việc giờ) PHẦN I:chọn động phân phối tỉ số truyền 1.Chọn động cơ: Ta có số liệu ban đầu : Pct = 5.8 (kw) n= 52 (vòng/phút) theo đề ta có: T1 = T ; t1 = 70% × tck = 0,7 × tck T2 = T ; t2 = 30% × tck = 0,3 × tck Ta tính được: T= 9.55 × 106 × pct 9.55 × 106 × 5.8 = = 1065192,31( Nmm) nt 52  Vì tải trọng thay đổi theo bậc nên SVTH: HỒ CÔNG LUẬN Trang Đồ án truyền động khí ∑ T t ∑t k Ttđ = k k = ⇒ ptđ = GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG T 0.7t ck + (0.8T ) 0.3t ck = 0.944T (kW ) t ck Ttđ × nct 1005541,54 × 52 =5.48(kw) = 9.55 × 10 9.55 × 10 =1005541,54 (kW) Hiệu suất chung : η = η1 η η η 4 =0.95×0.96×0.97× 0.99 =0.849 Với :η1 = 0,95 Hiệu suất truyền đai η =0,96 Hiệu suất truyền bánh côn η =0,97 Hiệu suất truyền bánh trụ trụ η =0,99 Hiệu suất cặp ổ lăn 48 ⇒ pđcct = 0.p849 = 05 849 =6.45(kw) tđ (Công suất động tính theo Pmax) -Chọn số vòng quay đồng động Số vòng quay đồng động cơ: Nđb = 60 × f 60 × 50 = = 1500(vòng / phút ) p Với: f=50hz, p=2(số đôi cự từ) + Động chọn phải thõa mãn: Pđc ≥ Pct   n đb ≈ n sb  Tra phụ lục sách:”Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động khí,tập 1” ta chọn động : 4A132S4Y3 Bảng số liệu: Kiểu động Công Vận tốc cos ϕ η% Tmax TK suất vòng Tdn Tdn (kw) quay (vg/ph) 4A132S4Y3 7.5 1455 0.86 87.5 2.2 2.Phân phối tỉ số truyền: -Ta chọn : uh = 10 Do tỉ số truyền bánh nón u1 ≤ ,nên ta chọn u1 = nđc Mặt khác:uc = n ct = 1455 = 27,98 52 uc =uđ×uh = uđ×10=27,98 ⇒ uđ = SVTH: HỒ CÔNG LUẬN u c 27.98 = = 2,798 uh 10 Trang Đồ án truyền động khí GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG uh 10 Mà uh= u1.u2 ⇒ u2 = u = = 3,33 3.Công suất trục số vòng quay trục Công suất trục 1: P1=η đ × η ol × Pctđt =0,95×0,99×6,45=6,07(kw) Công suất trục 2: P2 =η BR × η ol × P1 =0,96×0,99×6,07=5,77( kW ) Công suất trục 3: P3 =η BR ×η ol × P2 =0.97× 0.99 ×1×5,77=5,49 ( kW ) - Số vòng quay trục - n1 = nđc 1455 = = 520(vòng / ph) u đ 2,798 n2 = n1 520 = = 173,33(vòng / ph) u1 n3 = n2 163,33 = = 52,05(vòng / ph) u2 3,33 Mô men xoắn trục Tđc = 9.55 × 10 × Pđcct 9.55 × 10 × 6.45 = = 42335,05( N mm) nđc 1455 T1 = 9.55 × 10 × P1 9.55 ×10 × 6,07 = = 111477,88( N mm) n1 520 T2 = 9.55 × 10 × P2 9.55 × 10 × 5.77 = = 317910,92( N mm) n2 173,33 9.55 ×10 × P3 9.55 × 10 × 5.49 T3 = = = 1007291,07( Nmm) n3 52,05 Bảng phân phối tỉ số truyền: Thông số U Động Trục1 2,798 Trục2 3,33 n (v/ph) 1455 520 173,33 P(KW) 6,45 6,07 5,77 T(Nmm) 42335,05 111477,88 Trục 317910,92 52,05 5,49 1007291,07 PHẦN II.THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN SVTH: HỒ CÔNG LUẬN Trang Đồ án truyền động khí GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG I Bộ truyền đai thang Chọn loại đai ta chọn đai loại B với : b p = 14mm, b0 = 17mm, h = 10,5mm, y0 = 9mm, A = 138mm d1= 140÷280 mm - Đường kính đai loại nhỏ: d1=1.2× dmin=1.2×140=168(mm) Theo tiêu chuẩn,ta chọn : d1=180(mm) Vận tốc đai bánh nhỏ: v1= π × d1 × n1 π × 180 × 1455 = = 13,713(m / s ) 60000 60000 - Đường kính bánh đai lớn: d = u đ × d1 × (1 − ξ ) = 2,798 × 180 × (1 − 0.01) = 498,6(mm) Theo tiêu chuẩn chọn d2=500(mm)  kiểm tra lại tỷ số truyền u: u= d2 500 = = 2,81 d1 × (1 − ξ ) 180 × (1 − 0.01)  Sai lệch so với giá trị chọn trước là:5,4% (thỏa mãn) Tính khoảng cách trục a Tra bảng 4.14 sách “TTTK HT DĐ CK” Ta có tỉ số: a/d2 =1 ⇒ a = d = 500(mm) Kiểm tra khỏang cách trục vừa chọn có thõa mãn yêu cầu không Tra bảng 4.13 trang 59 ta có h=10,5 mm 0,55(d1 + d ) + h ≤ a ≤ 2(d1 + d ) 0,55(180 + 500) + 10,5 ≤ a ≤ 2.(180 + 500) 384,5 ≤ a ≤ 1360  Thõa mãn yêu cầu Tính chiều dài đai π ( d1 + d ) ( d − d1 ) l = 2a + + 4a π × (180 + 500) ( 500 − 180 ) = × 500 + + = 2118,8(mm) 4.500 -Chọn theo tiêu chuẩn l=2500(mm)=2,5(m) v l - Kiểm nghiệm tuổi thọ: i = = 13,713 = 5,485 < imax =10 2.5 Nên thõa mãn yêu cầu tuổi thọ + Tính lại khoảng cách trục a: a = λ + λ2 − 8∆2 / ( SVTH: HỒ CÔNG LUẬN ) Trang Đồ án truyền động khí GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG π ( d1 + d ) π × (180 + 500) = 2500 − = 1432,4 2 với d − d1 500 − 180 ∆= = = 160 2 λ =l− ) ( a= 1337.61 + 1337.612 − × 160 / = 649,08(mm) Giá trị a thỏa mãn cho phép + Góc ôm đai: α1 = 180 − ( d − d1 ) × 57 a = 180 − ( 500 − 180) × 57 640,63 = 15153 > 120  Thõa mãn yêu cầu Xác định số đai: P1 K đ [ PO ].Cα C1.Cu C z  Với P1 =6.45 kW z= (*) - [P]:công suất cho phép tra bảng 4.19" sách TKHTĐCK,tập 1” - [P]=4.3 (kw) (Nôi suy từ bảng 4.19 trang 62) - Kđ =1.1 : hệ số tải trọng động ứng với tải trọng dao động nhẹ.tra bảng 4.7 (trang 55) - Cα =1-0.0025×(180-α): hệ số kể đến ảnh hưởng góc ôm - Cα =1-0.0025×(180-151°53°)=0,93 công thức trang 61 L 2500 - Cl : hệ số kể đến ảnh hưởng chiều dài Cl = L = 2240 = 1.116 "tra bảng 4.16” (trang 61 sách TKHTĐCK”,tập 1)ta có: Cl =1.04 - Cu:hệ số kể đến ảnh hưởng tỷ số truyền.Tra bảng 4.17 (trang 61 sách TKHTĐCK, tập 1): Cu =1.14 Uđ =2,81 - Cz : hệ số kể đến ảnh hưởng phân bố không tải trọng cho đai bảng 4.18 (trang 61 sách TKHTĐCK,tập 1) :Cz =0,95 - Thay thông số vào công thức P ×K 6,45 ×1,1 đ  ta : z = [ P ] × C × C × C × C = 4,3 × 0,93 ×1,04 ×1,14 × 0,95 = 1,58 O α u z  Ta chọn Z = đai - Chiều rộng bánh đai,áp dụng công thức (4.17): B =(z-1).t +2.e =1.19 +2.12,5 =44 (mm) Với:z=2; t=19; e=12,5 - Đường kính bánh đai nhỏ: d a1 = d1 + × h0 = 180 + × 4,2 = 188,4(mm) - Đường kính bánh đai lớn: d a = d + × h0 = 500 + × 4,2 = 508,4(mm) Lực căng ban đầu lực tác dụng lên đai SVTH: HỒ CÔNG LUẬN Trang Đồ án truyền động khí GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG 780 × P1 × K đ FO = V × C × Z + FV α FV =qm.V =0,178×13,7132 =33,47(N) ⇒ F0 = 780 × 7,5 × 1,1 + 33,47 = 289,89( N ) 13,713 × 0,915 × - Lực tác dụng lên trục Fr =2×F0×Z×sin(α1/2) =2×289,89×2sin(151°53°/2) =1124,83(N) - Tính ứng suất dây đai tuổi thọ dây đai σ max = σ + σ v + σ u = σ + 0.5σ t + σ v + σ u σ max = 289,89 