ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC 2 CẤP KHAI TRIỂN

thiết kế đồ án chi tiết máy hộp giảm tốc 2 cấp khai triển ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Hệ thống dẫn động băng tải bao gồm: 1. Động cơ điện 3 pha không dồng bộ; 2. Nối trục đàn hồi; 3. Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp khai triển; 4. Bộ truyền xích ống con lăn; 5. Băng tải (Quay 1 chiều, tải va đập nhẹ, 1 ca làm việc 8 giờ).

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN GVHD: PHAN TẤN TÙNG TRƢỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 LỚP: CK13CTM1 GVHD: PHAN TẤN TÙNG Ngày hoàn thành: Ngày bảo vệ: NĂM 2016 SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 Page ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN GVHD: PHAN TẤN TÙNG TÌM HIỂU HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG:  Sơ đồ hệ thống dẫn động băng tải: Hệ thống dẫn động băng tải bao gồm: Động điện pha không dồng bộ; Nối trục đàn hồi; Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp khai triển; Bộ truyền xích ống lăn; Băng tải (Quay chiều, tải va đập nhẹ, ca làm việc giờ)  Các số liệu thiết kế: Lực vòng băng tải F: 5500 N Vận tốc băng tải v: 1.6 m/s Đƣờng kính tang dẫn D: 600 mm Thời gian phục vụ L: năm Số ngày làm/năm Kng: 320 ngày Số ca làm ngày: ca t1  28s; t2  12s T1=T ; T2=0.9T SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 Page ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN GVHD: PHAN TẤN TÙNG LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế phát triển hệ thống truyền động vấn đề cốt lõi khí Mặt khác, công nghiệp phát triển thiếu khí đại Vì vậy, việc thiết kế cải tiến hệ thống truyền động công việc quan trọng công đại hoá đất nƣớc Hiểu biết, nắm vững vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế hệ thống truyền động yêu cầu cần thiết sinh viên, kỹ sƣ khí Trong sống ta bắt gặp hệ thống truyền động khắp nơi, nói đóng vai trò quan trọng sống nhƣ sản xuất Đối với hệ thống truyền động thƣờng gặp hộp giảm tốc phận thiếu Đồ án thiết kế hệ thống truyền động khí giúp ta tìm hiểu thiết kế hộp giảm tốc, qua ta củng cố lại kiến thức học môn học nhƣ Cơ kỹ thuật, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật ; giúp sinh viên có nhìn tổng quan việc thiết kế khí.Hộp giảm tốc phận điển hình mà công việc thiết kế giúp làm quen với chi tiết nhƣ bánh răng, ổ lăn, trục…Thêm vào đó, trình thực sinh viên bổ sung hoàn thiện kỹ vẽ Cơ khí, điều cần thiết với sinh viên khí Em chân thành cảm ơn thầy PHAN TẤN TÙNG, thầy cô bạn khoa khí giúp đỡ em nhiều trình thực đồ án Với kiến thức hạn hẹp, thiếu sót điều tránh khỏi, em mong nhận đƣợc ý kiến từ thầy cô bạn Sinh viên thực Nguyễn Đình Chức SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 Page ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY I ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN GVHD: PHAN TẤN TÙNG CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Công suất tƣơng đƣơng(đẳng trị) động cơ: + Công suất tƣơng đƣơng cực đại trục băng tải: Pmax  F  v 5500 1.6   8.8kW 1000 1000 + Công suất tƣơng đƣơng đẳng trị trục băng tải: Ptd  Pmax T    Ti  ti 28  0.92 12  8.8  8.55kW 28  