Đang tải... (xem toàn văn)
HGT phân đôi cấp chậm
MỤC LỤC I-CHỌN ĐỘNG CƠ: 1.1-Công suất cần thiết động cơ: -Công suất tương đương: = P =3,59 (kw) -Công suất cần thiết : = = =4,27 (kw) Tra bảng 2.3 =0,96; =0,99; =0,95; =1; = =0,84 1.2-Xác định số vòng quay sơ bộ: Tra bảng 2.4 , chọn = 15 =.=15 =n =1170 (vòng / phút) Tra phụ lục P1.2: Kiểu động DK 51-4 Công suất 4,5 kw Vận tốc quay 1440 (vòng / phút) Phân phối tỉ số truyền: Tỉ số truyền chung: u= = = 18,46 Tra bảng 2.4, chọn =2 = = = 9,23 Do bôi trơn phương pháp ngâm dầu: =(1,2…1,3), chọn =1,3 =.=1,3 Hiệu suất 85% = = 2,66 =1,3.2,66=3,46 Tính lại tỉ số truyền chung: = =18,41 u= 100%=0,27% < 2% Thỏa sai số cho phép Số vòng quay trục: = =1440 (vòng/ phút) = = = 416,18 (vòng / phút) = = = 156,5 (vòng / phút) = = = 78 (vịng / phút) Cơng suất trục: = = 4,46 (kw) = =4,33 (kw) = =4,12 (kw) = =3,8 (kw) Momen xoắn: = = 29578,47 (Nmm) = = 99359,65 (Nmm) = = 251412,65 (Nmm) = = 463888,53 (Nmm) Bảng số liệu : Trục dộng u n(v/p) P (kw) T (Nmm) Trục Trục Trục =3,46 =2,66 416,18 156,5 4,33 4,12 99359,65 251412,14 =1 1440 4,5 29843,75 1440 4,46 29578,47 Trục 78 3,8 463888,53 II-THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH : 2.1 Chọn loại xích: Do vận tốc thấp, khơng yêu cầu làm việc êm nên chọn xích lăn: dãy 2.2 Xác định thơng số xích truyền: Với ux = 2(đã chọn) Theo bảng 5.4 ta chọn số đĩa xích nhỏ z1 = 27 Số đĩa xích lớn: z2 = ux.z1 = 2.27 = 54 , chọn z2 =55 < zmax = 120 Theo công thức 5.3 tài liệu [1] ta có cơng thức tính tốn: Pt = P.k.kz.kn z1 = 27 => kz = 25/z1 = 0.93 Chọn n01 = 200 (vg/ph) => kn = n01/nIII = 200/156,5 = 1,28 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 Thay vào công thức 5.3 ta được: Pt = 3,8.1,95.1,28.0,93 =8,82 (kw) Điều kiện chọn P là: [P] 8,82 (kw) =200 (vòng / phút) [P]=11 (kw), bước xích p=25,4 mm< = 50,8 mm Do p =25,4mm làm cho đĩa xích bị dẫn lớn Ta chọn lại [P] theo công thức : < [P] Chọn = 2,5 ( dãy) [P] =4,8 (kw) p= 19,05 mm Khoảng cách trục: a , Chọn a =(30…50)p , chọn a =35p = a=666,75 mm, chọn a=668mm Theo công thức 5.12 ta có số mắt xích: 2a z1 + z ( z − z1 ) p x= + + p 4π a = =111,7 Lấy số mắt xích chẵn: x = 112 Tính lại khoảng cách trục theo công thức 5.13 ac = 0,25.p.(x - 0,25).(z2 - z1) + = 670,9 Để xích khơng chịu lực căng q lớn ta giảm a lượng ∆a =( 0,002…0,004)a ∆a Chọn = 0,004.a = 2,7 (mm) Do a = 668 (mm) Số lần va đập xích theo cơng thức 5.14 : i= z1 n3 27.156,5 = = 2,52 ≤ [ i ] = 30 15.x 15.112 2.3 Kiểm nghiệm xích độ bền: s= Theo công thức 5.15 : Q k đ Ft + F0 + Fv Theo bảng 5.2 tài liệu [1] ta có tải trọng phá hỏng Q = 108 (kN) Khối lượng mét xích q1 = 5,8 kg Kđ = 1,2 (chế độ làm việc bình thường) v= z1 t.n3 27.19,05.156,5 = = 1,34(v / ph) 60000 60000 ⇒ Ft = 1000.P = 2835 ( N ) v Fv -lực căng lực li tâm sinh ra: Fv = q.v2 = 5,8.1,342 = 10,41 (N) F0 -lực căng nhánh xích bị động sinh ra: F0 = 9,81.kf.q1.a Lấy kf = (vì góc nghiêng đường nối tâm < 400) => F0 = 9,81.4.5,8.0,668 = 152,03 (N) s= Do đó: 108000 = 30,3 1,2.2835 + 152,03 + 10,41 Theo bảng 5.10 với n = 200 vg/ph, [s] = 8,2 s > [s] : truyền xích đảm bảo đủ bền 2.4 Đường kính đĩa xích: Theo công thức 5.17 bảng 13.4 : d1 = d2 = p 19,05 = = 164(mm) π 180 sin( ) sin( ) z1 27 p 19,05 = = 334(mm) π 180 sin( ) sin( ) z2 55 π da1 = p[0,5 + cotg( /z1)] = 172,51 (mm) π da2 = p[0,5 + cotg( /z2)] = 342,67 (mm) df1 = d1 – 2r = 164-2.6,03 = 151,94 (mm) df2 = d2 – 2r = 334-2.6,03=321,94 (mm) với r = 0,5025d1 + 0,05 = 0,5025.11,91 + 0,05 = 86,03 (theo bảng 5.2) Kểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa xích: theo cơng thức 5.18 tài liệu [1] ta có: σ H = 0,47 k r ( Ft k đ + Fvđ ) E / A.k d ≤ [σ H ] Trong đó: Kr : Hệ số xét đến ảnh hưởng số đĩa xích Kr1 = 0,36 ứng với Z1 = 27 Kd = truyền xích dãy Kđ = 1,2 hệ số tải động Fvd lực va đập dãy xích:(N) Fvd = 13.10-7 n1.p3.m = 13.10-7.156,5.19,053 = 1,41 (N) E: Mođun đàn hồi: E = 2,1.105 Mpa A = 265 mm2 diện tích chiếu lề (tra theo bảng 5.12) [σ H ] ứng suất tiếp xúc cho phép tra theo bảng 5.11 Ứng suất tiếp xúc đĩa xích σ H1 0,36(2835 1,2 + 1,41).2.1.10 = 0.47 265.3 Ứng suất tiếp xúc cho phép [ Thấy: σH ≤ [ σH σH = 267,38 Mpa ] = 500 (Mpa) ] nên đảm bảo độ bền tiếp xúc 2.5 Xác định lực tác dụng lên trục: F r = Kx F t Với Kx : hệ số bể đến trọng lượng tính xích Kx = 1,15(do truyền nằm ngang) ⇒ Fr = 1,15.2835= 3260,25 N *Các thông số hình học kích thước truyền xích: - Khoảng cách trục: a= 668 mm - Số đĩa xích dẫn: z1 = 27 - Số đĩa xích bị dẫn: z2 = 55 - Tỉ số truyền: u= - Số mắt xích: x = 112 - Đường kính vịng chia số xích dẫn d1= 164 mm - Đường kính vịng chia số xích bị dẫn d2= 334 mm - Đường kính đỉnh xích dẫn da1= 172,51 mm - Đường kính đỉnh xích bị dẫn da2= 342,67 mm - Đường kính vịng chân xích dẫn df1 = 151,94 mm - Đường kính vịng chân xích dẫn df2 = 321,94 mm - Bước xích p = 19,05 mm - Số dãy xích:3 III-THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM TỐC: 3.1 Chọn vật liệu xác định ứng suất cho phép: Chọn vật liệu cấp bánh sau: Cụ thể theo bảng 6.1 chọn: Bánh nhỏ: Thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB = 241 ÷ 285, có σ b1 = 850 MPa , σ ch1 = 580 MPa Bánh lớn: Thép 45 cỉa thiện đạt đọ rắn HB = 192 ÷ σ b2 240 , có = 750 MPa, σ ch = 450 MPa Xác định ứng suất cho phép: Theo bảng 6.2 tài thép C45 cải thiện đạt độ rắn HB = 180 σ H lim1 = 2.HB1 + 70 ; s H = 1,1 ; σ F lim = 1,8HB ; Chọn độ rắn bánh nhỏ HB1 = 250, độ rắn bánh lớn HB2 = 235 σ H lim1 = 2.HB1 + 70 = 2.250 + 70 = 570 σ F