Đồ án Thiết kế hệ thống truyền động cơ khí

MỤC LỤC CHƯƠNG I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 4 1.1.Chọn động cơ. 4 1.2.Phân phối tỷ số truyền. 6 1.3.Xác định các thông số trên các trục 7 1.4.Bảng kết quả tính toán 9 CHƯƠNG II:THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI DẸT 10 2.1 Chọn loại đai 10 2.2 Xác định đường kính bánh đai 10 2.3 Định khoảng cách trục A và chiều dài L. 11 2.4 Kiểm nghiệm góc ôm trên bánh nhỏ ( ) 11 2.5 Định tiết diện đây đai ( ) 11 2.6 Định chiều rộng bánh đai 12 2.7.Tính lực căng ban đầu S0 và lực căng trên trục. 12 2.8.Bảng kết quả tính toán 13 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC 14 3.1.Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng cấp nhanh. 14 3.2.Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng cấp chậm. 23 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ TRỤCTHEN 33 4.1. Chọn vật liệu 33 4.2. Tính thiết kế trục 33 4.3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực 34 4.4. Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục 37 4.4.1. Trục I . 38 4.4.2. Trục II. 40 4.4.3. Trục III. 43 4.5. Tính chính xác trục ( kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn) 45 4.5.1. Trục I 46 4.5.2. Trục II 47 4.5.3. Trục III 49 4.6 .TÍNH THEN 50 CHƯƠNG V:THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC (Ổ LĂN) 53 5.1. Chọn ổ lăn 53 5.2. Chọn ổ lăn theo độ bền lâu 53 5.3. Tính chọn ổ lăn 54 5.4. Chọn kiểu lắp ổ lăn 60 5.5. Phương pháp cố định ổ trên trục và trong vỏ hộp 60 5.6. Ống lót và nắp ổ 60 5.7. Cố định trục theo phương dọc trục 61 5.8. Bôi trơn ổ lăn 61 5.9. Che kín ổ lăn 61 CHƯƠNG VI: KHỚP NỐI TRỤC 62 6.1. Chọn và kiểm tra bền 62 6.2. Kiểm tra sức bền 62 CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC, BÔI TRƠN, LẮP BÁNH RĂNG TRÊN TRỤC, ĐIỀU CHỈNH SỰ ĂN KHỚP, CÁC CHI TIẾT KHÁC VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP 64 7.1. Tính toán thiết kế vỏ hộp 64 7.2. Bôi trơn hộp giảm tốc 65 7.3. Lắp bánh răng trên trục 66 7.4. Điều chỉnh ăn khớp 66 7.5. Các chi tiết khác 66 7.6. Dung sai lắp ghép 68

GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 LỜI NÓI ĐẦU Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí kỹ sở sinh viên nghành kỹ thuật Tuy học môn Cơ học máy, Chi tiết máy… Nhưng phải đến đồ án Thiết kế hệ thống truyền động khí sinh viên có nhìn toàn diện thiết kế máy Bên cạnh đó, đồ án giúp sinh viên củng cố kiến thức học hoàn thiện kỹ làm việc từ ngồi ghế nhà trường Lần bắt tay vào công việc mẻ, lĩnh vực hoàn toàn khác vận dụng lý thuyết vào thực tế mức độ Trong trình thiết kế, có lúc tra cứu tài liệu không thực chuẩn