Coâng suaát laøm vieäc : KW Coâng suaát töông ñöông : KW Ta coù Hieäu suaát cuûa boä truyeàn : Vôùi: ηx =0.93hieäu suaát cöûa xích taûi Ηbr=0.97: hieäu suaát truyeàn ñoäng baùnh raêng. Ηol =0.995: hieäu suaát moät oå laên. Ηk =1 hieäu suaát khôùp noái. Coâng suaát treân truïc ñoäng cô : Soá voøng quay cuûa truïc coâng taùc. vgph Töø baûng 2.4 1 Choïn uch = 12x2.3 = 27,6 = ndcsb =27,6x45,84 = 1265 vgph Ñoäng cô ñöôïc choïn phaûi thoûa maõn ñieàu kieän. Tra baûng P1.3 1 choïn ñoäng cô dieän : Kyù hieäu 4A100L4Y3 Coâng suaát Pdc = 4 Kw Soá voøng quay ndc = 1420 vgph 1.2 PHAÂN PHOÁI TÆ SOÁ TRUYEÀN Tyû soá truyeàn chung cuûa heä thoáng : Theo baûng 3.1 1 uh = 12 vôùi Ta coù soá voøng quay cuûa caùc truïc: n1 = voøngphuùt n2 = voøngphuùt n3 = voøngphuùt Coâng suaát treân caùc truïc: P3 = P2 = P1 = Moâmen xoaén treân caùc truïc: T1 = T2 = T3 = Tñc = Ñoäng cô 1 2 3 Tæ soá truyeàn 1 4,32 2,78 2,58 Coângsuaát P(KW) 4 3,877 3,723 3,575 Soá voøng quay n(vgph) 1420 1420 328,7 118,2 Moâmen T(Nmm) 26901 26074,2 108167,5 288843
Đồ án truyền động khí SVTH : GVHD: Đồ án truyền động khí GVHD: MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG : CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Xác đònh động điện 1.2 Phân phối tỷ số truyền CHƯƠNG : TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH 2.1 Chọn loại xích 2.2 Xác đònh thông số xích truyền xích 2.3 Kiểm nghiệm độ bền 2.4 Xác đònh đường kính đỉa xích CHƯƠNG : TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 3.1 Tính toán truyền bánh nghiêng cấp nhanh 3.2 Tính truyền cấp chậm 3.3 Kiểm tra điều kiện bôi trơn CHƯƠNG : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRUC VÀ THEN 20 4.1 Chọn vật liệu làm trục 4.2 Xác dinh đường kính trục sơ 4.3 Xác đònh khoảng cách gối diểm đặt lực 4.4 Xác đònh moment tương ứng đưỡng kính trục tiết diện nguy hiểm 4.5 Chọn then 4.6 Kiểm tra then theo điều kiện bền dập 4.7 Kiểm nghiệm truc độ bền mỏi CHƯƠNG :CHỌN Ổ LĂN VÀ NỐI TRỤC 31 5.1 Thiết kế ổ lăn trục 5.2 Thiết kế ổ lăn trục 5.3 Thiết kế ổ lăn trục 5.4 Chọn khớp nối trục CHƯƠNG : THIẾT KẾ THÂN MÁY VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC 36 6.1 Thiết kế vỏ hộp 6.2 Các chi tiết phụ khác CHƯƠNG : CHỌN DẦU BÔI TRƠN VÀ BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP 40 7.1 Chọn dầu bôi trơn 7.2 Dung sai lắp ghép TÀI LIỆU THAM KHẢO LỜI NÓI ĐẦU SVTH : Đồ án truyền động khí GVHD: Máy móc thiết bò thíu nhà máy sản xuất Máy móc tổ hợp từ hay nhiều cụm chi tiết lại, cụm thực hay nhiều chức Các cụm chi tiết tạo thành từ nhiều chi tiết : trục, ổ lăn, then… Do việc hiểu rõ chi tiết thiết kế chọn chi tiết việc làm quan trọng cần thiết Dưới góc nhìn đó, đồ án thiết kế hệ thống truyền động khí đồ án quan trọng chương trình tạo Đòi hỏi cần nắm vững kiến thức môn học trước : Nguyên Lý Máy, Chi Tiết Máy, Vẽ kỹ Thuật, Vẽ Cơ Khí, Sức Bền Vật Liệu, ……biết cách giải số vần dề cụ thể kỹ thuật Với tinh thần trên, em cố gắng vận dụng kiến thức thiết kế để hoàn thành đồ án cách tốt Tuy nhiên lần đầu bước vào lónh vực thiết kế nên bỡ ngỡ, chắn có thíu xót điều chưa hộp lý thết kế Kính mong thấy hướng dẫn thêm dể em học tập nhiều rút kinh nghiệm thực tế đồ án trình làm sau