Đồ án chi tiết máy Thiết kế hộp giảm tốc (Phương án số 39)

LỜI NÓI ĐẦU Môn học chi tiết máy đóng vai trò quan trọng chương trình đào tạo kỹ sư cán kỹ thuật nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý làm việc phương pháp tính toán thiết kế chi tiết, cụm chi tiết nằm thiết bị máy móc phục vụ cho công nghiệp, nông nghiệp giao thông vận tải Đồ án môn học chi tiết máy có kết hợp chặt chẽ lý thuyết vào thực tiễn Lý thuyết tính toán chi tiết máy dựa sở kiến thức toán học, vật lý, học lý thuyết, nguyên lý máy, sức bền vật liệu, v.v , chứng minh hoàn thiện qua trình thí nghiệm thực tiễn sản xuất Đồ án môn học chi tiết máy đồ án có tầm quan trọng sinh viên khoa khí, giúp cho sinh viên hiểu sâu kiến thức cấu tạo, đặc điểm, nguyên lý làm việc phương pháp tính toán thiết kế chi tiết máy có công dụng chung, bồi dưỡng cho sinh viên khả giải vấn đề nảy sinh tính toán thiết kế chi tiết máy, từ làm sở để vận dụng vào việc thiết kế máy sau Hộp giảm tốc cấu truyền động phổ biến ngành khí có vài trò quan trọng ngành khí, thiết kế hộp giảm tốc không giúp sinh viên nắm kiến thức môn học mà giúp sinh viên quen dần với thực tiễn sản xuất, với thực tiễn làm việc đặc thù ngành khí Do lần làm quen với công việc tính toán, thiết kế chi tiết máy với hiểu biết hạn chế dù cố gắng tham khảo tài liệu giảng môn học có liên quan song làm sinh viên tránh thiếu sót Sinh viên kính mong hướng dẫn bảo nhiệt tình Thầy cô môn giúp cho sinh viên ngày tiến Cuối sinh viên xin chân thành cảm ơn Thầy (Cô) môn, đặc biệt Thầy Trần Văn Hiếu trực tiếp hướng dẫn, bảo cách tận tình giúp sinh viên hoàn thành tốt nhiệm vụ giao Hà Nội ngày tháng 10 năm 2015 Sinh viên thực Mai Văn Tú Page ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39 PHẦN I: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Chọn loại động 1.1 Chọn kiểu động điện: Chọn loại động xoay chiều không đồng ba pha rôto lồng sóc Loại dùng phổ biến ngành công nghiệp, với hệ dẫn động khí (hệ dẫn động băng tải, xích tải, vít tải, dùng với hộp giảm tốc) 1.2 Chọn công suất động cơ: Công suất động chọn theo điều kiện nhiệt độ nhằm đảm bảo cho nhiệt độ động làm việc không lớn giá trị cho phép Để đảm bảo điều kiện cần thỏa mãn yêu cầu sau: dc Pdm  Pdtdc (kW) dc đó: Pdm : công suất định mức động Pdtdc : công suất đẳng trị trục động ta có: P P dc dt dc lv  Pict  t i   Pct  t  lv  ck với: Plvct : giá trị công suất làm việc danh nghĩa trục công tác Plvdc : công suất làm việc danh nghĩa trục động Plvdc  Plvct /  Pict : công suất phụ tải chế độ thứ i trục công tác t i , t ck : thời gian làm việc chế độ thứ i thời gian chu kì Plvct  Ft v /103  4600.1,4 /103  6,44 (kW) v : vận tốc băng tải, v  1, (m / s) Ft : lực tác dụng lên trục công tác Ft  4600(N)   : hiệu suất chung toàn hệ thống   1 2 3 4 đó: 1 , 2 , 3 , 4 , : hiệu suất truyền cặp ổ hệ thống dẫn động Theo sơ đồ đề :   2br 3ol d k GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Page ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39 br : hiệu suất truyền bánh trụ: br =0,98 ol : hiệu suất cặp ổ lăn: ol =0,995 d : hiệu suất truyền đai: d =0,96 k : hiệu suất khớp nối: k =0,99    0,98 0,995 0,96.0,99  0,899  Plvdc  6, 44 / 0,899  7,2 (kW)  Hệ số xét đến thay đổi tải không β : 2 2 T  t T  t T  t T  t    i  i           T1  t ck  T1  t ck  T1  t ck  T1  t ck 15 20 45   0,9   (0,7)  0,765625 80 80 80  Pdtdc  7, 2.  