12  ti + Hiệu suất chung hệ thống truyền động: ch  k br2 x ol3  1 0.972  0.92  0.993  0.84 + Công suất cần thiết động cơ: Pdc  Ptd ch  8.55  10.18kW 0.84 + Chọn động : Căn theo Pct ta chọn loại động điện không đồng pha, loại 3K nhà máy chế tạo động điện Việt Nam Hungary sản xuất: + 3K160S2; Pdc = 11KW; ndc = 2940 v/ph + 3K160S4; Pdc =11KW; ndc = 1460 v/ph + 3K160L6; Pdc =11KW; ndc = 980 v/ph => Ta chọn động 3K160S4 , ndc = 1460v/ph Phân phối tỷ số truyền: + Số vòng quay trục tang trống băng tải: nct  60000v 60000 1.6   50.93(v / ph) D   600 SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 Page ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN GVHD: PHAN TẤN TÙNG + Tỉ số truyền chung: uch  u1.u2 ux  + Chọn ndc 1460   28.67 nct 50.93 ux=2.5 uh=11.47  u1=3.8; u2=3 Đặc tính kĩ thuật hệ thống truyền động: Trục Động I II III Công tác Thông số Công suất (kW) 10.48 Tỉ số truyền 10.48 10.06 3.8 9.66 8.8 2.5 Momen xoắn (Nmm) 68551 68551 250190 720727 1647843 Số vòng quay (v/ph) 1460 1460 384 128 51 II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP Tính toán truyền xích: 1.1 - Chọn loại xích: Các thông số đầu vào: P3=9.66 kW; ux=2.5; T3=720727 Nmm; n1=128 v/ph Chọn truyền xích ống lăn 1.2 - Thông số truyền: Số đĩa xích dẫn: z1  29  2u  29   2.5  24 - Số đĩa xích bị dẫn: z2  u  z1  2.5  24  60 SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 Page ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY - ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN GVHD: PHAN TẤN TÙNG Hệ số điều kiện sử dụng: K=Kr.Ka.K0.Kdc.Kb.Klv=1.2 + Kr=1.2 (va đập nhẹ): Hệ số tải trọng động + Ka=1 a=(30-50)pc: Hệ số xét đến ảnh hƣởng khoảng cách trục hay chiều dài xích + K0=1 (khi đƣờng nối tâm đĩa xích hợp với đƣờng nằm ngang góc nhỏ 60°) + Kdc=1: Trục điều chỉnh đƣợc + Kb=1: Bôi trơn nhỏ giọt + Klv=1: Làm việc ca n01 200   1.5625 n1 128 Z 25 K z  01  Z1 24 Kn  Kx=1: Chọn xích dãy - Công suất tính toán: Pt  - K K z K n P3  KX 1.2  25 1.5625 24  9.66  18.87kW Pt=18.87 kW NHO1 ; NHE2>NHO2 ta chọn KHL1=KHL2=1 Vậy ta tính đƣợc :  H   570  0.9 1  466.4 (Mpa) 1.1  H   540  0.9 1  441.8 (Mpa) 1.1     H   0.5  H    H   454.27 (Mpa) 2 *Ứng suất tiếp xúc cho phép tải : [ ] H max  2,8 ch  2,8.450  1260(MPa) *Ứng suất uốn cho phép: Sơ ta có: [ F ]   F0 lim K FC K FL / S F Trong  F0 lim : ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì sở  F0 lim1  1.8HB1  1.8  250  450 (Mpa)  F0 lim2  1.8HB2  1.8  235  423 (Mpa) SF: hệ số an toàn tính uốn SF1=SF2=1.75 KFL : hệ số tuổi thọ K FL  mF N FO N FE Với NF0: Số chu kì sở uốn NF0=4.106 MF : Bậc đƣờng cong mỏi thử tiếp xúc, với vật liệu HBNFO , NFE2>NFO , ta lấy NFL1=NFL2=1 Bộ truyền quay chiều, lấy giới hạn bền uốn KFC=1 Vậy ứng suất uốn cho phép: SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 Page 10 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN GVHD: PHAN TẤN TÙNG Sử dụng hai then đặt cách 180o, then chịu 0.75T3 +Với then lắp vào bánh 4:  d1   0.75  T3  0.75  720727   92.4Mpa d31 Llv  h1  t11  65  (63  18)  11    c1   0.75  T3  0.75  720727   20.5Mpa d31 Llvb1 65  (63  18) 18 +Với then lắp vào đĩa xích: Sử dụng hai then đặt cách 180o, then chịu 