ĐỒ ÁN NGUYÊN LÝ CHI TIẾT MÁY ĐỀ 3 FULL_SPKT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY  ĐỒ ÁN NGUYÊN LÝ - CHI TIẾT MÁY GVHD : Th.s Dương Đăng Danh SVTH : DANH NA MSSV : 13144171 TP.HCM - 2016 LỜI MỞ ĐẦU Ngành khí ngành đời sớm so với ngành khác ,nó xem ông tổ công nghiệp Ngày đóng vai trò quan trọng tiến trình công nghiệp hóa ,hiện đại hóa đất nước ta nói riêng giới nói chung Lần thiết kế chi tiết máy phận máy, công việc hoàn toàn mẻ đòi hỏi người thực phải vận dụng kiến thức học vào thực tế Công việc đem lại giá trị bổ ích cho sinh viên, riêng em qua đồ án em rút nhiều kinh nghiệm học quý giá Em chân thành cảm ơn đến Thầy Dương Đăng Danh giảng viên hướng dẫn em thực đồ án Về đóng góp quý báu trình em thực đồ án Ngoài ra, để hoàn thành đồ án em có tham khảo số sách Chi tiết máy Nguyễn Trọng Hiệp, Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động khí Trịnh Chất Lê Văn Uyển tập I II nhiều tài liệu khác lưu hành nội trường Đại học Sư phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh Dung sai kỹ thuật đo, Vật liệu học, Sức bền vật liệu, Rất mong đóng góp ý kiến thầy để việc học em ngày tốt Chân thành cảm ơn ! Em xin chân thành cảm ơn thầy cô môn tận tình giúp đỡ em, đặc biệt thầy hướng dẫn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN MỤC LỤC PHẦN I: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ .1 1.1Chọn động cơ: 1.2 Phân phối tỉ số truyền: PHẦN II: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH 2.1 Chọn loại xích: .5 2.2 Xác định thông số xích truyền: 2.3 Kiểm nghiệm xích độ bền: 2.4 Đường kính đĩa xích: 2.5 Xác định lực tác dụng lên trục: PHẦN III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM TỐC 3.1 Tính toán truyền cấp nhanh ( bánh trụ thẳng): 3.2 Tính toán truyền cấp chậm (bánh trụ chữ V): 17 3.3 Kiểm tra điều kiện bôi trơn: .25 PHẦN IV: THIẾT KẾ TRỤC .26 4.1 Chọn vật liệu: 26 4.2 Tính thiết kế trục: 27 4.3Tính kiểm nghiệm độ bền mỏi: 38 4.4 Kiểm nghiệm độ bền then: .41 PHẦN V: TÍNH TOÁN CHỌN Ổ LĂN .43 5.1 Trục I: 43 5.2 Trục II: 44 5.3 Trục III: 45 PHẦN VI: THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC VÀ CÁC BỘ PHẬN KHÁC 46 6.1Tính kết cấu vỏ hộp: .46 6.2Một số chi tiết khác: .47 PHẦN VII: DUNG SAI LẮP GHÉP 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH PHẦN I: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 1.1 Chọn động cơ: 1.1.1 Công suất trục công tác:  Điều kiện làm việc với số liệu ban đầu: - Công suất trục công tác: Plv = (kW) - Số vòng quay trục công tác: n = 52 (v/ph) - Số năm làm việc: a = năm  Đặc điểm tải trọng: - Tải trọng đập nhẹ, quay chiều - Năm làm việc (a) 300 ngày, ngày ca, ca Sai số cho phép tỷ số truyền ∆i=2÷3% 1.1.2 Tính toán công suất hệ thống: Hiệu suất chung: η = ηx.