ĐA TKM: thiết kế hệ truyền động băng tải vận chuyển người ở sân bay

Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy Lời nói đầu Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí yêu cầu thiếu kỹ sư ngành khí, nhằm cung cấp kiến thức sở máy kết cấu máy Thông qua đồ án môn học Thiết kế máy, sinh viên hệ thống lại kiến thức học nhằm tính toán thiết kế hệ thống máy theo tiêu chủ yếu khả làm việc; thiết kế kết cấu máy, hệ thống dẫn động phương pháp trình bày vẽ, cung cấp nhiều số liệu phương pháp tính số liệu tra cứu khác Do thực đồ án thiết kế máy phải tham khảo môn học Truyền động khí, Kỹ thuật chế tạo máy, Thiết kế máy tìa liệu liên quan bước giúp sinh viên làm quen với công việc thiết kế nghề nghiệp sau Nhiệm vụ em “Thiết kế hệ truyền động băng vận chuyển người sân bay” từ số liệu giao tham khảo thêm từ thực tế Hệ dẫn động động điện thông qua khớp nối, hộp giảm tốc truyền xích để truyền động đến băng tải Lần làm quen với công việc thiết kế, với khối lượng kiến thức tổng hợp lớn, có nhiều phần em chưa nắm vững, dù tham khảo tài liệu song thực đồ án, tính toán tránh thiếu sót Em mong góp ý giúp đỡ GVHD Em xin chân thành cảm ơn thầy, đặc biệt thầy giáo Trần Xuân Tùy hướng dẫn tận tình cho em nhiều ý kiến quý báu cho việc hoàn thành đồ án môn học này./ Đà Nẵng, 15/9/2016 Sinh viên thực Cáp Kim Thảo SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 Trang Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy MỤC LỤC Trang 4 LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG Giới thiệu băng tải Sơ lược băng tải vận chuyển người Phân loại băng tải vận chuyển người Ứng dụng băng tải vận chuyển người Các kiểu thiết kế phổ biến Lịch sử phát triển Các phần cấu tạo Ngồn động lực Hộp giảm tốc Khối cảm biến điều khiển Băng tải vận chuyển người sân bay CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ Nhiệm vụ thiết kế Nguyên lý, yêu cầu thiết kế Nguyên lý làm việc Nguyên lý hoạt động Yêu cầu thiết kế Các tiêu đánh giá thiết kế Lựa chọn phương án thiết kế CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY, TÍNH cscecsececseccCẤU CHÍNH CỦA MÁY Tính toán thông số động học Tính toán thông số băng thang TOÁN CÁC Tính chọn động điện Phân phối tỷ số truyền Xác định số vòng quay, công suất mômen trục hộp giảm tốc Thiết kế truyền Thiết kế truyền xích Thiết kế truyền cấp nhanh Thiết kế truyền cấp chậm Thiết kế chi tiết trục Tính then Thiết kế gối đỡ trục Cấu tạo vỏ hộp, chi tiết khác, lắp ghép bôi trơn Bảng thống kê kích thước, vật liệu chi tiết máy SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 KẾT 5 6 7 11 11 11 11 11 12 12 14 21 21 21 22 23 24 25 25 28 37 46 63 66 71 74 Trang Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 GIỚI THIỆU VỀ BĂNG TẢI 1.1.1 Sơ lược băng tải vận chuyển người SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 Trang Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy Hệ thống băng tải vận chuyển người phương tiện giúp người di chuyển dễ dàng dạng băng tải Chuyển động hệ thống làm băng tải di chuyển chậm nên vận chuyển người mặt phẳng nằm ngang nằm nghiêng qua đoạn khoảng cách định Người sử dụng đứng chúng để di chuyển Hệ thống băng tải người thường lắp thành cặp