Đồ án nguyên lý chi tiết máy

Giống xích ống nhưng ởngồi ống cĩ lắp thêm con lăn, nhờ đĩ cĩ thể giảm ma sát trượt giữa ống và răng đĩa xíchbằng ma sát lăn giữa con lăn và răng đĩa.. 2 Chọn số răng của đĩa xích : Số

Chương 1 : Chọn động cơ

và phân phối tỷ số truyền

II) Chọn động cơ :

1.1.1 Cơng suất cần thiết :

Công suất trên trục công tác(xích tải):

1000

1 , 1 2600 1000

.





V P

88 , 0 86 2

88 , 0 95 , 0 97 , 0 995 , 0

Ở đây ta chọn động cơ điện ký hiệu A02-41-4, cơng suất động cơ Nđc=4KW và

cĩ số vịng quay nđc= 1450 vịng/phút Hiệu suất: 86%

II )Phân phối tỷ số truyền

 Tỷ số truyền động chung i:

.

1 , 1 1000 60 1000

358 , 27 53

ibn : Tỷ số truyền của bánh răng nghiêng

theo tiêu chuẩn ix= (3 – 6)

chọn ix= 3,5

 ih= 7 , 81

5 , 3

358 , 27

1) Chọn loại xích :Chọn xích ống con lăn gọi tắt là xích con lăn Giống xích ống nhưng ở

ngồi ống cĩ lắp thêm con lăn, nhờ đĩ cĩ thể giảm ma sát trượt giữa ống và răng đĩa xíchbằng ma sát lăn giữa con lăn và răng đĩa

2) Chọn số răng của đĩa xích :

Số răng đĩa xích càng ít, đĩa bị động quay càng bị mịn nhanh, va đập của mắt xích vào răngđĩa càng tăng và xích làm việc càng ồn Vì vậy khi thiết kế cần đảm bảo số răng nhỏ nhất củađĩa xích

Theo bảng (6_3)/105 sach thiết kế chi tiết máy(Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm) :

Bước xích t được xát định từ chỉ tiêu về độ bền mịn của bản lề

Hệ số điều kiện sử dụng (công thức: (6-6)/105 sách TKCTM)

d A 0 dc b c

k = k k k k k k

Trong đĩ : kd = 1: hệ số xét đến tính chất của tải trọng ngồi ( va đập nhẹ )

kA = 1 : hệ số xét đến chiều dài xích ( Chọn A = 40 )

k0 = 1 : hệ số xét đến cách bố trí bộ truyền ( đường nối hai tâm đĩa xích

làm với đường nằm ngang một gĩc nhhỏ hơn 600 )

kdc = 1 : hệ số xét đến khả năng điều chỉnh lực căng xích ( điều chỉnh 1

trong 2 đĩa xích )

Kb = 1,5 : hệ số xét đến điều kiện bơi trơn ( bơi trơn định kỳ )

kc = 1,25 : hệ số xét đến chế độ làm việc của bộ truyền (làm việc 2 ca )

Tra bảng (6 – 4/103 TKCTM ) với no1 = 200 v/ph chọn được xích con lăn 1 dãy cĩ t=38,1

mm , Công suất cho phép: [ N ] = 36,3 KW

Với loại xích này tra bảng (6_1) , tìm được kích thước chủ yếu của xích:

▪Tải trọng phá huỷ: Q =100 000 N

▪Khối lượng 1 mét xích: q = 5,5 kg

Kiểm nghiệm số vòng quay theo điều kiện (6_9): n 1 n gh (n1=53 vg/ph, n gh

Z Z t

A 2.

2

Z Z

X

2 1 2 2

26 65 1 , 38

40 2 2

84 24 X

15

200 24 15.X

.n Z

2 2 1 2

1

2.

Z Z 8.

2

Z Z X 2

Z Z X 4

t

A

π

mm 1636

3,14 2.

24 - 84 8.