ηol4.ηBr2.ηnt Tra bảng 2.3 trang 19 ta có: ηx = 0,93 : Hiệu suất truyền xích ηol = 0,99 : Hiệu suất cặp ổ lăn ηBr = 0,98 : Hiệu suất cặp bánh η = : Hiệu suất nối trục - Vậy η = 0,93.0,994.0,982.1 = 0,858 Ta có: công suất máy công tác: Plv = (kW) -Tải trọng tương đương Ptd = p12 t1 + p22t2 tck P12 0, 7tck + (0,8P1 ) 0,3tck = tck 2,82.0, + (2,8.0,8) 0,3 = 2, 644 (kW) Ptd = Công suất cần thiết trục động cơ: Ptd 2, 644 Pct = η = 0,858 = 3, 08 (kW) 1.1.3 Xác định sơ số vòng quay đồng động cơ: Ta có: n dc Ut= n = U h U x lv  nsb(dc)=nlv.uh.ux Trong đó: nlv=52(v/ph) tốc độ quay trục công tác SVTH: DANH NA Trang ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH - uh: tỉ số truyền hộp giảm tốc Chọn uh=12 - ux: tỉ số truyền truyền xích Chọn ux=3,5  nsb=52.12.3,5=2184 (v/ph) 1.1.4 Chọn động cơ: Ta có: Pct =4,5 (kW) , nsb=3000 (v/ph) Theo bảng P1.2 phụ lục trang 235 tài liệu [1], ta chọn nđb=3000 (v/ph) : Ta chọn động cơ: Dk.52-3 có thông số: Pđc = 4,5 kw nđc = 2900 (vòng/phút) 1.2 Phân phối tỉ số truyền: 1.2.1 Phân phối tỉ số truyền hệ dẫn động: Ta có toc quay trục công tác: 52(v/ph) n đc = = 28,8 Tỷ số truyền chung: U = n lv 50 Mặt khác theo sơ đồ động ta có: UT=Un.Uh.Unt  UT=Ung.Uh=Uxích.Uh 1440 ⇒U h = U U T = xich 28,8 = 11,52 2,5 =un : Tỷ số truyền hộp Uh: Tỷ số truyền hộp giảm tốc Unt=1:Tỷ số truyền nối trục Ux=3,5 :tỷ số truyền truyền xích chọn Mặt khác: uh=un.uc un: Tỷ số truyền cấp nhanh uc: Tỷ số truyền cấp chậm Chọn uh=1,3uc2 Uxích Nên uh=1,3.uc2→U C = Uh U h 1,3 = 11,52 = 2,98 1,3 11,52  Un= U = 2,98 = 3,87 c Kiểm tra Ukt=Uđ.Un.Uc=3,5.3,5.4,55=55,76 ∆U = U − U kt = 28,8 − 28, 73 =0,03 → Hợp lý với yêu cầu sai số tỷ số truyền ∆U =(2 ÷ 3)% Vậy ta chọn : SVTH: DANH NA Trang ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH Un=4,55 Uc=3,5 1.2.2 Xác định công suất, moment số vòng quay trục: • Tính công suất trục: Ta có Plv = 2,8(kW) Plv 2,8 = = 3, 04 (kW) η x ηol 0,93.0,99 P 3, 04 PII = III = = 3,13 (kW) ηbr ηol 0,98.0,99 P 3,13 PI = II = = 3, 23 (kW) ηbr ηol 0,98.0,99 PI 3, 23 Pct = = = 3, 26 (kW) ηnt ηol 1.0,99 PIII = 9,55.10 6.Pi • Mômen xoắn: Ti = ; ni 9,55.106.Pct Tđc = n1 = ; 9,55.106.3, 23 = 21421,8( N mm) ; 1440 9,55.106.3,13 = 80331,9( N mm) ; T2 = 372,1 n1 = ndc = 1440 9,55.106.3, 04 = 232442( N mm) ; T3 = 124,9 n3 = T1 = T4 = 9,55.106.2,8 = 534800( N mm) ; 50 SVTH: DANH NA n2 = (Vòng/phút) n1 1440 = = 372,1 (Vòng/phút) un 3,87 n2 372,1 = = 125 (Vòng/phút) uc 2,98 n 125 n4 = = = 50 (Vòng/phút) u x 2,5 Trang ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH Bảng phân phối tỷ số truyền: Trục Thông số Công suất P(kw) Tỷ số truyền u Số vòng quay n (v/ph) Momen xoắn T (Nmm) SVTH: DANH NA Động I II III Máy công tác 3,26 3,23 3,13 3,04 2,8 3,87 2,98 2,5 1440 1440 372,1 125 50 21620,14 21421,8 80331,9 232442 534800 Trang ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH PHẦN II: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH 2.1 Chọn loại xích:  Vì tải trọng xích va đập nhẹ, vận tốc thấp nên chọn xích lăn  Số liệu ban đầu: công suất PIII = 3,25 kW, số vòng quay bánh dẫn nIII = 182,1 (v/ph),momen xoắn T = 170442,06 (N.mm), tỷ số truyền = 3,5 2.2 Xác định thông số xích truyền: Với ux = 3,5 (đã chọn)  Theo bảng 5.4 tài liệu [1] ta chọn số đĩa xích nhỏ z1 = 29-2 ux  z1 =29-3,5.2=22 Ta chọn: z1 = 22 >19  Số đĩa xích lớn: z2 = ux.z1 = 3,5.22 = 77 < zmax = 120 Chọn z2=77 Theo công thức 5.5 tài liệu [1] ta có công thức tính toán: Pd=(PIII.k.kz.kn)/kd ≤ [P] , đó: kz: hệ số số z1 = 25 => kz = 25/z1 = 25/22=1,13 kn: hệ số số vòng quay Tra bảng 5.5:Chọn n01 = 200 (vg/ph) => kn = n01/nIII = 200/182,1 = 1,09 Theo công thức 5.4 bảng 5.6 tài liệu [1] ta có: K = k0.ka.kđc.kbt.kđ.kc K0 = (tâm đĩa xích so với phương ngang k = 1,3.1,2.1,25.1.1.1 = 1,95 Với PIII=3,04 (kW) Thay vào công thức 5.3 ta được: Pt = 3,25.1,95.1,09.1,13 = 7,805 (kw) Thấy [ p ] ≥ pt = 9,4848(kw) (kd = xích dãy) kd Ta thấy [p] ≤ 11(kW) Theo bảng 5.5 với k01, xích dãy Ta chọn bước xích p= 25,4 (mm) SVTH: DANH NA Trang ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH 4.3Tính kiểm nghiệm độ bền mỏi: 4.3.1 Xác định ứng suất: Thép C45 thường hóa có: σ b = 600 Mpa σ −1 = 0,436.σ b = 0,436.600 = 261,6 Mpa τ = 0,58.σ −1 = 0,58.261,6 = 151,73 Mpa Theo bảng 10.7 tài liệu [1]: ψ σ = 0,05; ψ τ = 4.3.2 Điều kiện kiểm tra trục vừa thiết kế độ bền mỏi: Theo công thức 10.19 tài liệu [1]: Sσj Sτj Sj = S +S σj τj ≥ [S] Trong đó: [S] = 1,5…2,5 hệ số an toàn cho phép Sσj : Hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp Theo công thức 10.20 tài liệu [1]: S σj = σ −1 K σdj σ aj + ψ σ σ mj Sτj : Hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp tiết diện J Theo công thức 10.21 tài liệu [1]: Sτj = τ −1 K τdj τ aj + ψ τ τ mj Các trục hộp giảm tốc quay, ứng suất tiếp thay đổi theo chu kỳ đối xứng Do theo công thức 10.22 tài liệu [1]: σ mj = 0; σ aj = σ max j = Mj Wj Vì trục I quay chiều, ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động Do theo công thức 10.23 tài liệu [1]: τ mj τ max