7, 2.0,765625  5,5125 (kW)  12 1.3 Chọn số vòng quay đồng động  Số vòng quay đồng động (còn gọi tốc độ từ trường quay) xác định theo công thức: n db  60f p Trong đó: f – tần số dòng điện xoay chiều (Hz) (f=50Hz); p – số đôi cực từ; p=1;2;3;4;5;6  Số vòng quay trục công tác: 60.103.v 60.103.1, n ct    89,13 (v / ph) .D 3,14.300 Với: D: đường kính tang dẫn băng tải: D=300(mm)  Tỷ số truyền toàn hệ thống : ut u t  u h u d đó: ud tỉ số truyền truyền đai uh tỉ số truyền hộp giảm tốc Theo bảng 1.2 ta có +, Truyền động bánh trụ , HGT bánh trụ cấp uh=(8…40) ud=(3…5) uh= 10; ud =3;  u t  u h u d u k  10.3  30 +, Truyển động đai  chọn GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Page ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39  Số vòng quay trục động nsb n sb  n ct u t  89,13.30  2673,9 (v / ph) 1.4 Chọn động thực tế Tra bảng P1.3[1] Ta chọn động cơ: 4A112M2Y3 có: Pdc  7,5 (kW) ; n dc  2922 Tmax  2, 2; Tdn (v / ph) Tk 2 Tdn 1.5 Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện tải cho động Kiểm ta điều kiện mở máy điều kiện tải động vừa chọn: Pdc  7,5  Pdtdc  5,5125 n dc  2922  n sb  2673,9 Tmm Tk  T Tdn  thỏa mãn điều kiện mở máy điều kiện tải động Phân phối tỷ số truyền Tỷ số truyền chung toàn hệ thống: u  n dc 2922   32,78 n ct 89,13 2.1 Tỷ số truyền truyền hộp giảm tốc  Ký hiệu: uh tỷ số truyền hộp giảm tốc ung tỷ số truyền hộp giảm tốc  Tỷ số truyền truyền ngoài: u ng  u d Ta chọn u d  2, 4;  u ng  2, 2.2 Tỷ số truyền truyền hộp giảm tốc u   u h u ng GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Page ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY  uh  Phương án số 39 u  32,78   13,66 u ng 2, u1  4,71 u h  13,66   u  2,9 với u1: tỷ số truyền cấp nhanh u2: tỷ số truyền cấp chậm Tính toán thông số trục 3.1 Tính công suất trục  Công suất danh nghĩa trục động cơ: Plvct Pdc  P   7, (kW)  dc lv  Công suất danh nghĩa trục I: PI  Plcdc k ol  7, 2.0,99.0,995  7,1 (kW)  Công suất danh nghĩa trục II: PII  PI br ol  7,1.0,98.0,995  6,92 (kW)  Công suất danh nghĩa trục III: PIII  PII br ol  6,92.0,98.0,995  6,75 (kW) 3.2 Tính số vòng quay trục  Số vòng quay trục I: nI  n dc 2922   2922 (v/ph) u dcI  Số vòng quay trục II: n II  nI 2922   620,38 (v/ph) u III 4,71  Số vòng quay trục III: n III  n II 620,38   213,93 (v/ph) u IIIII 2,9  Số vòng quay trục công tác: n ct  n III 213,93   89,1375 (v/ph) u IIIct 2, 3.3 Tính momen xoắn trục GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Page ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39 Momen xoắn trục tính theo công thức: 9,55.106.Pk Tk  nk  Momen xoắn trục động cơ: 9,55.106.Pdc 9,55.106.7, Tdc    23531,83 n dc 2922  Momen xoắn trục I: 9,55.106.7,1 TI   23180,02 (Nmm) 2922  Momen xoắn trục II: 9,55.106.6,92 TII   106525,033 (Nmm) 620,38  Momen xoắn trục III: 9,55.106.6,75 TIII   301325,1998 (Nmm) 213,93  Momen xoắn trục công tác: 9,55.106.6, 44 Tct   689967,7465 (Nmm) 89,1375 3.4 Bảng kết tính toán Trục Thông số Công suất (kW) Tỷ số truyền (-) Đ/cơ I II III Công tác 7,2 7,1 6,92 6,75 6,44 4,71 2,9 2,4 Số vòng quay 89,1375 2922 2922 620,38 213,93 (v/ph) Momen 23531,83 23180,02 106525,033 301325,1998 689967,7465 (Nmm) GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Page ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39 PHẦN II: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG Thiết kế truyền đai 1.1 Chọn loại đai Chọn tiết diện đai hình thang thường Ta có: PIII = 6,75 (kW) – công suất trục bánh đai chủ động n3 = 213,93(v/ph) số vòng quay trục bánh đai chủ động u = 2,4 – tỷ số truyền truyền đai   0,02 - hệ số trượt truyền đai Từ bảng 4.13[1] thông số đai hình thang ta chọn loại đai B với thông số: Đường Chiều dài Kích thước tiết diện (mm) Diện tích Kí kính bánh giới hạn l tiết diện A hiệu đai nhỏ d (mm) bt b h yo (mm2) (mm) B 19 22 13,5 4,8 230 200-400 1800-10600 1.2 Các kích thước thông số truyền đai  Đường kính bánh đai nhỏ ta chọn d1=250 (mm)  vận tốc đai: .d1.n .250.213,93   2,8 (m/s) 60000 60000 mà v  2,8  vmax  25 (m/s) v (thỏa mãn điều kiện)  d  d1.u.(1  )  250.2, 4.(1  0,02)  588 (mm) đường kính bánh đai tiêu chuẩn hóa nên theo bảng 4.21 [1] ta chọn d2=600 (mm)  tỷ số truyền thực tế truyền đai: d2 600   2, 45 d1.(1  ) 250.(1  0,02) 2, 45  2, 100  2,083%  sai lệch tỷ số truyền: u  2, ud  (nằm phạm vi cho phép sai lệch tỷ số truyền) GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Page 10 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39  Khoảng cách trục (a): Chọn a/d2=1,2 suy a = 1,2.d2 = 1,2.600=720 (mm) Ta có: 0,55.(d1  d )  h  a  2.(d1  d )  0,55.(250  600)  13,5  720  2.(250  600)  467,5  720  1700 (thỏa mãn điều kiện chọn a)  Chiều dài đai (l): (d1  d )2 Ta có: l  2.a  0,5.(d1  d )  4.a (250  600)  l  2.720  0,5.(250  600)  4.720  2817,71 (mm) Chiều dài đai quy tròn theo tiêu chuẩn nên ta chọn chiều dài đai l=2800 (mm)  Kiểm nghiệm đai tuổi thọ: i  v / l  2,8 / 2,8   i max  10 (thỏa mãn)  Khoảng cách trục (a) theo chiều dài tiêu chuẩn (l): l=2800 (mm)     8. a  d  d2   250  600  Trong đó:   l      1464,823   2800        d  d 600  250    175 2 1464,828  (1464,828)2  8.(175)2 a   710,87 (mm)  Góc ôm (α1): 57o (d  d1 ) 57o.(600  250) o 1  180   180   156,3o  120o a 842 o 1.3 Xác định số đai  Số đai z tính theo công thức: z PIII K d [Po ].C ClC u C z GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Page 11 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39 đó: PIII - công suất trục bánh đai chủ động: PIII=6,75 (kW) [Po] - công suất cho phép, tra bảng 4.19[1] ta [Po]=2,3 (kW) Kd - hệ số tải trọng động, tra bảng 4.7[1] ta Kd=1,1 Cα - hệ số kể đến ảnh hưởng góc ôm α1, C   0,0025(180  1 )   0,0025(180  156,3)  0,941 Cl – hệ số kể đến ảnh hưởng chiều dài đai, ta có lo=3750, l=2800 nên l/lo=2800/3750=0,75 tra bảng 4.16  Cl=0,935 Cu – hệ số xét đến ảnh hưởng tỷ số truyền u=2,45 tra bảng 4.17  Cu=1,135 Cz – hệ số kể đến ảnh hưởng phân bố không tải trọng cho dây đai, ta có PIII/[Po]=6,75/2,3=2,935  Cz=0,95 z 6,75.1,1  3, 2,3.0,941.0,935.1,135.0,95 chọn z =4  Chiều rộng bánh đai B B  (z 1).t  2e  (4 1).25,5  2.17  110,5 (mm)  Đường kính bánh đai da d a1  d1  2h o  250  2.5,7  261, (mm) d a  d  2h o  600  2.5,7  611, (mm) 1.4 Lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục  Lực căng đai xác định theo công thức: F0  780PIII K d v.C z  Fv đó: Fv – lực căng lực ly tâm sinh Fv=qmv2 đó: qm – khối lượng mét chiều dài đai, tra bảng 4.22 v – vận tốc vòng, m/s PIII – công suất trục bánh đai chủ động, kW GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Page 12 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY  F0  Phương án số 39 780.6,75.1,1  0,3.