Em xin chân thàn cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy BÙI TRỌNG HIẾU thầy môn thiết kế máy dể em hoàn thành đồ án Cuối lời cảm ơn chân thành đến gia đình, người thân toàn thể bạn bề, người động viên tinh thần giúp em hoàn thành đồ án Sinh viên thực LÊ MINH HỔ Chương CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN SVTH : Đồ án truyền động khí GVHD: 1.1 CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN : Công suất làm việc : Fxv 3000 x1,2 Plv = = = 3,6 KW 1000 1000 Công suất tương đương : T ∑1 Ti t i KW 12 x36 + 0,8 x30 Ptd = Px = 3,6 x = 3,29 36 + 30 ∑ ti Ta có Pt = Ptd Hiệu suất truyền : η = η kη br 2η ol 3η x = 1x0,97 x0,99 x 0,93 = 0,832 Với: ηx =0.93hiệu suất cửa xích tải Ηbr=0.97: hiệu suất truyền động bánh Ηol =0.995: hiệu suất ổ lăn Ηk =1 hiệu suất khớp nối Công suất trục động : P ⇒ Pct = lv = 3,957 KW η Số vòng quay trục công tác 60000.v 60000 x1,2 nlv = = = 45,84 vg/ph π D π 500 Từ bảng 2.4 [1] u h = 12 Chọn u x = 2,3 n dc ⇒ uch = 12x2.3 = 27,6 = n lv ⇒ ndcsb =27,6x45,84 = 1265 vg/ph Động chọn phải thỏa mãn điều kiện Pdc ≥ Pct n db ≈ n sb Tra bảng P1.3 [1] chọn động diện : Ký hiệu 4A100L4Y3 Công suất Pdc = Kw Số vòng quay ndc = 1420 vg/ph 1.2 PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Tỷ số truyền chung hệ thống : SVTH : Đồ án truyền động khí n 1420 u ch = dc = = 30,98 nlv 45,84 GVHD: u1 = 4,32 u = 2,78 Theo bảng 3.1 [1] uh = 12 với ⇒ ux = u ch 30,98 = = 2,58 uh 12 Ta có số vòng quay trục: n1 = n dc = 1420 vòng/phút n 1420 n 328,7 n2 = u = 4,32 = 328,7 vòng/phút n3 = u = 2.78 = 118,2 vòng/phút Công suất trục: P lv P3 = η n = 3,575 KW ol x P 3,575 P 3,723 P2 = η n = 0.99.0,97 = 3,723KW ol br P1 = η n = 0.99.0,97 = 3,877 KW ol br Mômen xoắn trục: P 3,877 P 3,723 P 3,575 6 T1 = 9,55.10 n = 9,55.10 1420 = 26074,2 Nmm 6 T2 = 9,55.10 n = 9,55.10 328,7 = 108167,5 Nmm 6 T3 = 9,55.10 n = 9,55.10 118,2 = 288843 Nmm P 6 dc Tđc = 9,55.10 n = 9,55.10 1420 = 26901Nmm dc Trục Độn g Thông số SVTH : Đồ án truyền động khí GVHD: Tỉ số truyền Côngsuất P(KW) Số vòng quay 1420 n(vg/ph) Mômen 26901 3,877 1420 26074,2 4,32 3,723 328,7 108167,5 2,78 2,58 3,575 118,2 288843 T(N/mm) Chương TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH 2.1 CHỌN LOẠI XÍCH Vì tải trọng nhỏ , vận tốc thấp , dùng xích ống lăn 2.2 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA XÍCH VÀ BÔ TRUYỀN • Theo bảng 5.4 ,với ux= 2.58 , chọn số đóa nhỏ Z1=25 , số đóa lớn Z2 = ux* Z = 25*2.58 = 64,5 SVTH : Đồ án truyền động khí GVHD: • Số đỉa lớn Z2 = 65 < Zmax = 120 • Theo công thức (5.3),công suất tính toán Pt = P kzknk Trong với Z1=25, Z01=25 Kz=Z01/ Z1= 25/ 26 = n01= 200(v/p) , n1=118.2 (v/p) Kn= n01/ n1 = 200 / 118,2 = 1,69 Theo công thức 5(5.4)và bảng 5.6 Ta có : k = ko ka kđc kđ kc kbt Với ko=1 ( đường tâm đóa xích với phương làm ngang góc nhỏ 400) Ka=1 ( chọn a=40p) Kđc= ( điều chỉnh đóa xích) Kd =1,3 ( tải trọng va đập nhẹ) Kc = 1.25( làm việc ca) Kbt =1.5(môi trương làm vòêc có bụi ,chất lượng bôi trơn đònh kỳ) • Như : Pt = 1*1*1*1.25*1.3*1,5*1*1,69 = 12,75 k x = 1,7 Chọn xích dãy x = ⇒ 12,75 = 7,5 Kw Như Pt = 1,7 Theo bảng 5.5 , với n01= 200 (v/p) , chọn xích dãy có bước xích P=25,4 mm thoã mãn