MỤC LỤC MỤC LỤC........................................................................................................... 1 LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................... 3 CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ ..................................... 4 1.1. Chọn động cơ điện ....................................................................................... 4 1.1.1. Chọn kiểu động cơ .................................................................................... 4 1.1.2. Xác định công suất động cơ ...................................................................... 4 1.1.3. Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ ...................................................... 5 1.1.4. Chọn động cơ thực tế ................................................................................ 5 1.1.5. Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ ..................... 5 1.2. Phân phối tỷ số truyền.................................................................................. 5 1.2.1. Tỷ số truyền của các bộ truyền ngoài hộp giảm tốc ................................. 6 1.2.2. Tỷ số truyền của bộ truyền trong hộp giảm tốc ........................................ 6 1.2.3. Tính toán các thông số trên trục................................................................ 6 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG............................ 7 2.1. Thiết kế bộ truyền đai................................................................................... 7 2.1.1. Chọn loại đai ............................................................................................. 7 2.1.2. Các kích thước và thông số của bộ truyền đai .......................................... 7 2.1.3. Xác định số đai.......................................................................................... 9 2.1.4. Lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục.............................................. 10 2.1.5. Bảng kết quả tính toán............................................................................. 11 2.2. Thiết kế bộ truyền bánh răng ..................................................................... 11 2.2.1. Chọn vật liệu chế tạo............................................................................... 11 2.2.2. Xác định ứng suất cho phép .................................................................... 12 2.2.3. Thiết kế bộ truyền cấp nhanh (bộ truyền bánh răng côn răng thẳng) ..... 15 2.2.4. Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng........................................... 20 2.2.5. Kiểm tra sai số vận tốc............................................................................ 28 2.2.6. Kiểm tra điều kiện bôi trơn ..................................................................... 28 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT ĐỠ NỐI......................................... 29 3.1. Chọn vật liệu .............................................................................................. 29 3.2. Tải trọng tác dụng lên trục ......................................................................... 