0.75T3 d2   0.75T3  0.75  720727   102.4Mpa  100Mpa d33 Llv  h2  t21  55  48  10    c2   0.75T3  0.75  720727   25.5Mpa d33 Llvb2 55  48 16 Các điều kiện bền đƣợc thỏa mãn f/ Kết cấu trục 3: Kiểm nghiệm đồ bền mỏi: + Kết cấu trục vừa thiết kế (trục ra) đảm bảo đƣợc độ bền mỏi hệ số an toàn tiết diện nguy hiểm thỏa mãn điều kiện sau: s j  s j s j s2 j  s2j   s  +Trên trục III có tiết diện nguy hiểm cần kiểm tra là: tiết diện lắp bánh (tiết diện 31), tiết diện lắp ổ lăn (tiết diện 30;32) tiết diện lắp bánh xích (tiết diện 33) * Với vật liệu chế tạo trục thép 45 có  b  750 MPa , giới hạn mỏi uốn mỏi xoắn ứng với chu kỡ đối xứng  1  0,436 b  0,436.750  327 MPa  1  0,58 1  0,58.327  189,66 MPa Hệ số kể đến ảnh hƣởng trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi (tra bảng 10.7)    0,1    0,05 * Các trục hộp giảm tốc quay nên ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng, đó:  mj   aj   max j  M j W3 j SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 Page 30 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN GVHD: PHAN TẤN TÙNG Do trục quay chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch động, đó:  mj   aj   max j  T3  2W03 j  Các mômen cản uốn W3j mômen cản xoắn W03j đƣợc tính nhƣ sau: -Tiết diện 30 (Không cõ rãnh then): d303 603    21205.8mm3 32 32 d 603   30     42411.5mm3 16 16 W30   W030 -Tiết diện 31 (Trục có rãnh then): d b t d  t  653 18   65   W31   31  1 31     26848.8mm3 32 d31 32 65 d b t d  t  653 18   65   W031   31  1 31     53810mm3 16 d31 16 65 -Tiết diện 33 ( Trục có rãnh then): d333 b2t21  d33  t21  553 16   55   W33       16248.3mm3 32 d33 32 55 d333 b2t21  d33  t21  553 16   55        32582mm3 16 d33 16 55 W033 Từ ta tính đƣợc: -Tiết diện 32: (ổ lăn) 5452322  02  a2   33.4Mpa 16333.8 720727  a2   m2   8.5Mpa  42411.5 -Tiết diện 31: (bánh răng) 427051.82  208662.12  17.7 Mpa 26848.8 720727  a1   m1   6.7 Mpa  53810  a1  -Tiết diện 33 (bánh xích)  a3   a   m3  720727  11Mpa  32582 * Xác định hệ số : K dj   K    K x  1 K y K dj   K   K x  1 K y SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 Page 31 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN GVHD: PHAN TẤN TÙNG Chọn phƣơng pháp gia công bề mặt tiện, đạt độ nhẵn bề mặt Ra 2,5 0,63 hệ số tập trung ứng suất trạng thái bề mặt (tra bảng 10.8) Kx = 1,10 Không tăng bền bề mặt nên Ky = - Tính tỉ số K  K  tiết diện có rãnh then +Theo bảng 10.12, dùng dao phay đĩa, hệ số tập trung ứng suất thực tế rãnh then ứng với vật liệu có  b  750 MPa K  1,62 K  1,88 +Theo bảng 10.10, hệ số kích thƣớc ứng với: Tiết diện 32:   0.78;   0.74 ==> K  =2.08 K  =2.54 Tiết diện 31:   0.77;   0.74 ==> K  =2.1 K  =2.54 Tiết diện 33:   0.8;   0.76 ==> K  =2.03 K  =2.47 Chọn giá trị K  , K  lớn để tính Vậy ta có: K d   2.08  1.1  1 /1  2.18 K d   2.1  1.1  1 /1  2.2 K d   2.03  1.1  1 /1  2.13 K d   2.54  1.1  1 /1  2.64 K d   2.54  1.1  1 /1  2.64 K d   2.47  1.1  1 /1  2.57 * Hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp, hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp hệ số an toàn tiết diện: -Tiết diện 32:  1 327 s    4.49 K d 2 a    m 2.18  33.4  0.1 s   1 K d 2 a   m  189.66  8.29 2.64  