Đồ Án Thiết Kế Máy Thiết Kế Hệ Thống Dẫn Động Thùng Trộn (Kèm File Autocad)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ ( ĐỀ 6, PHƯƠNG ÁN 15) - GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH - SVTH: TRẦN VĂNĐẠT - MSSV: G0900547 TP Hồ Chí Minh ,tháng năm 2012 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH MỤC LỤC ***- LỜI NÓI ĐẦU…….….…………… ……………………….… trang  BẢN THUYẾT MINH TÍNH TOÁN… ………………………………2  ĐỀ TÀI VÀ PHƢƠNG ÁN…… …………………….………………  TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY A Chọn động phân bố tỉ số truyền … ……………… ….………… B Thiết kế truyền đai………………………………….…………………7 C Thiết kế truyền bánh răng…………………………….………………11 D Thiết Kế trục………………………………………………………… 26 E Tính toán chọn ổ………………………………………………….…… 42 F Thiết Kế Kết Cấu vỏ………………………………………………….….47 G Thiết Kế chi tiết phụ……………………………………………… 49 H Bảng dung sai lắp ghép………………………………………………….54  TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………… …………56 SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH ĐỀ TÀI: Đề số 6: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN Phương án: 15 Hệ thống dẫn động thùng trộn gồm: 1- Động điện ba pha không đồng bộ; 2- Bộ truyền đai thang; 3- Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp phân đôi; 4- Nối trục đàn hồi; 5- Thùng trộn Số liệu thiết kế: Phương án: 15 Công suất trục thùng trộn, P (KW) : 9,5 Số vòng quay trục thùng trộn, n(v/p) : 42 Thời gian phục vụ, L(năm) : Quay chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 250 ngày, ngày làm ca, ca làm việc giờ) Chế độ tải trọng: T1 = T ; t1= 45 s T2 = 0,4 T ; t2 = 44 s T3 = 0,4 T ; t3 = 11 s SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH A TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN I Chọn động cơ: Xác định hiệu suất hệ thống:  Hiệu suất truyền động:   kn br d ol4 Trong đó: kn  0,99 br  0,98 d  0,96 ol  0,99 : Hiệu suất khớp nối : Hiệu suất truyền bánh trụ nghiêng : Hiệu suất truyền đai : Hiệu suất ổ lăn    kn br d ol4  0,99.0,982.0,96.0.994  0,877 Tính công suất đẳng trị ( công suất tính toán ):  Công suất tính toán : T  1  Ti  ti 12.45  0, 42.44  0, 42.11  9,5  6,97( KW ) n 45  44  11  ti n Ptd  Pmax  Công suất cần thiết trục động cơ: P 6,97 Pct  t   7,95( KW )  0,877  Tỉ số truyền chung truyền : uch  uh ud  8.3  24 Trong đó: uh = tỉ số truyền hộp giảm tốc hai cấp phân đôi ud = tỉ số truyền truyền đai thang  Số vòng quay sơ động cơ: nsb  nlv uch  42.24  1008(vòng / phút ) Chọn động điện, bảng thông số động điện:  Động điện đƣợc chọn phải có công suất Pdc số vòng quay đồng thoả mãn điều kiện: + Pdc ≥ Pct= 7,95 (KW) + nđb ≈ nsb Dựa vào bảng P1.3 sách [1] ta chọn động Kiểu động 4A160S6Y3 Công suất KW Vận tốc quay (vòng/phút) 11,0 970 SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 cosυ 0,86  % Tmax/Tdn Tk/Tdn 85,5 2,2 2,0 Page ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY II GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH Phân bố tỉ số truyền:  Chọn tỉ số truyền hệ thống dẫn động: uch  ndc 970   23,1 nlv 42  Ta chọn uh = ( tỉ số truyền hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp phân đôi; ta chọn: u1 =3,08 ; u2 = 2,60 )  ud  III uch 23,1   2,89 (tỉ số truyền truyền đai thang) uh Lập bảng đặc tính: Tính toán công suất trục: P  9,5( KW ) P 9,5   9, 69( KW ) ol kn 0,99.0,99 P3 9, 69 