0,5 × 1000 × 7,5 × 100 × + + 1200 × 13,7132 × 10− + = 8,77( Mpa) 138 13,713 × 138 180 Tuổi thọ dây đai xác định theo công thức: Lh  σr    σ =  max  m × 3600 × i × 107 =      8,77  × 3600 × 5,485 × 107 = 311,48(h) PHẦN III: TINH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN I THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CÔN chọn vật liệu,phương pháp nhiệt luyện,cơ tính: Chọn vât liệu (bộ truyền bánh côn ),chọn vật liệu tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể tải trọng lớn hay nhỏ ,khả công nghệ thiết bị chế tạo vật tư cung cấp, có yêu cầu kích thước nhỏ gọn.đối với hộp giảm tốc côn-trụ cấp chịu công suất nhỏ,chỉ cần vật liệu nhóm I, nhóm I có độ HB≤350,bánh thường hóa cải thiện - Bánh nhỏ Do yêu cầu đặc biệt nên ta chọn thép 45 ,tôi cải thiện độ rắn đạt từ 241-285 HB δ b1 = 850 MPa, δ ch = 580 MPa Vậy chọn độ rắn bánh nhỏ : HB1 = 250 - Bánh lớn Thép 45 cải thiện ,độ cứng đạt 192-240 MPa δ b = 750 MPa, δ ch = 450 MPa Vậy chọn độ rắn bánh lớn: HB2 = 240 xác định ứng suất cho phép : SVTH: HỒ CÔNG LUẬN Trang Đồ án truyền động khí GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG - Ứng suất tiếp xúc cho phép [ σ H ] ứng suất cho phép [ σ F ] xác định theo công thức: [ σ H ]= σ H0 lim × Z R × Z v × K xH × K HL δH (*) σ F0 lim × YR × YS × K xF × K FC × K FL δF Trong thiết kế sơ lấy : Z R × ZV × K xH = YR × YS × K xF = [ σ F ]= - - Do công thức trở thành: σ H0 lim × K HL [ σ H ]= δH σ F0 lim × K FC × K FL [ σ F ]= δF (1) (2) • Theo bảng (6.2)," sách TKHTĐCK,tập 1”,với thép C45 cải thiện đạt độ rắn HB=(180…350) δ H lim = HB + 70; δ H = 1,1 - δ F lim = 1,8 HB, δ F = 1,75 δ H , δ F :hệ số an toàn tính tiếp xúc uốn ,thay số vào ta có kết quả: σ H0 lim1 = HB1 + 70 = × 250 + 70 = 570( Mpa) σ H0 lim = HB2 + 70 = × 240 + 70 = 550( Mpa) σ F lim1 = 1,8HB = 1,8 × 250 = 450( Mpa) σ F lim = 1,8 HB = 1,8 × 240 = 432( Mpa) K FC : hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải, K FC =1 đặt tải phía K HL , k FL :hệ số tuổi thọ,xét đến ảnh hưởng thời gian phục vụ chế độ tải trọng truyền,được xác định theo công thức: K HL = m H N HO N HE ; K FL = m F N FO N FE Với mH = mF = độ rắn mặt HB≤350; − N HO : số chu kì thay đổi ứng suất sở thử tiếp xúc: N HO = 30HB 2.4 ⇒ N HO1 = 30 × 2502.4 = 1,71 × 107 (chu kì) ⇒ N HO = 30 × 240 2.4 = 1,55 × 10 (chu kì) − N FO :số kì thay đổi ứng suất sở thử uốn: N HO = × 10 − N HE , N FE :số chu kì thay đổi ứng suất tương đương,xác định theo sơ đồ tải trọng:  T N HE = 60 × C × ni ∑  i  TMAX    mH × ti - C: số lần ăn khớp vòng(C=1) SVTH: HỒ CÔNG LUẬN Trang 10 Đồ án truyền động khí - [τ d ] :ứng suất cắt cho phép, ⇒τ d GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG [τ ] =(60…90)(MPa),chọn [τ ] =60(MPa) d d × T1 × 317910,92 = = = 25,23 ≤ [τ d ] = 60( MPa) d × lt × b 50 × 36 × 14 Vậy then đảm bảo điều kiện cắt chọn then cho trục III: Tại mắt cắt bánh trụ (Z4) có