29 3.2.1. Lực tác dụng từ các bộ truyền bánh răng................................................ 29 3.2.2. Lức tác dụng từ bộ truyền đai, khớp nối................................................. 29 3.3. Tính toán thiết kế trục ................................................................................ 29 3.3.1. Tính sơ bộ trục ........................................................................................ 29 3.3.2. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực.......................... 29 3.3.3. Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục.................................... 30 3.3.4. Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi .................................................... 35 3.3.5. Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh............................................................ 39 3.3.6. Kiểm nghiệm trục về độ cứng................................................................. 39 3.4. Tính chọn ổ lăn........................................................................................... 41 3.4.1. Tính chọn ổ lăn cho trục 1....................................................................... 41 3.4.2. Chọn ổ cho trục 2 .................................................................................... 43 3.4.3. Chọn ổ cho trục 3 .................................................................................... 45 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP TRONG HỘP..................................................................................... 47 4.1. Thiết kế các kích thước của vỏ hộp............................................................ 47 4.1.1. Chọn bề mặt ghép nắp và thân ................................................................ 47 4.1.2. Xác định các kích thước cơ bản của vỏ hộp ........................................... 47 4.1.3. Một số chi tiết phụ................................................................................... 48 4.1.4. Chọn các chế độ lắp trong hộp giảm tốc................................................. 50 KẾT LUẬN ....................................................................................................... 52
MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 1.1 Chọn động điện 1.1.1 Chọn kiểu động 1.1.2 Xác định công suất động 1.1.3 Xác định sơ số vòng quay đồng 1.1.4 Chọn động thực tế 1.1.5 Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện tải cho động 1.2 Phân phối tỷ số truyền 1.2.1 Tỷ số truyền truyền hộp giảm tốc 1.2.2 Tỷ số truyền truyền hộp giảm tốc 1.2.3 Tính toán thông số trục CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG 2.1 Thiết kế truyền đai 2.1.1 Chọn loại đai 2.1.2 Các kích thước thông số truyền đai 2.1.3 Xác định số đai 2.1.4 Lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục 10 2.1.5 Bảng kết tính toán 11 2.2 Thiết kế truyền bánh 11 2.2.1 Chọn vật liệu chế tạo 11 2.2.2 Xác định ứng suất cho phép 12 2.2.3 Thiết kế truyền cấp nhanh (bộ truyền bánh côn thẳng) 15 2.2.4 Thiết kế truyền bánh trụ thẳng 20 2.2.5 Kiểm tra sai số vận tốc 28 2.2.6 Kiểm tra điều kiện bôi trơn 