điều bền mòn Pt < [ P ] = 11 Kw Đồng thời theo bảng 5.8 , P < P max • Khoảng cách trục a = 40P = 40* 25,4 = 1016( mm ) Theo công thức ( 5.12 ) số mắc xích X = 2a/ p + ( Z1 + Z2 ) / + ( Z2 – Z1 )2 p /(4 π 2a) 2 x1016 ( 65 − 25) x 25,4 + 0,5 x( 25 + 65) + = 126.01 = 25,4 4π x1016 Lấy số mắc xích chẫn X = 126 mm Tính lại khoảng cách trục theo công thức 5.13 [ X c − 0.5( Z + Z )]2 − 2[( Z − Z ) / π ] } a = 0,25p {XC – 0.5( Z1 + Z2) + =1015,8 mm Để xích không chòu lực căng lớn , giảm a lượng ∆a=0.003.a= 3,045 mm, a = 1012mm Số lần va đập cuả xích :Theo (5.14) i = z1n1/ 15x = 25.118,2/ 15.126 = 1,56 (lần) < [ i ] =30 2.3 TÍNH KIỂM NGHIỆM XÍCH VỀ ĐỘ BỀN Theo (5.15) ; S = Q/ ( kđFt + F0 + FV ) Theo bảng 5.2, tải trọng phá huỷ Q = 113400 N khối lượng mét xích q=5 kg kđ =1,7 (tải trọng mở máy hai lần tải danh nghóa) SVTH : Đồ án truyền động khí GVHD: V = Z1t n1/60000 = 25.25,4.118,2/60000 = 1,25 m/s Ft = 1000N/V= 1000.3,575/1,25 =2858 N Lục căng ly tâm Fv = q.v2=5.1,252 = 7,8125 N Lực căng trọng lượng nhánh xích sinh F0 = 9.81kfqa = 198,6 N Trong kf = ( truyền nghiêng góc < 400) ; Do : S= 22700/ (1,7.777 + 92,16 +24,84) = 15.79 Theo bảng 5.10 với n1=200 v/p , [ S ] = 8,2 113400 = 23,39 Vậy S = 1,7 x 2858 + 198,6 + 7,8125 ⇒ S >[S] truyền đảm bảo đủ bền 2.4 ĐƯỜNG KÍNH ĐĨA XÍCH Theo công thức (5.17) bảng 13.4 đường kính vòng chia đóa nhỏ, đóa lớn d = p/ sin( π / Z1 ) = 25,4/ sin( π / 25 ) = 202,66 mm d2 = p/sin( π / Z ) = 25,4/ sin( π / 65 ) = 525,7 mm da1= p[0.5 + cotg( π /z1)] = 15.875[0.5 + cotg( π / 25 ) = 213,76 mm df1= d1 – 2r =186,6 mm với : r =0.5025d1+0.05 =8,0297 mm với d1=15,88 (xem bảng 5.2) Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đóa xích theo công thức (5.18) σ H = 0.47 K r ( Ft K d + Fvd ) E / Ak d ≤ [σ H ] Trong : Z = 25 ; E=2,1.105 Mpa ; A=306 mm2 (bảng 5.12) [σ H ] : ứng suất tiếp xúc cho phép (Mpa) Fvđ : lực va đâïp m dãy xích (N ); tính theo công thức ; m=2 Fvđ =13.10-7 n1p3m = 13.10-7.118,2 25,4 3.2=5,03N Kd : hệ số phân bố không đong tải trọng cho dãy , K d=1 Kđ : hệ số tải trọng đôïng , kđ = Kr : hệ số kể đén ảnh hưởng số đóa xích , phụ thuộc vào Z K r = 0.42 Ft : lực vòng (N) , Ft = 5500 (N) 0,42 x( 2858 x1,3) x 2,1.10 = 486 MPa 306 Như dùng thép 45 cải thiện độ rắn HB210 đạt ứng suất cho phép σ H = 600 MPa Vậy σ H < [ σ H ] nên đảm bảo dộ bền Lực tác dụng lên trục Fr = k x k t = 1,25 x 2858 = 3286,7 N σ H = 0.47 SVTH : Đồ án truyền động khí GVHD: Chương BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 3.1 BỘ TRYỀN BÁNH RĂNG NGHIÊNG CẤP NHANH: 3.1.1 Chọn vật liệu: Bánh nhỏ: Thép thường hoa ùC45 cải thiện có đạt độ rắn 241 285HB,cơ tính σb1=850Mpa;σch1=580MPa Bánh lớn: Thép thường hoá C45 cải thiện đạt độ rắn 192…240 HB có tính: σb2=750 MPa; σch2=450 Mpa Chọn vật liệu sau : SVTH : Đồ án truyền động khí GVHD: Bánh nhỏ: Thép 45 cải thiện đạt độ cứng HB250 σb1 =850MPa σch1 =580MPa Bánh lớn: Thép 45 cải thiện đạt độ cứng HB230 σb2 =850MPa σch2 =580MPa 3.1.2 Xác đònh ứng suất uốn ứng suất tiếp cho phép: K [σH] = σ Hlím HL S H Với σ H0 lim1 =2.HB1 +70 =2.250+70 =570 MPa σ H0 lim =2.HB2 + 70 =2.230+ 70 =530MPa σ F0 lim = 1,8.HB1 = 1,8.250 =450Mpa σ F0 lim = 1,8 HB2 =1,8.230 =414Mpa Tra bảng 6.2 (thiết kế hệ thống truyền động khí [1] ) ta có SH = 1,1 Bộ truyền coi chòu trải trọng tónh Số chu kỳ làm việc sở: NHO =30.HB2,4 Từ ta có :NHO1=30.2502,4 =17.106 (chu kỳ) NNO2 =30.2302,4 =14.106 (chu kỳ) Theo 6.7 [1] N HE T = 60.c.