lim1 = 1,8.250 = 450 MPa σ H lim = 2.HB2 + 70 = 2.235 + 70 = 540 σ F lim2 = 1,8.235 = 423 MPa Theo công thức 6.5: N HO = 30.H 2, HB MPa Do đó: N HO1 = 30.250 2, = 1,7.10 NHO2 = 30.2352,4 = 1,47.107 Theo công thức 6.7 10 MPa ÷ 350 s F = 1,75 Fy32 Fx32 M 32 Flx30 Fy33 Fly31 M33 Flx31 F x33 Fly30 Fy34 2791 (N) 1076 (N) + + Qy 639 (N) 190231,25 (Nmm) 55731,25 (Nmm) 32429,25 (Nmm) 3531,6 (N) MX 102070,75 (Nmm) 1911,3 (N) 1911,3 (N) 243714 (Nmm) + + QX 1551,89 (N) 96987,775 (Nmm) My 96998,475 (Nmm) T 251412,14 (Nmm) =213533,68 (N.mm); =304963,3 (N.mm) 31 =111859,74 (N.mm) ; =244782,75 (N.mm) = (N.mm) ; 217729,2 (N.mm) = 243714 (N.mm) ; 326806 (N.mm) Với =63 Mpa (tra bảng 10.5) =35,18 mm , chọn = 35 mm =37,2 mm , chọn = 35 mm 39,36mm , chọn 40 mm 36,58mm , chọn 40 mm 4.5.Kiểm nghiệm trục độ bền mỏi : a.Thép 45 :=600 Mpa = 0,436 =261,6 Mpa ; =0,58 =151,73 Mpa Theo bảng 10.7 , = 0,05 ; = b.Các trục hộp giảm tốc quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng, đó: tính theo cơng thức 10.22 ; = 0, trục quay chiều nên ứng suất uốn thay đổi theo chu kì mạch động , = tính theo cơng thức 10.23 c.Xác định hệ số an toàn tiết diện nguy hiểm: Dựa vào biểu đồ momen trục I,II,III , ta thấy tiết diện nguy hiểm là: Tiết diện 11 (bánh trục I); 21,22,23 (các bánh trục II); 31,32 ( bánh trục III) 33( ổ lăn ) Kích thước then (tra bảng 9.1a), trị số momen cản uốn xoắn (tra bảng 10.6) ứng với tiết diện nguy hiểm Tiết Đường kính trục bxh W() 32 () diệ n 11 21 22 23 31 32 33 25 30 30 30 40 40 35 8x7 8x7 8x7 8x7 12x8 12x8 - 4 4 5 - 1251 2289 2289 2289 5361 5361 4207 2784 4938 4938 4938 11641 11641 8414 d.Xác định tiết diện nguy hiểm: Theo công thức 10.25 10.26: + Các trục gia công máy tiện tiết diện nguy hiểm có Ra=2,5… 0,63 Theo bảng 10.8 = 1,06 + Không dùng phương pháp tăng bền bề mặt = + Theo bảng 10.12 , dùng dao với= 600MPa = 1,76; = 1,54 +Theo bảng 10.10, tra hệ số ứng với đường kính tiết diện nguy hiểm Tỉ số rãnh then tiết diện Tra bảng 10.11, ứng với = 600Mpa đường kính tiết diện nguy hiểm ta tỉ số lắp căng tiết diện này.Trên sở , dùng giá trị lớn giá trị để tính giá trị lớn giá trị để tính Kết ghi bảng e.Xác định hệ số an tồn riêng: theo cơng thức 10.20 hệ số an tồn xét riêng ứng suất cơng thức 10.21, từ ta tính S theo cơng thức 10.19 ứng với tiết diện nguy hiểm Kết ghi bảng Bảng Kiêu lắp Tiết diện d k 11 25 Tỉ số Rãnh Lắp then căng 2,06 Tỉ số Rãnh then 1,9 33 Lắp căng 1,64 S 2,12 1,96 1,69 14,5 1,68 k k k k k k 21 22 23 31 32 33 30 30 30 40 40 35 2 2,07 2,07 - 2,06 2,06 2,06 2,06 2,06 2,06 1,9 1,9 1,9 1,97 1,97 - 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 2,12 2,12 2,12 2,13 2,13 2,12 1,96 1,96 1,96 2,03 2,03 1,85 2,1 3,46 4,56 3,08 5,89 1,6 7,69 7,69 7,69 