8.5  0.05  8.5 -Tiết diện 31: s  s   1 327   8.4 K d 1 a1    m1 2.2 17.7  0.1  1 K d 1 a1   m1  189.66  10.52 2.64  6.7  0.05  6.7 -Tiết diện 33: s   1 327    K d 3 a    m3 2.13   0.1 SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 Page 32 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY s   1 K d 3 a   m3 Ta có: s j  s j s j  ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN GVHD: PHAN TẤN TÙNG 189.66  6.58 2.57 11  0.05 11 s2 j  s2j   s  Suy ra: s1=6.56; s2=3.95; s3=+∞ Mà: s1; s2 ; s3   s   1.5  2.5 nên trục đảm bảo đƣợc độ bền mỏi VI THIẾT KẾ Ổ LĂN: Thiết kế ổ lăn cho trục vào hộp giảm tốc: -Lực hƣớng tâm tác động lên ổ A: 2 FrA  RAx  RAy  858.482  651.52  858.86 N - Lực hƣớng tâm tác động lên ổ B: 2 FrB  RBx  RBy  771.522  134.52  783.16 N -Lực dọc trục hƣớng vào ổ A Lập tỉ số: Fa1 519   0.6  0.3 FrA 858.86 Vậy chọn ổ bi đỡ chặn Giả sử chọn ổ loại 46X06 có   26o , e  0.68 Lắp kiểu chữ “O” -Lực dọc trục phụ: S A  eFrA  0.68  858.86  584 N S B  eFrB  0.68  783.16  532.5N -Tổng lực dọc trục tác động lên ổ A:  F  S  F  532.5  519  1051.5N Vì  F  S nên chọn  F  1051.5N F 1051.5 -Lập tỉ số:    1.224  e nên X=0.41; Y=0.87 A B A a1 A A A VFrA 1 858.86 -Tải trọng tƣơng đƣơng ổ A: QA   X V FrA  Y  FaA  K K với V  K  K  Suy ra: QA   0.411 858.86  0.87 1051.5 11  1266.94 N  1.27kN -Tổng lực dọc trục tác động lên ổ B:  F  S  F  584  519  65N Vì  F  S nên chọn  F  S  532.5N F 532.5 -Lập tỉ số:    0.68  e nên X=1; Y=0 B A B a1 B B B B VFrB 1 783.16 -Tải trọng tƣơng đƣơng ổ B: QB   X V FrB  Y  FaB  K K với V  K  K  Suy ra: QB  11 783.6   532.5 11  783.6 N  0.78kN SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 Page 33 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN GVHD: PHAN TẤN TÙNG Do QA>QB nên ta tính cho ổ A Ổ bi nên m=3 Do tải trọng thay đổi nên: QBE   Q L L i i i 28 12    Qmax  0.93  1    0.972Qmax 28  12 28  12    0.972 1.27  1.234kN 60 Lh n1 60 10240 1460 -Tuổi thọ ổ: L    897 triệu vòng 106 106 -Hệ số khả tải động: Ctt  QBE L  1.234  897  11.9kN  Chọn ổ 46206 d(mm) D(mm) B(mm) 30 62 16 *Kiểm nghiệm khả tải tĩnh: X0=0.5; Y0=0.37 C(kN) 17.2 C0(kN) 12.2 Q0 A  X FrA  Y0  FaA  0.5  858.86  0.37 1051.5  818.5N  C0 Nên ổ đủ bền tĩnh Thiết kế ổ trục trung gian hộp giảm tốc: -Lực hƣớng tâm tác động lên ổ C: 2 FrC  RCx  RCy  3140.462  401.412  3166 N - Lực hƣớng tâm tác động lên ổ D: 2 FrD  RDx  RDy  3652.542  546.592  3693.2 N -Lực dọc trục hƣớng vào ổ D Lập tỉ số: Fa 519   0.14  0.3 FrD 3693.2 Vậy chọn ổ bi đỡ dãy Giả sử chọn ổ loại X08 Kiểm nghiệm với ổ có khả chịu tải trọng lớn hơn: FrD=3693.2N -Tải trọng tƣơng đƣơng ổ D: QD   X V FrD  Y Fa  K K Với V  K  K  Fa 519   0.14  e VFrD 1 3693.2 Với e=0.22 (giả sử chọn ổ 208 có C0=18.1kN) Nên X=1, Y=0 Suy ra: QD  11 3693.2   519  11  3.7kN - Tuổi thọ ổ: L  60 Lh n2 60 10240  384   235.93 triệu vòng 106 106 -Hệ số khả tải động: Ctt  QD L  3.7  235.93  22.86kN  Chọn ổ 208 SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 Page 34 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN d(mm) D(mm) B(mm) 40 80 18 -Kiểm nghiệm khả tải tĩnh: X0=0.6; Y0=0.5 GVHD: PHAN TẤN TÙNG C(kN) 25.6 C0(kN) 18.1 Q0 D  X FrD  Y0  Fa  0.6  3693.2  