∑ i Tmax ni t i Chu kỳ làm việc tương đương : N HE1 13 x36 0,8 x30 = 60 x1420. + ( x300 x8) = 1.13.10 chu kỳ 30 + 36 30 + 36 N HE = 0,26.10 chu kỳ Trong : Bộ truyền làm việc năm năm làm việc 300 ⇒ t∑ =16800 h n1 =1420 vòng/phút Số lần ăn khớp vòng quay c = Vì NHE1 > NHO1 nên KHL1 = NHE2 > NHO2 nên KHL1 = σ Hlin xK HL Theo 6.1a [σ H ] = SH SVTH : 10 Đồ án truyền động khí Tiết diện GVHD: d (mm) 13 12 22 23 33 32 bxh 20 25 35 35 40 40 t (mm) 8x7 8x7 10x8 10x8 12x8 12x8 5 5 W (mm ) W0 (mm ) 1251,7 2130 2130 3560 7879,5 5364,5 2785,7 4780,6 4780,6 7775,6 16825,7 11647,6 4.8.5 Xác đònh hệ số K σdj vaKτdj tiết diện nguy hiểm theo công thức 10.25 10.26 [1] K Hệ số K σdj = σ ε + K x − 1 K y K τdj = σ Kτ ε τ + K x − 1 K y Kx hệ số tập trung ứng suất trạng thái bề mặt:Kx =1,06 (tra bảng 10.8 [1]) Ky hệ số tăng bền bề mặt trục Ky =1,7 (tra bảng 10.9 [1] ) Trò số hệ số kích thước ε σ , ε τ Theo bảng 10.10 [1] với vật liệu thép cacbon ta có Trò số Kσ εσ13 0,9 εσ12 0,88 εσ22 0,88 εσ23 0,865 εσ32 0,85 εσ33 0,83 ετ13 0,85 ετ12 0,81 ετ22 0,81 ετ23 0,795 ετ32 ετ33 0,77 0,78 Kτ ε σ ; ε τ bề mặt lắp có độ dôi kiểu lắp k6: d= 30…50 (mm); σb =600Mpa : d = 50…100 (mm) Kσ Kτ ε σ = 2,06 ; ε τ =1,64 Kσ ε σ = 2,52 ; Kτ ε τ =2,03 Kσ ;Kτ trục có rãnh then: Kσ =1,76 ; Kτ = 1,54 Tiết SVTH : d(mm) Tỉ số Kσ εσ Tỉ số ; Kτ ετ K σd j K τd j 28 Đồ án truyền động khí GVHD: diện Rãnh Lắp Rãnh Lắp 13 12 22 23 33 32 then _ 1,96 2,0 2,035 2,12 _ căng 2.06 2.06 2.06 2.06 2.06 2.06 then _ 1.81 1,9 1,94 2,0 _ căng 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 25 30 30 35 45 40 1,25 1,25 1,25 1,23 1,28 1,25 1,0 1,13 1,15 1,176 1,21 1,0 4.8.6 Xác đònh hệ số an toàn : ng suất pháp ứng suất tiếp xác đònh : S σj = Sτj = σ −1 K σdj σ aj + χ σ τ mj S aj = τ −1 K τdj τ aj + χ τ σ mj τ mj = τ aj = Sj = Mj Wj τ max j = τj 2.W0 j S σj Sτj S σ2j + Sτ2j ⇒ bảng kết tính toán hệ số an toàn tiết diện trục Tiết d (mm) σaj τaj Kσd Kτd sσ sτ s diện 13 12 22 23 33 32 25 30 30 35 45 40 55,28 12,4 75,6 40,78 43,13 55,5 9,36 5,45 22,6 13,9 17,17 24,8 1,25 1,25 1,25 1,23 1,28 1,25 1,0 1,13 1,15 1,176 1,21 1,0 3,78 16,8 2,77 5,13 4,85 3,77 15,4 23,5 5,6 8,9 7,01 5,82 3,67 13,6 2,58 4,45 3,99 3,16 Ta thấùy toàn tiết diện nguy hiểm lớn [S] = 2,5 ⇒ đảm bảo điều kiện bền mỏi SVTH : 29 Đồ án truyền động khí GVHD: Chương CHỌN Ổ LĂN VÀ KHỚP NỐI 5.1 Thiết kế ổ lăn truc : 5.1.1 Chọn ổ trục : SVTH : 30 Đồ án truyền động khí GVHD: B A 154,6N 387,1N 263N 618,5N 344,4 N Số vòng quay n= 1420 vg/ph Tuổi thọ Lh = 300x8x2x7 = 33600 Tuổi thọ tính triue65 vòng L 60n 33600.60.1420 L= h = = 2862,72trieuvong 10 10 Đường kính ngỗng trục d = 25 mm Lực hướng tâm tác dụng lên ổ dặt A : 2 FrA = R Ay + R Ax = 344,4 + 618,5 = 708 N Lực hướng tâm tác dụng lên ổ dặt B : 2 FrB = R By + R Bx = 154,6 + 387.12 = 416,8 N Lực dọc trục Fa = 263 N ⇒ ta tính chọn ổ theo FrA Fa1 263 = = 0,37 > 0,3 ta sử dụng ổ bi đỡ chặn Ta có : Fr1 708 Dựa vào đường kính d = 25mm ta chọn ổ có ký hiệu 