6,92 6,92 6,35 2,02 3,16 3,92 2,81 4,48 1,55 Vậy tiết diện nguy hiểm thỏa điều kiện độ bền mỏi với: s[s] với [s] = 1,5… 2,5 f.Kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh: = [] =0,8 Từ công thức 10.28, 10.29, 10.30 ta suy bảng sau: Tiết diện d 11 25 55,2 9,47 21 30 49,44 18,4 22 30 30,12 18,4 23 30 27,32 18,4 31 40 29,72 19,64 32 40 19,64 19,64 33 35 29,32 29,32 Tra bảng 6.1 với thép 45, cải thiện [ = 0,8.450 = 360 Mpa 57,6 58,82 43,85 41,98 45,17 37,24 56,1 Vậy tiết diện nguy hiểm dều thỏa điều kiên độ bền tĩnh PHẦN V – CHỌN Ổ LĂN 5.1.Truc I: Flx10 = 476 (N), Fly10 = 216,6 (N) Flx11= 761,6 (N), Fly11 = 216,6 (N) Ft = Ft11 = 792 (N) Do Fr = Q=X.V.Ft.kt.kd = (công thức 11.3) Với V: Hệ số kể đến vòng quay V = 1( vòng quay) Kt: Hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ Kt = Kd: Hệ số kể đến đặc tính tải trọng,tải trọng va đập nhẹ, theo bảng 11.3 tài liệu [1]: Kd = 34 X: Hệ số kể đến đặc tính tải trọng X = chịu lực hướng tâm Q= 0,792 (kN) Xét khả chịu tải động: Cđ = Q =9 Với m=3 (ổ bi) L= , chọn = 20.giờ Xét khả chịu tải tĩnh: = =0,6.0,792 = 0,48 Với = 0,6 (ổ bi đỡ) Vậy chọn ổ lăn ổ bi đỡ dãy cỡ nặng : Kí hiệu 403 d (mm) 17 D(mm) 62 B(mm) 17 r(mm) 5.2.Truc II: Flx20 = 2630,07 (N), Fly20 = 1453,4 (N) Flx21= 1192,47 (N), Fly21 = 1453,4 (N) Ft = Ft20 = (kN) Do Fr = Q=X.V.Ft.kt.kd = (công thức 11.3) Q= (kN) Xét khả chịu tải động: Cđ = Q =19,35 (kN) Với m= ( ổ đũa ) L= , chọn = 20.giờ Xét khả chịu tải tĩnh: = =0,6.0,792 = 0,48 Với = 0,5 (ổ bi đỡ- chặn, ) 35 (mm) 12,7 C (kN) 17,8 (kN) 12,1 Vậy chọn ổ lăn ổ đũa trụ ngắn đỡ cỡ trung ,hẹp: Kí hiệu d (mm) D (mm) B (mm) r=r1 (mm) 2305 25 62 17 Đường kính xchiều dài 9x9 C (kN) (kN) 22,6 14,3 C 35,2 C0 26,3 5.3.Truc III: Flx30 = 1911,3 (N), Fly30 = 639 (N) Flx31= 1911,3 (N), Fly31 = 6322,6 (N) Ft = Ft31 = 6,61 (kN) Do Fr = Q=X.V.Ft.kt.kd = (công thức 11.3) Q= 6,61 (kN) Xét khả chịu tải động: Cđ = Q =31,8 (kN) Với m= ( ổ đũa ) L = , chọn = 20.giờ Xét khả chịu tải tĩnh: = =0,5.6,61 = 3,31 (kN) Với = 0,5 (ổ bi đỡ- chặn, ) Vậy chọn ổ lăn ổ đũa cỡ nhẹ: Kí hiệu 7207 d 35 D 72 D1 59 d1 52,7 B 17 C1 15 T 18,2 r r1 0,8 PHẦN VI - TÍNH CHỌN KHỚP NỐI Dựa vào mơmen xoắn tính, tra bảng 16.10a tài liệu [2]được D0 = 63 mm; z = 4; dc = 10; l3 = 15; l0 = 42 Theo bảng 16.1 tài liệu [2] k =1,25 36 Ứng suất dập vòng đàn hồi xác định theo công thức 69 tài liệu [2], = =3,9 MPa Ta thấy: s d K2 = 19 + 16 + (3…5) = 38…40 mm lấy K2 = 40 mm Khoảng cách từ tâm bulông cạnh ổ đến tâm ổ: C cho k 1,2d2; k khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ: Trục D D2 D3 D4 h d4 z I 62 75 90 52 M6 II 62 75 90 52 M6 III 72 90 115 65 10 M8 Mặt đế hộp: (khi có phần lồi) 38 S1 = (1,4…1,7)d1 = 22,4…27,2 mm lấy S1 = 27 mm δ Bề rộng