xác không tránh khỏi sai sót Trong đồ án em trình bày đồ án môn học với nội dung sau: -Tính toán chung -Thiết kế truyền đai dẹt theo yêu cầu đồ án -Thiết kế truyền bánh trụ nghiêng hộp giảm tốc -Tính toán trục kích thước hộp giảm tốc -Bôi trơn chi tiết khác Các số liệu, hình vẽ tham khảo từ tài liệu: [1] Tính toán thiết kế Hệ thống dẫn động khí_Tập 1&2 (PGS.Trịnh Chất-Lê Uyển) [2] Giáo trình hướng dẫn thiết kế chi tiết máy (T.S Phạm Tuấn) [3] Dung sai lắp ghép (T.S Ninh Đức Tốn) [4] Chi tiết máy_Tập 1&2 (GS.TS Nguyễn Trọng Hiệp) Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Thanh Tùng môn Kỹ Thuật Cơ Khí giúp đỡ em trình làm đồ án Sinh viên thực Phạm Quốc Việt GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 CHƯƠNG I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1.Chọn động 1.1.1 Xác định công suất cần thiết động Công suất yêu cầu dặt lên trục động xác định theo công thức (2.8)[19] Nyc =β N ct η Trong : + Công suất công tác Nct: Theo công thức (2.11)[1] trang 20 N ct = P.V 8000.0,3 = = 2,4 1000 1000 (kw) (trong P=8000 N Lực kéo băng tải V=0,3 m/s vận tốc băng tải ) + Hiệu suất hệ dẫn động η : Theo công thức (2.9)[1] tr19: η = η1.η η3 Trong η1,η2,η3… hiệu suất truyền cặp ổ hệ thống dẫn động Theo sơ đồ đề : η = ηk (ηbr )2 ηd (ηol ) ηk : hiệu suất khớp ηbr :hiệu suất cặp bánh η d :hiệu suất truyền đai ηol :hiệu suất cặp ổ lăn GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 Tra bảng (2.3)[1]tr19, ta hiệu suất : ηk = ηbr = 0,97 ηd = 0,95 ηol = 0,99 η = 1.(0,97) 0,95.(0,99) = 0.86 +,Hệ số xét đến thay đổi tải không β : Theo công thức (2.14)[1]tr20 hệ số β xác định ; 2 M  T M  T M  T 4 β = ∑  i ÷ i =  ÷ +  ÷ = 12 + ( 0,5 ) = 0,79 8  M  Tck  M  Tck  M  Tck (Mmm bỏ qua thời gian mở máy nhỏ so với chu kỳ ) ⇒ Công suất yêu cầu đặt lên trục động : N yc = β N ct 0,79.2,4 = = 2,204 ( kw ) η 0,86 1.1.2 Xác định tốc độ đồng động điện - Số vòng quay trục công tác nlv : Theo công thức (2.16)[1]tr21 ta có nlv = ( ) 60000.v 60000.0,3 = = 16,86 v ph π D π 340 (trong V=0,3 m/s vận tốc băng tải, D=340 mm đường kính tang quay ) - Tỷ số truyền chung hệ dẫn động (sơ bộ) ic : Theo công thức (2.15)[1]tr21 ta có : ic = id ih Trong id tỉ số truyền sơ đai dẹt ih tỉ số truyền hộp giảm tốc Theo bảng 2.4[1]tr21 +> Truyền động bánh trụ , Hộp Giảm Tốc bánh trụ cấp ih=(8÷40) +> Truyển động đai dẹt id=(2÷4) GVHD: Nguyễn Thanh Tùng ⇒ chọn ih= 16 Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 id =3 ⇒ ic = id ih = 3.16 = 48 - Số vòng quay trục động nsb Theo công thức (2.18)[1]tr21 ,ta có ( ph) nsb = nlv nt = 16,86.48 = 809, 29 v ⇒ Chọn số vòng quay đồng động nsb=800 v/ph 1.1.3 Chọn