46305 D= 62 mm B = 17 mm C = 21,1 KN Co = 14,9 KN 5.1.2 Kiểm nghiệm theo khả tải : Q =(X.V.Fr +Y.Fa)kt.kđ kt hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ kt =1 kđ –hệ số kể đến đặc tính tải trọng kđ =1,3 (bảng 11.3 TL1) v= vòng quay SVTH : 31 Đồ án truyền động khí F ta có : a = 0,017 theo bảng 11.4 [1 ] ⇒ e = 0,3 Co GVHD: Fa = 0,37 > e v.Fr Vậy X = 0,56 theo bảng 11.4 [1] Y = 2,3 ⇒ Q = 1302 N Khả tải trọng động : Cd = Q* m L theo (11.1) Cd = 854,5.3 2862,72 = 18,48 < 21,1KN ⇒ Vậy ổ chọn thỏa mãn yêu cầu 5.2 Thiết kế ổ lăn truc : 5.2.1 Chọn ổ trục : 280,5N 1980N 369,5N C 2062N 252N D Số vòng quay n= 328,7 vg/ph Tuổi thọ Lh = 300x8x2x7 = 33600 Tuổi thọ tính triue65 vòng L 60n 33600.60.328,7 L= h = = 662,7trieuvong 10 10 Đường kính ngỗng trục d = 30 mm Lực hướng tâm tác dụng lên ổ dặt C : 2 FrA = R Ay + R Ax = 344,4 + 618,5 = 708 N Lực hướng tâm tác dụng lên ổ dặt B : 2 FrB = R By + R Bx = 154,6 + 387.12 = 416,8 N SVTH : 32 Đồ án truyền động khí Lực dọc trục Fa = 263 N ⇒ ta tính chọn ổ theo FrA Fa1 263 = = 0,37 > 0,3 ta sử dụng ổ bi đỡ chặn Ta có : Fr1 708 GVHD: Dựa vào đường kính d = 25mm ta chọn ổ có ký hiệu 46305 D= 62 mm B = 17 mm C = 21,1 KN Co = 14,9 KN 5.1.2 Kiểm nghiệm theo khả tải : Q =(X.V.Fr +Y.Fa)kt.kđ kt hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ kt =1 kđ –hệ số kể đến đặc tính tải trọng kđ =1,3 (bảng 11.3 TL1) v= vòng quay ta có : Fa = 0,017 theo bảng 11.4 [1 ] ⇒ e = 0,3 Co Fa = 0,37 > e v.Fr Vậy X = 0,56 theo bảng 11.4 [1] Y = 2,3 ⇒ Q = 1302 N Khả tải trọng động : Cd = Q* m L theo (11.1) ⇒ Cd = 854,5.3 2862,72 = 18,48 < 21,1KN Vậy ổ chọn thỏa mãn yêu cầu 5.3 Thiết kế ổ lăn truc : 5.3.1 Chọn ổ trục : SVTH : 33 Đồ án truyền động khí GVHD: 5246,4 N 2004,3 N E 939 N 1138 N F Số vòng quay n= 118,2 vg/ph Tuổi thọ Lh = 300x8x2x7 = 33600 Tuổi thọ tính triue65 vòng L 60n 33600.60.118,2 L= h = = 238,3trieuvong 10 10 Đường kính ngỗng trục d = 40 mm Lực hướng tâm tác dụng lên ổ dặt E : 2 FrE = R Ey + R Ex = 5246,4 + 2004,3 = 5505 N Lực hướng tâm tác dụng lên ổ dặt F : 2 FrF = R Fy + R Fx = 939 + 1138 = 1475,4 N Lực dọc trục Fa = ⇒ ta tính chọn ổ theo FrA Lực dọc trục Fa = ta sử dụng ổ bi đỡ Dựa vào đường kính d = 40mm ta chọn ổ có ký hiệu 308 D= 90 mm B = 23 mm C = 31,9 KN Co = 21,7 KN 5.3.2 Kiểm nghiệm theo khả tải : Q =(X.V.Fr +Y.Fa)kt.kđ kt hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ kt =1 kđ –hệ số kể đến đặc tính tải trọng kđ =1,3 (bảng 11.3 TL1) v= vòng quay Fa = SVTH : 34 Đồ án truyền động khí GVHD: ⇒ Q = 7156,5 N Khả tải trọng động : Cd = Q* m L theo (11.1) ⇒ Cd = 7156,5.3 238,3 = 44,2 < 50,3KN Vậy ổ chọn thỏa mãn yêu cầu 5.4 Nối trục đàn hồi : Đường kính trục vào hộp giảm tốc d = 20 mm Theo bảng 10.6a [2] với T = 26,074 Nm chọn kích thước nối trục đàn hồi sau : T(Nm) d D dm L l d1 D0 Z n max B B1 l1 D3 l2 31,5 90 36 104 50 36 63 6500 28 21 20 20 20 Theo bảng 16.10b [2] với T = 26,074 Nm chọn kích thước vòng đàn hồi : T(Nm) dc d1 D2 l l1 l2 l3 H 31,5 10 M8 15 42 20 10 15 1,5 Kiểm nghiệm khớp nối trục theo độ bền dập vòng đản hồi : σd = 2.K T x1,5 x 26,0742.10 = 2.07( MPa) < [σ d ] = MPa Z D0 d c l x63 x10 x15 Kiểm triều kiện sức bền chốt : ( 1,5.26074,2 20 + K T l σu = = 