với chức băng tải theo chiều định Hình 1.1: Mô hình băng tải vận chuyển người thực tế 1.1.2 Phân loại băng tải vận chuyển người Băng tải vận chuyển người thiết kế chế tạo đa dạng phong phú với nhiều kiểu dáng chủng loại khác để phù hợp với mục đích sử đụng công trình - - Phân loại theo số lượng: + Băng tải đơn (băng tải vận chuyển chiều) + Băng tải kép (băng tải vận chuyển hai chiều) Phân loại theo dạng đường đi: SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 Trang Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy + Băng tải di chuyển thẳng (thường phổ biến siêu thị, sân bay,…) + Băng tải di chuyển dạng vòng cung (ít phổ biến, xuất khu 1.1.3 tham quan, triển lãm lớn) - Phân loại theo thông số bản: + Theo chiều dài băng tải + Theo khối lượng vận chuyển + Theo góc nghiêng - Phân loại theo mức độ tự động: + Bán tự động + Tự động Ứng dụng băng tải vận chuyển người Vận chuyển người nơi sân bay, trung tâm thương mại, siêu thị, ga tàu, khu vui chơi giải trí đông người,… Đối với người khuyết tật, người già, trẻ nhỏ người mang vác hành lý, hàng hóa nặng nhọc hệ thống băng tải vận chuyển người thật giúp ích cho họ nhiều lại di chuyển nơi đông người Băng tải vận chuyển người thường di chuyển với tốc độ chậm so với tốc độ tự nhiên, chí người ta tiếp tục sau họ bước vào băng tải, họ có xu hướng làm chậm tốc độ để bù lại, di chuyển băng tải vận chuyển người cải thiện thời gian lại khả vận tải tổng thể Ngoài ý nghĩa thiết bị vận chuyển băng tải vận chuyển người yếu tố làm tăng vẽ đẹp tiện nghi cho công trình 1.1.4 Các kiểu thiết kế phổ biến Băng tải vận chuyển người thiết kế, xây dựng theo hai phong cách sau: - Loại pallet : bao gồm chuỗi liên tục kim loại phẳng liên kết với tạo thành lối có hiệu giống thang xây dựng Hầu hết bề mặt kim loại có số mô hình có bề mặt cao su để kéo thêm SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 Trang Đồ án: Thiết Kế Máy - GVHD: Trần Xuân Tùy Loại di chuyển vành đai : dạng thiết kế thường xây dựng với lưới kim loại bề mặt cao su di chuyển lăn kim loại Bề mặt di chuyển có cảm giác vững Cả hai loại di chuyển băng tải có bề mặt rãnh khớp với lược lúc kết thúc Ngoài ra, băng tải vận chuyển người xây dựng với tay vịn tương tự thang 1.1.5 Lịch sử phát triển Băng tải vận chuyển người mắt triển lãm Worrld’s Columbian năm 1893 Hoa Kỳ Nó có hai phận khác nhau: nơi giành cho hành khác để ngồi nơi để người đứng Băng tải di chuyển vòng theo chiều dài bên bờ hồ đến sòng bạc Năm 1900, băng tải vận chuyển người trình bày Paris Exposition Universelle Thiết kế dựa ba tảng, người sử dụng cần đứng yên, thứ hai di chuyển với tốc độ vừa phải, cuối băng tải truyền động với vận tốc dặm Tổ chức Beeler đề xuất hệ thống cảnh liên tục với Sub-Surdace Moving Platforms cho Atlanra vào năm 1924, với thiết kế gần giống hệ thống triển lãm Paris Hệ thống đề xuất sử dụng động cảm ứng tuyến tính Nhưng hệ thống không xây dựng Năm 1954 thành phố Jersey, NJ, lối di động (băng tải vận chuyển người) thương mại tạo Hoa Kỳ cài đặt hệ thống đặt tên “Speedwalk” xây dựng Goodyear; có chiều dài 84,5m tăng 10% lớp tốc độ 2,4km/h Hệ thống gỡ bỏ vài năm sau mô hình giao thông thay đổi Băng tải vận chuyển người sân bay lần xây