0.5  519  2.48kN  C0 Nên ổ đủ bền tĩnh Thiết kế ổ trục hộp giảm tốc: -Lực hƣớng tâm tác động lên ổ E: 2 FrE  REx  REy  1696.442  3471.962  3864.2 N - Lực hƣớng tâm tác động lên ổ F: 2 FrF  RFx  RFy  3063.562  8553.362  9085.4 N Chọn ổ bi đỡ dãy Gải sử chọn ổ loại X12 Kiểm nghiệm với ổ có khả chịu tải trọng lớn hơn: FrF=9085.4N -Tải trọng tƣơng đƣơng ổ F: QF   X V FrF  Y Fa  K K Với V  K  K  Fa  0e VFrF 1 9085.4 Nên X=1, Y=0 Suy ra: QF  11 9085.4    11  9.1kN - Tuổi thọ ổ: L  60 Lh n3 60 10240 128   78.64 triệu vòng 106 106 -Hệ số khả tải động: Ctt  QF L  9.1 78.64  38.987kN  Chọn ổ 212 d(mm) D(mm) B(mm) 60 110 22 -Kiểm nghiệm khả tải tĩnh: X0=0.6; Y0=0.5 C(kN) 41.1 C0(kN) 31.5 Q0 F  X FrF  Y0  Fa  0.6  9085.4  0.5   5.45kN  C0 Nên ổ đủ bền tĩnh VII TÍNH TOÁN VÀ CHỌN CÁC YẾU TỐ CỦA VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC: Chọn thân máy: a/ Yêu cầu: - Chỉ tiêu hộp giảm tốc khối lƣợng nhỏ độ cứng cao - Vật liệu làm vỏ gang xám GX15-32 - Hộp giảm tốc bao gồm: thành hộp, nẹp gân, mặt bích, gối đỡ, … SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 Page 35 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN GVHD: PHAN TẤN TÙNG - Bề mặt lắp ghép nắp thân đƣợc cạo mài để lắp sít, lắp có lớp sơn mỏng sơn đặc biệt - Chọn bề mặt ghép nắp thân: song song mặt đế - Mặt đáy phía lỗ tháo dầu với độ dốc khoảng 20 chỗ tháo dầu lõm xuống b/ Xác định kích thƣớc vỏ hộp: Tên gọi Chiều dày: Thân hộp:  Nắp hộp: 1 Gân tăng cứng: Chiều dày e Chiều cao: h Độ dốc: Đƣờng kính: Bulong nền: d1 Bulong cạnh ổ: d2 Bulong ghép bích nắp than: d3 Vít ghép nắp ổ: d4 Vít ghép nắp cửa thăm: d5 Mặt bích ghép nắp thân: Chiều dày bích thân hộp, S3 Chiều dày bích nắp hộp, S4 Bề rộng bích nắp thân, K3 Kích thƣớc gối trục: Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: K2 Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 C Chiều cao h Mặt đế hộp: Chiều dày: có phần lồi: Dd, S1 S2 Bề rộng mặt đế hộp K1 q SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC Biểu thức tính toán   0.03a   0.03 210   9.3mm Chọn   9mm 1  0.9  8.1mm e   0.8 1   8mm h  45mm 0,04a + 10 = 18,4 lấy d1 = 18 mm d2 = (0,7÷0,8)d1=12,6÷14,4 lấy d2 = 14 mm d3=(0,8÷0,9)d2=11.2÷12.6 lấy d3 = 12 mm d4 = (0,6÷0,7)d2 = 8.4÷9,8 lấy d4 = mm d5 = (0,5÷0,6)d2 = 7÷8.4 lấy d5 = mm S3=(1,4÷1,8)d3 =16.8÷21.6 lấy S3 = 18 mm S4=(0,9÷1)S3= 16.2÷18 lấy S4 = 17 mm K3 ≈ K2 – (3÷5) lấy K3 = 40 mm K2=E2+R2+(3÷5) lấy K2 = 45 mm E2 = 1,6d2 = 22.4 mm lấy E2=22 mm R2= 1,3d2 = 18 mm h xác định theo kết cấu, phụ thuộc tâm lỗ bulông kích thƣớc mặt tựa Dd xác định theo đƣờng kính dao khoét S1 = (1,3÷1,5)d1 = 23,4÷27 lấy S1 = 25 mm S2 = (1÷1,1)d1 = 18÷19.8 lấy S2 = 19 mm K1 = 3d1 = 54 mm q > K1+2  = 72 mm MSSV: 21300422 Page 36 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN Khe hở chi tiết: Giữa bánh với thành hộp Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp GVHD: PHAN TẤN TÙNG  ≥ (1÷1,2)  = 9÷10.8 mm,   10(mm) 1 ≥ (3÷5)  = 27÷45 mm, 1  30(mm) Giữa mặt bên bánh với  ≥  = mm,   10  mm  Số lƣợng bulông Z Z=6  Kích thƣớc gối trục: Đƣờng kính tâm lỗ vít Trục D D2 D3 I 62 75 90 II 80 100 125 III 110 130 160 d d1 Các chi tiết liên quan đến kết cấu