0,1.d c3 D0 Z 0,1.10 3.63.4 10 ) 77,9 MPa < [σ ] = 60 80 MPa u Lực tác dụng lên khớp nối trục : Fr = 153,4 ÷ 230,2 N = 200 N Chương THIẾT KẾ THÂN MÁY VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC SVTH : 35 Đồ án truyền động khí GVHD: 6.1 Thiết kế vỏ hộp : _ Vỏ hộp giảm tốc có nhiệm vụ đảm bảo vò trí tương đối chi tiết phận máy, tiếp nhận tải trọng 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 hộp 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 đặt biệt _ Mặt đáy lỗ dốc phía lỗ tháo dầu với độ dốc từ 10 30, chỗ tháo dầu lõm xuống _ Kết cấu hộp giảm tốc đúc 6.1.1 Kích thước vỏ hộp : 6.1.1.1 Chiều dày hộp : chiều dày thành thân hộp δ = 0,025a + 3mm = 0,025.170 + = 7,2mm ⇒ chọn δ = mm Chiều dày nắp hộp : δ = 0,9.δ = 0,9.8 = 7,2mm ⇒ chọn δ1 = mm 6.1.1.2 Mặt bích ghép nắp thân : Chiều dày mặt bích thân: S = 1,5.d = 14 ÷ 18 mm ⇒chọn S3 = 15 mm Chiều dày mặt bích thân: S4 = (0,9÷ ) S3 = 14,4 ÷16 ⇒chọn S4 = 15 mm Bề rộng bích nắp thân K3 = K2 + (3÷ 5) = 32 mm 6.1.1.3 Mặt đế hộp gân tăng cứng : Chiều dày đế hộp phần lồi S1 = ( 1,3 ÷ 1.5 ) d2 = 22 mm chiều dày gân thân hộp e = (0,851) = 6,4 ÷ mm ⇒ chọn e = mm chiều dày gân nắp hộp m1 = (0,851) 1 = mm 6.1.1.4 Đường kính : Bulông d1 =16mm Bulông cạnh ổ d2 =12mm Bulông ghép bích thân d3 =10mm Vít ghép nắp ổ d4 =8 mm Vít ghép nắp cửa thăm d5 =6mm 6.1.1.5 Khe hở chi tiết : Giữa bánh với thành hộp ∆ = mm Giữa đỉnh bánh lớn với dáy hộp ∆1 = 35 mm Giữa mặt bên bánh với ∆2 = 10 mm 6.1.1.6 Số lượng bulong Z= SVTH : 36 Đồ án truyền động khí GVHD: 6.2 Các chi tiết phụ khác : 6.2.1 Chốt đònh vò : _ Có tác dụng đònh vò xác vò trí nắp bulông, hộp giảm tốc.Nhờ chốt đònh vò mà xiết bulông không làm biến dạng vòng ổ, loại trừ nguyên nhân làm hỏng ổ Theo bảng (18.4b)-[2], ta có thông số sau: dc =6( mm) l =40 (mm) c =1 (mm) 6.2.2 Nắp cũa thăm : Để kiểm tra quan sát chi tiết hộp giảm tốc Khi lắp ghép dổ dầu vào hộp bố trí đỉnh hộp Theo bảng 18.5 [2] ta chọn kích thước sau : A B A1 B1 C K R (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) lượng 12 vít 100 75 150 100 125 87 Vít M8 Số 6.2.3 Nút thông : Khi máy làm việc nhệt độ hộp tăng lên ,áp suất trogn hộp tăng theo.Để giảm áp suất thông khí hộp ta dùng nút thôn ,đồng thời đễ điều hòa không khí bên bên hộp A B C D E G H I M27 15 30 15 45 36 32 SVTH : K L M 10 N O 22 P Q R S 32 18 36 32 37 Đồ án truyền động khí 6.2.4 Nút tháo dầu : GVHD: Sau thời gian làm việc , dầu bôi trơn hộp bò bẩn biến chất, cần thay dầu Nút tháo dầu dùng để xả dầu cũ bên M22 ;L =29mm 6.2.5 Que thăm dầu : Dùng để kiểm tra mức dầu hộp giảm tốc , để đảm bảo mức dầu mức cho phép để chi tiết hoạt động tốt SVTH : 38 Đồ án truyền động khí GVHD: Chương CHỌN DẦU BÔI TRƠN VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP 7.1 Chọn dầu bôi trơn : Bôi trơn hộp giảm tốc : Bằng cách ngâm dầu cho bánh nhiệt độ 50 0c ứng với vận tốc truyền v >3 m/s Dầu có độ nhớt 57centipois.Tra bảng ta chọn dầu bôi trơn dầu tuabin -Bôi trơn ổ: Do số vòng quay ổ lăn nhỏ 1500 (v/p) với ổ bi đỡ dãy ta chọn chất bôi trơn mỡ mỡ lắp đầy 2/3 thể tích phần rỗng phận ổ 7.2 Dung sai lắp ghép : Dựa vào kết cấu yêu cầu làm việc , chế độ tải chi tiết hộp giảm tốc mà ta chọn kiểu lắp