j Tj = τ aj = = 2.Woj SVTH: DANH NA Trang 38 ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH 4.3.3 Xác định tiết diện nguy hiểm: Dựa vào kết cấu biểu đồ mômen trục, ta thấy tiết diện nguy hiểm cần kiểm tra độ bền mỏi: Trục I: tiết diện 13 lắp bánh 10 lắp ổ lăn Trục II: tiết diện 22 23 lắp bánh Trục III: tiết diện lắp bánh 33 32 4.3.4 Chọn lắp ghép: Các ổ lăn lắp ghép trục theo kiểu k6, lắp đĩa xích, nối trục, bánh theo kiểu k6 kết hợp lắp then Kích thước then bằng, trị số mômen cản uốn mômen xoắn ứng với tiết diện sau: (kích thước then tra theo bảng 9.1; trị số mômen cản uốn mômen xoắn tương đương tra theo bảng 10.6 tài liệu [1]) Trục I có rãnh then: πd 3j b.t1.(d j − t1 ) Wj = − 32 2.d j Woj = πd 3j 16 − b.t1 (d j − t1 ) 2d j Trục II,III có rãnh then: πd 3j b.t1.(d j − t1 ) Wj = − 32 dj πd 3j b.t1 ( d j − t1 ) Woj = − 16 dj Tiết diện 12 10 22 23 31 33 SVTH: DANH NA Đường kính trục (mm) 22 17 32 34 40 40 b×h t1 Wj (mm3) Woj (mm3) 8x7 6x6 10 x 10 x 12 x 12 x 3,5 5 5 810 642 1496 2078 5518 5518 1856 1427 3652 5294 11800 11800 Trang 39 ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH 4.3.5 Xác định hệ số K σaj Kτaj tiết nguy hiểm: Theo công thức 10.25 10.26 tài liệu [1]: Kσdj  Kσ   + K x − 1 ε  = σ Ky , Kτdj  Kτ   + K x − 1 ε  = τ Ky Các trục gia công máy tiện Tại tiết diện nguy hiểm yêu cầu đặt Ra = 2,5…0,63 µm Theo bảng 10.8 tài liệu [1] hệ số tập trung ứng suất trạng thái bề mặt kx = 1,06 Không dung phương pháp tăng bề mặt nên ky = Dùng dao phay ngón để gia công rãnh then nên từ bảng 10.12 tài liệu [1] ta có: K σ = 1,76 Kτ = 1,54 Theo bảng 10.10 tài liệu [1] ta có thông số sau: d13 = 22 mm ⇒ ε σ = 0,92; ε τ = 0,89 d10 = 17 mm ⇒ ε σ = 0,92; d 22 = 28 mm ⇒ ε σ = 0,88; d 23 = 32 mm ⇒ ε σ = 0,88; d 32 = 40 mm ⇒ ε σ = 0,85; d 33 = 40 mm ⇒ ε σ = 0,85; ετ ετ ετ ετ ετ Theo bảng 10.11 tài liệu [1] ta tra = 0,89 = 0,81 = 0,81 = 0,78 = 0,78 Kτ Kσ lắp căng tiết diện ετ εσ nguy hiểm SVTH: DANH NA Trang 40 ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Tiết d diện (mm) Kσ εσ GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH Kτ ετ Rãn Lắp Rãnh h căng then then 1,92 2,06 1,79 1,92 2,06 1,79 2,06 1,9 2,06 1,9 2,07 2,06 1,97 2,07 2,06 1,97 K σd Kτd Sσ Sτ σ aj τ aj S Lắp căng 13 22 1,64 2,12 1,79 5,8 65 11,5 1,9 10 20 1,64 2,12 1,79 7,3 11,3 16,9 7,5 6,1 22 28 1,64 2,12 1,96 1,83 14,7 67,4 5,5 1,83 23 30 1,64 2,12 1,96 2,19 20,4 56,4 3,8 2,12 32 40 1,64 2,13 2,03 6,14 15,2 20 4,92 5,7 33 40 1,64 2,13 2,03 3,68 7,6 33,4 9,85 3,3 Chọn S=1,5 Ta thấy tiết diện nguy hiểm trục đảm bảo an toàn độ bền mỏi 4.4 Kiểm