28 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT ĐỠ NỐI 29 3.1 Chọn vật liệu 29 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY 3.2 Tải trọng tác dụng lên trục 29 3.2.1 Lực tác dụng từ truyền bánh 29 3.2.2 Lức tác dụng từ truyền đai, khớp nối 29 3.3 Tính toán thiết kế trục 29 3.3.1 Tính sơ trục 29 3.3.2 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 29 3.3.3 Xác định đường kính chiều dài đoạn trục 30 3.3.4 Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi 35 3.3.5 Kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh 39 3.3.6 Kiểm nghiệm trục độ cứng 39 3.4 Tính chọn ổ lăn 41 3.4.1 Tính chọn ổ lăn cho trục 41 3.4.2 Chọn ổ cho trục 43 3.4.3 Chọn ổ cho trục 45 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP TRONG HỘP 47 4.1 Thiết kế kích thước vỏ hộp 47 4.1.1 Chọn bề mặt ghép nắp thân 47 4.1.2 Xác định kích thước vỏ hộp 47 4.1.3 Một số chi tiết phụ 48 4.1.4 Chọn chế độ lắp hộp giảm tốc 50 KẾT LUẬN 52 Page ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY LỜI NÓI ĐẦU Trong sống bắt gặp hệ thống truyền động khắp nơi nói đóng vai trò định sống sản xuất Đối với hệ thống truyền động thường gặp nói hộp giảm tốc phận thiếu Đồ án thiết kế hệ thống truyền động khí giúp củng cố lại kiến thức học môn Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật, giúp sinh viên có nhìn tổng quan việc thiết kế khí Công việc thiết kế hộp giảm tốc giúp hiểu có nhìn cụ thể cấu tạo chức chi tiết bảnh răng, ổ lăn, Thêm vào trình thực sinh vieenc ó thể bổ sung hoàn thiện kỹ vẽ hình chiếu với công cụ Autocad, điều rát cần thiết với kỹ sư khí Với kiến thức hạn hẹp, thiếu xót điều tránh khỏi, em mong nhận ý kiến từ thầy (cô) bạn để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cám ơn! Ngày 28/02/2017 Sinh viên thực Đào Thanh Tuyển Page ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 1.1 Chọn động điện 1.1.1 Chọn kiểu động Chọn loại động xoay chiều không đồng ba pha rôto lồng sóc 1.1.2 Xác định công suất động Công suất trục động xác định theo công thức: Pct = Pt /η đó: Pct – công suất cần thiết trục động cơ, kW Pt – công suất trục máy công tác, kW Pt Plv Ft v / 103 3000.1,4 / 103 4,2 (kW) η – hiệu suât phận hệ dẫn động 1.2 3.4 đó: 1, 2 , 3 , 4 , : hiệu suất truyền cặp ổ hệ thống dẫn động Theo sơ đồ đề : brt brc 3ol d k brt : hiệu suất truyền bánh trụ: brt = 0,98 brc : hiệu suất truyền bánh côn: brc = 0,97 ol : hiệu suất cặp ổ lăn: ol =0,995 d : hiệu suất truyền xích: d = 0,96 k : hiệu suất khớp nối: k = 0,98.0,97.0,9953.0,96.1 0,899 Pct 4,2 / 0,899 4,67 (kW) Page ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY 1.1.3 Xác định sơ số vòng quay đồng Số vòng quay trục máy công tác: 60.103.v 60.103.1,4 n lv 89,13 (v / ph) .D .300 Tỷ số truyền toàn hệ thống ut: ut = uh.ud với: uh – tỷ số truyền hộp giảm tốc côn trụ hai cấp ud – tỷ số truyền tuyền đai tra bảng 2.4 [1] ta chọn sau: uh = 10 ud = ut = 30 Số vòng quay sơ động cơ: nsb = nlv ut = 89,13.30 = 2673,9 1.1.4 Chọn động thực tế Tra bảng P1.2 [1] ta chọn động 4A100L2Y3 với thông số: Công suất: 5,5 kW Số vòng quay: n = 2880 (vg/ph) Tk / Tdn = 2,0 Tmax / Tdn = 2,2 1.1.5 Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện tải cho động Kiểm ta điều kiện mở máy điều kiện tải động vừa chọn: Pdc 5,5 Pct 4,67 n dc 2880 n sb 2673,9 Tmm Tk T Tdn thỏa mãn điều kiện mở máy điều kiện tải động 1.2 Phân phối tỷ số truyền Tỷ số truyền chung toàn hệ thống: Page ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY u n dc 2880 32,31 n lv 89,13 1.2.1 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 d 3; Ta chọn u ng u d u ng 1.2.2 Tỷ số truyền truyền hộp giảm tốc u u h u ng uh u 32,31 10,77 u ng u1 3,47 u h 10,77 u 3,1 với u1: tỷ số truyền cấp nhanh u2: tỷ số truyền cấp chậm 1.2.3 Tính toán thông số trục Trục Thông số Công suất (kW) Động I II III Công tác 4,67 4,65 4,49 4,38 4,2 Tỷ số truyền (-) 3,47 3,1 Số vòng quay (v/ph) 2880 2880 829,97 267,73 89,24 Momen (Nmm) 15485,59 15419,27 51663,92 156235,76 449447,02 Page ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG 2.1 Thiết kế truyền đai 2.1.1 Chọn loại đai Chọn tiết diện đai hình thang thường Ta có: PIII = 4,38 (kW) – công suất trục bánh đai chủ động n3 = 267,73 (v/ph) số vòng quay trục bánh đai chủ động u = – 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: Kích thước tiết diện (mm) Kí hiệu B Diện tích tiết diện A bt b 19 22 h yo 13,5 4,8 (mm2) 230 Đường kính bánh đai nhỏ d1 Chiều dài giới hạn l (mm) (mm) 200-400 1800-10600 2.1.2 Các kích thước thông số truyền đai Đường kính bánh đai nhỏ ta chọn d1 = 315 (mm) vận tốc đai: v .d1.n .315.267,73 4,42 (m/s) 60000 60000 mà v 4,42 v max 25 (m/s) (thỏa mãn điều kiện) d2 d1.u.(1 ) 315.3.(1 0,02) 926,1 (mm) đường kính bánh đai tiêu chuẩn hóa nên theo bảng 4.21 [1] Page ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ta chọn d2 = 900 (mm) tỷ số truyền thực tế truyền đai: ud d2 900 2,92 d1.(1 ) 315.(1 0,02) sai lệch tỷ số truyền: u 2,92 100 2,67% (nằm phạm vi cho phép sai lệch tỷ số truyền) Khoảng cách trục (a): Chọn a/d2 = suy a = 1.d2 = 1.900 = 900 (mm) Ta có: 0,55.(d1 d2 ) h a 2.(d1 d2 ) 0,55.(315 900) 13,5 900 2.(315 900) 681,75 900 2430 (thỏa mãn điều kiện chọn a) Chiều dài đai (l): (d1 d ) Ta có: l 2.a 0,5.(d1 d ) 4.a (315 900) l 2.900 0,5.(315 900) 3803,58 (mm) 4.900 Chiều dài đai quy tròn theo tiêu chuẩn nên ta chọn chiều dài đai: l = 4000 (mm) Kiểm nghiệm đai tuổi thọ: i v / l 4,42 / 4,0 1,105 i max 10 (thỏa mãn) Khoảng cách trục (a) theo chiều dài tiêu chuẩn (l): l = 4000 (mm) 8. a Page ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY d d2 315 900 Trong đó: l 4000 2091,48 2 d d1 900 315 292,5 2 2091,48 (2091,48) 8.(292,5) a 1003 (mm) Góc ôm (α1): 57o (d d1 ) 57o.(900 315) o 1 180 180 146,75o 120o a 1003 o 2.1.3 Xác định số đai Số đai z tính theo công thức: z PIII K d [Po ].CClCuCz đó: PIII - công suất trục bánh đai chủ động: PIII = 4,38 (kW) [Po] - công suất cho phép, tra bảng 4.19[1] ta [Po] = 3,88 (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(180 146,75) 0,917 Cl – hệ số kể đến ảnh hưởng chiều dài đai, ta có lo = 3750, l = 4000 nên l/lo = 4000/3750 = 1,07 tra bảng 4.16 Cl = 1,01 Cu – hệ số xét đến ảnh hưởng tỷ số truyền Page ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY u = tra bảng 4.17 Cu = 1,14 Cz – hệ số kể đến ảnh hưởng phân bố không tải trọng cho dây đai, ta có PIII/[Po] = 4,38/3,88 = 1,13 Cz = z 4,38.1,1 1,176 3,88.0,917.1,01.1,14.1 chọn z = Chiều rộng bánh đai B B (z 1).t 2e (2 1).25,5 2.17 59,5 (mm) Đường kính bánh đai da da1 d1 2h o 315 2.5,7 326,4 (mm) da d2 2ho 900 2.5,7 911,4 (mm) 2.1.4 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 qm = 0,3 v – vận tốc vòng, m/s PIII – công suất trục bánh đai chủ động, kW F0 780.4,38.1,1 0,3.