ghép sau: 7.2.1 Dung sai lắp ghép bánh răng: Chòu tải vừa, thay đổi, va đập nhẹ ta chọn kiểu lắp trung H7/k6 7.2.2 Dung sai lắp ghép ổ lăn: Vòng ổ chòu tải tuần hoàn, va đập nhẹ, lắp theo hệ thống trục, để vòng ổ không bò trượt bề mặt trục làm việc ta chọn chế độ lắp k6, lắp trung gian có độ dôi SVTH : 39 Đồ án truyền động khí GVHD: Vòng lắp theo hệ thống lỗ, vòngngoài không quay nên chòu tải cục Để ổ mòn , dòch chuyển làm việc nhiệt độ tăng, ta chọn chế độ lắp trung gian H7 Đối với ỗ đầu vào đầu hộp ta sử dụng chế độ lắp m6 trục hai đầu nối với khớp nối lắp bánh đai ta cần độ đồng trục cao 7.2.3 Lắp vòng chắn dầu lên trục: Chọn kiểu lắp trung gian H7/js6 để thuận tiện cho trình tháo lắp 7.2.4 Lắp bạc chắn lên trục: Vì bạc có tác dụng chặn chi tiết trục nên ta chọn chế độ lắp trung gian H8/h6 7.2.5 Lắp nắp ổ , thân: Chọn kiểu lắp H7/e8 để dễ dàng tháo lắp 7.2.6 Lắp then lên trục: Theo chiều rộng chọn kiểu lắp trục P9/h9 kiểu lắp bạc Js9/h9 Theo chiều cao , sai lệch giới hạn kích thước then h11 chiều dài sai lệch giới hạn kích thước then h14 Bảng dung sai lắp ghép Chi tiết Mối lắp Sai lệch Sai lệch (2) (1) ES es EI ei Độ dôi Độ hở lớn lớn nhất(µm) (8) (µm) (7) 22 23 32 φ30H7/k6 φ35H7/k6 φ45H7/k6 +21 +25 25 BÁNH RĂNG 15 +18 18 +2 +2 15 18 18 19 23 23 Ổ ĐỢ CHẶN MỘT DÃY (THEO GOST 831 – 75 ) 11 13 SVTH : m6 k6 - (lắp lên trục) +25 +18 - +2 25 18 40 Đồ án truyền động khí GVHD: 31 33 k6 m6 - 11 13 31 33 (lằp lên vỏ hộp) H7 30 H7 30 H7 35 H7 35 Ổ BI ĐỢ MỘT DÃY (THEO GOST 8338 -75) 21 24 k6 k6 - 21 24 H7 H7 35 35 SVTH : +21 +25 - (lằp lên trục) +18 +18 Lắp lên vỏ hộp 0 +2 21 25 - 30 30 35 35 +2 +2 18 18 - - - 35 35 41 Đồ án truyền động khí GVHD: TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TÍNH TOÁN HỆ THỐNG DẪN DỘNG CƠ KHÍ ( TẬP VÀ ) Trònh Chất va Lê Văn Uyển Nhà xuất giáo duc – năm 2003 [2] CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY Nguyễn Hữu Lộc Nhà xuất đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh – năm 2004 [3] SỨC BỀN VẬT LIỆU Lê Hoàng Tuấn, Bùi Công Thành Nhà xuất đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh –năm 2004 [4] DUNG SAI LẮP GHÉP Nhà xuất giáo dục – 1998 SVTH : 42 [...]... 23 2,5 = 0 ⇒ FXA = −618,5 N ⇒ FXB = −387,1N Chi u của FXA và FXB là ngược lại Biểu đồ moment trục 1 SVTH : 22 Đồ án truyền động cơ khí GVHD: 4.4 .2 trục 2 : Lục vòng : bánh lớn 2 Ft 2 = 2. T2 2 x108167,5 = = 1109,5 N d w2 195 bánh nhỏ 3 Ft 3 = Lục hướng tâm : 2. T2 2 x108167,5 = = 29 23,5 N d w3 74 bánh lớn 2 Fr 2 = Ft 2 xtg αw = 414 N cos β bánh nhỏ 3 Fr 3 = Ft 3 tg α = 1064 N Lực dọc trục : bánh lớn 2. .. 26 074 ,2 x1, 12 = 1 12, 6mm 500 2 4, 32. 0,3 Chọn aw1 = 120 mm Trong đó : [σ H ] = [σ H 1 ] + [σ H 2 ] = 500MPa 2 3.1.3 .2 Xác đòng môđun và góc nghiêng răng SVTH : 11 Đồ án truyền động cơ khí m =(0,01 ÷0, 02) aw1=(0,01÷0, 02) 120 = 1 ,2 2, 4 GVHD: Chọn m =2 Chọn sơ bộ β1 =100 Z1 = 2. a w1 cos β1 2. 120 cos10 0 = = 22 ,2 m( u ú + 1) 2, (4, 32 + 1) Lấy Z1 = 22 răng ⇒ Z2 =u1 Z1 =4,32x 22 =95,04 ta lấy Z2 =95 răng Tính... k1 +k2 = 48,5 mm khoảng cách từ gối đỡ trục 2 lên bánh răng thứ 3 trên trục l23 =l 22 +0,5(lm 22 + lm23 ) +k1 = 101 mm khoảng cáhc giữa các gối đỡ trên trục 2 l21 = lm 22 + lm23 +3k1 + 2k2 + b0 =170mm từ những khoảng cách này ta có thể suy ra những khoảng cách tương ứng trên trục 1 và trục 3 4.3 .2 Trục 2 Lc 12 = 0,5.