nghiệm độ bền then: Với tiết diện dung mối ghép then ta tiến hành kiểm nghiệm mối ghép đọ bền dập σ d độ bền cắt τ c Theo công thức 9.1 9.2 tài liệu [1]: 2T ≤ [σ d ] d lt ( h − t1 ) 2T τc = ≤ [τ c ] d lt b σd = Tính chọn theo tính chất ta có chiều dài then cho bảng 9.1 tài liệu [1] SVTH: DANH NA Trang 41 ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Ta có bảng kiểm nghiệm then sau: Tiết d (mm) lt (mm) b×h diện 13 22 22 8x7 12 17 22 6x6 22 28 32 8x7 23 32 32 10 x 32 40 28 12 x 33 40 28 12 x GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH t1 3,5 5 T (Nmm) 21422 21422 40166 40166 116221 232442 σ d (Mpa) τ c (Mpa) 29,5 51,9 30 26,2 69,2 138,4 11,6 21,6 7,8 7,4 17,3 34,6 Theo bảng 9.5 tài liệu [1] với tải trọng tĩnh, va đập nhẹ, dạng lắp cố định: [σ d ] = 150 (Mpa) [τ c ] = 60 90 (Mpa) Vậy mối ghép then đảm bảo độ bền dập độ bền cắt SVTH: DANH NA Trang 42 ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH PHẦN V: TÍNH TOÁN CHỌN Ổ LĂN 5.1 Trục I: F = Fa = 0, nên ta chọn ổ bi đỡ dãy cho gối đỡ Xét tỷ số Fr Dựa vào đường kính ngõng trục d11 = 20 mm Tra bảng P2.7 tài liệu [1] chọn ổ bi đỡ cỡ trung có ký hiệu 304; đường kính d = 20 mm; Đường kính D = 52 mm; Khả tải trọng động C = 12,5 kN; Khả tải trọng tĩnh Co = 7,94 kN; đường kính bi = 12,7 mm 5.1.1 Kiểm nghiệm khả tải động: Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ 0: Fr1 = Fx210 + Fy210 = 182,45 + 231,7 = 295 ( N ) Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ 1: Fr = Fx211 + Fy211 = 182,45 + 5512 = 580 ( N ) Vậy ta kiểm nghiệm với ổ chịu tải trọng lớn Fr = Fr1 = 580 (N) Theo công thức 11.3 tài liệu [1]: Q = (V.X.Fr + Y.Fa).Kt.Kd Trong đó: Fr: Tải trọng hướng tâm (kN) Fa: Tải trọng dọc trục V: Hệ số kể đến vòng quay V = Kt: Hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ Kt = Kd: Hệ số kể đến đặc tính tải trọng, theo bangr11.3 tài liệu [1]: Kd = 1,2 X: Hệ số kể đến đặc tính tải trọng X = chịu lực hướng tâm Y: Hệ số tải trọng dọc trục y = Fa = => Q = (V.X.Fr + Y.Fa).Kt.Kd = (1.1.580).1,2.1 = 690 (N) Khả tải trọng động theo công thức 11.1 tài liệu [1]: Cd = Qm L Với m = LH: tuổi thọ tính triệu vòng quay LH = 60.n.lh / 10 Trong đó: n=1440( v/ph) ln=5.300.2.8=24000 (h)  LH =2073,6 (triệu vòng) SVTH: DANH NA Trang 43 ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH C d = 690.3 2073,6 = 8798 ( N ) Vậy Cd = 8,8 (kN) < C = 12,5 (kN) Khả tải trọng động ổ lăn đảm bảo 5.1.2 Kiểm nghiệm khả tải tĩnh: Ta có Fa = 0, theo công thức 11.19 tài liệu [1] Qt1 = X0.Fr (X0 = 0,6 theo bảng 11.6 tài liệu [1]) = 0,6.0,58 = 0,3462(kN) Qt2 = Fr =0,58 (kN) Q0 = max[Qt1; Qt2] = 0,58 (kN) < C0 = 12,1 (kN) Vậy khả tải tĩnh ổ lăn đảm bảo 5.2 Trục II: Dựa vào đường kính ngõng trục d21 = 25 (mm) Tra bảng P2.8 tài liệu [1] chọn ổ bi đỡ dãy 305 có: d = 25 (mm); D = 62 (mm); Khả tải động C = 17,6 (kN); Khả tải tĩnh C0 = 11,6 (kN) 5.2.1 Kiểm nghiệm khả tải động: Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ 1: Fr = Fr1 = Fx220 + Fy220 = 1888,352 + 594,952 = 1980 ( N ) Lực dọc trục Fa bị triệt tiêu => Fa =0 (N); X = 1; Y = 0; vòng quay nên V = 1, nhiệt độ < 1050 C nên Kt = 1; Hộp giảm tốc có công suất tương đối nhỏ nên Kd = Theo công thức 11.6 tài liệu [1] Tải trọng động quy ước: Q = V.Fr.Kt =1.1.1980 = 1980(N) LH = 60.n.lh / 106 Trong đó: n=372,1( v/ph) ln=5.300.2.8=24000 (h)  LH =535,8 (triệu vòng) Khả tải trọng động quy ước xác định theo công thức 11.1 tài liệu [1]: C d = Q m L = 1980.3 535,8 = 16081 ( N ) Thấy Cd < C = 17,6 (kN) khả tải động ổ lăn đảm bảo 5.2.2 Kiểm tra khả tải tĩnh ổ: Ta có Fa = 0, theo công thức 11.19 tài liệu [1] Qt1 = X0.Fr (X0 = 0,5 theo bảng 11.6 tài liệu [1]) SVTH: DANH NA Trang 44 ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH = 0,5.2376 = 1188 (N) Qt2 = Fr =2376 (N) Q0 = max[Qt1; Qt2] = 2,376 (kN) < C0 = 11,6 (kN) Vậy khả tải tĩnh ổ lăn đảm bảo 5.3 Trục III: Vì tải trọng nhỏ chịu lực hướng tâm tổng lực dọc trục = 0, nên ta sử dụng ổ bi đỡ dãy cho gối đỡ Với đường kính ngõng trục d30 = 35 mm Theo bảng P2.7 tài liệu [1] ta chọn ổ bi đỡ cỡ nhẹ 307 có d = 35 (mm); D = 80 (mm); Khả tải động C = 26,2 (kN); Khả tải tĩnh C0 = 17,9 (kN) 5.3.1 Kiểm nghiệm khả tải động: Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ 1: Fr = Fr1 = Fx231 + Fy231 = 4301,5 + 1397 = 4522 ( N ) = 4,522 (kN ) Lực dọc trục Fa = (N), theo công thức 11.3 tài liệu [1]: X = 1; Y = 0; vòng quay nên V = 1; Nhiệt độ < 1050 C nên Kt = 1; công suất nhỏ nên Kd = Q = X.V.Fr.Kt.Kd = 1.1.4,522.1 = 4,522 (kN) LH = 60.n.lh / 10 Trong đó: n=125( v/ph) ln=5.300.2.8=24000 (h)  LH =180 (triệu vòng) Khả tải trọng động ổ xác định theo cong thức 11.1 tài liệu [1]: C d = Q m L = 4,522.3 180 = 25,5 (kN ) Thấy Cd < C(26,2 kN) nên khả tải động ổ đảm bảo 5.3.2 Kiểm tra khả tải tĩnh: Tương tự trục I Qt1 = X0.Fr (X0 = 0,6 theo bảng 11.6 tài liệu [1]) = 0,6.4522 = 2713,2 (N) Qt2 = Fr =4522 (N) = 4,522 (kN) Q0 = max[Qt1; Qt2] = 4,522 (kN) < C0 = 17,9(kN) Vậy khả tải tĩnh ổ lăn đảm bảo SVTH: DANH NA Trang 45 ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH PHẦN VI: THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC VÀ CÁC BỘ PHẬN KHÁC 6.1Tính kết cấu vỏ hộp: Vỏ hộp hộp