dựng vào năm 1958 Love Fiel Dallas, Texas SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 Trang Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy Hiện nay, băng tải vận chuyển người xuất phổ biến sân bay lớn giới 1.2 CÁC PHẦN CHÍNH CẤU TẠO 1.2.1 Ngồn động lực Nguồn động lực có vai trò quan trọng tất hệ thống truyền động Nó cung cấp toàn lượng cho hệ thống hoạt động Đối với băng tải vận chuyển người, động điện xoay chiều pha sử dụng làm nguồn động lực Vì động giữ vai trò quan trọng nên việc lựa chọn động cho hệ thống cần đảm bảo điều kiện sau: - Công suất động phải lớn công suất cần thiết hệ thống Tốc độ động phải phù hợp để đơn giản việc thiết kế giảm tốc, - đảm bảo kích thước khối lượng mặt kinh tế Có khả chịu tải thời gian ngắn Động ổn định làm việc với thời gian dài Momen làm việc đủ lớn để thắng momen cản ban đầu 1.2.2 Hộp giảm tốc Hộp giảm tốc phận phổ biến quan trọng hầu hết máy móc khí Trong hệ thống băng tải vận chuyển người hộp giảm tốc sử dụng nhằm mục đích giảm tốc độ từ trục động đến băng tải thang Do hệ thống không cần độ tự hãm lớn nên hãng chế tạo thường sử dụng truyền bánh nghiêng kết hợp với truyền xích Vì việc thiết kế hộp giảm tốc cần phải tiến hành cẩn thận, tính toán kinh tế theo phương án thích hợp Thông thường thiết kế hộc giảm tốc cần thỏa mãn điều kiện sau: - Hộp giảm tốc thiết kế phải thõa mãn tiêu làm việc vhur yếu - sức bền, độ bền mòn, độ cứng… Giá thành chế tạo rẻ nhất, nhỏ gọn thẩm mĩ Kiểm tra, tháo lắp vá sửa chữa thuận lợi Đảm bảo dung sai lắp ghép chi tiết Bảo đảm tính an toàn lao động SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 Trang Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy Việc thiết kế hộp giảm tốc trình sáng tạo, để đạt yêu cầu thiết kế có nhiều phương án khác Người thiết kế cần vận dụng hiểu biết lý thuyết kinh nghiệm tức tế để lựa chọn phương án hợp lý cao phương án tối ưu 1.2.5 Khối cảm biến điều khiển Cảm biến tốc độ thiết bị dùng để kiểm tra tốc độ thang Sau đó, đưa thông số vận tốc tín hiệu điện áp hay dòng điện cung cấp cho điều khiển trung tâm để xử lý đưa tín hiệu điều khiển động cơ, đảm bảo vận tốc làm việc thang theo yêu cầu điều kiện bên thay đổi Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động xoay chiều không đồng gồm có: - Điều chỉnh tốc độ động cách thay đổi điện trở phụ mạch roto Điều chỉnh cách thay đổi điện áp stato Điều chỉnh cách thay đổi số đôi cực động Điều chỉnh phương pháp biến tần 1.3 BĂNG TẢI VẬN CHUYỂN NGƯỜI Ở SÂN BAY Hiện nay, việc di chuyển đường hàng không trở nên phổ biến khắp giới, nhiều sân bay mở ra, sân bay ngày nâng nấp mở rộng Diện tích khu vực sân bay lớn với cách quy hoạch khu vực riêng để phục vụ khách hàng với mục đích khác Vấn đề đặt với lượng khách hành lý lớn phải di chuyển liên tục, khoảng cách khu vực sân bay xa,… cần phải có giải pháp để hành khách di chuyển đỡ vất vả, dễ dàng tìm hướng di chuyển, tiết kiệm thời gian công sức, nâng cao dịch vụ chăm sóc khách hàng Giải pháp đề lắp đặt hệ thống băng tải vận chuyển người sân bay Hệ thống giúp hành khách di chuyển dễ dàng, tiết kiệm thời gian, chi phí vận chuyển, giải vấn đề đặt Hệ thống băng tải vận chuyển người lắp đặt để kết nối khu vực sân