d=65(mm), theo bảng(9.1a)"sách TKHTĐCK,tập 1” ta có : - Đườnh kính trục d = 65 mm - Chọn then - Bề rộng then b = 20 mm - Chiều cao then h =12mm - Chiều sâu rãnh then trục t1= 7,5 mm - Chiều sâu rãnh then lỗ t2 = 4,9 mm -bán kính góc lượn :+,nhỏ nhất:0,25 +,lớn nhất:0,4 -từ phần trục có kết chiều dài may bánh răng: Lm 33 = 110(mm) Với Lt1 = (0,8 0,9) × Lm33 = (0,8 0,9) × 110 = (88 99)(mm) ,theo tiểu chuẩn (bảng 9.1a) chọn chiều dài then Lt1 = 90(mm) a,Kiểm nghiệm sức bền dập cho then: σ d = × T3 ≤ [σ d ] d × lt × (h − t1 ) -TIII:mô men xoắn trục III,TIII=1007291,07(Nmm) L1:chiều dài then làm việc : L1 = Lt1 − b = 90 − 20 = 70(mm) [σ d ] :ứng suất dập cho phép, theo bảng(9.5)"sách TKHTĐCK,tập 1”,với dạng bánh lắp cố định ,vật liệu máy thép, [σ d ] =150(MPa) ⇒σ d = × T3 × 1007291,07 = = 98,39 ≤ [σ d ] = 150( MPa) d × lt × (h − t1 ) 65 × 70 × (12 − 7,5) Vậy then đảm bảo điều kiện dập b,Kiểm nghiệm sức bền cắt cho then: × T3 τ = d × l × b ≤ [τ ] - [τ ] :ứng suất cắt cho phép, [τ ] =(60…90)(MPa),chọn [τ ] =60(MPa) 2×T × 1007291,07 ⇒τ = = = 33,11 ≤ [τ ] = 60( MPa) d ×l ×b 65 × 52 × 18 d d t d d d d d t Vậy then đảm bảo điều kiện cắt PHẦN V:TÍNH CHỌN Ổ TRỤC SVTH: HỒ CÔNG LUẬN Trang 44 Đồ án truyền động khí GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG Chọn cấp xác ổ lăn:0 ổ lăn chọn theo tiêu: +,khả tải động nhằm đề phòng tróc rỗ bề mặt làm việc +,khả tải tĩnh nhằm đề phòng biến dạng dư Do ổ làm việc có số vòng quay lớn nên ta chọn ổ theo hai khả tải động tải tĩnh -chọn ổ theo khả tải động : C d = Q×m L Trong : -Q: tải trọng quy ước,KN -L:tuổi thọ tính triệu vòng quay; -m:đường bậc cong mỏi thử ổ lăn ,đối với ổ đũa m=10/3;đôi với ổ bi đỡ m=3 -Lh:tuổi thọ ổ tính ,đối với hộp giảm tốc, Lh =(10…25) × 103 Xác định tải trọng động quy ước: Q = ( X × V × F r + Y × F a ) × kt × k d Fr , Fa :tải trọng hướng tâm tải trọng dọc trục V:hệ số kể đến vòng quay,V=1 kt :hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ, kt =1khi nhiệt độ θ = 1050 C ; k d :hệ số kể đến đặc tính củ tải trọng ,(bảng 11.3)"sách TKHTĐCK,tập 1”,với tải trọng va đập nhẹ k d =(1…1,2),vì hộp giảm tốc công suất nhỏ nên ta chọn k d =1 X,Y:hệ số tải trọng hướng tâm dọc trục *Khả tải tĩnh tính theo công thức: Q=X t × Ft + Y × Fa Trong đó: X0,Y0:hệ số tải trọng hướng tâm hệ số tải trọng dọc trục cho bảng (11.6)"sách TKHTĐCK,tập 1” với Xo=0,5;Y0=0,22×cotgα; I CHỌN Ổ LĂN CHO TỔNG TRỤC: tính chọn ổ cho trục I: lực tác dụng lên ổ: + gối B: RBX = −4650,63( N ) ; RBY = −2270,21( N ) ⇒ Tổng phản lực tác dụng lên gối B: F rB 2 = RBX + RBY = 4650,632 + 2270,212 = 5175,15( N ) SVTH: HỒ CÔNG LUẬN Trang 45 Đồ án truyền động khí GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG RCX RBX FSC FSB B C RCY RBY 320,76 N Fa1=329,2N + lực tác dụng lên ổ C: RCX = −1915,98( N ) ; RCY = 2452,81( N ) ⇒ Tổng phản lực tác dụng lên ổ C: F rC 2 = RCX + RCY = 1915,98 + 2452,812 = 