giảm tốc có nhiệm vụ đảm bảo vị trí tương đối chi tiết phận máy, tiếp nhận tải trọng chi tiết lắp vỏ truyền tới , đựng dầu bôi trơn, bảo vệ chi tiết may tránh bụi bặm Chỉ tiêu hộp giảm tốc độ cứng cao khối lượng nhỏ, vật liệu nên dùng hộp giảm tốc GX15-32 Kết cấu vỏ hộp giảm tốc: (theo bảng 18.1 tài liệu [2]) Các kích thước chủ yếu vỏ hộp:  Chiều dày: Thân hộp: δ = 0,03.a + = 0,03.115 + = 6,45 lấy δ = mm Nắp hộp: δ1 = 0,9.δ = 0,9.7 = 6,3 mm lấy δ1 = mm  Gân tăng cứng: Chiều dày: e = (0,8 ÷ 1)δ = 7mm Chiều cao: h < 58 mm Độ dốc: 20  Đường kính: Bulông nền: d1 > 0,04.a + 10 = 0,04.115 + 10 =14,6 mm > 12 mm Lấy d1 = 14 mm Bulông cạnh ổ: d2 = (0,7…0,8)d1 = 9,8…11,2 mm lấy d2 = 12 mm Bulông ghép nắp bích thân: d3 = (0,8…0,9)d2 = 9,6…10,8 mm lấy d3 = 10 mm Vít ghép nắp ổ: d4 = (0,6…0,7)d2 = 7,2…8,4 mm lấy d4 = mm Vít ghép nắp cửa quan sát: d5 = (0,5…0,6)d2 = 6…7,2 mm lấy d5 = mm  Mặt bích ghép nắp thân: Chiều dày bích thân hộp: S3 = (1,4…1,8)d3 = 14…18 mm lấy S3 = 15 mm Chiều dày bích nắp hộp: S4 = (0,9…1)S3 = 14 mm Bề rộng bích nắp thân: K3 = K2 - (3…5) =35 mm  Đường kính gối trục: Đường kính tâm lỗ vít: D2, D3 tra theo bảng 18.2 tài liệu [2] Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: K2 = E2 + R2 + (3…5) Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 = 1,6d2 = 17 mm => K2 = 17 + 16 + (3…5) = 36…38 mm lấy K2 = 38 mm SVTH: DANH NA Trang 46 ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH Khoảng cách từ tâm bulông cạnh ổ đến tâm ổ: C ≈ D3 cho k ≥ 1,2d2=15; k khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ:  Kích thước gối trục vỏ hộp: D3=D+4,4d4 D2=D+(1,6…2)d4 Trục I D3=87 mm D2=68 mm trục II D3=97 mm D2=78 mm Trục III D3=116 mm D2=96 mm  Mặt đế hộp: (khi có phần lồi) S1 = (1,4…1,7)d1 = 19,6…23,8 mm lấy S1 = 21 mm S2 = (1…1,1)d1 = 14…16,4 mm lấy S2 = 16 mm Bề rộng mặt đế hộp: k1 = 3.d1 = 45mm Chọn k1=48mm q ≥ k1 + δ = 62 mm chọn q = 64 mm  Khe hở chi tiết: Giữa bánh với thành hộp: ∆ = 23 mm Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp: ∆1 = 40 mm  Số lượng bulông nền: Z = 6.2Một số chi tiết khác: 6.2.1 Bulông vòng: Được tra theo bảng 18.3a 18.3b tài liệu [2] Ren d d1 d2 d3 d4 M8 36 20 20 l≥ f B c X 18 10 1,2 2,5 d5 13 R h 18 r1 h1 r2 h2 Q 160 6.2.2 Chốt định vị: Chốt định vị hình côn d = mm; chiều dài l = 33 mm; c = mm 6.2.3 Cửa thăm: SVTH: DANH NA Trang 47 ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH B K A R A A B A1 B1 C K R 100 75 150 100 125 87 12 Vít s.lượ ng × M8 22 6.2.4 Nút thông hơi: A M27 × L 10 6.2.5 Nút tháo dầu: SVTH: DANH NA Trang 48 B 15 M ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ d b m f M16 × 1.5 12 6.2.6 Que thăm dầu: GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH L 23 c q 13,8 D 26 S 17 D0 19,6 6.2.7 Vòng chắn dầu: PHẦN VII: DUNG SAI LẮP GHÉP Dựa vào kết cấu làm việc, chết dộ tải chi tiết hộp giảm tốc mà ta chọn kiểu lắp ghép sau: 7.1 Dung sai lắp ghép bánh răng: Chịu tải vừa , thay đổi va đập nhẹ ta chọn kiểu lắp trung gian H7/k6 7.2 Dung sai lắp ghép ổ lăn: Khi lắp ổ lăn ta cần lưu y: - Lắp vòng trục theo hệ thống lỗ, lắp vòng vào vỏ theo hệ SVTH: DANH NA Trang 49 ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH 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 Chính mà lắp ổ lăn lên trục ta chọn mối ghép k6, lắp ổ lăn vào vỏ ta chọn H7 7.3 Dung sai lắp vòng chắn dầu: Chọn kiểu lắp trung gian H7/js6 để thuận tiện cho trình tháo lắp 7.4 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 7.5 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: Mối lắp Sai lệch giới hạn Sai lệch giới hạn (μm) (μm) ES es EI ei ∅22H7/k6 +21 +15 +2 15 19 ∅28H7/k6 +21 +15 +2 15 19 SVTH: DANH NA Trang 50 ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ ∅30H7/k6 +21 +15 +25 +18 ∅40H7/k6 Bảng dung sai lắp ghép ổ lăn: Mối lắp ∅20k6 ∅25k6 ∅35k6 Sai lệch giới hạn (μm) es +15 +18 +18 ei +2 +2 +2 GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH +2 15 19 +2 18 23 Mối lắp Sai lệch giới hạn (μm) ∅52H7 ∅62H7 ∅80H7 ES +30 +30 +30 EI 0 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí Tập1 [2] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí Tập2 Nxb Giáo dục Hà Nội [3] Nguyễn Trọng Hiệp – Chi tiết máy Tập1,2 Nxb Giáo dục Hà nội 1994 [4] Ninh Đức Tốn – Dung sai lắp ghép Nxb Giáo dục Hà nội 2004 [5] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm – Thiết kế chi tiết máy Nxb Giáo dục SVTH: DANH NA Trang 51 ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ SVTH: DANH NA GVHD: Th.S DƯƠNG ĐĂNG DANH Trang 52 ... Fx 33 d w3 57,5 Ft tg 24, 230 139 7.tg 24, 230 Fr = = = 777,4 N = Fy 22 = Fy 24 = Fy 32 = Fy 33 cos 36 ,03o cos 36 ,03o Fa = Ft tgβ = 139 7.tg 36 , 030 = 1016,1N = Fz 22 = Fz 24 = Fz 32 = Fz 33 SVTH:... (Nmm) SVTH: DANH NA Động I II III Máy công tác 3, 26 3, 23 3, 13 3,04 2,8 3, 87 2,98 2,5 1440 1440 37 2,1 125 50 21620,14 21421,8 8 033 1,9 232 442 534 800 Trang ĐỒ ÁN TT.TK HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: Th.S... = 2,8(kW) Plv 2,8 = = 3, 04 (kW) η x ηol 0, 93. 0,99 P 3, 04 PII = III = = 3, 13 (kW) ηbr ηol 0,98.0,99 P 3, 13 PI = II = = 3, 23 (kW) ηbr ηol 0,98.0,99 PI 3, 23 Pct = = = 3, 26 (kW) ηnt ηol 1.0,99