2

84 24 142 2

84 24 142 4

38,1

A

2 2

Z

180 sin

t

24

180 sin

Z

180 sin

t

84

180 sin

0 24.38,1.20

.1,05.3,1 6.10

.t.n Z

.N k 6.10

1

t 7





PHẦN II : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG

a) Chọn vật liệu :

- Bánh nhỏ : thép 45 thường hoá, σb = 600 N/mm2, σch = 300 N/mm2, HB = 190

(giả thiết phôi rèn đường kính phôi dưới 100 mm)

- Bánh lớn : thép 35 thường hoá, σb = 480 N/mm2, σch = 240 N/mm2, HB = 160.(giả thiết phôi rèn đường kính phôi từ 300 - 500 mm)

b) Định ứng suất cho phép

 Ứng suất tiếp xúc cho phép :

- Số chu kỳ làm việc của bánh răng lớn :

i m n T M

M

2

Trong đĩ : u=1 :Số lần ăn khớp của một răng khi bánh răng quay một vịng

nII :Số vịng quay trong một phút của bánh răng lớn

T :Tổng thời gian làm việc

c) Ứng suất uốn cho phép:

- Số chu kỳ làm việc của bánh răng lớn :

i m n T M

M

2

Trong đĩ : u=1 :Số lần ăn khớp của một răng khi bánh răng quay một vịng

nII :Số vịng quay trong một phút của bánh răng lớn

T :Tổng thời gian làm việc

Ntđ1 = i Ntđ2 =2,45 497,83.106 =1219,69.106

Lấy hệ số an tồn n=1,5 và hệ số tập trung ứng suất chân răng là k  1, 8 (phơi rèn thépthường hĩa ), giới hạn mỏi của thép 45 là:

2

1  0 , 43 b  0 , 43 600  258N/mm

 Giới hạn mỏi của thép 35:

258 5 , 1 ] [  u   N mm

8 , 1 5 , 1

1 4 , 206 5 , 1 ]

) ] [

10 05 , 1 ( ).

1 (





KN i

i A

A bn

tx bn

592 25 , 1 4 , 0

8 , 3 3 , 1 ) 45 , 2 442

10 05 , 1 ( ).

1 45 , 2

.(

.

)

.(i

π.A.n

1 45 , 2 1000 60

592 95 14 , 3 2 1

1000 60

Lấy mn = 1,5(mm) (Bảng 3-1)

 • Chọn sơ bộ góc nghiêng  = 10o ; cos = 0,985

•Tổng số răng 2 bánh :

5 , 1

985 , 0 95 2 cos 2

125 1

5 , 1 125

2

) (

5 , 1 5 , 2 sin

5 , 2

j) Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng:

•Số răng tương đương của bánh nhỏ

•Hệ số lấy ’’ =1,5

 Kiểm nghiệm ứng suất uốn tại chân răng :

2

6 ''

1

2 n 1

6

30 5 , 1 592 36 0,442.1,5

.1,4.3,5 19,1.10

.n.b.

.Z m y

.K.N 19,1.10



u1 u1 σ 143 N/mm

2

1 u1

0,517

2 98,57.0,44 y

y σ

  2

u2 u2 σ 115 N/mm

k) Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền:

 Số răng Z1 = 36 răng, Z2 =89 răng

 Góc ăn khớp αn = 200

 Góc nghiêng  =9o18’

d1 = m n Z 54 , 77mm

986 , 0

36 5 , 1 cos

89 5 , 1 cos

lấy d

1

=55 mm, d

2

= 136 mm.

 Chiều rộng bánh răng: b = 30 mm

 Đường kính vòng đỉnh răng:

mm m

d

D e1 1  2 n  55  2 1 , 5  58

mm m

5 , 3 10 55 , 9 2

10 55 , 9 2

N n

d

N d

M

9868 , 0

20 2062 cos

.

N tg

tg P P

o n

- Bánh nhỏ : thép 45 thường hoá, σb = 580 N/mm2, σch = 280 N/mm2, HB = 160.

(giả thiết phôi rèn đường kính phôi dưới 100 mm)

- Bánh lớn : thép 35 thường hoá, σb = 480 N/mm2, σch = 240 N/mm2, HB = 160.(giả thiết phôi rèn đường kính phôi từ 300 - 500 mm)

b) Định ứng suất cho phép

 Ứng suất tiếp xúc cho phép :

- Số chu kỳ làm việc của bánh răng lớn :

i m n T M

M

2

Trong đĩ : u=1 :Số lần ăn khớp của một răng khi bánh răng quay một vịng

nII :Số vịng quay trong một phút của bánh răng lớn

T :Tổng thời gian làm việc

c) Ứng suất uốn cho phép:

- Số chu kỳ làm việc của bánh răng lớn :

i m n T M

M

2

Trong đĩ : u=1 :Số lần ăn khớp của một răng khi bánh răng quay một vịng

nII :Số vịng quay trong một phút của bánh răng lớn

T :Tổng thời gian làm việc

- Bánh nhỏ 2

1 138 , /

8 , 1 5 , 1

4 , 249 5 , 1 ]

8 , 1 5 , 1

1 4 , 206 5 , 1 ]

) ] [

10 05 , 1 ( ).