bay từ nơi làm thủ tục đến nơi kiểm tra, từ phòng chờ đến máy bay, từ SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 Trang Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy phòng hành lý sang bãi đậu xe trạm vận chuyển… v.v Điều giúp khách hàng dễ xác định hướng di chuyển, không bị ùn tắc, lộn xộn đông người Bên cạnh việc lắp đặt hệ thống băng tải vận chuyển người làm tăng vẻ đẹp tiện nghi đại sân bay, thu hút hành khách đồng thời làm tăng dịch vụ chăm sóc khách hàng, mang lại lợi ích lớn cho tất người, Ở Việt Nam chưa có sân bay có hệ thống băng tải vận chuyển người để phục vụ hành khách Tuy nhiên giới, nhiều sân bay lớn nước lắp đặt hệ thống đạt phản hồi tích cực Sân bay quốc tế Calgary, Canada; Sân bay quốc tế Port Columbus, Ohio; Sân bay Charles Paris, Pháp;… Hình 1.2: Băng tải vận chuyển người sân bay Changi, Singapore SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 Trang Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ 2.1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ - - Nhiệm vụ: Thiết kế hệ truyền động băng tải vận chuyển người sân bay Các số liệu ban đầu: + Chiều dài: L = 80m + Vận tốc di chuyển: V = 2m/s Tham khảo thực tế ta có số liệu sau: + Nguồn cung cấp: 380V, 50Hz + Tải trọng tối đa: 4800kg + Độ rộng có ích: 1,2m 2.2 NGUYÊN LÝ, YÊU CẦU THIẾT KẾ 2.2.1 Nguyên lý làm việc Băng tải vận chuyển người sân bay hoạt động theo nguyên tắc băng tải Hệ thống gồm tập hợp lưới kim loại di chuyển liên tục, luân phiên mặt phẳng nằm ngang tạo thành vòng khép kín; khe rãnh hệ thống băng tải thiết kế so le, ăn khớp với khe lược sâu bề mặt Băng tải vận chuyển người hoạt động với vận tốc tương đối thấp, tải lớn nên phải có giảm tốc từ động đến băng tải Băng tải vận chuyển người thường di chuyển với tốc độ chậm so với tốc độ tự nhiên, chí người ta tiếp tục sau họ bước vào băng SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 Trang 10 Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy Với: Wo = 248000 mm Tra bảng 7-3b [ TKCTM ] Chọn ψσ = 0,1 , ψτ = 0,05 thép cacbon trung bình Vậy ta có: nσ = nτ = n= 250 3,5 × 29, 27 2, = 5,86 150 = 17, 26 2,5 × 7, 96 + 0, 05 × 7, 96 2, 5,86 ×17, 26 5,86 + 17, 262 = 5,55 ≥ [ n ] = (1,5 ÷ 2,5) Vậy điều kiện thõa mãn - Kiểm nghiệm dk-k =145 mm trục III Vật liệu: thép C45 thường hoá σb = 580 σ −1 = (0, ÷ 0, 5).σ b = 250 ( N / mm ) τ −1 = (0, ÷ 0,3).σ b = 150 ( N / mm ) Tra bảng 7-10 [ TKCTM ] ta có: ⇒ kσ = 3,5 εσ kτ k = + 0, 6.( σ − 1) = + 0, × (3 − 1) = 2,5 ετ εσ Tra bảng 7-10 [ TKCTM ] ta có: SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 ε σ = 0, 65 ⇒ kσ = 2, 275 ετ = 0,53 ⇒ kτ = 1,325 Trang 64 Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy Chọn phương pháp tăng bền bề mặt dòng điện cao tần β = 2, M u 8182085,3 = = 47,38 ( N / mm ) W 172700 σa = Biên độ ứng suất pháp Với: W = 172700 mm Tra bảng 7-3b [ TKCTM ] τa = Biên độ ứng suất tiếp Mx 9908125 = = 13, ( N / mm2 ) 2.Wo × 364000 Với: Wo = 364000 mm Tra bảng 7-3b [ TKCTM ] Chọn ψσ = 0,1 , ψτ = 0,05 thép cacbon trung bình Vậy ta có: nσ = nτ = n= 250 3,5 × 47,38 2, = 3, 62 150 2,5 ×13, + 0, 05 ×13, 2, 3, 62 × 10,1 3, 622 + 10,12 = 10,1 = 3, ≥ [ n ] = (1,5 ÷ 2,5) Vậy điều kiện thõa mãn 