3112,44( N ) Fa1 320,76 Xác định tỷ số: F = 3112,44 = 0,103 < e rC Tuy nhiên ta thấy lực dọc trục nhỏ trục lắp bánh côn cần nâng cao độ cứng vững nên ta chọn ổ đũa nhẹ rộng có kí hiệu thông số: kí hiệu:7507 có: d=35mm;C=50,2(KN); C0=40,3 (KN); α = 130 a Kiểm nghiệm khả tải động ổ: -tính lực dọc trục FS lực hướng tâm Fr tác dụng lên ổ sinh ra: F S = 0,83 × e × Fr ; e = 1,5 tan α = 1,5 tan13 = 0,346 (đối với ổ đũa) ⇒F ⇒F SB = 0,83 × 0,346 × 5175,15 = 1486,2( N ) SC = 0,83 × 0,346 × 3112,44 = 893,83( N ) -lực dọc tác dụng lên ổ: ∑F ∑F aB = FSC − Fa1 = 893,83 − 320,76 = 573,07( N ) aC = FSB − F a1= 1486,2 + 320,76 = 1806,96( N ) Ta thấy: ∑F ∑F aB = 573,07( N ) < F SB = 1486,2( N ) ⇒ Lấy aC = 1806,96( N ) < -xác định hệ số X,Y: F SC F aB = 893,83( N ) ⇒ Lây = 1486,2( N ) F aC = 1806,96( N ) FaB 1486,2 = = 0,287 < e = 0,346 V × FrB 1× 5175,15 ⇒ Theo bảng (11.4)"sách TKHTĐCK,tập 1” ta chọn: X B = 1;Y B = SVTH: HỒ CÔNG LUẬN Trang 46 Đồ án truyền động khí F GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG 1806,96 aC * V × F = × 3112,44 = 0,58 > e = 0,346 rC ⇒ Theo bảng (11.4)"sách TKHTĐCK,tập 1” ta chọn: Q X B B = 0,4;Y B = 0,4 cot gα = 0,4 cot g130 = 1,73 = ( X B × V × FrB + YB × FaB ) × k t × k đ = (1 × × 5175,15 + × 1486,2) = 5175,15( N ) Q = ( X C × V × FrC + YC × FaC ) × kt × k đ = (0,4 × × 3112,44 + 1,73 × 1806,96) = 4371,02( N ) Do Q 6(mm) ,lấy δ = 10 1.2.chiều dày nắp bích: δ1 = 0,9 × δ = 0,9 × 10 = 1.3.gân tăng cứng : +chiều dày e=(0,8…1)× δ =(0,8…1)×10=(8…10),lấy e=10(mm) +chiều cao h 12mm ⇒ lấy d1 = 19mm +bu lông cạnh ổ: d = (0,7 0,8) × d1 = (0,7 0,8) × 19 = (13,3 15,2)mm lấy d = 14(mm) +bu lông ghép bích nắp thân: d = (0,8 0,9) × d = (0,8 0,9) × 14 = (11,2 12,6)mm ,lấy d = 12(mm) +vít ghép nắp ổ: d = (0,6 0,7) × d = (0,6 0,7) × 14 = (8,4 9,8)mm ,lấy d = 9(mm) +vít ghép nắp cửa thăm: d5 = (0,5 0,6) × d = (0,5 0,6) × 14 = (7 8,4) ,lấy d = 8(mm) 1.5.măt bích ghép nắp thân: +chiều dày bích thân hộp: S3 = (1,4 1,8) × d3 = (1,4 1,8) × 12 = (16,8 21,6) ⇒ lấy S3 = 20 +chiều dày bích nắp hộp : S = (0,9 1) × S3 = (0,9 1) × 20 = (18 20) ⇒ lấy S = 20 +bề rộng bích nắp thân: K = K − (3 5) = 39 − (3 5) = (36 34) ⇒ lấy K = 35(mm) 1.6.kích thước gối trục: +đường kính tâm lỗ vít:D3 D2: tra bảng (18.2 )"sách TKHTĐCK,tập 2” +bề rộng mặt ghép bu lông cạnh ổ:K2 K = E2 + R2 + (3 5) = 24 + 19,5 + (3 5) = (46,5 48,5)mm ⇒ K = 47(mm) +tâm lỗ bu lông cạnh ổ E2 C E2 = 1,6 × d = 1,6 × 14 = 22,4(mm); R2 = 1,3 × d = 1,3 × 14 = 18,2(mm) D C ≈ phải đảm bảo điều kiện k ≥ 1,2 × d 2 +,chiều cao h:xác định theo kết cấu ,phụ thuộc vào tâm lỗ bu lông kích thước mặt tựa Có kết bảng số liệu sau: Trục D D2 D3 D4 h d z I 72 90 115 65 10 M8 II 85 100 125 75 10 M8 III 95 110 135 85 12 M8 SVTH: HỒ CÔNG LUẬN Trang 53 Đồ án truyền động khí GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG 1.7.mặt đế hộp: +,chiều dày:khi phần lồi : S1 = (1,3 1,5) × d1 = (1,3 1,5) × 19 = (24,7 28,5) , lấy S1 = 28(mm) +bề rộng mặt đế hộp, K1 q: K1 ≈ × d1 ≈ × 19 = 57(mm) ; q ≥ K1 + 2δ = 57 + × 10 = 77(mm) 1.8.khe hở chi tiết: + bánh thành hộp: ∆ ≥ (1 1,2) × δ = (1 1,2) × 10 = (10 12) ,lấy ∆ = 12(mm) + đỉnh bánh lớn đáy hộp: ∆1 ≥ (3 5) × δ = (3 5) × 10 = (30 50) , lấy ∆1 = 40( mm) + bánh với nhau: ∆ ≥ δ = 10(mm) , lấy ∆ = 10(mm) 1.9.bu-lông vòng: Bu lông vòng dung để nâng vận chuyển hộp giảm tốc gia công hay lắp ghép -theo bảng (18.3b)"sách TKHTĐCK,tập 2”,ta có kết khối lượng gần hộp giảm tốc là: Với Re=158,99(mm); a=225(mm) ⇒ Q = 400(kg ) -theo bảng (18.3a)"sách TKHTĐCK,tập 2” ta có kích thước bu lông vòng sau: Ren d1 d2 d3 d4 d5 h h1 h2 l≥ f b c x r r1 r2 d M12 54 30 12 30 17 26 10 25 14 1,8 3,5 1.10 chốt định vị Để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân trước,thân sau gia công củng lắp ghép.theo bảng(18.4a)"sách TKHTĐCK,tập 2”, ta có kích thước chốt định vị côn sau: d=10(mm); c=1,6(mm); l=30÷180(mm),lấy l=60(mm) 1.11 cửa thăm Để đổ dầu vào hộp quan sát chi tiết hộp lắp ghép.theo bảng (18.5),ta có kết kích thước cửa thăm SVTH: HỒ CÔNG LUẬN Trang 54 Đồ án truyền động khí A B A1 B2 GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG C C1 K R Vít Số lượng M8×22 150 100 190 140 175 120 12 1.12 Nút thông Khi làm việc nhiệt độ hộp tăng lên,để giảm áp suất điều hòa không khí bên bên hộp nên ta dùng nút thong hơi,kích thước nút thông hơi.theo bảng(18.6)"sách TKHTĐCK,tập 2” : A B C D E G H I K L M N O P Q R S M20×2 15 30 15 45 36 32 10 22 32 18 36 32 1.13 Nút tháo dầu Sau thời gian làm việc,dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn ,hoặc bị biến chất cần phải thay dầu mới.theo bảng(18.7)"Sách TKHTĐCK,tập 2”,ta có kích thước sau: d b m f L C q D s D0 M20×2 15 28 2,5 17,8 30 32 25,4 1.14 SVTH: HỒ CÔNG LUẬN Chọn que thăm dầu dầu bôi trơn: Trang 55 Đồ án truyền động khí GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG Để kiểm tra mức dầu hộp,đảm bảo tốt cho công việc bôi trơn cho truyền hộp giảm tốc với vận tốc vòng v=2,5÷5(m/s),dùng dầu nhớt nhiệt độ t0=50°c có độ nhớt 80 theo bảng(18.11)"sách TKHTĐCK,tập 2”.theo bảng(18.13),ta dùng dầu công nghiệp 45 có độ nhớt 38-52,khối lượng riêng 20°c 0,886÷0,926(g/ m ) 1.15 vòng phớt Để bảo vệ ổ khỏi bị bụi bẩn,ngăn phôi kim loại tạp chất xâm nhập vào ổ,hình dạng d D 1.16 vòng chắn mỡ Để ngăn mỡ phận ổ với dầu hộp 1.17 Bôi trơn ổ lăn hộp giảm tốc: a Bôi trơn ổ lăn: Khi ổ bôi trơn kỹ thuật hạn chế mài mòn chất bôi trơn giúp tránh không để chi tiết kim loại tiếp xúc trực tiếp với nhau, ma sát ổ giảm, khả chống mài mòn ổ tăng lên, khả thoát nhiệt tốt bảo vệ bề mặt không bị han gỉ, đồng thời giảm tiếng ồn Dựa vào số vòng quay nhiệt độ làm việc ổ ta chọn loại mỡ tra vào ổ lăn Ta thấy số vòng quay ổ làm việc thuộc loại nhỏ trung bình nên lượng mỡcho vào chiếm 2/3 khoảng trống ổ SVTH: HỒ CÔNG LUẬN Trang 56 Đồ án truyền động