động Động phải thỏa mãn điều kiện sau: N dc ≥ N yc ndc ≈ nsb M K M mm ≥ M dn M Ta có Nyc =2,204 kw M mm M mm = = 1,8 M M1 nsb=800 v/ph + Chọn động Tra bảng P1.3[1]tr236 ta chọn loại động 4A100L2Y3 có thông số sau: Ndc= kw nđb = 945 v/ph MK = 2,0 M dn 1.2.Phân phối tỷ số truyền -Tỷ số truyền chung hệ dẫn động xác định theo công thức (3.23) [1]tr48: ic = ndc 945 = = 56,04 nlv 16,86 - Theo công thức (3.24)[1]tr48 ta có: Ta chọn id= ic = ih in = ih id GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 ⇒ ih = ic 56,04 = = 18,68 id ih Ta chọn tỷ số truyền truyền cấp nhanh i1= id =6,22 ⇒ tỉ số truyền truyền cấp chậm : i2 = ih 18,68 = =3 i1 6,22 1.3.Xác định thông số trục 1.3.1 Công suất tác dụng lên trục + Trên trục công tác, Nct= 2,4 kw (đã tính ) + Trục III : N3 = N ct 2,4 = = 2,55 ( kw ) ηd ηol 0,95.0,99 + Trục II ; N2 = N3 2,55 = = 2,65 ( kw ) ηbr ηol 0,97.0,99 + Trục I : N1 = N2 2,65 = = 2,75 ( kw ) ηbr ηol 0,97.0,99 + Trục động : N dc = N1 2,75 = = 2,78 ( kw) ηk ηol 1.0,99 1.3.2 Số vòng quay trục + Tốc độ quay động ndc= 945 v/ph + Tốc độ quay trục I : n1 = ndc 945 = = 945 ( v ph ) ik + Tốc độ quay trục II : GVHD: Nguyễn Thanh Tùng n2 = Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 n1 945 = = 151,92 ( v ph ) i1 6,22 + Tốc độ quay Trục III: n3 = n2 151,92 = = 50,64 ( v ph ) i2 + Tốc độ quay trục công tác : nct = n3 50,64 = = 16,88 ( v ph ) id 1.3.3.Mômen xoắn trục M i = 9,55.106 Ni ni + Trục I : M = 9,55.106 N1 2,75 = 9,55.106 = 27791( N mm ) n1 945 + Trục II : M = 9,55.106 N2 2,65 = 9,55.106 = 166584,38 ( N mm ) n2 151,92 + Trục III : M = 9,55.106 N3 2,55 = 9.55.106 = 480894,54 ( N mm ) n3 50,64 + Trục động : M dc = 9,55.106 N dc 2,78 = 9,55.106 = 28094,17 ( N mm ) ndc 945 + Trục công tác : M ct = 9,55.106 N ct 2,4 = 9,55.106 = 1359430,6 ( N mm ) nct 16,86 GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 1.4.Bảng kết tính toán Trục Động Thông số Tỉ số truyền i Số vòng I Khớp quay II 6,22 III Công tác id=3 n 945 945 151,92 50,64 16,86 N (kw) 2,78 2,75 2,65 2,55 2,4 28094,1 27791 166584,38 480894,5 1359430, (v/ph) Công suất Momen (N.mm) xoắn M GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 CHƯƠNG II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI DẸT 2.1 Chọn loại đai Chọn loại đai vải cao su 2.2 Xác định đường kính bánh đai Trục dẫn trục III (như hình vẽ đề bài) Với thông số đầu vào: N3 công suất trục dẫn : N3 = 2,55 ( kw) N3 số vòng quay / phút trục dẫn :n3 = 50,64 ( v/p) Theo công thức (5.6).[2]tr81: Thì D1 = (1100 ÷ 1300 ) N3 n3 2,55 = (406 ÷ 480) 50,64 ÷ = (1100 1300 ) (mm) Theo bảng (5.1)[2]tr81 chọn D1=400 mm Kiểm nghiệm vận tốc (5.7).