3.2.5 Tính then a) Trục I Đường kính trục dm-m = 80mm, sử dụng then bằng, tra bảng – 23 (tr143 – TKCTM) ta có: b= 24 (mm); h = 14(mm); t = 7,0 (mm); t1 = 6,2(mm); k = 8,7 SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 Trang 65 Đồ án: Thiết Kế Máy Chiều dài then GVHD: Trần Xuân Tùy ltI = 0,8 × lm = 0,8 × 125 = 100 (mm) với lm chiều dài mayơ + Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức với đặc tính tải trọng tĩnh [σ ]d = 150 ( N / mm ) 2.M x ≤ [σ ]d d K lm σd = σd = [B – 20 (tr 142 – TKCTM)]: [CT – 11 (tr 139 – TKCTM)] × 1286326,5 = 33,97 ( N / mm ) ≤ [ σ ] d 80 × 8, × 100 + Kiểm nghiệm sức bền cắt theo công thức với đặc tính tải trọng tĩnh [ τ ] c = 120 ( N / mm2 ) τc = τc = [B – 21 (tr 142 – TKCTM)]: 2.M x ≤ [τ ] c d b.lm [CT – 12 (tr 139 – TKCTM)] × 1286326,5 = 13, ( N / mm ) ≤ [ τ ] c 80 × 24 × 100 b) Trục II Chọn then: - Mặt cắt ngang dn-n = 105 mm, sử dụng then bằng, tra bảng – 23 (tr143 – TKCTM) ta có: b= 28 (mm); h = 16(mm); t = (mm); t1 = 8,2 (mm); k = 10 Chiều dài then lt = 0,8 × lm = 0,8 ×130 = 104 (mm) SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 với lm chiều dài mayơ Trang 66 Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy + Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức với đặc tính tải trọng tĩnh [σ ]d = 150 ( N / mm ) [B – 20 (tr 142 – TKCTM)]: 2.M x ≤ [σ ]d d K lm σd = [CT – 11 (tr 139 – TKCTM)] × 3947471, = 78,32 ( N / mm ) ≤ [ σ ] d 105 × 10 × 104 σd = + Kiểm nghiệm sức bền cắt theo công thức với đặc tính tải trọng tĩnh [ τ ] c = 120 ( N / mm ) τc = τc = [B – 21 (tr 142 – TKCTM)]: 2.M x ≤ [τ ] c d b.lm [CT – 12 (tr 139 – TKCTM)] × 3947471, = 27,97 ( N / mm ) ≤ [ τ ] c 105 × 28 × 104 - Mặt cắt ngang de-e = 110 mm, sử dụng then bằng, tra bảng – 23 (tr143 – TKCTM) ta có: b= 32 (mm); Chiều dài then h = 18(mm); t = (mm); t1 = 9,2 (mm); k = 11,2 lt = 0,8 × lm = 0,8 ×180 = 144 (mm) với lm chiều dài mayơ + Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức với đặc tính tải trọng tĩnh [σ ]d = 150 ( N / mm ) σd = [B – 20 (tr 142 – TKCTM)]: 2.M x ≤ [σ ]d d K lm SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 [CT – 11 (tr 139 – TKCTM)] Trang 67 Đồ án: Thiết Kế Máy σd = GVHD: Trần Xuân Tùy × 3947471,7 = 44,5 ( N / mm ) ≤ [ σ ] d 110 × 11, × 144 + Kiểm nghiệm sức bền cắt theo công thức với đặc tính tải trọng tĩnh [ τ ] c = 120 ( N / mm2 ) τc = [B – 21 (tr 142 – TKCTM)]: 2.M x ≤ [τ ] c d b.lm τc = [CT – 12 (tr 139 – TKCTM)] × 3947471, = 15,58 ( N / mm ) ≤ [ τ ] c 110 × 32 × 144 c) Trục III Đường kính trục dk-k =145 mm, sử dụng then bằng, tra bảng – 23 (tr143 – TKCTM) ta có: b= 40 (mm); h = 22(mm); t = 11 (mm); t1 = 11,2(mm); k = 13,4 Chiều dài then ltI = 0,8 × lm = 0,8 × 185 = 148 (mm) với lm chiều dài mayơ + Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức với đặc tính tải trọng tĩnh [σ ]d = 150 ( N / mm ) σd = σd = [B – 20 (tr 142 – TKCTM)]: 2.M x ≤ [σ ]d d K lm [CT – 11 (tr 139 – TKCTM)] × 9908125 = 66,1 ( N / mm ) ≤ [ σ ] d 150 × 13, ×148 SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 Trang 68 Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy + Kiểm nghiệm sức bền cắt theo công thức với đặc tính tải trọng tĩnh [ τ ] c = 120 ( N / mm2 ) τc = τc = [B – 21 (tr 142 – TKCTM)]: 2.M x ≤ [τ ] c d b.lm [CT – 12 (tr 139 – TKCTM)] × 9908125 = 22,3 ( N / mm ) ≤ [ τ ] c 150 × 40 × 184 Vậy then chọn thõa mãn điều kiện 3.2.6 Thiết kế gối đỡ trục Trục I trục II có lực dọc trục tác dụng nên ta chọn ổ đũa côn đỡ chặn, trục chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ + Sơ đồ chọn ổ cho trục I: Hình 3.7: Sơ đồ biểu diễn lực tác dụng lên ổ trục Với d = 75 mm, dùng ổ đũa côn đỡ chặn cỡ trung, tra bảng 18P (tr349-sách TKCTM) ta chọn ổ có kí hiệu 7315, Cbảng = 280000 Đường kính ổ D = 160 (mm), chiều rộng B = 37 mm, góc β = 12020’ Hệ số khả làm việc tính theo CT 8-3 tr158 sách TKCTM: SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 Trang 69 Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy C = Q (n.h)0,3 ≤ Cbang Trong đó: n = 735 vg/ph h = 86400 h Thời gian phục vụ Q = ( KV R + mAt ).K n K t Ta có: m = 1,5 Kt = (tải trọng tỉnh) Kn = (nhiệt độ làm việc < 1000C) KV = (1 vòng ổ quay) 2 RA = RAy + RAx = 93692 + 4049,82 = 10206,8 ( N ) 2 RB = RBy + RBx = 1012,7 + 4192, 42 = 4313 ( N ) S A = 1,3.RA tan( β ) = 1,3 ×10206,8 × tan(12o 20 ') = 2901, ( N ) S B = 1,3.RB tan( β ) = 1,3 × 4313 × tan(12o 20 ') = 1225,9 ( N ) Tổng lực chiều trục: At = S A − Pa1 − S B = 2901, − 3089, − 1225,9 = −1414,1 ( N ) Như lực At hướng bên trái Vì lực hướng tâm gối trục gần nhau, nên ta tính với trục bên trái chọn ổ cho gối trục này, gối trục lấy ổ loại QA = (1× 10206,8 − 1,5 × 1414,1) ×1× = 8085, ( N ) = 808,57 ( daN ) C = 808, 57 × (735 × 86400) 0,3 = 177238,5 < Cbang SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 Trang 70 Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy Vậy ổ bi chọn thõa mãn + Sơ đồ chọn ổ cho trục II: Hình 3.8: Sơ đồ biểu diễn lực tác dụng lên ổ trục Với d = 100 mm, dùng ổ đũa côn đỡ chặn cỡ trung, tra bảng 18P (tr349-sách TKCTM) ta chọn ổ có kí hiệu 7320, Cbảng = 500000 Đường kính ổ D = 215 (mm), chiều rộng B = 47 mm, góc β = 12010’ Ta có: n = 230 vg/ph 2 RC = RCy + RCx = 2396, + 20681, 62 = 20820 ( N ) 2 RD = RDy + RDx = 2730, 22 + 20876,32 = 21054,1 ( N ) SC = 1,3.RC tan( β ) = 1,3 × 20820 × tan(12o10 ') = 5835, ( N ) S D = 1,3.RD tan( β ) = 1,3 × 21054,1× tan(12o10 ') = 5901 ( N ) Tổng lực chiều trục: At = SC + Pa − S D = 5835, + 3089, − 5901 = 3023,8 ( N ) Như lực At hướng bên phải Vì lực hướng tâm gối trục gần nhau, nên ta tính với trục bên phải chọn ổ cho gối trục này, gối trục lấy ổ loại SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 Trang 71 Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy QA = (1× 23271,9 + 1,5 × 3023,8) × 1× = 27807, ( N ) = 2780,76 ( daN ) C = 2780, 76 × (230 × 86400)0,3 = 430048,3 < Cbang Vậy ổ bi chọn thõa mãn + Sơ đồ chọn ổ cho trục III: Hình 3.9: Sơ đồ biểu diễn lực tác dụng lên ổ trục Với d = 140 mm, dùng ổ đũa trụ ngắn đỡ trung rộng, tra bảng 16P (tr354-sách TKCTM) ta chọn ổ có kí hiệu 2620, Cbảng = 540000 Ta có: n = 88 vg/ph 2 RE = REy + REx = 15760,82 + (−16683,9) = 22951, ( N ) 2 RF = RFy + RFx = (−41538, 7) + (−8413,1) = 42329,3 ( N ) Tính cho gối đỡ F có lực RF lớn At = ⇒ Q = RF = 42329,3 ( N ) = 4232,93 (daN ) C = 4232,93 × (88 × 86400)0,3 = 490840,1 < Cbang SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 