vỏ hộp : a Chốt định vị: Mặt ghép nắp thân nằm mặt phẳng chứa đƣờng tâm trục Lỗ trụ (đƣờng kính D) lắp nắp thân hộp đƣợc gia công đồng thời Để đảm bảo vị trí tƣơng đối nắp thân trƣớc sau gia công nhƣ lắp ghép, dùng chốt định vị Nhờ có chốt định vị, xiết bulông không làm biến dạng vòng ổ (do sai lệch vị trí tƣơng đối nắp thân), loại trừ đƣợc nguyên nhân làm ổ chóng bị hỏng Ta dùng chốt định vị hình côn có thông số sau: d=6mm; c=1mm; l=46mm cx45 L - b Nắp ổ: Che chắn ổ lăn khỏi bụi từ bên - Làm vật liệu GX15-32 - Kết cấu nắp ổ hộp giảm tốc, bảng 18.2 (tài liệu (*)): c Cửa thăm: Để kiểm tra, quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp, đỉnh hộp có làm cửa thăm Cửa thăm đƣợc đậy nắp Trên nắp có lắp thêm nút thông Kích thƣớc cửa thăm đƣợc chọn theo bảng 18-5 [1] nhƣ sau: SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 Page 37 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN A B A1 B1 100 75 150 100 C C1 K GVHD: PHAN TẤN TÙNG Vít Số lƣợng M8 x 16 R 125 130 87 12 d Nút thông hơi: Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hòa không khí bên bên hộp, ngƣời ta dùng nút thông Nút thông đƣợc lắp nắp cửa thăm Kích thƣớc nút thông (tra bảng 18-6 [1]): A B C D E G H I K L M27x2 15 30 15 45 36 32 M N 10 O P 22 Q 32 18 R S 36 32 e Nút tháo dầu: - Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn (do bụi hạt mài) bị biến chất, cần phải thay dầu Để tháo dầu cũ, đáy hộp có lỗ tháo dầu Lúc làm việc, lỗ đƣợc bịt kín nút tháo dầu - Kết cấu kích thƣớc nút tháo dầu tra bảng 18-8 [1] (nút tháo dầu tru) nhƣ sau: d b m F l c q D S D0 M 20 x 15 28 2,5 17,8 30 22 25,4 f Que thăm dầu: Để kiểm tra mức dầu bôi trơn hộp ta dùng que thăm dầu: g Vít tách: Có tác dụng tách nắp thân hộp giảm tốc, vít M10x25 SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 Page 38 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN GVHD: PHAN TẤN TÙNG Các chi tiết phụ khác: a Vòng phớt: Vòng phớt loại lót kín động gián tiếp nhằm mục đích bảo vệ ổ khỏi bụi bặm, chất bẩn, hạt cứng tạp chất khác xâm nhập vào ổ Những chất làm ổ chóng bị mài mòn bị han gỉ Ngoài ra, vòng phớt đề phòng dầu chảy Tuổi thọ ổ lăn phụ thuộc nhiều vào vòng phớt Vòng phớt đƣợc dùng rộng rãi có kết cấu đơn giản, thay dễ dàng Tuy nhiên có nhƣợc điểm chóng mòn ma sát lớn bề mặt trục có độ nhám cao b Vòng chắn dầu: Để ngăn cách mỡ phận ổ với dầu hộp VIII Bôi trơn điều chỉnh lắp ghép Bôi trơn Để giảm mát công suất ma sát , giảm mài mòn chi tiết , đảm bảo thoát nhiệt tốt đề phòng tiết máy bị han gỉ cần phải bôi trơn liên tục truyền hộp giảm tốc a Bôi trơn bánh Vì vận tôc bánh cấp nhanh v = 5.1(m/s) vận tốc không lớn nên ta chọn phƣơng pháp bôi trơn ngâm dầu cho truyền bánh với mặt dầu ngập cao đỉnh bánh số khoảng có độ lớn : da  d f 2 = 321  251.75  34.625mm Với truyền bánh cấp thiết kế vật liệu Thép Các bon có độ bền kéo nằm khoảng ( 470÷1000) (MPa) vận tốc vòng bánh cấp nhanh v = 5.1 (m/s ) nên 18  11 [II] ta chọn độ nhớt 500C ( 1000C ) dầu bôi trơn bánh : 100 18  10 80/11 (centistoc/engle)với độ nhớt tra bảng [II] ta chọn loại dầu : AK-20 có 101 theo bảng khối lƣợng riêng : (0.886÷0.926) (g/cm3 ) b Bôi trơn ổ lăn Bộ phận ổ đƣợc bôi trơn