[2]tr81 π.D1.n 3,14.400.50,64 = 1,06 V= 60.1000 = 60.1000 (m/s) ≤ 25 ÷ 30 (m/s) Hệ số trượt vải cao su ξ chọn ξ = 0,02 ta có : Tính D2 Theo (5.8).[2]tr81 ta có: D = i.D1.(1 − ξ) = 3.(406 ÷ 480).(1 − 0,02) = 1193,64 ÷ 1411, (mm) Quy chuẩn theo bảng (5.1)[2]tr81 Ta chọn được:  D1 = 450mm  D = 1255mm Tính lại số vòng quay thực nbd bánh bị dẫn,theo công thức (Tr82).[2]: D1 450 ×n3 ×50,64 = 17,79 nbd= (1- ξ ) D2 =(1-0,02) 1255 (v/p) Sai số vòng quay theo yêu cầu : GVHD: Nguyễn Thanh Tùng ∆n = Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 n ct − n bd n ct 16,86 − 17,79 = 5% 16,86 = Với nct số vòng quay trục công tác Vậy sai số ∆n nằm phạm vi cho phép (4÷5)% nên chọn D2 hợp lý 2.3 Định khoảng cách trục A chiều dài L Để góc ôm đủ lớn: A ≥ (D1 +D2 ) = 2(450+1255) = 3410 mm Lấy A=3410 mm Theo công thức (5-1).[2] tr80 ta tính L: π (D1 − D ) π (450 − 1255) L = 2A + (D1 + D ) + = 2.3410 + (450 + 1255) + = 9546(mm) 4A 4.3410 2.4 Kiểm nghiệm góc ôm bánh nhỏ: ( α ) Theo(5-3).[2]tr80 : α1 = 180O − D − D1 1255 − 450 ×57 = 1800 − ×570 = 166,54O > 150O A 3410 Vậy thỏa mãn điều kiện 2.5 Định tiết diện đai ( δ , b ) δ Để giảm ứng suất uốn chiều dày δ đai chọn theo D1 cho: δ δ  ≤  = D1  D  max 40 Theo (5.12).[2]tr82 450.1 δ ≤ D1 × = = 11,25 40 40 Theo bảng (5-3).[2] Tr83 Ta chọn đai vải cao su loại B có chiều dày δ = 11, 25mm Theo công thức (5-13).[2] Tính chiều rộng dây đai b= 1000.N V.δ  σp  c t c α c V cb Trong đó: V= π.D1.n π.450.50,64 = = 1,19 60.1000 60000 m/s 10 GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 Như có ổ B chịu lực dọc trục nên ta lấy - ∑A =0 K v =1 tra bảng 8.5.[2] Với: K n =1 tra bảng 8.4.[2] K t =2 tra bảng 8.3.[2] m=1,8 tra bảng 8.2.[2] R =88,06(daN); ∑A R1 =43,59(daN) ∑A =0(daN); =41,711(daN) Thay số vào công thức 8.5.[2] ta được: Q = ( K v R + m.∑ A ) K n K t Q0 = ( 1.88,06 + 1,8.0 ) 1.2 = 176,12 (daN) Q1 = ( 1.43,59 + 1,8.41,711) 1.2 = 273,34 (daN) Nhận xét: Q0 > Q1 nên ta chọn ổ lăn cho gối (0) gối (1) lấy kích thước gối (0) để tiện cho việc chế tạo lắp ghép Ta có: C = Q0 ( n.h ) 0,3 = 176,12.204 = 35928, 48 < Cbang = 38000∅ Tra bảng 18P ta chọn ổ lăn kí hiệu 7304 ta có thông số: Đường kính vòng trong: d = 20 mm Đường kính vòng ngoài: D = 52 mm Chiều rộng ổ lăn: B = 16 mm T=16,5 mm; c=13 mm; r=2 mm; r1=0,8 mm; d2=35,4 mm; D1=42 mm Kí hiệu ổ d (mm) D (mm) B (mm) 7304 20 52 16 5.3.2 Tính chọn ổ lăn trục II Số vòng quay: n=481,61 vòng/phút 55 GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 Thời gian làm việc: h=20650 Tra bảng 8.7.