khí GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG b Bôi trơn hộp giảm tốc: Để giảm mát công suất ma sát, giảm mài mòn răng, đảm bảo thoát nhiệt tốt đề phòng chi tiết máy bị hỏng, cần phải bôi trơn liên tục truyền hộp giảm tốc Ta chọn loại dầu bôi trơn hộp loại AK15 độ nhớt dầu 500C để bôi trơn bánh Dựa vào vận tốc vòng δh ta chọn loại dầu có độ nhớt 80/11 PHẦN VIII:BẢN VẼ LẮP VÀ CHỌN KIỂU LẮP GHÉP I stt chọn kiểu lắp ghép: lắp ghép trục bánh với ổ bi:H7/k6 lắp ghép trục bánh với trục:H7/k6 lắp ghép khớp nối với trục:H7/h6 lắp ghép vòng chắn mỡ với trục:K7/h6 Mối Kích ghép thước Trục danh chi Φ30mm Bánh nghĩa tiết với Φ50mm trục Vòng ổ với vỏ hộp Vòng chắn mỡ với trục II Kiểu lắp Φ30 H / k6 Φ50 H / k6 Φ 65mm Φ 65 H / k6 Φ72mm Φ 72 H / h6 Φ85mm Φ85 H / h6 Φ95mm Φ95 H / h6 Φ30mm Φ30 K / h6 Φ50mm Φ50 K / h6 Φ 65mm Φ 65 K / h6 3 Sai lệch giới hạn, µm Dung sai Lỗ 1Trục ES EI es ei T D T d +25 +1 +2 25 16 +30 +2 +2 30 19 +30 +2 +2 30 19 +30 0 -19 30 19 +30 +35 0 +7 +9 +9 -18 -21 -21 0 0 -22 -22 -16 -19 -19 30 35 25 30 30 22 22 16 19 19 Chọn kích thước then: SVTH: HỒ CÔNG LUẬN Trang 57 Đồ án truyền động khí Kích thước tiết diện then b×h 8×7 14×9 18×11 Sai lệch giới hạn chiều H9 D10 +0,036 +0,098 +0,04 +0,043 +0,12 +0,05 +0,043 +0,12 +0,05 GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG Chiều sâu rãnh then Trên trục, t1 Trên bạc, t2 t1 Sai lệch t2 Sai lệch giới hạn giới hạn +0,2 +0,1 5,5 +0,2 3,8 +0,2 +0,2 4,4 +0,2 PHẦN IX:TÀI LIỆU THAM KHẢO 1,[1] Trịnh Chất, TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ, Tập 1, NXB Giáo dục, 2008 2,[2] Nguyễn Hữu Lộc, CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY, NXB Đại học Quốc Gia, Tp.HCM, 2008 SVTH: HỒ CÔNG LUẬN Trang 58 [...]... 1,742 - K F :hệ số tải trọng khi tính về uốn + K F = K Fβ × K Fα × K FV Với K Fβ :hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên vành răng Theo bảng(6.21) ta có K Fβ =1,15 - K Fα :hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp , với bánh răng côn-răng thẳng : K Fα =1 - K Fv : hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vung ăn khớp,tính theo công thức: = 1+ V ×b×d... đ : 1 - Z M :hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp(6.5 ): Z M =274(MPa 3 ) - Z H :hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc theo bảng(6.12 ): Z H =1,76 - Z ε : hệ số kể đến sự trùng của răng với bánh răng côn-răng thẳng: 4 − εα 4 − 1,745 = = 0,867 3 3   1  1  1  1  Với : ε α = 1,88 − 3,2 ×  +  × 1 = 1,88 − 3,2 ×  +  × 1 = 1,742  31 91    Z1 Z 2    Zε = - K K :hệ. .. 