(4,42) 469,46 (N) 4,42.0,917.2 Lực tác dụng lên trục: Page 10 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY 13 20 6x6 3,5 642,5 1427,87 5,4 22 35 10 x 3566,4 7775,63 13,1 3,3 23 32 10 x 2077,9 5294,92 4,1 4,9 31 35 - - 4209,24 8418,5 29,5 9,3 32 38 10 x 3954,15 9341,2 14 8,4 33 32 10 x 2077,9 5294,9 14,8 Ta có: K dj ( K / K x 1) K y K dj ( K / K x 1) K y với: Kx = 1,06; Ky = 1,5 Tra bảng 10.12[1], Kσ =1,76; Kτ =1,54 Tra bảng 10.10[1], ta có hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi là: ԑσ13 = 0,83; ԑτ13 = 0,89; ԑσ11 = 0,77; ԑτ11 =0,81; ԑσ22 = 0,75; ԑτ22 = 0,795 ԑσ23 = 0,73; ԑτ23 = 0,78; ԑσ31 = 0,69; ԑτ31 = 0,75; ԑσ32 = 0,68; ԑτ32 = 0,745 ԑσ33 = 0,7; ԑτ33 = 0,76 Tiết diện d (mm) Kσd Kτd Sσ Sτ S 11 25 3,5 2,94 3,4 24,5 3,4 13 20 3,3 2,7 - 12,3 12,3 22 35 3,6 6,6 18,2 6,2 23 32 3,7 3,1 20,4 11,8 10,2 31 35 3,9 3,44 2,7 5,6 2,43 32 38 3,97 3,2 5,6 6,7 4,3 33 32 3,9 3,1 - 3,9 3,9 Hệ số an toàn cho phép thông thường [s] = 1,5…2,5, từ bảng ta thấy Page 38 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY giá trị hệ số an toàn tiết diện nguy hiểm thoả mãn điều kiện độ bền mỏi 3.3.5 Kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh Để đề phòng khả bị biến dạng dẻo lớn phá hỏng tải đột ngột (như mở máy) cần tiến hành kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh Điều kiện kiểm tra độ bền tĩnh: td 3 [ ] đó: Tmax / (0,2d ) M max / (0,1d3 ) [ ] 0,8 ch 0,8.100 80 (MPa) với σch – giới hạn chảy vật liệu chế tạo trục nhỏ σch = 100 (MPa) Mmax Tmax – momen uốn lớn momen xoắn lớn tiết diện nguy hiểm lúc tải Ta có bảng giá trị kết tính toán: 10 12 22 Đường kính d 25 30 35 23 40 64013,4 69933,83 31 55 483000 585450,76 29 32 60 702814,8 585450,76 32,5 13,6 40,14 33 50 23,4 40,53 Tiết diện σ τ σtd 19795 9238,3 71555,22 9238,3 47561,6 69933,83 12,7 26,5 11,1 2,96 1,71 8,16 13,7 26,7 17,98 10 5,5 13,8 17,6 42,1 Mmax Tmax 585450,76 Từ bảng ta thấy tiết diện đảm bảo điều kiện độ bền tĩnh 3.3.6 Kiểm nghiệm trục độ cứng Vì kích thước trục xác định theo độ bền đảm bảo độ cứng cần thiết cho làm việc bình thường truyền Page 39 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ổ, độ xác cấu a) Độ cứng võng Khi độ võng f lớn làm cho bánh ăn khớp bị nghiêng, làm tăng phân bố không tải trọng chiều rộng vành răng, góc xoay θ lớn làm kẹt lăn ổ, điều kiện đảm bảo độ cứng uốn là: f ≤ [f] θ ≤ [θ] đó: [f] – độ võng cho phép [θ] – góc xoay cho phép, [θ] = 0,005 rad f1 = 0,018 < [f1] = 0,02; f2 = 0,0231 < [f2] = 0,0315; f3 = 0,024 < [f3] = 0,0315 Góc xoay nhỏ góc xoay cho phép Do trục đảm bảo độ cứng võng b) Độ cứng xoắn Độ cứng xoắn có ý nghĩa quan trọng cấu phân độ, máy phay răng, chuyển vị góc làm giảm độ xác chế tạo nhiều tác hại khác, cần hạn chế biến dạng xoắn Tlk / (GJ o ) [ ] đó: G – môđun đàn hồi trượt, G = 8.104 MPa Jo – momen quán tính độc cực, Jo = ᴨd4/32 (mm4) l – chiều dài đoạn trục tính k = 1/[1 - 4γh/d] dùng cho trục có rãnh then [φ] – góc xoắn cho phép Bảng kết tính toán: Page 40 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Tiết diện Đường kính d Jo k φ [φ] 11 25 38350 0,21’ 10,125’ 12 20 15708 1,7 0,15’ 10,125’ 22 35 147324 1,84 0,27’ 8,52’ 23 32 102944 1,73 0,13’ 8,52’ 31 35 147324 0,39’ 10,62’ 32 38 204708 1,58 0,15’ 10,62’ 33 32 102944 1,56 0,42’ 10,62’ Kết luận: tiết diện trục đảm bảo độ cứng xoắn Vậy trục hộp giảm tốc đảm bảo đủ độ cứng 3.4 Tính chọn ổ lăn 3.4.1 Tính chọn ổ lăn cho trục Các thông số đầu vào: Số vòng quay: n = 2880 (v/ph) Thời gian sử dụng 16800 Phản lực gối: Fr1 = 1535 (N) Đường kính ngõng trục: d = 25 (mm) Lực dọc trục: Fa1 = 74,8 (N) Ta có: Fa1 / Fr1 74,8 /1535 0,05 0,3 , 12o Vì có lực dọc trục nhỏ tải trọng tác dụng lên ổ lớn nên ta dùng ổ đũa trụ ngắn đỡ Với kết cấu trục đường kính ngõng trục d = 25 (mm) ta chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ cỡ trung hẹp có kí hiệu 2305 với thông số sau: Đường kính ổ: d = 25 (mm) Đường kính ổ: D = 62 (mm) Khả tải động: C = 22,6 (kN) Page 41 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Khả tải tĩnh ổ: Co = 14,3 (kN) a) Chọn ổ theo khả tải động Khả tải động Cd tính theo công thức: Cd Q.m L đó: Q – tải trọng quy ước, kN L – tuổi thọ tính triệu vòng quay m – bậc đường cong mỏi thử ổ lăn, ta chọn ổ đũa nên m = 10/3 gọi Lh tuổi thọ ổ tính giờ: Lh 106.L / (60n) L Lh 60n / 106 16800.60.2880 / 106 2903,04 Xác định tải trọng động quy ước Ta có: Q ( XVFr1 YFa1).kt kd đó: Fr1 Fa1 - tải trọng hướng tâm tải trọng dọc trục, kN V – hệ số kể đến vòng quay, vòng quay nên V=1 kt - hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ, kt = kd - hệ số kể đến đặc tính tải trọng, tra bảng 11.3[1] ta kd =1 X Y - hệ số tải trọng hướng tâm hệ số tải trọng dọc trục, ta có: iFa / C0 1.0,0748 / 14,3 0,005 e 0,19 Fa / VFr1 0,0748 / (1.1,535) 0,05 e tra bảng 11.4 ta X = 1, Y = Q (1.1.1,535 0.0,0748).1.1 1,535 (kN) Page 42 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Cd 1,535.10/3 2903,04 16,8 (kN) < 22,6 (kN) Như ổ ta chọn ban đầu thoả mãn khả tải động b) Chọn ổ theo khă tải tĩnh Điều kiện tải tĩnh ổ: Qt Co đó: Qt X o Fr1 Yo Fa tra bảng 11.6 ta X o 0,5 Yo Qt 0,5.1,535 1.0,0748 0,8423 mà Qt 0,8423 < 14,3 Co (kN) Nên điều kiện khả tải tĩnh ổ đảm bảo 3.4.2 Chọn ổ cho trục Các thông số đầu vào: Số vòng quay: n = 829,97 (v/ph) Thời gian sử dụng 16800 Phản lực gối: Fr2 = 939 (N) Đường kính ngõng trục: d = 30 (mm) Lực dọc trục: Fa2 = 261,2 (N) Ta có: Fa / Fr 261,2 / 939 0,278 0,3 nên 12o Với kết cấu trục đường kính ngõng trục d = 30 (mm) ta chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ cỡ trung hẹp có kí hiệu 2306 với thông số sau: Đường kính ổ: d = 30 (mm) Đường kính ổ: D = 72 (mm) Khả tải động: C = 30,2 (kN) Khả tải tĩnh ổ: Co = 20,6 (kN) Page 43 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY a) Chọn ổ theo khả tải động Khả tải động Cd tính theo công thức: Cd Q.m L đó: Q – tải trọng quy ước, kN L – tuổi thọ tính triệu vòng quay m – bậc đường