P2    9,99( KW ) br kn 0,98.0,99 P2 9,99 P1    10,3( KW ) br ol 0,98.0,99 P 10,3 Pdc    10,88( KW ) ol d 0,99.0,96 P3  Tính toán số vòng quay trục: ndc 970   335, 64(vòng / phút ) ud 2,89 n 335, 64 n2    108,97(vòng / phút ) u1 3, 08 n 108,97 n3    41,91(vòng / phút ) u2 2, 60 n1  Tính Moment xoắn trục: T1  9,55.106 P1 10,3  9,55.106  293066,98( Nmm) n1 335, 64 T2  9,55.106 P2 9,99  9,55.106  875511, 61( Nmm) n2 108,97 T3  9,55.106 P3 9, 69  9,55.106  2208052,97( Nmm) n3 41,91 T4  9,55.106 P4 9,5  9,55.106  2164757,81( Nmm) nlv 41,91 Tdc  9,55.106 Pdc 10,88  9,55.106  107117,53( Nmm) ndc 970 SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH Bảng đặc tính kỹ thuật hệ thống truyền động : Công Suất (KW) Trục động 10,88 Tỉ số truyền u Số vòng quay n (vòng/phút) Momen xoắn T (Nmm) Trục Trục Trục Trục 10,3 9,99 9,69 9,5 2,89 970 3,08 335,64 2,60 108,97 107117,53 293066,98 875511,61 41,91 41,91 2208052,97 2164757,81 Hình minh họa vị trí trục SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH B THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI Thông số kĩ thuật để thiết kế: Công suất: Pđc =10,88 kW Số vòng quay: nđc = 970 vòng/phút Tỉ số truyền: ud = 2,89 Điều kiện làm việc: quay chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ 1.Chọn dạng đai: Dựa vào hình 4.22 trang 153 sách “Cơ sở thiết kế máy“ Nguyễn Hữu Lộc thông số kĩ thuật ta chọn đai dạng B Từ bảng 4.3 trang 128 sách “Cơ sở thiết kế máy“ Nguyễn Hữu Lộc ta có thông số kĩ thuật đai loại B là: bp= 14 mm; bo= 17 mm; h= 10,5 mm; yo= mm; A= 138 mm; L= 800-6300 mm; d1= 140-280 mm 2.Tính đường kính bánh đai nhỏ: Tính sơ bộ: d1 = 1,2 dmin = 1,2 140 = 168 mm Theo tiêu chuẩn chọn chọn d1 trang 148 sách “Cơ sở thiết kế máy“ Nguyễn Hữu Lộc: Ta chọn: d1 = 180 mm Tính vận tốc đai v1 : v1   d1.n1 60000   180.970 60000  9,14(m / s) 3.Chọn hệ số trượt tương đối tính d2 : Chọn hệ số trƣợt tƣơng đối:   0,02 Tính sơ d2 : d2  u.d1.(1   )  2,89.180.(1  0, 02)  509,8mm Chọn d2 theo tiêu chuẩn: d2 = 500 mm d2 500   2,83 d1.(1   ) 180.(1  0, 02) Sai lệch so với thông số kĩ thuật: 2,1% (sai số chấp nhận đƣợc) Tỉ số truyền: u  4.Tính khoảng cách trục a chiều dài đai L: Giới hạn khoảng cách trục: 0,55.(d1 +d )  h  a  2.(d1 +d )  0,55.(180  500)  10,5  a  2.(180  500)  384,5  a  1360 Chọn sơ a: Ta có : u = 2,83 =>ta chọn: a = d2 = 500mm ( nằm giới hạn cho phép) SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH Tính sơ L: Lsb  2.a   (d1 +d ) (d - d1 ) 4.d   (180  500) (500  180)  2.500    2119, 34mm 4.500 Chọn theo tiêu chuẩn : L = 2240 mm = 2,24 m Kiểm tra số vòng quay: i v 9,14   4, 08s 1  i   10s 1 L 2, 24 ( thỏa mãn điều kiện i ) Tính lại khoảng cách trục: k  L  a   (d1 +d )  2240   (180  500) d - d1 500  180   160 2  1171,86 k  k  8. 1171,86  1171,862  8.1602   563, 2mm 4 ( giá trị a thỏa mãn giới hạn cho phép) 5.Tính góc ôm đai: Góc ôm đai bánh nhỏ : 1  180  57 d1  u  1 180  2,89  1  180  57  1450  1200 a 554,  Thỏa điều kiện không xảy tƣợng trƣợt trơn 6.Tính số đai: Tra biểu đồ hình 4.21 sách “Cơ sở thiết kế máy“ Nguyễn Hữu Lộc với thông số: d1 = 180 mm; v = 9,14 m/s đai loại B, ta có: [P0 ]= 3,3 kW L0 = 2240 mm Tính hệ số sử dụng: Hệ số ảnh hƣởng vận tốc: Cv = 1- 0,05 (0,01 v2 -1)= 1- 0,05 (0,01 9,142 - 1) = 1,01 Hệ số xét đến ảnh hƣởng góc ôm đai: C  1, 24  e1 /110  1, 24  