3,47 + 86 = 3,62 4 - K F :hệ số tải trọng khi tính về uốn K F = K Fβ × K Fα × K FV - K Fβ :hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về uốn.theo bảng(6.7),chọn K Fβ = 1,12 - K Fα :hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn theo bảng (6.14) ta c : K Fα =1,37 - K FV :hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng... giá trị cho phép: SVTH: HỒ CÔNG LUẬN Trang 23 Đồ án truyền động cơ khí σ F3 = GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG 2 × T2 × K F × Yε × Yβ × YF 3 b3 × dW 3 × m ≤ [σ ] F3 σ F 3 × YF 4 σ = Y ≤ [σ ] Trong đ :- T : mô men xoắn trên trục bánh chủ động là T F4 F4 F3 2 -m: mô đun pháp,m=4(mm) - bW 3 : chiều rộng vành răng, bW 3 = 95(mm) - d W 3 : ường kính vòng lăn bánh chủ động d W 3 =97,09(mm) - Y ε :hệ số kể đến sự... theo công thức(6.38b ): 1 ε α 2 =317910,92 (Nmm) là hệ số trùng khớp ngang 1 Y ε = εα = 1,72 = 0,581 - Y β : hệ số kể đến độ nghiêng của răng,với β = 0 ⇒ Y β = 1− β0 0 = 1− =1 140 140 - Y F 3 và Y F 4 :hệ số dạng răng của bánh 3 và 4 phụ thuộc vào số răng tương đương,tính theo công thức: 13,2 13,2 -Đối với bánh dẫn: Y F 3 = 3.47 + Z = 3,47 + 26 = 3,97 3 13,2 13,2 -Đối với bánh bị dẫn: Y F 4 = 3,47 + Z... +bánh bị dẫn: b4 =ψ ba × aW = 0,4 × 225 = 90 (mm) +bánh dẫn: b3 = b2 + 5 = 90 + 5 = 95 (mm) e Kiểm nghiệm răng về độ bền mỏi tiếp xúc: -ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng của bộ truyền phải thỏa mãn điều kiện: σ H = ZM ×ZH ×Zε × 2 × T 2 × K H × (u2 + 1) 2 bW × d W 3 × u2 ≤ [σ ] H Trong đ :- Z M :hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp theo bảng (6.5 ): Z 1 M =274(MPa 3 ) - Z H :hệ số... của bánh răng côn chủ động được xác định theo độ bền tiếp xúc.công thức có dạng: Re ≥ K R × (u 2 T ×K β (1 − k ) × K × u × [σ H ] ) 1 +1 3 K R (2.1) 2 be be - H = 0,5 K đ :hệ số phụ vào vật liệu bánh răng và loại răng.với truyền động bánh răng côn –răng thẳng bằng thép: 1 = 100 MPa 3 1 ⇒ K R = 0,5 × 100 = 50 MPa3 K K β : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành d - H răng bánh... tính toán bộ truyền bánh răng thẳng: Với tỉ số truyên u=3,33 nên thuận tiện cho việc tính toán a xác định khoảng cách trục: aw ≥ K a (u + 1) × 3 SVTH: HỒ CÔNG LUẬN T ×K β [σ H ] × u ×ψ 2 H 2 ba Trang 20 Đồ án truyền động cơ khí GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG Trong đ :- − k a :hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng, 1 − k a = 50( MPa 3 ) ,theo bảng(6.3) - T 2 : mô men xoắn trên bánh... số tải trọng khi tính về tiếp xúc = K Hβ × Hα × K HV H H  Với - K Hβ :hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng.theo bảng(6.21) chọn K Hβ =1,08 SVTH: HỒ CÔNG LUẬN Trang 13 Đồ án truyền động cơ khí K - GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng ăn khớp đông thời.với bánh răng côn-răng thẳng, K Hα =1 - K HV : hệ số kể đến tải. .. Kiểm nghiệm răng về quá tải: Khi làm việc bánh răng có thể bị quá tải với hệ số quá tải: Vậy răng đảđộ bền bảo điều kiện độ bền uốn K qt = TMAX = 2,2 T Trong đó :- T :mômen xoắn danh nghĩa T max :mô men xoắn quá tải Đẻ tránh biến dạng dư hoặc gãy dòn lớp bề mặt ứng suất tiếp xúc cực đạiσ HMAX Không vượt quá một giá trị cho phép σ HMAX =σ H × K qt ≤ [σ H ] MAX σ = 420,87(MPa) Ta c : - [σ H 1] = 1624( MPa)