1 (





KN i

i A

A bn

tx bn

186 25 , 1 4 , 0

1 , 3 3 , 1 ) 19 , 3 416

10 05 , 1 ( ).

1 19 , 3

.(

.

)

.(i

π.A.n

1 19 3 1000 60

186 126

14 , 3 2 1

1000 60

tạo bánh răng là cấp 9

 • Chọn sơ bộ góc nghiêng  = 10o ; cos = 0,985

•Tổng số răng 2 bánh :

5 , 2

985 , 0 126 2 cos 2

Số răng bánh nhỏ : 23 , 62

1 19 , 3

99 1

5 , 2 99

2

) (

5 , 1 5 , 2 sin

5 , 2

j) Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng:

•Số răng tương đương của bánh nhỏ

•Hệ số lấy ’’ =1,5

 Kiểm nghiệm ứng suất uốn tại chân răng :

2

6 ''

1

2 n 1

6

50 5 , 1 186 24 0,442.1,5

.1,1.3,1 19,1.10

.n.b.

.Z m y

.K.N 19,1.10

0,517

118.0,442 y

y σ

  2

u2 u2 σ 115 N/mm

k) Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền:

 Số răng Z1 = 24 răng, Z2 = răng

 Góc ăn khớp αn = 200

 Góc nghiêng  =10o26’

d1 = m n Z 60mm

9834 , 0

24 5 , 1 cos

75 5 , 1 cos



 Chiều rộng bánh răng: b = 50 mm

 Đường kính vòng đỉnh răng:

mm m

d

D e1 1  2 n  60  2 2 , 5  65

mm m

1 , 3 10 55 , 9 2

10 55 , 9 2

N n

d

N d

M

9868 , 0

20 5306 cos

.

N tg

tg P P

o n

N C.

d 

* Tính gần đúng trục: tra bảng 7.1 ta có:

- Khoảng cách giữa các chi tiết quay: 10mm

- Khe hở giữa các bánh răng : 10mm

- Khoảng cách từ thành trong của hộp đến mặt bên ổ lăn: 10mm (vì cần làm bạc chắn

mỡ để bảo vệ mỡ trong bộ phận ổ)

- Chiều rộng ổ B = 15mm

- Chiều cao nắp và đầu bulông: = 15mm

- Chiều rộng bánh xích: Bx = 36,10mm

- Đường kính bulong6 cạnh ổ đến ghép nắp và thân hộp là 12mm

- Chiều rộng bích xem bảng 10-10a

- Chiều rộng bánh răng cấp nhanh: bn=30mm

- Chiều rộng bánh răng cấp chậm: bc = 50mm

 Tổng hợp các kích thước trên , ta tìm được chiều dài các đoạn trục cần thiết& khoảngcách giữa các gối đỡ :

a = 45mm ; b = 60mm ; c = 35 mm ; l=60,55mm

Sơ đồ phân tích lực không gian lên bộ truyền

     (   )  0

2 P

a p d

) (

2

c P

 

3

1 ,

Tính mô men uốn ở những tiết diện nguy hiểm

Công thức (7-5)

 n n

2 1

/ 150 600 25 , 0

25

,

0

/ 270 600 45 , 0 45

,

0

mm N

mm N

Tập trung ứng suất do lắp căng, với kiểu lắp ta cho T3 áp suất sinh ra trên bề mặt ghép ≥ 30N/mm², tra bảng 7-10 ta có kσ/εσ = 2,6

Kn = 1 nhiệt độ làm việc dưới 100° (bảng 8-4)

Kv = 1 vòng trong của ổ quay (bảng 8-5)

RA = √[(RAy)² + (RAx)²] = 1650N

RB = √[(RBy)² + (RBx)²] = 575N

SA = 1,3.RA.tgβ = 1,3.1650.0,2867 = 615N

SB = 1,3.RB.tgβ = 1,3.575.0,2867 = 214N

Kn = 1 nhiệt độ làm việc dưới 100° (bảng 8-4)