e145/110  0,91     Hệ số xét đến ảnh hƣởng tỉ số truyền u: Cu = 1,14 SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH Hệ số xét đến ảnh hƣởng chiều dài đai L: CL  L  L0 2240 1 2240 Hệ số xét đến ảnh hƣởng phân bố không tải trọng dây đai: Chọn sơ : Cz = Hệ số xét đến ảnh hƣởng chế độ tải trọng: Cr = 0,9 Ta có: P1 10,88 z   3, 496  P0 .C Cu CL Cz Cr Cv 3,3.1, 01.0,91.1,14.1.1.0,9 Chọn : z = => chọn lại : Cz = 0.9 Tính lại z: P1 10,88   3,885  P0 .C Cu CL Cz Cr Cv 3,3.1, 01.0,91.1,14.1.0,9.0,9 Vậy : z = z 7.Tính chiều rộng bánh đai đường kính d bánh đai: Áp dụng công thức [4.17] ; [4.18] thông số tra bảng 4.21 trang 63 sách [1] với z = đai loại B ta có: t =19; e =12,5; h0= 4,2 Chiều rộng bánh đai: z = 4; t =19; e =12,5 B=(z-1).t + e = (4-1).19 + 2.12,5 = 82 mm Đƣờng kính bánh đai nhỏ: d1=180 mm; ho = 4,2 da1 = d1 + h0 = 180 + 4,2 = 188,4 (mm) Đƣờng kính bánh đai lớn: d2=500 mm; ho = 4,2 da2 = d2 + h0 = 500 + 4,2 = 508,4 (mm) 8.Tính lực tác dụng lên trục, lực căng đai ban đầu F0 : a.Tính lực căng đai ban đầu: hệ dẫn động dây đai thang nên ta chọn :   1, 5MPa ta có: A= 138  F0  A1. z  138.1,5.4  828N b.Tính lực tác dụng lên trục: Fr  2.F0 sin( 1 145 )  2.828.sin( )  1579, 36 N 2 c.Tính lực vòng có ích : 1000.P1 1000.10,88 Ft    1190,37 N v1 9,14 d Hệ số ma sát : ta có :   145  2,53rad  2.F0  Ft  1  2.828  1190, 37  f '  ln  ln     0, 716  F  F 2, 53 2.828  1190, 37   t   SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH Hệ số ma sát nhỏ để truyền không bị trƣợt trơn : Giả sử góc biên dạng bánh đai:   38o  f  f ' sin(  )  0, 716.sin(19o )  0, 233 9.Tính ứng suất 𝜎𝑚𝑎𝑥 cho phép: Ta có:  v  .v12 106  1200.9,142.106  0,1MPa đó: 𝜌 khối lƣợng riêng đai: chọn 𝜌 = 1200 kg/m3 F0 828   1,5MPa A.z 138.4 F 1190,37 t  t   2,156MPa A.z 138.4 0  y0 2.4 E  100  4, 444MPa d1 180 đó: E module đàn hồi đai: chọn E=100 N/m2  u1  Vậy :   max  1   u1   v    0,5. t   u1   v = 1,5 + 0,5.2,156 + 4,444 + 0,1 = 7,122 MPa 10.Tính tuổi thọ đai: Ta có: Giới hạn mỏi đai : 𝜎𝑟 = MPa Số mũ đƣờng cong mõi đai thang: m= Các thông số tính : 𝜎𝑚𝑎𝑥 = 7,122 MPa i= 4,15 s-1 m  r    107   10    7,122   Lh   max    2176, (giờ) 2.3600.i 2.3600.4,15 SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 10 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH E TÍNH TOÁN CHỌN Ổ: I TRỤC 1:  Đƣờng kính trục ổ: d11 = d14 = 40 mm  Số vòng quay: n1 = 335,64 vòng/phút  Tuổi thọ: thời gian làm việc hộp giảm tốc lớn nên ta chọn tuổi thọ ổ phù hợp.Chọn thời gian làm việc ổ năm  Thời gian làm việc ổ năm thay lần: Lh = 2.250.2.8 = 8000 (giờ) Vì lực dọc trục Fa (Fz13 ,Fz14 ) tự động triệt tiêu nên ta chọn ổ bi đỡ dãy ; tra bảng P2.7/ tr.255[1] ta chọn đƣợc ổ lăn có ký hiệu 208,là cỡ nhẹ có thông số: d= 40mm; D= 80mm; B= 18mm; r = 2,0mm; C= 25,6(kN); Co= 18,1(kN) a) Phản lực ổ: Tải trọng hƣớng tâm tác dụng lên ổ : FR  Fx210  Fy210  3223,892  389,022  3247,3  N  Tải trọng hƣớng tâm tác dụng lên ổ : FR1  Fx211  Fy211  3223,892  1772,522  3679,03  N  Vì FR0 < FR1 nên ta tính toán chọn ổ cho trục thông qua ổ b) Kiểm nghiệm khả tải động ổ: -Tải trọng động qui ước: Q   X V FR  Y Fa  kt kd Ta có: Fa = => X =1 , Y = Vòng quay nên : V= Tải va đập nhẹ : kd = 1,1 Hệ số ảnh hƣởng nhiệt độ (to Q = 3679,03.1,1 = 40460,94 (N) -Tải trọng thay đổi nên: 3 Qim Li   45  0, 44  0, 11  QE  m  4046,94    3180, 