[2] ta chọn (n.h)0,3= 126 Các phản lực tác dụng lên gối đỡ: Fx = 2204, 22( N ) = 220, 42(daN ) Fy = 20,84( N ) = 2, 08(daN ) Fa = 303,01( N ) = 30,30(daN ) Fx = 2796,85( N ) = 279, 69( daN ) Fy = 988,59( N ) = 98,86( daN ) Fa = 1099, 63( N ) = 109,96(daN ) R = Fx22 + Fy2 = 220, 42 + 2,082 = 220, 43(daN) R = Fx23 + Fy32 = 279,692 + 98,86 = 296,65(daN) - Đường kính trục (2);(3) d02=d03=35 mm Dự kiến chọn ổ đũa côn đỡ chặn cỡ trung (theo bảng 18P) ổ: Có kí hiệu 7307 có , chọn m =1,8 (theo bảng 8.2.[2]) - Sơ đồ bố trí lực sau: Tổng lực tác dụng lên trục: Ổ 2: ∑A Ổ 3: ∑A Với: S2 = 1,3.R tan β = 1,3.220, 43.tan120 = 60,91 (daN) = S3 − S2 + Fa − Fa = S2 − S3 − Fa + Fa S3 = 1,3.R tan β = 1,3.296,65.tan120 = 81,97 (daN) 56 GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 Vậy ta tính được: ∑A = S3 − S2 + Fa − Fa = 81,97 − 60,91 + 30,30 − 109,96 = −58,6 ∑A = S2 − S3 − Fa + Fa3 = 60,91 − 81,97 − 30,30 + 109,96 = 58,6 Như có ổ D chịu lực dọc trục nên ta lấy - ∑A (daN) (daN) =0 K v =1 tra bảng 8.5 Với: K n =1 tra bảng 8.5 K t =2 tra bảng 8.3 m=1,8 R =220,43(daN); ∑A =0 (daN); tra bảng 8.2 R =296,65(daN) ∑A =58,6(daN) Thay số vào công thức 8.5.[2] ta được: Q = ( 1.220, 43 + 1,8.0 ) 1.2 = 440,86 (daN) Q3 = ( 1.296,65 + 1,8.58,6 ) 1.2 = 804, 26 (daN) Nhận xét: Q3 > Q nên ta chọn ổ lăn cho gối (3) gối (2) lấy kích thước gối để tiện cho việc chế tạo lắp ghép C = Q3 ( n.h ) Ta có: 0,3 = 804, 26.126 = 101336,76 > C Bang = 60000 ⇒ C = Q ( n.h ) 0,3 = 440,86.126 = 55548,36 < C Bang = 60000 Tra bảng 18P ta chọn ổ lăn kí hiệu 7307 ta có thông số: Đường kính vòng trong: d = 35 mm Đường kính vòng ngoài: D = 80 mm Chiều rộng ổ lăn: B = 21 mm T=23 mm; c=18 mm; r=2,5 mm; r1=0,8 mm; d2=56,3 mm; D1=65,5 mm Kí hiệu ổ d (mm) 57 D (mm) B (mm) GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 7307 35 80 21 5.3.3 Tính chọn ổ lăn trục III Số vòng quay: n=160,54 vòng/phút Thời gian làm việc: h=20650 Tra bảng 8.7.[2] ta chọn (n.h)0,3= 89 Các phản lực tác dụng lên gối đỡ: Fx = −7700, 42( N ) = −770, 04( daN ) Fy = −3933, 4( N ) = −393,34(daN ) Fa = 1099, 63( N ) = 109,96(daN ) Fx = 11247, 46( N ) = 1124, 75(daN ) Fy = 11502, 73( N ) = 1150, 27(daN ) R = Fx24 + Fy4 = 770,042 + 393,342 = 864,68(daN) R = Fx25 + Fy52 = 1124,752 + 1150, 27 = 1608,78(daN) - Đường kính trục (4);(5) d04=d05=55 mm Dự kiến chọn ổ đũa côn đỡ chặn cỡ trung rộng (theo bảng 18P) ổ: Có kí hiệu 7311 có , chọn m =2,5 (theo bảng 8.2.[2]) - Sơ đồ bố trí lực sau: Tổng lực tác dụng lên trục: Ổ 4: ∑A = S5 − S4 + Fa Ổ 5: ∑A = S4 − S5 − Fa Với: S4 = 1,3.R tan β = 249, 20(daN) 58 GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 S5 = 1,3.R tan β = 463,66(daN) Vậy ta tính được: ∑A ∑A = S5 − S4 + Fa = 463,66 − 249, + 109,96 = 324, 42(daN) = S4 − S5 − Fa1 = 249, − 463,66 − 109,96 = −324, 42(daN) Như có ổ B chịu lực dọc trục nên ta lấy Với: ∑A =0 K v =1 tra bảng 8.5.