cong mỏi thử ổ lăn, ta chọn ổ đũa nên m = 10/3 gọi Lh tuổi thọ ổ tính giờ: Lh 106.L / (60n) L Lh 60n / 106 16800.60.829,97 / 106 836,6 Xác định tải trọng động quy ước Ta có: Q ( XVFr YFa ).kt kd đó: Fr2 Fa - tải trọng hướng tâm tải trọng dọc trục, kN V – hệ số kể đến vòng quay, vòng quay nên V=1 kt - hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ, kt = kd - hệ số kể đến đặc tính tải trọng, tra bảng 11.3[1] ta kd =1 X Y - hệ số tải trọng hướng tâm hệ số tải trọng dọc trục, tra bảng 11.4 ta X = 1, Y = Q (1.1.0,939 0.0,2612).1.1 0,939 (kN) Cd 0,939.10/3 836,6 7,1 (kN) < 30,2 = C (kN) Như ổ ta chọn ban đầu thoả mãn khả tải động b) Chọn ổ theo khă tải tĩnh Điều kiện tải tĩnh ổ: Qt Co Page 44 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY đó: Qt X o Fr Yo Fa tra bảng 11.6 ta X o 0,5 Yo Qt 0,5.0,939 1.0,2612 0,7307 mà Qt 0,7307 < 20,6 Co (kN) nên điều kiện khả tải tĩnh ổ đảm bảo 3.4.3 Chọn ổ cho trục Các thông số đầu vào: Số vòng quay: n = 267,73 (v/ph) Thời gian sử dụng 16800 Phản lực gối: Fr3 = 2992,5 Đường kính ngõng trục: d = 35 (mm) Với kết cấu trục đường kính ngõng trục d = 35 (mm) ta chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ cỡ trung hẹp có kí hiệu 2307 với thông số sau: Đường kính ổ: d = 35 (mm) Đường kính ổ: D = 80 (mm) Khả tải động: C = 34,1 (kN) Khả tải tĩnh ổ: Co = 23,2 (kN) a) Chọn ổ theo khả tải động Khả tải động Cd tính theo công thức: Cd Q.m L đó: Q – tải trọng quy ước, kN L – tuổi thọ tính triệu vòng quay m – bậc đường cong mỏi thử ổ lăn, ta chọn ổ đũa nên m = 10/3 Page 45 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY gọi Lh tuổi thọ ổ tính giờ: Lh 106.L / (60n) L Lh 60n / 106 16800.60.267,73 / 106 269,9 Xác định tải trọng động quy ước Ta có: Q ( XVFr YFa3 ).kt kd đó: Fr01 Fa1 - tải trọng hướng tâm tải trọng dọc trục, kN V – hệ số kể đến vòng quay, vòng quay nên V=1 kt - hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ, kt = kd - hệ số kể đến đặc tính tải trọng, tra bảng 11.3[1] ta kd =1 X Y - hệ số tải trọng hướng tâm hệ số tải trọng dọc trục, tra bảng 11.4 ta X = 1, Y = Q (1.1.2,9925 0.0).1.1 2,9925 (kN) Cd 2,9925.10/3 269,9 16,05 (kN) < 34,1 = C (kN) Như ổ ta chọn ban đầu thoả mãn khả tải động b) Chọn ổ theo khă tải tĩnh Điều kiện tải tĩnh ổ: Qt Co đó: Qt X o Fr Yo Fa3 tra bảng 11.6 ta X o 0,5 Yo Qt 0,5.2,9925 1.0 1,5 mà Qt 1,5 < 23,2 Co (kN) Nên điều kiện khả tải tĩnh ổ đảm bảo Page 46 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP TRONG HỘP 4.1 Thiết kế kích thước vỏ hộp 4.1.1 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 4.1.2 Xác định kích thước vỏ hộp Tên gọi Thân hộp, Chiều dày Nắp hộp, 1 Chiều dày, e Gân tăng Chiều cao, h cường Độ dốc Bulông nền, d1 Bulông cạnh ổ, d2 Đường Bulông ghép bích nắp thân, d3 kính Vít ghép nắp ổ, d4 Vít ghép nắp cửa thăm, d5 Chiều dày bích thân Mặt hộp, S3 bích Chiều dày bích nắp hộp, ghép S4 nắp Bề rộng bích nắp thân thân, K3 Đường kính tâm lỗ vít: D3, D2 Bề rộng mặt ghép Kích bulông cạnh ổ: K2 thước Tâm lỗ bulông cạnh ổ: gối trục E2 C (k khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ) Biểu thức tính toán 0,03.a 1 0,9. e (0,8 1). 