05(kN ) 45  44  11  Li   -Khả tải động tính toán ổ: Ctt  QE m L Với: ổ bi nên m = L: tuổi thọ tính triệu vòng quay: SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 42 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY L GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH 60.n1.Lh 60.335, 64.8000   161,11 (triệu vòng) 10 106  Ctt  3180,05 161,11  17303,79  N  Vậy Ctt = 17,30379 kN < C = 25,6 kN Khả tải động ổ bảo đảm c) Khả tải tĩnh ổ: Qt  X FR  Y0 Fa Ta có: Fa =  Qo= Xo.FR = 0,6.3679,03 = 2207,42 N với Xo = 0,6 (bảng 11.6 trang 221 [1]) Vì Qo < FR nên chọn: Qo = 3679,03 N Vậy: Qo = 3,67903 kN < Co = 18,1 kN Khả tải tĩnh ổ bảo đảm II TRỤC 2:  Đƣờng kính trục ổ: d20 = d24 = 50 mm  Số vòng quay: n2 = 108,97 vòng/phút  Tuổi thọ: thời gian làm việc hộp giảm tốc lớn nên ta chọn tuổi thọ ổ phù hợp.Chọn thời gian làm việc ổ năm  Thời gian làm việc ổ năm thay lần: Lh = 2.250.2.8 = 8000 (giờ) Do lực dọc trục Fa (Fz22 ,Fz24 ) tự động triệt tiêu nhƣng trình thiết kế chế tạo không xác hoàn toàn lực tác dụng lên trục lớn nên ta chọn ổ bi đũa trụ ngắn đỡ; tra bảng P2.8/ tr.256[1] ta chọn đƣợc ổ có ký hiệu 2210,là cỡ nhẹ có thông số: d= 50mm; D = 90mm; B= 20mm; r = 2mm; C= 38,7(kN); Co= 29,2(kN) a) Phản lực ổ: Tải trọng hƣớng tâm tác dụng lên ổ : FR  Fx220  Fy220  9591, 242  836,122  9627, 62  N  Tải trọng hƣớng tâm tác dụng lên ổ : FR1 = FR0 = 9627,62 (N) b) Kiểm nghiệm khả tải động ổ: -Tải trọng động qui ước: Q   X V FR  Y Fa  kt kd Ta có: Fa = => X =1 , Y = Vòng quay nên : V= SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 43 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH Tải va đập nhẹ : kd = 1,1 Hệ số ảnh hƣởng nhiệt độ (t o Q = 9627,62.1,1 = 10590,38 (N) -Tải trọng thay đổi nên: Vì ổ đũa nên chọn: m= 10/3 QE  m  Qim Li  L i 10 10 10  103  45  0, 44  0, 11   10590,38  8475, 71(kN )   45  44  11     10 -Khả tải động tính toán ổ: Ctt  QE m L Với: ổ bi nên m = L: tuổi thọ tính triệu vòng quay L 60.n2 Lh 60.108,97.8000   52,31 (triệu vòng) 106 106 10  Ctt  8475, 71 52,31  27781, 23  N  Vậy Ctt = 27,78123kN < C = 38,7 kN Khả tải động ổ bảo đảm c) Khả tải tĩnh ổ: Qt  X FR  Y0 Fa Ta có: Fa = Qo= Xo.FR = 0,6 9591,24 = 5754,7 N với Xo = 0,6 (bảng 11.6 trang 221 [1]) Vì Qo < FR nên chọn Qo = 9591,24 N Vậy: Qo = 9,59124 kN < Co = 29,2 kN Khả tải tĩnh ổ bảo đảm III TRỤC 3:  Đƣờng kính trục: d30 =d32 = 85 mm  Số vòng quay: n3 = 41,91 vòng/phút  Tuổi thọ: thời gian làm việc hộp giảm tốc lớn nên ta chọn tuổi thọ ổ phù hợp.Chọn thời gian làm việc ổ năm  Thời gian làm việc ổ năm thay lần: Lh = 2.250.2.8 = 8000 (giờ) Vì lực dọc trục Fa (Fz22 ,Fz24 ) tự động triệt tiêu nên ta chọn ổ bi đỡ dãy ; tra bảng P2.7/ tr.255[1] ta chọn đƣợc ổ lăn có ký hiệu 117,là cỡ đặc biệt nhẹ, vừa; có thông số: d= 85mm; D= 130mm; B= 22mm; r= 2,0mm; C= 37,4(kN); Co= 31,9(kN) SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 44 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH a) Phản lực ổ: Tải trọng hƣớng tâm tác dụng lên ổ : FR  Fx230  Fy230  8552,92  2317,552  8861,34  N  Tải trọng hƣớng tâm tác dụng lên ổ : FR11  Fx231  Fy231  2442, 22  2317,552  3366,81 N  Vì FR0 > FR1 nên ta tính toán chọn ổ cho trục thông qua ổ b) Kiểm nghiệm khả tải động ổ: Tải trọng động qui ƣớc: Q   X V FR  Y Fa  kt kd Ta có: Fa = => X =1 , Y = Vòng quay nên : V= Tải va