(3,136)  552, 47 (N) 2,8.0,941.4  Lực tác dụng lên trục:  156,3o  1  Fr  2F0 z.sin    2.552, 47.4.sin        4325,57 (N)  1.5 Bảng kết tính toán Thông số Kí hiệu Giá trị Đơn vị Đường kính bánh đai nhỏ d1 250 mm Đường kính bánh đai lớn d2 600 mm Tỷ số truyền ud 2,45 - Hệ số trượt  0,02 - Khoảng cách trục a 710,87 mm Góc ôm α1 156,3 độ(o) Chiều dài đai l 2800 mm Số đai z - Chiều rộng bánh đai β 110,5 mm Đường kính bánh đai da1 261,4 da2 611,4 Lực căng đai F0 552,47 N Lực tác dụng lên trục Fr 4325,57 N mm Thiết kế truyền bánh cấp nhanh  Các thông số đầu vào: P  PI  7,1 (kW), T  TI  23180,02 (Nmm) n  n I  2922 (v/ph), u  u1  4,71 Thời gian sử dụng: 300.8.8.1=19200 (giờ) Tải trọng thay đổi: T1=T; T2=0,9T; T3=0,7T GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Page 13 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39 2.106525,033  37,6 (MPa) < 53 (MPa) 42.45.(8  5) 2.106525,033 d23   41,5 (MPa) < 53 (MPa) 38.45.(8  5) 2.106525,033 c22   9, (MPa) < 30 (MPa) 42.45.12 2.106525,033 c23   10, (MPa) < 30 (MPa) 38.45.12  d22  Vậy then chọn đảm bảo điều kiện bền dập điều kiện bền cắt 4.3 Tính chọn then cho trục III Ta chọn then với thông số sau: Đường Tiết kính d, diện mm Kích thước tiết diện then b h Chiều sâu rãnh then Trên Trên lỗ trục t1 t2 Bán kính góc lượn rãnh r Nhỏ Lớn nhất 32 48 14 5,5 3,8 0,25 0,4 33 40 12 3,3 0,25 0,4 4.3.1 Kiểm tra điều kiện bền dập điều kiện bền cắt 2T  [d ] dlt (h  t1 ) 2T c   [c ] dlt b d  đó: d c - ứng suất dập ứng suất cắt ta cần tính, MPa d – đường kính trục, d32 = 48 (mm), d33 = 40 (mm) T – momen xoắn trục, Nmm b, h, t1 – kích thước, mm lt = (0,8…0,9)lm , lt32 = lt33 = (0,8…0,9)lm32 = (0,8…0,9).60 = 48…54 (mm) ta chọn lt = 54 (mm) [d ] - ứng suất dập cho phép, [d ] = 100 (MPa) [c ] - ứng suất cắt cho phép, [c ] = 30 (MPa) GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Page 65 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39 2.301325,1995  66, (MPa) < 100 (MPa) 48.54.(9  5,5) 2.301325,1995 d33   93 (MPa) < 100 (MPa) 40.54.(8  5) 2.301325,1998 c32   16,6 (MPa) < 30 (MPa) 48.54.14 2.301325,1998 c33   23,3 (MPa) < 30 (MPa) 40.54.12  d32  Vậy then chọn đảm bảo điều kiện bền dập điều kiện bền cắt GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Page 66 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39 PHẦN IV: THIẾT KẾ VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP TRONG HỘP Thiết kế kích thước vỏ hộp Vỏ hộp giảm tốc chi tiết máy quan trọng hộp giảm tốc, đảm bảo vị trí tương đối chi tiết máy, phận máy, tiếp nhận tải trọng chi tiết lắp vỏ truyền đến, đựng dầu bôi trơn, bảo vệ chi tiết máy khỏi bụi bặm Chỉ tiêu vỏ hộp giảm tốc độ cứng cao, khối lượng nhỏ, nên ta chọn vật liệu chế tạo vỏ hộp giảm tốc gang xám có ký hiệu GX15-32 chế tạo phương pháp đúc Vỏ hộp giảm tốc gồm: thành hộp, nẹp gân, mặt bích, gối đỡ, … 1.1 Chọn bề mặt ghép nắp thân Bề mặt ghép vỏ hộp đường thẳng qua tâm trục, việc lắp ghép chi tiết thuận tiện Bề mặt ghép ta chọn không song song với mặt đế, nhờ giảm trọng lượng kích thước hộp tạo điều kiện bôi trơn tốt cho cặp bánh 1.2 Xác định kích thước vỏ hộp Tên gọi Biểu thức tính toán   0,03.a   Thân hộp,  Chiều dày 1  0,9. Nắp hộp, 1 e  (0,8 1). Chiều dày, e Gân tăng Chiều cao, h h  58 cường Độ dốc 20 d1  0,04.a  10  12mm Bulông nền, d1 Bulông cạnh ổ, d  (0,7  0,8).d1 d2 Bulông ghép Đường d3  (0,8  0,9).d bích nắp kính thân, d3 Vít ghép nắp ổ, d  (0,6  0,7).d