mỡ ,vì vận tốc truyền bánh thấp(v < 2(m/s)) , nên dùng phƣơng pháp bắn tóe để hắt dầu hộp vào bôi trơn phận ổ đƣợc Có thể dùng mỡ loại T ứng với nhiệt độ làm việc từ 60÷100 0C vận tốc dƣới 1500( vòng / phút ) ( Theo bảng 8-28/198[Sách Thiết kế CTM ] ) Lƣợng mỡ chứa 2/3 chỗ rỗng phận ổ Để mỡ không chảy ngăn không cho dầu rơi vào phận ổ ta lắp thêm vòng chắn dầu Điều chỉnh lắp ghép Căn vào yêu cầu làm việc chi tiết hộp giảm tốc, ta chọn kiểu lắp ghép sau: a Dung sai ổ lăn: Vòng ổ lăn chịu tải tuần hoàn, ta lắp ghép theo hệ thống trục lắp trung gian để vòng ổ không trƣợt bề mặt trục làm việc Do đó, ta phải chọn mối lắp k6, lắp trung gian có độ dôi, tạo điều kiện mòn ổ (trong trình làm việc quay làm mòn đều) SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 Page 39 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN GVHD: PHAN TẤN TÙNG Vòng ổ lăn không quay nên chịu tải cục bộ, ta lắp theo hệ thống lỗ Để ổ di chuyển dọc trục nhiệt đô tăng trình làm việc, ta chọn kiểu lắp trung gian H7 b Lắp ghép bánh trục: Bánh lắp lên trục chịu tải vừa, tải trọng thay đổi, va đập nhẹ, ta chọn kiểu lắp ghép H7/k6 c Lắp ghép nắp ổ vỏ hộp: Để dễ dàng cho việc tháo lắp điều chỉnh, ta chọn kiểu lắp lỏng H7/h8 d Lắp ghép vòng chắn dầu trục: Để dễ dàng cho tháo lắp, ta chọn kiểu lắp trung gian H7/js6 e Lắp chốt định vị: Để đảm bảo độ đồng tâm không bị sút, ta chọn kiểu lắp chặt P7/h6 f Lăp ghép then: Theo chiều rộng, chọn kiểu lắp trục H9/h9 kiểu lắp bạc P9/h9 Theo chiều cao, sai lệch giới hạn kích thƣớc then h11 Theo chiếu dài, sai lệch giới hạn kích thƣớc then h14 BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP Kích Chi tiết thƣớc Mối lắp ES EI es ei (  m) (  m) (  m) (  m) (mm) Độ hở Độ dôi lớn lớn nhất Bánh 36 H7/ k6 +25 +18 +2 23 18 Bánh 45 H7/ k6 +25 +18 +2 23 18 Bánh 45 H7/ k6 +25 +18 +2 23 18 Bánh 65 H7/ k6 +30 +2 28 21 SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 +21 Page 40 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN GVHD: PHAN TẤN TÙNG Ổ LĂN D Vòng Trục I 62 H7 +30 Trục II 80 H7 +30 Trục III 110 H7 +35 d Vòng Trục I 30 k6 +15 +2 Trục II 40 k6 +18 +2 Trục III 60 k6 +21 +2 Then (trục) bxh Trục I Trục II Trục III 8x7 P9/ h9 -15 -51 -36 51 10x8 P9/ h9 -15 -51 -36 51 14x9 P9/ h9 -18 -61 -43 61 14x9 P9/ h9 -18 -61 -43 61 18x11 P9/ h9 -18 -61 -43 61 16x10 P9/ h9 -18 -61 -43 61 KẾT LUẬN Qua thời gian làm đồ án môn học chi tiết máy, em nắm vững cách phân tích công việc thiết kế, cách đặt vấn đề cho toán thiết kế Vì đặc trƣng nghiên cứu môn học tính hệ truyền động nên qua giúp cho sinh viên có cách xử lý sát thực biết cách kết hợp với kiến thức đƣợc học để tính toán chọn phƣơng án tối ƣu cho thiết kế Dù cố gắng hoàn thành đồ án với cƣờng độ làm việc cao, kỹ lƣỡng có hƣớng dẫn cụ thể quý thầy cô khoa Cơ khí nhƣng hiểu biết hạn chế chƣa có kinh nghiệm thực tiễn nên chắn đồ án có nhiều thiếu sót bất cập Vì vậy, em mong sửa chữa đóng góp ý kiến quý thầy cô để em đƣợc rút kinh nghiệm bổ sung thêm kiến thức SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 Page 41 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN GVHD: PHAN TẤN TÙNG Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý thầy cô khoa Cơ khí hƣớng dẫn tận tình thầy Phan Tấn Tùng Sinh viên thực đồ án Nguyễn Đình Chức IX TÀI LIỆU THAM KHẢO Các tài liệu sử dụng trình thiết kế bao gồm : [1] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển: Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí, tập 1&2 Nhà xuất giáo dục, 2008 [2] Nguyễn Hữu Lộc: Cơ sở thiết kế máy Nhà xuất Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2013 [3] Trần Hữu Quế: Vẽ kỹ thuật khí, tập Nhà xuất giáo dục, 2001 [4] Ninh Đức Tốn: Dung sai lắp ghép Nhà xuất giáo dục, 2014 SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 Page 42 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN GVHD: PHAN TẤN TÙNG MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU…………………………………………………………………….3 I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN……………… Chọn động cơ………………………………………………………………….4 Phân phối tỷ số truyền……………………………………………………… II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP………………………………… Tính toán truyền xích…………………………………………………… 1.1 Chọn loại xích…………………………………………………………… 1.2 Thông số truyền…………………………………………………………5 1.3 Kiểm nghiệm xích độ bền………………………………………………7 1.4 Thông số đĩa xích………………………………………………………….8 1.5 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa…………………………………… 1.6 Lực tác dụng lên trục………………………………………………………9 III THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC…………… Bộ truyền cấp nhanh (bộ truyền bánh trụ nghiêng)…………………9 1.1 Chọn vật liệu……………………………………………………………….9 1.2 Xác định ứng suất cho phép……………………………………………… 1.3 Tính toán truyền bánh trụ nghiêng………………………… 11 Bộ truyền cấp chậm (bộ truyền bánh trụ thẳng)……………………14 2.1 Chọn vật liệu……………………………………………………………….14 2.2 Xác định ứng suất cho phép……………………………………………… 14 2.3 Tính toán truyền bánh trụ thẳng…………………………… 16 IV KIỂM TRA BÔI TRƠN……………………………………………………19 V THIẾT KẾ TRỤC-THEN………………………………………………… 19 Chọn vật liệu……………………………………………………………………19 Xác định sơ kích thƣớc trục…………………………………………….19 Sơ đồ chung…………………………………………………………………….20 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực……………………… 20 Tính trục vào I………………………………………………………………… 22 Tính trục trung gian II………………………………………………………… 25 Tính trục III………………………………………………………………… 27 Kiểm nghiệm độ bền mỏi……………………………………………………….30 VI THIẾT KẾ Ổ LĂN………………………………………………………….33 Thiết kế ổ lăn cho trục vào hộp giảm tốc……………………………………….33 Thiết kế ổ lăn cho trục trung hộp giảm tốc…………………………………… 34 Thiết kế ổ lăn cho trục hộp giảm tốc………………………………………….35 VII TÍNH TOÁN VÀ CHỌN CÁC YẾU TỐ CỦA VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC Chọn thân máy……………………………………………………………………35 SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 Page 43 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ - PHƢƠNG ÁN GVHD: PHAN TẤN TÙNG Các chi tiết liên quan đến kết cấu vỏ hộp……………………………………… 37 Các chi tiết phụ khác…………………………………………………………… 39 VIII BÔI TRƠN VÀ ĐIỀU CHỈNH LẮP GHÉP………………………………….39 Bôi trơn………………………………………………………………………… 39 Điều chỉnh lắp ghép………………………………………………………………39 IX TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………….42 SVTH: NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422 Page 44