Trang 72 Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy Vậy ổ bi chọn thõa mãn + Chọn kiểu lắp, bôi trơn che kín ổ lăn Lắp ổ lăn vào trục theo hệ lỗ Để khe hở điều chỉnh ta chọn phương án: Cố định chiều trục mặt bên nắp Điều chỉnh khe hở đệm kim loại mỏng Để đề phòng nở dài trục nhiệt nên làm khe hở nắp ổ đũa Nắp ổ lắp với hộp giảm tốc vít Hình 3.10: Biểu diễn cách lắp đặt ổ Bộ phận ổ bôi trơn mỡ, vận tốc truyền bánh thấp, dùng phương pháp bắn toé để hắt dầu vào hộp vào bôi trơn phận ổ.Có thể dùng mỡ loại T ứng với nhiệt độ làm việc từ 60÷1000C vận tốc 1500 (v/p).Lượng mỡ chứa 2/3 chổ rỗng phận ổ Để mỡ không chảy tạp chất vào ổ củng dầu rơi vào phận ổ nên làm vòng chắn dầu Để che kín đầu trục ra, tránh xâm nhập bụi bặm tạp chất vào ổ.Ta dùng nắp ổ: + Thường chế tạo gang xám GX15-32 + Có hai loại nắp ổ: nắp ổ kín nắp ổ thủng Đối với nắp ổ kín lấy bề mặt có đường kính D làm chuẩn định tâm theo kiểu lắp Lô1 Lô3, thực tế không cần thiết phải lắp nắp đồng tâm với tâm lỗ củavõ hộp, nắp ổ dịch chuyển (0,5÷1) mm mà không ảnh hưởng đến làm việc phận ổ SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 Trang 73 Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy Hình 3.11: Cấu tạo nắp ổ Cấu tạo nắp ổ hình để mặt nút trục không thừa vòng ổ nên làm bề mặt nắp phẳng Tính nắp ổ: + Nắp ổ trục I: yêu cầu lắp trục xuyên qua nắp ổ nên ta chọn nắp ổ thủng, lồi Đường kính bích: Với Db = D + 4, 4.d3 d3: đường kính vít Bảng (10-10b)TKCTM d3=M8 ⇒ Db = 80 + 4, × = 115, ( mm) + Nắp ổ trục II: trục không xuyên qua nắp ổ nên ta chọn nắp ổ kín Với d3: đường kính vít Bảng (10-10b)TKCTM d3=M10 ⇒ Db = 105 + 4, × 10 = 149 ( mm) + Nắp ổ trục III: Chọn ổ thủng có trục xuyên qua Với d3: đường kính vít Bảng (10-10b)TKCTM d3=M10 ⇒ Db = 145 + 4, × 10 = 189 ( mm) SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 Trang 74 Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy + Chiều dày bích nắp ổ thường lấy 0,7÷0,8 chiều dày thành nắp lấy 0,5÷0,6 chiều dày vỏ hộp + Ống lót: Được dùng để lắp ghép thuận tiện tạo thành phận gồm trục hai ổ lăn để tiện việc điều chỉnh Ống lót thường làm gang GX15-32 thép CT3 nhiệt luyện.Thường lấy chiều dày δ = c.d với d đường kính ổ ống lót, c hệ số phụ thuộc đường kính lỗ Thường δ = 6÷8mm + Để ngăn mỡ chảy ngoài,ta dùng loại vòng chắn Chọn kích thước vòng chắn theo bảng 8-29 [TKCTM] 3.2.7 Cấu tạo vỏ hộp, chi tiết máy khác, lắp ghép bôi trơn a) Cấu tạo vỏ hộp Chọn vỏ hộp đúc, mặt ghép nắp thân mặt phẳng qua đường trục để việc lắp ghép dễ dàng Kích thước phần tử cấu vỏ hộp tính toán theo công thức bảng B10-9 tr268 TKCTM - Chiều dày thành thân hộp: δ = 0,025 A + = 0,025 × 577 + ≈ 17 (mm) - Chiều dày thành nắp hộp: δ1 = 0, 02 A + = 0, 02 × 577 + ≈ ( mm) -Chiều dày mặt bích thân: b = 1,5.δ = 1,5 × 17 ≈ 26 (mm) -Chiều dày mặt bích nắp: b1 = 1,5.δ1 = 1,5 × ≈ 14 ( mm) - Chiều dày đế hộp phần lồi: SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 Trang 75 Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy p = 2,35.δ = 2,35 × 17 ≈ 40 (mm) - Chiều dày gân thân hộp: m = (0,85 ÷ 1).δ = (0,85 ÷ 1) × 17 = (14, 45 ÷ 17) = 15 ( mm) - Chiều dày gân nắp hộp: m1 = (0,85 ÷ 1).