Kv = 1 vòng trong của ổ quay (bảng 8-5)

RC = √[(RCy)² + (RCx)²] = 4268N

RD = √[(RDy)² + (RDx)²] = 3300N

SC = 1,3.RC.tgβ = 1,3.4268.0,2867 = 1590N

SD = 1,3.RD.tgβ = 1,3 3300.0,2867 = 1230N

Kn = 1 nhiệt độ làm việc dưới 100° (bảng 8-4)

Kv = 1 vòng trong của ổ quay (bảng 8-5)

RE = √[(REy)² + (REx)²] = 1760N

RF = √[(RFy)² + (RFx)²] = 4363N

SE = 1,3.RE.tgβ = 1,3.1760.0,2867 = 655N

SF = 1,3.RF.tgβ = 1,3.4363.0,2867 = 1626N

2 Chọn kiểu lắp ở lăn

Để cố định ổ bi cũng như chọn kiểu lắp ổ trên trục và trong vỏ hộp ta có thể chọn theo chương 8

+ Đai ốc và đệm cách

+ Đệm chắn 1 đầu

+ Vòng hảm là xo

3 Cố định trục theo phương dọc trục

Để cố định theo phương dọc trục có thể dùng nắp ổ và điều chỉnh khe hở của ổ bằng các tấm đệm kim loại giữa nắp ổ và thân hộp giảm tốc.Nắp ổ lắp với hộp giảm tốc bằng

vít(đai ốc) loại này dùng để lắp ghép

4 Bơi trơn ở lăn

Bộ phận ổ được bôi trơn bằng mởû,vì vận tốc bộ truyền bánh răng thấp,không thể dùngphương pháp bắn toé để hắt dầu trong hộp vào bôi trơn bộ phận ổ.Có thể dùng mở loại Tứng với nhiệt độ làm việc từ 60   100 c và vận tốc dưới 1500vòng/phút Lượng mở chứa2/3 chổ rộng của bộ phận ổ Để mở không chảy ra ngoài và ngăn không cho dầu rơi vào bộphận ổ nên làm vòng chắn dầu

5 Che kín ở lăn

Để khe kín các đầu trục ra,trách sự xâm nhập của bụi bậm và tạp chất vào ổ, cũng như ngăn mỡ chảy ra ngoài,ở đây dùng loại vòng phốt là đơn giản nhất, bảng 12-7 cho kích thước dùng phốt trục là 35 và 45

Chương V Cấu tạo vỏ hộp và các chi tiết máy khác

1 Vỏ hộp

Chọn vỏ hộp đúc, mặt ghép giữa nắp và thân là mặt phẳng đi qua đường làm các trục để việc lắpghép được dễ dàng

Bảng 10-9 cho phép ta tính được kích thước các phần tử cấu tạo vỏ hộp sau đây:

Chiều dày thành thân hộp:

- ghéo nắp cửa thăm d4 = (0,3 ÷ 0,4)dn = 6mm

Đường kính bu lơng vịng chọn theo trọng lượng của hộp giảm tốc, với khoảng cách trục A của hai cấp 95 x 126 tra bảng 10 – 11a và 10 – 11b.Ta chọn bu lơng M12

Số lượng bu lơng nền n = L +B/200÷300

L – chiều dài hộp, sơ bộ lấy 500mm

B – chiều rộng hộp, sơ bộ bằng 200mm

n = 500+200/200 = 3,75 lấy n = 4

Chương VI Bơi trơn hộp giảm tốc

V = 0,6(m/s) vận tốc nhỏ ta chọn phương pháp ngâm các bánh răng trong dầu Sự chênh lệchvề bán kính giữa bánh răng bị dần ở trục ba và bánh răng bị dẫn trục hai là 60(mm) nên bánh răng ở trục ba bi ngâm ít nhất là 24 (mm) Vì vận tốc thấp v = 0,6 (m/s) công suất tốn hao do khấy dầu không đáng kể Theo bảng (10-17) thì chọn độ nhớt bôi trơn ở 500c là 80 centistốc hoặc 11 độ engle và theo bảng (10-20) là loại dầu AK-20

Tài liệu tham khảo

……….

1 Thiết kế chi tiết máy (Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm, NXB GIÁO DỤC)