d4 Vít ghép nắp d5  (0,5  0,6).d cửa thăm, d5 GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Giá trị 7,5 50 20 16 (M16) 12 (M12) 10 (M10) (M8) (M7) Page 67 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Mặt bích ghép nắp thân Kích thước gối trục Mặt đế hộp Khe hở chi tiết Chiều dày bích thân hộp, S3 Chiều dày bích nắp hộp, S4 Bề rộng bích nắp thân, K3 Đường kính tâm lỗ vít: D3, D2 Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: K2 Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 C (k khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ) Phương án số 39 S3  (1, 1,8)d3 16 S4  (0,9  1).S3 15 K3  K  (3  5) mm 36 Xác định theo kích thước nắp ổ tra bảng 18.2 Xác định K  E  R  (3  5)mm 40 E  1,6.d (không kể E2 = 19 chiều dày thành hộp) R  1,3d C  D3 \ phải đảm bảo k  1,2d2 R2 =16 Xác định Chiều cao, h Xác định theo kết cấu, phụ thuộc tâm lỗ bulông kích thước mặt tựa h=30 (mm) Chiều dày: phần lồi S1 S1=(1,41,7)d1 25 Dd xác định theo đường kính dao khoét S1 = (1,4  1,7)d1 S2 = (1  1,1)d1 K1 = 3d1 q  K1 + 2 S1 = 25 S2 = 17 K1 = 48 q = 64 Chiều dày: có phần lồi Dd, S1 S2 Bề rộng mặt đế hộp, K1 q Giữa bánh với thành hộp   (1 1,2) 10 Giữa đỉnh lớn đáy hộp   (3  5) phụ thuộc loại hộp giảm tốc, lượng dầu bôi trơn hộp 38 Giữa mặt bên bánh với  10 Z  (L  B) / (200  300) L B: chiều dài chiều rộng hộp L =500 B = 250 Z=4 Số lượng bulông Z GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Page 68 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39 Đường kính tâm lỗ vít: D3, D2 , D  30  D  D  (1,6  2)d  30  (1,6  2).8  42,8  46(mm) D3  D  4, 4d  30  4, 4.8  65, (mm) chọn D2 = 45 (mm), D3 = 66 (mm) D3 66   33 (mm) 2 , D  35  D  D  (1,6  2)d  35  (1,6  2).8  47,8  51(mm) D3  D  4, 4d  35  4, 4.8  70, (mm) C chọn D2 = 50 (mm), D3 = 70 (mm) D3 70   35 (mm) 2 , D  40  D  D  (1,6  2)d  40  (1,6  2).8  52,8  56(mm) D3  D  4, 4d  40  4, 4.8  75, (mm) C ta chọn D2 = 55 (mm), D3 = 75 (mm) C D3 75   37,5 (mm) 2 Một số chi tiết phụ 2.1 Bulông vòng móc vòng Công dụng : dùng để nâng vận chuyển hộp giảm tốc, nắp nắp thân Tra bảng 18.3b ta trọng lượng hộp giảm tốc Q = 160 (kG) Ta chọn bulông vòng với thông số sau: (hình 9) Ren, d1 d2 d3 d4 d5 d h x r r1 r2 Trọng lượng nâng 21 12 1,5 250(kG) h1 h2 l≥ f M10 45 25 10 25 15 22 b c Chốt định vị Mặt ghép nắp thân nằm mặt phẳng chứa đường tâm trục, lỗ trụ nắp nắp thân hộp gia công đồng thời Để 2.2 GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Page 69 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39 đảm bảo vị trí tương đối nắp thân trước sau gia công lắp ghép, dùng chốt định vị Nhờ có chốt định vị, siết bulông không làm biến dạng vòng ổ, loại trừ nguyên nhân làm ỏ bị chóng hỏng Ta chọn chốt định vị hình côn có ren : (hình 10) d1 d3 d2 h b r1 r2 f 45 ° L c d d4 120° h2 d5 d Hình 9: Bulông vòng 20 1,6x45o GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 7,5 M10 10 40 80 Page 70 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39 Hình 10: Chốt định vị hình côn ren 2.3 Cửa thăm Để kiểm tra, quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp, đỉnh hộp ta thiết kế cửa thăm, đậy nắp, nắp ta lắp thêm nút thông Ta chọn cửa thăm có kích thước sau : Số A B A1 B1 C C1 K R Vít lượng 100 75 150 100 125 87 12 M8x22 C N M O 2.4 Nút thông Để giảm áp suất điều hoà không khí bên bên hộp Được lắp nắp cửa thăm ØQ ØG ØA