(lm 12 + b01) + k3 + kn = 62, 5 mm L13 = l21 – l23 = 48,5 mm L11 = l21 = 170 mm 4.3.3 trục... m =2 Góc nghiêng răng β1 = 12, 80 Hệ số dòch chỉnh x1 =x2 = 0 Tỉ số truyền u1 =4, 32 Đường kính vòng chia d1 =45, 12 mm d2 =195 mm Đường kính đỉnh răng: da1 =d1 + 2. m =45, 12 + 2. 2 =49, 12 mm da2 = d2 + 2. m =195 + 2. 2 =199 mm Đường kính chân răng df1 =45, 12 -2, 5.m =41, 12 mm df2 =195 -2, 5m = 190 mm chi u rộng vành răng bw1 =36 mm 3.4 Tính bộ truyền cấp chậm Dùng vật liệu giống vật liệu chế tạo bánh răng cấp. .. Mj Wj τ max j 2 = τj 2. W0 j S σj Sτj S σ2j + Sτ2j ⇒ bảng kết quả tính toán hệ số an toàn đối với các tiết diện của 3 trục Tiết d (mm) σaj τaj Kσd Kτd sσ sτ s diện 13 12 22 23 33 32 25 30 30 35 45 40 55 ,28 12, 4 75,6 40,78 43,13 55,5 9,36 5,45 22 ,6 13,9 17,17 24 ,8 1 ,25 1 ,25 1 ,25 1 ,23 1 ,28 1 ,25 1,0 1,13 1,15 1,176 1 ,21 1,0 3,78 16,8 2, 77 5,13 4,85 3,77 15,4 23 ,5 5,6 8,9 7,01 5, 82 3,67 13,6 2, 58 4,45 3,99... 0 ,2. 20 chọn d2=30 (mm) Đường kính trục III 28 8843 = 41,64 d3 = 3 0 ,2. 20 (mm) Chọn d3= 42 (mm) SVTH : 20 Đồ án truyền động cơ khí GVHD: 4.3 Xác đònh khoảng cách giữa gối đỡ và điểm đặt lực: Từ đường kính trục xác đònh gần đúng đường kính ổ lăn b 0 ( tra bảng 10 .2 ) d1 =22 mm ⇒ b01=17 mm d2=30 mm ⇒ b 02= 19 mm d3= 42 mm ⇒ b03 =23 mm Chi u dài ma bánh răng trụ lmi =(1 ,2 1,5)dti với i∈1÷4 Lấy lm11 =33mm lm 22. .. với các tiết diện trên các truc Wj = π d 3j j W0j = Với 32 π d 3j j 16 − b.t1 ( d j − t1 ) − 2 2.d j b.t1 ( d j − t1 ) 2 2.d j dj là đường kính trục tại tiết dòên kiểm tra b chi u rộng then SVTH : 27 Đồ án truyền động cơ khí Tiết diện GVHD: d (mm) 13 12 22 23 33 32 bxh 20 25 35 35 40 40 t (mm) 8x7 8x7 10x8 10x8 12x8 12x8 4 5 5 5 5 5 3 W (mm ) W0 (mm 3 ) 125 1,7 21 30 21 30 3560 7879,5 5364,5 27 85,7 4780,6... ÷0, 02) aw2=(0,01÷0, 02) 140 = 1,4 2, 8 SVTH : 15 Đồ án truyền động cơ khí Chọn m =2 GVHD: Chọn sơ bộ β1 =100 Z3 = 2. a 2 cos β1 2. 140 cos10 0 = = 36,7 m( u 2 + 1) 2, (2, 78 + 1) Lấy Z3 = 37 răng ⇒ Z4 =u2 Z3 =2, 78x37 =1 02, 86 răng ta lấy Z2 =103 răng Z 4 103 = = 2, 783 Z3 37 Tỉ số truyền thực u2 = Tính lại khoảng cách trục aw2 = m( Z 3 + Z 4 ) (37 + 103) x 2 = = 140 mm 2 2 góc nghiêng răng β = 00 3.4.3 Kiệm nghiệm... đôi răng đồng thời ăn khớp: KFα =1,37 KFν - Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp K Fν = 1 + ν F b w 2 d w 2 = 1,15 2. T2 K Fβ K Fν v F = δ F g 0 v aw2 u2 = 0,004.73.1 ,28 140 = 2, 65 2, 78 KF =KFβ.KFαKFν ⇒ KF = 2, 08 σ F1 = 2T1 YF Yε Yβ YF 1 σF1 < [σF]1 =25 7 Mpa Y σF2 = σ F 1 F 1 Y σF2 < [σF ]2 F2 bw1 d w1 m = 2. 108176,5.1, 32. 1.4 0,4.140.74,46 .2 = 22 8,15MPa nên thỏa điều kiện = 22 8,16... 2 Fa 2 = Ft 2 tgβ = 25 2 N Troong mặt phẳng OYZ ∑M /C = 0 Fr 3 69 − Fr 2 121 ,5 + M a 2 − FYD 170 = 0 ⇒ FYD = 28 0,5 N ⇒ FYC = 369,5 N Trong mặt phẳng OXZ SVTH : 23 Đồ án truyền động cơ khí GVHD: ∑M /C = 0 Ft 3 69 + Ft 2 121 ,5 − FXD 170 = 0 ⇒ FXD = 1980 N ⇒ FXC = 20 62 N Biểu đồ moment trục 2 : 4.4.3 trục 3 : Lục vòng : Ft 4 = 2. T3 2 x 28 8843 = = 28 04,3 N d w4 20 6 Lục hướng tâm : Fr 4 = F4 tg α = 1 020 ,7