δ1 = (0,85 ÷ 1) × = (7, 65 ÷ 9) = (mm) - Đường kính bulông nền: Chọn dn = 36 (mm), số bulong n = (B10-13, tr277 TKCTM) - Đường kính bulông khác: + Ở cạnh ổ: d1 = 0, 7.d n = 0, × 36 ≈ 25 ( mm) + Ghép mặt bích nắp thân: + Ghép nắp ổ: d = (0,5 ÷ 0, 6)d n = (0,5 ÷ 0,6) × 36 ≈ 20 ( mm) d3 = (0, ÷ 0,5) d n = (0, ÷ 0,5) × 36 ≈ 15 ( mm) + Ghép nắp cửa thăm: d = (0,3 ÷ 0, 4)d n = (0,5 ÷ 0, 6) × 36 ≈ 12 ( mm) - Đường kính bulông vòng chọn theo trọng lượng hộp giảm tốc, với khoảng cách trục A hai cấp 400x577 tra bảng 10-11a 10-11b Ta chọn bulông M30 b) Các chi tiết máy khác - Lắp ghép nắp thân hộp: Nắp thân hộp lắp bulông Trên mặt bích nắp hộp thân hộp ta dùng hai chốt định vị - Cửa thăm: SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 Trang 76 Đồ án: Thiết Kế Máy GVHD: Trần Xuân Tùy Để quan sát chi tiết máy vỏ hộp rót dầu vào vỏ hộp, đỉnh nắp hộp có làm cửa thăm.Cửa thăm đậy lại nắp, nắp có gắn lưới lọc dầu Kích thước nắp cửa thăm tra theo bảng (10-12) TKCTM: A = 100 (mm); B =100 (mm); c = 175 (mm); k =87 A1 = 110 (mm); B1 = 140 (mm); R = 12 Kích thứơc vít: M8x22 Số lượng - Nút tháo dầu: Sau thời gian làm việc dầu bị bẩn bị biến chất,do cần phải thay dầu mới.Để tháo dầu cũ ta lắp nút tháo dầu.Ngay chổ lắp nút tháo dấu đáy hộp làm lõm xuống Các kích thước nút tháo dầu tra bảng (10-14)TKCTM ta có: d: M30x2; b =18 (mm); m= 14 (mm); a = (mm); f = 14; L = 36 (mm); e = 4(mm); q = 27 (mm); D1 = 30,5(mm); D = 45(mm) S = 32 (mm); l = 36,9 (mm) Hình 3.11: Cấu tạo nút tháo dầu SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 Trang 77 Đồ án: Thiết Kế Máy - GVHD: Trần Xuân Tùy Bôi trơn hộp giảm tốc Do vận tốc bánh nhỏ ≤ 12 (m / s) nên chọn phương pháp ngâm bánh dầu Sự chênh lệch bán kính bánh bị dẫn thứ hai thứ tư 107,9 mm Vì mức dầu thấp phải ngập chiều cao bánh thứ hai,cho nên với bánh thứ tư chiều sâu ngâm dầu lớn (≥110 mm), vận tốc thấp nên công suất tổn hao để khuấy dầu không đáng kể Theo bảng 10-17,ta chọn độ nhớt dầu bôi trơn bánh 500C 57 centítôc độ Engle theo bảng 10-20 chọn loại dầu tuabin 57 3.3 BẢNG THỐNG KÊ KÍCH THƯỚC, VẬT LIỆU CÁC CHI TIẾT MÁY ST T 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Chi tiết Bánh Bánh Bánh Bánh Trục Trục Trục Ổ đũa côn đỡ chặn 7315 Ổ đũa côn đỡ chặn 7320 Ổ đũa trục ngắn đỡ 2620 Ghép mặt bích ổ Ghép nắp vào thân Vít nắp cửa thăm Que thăm dầu Nút tháo dầu Bulông Ống lót trục Ống lót trục Ống lót trục Vòng phớt trục Vòng phớt trục Nắp ổ trục Nắp ổ trục Nắp ổ trục Nút thông Then bánh Then bánh Then bánh Then bánh Chốt định vị Vòng đệm tĩnh Vòng đệm vênh Kích thước dc = 189,7; Z =37 ; β = 12o50’; b =125 dc = 610,2; Z =119 ; β = 12o50’; b =120 dc = 318; Z =53 ; β = 0o; b =180 dc = 834; Z =139 ; β = 0o; b =175 dI = 80 dII = 105; d’II = 110 dIII = 145 d = 80; D = 160 ; B = 37; β = 12o20’ d = 110; D = 215 ; B = 47; β = 12o10’ d = 145; D = 215 ; B = 73 Bulông M16 Bulông M20 M8x22 SVTH: Cáp Kim Thảo – Lớp 13CDT2 M30x2 M36 Db = 115,2 Db = 149 Db = 189 100x24 104x28 144x32 148x40 d = 6; c = ; l = 30 Vật liệu S.lượng C45 C40 C45 C40 C45 C45 C45 CT3 CT3 CT3 CT3 CT3 CT3 Nhựa CT3 CT3 CT3 CT3 CT3 GX15-32 GX15-32 GX15-32 GX15-32 GX15-32 CT3 C45 C45 C45 C45 CT5 CT3 CT3 1 1 1 2 34 16 1 2 1 2 1 1 12 12 Trang 78