20 d1 0,04.a 10 12mm d2 (0,7 0,8).d1 Giá trị 7,5 50 20 16 (M16) 12 (M12) d3 (0,8 0,9).d2 10 (M10) d4 (0,6 0,7).d2 (M8) d5 (0,5 0,6).d2 (M6) S3 (1,4 1,8)d3 16 S4 (0,9 1).S3 15 K3 K2 (3 5) mm 36 h 58 Xác định theo kích thước nắp ổ tra bảng 18.2 K2 E2 R2 (3 5)mm 40 E2 1,6.d2 (không kể chiều E2 = 19 dày thành hộp) R2 1,3d2 R2 =16 C D3 \ phải đảm Page 47 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY bảo k 1,2d2 Xác định theo kết cấu, phụ h=30 thuộc tâm lỗ bulông kích (mm) thước mặt tựa Chiều cao, h Chiều dày: S1=(1,41,7)d1 phần lồi S1 Dd xác định theo đường kính Mặt đế Chiều dày: có phần dao khoét hộp lồi Dd, S1 S2 S1 = (1,4 1,7)d1 S2 = (1 1,1)d1 Bề rộng mặt đế hộp, K1 K1 = 3d1 q q K1 + 2 Giữa bánh với (1 1,2) thành hộp Khe hở (3 5) phụ thuộc Giữa đỉnh lớn loại hộp giảm tốc, lượng dầu chi đáy hộp bôi trơn hộp tiết Giữa mặt bên bánh với Z ( L B) / (200 300) Số lượng bulông Z L B: chiều dài chiều rộng hộp 25 S1 = 25 S2 = 17 K1 = 48 q = 64 10 38 10 Z=6 4.1.3 Một số chi tiết phụ a) Bulông vòng móc vòng Ta chọn bulông vòng với thông số sau: Ren, d1 d2 d3 d4 d5 h d h1 h2 l≥ f b M10 45 25 10 25 15 22 c x r r1 r2 Trọng lượng nâng 21 12 1,5 250(kG) b) 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 : A B A1 B1 C C1 K R Vít Số lượng 100 75 150 100 125 - 87 12 M8x22 Page 48 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY c) Nút thông Để giảm áp suất điều hoà không khí bên bên hộp Được lắp nắp cửa thăm ØQ C N M O ØG ØA E L P H I B D R R ØA Ta chọn nút thông với thông số kích thước sau : A B C D E G H I M27x2 15 30 15 45 36 32 K L M N 10 O P 22 Q R S 32 18 36 32 d) 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: 0,5x45o 1x45o 18 12 M12 90 12 30 Page 49 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY 4.1.4 Chọn chế độ lắp hộp giảm tốc Bảng thống kê kiểu lắp hộp giảm tốc: Stt Tên chi tiết – phận Bánh lắp trục Trục lắp với ổ lăn Sai lệch giới hạn (µm) Kiểu lắp Hệ lỗ Hệ trục 20 H7 k6 H7 32 k6 H7 35 k6 H7 38 k6 +25 +30 +30 +35 25 k 30 k 35 k +15 +2 +18 +2 +18 +2 +20 +15 +2 +18 +2 +8 +2 -100 -290 -100 -290 -120 -340 -27 -27 +15 +2 +18 +2 +18 +2 +15 +2 +18 H7 d11 H7 72 ổ lăn lắp với vỏ hộp d11 H7 80 d11 E9 h8 Then lắp trục E9 10 h8 D8 20 k6 D8 Vòng chắn dầu lắp 30 trục k6 D8 35 k6 62 +30 +30 +35 +61 +25 +75 +32 +98 +65 +119 +80 +119 +80 Nối trục vòng đàn hồi 25 k Trục lắp bánh đai 32 k +25 Page 50 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY F8 k6 F8 32 k6 20 Bạc lót trục Page 51 +53 +20 +64 +25 +2 +15 +2 +18 +2 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 52 ... 1 g v d m1 (u 1) / u.b.d m1 Fbd m1 1 F o 2T1K F K F 2T1K F K F 0, 011 .56.6,23 41, 31( 3,48 1) / 3,48.26,364. 41, 31 1, 8 2 .15 419 ,27 .1, 23 .1 KF 1, 23 .1. 1,8 2, 214 Do đó: F1 ... 926,5 (N); Fy10 = 19 0,3 (N) Fx 11 = 14 67 (N); Fy 11 = 4 51, 5 (N) Page 30 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Biểu đồ momen: Fx10 Fy 11 Fx 11 Fk Ft1 Fr1 Fy10 13 3 21 Mx 13 0 81 My 380 71, 5 T 15 419 ,27 Momen uốn tổng hợp:... ta g o =56 nên vF 0, 016 .56.2,46 11 6 / 3 ,1 13 ,5 (m/s) K Fv 13 ,5.46,4.56,6 1, 25 2. 516 63,92 .1, 12 .1, 22 KF 1, 22 .1, 12 .1, 25 1, 7 F1 2. 516 63,92 .1, 7.0,577 .1. 3,8 73,3 (MPa) 46,4.56,6.2