mặt đế hộp: k1 = 3.d1 = 48 mm; q k1 + = 60 mm chọn q = 85,5 mm Khe hở chi tiết: Giữa bánh với thành hộp: D = 14,5 mm D1 Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp: Giữa mặt bên bánh với nhau: = 46 mm D2 = 15,5 mm Số lượng bulông nền: Z = 7.3 Một số kết cấu khác: 7.3.1 Bulơng vịng: Được tra theo bảng 18.3a 18.3b tài liệu [2] Ren d d1 d2 d3 d4 d5 h h1 h2 M8 36 20 20 13 18 l f B c X R r1 r2 Q 18 10 1,2 2,5 4 160 7.3.2 Chốt định vị: Chốt định vị hình d = mm; chiều dài l = 28,6 mm; c = 1,2 mm; 39 D = 1:50 7.3.3 Cửa thăm: B K A A1 A B A1 B1 C K R Vít s.lượng 100 75 150 100 125 87 12 M6 7.3.4 Nút thông hơi: A B C D E G H I K M27 15 30 15 45 36 32 L M N O P Q R S 10 22 32 18 36 32 ´ 40 7.3.5 Nút tháo dầu: d b m f L c q D S D0 M16x1,5 12 23 13,8 26 17 19,6 7.3.6 Que thăm dầu: 7.3.7 Vòng chắn dầu: 41 PHẦN VIII- 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: Dung sai lắp ghép bánh răng: Chịu tải vừa , thay đổi va đập nhẹ ta chọn kiểu lắp trung gian H7/k6 Dung sai lắp ghép ổ lăn: Khi lắp ổ lăn ta cần lưu y: - Lắp vòng trục theo hệ thống lỗ, lắp vịng ngồi vào vỏ theo hệ thống trục - Để vịng ổ khơng trơn trựơt theo bề mặt trục lỗ hộp làm việc, chọn kiểu lắp trung gian có độ dơi cho vịng quay - Đối với vịng khơng quay ta sử dụng kiểu lắp có độ hở Chính mà lắp ổ lăn lên trục ta chọn mối ghép h6, lắp ổ lăn vào vỏ ta chọn P7 Dung sai lắp vòng chắn dầu: Chọn kiểu lắp trung gian H7/js6 để thuận tiện cho trình tháo lắp 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 H7/h6 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 ∅25H7/k6 Sai lệch giới hạn Sai lệch giới hạn (μm) (μm) ES es EI ei +21 +15 +2 42 Nmax (μm) Smax(μm) 15 19 ∅30H7/k6 +21 +15 +2 15 19 ∅32H7/k6 +25 +18 +2 18 23 ∅40H7/k6 +25 +18 +2 18 23 Bảng dung sai lắp ghép ổ lăn: Mối lắp Sai lệch giới hạn Sai lệch giới hạn (μm) (μm) Nmax (μm) Nmin ( ES es EI ei ∅17P7/h6 -11 -29 -11 29 ∅25P7/h6 -14 -35 -13 35 ∅35P7/h6 -17 -42 -16 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ tập 1,2 – Trịnh chất Lê Văn Uyển Giáo trình DUNG SAI KỸ THUẬT ĐO – Trần Quốc Hùng 43 44 ... then 1, 9 33 Lắp căng 1, 64 S 2 ,12 1, 96 1, 69 14 ,5 1, 68 k k k k k k 21 22 23 31 32 33 30 30 30 40 40 35 2 2,07 2,07 - 2,06 2,06 2,06 2,06 2,06 2,06 1, 9 1, 9 1, 9 1, 97 1, 97 - 1, 64 1, 64 1, 64 1, 64 1, 64 1, 64... (Nmm) 35 31, 6 (N) MX 10 2070,75 (Nmm) 19 11, 3 (N) 19 11, 3 (N) 243 714 (Nmm) + + QX 15 51, 89 (N) 96987,775 (Nmm) My 96998,475 (Nmm) T 2 514 12 ,14 (Nmm) = 213 533,68 (N.mm); =304963,3 (N.mm) 31 =11 1859,74... 12 x8 - 4 4 5 - 12 51 2289 2289 2289 53 61 53 61 4207 2784 4938 4938 4938 11 6 41 116 41 8 414 d.Xác định tiết diện nguy hiểm: Theo công thức 10 .25 10 .26: + Các trục gia công máy tiện tiết diện nguy