đập nhẹ : kd = 1,1 Hệ số ảnh hƣởng nhiệt độ (t o < 100 ) nên: kt = => Q = 8861,34.1,1 = 9747,47 (N) -Tải trọng thay đổi nên: Ổ bi nên m=3 QE  m  Q L L m i i i  13.45  0, 43.44  0, 43.11   9747,47    7659, 47( N ) 45  44  11   -Khả tải động tính toán ổ: Ctt  QE m L Với m = L: tuổi thọ tính triệu vòng quay L 60.n3 Lh 60.41,91.8000   20,12 (triệu vòng) 10 106  Ctt  7659, 47 20,12  20832,51 N  Vậy Ctt = 20,83251 kN < C = 37,4 kN Khả tải động ổ bảo đảm c) Khả tải tĩnh ổ: Qt  X FR  Y0 Fa Ta có Fa = Qo= Xo.FR = 0,6 8861,34= 5316,8 N với Xo = 0,6 (bảng 11.6 trang 221 [1]) Vì Qo < FR nên chọn Qo = 8861,43N Vậy Qo = 8,86134kN < Co = 31,9 kN Khả tải tĩnh ổ bảo đảm SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 45 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH Bảng ổ lăn chọn: Trục Ký hiệu ổ d(mm) 208 40 2210 117 b (mm) C (kN) 80 18 25,6 18,1 50 90 20 38,7 29,2 85 130 22 37,4 31,9 SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 D(mm) Co(kN) Page 46 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH F THIẾT KẾ KẾT CẤU VỎ HỘP GIẢM TỐC -Vỏ hộp giảm tốc có nhiệm vụ bảo đảm vị trí tƣơng đối chi tiết phận máy, tiếp nhận tải trọng chi tiết lắp vỏ truyền đến, đựng dầu bôi trơn bảo vệ chi tiết tránh bụi -Vật liệu gang xám GX 15-32 -Bề mặt ghép vỏ hộp qua đƣờng tâm trục để việc lắp ghép chi tiết thuận tiện -Bề mặt lắp nắp than đƣợc 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 khoảng o -Kết cấu hộp giảm tốc đúc, với kích thƣớc nhƣ sau ( bảng 18.1/tr.85 [2]): 1/ Chiều dày : + thân hộp:  = 0,03a + = 0,03.250 + = 10,5 (mm) > (mm) (chọn:  = 10mm ) + nắp hộp: 1 = 0,9  = (mm) (chọn: 1 = mm ) 2/ Gân tăng cƣờng: + chiều dày: e = (0,8  )  = (8  10 ) + chiều cao: h = 50 + góc vác: 20 3/ Đƣờng kính : Bulông (d1): d1 > (0,04a+10 =20 mm) >12 mm (chọn M22) Bulông cạnh ổ (d2): d2 = (0,7 0,8 ).d1 = 16 mm Bulông ghép bích nắp thân (d3): d3 = (0,8 0,9 ).d2 = 14 mm Vít ghép nắp ổ (d4): d4 = (0,6 0,7 ) d2 = 10 mm Vít ghép nắp cửa thăm (d5) : d5 = (0,5 0,6 ).d2 = mm 4/ Mặt bích ghép nắp thân : Chiều dày bích thân hộp (S3) : S3 = (1,4  1,8 ).d3 = 25 mm Chiều dày bích nắp hộp (S4) : S4 = (0,9 ).S3 = 25 mm Bề rộng bích nắp thân (k3 ) : k3 = k2 – (  ) mm = 45  47 mm Chọn: k3 = 46 5/ Kích thƣớc gối trục : Chọn: D=100 Đƣờng kính tâm lỗ vít : D3 , D2 D2 = D + (1,6  ) d4 =100+(1,6  )10=116120 SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 47 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH D3 = D + 4,4.d4 =100+4,4.10=144 (tra bảng (18.2 ) [2]) Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ (k2 ) : k2 = E2 + R2 + (  5) mm = 49,451,4 mm Chọn: k2 = 50 Tâm lỗ bulông cạnh ổ : E2 C ( k khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ ) E2 = 1,6 d2 =25,6 ( không kể chiều dày thành hộp ) R2 = 1,3 d2 =20,8 C = D3 / , nhƣng phải đảm bảo k  1,2.d2 = 16,8 mm ( k khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ ) h = mm 6/ Mặt đế hộp : Chiều dày : phần lồi (S1) Bề rộng mặt đế hộp , k1 q S1 = ( 1,3  1,5 ) d1 = 30 mm : k1 = 3d1 = 66 mm , q  k1 +2. = 86 mm 7/ Khe hở chi tiết : Giữa bánh với thành hộp :   (  1,2 )  = 10 mm Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp : t  (  )  mm = 30 Giữa mặt bên bánh với : 1   = 10 ( mm) 8/ Số lƣợng bulông z : z = (L + B ) /( 200  300 ) = (  ) = SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 