E L P H I B D R R ØA Hình 11 : Nút thông Ta chọn nút thông với thông số kích thước sau : A B H I K L M N O P M27x2 15 30 15 45 36 32 10 22 32 18 36 32 2.5 C D E G Q R S Que thăm dầu Que thăm dầu dùng để kiểm tra mức dầu bôi trơn hộp giảm tốc, mức dầu nhỏ giá trị cho phép ta phải tiến hành thay dầu bù lại lại hao hụt Ta dùng que thăm dầu với thông số kích thước sau: GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Page 71 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39 18 12 30 3 0,5x45o 12 1x45o 90 M12 Hình 12: Que thăm dầu 2.6 Nút tháo dầu Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn bị biến chất, cần phải thay dầu Để tháo dầu cũ, đáy hộp ta thiết kế lỗ tháo dầu Lúc làm việc, lỗ bịt kín nút tháo dầu GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Page 72 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39 F L 29 c 2,5 D m 10 Do D B M22x2 15 d Mặt đáy hộp giảm tốc ta làm dốc đến độ phía nút tháo dầu tạo chỗ tháo dầu nên làm lõm xuống để dầu chảy dễ dàng không bị dính vào thành hộp bệ máy Ta chọn nút tháo dầu trụ với kết cấu kích thước nút tháo dầu sau: q 19,8 D 32 S 22 Do 25,4 b m S L Hình 13: Nút tháo dầu Chọn chế độ lắp hộp giảm tốc Bảng thống kê kiểu lắp hộp giảm tốc: Stt Tên chi tiết – phận Sai lệch giới hạn (µm) Kiểu lắp H7 k6 H7 42 k6 H7 48 k6 38 Bánh lắp trục GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Hệ lỗ Hệ trục +25 +15 +2 +25 +18 +2 +25 +8 +2 Page 73 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Trục lắp với ổ lăn Phương án số 39 30 k6 35 k6 45 k6 H7 d11 H7 80 d11 H7 100 d11 E9 10 h8 E9 12 h8 E9 14 h8 D8 30 k6 D8 35 k6 D8 45 k6 +30 +15 +2 +18 +2 +8 +2 -100 -290 +30 -100 -290 +35 -120 -340 +61 +25 -27 +75 +32 -27 +75 +32 -27 +98 +65 +15 +2 +119 +80 +18 +2 +119 +80 62 ổ lăn lắp với vỏ hộp Then lắp trục Vòng chắn dầu lắp trục Nối trục vòng đàn hồi Trục lắp bánh đai Bạc lót trục GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 30 k6 H7 k6 F8 30 k6 F8 40 k6 +25 +18 +2 +15 +2 +18 +2 +53 +20 +15 +2 +64 +25 +18 +2 40 Page 74 KẾT LUẬN Hộp giảm tốc cấu truyền động quan trọng nhiều ngành, nhiều mô hình, nhiều phương thức truyền động, ví dụ dùng cấu băng tải, dây chuyền phân xưởng, xí nghiệp hay nông nghiệp…nó giúp đảm bảo vận hành êm cho cấu khác đằng sau Thiết kế hệ dẫn động băng tải nói riêng thiết kế hệ dẫn động khí nói chung giúp sinh viên nhớ lại kiến thức, củng cố nâng cao kiến thức tư tính toán việc thiết kế, việc chế tạo chi tiết phận để hợp thành cấu máy hoàn chỉnh hoạt động Trong trình tính toán, thiết kế sinh viên không tránh khỏi sơ suất lỗi sai ý muốn, mong thầy (cô) giúp đỡ bảo tạo điều kiện để sinh viên hoàn thiện đồ án cách tốt đạt kết cao nắm vững kiến thức để phục vụ trình làm việc sau cách nhuần nhuyễn tốt Cuối sinh viên xin cám ơn thầy (cô) môn đặc biệt thầy Trần Văn Hiếu giúp đỡ sinh viên hoàn thành đồ án cách tốt Page 74 Tài liệu tham khảo: [1] Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí (tập I II – Trịnh Chất Lê Văn Tuyển, NXB Giáo Dục) [2] Dung sai lắp ghép (Ninh Đức Tốn, NXB Giáo Dục) [3] Chi tiết máy (tập I II - Nguyễn Trọng Hiệp, NXB Giáo Dục) Page 75 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Chọn loại động 1.1 Chọn kiểu động điện: 1.2 Chọn công suất động cơ: 1.3 Chọn số vòng quay đồng động 1.4 Chọn động thực tế 1.5 Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện tải cho động Phân phối tỷ số truyền 2.1 Tỷ số truyền truyền hộp giảm tốc 2.2 Tỷ số truyền truyền hộp giảm tốc Tính toán thông số trục 3.1 Tính công suất trục 3.2 Tính số vòng quay trục 3.3 Tính momen xoắn trục 3.4 Bảng kết tính toán PHẦN II: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG 10 Thiết kế truyền đai 10 1.1 Chọn loại đai 10 1.2 Các kích thước thông số truyền đai 10 1.3 Xác định số đai 11 1.4 Lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục 12 1.5 Bảng kết tính toán 13 2.Thiết kế truyền bánh cấp nhanh 13 2.1 Chọn vật liệu làm bánh 14 2.2 Xác định ứng suất cho phép 14 2.3 Xác định thông số truyền 17 2.4 Xác định thông số ăn khớp 17 2.5 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 18 2.6 Kiểm nghiệm độ bền uốn 20 2.7 Kiểm nghiệm điều kiện tải 22 2.8 Xác định vài thông số kích thước truyền 23 Thiết kế truyền cấp chậm – bánh trụ thẳng 25 3.1 Chọn vật liệu làm bánh 25 Page 3.2 Xác định ứng suất cho phép 25 3.3 Xác định thông số truyền 28 3.4 Xác định thông số ăn khớp 29 3.6 Kiểm nghiệm độ bền uốn 32 3.7 Kiểm nghiệm điều kiện tải 34 3.8 Xác định vài thông số kích thước truyền 35 Kiểm tra điều kiện bôi trơn cho hộp giảm tốc 36 5.Kiểm tra điều kiện chạm trục 38 6.Kiểm tra sai số vận tốc 38 PHẦN III : THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT ĐỠ NỐI 40 1.Thiết kế trục 40 1.1.Chọn vật liệu 40 1.2.Xác định sơ đường kính trục 40 1.3.Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 40 1.4.Tính toán thiết kế trục 42 52 1.5.Kiểm nghiệm trục độ bền mỏi 56 1.6.Kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh 1.7.Kiểm nghiệm trục độ cứng 57 2.Tính chọn ổ lăn 58 2.1.Tính chọn ổ lăn cho trục I (trục vào) 58 2.2.Tính chọn ổ lăn cho trục II 60 2.3.Tính chọn ổ lăn cho trục III (trục ra) 62 Chọn khớp nối 63 3.1 Kiểm tra điều kiện bền vòng chốt đàn hồi 63 4.Tính chọn then 64 4.1.Tính chọn then cho trục I 64 4.2 Tính chọn then cho trục II 64 4.3 Tính chọn then cho trục III 65 PHẦN IV: THIẾT KẾ VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP TRONG HỘP 67 Thiết kế kích thước vỏ hộp 67 1.1 Chọn bề mặt ghép nắp thân 67 1.2 Xác định kích thước vỏ hộp 67 Một số chi tiết phụ 69 2.1 Bulông vòng móc vòng 69 2.2 Chốt định vị 69 Page 2.3 Cửa thăm 71 2.4 Nút thông 71 2.5 Que thăm dầu 71 2.6 Nút tháo dầu 72 Chọn chế độ lắp hộp giảm tốc 73 Tài liệu tham khảo: 75 Page [...]... khớp αtw1 x1 x2 20,22o 0 0 1,698 Số răng Đường kính vòng chia Đường kính vòng lăn Đường kính đỉnh răng Đường kính đáy răng Đường kính cơ sở Hệ số dịch chỉnh Hệ số trùng khớp ngang Hệ số trùng khớp dọc GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01   1,023 Page 24 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39 3 Thiết kế bộ truyền cấp chậm – bánh răng trụ răng thẳng Các thông số đầu vào của bộ truyền: P  PII... 0,32 x4 0,8883   1,792 Số răng Đường kính vòng chia Đường kính vòng lăn Đường kính đỉnh răng Đường kính đáy răng Đường kính cơ sở Hệ số dịch chỉnh Hệ số trùng khớp ngang Hệ số trùng khớp dọc 0 4 Kiểm tra điều kiện bôi trơn cho hộp giảm tốc Hộp giảm tốc ta dùng ở đây là hộp giảm tốc ngâm dầu, ở đây các bánh răng lớn được ngâm trong dầu Để đảm bảo điều kiện bôi trơn thì các bánh lớn phải đều ngâm trong... làm việc ZV – hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng KxH – hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng YR – hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng YS – hệ số xét đến độ nhám của vật liệu đối với tập trung ứng suất Ys  1,08  0,0695.ln(m) GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Page 25 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39 KxF – hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng... môđun m=1,5 2.4.2 Xác định số răng, góc nghiêng β và hệ số dịch chỉnh x GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Page 17 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39  Số răng : Vì là bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng có β=8…20o, nên ta chọn sơ bộ β=10o 2a w1.cos  2.104.cos10o  Số răng nhỏ Z1 : Z1    23,9 m(u1  1) 1,5.(4,71  1) vì số răng nguyên nên ta lấy Z1=24  số răng bánh răng lớn Z2 : Z2 ... phép GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Page 36 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39 Gọi x là khoảng cách từ các mức dầu đến tâm trục, chi u sâu ngâm dầu tối thiểu của bánh răng là: lmin  (0,75  2).h lmin  10(mm) trong đó: h – chi u cao của răng tron hộp giảm tốc, ở bộ truyền bánh răn g trụ răng nghiêng h1 = 6,75 ở bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng h2=6,6351  l2min  (0,75  2).6,75... dw1 – đường kính vòng lăn bánh răng nhỏ, d w1  2a w1 / (u t1  1)  2.104 / (4,7 1)  36,5 (mm) KH – hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc K H  K H K H K Hv với: KHα – hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp, ta có vận tốc vòng của bánh răng: GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Page 19 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY v Phương án số 39 d w1.n1 .36,5.2922... Tú – 64DCDM01 Page 29 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39 - Hệ số dịch tâm : y2  a w 2 / m  0,5(Z3  Z4 ) =145 /1,5  0,5(49 142)  1,17 k y  1000y / Zt 2  1000.1,17 /191  6,13 tra bảng 6.10a ta được k x  0, 27605 do đó hệ số giảm đỉnh răng là : y2  k x Zt 2 /1000  0, 27605.191/1000  0,053 Tổng hệ số dịch chỉnh: x t 2  y2  y2  1,17  0,053  1, 223 Hệ số dịch chỉnh bánh 3: x 3  0,5[x t... w1   (7  10)  104 (đúng) 2 2 Kết luận: điều kiện chạm trục được thoả mãn 6 Kiểm tra sai số vận tốc Ta có: n thuc  Ta có: n  n dc 2922   87,562 (v/ph) u thuc 2, 45.4,7.2,898 n thuc  n 87,562  89,1375 100%  100%  1,77%  4% n 89,1375 GVHD: Trần Văn Hiếu SVTH: Mai Văn Tú – 64DCDM01 Page 38 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phương án số 39 Kết luận: điều kiện về sai số vận tốc thoả mãn GVHD: Trần Văn Hiếu... 1, 44  2,88 Vì khi thiết kế ta nên thống nhất hoá môđun tiêu chuẩn của cặp bánh răng cấp nhanh và môđun tiêu chuẩn của cặp bánh răng cấp chậm nên ta chọn m=2 3.4.2 Xác định số răng và hệ số dịch chỉnh x  Số răng : Vì là bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng nên β=0  Số răng nhỏ Z3 : Z3  2a w 2 2.144   49, 23 m(u 2  1) 1,5.(2,9  1) vì số răng nguyên nên ta lấy Z3=49  số răng bánh răng lớn Z4 : Z4... – hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc ZV – hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng KxH – hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng YR – hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng YS – hệ số xét đến độ nhám của vật liệu đối với tập trung ứng suất Ys  1,08  0,0695.ln(m) KxF – hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn vì lúc đầu là tính toán thiết kế sơ