48 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH G CÁC CHI TIẾT PHỤ: 1.Vòng chắn dầu: Không cho dầu mỡ tiếp xúc Chốt định vị: Chốt dịnh vị hình côn d = 8mm chiều dài l = 58 mm 3.Nắp quan sát: Nắp quan sát tra bảng 18.5 trang 92 [2] ta lấy: A(mm) B(mm) A1(mm) B1(mm) C(mm) K(mm) R(mm) 150 100 190 140 175 120 12 Vít M8x22 Số lƣợng vít 4 Nút thông hơi: Các thông số bảng 18.6 trang 93 [2]: SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 49 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH 5.Nút tháo dầu: Chọn M30x2.Các thông số bảng 18.7 trang 93 d b M20x2 15 m f L c q D S D0 28 2,5 17,8 30 22 25,4 6.Que thăm dầu: Dùng kiểm tra dầu hộp giảm tốc.Vị trí lắp đặt nghiêng 450 so với mặt bên, kích thƣớc theo tiêu chuẩn Bulông vòng: Bulông vòng dùng để nâng vận chuyển hộp giảm tốc gia công hay lắp ghép Theo bảng 18.3b ta tra đƣợc khối lƣợng gần hộp giảm tốc Với, a1x a2 = 180 x 250 SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 50 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH Theo bảng 18.3a ta có kết kích thƣớc bulông vòng nhƣ sau: Ren d1 d M12 54 d2 d3 d4 d5 h h1 h2 l≥ f b c r r1 r2 30 12 30 17 26 10 25 14 1,8 3,5 x Định vị ổ trục: Vòng lò xo rãnh trục: Đƣờng kính trục d Rãnh trục d1 B±0,25 h r d2 50 47,5 2,2 4,5 0,2 45,8 54,8 2,5 2,0 6,0 Vòng lò xo d3 d4 S b-0,2 l r2 r3ma x 6,0 29,5 4,0 Vật liệu làm vòng lò xo thép C65 loại thép tƣơng đƣơng khác, độ rắn4050HRC Vòng lò xo rãnh vỏ hộp: SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 51 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY Đƣờng Rãnh trục kính trục d1 B±0,25 d 90 93,5 2,2 GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH Vòng lò xo d3 d4 S b-0,2 h r d2 5,3 0,2 95,5 84,5 3,0 2,0 7,3 l r2 r3max 20 42,6 4,0 Ống lót nắp ổ: + Ống lót: Ống lót dùng để đỡ ổ lăn, tạo thuận tiện lắp ghép điều chỉnh ăn khớp bánh côn Ống lót có bề dày: δ = 6÷8mm, chọn δ = 8mm, làm gang xám GX15-32 Chiều dày vai δ1 chiều dày bích δ2 δ + Nắp ổ: Nắp ổ thƣờng đƣợc chế tạo gang xám GX15-32, có hai loại nắp kín nắp thủng cho trục xuyên qua Các kích thƣớc nắp hộp tra theo kích thƣớc gối trục Trục D, mm D2, mm D3, mm D4, mm d4, mm z 62 75 90 52 M6 80 100 125 75 M8 120 140 170 115 M10 D – Đƣờng kính ổ; D2 – Đƣờng kính đƣờng tâm qua bulông ghép nắp ổ D3 – Đƣờng kính nắp; h – chiều dày nắp SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 52 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH 10 Vú tra mỡ cho ổ lăn: Để bổ sung mỡ bôi trơn cho ổ trình làm việc ta dùng vú tra mỡ có kết cấu kích thƣớc nhƣ sau: 11 Lót kín phận ổ: Vòng phớt: Vòng phớt dùng nắp thủng có trục xuyên qua, kết cấu kích thƣớc vòng phớt cho nhƣ sau: Trục d 35 70 d1 36 71,5 d2 34 69 D 48 89 a 9 b 6,5 6,5 S0 12 12 Vòng chắn dầu Sử dụng vòng chắn dầu quay trục để ngăn dầu bôi trơn tạp chất xâm nhập vào ổ SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 53 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH H BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP Dựa vào kết cấu làm việc, chết độ tải chi tiết hộp giảm tốc mà ta chọn kiểu lắp ghép sau: Dung sai lắp ghép bánh răng: Chịu tải vừa , thay đổi va đập nhẹ ta chọn kiểu lắp trung gian H7/k6 Dung sai lắp ghép ổ lăn: Khi lắp ổ lăn ta cần lƣu ý: - Lắp vòng trục theo hệ thống lỗ, lắp vòng vào vỏ theo hệ thống trục - Để vòng ổ không trơn trựơt theo bề mặt trục lỗ hộp làm việc, chọn kiểu lắp trung gian có độ dôi cho vòng quay - Đối với vòng không quay ta sử dụng kiểu lắp có độ hở Vì lắp ổ lăn lên trục ta chọn mối ghép k6, lắp ổ lăn vào vỏ ta chọn H7 Dung sai lắp vòng chắn dầu: Chọn kiểu lắp trung gian H7/js6 để thuận tiện cho trình tháo lắp Dung sai lắp vòng lò xo ( bạc chắn ) trục tuỳ động: Vì bạc có tác dụng chặn chi tiết trục nên ta chọn chế độ lắp có độ hở H8/h7 Dung sai lắp ghép then lên trục: Theo chiều rộng ta chọn kiểu lắp trục P9 kiểu lắp bạc D10 - Bảng dung sai lắp ghép bánh răng: Sai lệch giới hạn Sai lệch giới hạn dƣới Mối lắp (μm) (μm) Nmax (μm) Smax(μm) ES es EI ei 45H7/k6 +25 +18 +2 18 23 55H7/k6 +30 +21 +2 21 28 65H7/k6 +30 +21 +2 21 28 90H7/k6 +35 +25 +3 25 32 SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 54 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY - GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH Bảng dung sai lắp ghép ổ lăn: Sai lệch giới hạn Sai lệch giới hạn dƣới (μm) (μm) Mối lắp ES es EI ei 40k6 - +18 - +2 50k6 - +18 - +2 85k6 - +25 - +2 80H7 +30 - -15 - 90H7 +35 - -20 - 130H7 +40 - -20 - - Bảng dung sai lắp ghép then: Kích thƣớc Sai lệch giới hạn chiều rộng rãnh then Chiều sâu rãnh then tiết diện then bxh 14x9 14x9 18x11 18x11 25x14 22x14 Trên trục Trên bạc Sai lệch giới Sai lệch giới hạn H9 D10 hạn trục t bạc t2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,043 -0,043 -0,043 -0,043 -0,052 -0,052 SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 +0,120 +0,050 +0,120 +0,050 +0,120 +0,050 +0,120 +0,050 +0,149 +0,065 +0,149 +0,065 Page 55 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH TÀI LIỆU THAM KHẢO: [1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí, tập 1, nhà xuất giáo dục [2] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí, tập 2, nhà xuất giáo dục [3] Nguyễn Hữu Lộc – Cơ sở thiết kế máy, nhà xuất Đại học quốc gia Tp.Hồ Chí Minh-2004 [4] Trần Hữu Quế - Vẽ kỹ thuật khí, tập 1, nhà xuất Giáo dục [5] Trần Hữu Quế - Vẽ kỹ thuật khí, tập 2, nhà xuất Giáo dục [6] Ninh Đức Tốn – Dung sai lắp ghép, nhà xuất giáo dục -1994 SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 56 [...]... Moment xoắn T, Nmm Khoảng cách trục aw, mm Bánh bị dẫn Đƣờng kính vòng đỉnh da, mm: Bánh dẫn Bánh bị dẫn Đƣờng kính vòng đáy df , mm: Bánh dẫn Bánh bị dẫn Chiều rộng vành răng bw, mm: Bánh dẫn Bánh bị dẫn Vận tốc vòng v, m/s SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 24 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY IV GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH KIỂM NGHIỆM ĐIỀU KIỆN BÔI TRƠN NGÂM DẦU: Ký hiệu các bánh răng nhƣ hình vẽ: Việc bôi trơn hộp... 40 mm (đoạn trục lắp ổ lăn) d12 = d13 = 45 (đoạn trục lắp bánh răng) SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 30 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH BIỂU ĐỒ MOMENT TRỤC 1 SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 31 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH 2 TRỤC 2: T2= 875511,61 Nmm Lực từ bánh răng tác dụng lên trục: Bánh răng bị dẫn (bánh răng 2; 4 ): Ft2  Ft1  3223,89  N  Fx22  Fx24  3223,89...ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH C THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG I CHỌN VẬT LIỆU VÀ TÍNH ỨNG SUẤT CHO PHÉP: 1.Chọn vật liệu: Đây là bộ truyền bôi trơn tốt ( bộ truyền kín) thì dạng hỏng chủ yếu là tróc rỗ bề mặt răng nên ta tiến hành tính toán thiết kế theo ứng suất tiếp xúc và kiểm nghiệm lại điều kiện bền uốn Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế. .. = 50 (đoạn trục lắp ổ lăn) d21 = d23 = 55 mm (đoạn trục lắp bánh răng) d22 = 65 mm (đoạn trục lắp bánh răng) SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 33 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH BIỂU ĐỒ MOMENT TRỤC 2 SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 34 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH 3 TRỤC 3: T3= 2208052,61 Nmm +Lực từ bánh răng tác dụng lên trục: Ft3  Fx23  12734,7  N  Fr3  Fy23... xác định sơ bộ:  H    0 H lim K HL SH Theo bảng 6.2 trang 94 sách “ Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí”-Trịnh Chất-Lê Văn Uyển Ta có: SH =1,1  H 1  570 1  518,18MPa 1,1  H 2  530 1  481,82MPa 1,1 SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 12 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH */ Với cấp nhanh sử dụng bánh răng nghiêng:  H   1 2  H 1   H 2 2 2  1 518,182  481,822  353,8MPa... bộ truyền: - Khoảng cách trục: aw = 250 mm SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 23 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH - Modun: m = 2,5 - Chiều rộng vành răng: Bánh bị dẫn: bw2 = 122 (mm) Bánh dẫn: bw1 = 127 (mm) - Tỉ số truyền: u = 2,63 - Góc nghiêng răng: β = 00 - Số răng bánh răng: Z1 = 55 ; Z2 =145 - Hệ số dịch chỉnh: x1 =0 ; x2 = 0 - Đƣờng kính vòng chia: - Đƣờng kính vòng đỉnh: - Đƣờng... Page 20 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH d f 1  d1  2,5.mn  137,5  2,5.2,5  131, 25(mm) d f 2  d 2  2,5.mn  362,5  2,5.2,5  365, 25(mm) Bề rộng răng: Bánh bị dẫn: bw2  aw  ba  250.0, 49  122(mm) Bánh dẫn: bw1 = 122 + 5 = 127 (mm) 6.Chọn cấp chính xác cho bộ truyền: Ta có vận tốc vòng :  d1.n1 3,14.137,5.108,97 v 60000  60000  0,8(m / s) Dựa theo bảng 6.3 ứng với bánh răng... F lim HL R x  FC sF Trong đó: Hệ số ảnh hƣởng khi quay: KFC = 1 ( quay một chiều ) Hệ số ảnh hƣởng độ nhám : YR = 1 khi phay và mài răng Hệ số kích thƣớc : Yx = 1,05-0,005.m=1,05-0,005.3=1,035 Hệ số độ nhạy vật liệu bánh răng đến sự tập trung ứng suất: Y  1, 082  0,172.lg m  1, 082  0,172.lg 3  1 Vây: SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 22 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY  F1    0 F lim1 GVHD: DƯƠNG... 264,3(mm) Bề rộng răng: Bánh bị dẫn: bw2  aw  ba  180.0, 25  45(mm) Bánh dẫn : bw1= 45 + 5 = 50 (mm) SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 15 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH 6.Chọn cấp chính xác cho bộ truyền: Ta có vận tốc vòng :  d1.n1 3,14.88, 2.335, 64 v 60000  60000  1,55(m / s) Dựa theo bảng 6.3/tr.203 sách [3] với vận tốc ở trên và là bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng... bd dựa vào công thức :  (u  1) 0, 49.(2, 6  1)  bd  ba   0,9 2 2 b) Hệ số tập trung tải trọng K  : Dựa vào  bd , tra bảng 6.4 ta các định đƣợc hệ số tập trung tải trọng : SVTH: TRẦN VĂN ĐẠT _ MSSV: G0900547 Page 19 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH K H   1,035 ; K F   1,06 3.Khoảng cách trục: Tính toán cho bánh răng trụ răng thẳng ta dùng công thức 6.67/tr.228 sách [3]: aw  50.(u