[2] K n =1 tra bảng 8.4.[2] K t =2 tra bảng 8.3.[2] m=2,5 tra bảng 8.2.[2] R = Fx24 + Fy4 = 864,68(daN) R = Fx25 + Fy52 = 1608,78(daN) ∑A = 324, 42 ∑A (daN); =0 (daN) Thay số vào công thức 8.5.[2] ta được: Q = ( K v R + m.∑ A ) K n K t Q4 = ( 1.864,68 + 2,5.0 ) 1.2 = 1729,36 (daN) Q5 = ( 1.1608,78 + 2,5.324,42 ) 1.2 = 4839,66 (daN) Nhận xét: Q5 > Q nên ta chọn ổ lăn cho gối (5) gối (4) lấy kích thước gối (5) để tiện cho việc chế tạo lắp ghép C = Q5 ( n.h ) Ta có: 0,3 ⇒ C = Q5 ( n.h ) = 4839,66.89 = 430729,74 > C bang = 260000 0,3 = 1729,36.89 = 153913,04 < C bang = 260000 Tra bảng 18P ta chọn ổ lăn kí hiệu 7611 ta có thông số: Đường kính vòng trong: d = 55 mm Đường kính vòng ngoài: D = 120 mm Chiều rộng ổ lăn: B = 44,5 mm 59 GVHD: Nguyễn Thanh Tùng T=46 mm; Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 c=36,5 mm; r=3 mm; r1=1 mm; d2=87 mm; D1=93 mm Kí hiệu ổ d (mm) D (mm) B (mm) 7611 55 120 44,5 5.4 Chọn kiểu lắp ổ lăn Phương án chọn kiểu lắp: Lắp ổ lăn vào trục theo hệ lỗ vỏ hộp theo hệ trục Sai lệch cho phép vòng ổ lăn âm, sai lệch cho phép lỗ theo hệ lỗ dương Chọn kiểu lắp độ dôi để vòng ổ trượt theo bề mặt trục 5.5 Phương pháp cố định ổ trục vỏ hộp Cố định ổ trục dùng đệm chắn mặt đầu đơn giản mà chắn 5.6 Ống lót nắp ổ 5.7 Cố định trục theo phương dọc trục Để cố định trục theo phương dọc trục ta dùng nắp ổ điều chỉnh khe hở ổ đệm kim loại nắp ổ thân hộp giảm tốc Nắp ổ lắp với hộp giảm tốc vít, loại dễ chế tạo lắp ghép 5.8 Bôi trơn ổ lăn Bộ phận ổ bôi trơn mỡ, vận tốc truyền bánh thấp không thề dùng phương pháp bắn tóe để dẫn dầu hộp vào bôi trơn phận ổ Theo bảng 8-28 ta chọn loại mỡ T ứng với nhiệt độ 60100 0C vận tốc 1500 vòng/phút, lượng mỡ 2/3 chỗ rỗng cho phép phận ổ 5.9 Che kín ổ lăn Để che kín đầu trục nhô ra, tránh xâm nhập môi trường vào ổ lăn ngăn mỡ chảy ta dùng loại vòng phớt, chọn theo bảng 8.29 60 GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 CHƯƠNG VI KHỚP NỐI TRỤC 6.1 Chọn kiểm tra bền + Chọn loại nối trục Khớp nối trục dùng để nối cố định trục động trục I, dừng máy tháo khớp nối trục trục rời Ở ta chọn nối trục vòng đàn hồi có số ưu điểm: -Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo -Giảm va đập chấn đập -Đề phòng cộng hưởng dao động xoắn gây ra,giá thành rẻ -Bù lại độ lệch trục 61 GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 +Tính toán khớp nối thường tính toán theo mômen tính Mt: Với: M t mô men xoắn tính M x mô men xoắn danh nghĩa K hệ số tải trọng động K=1,5 ⇒ M t = K.M z = 1,5.32436, 49 = 48654,74(N.mm) = 48,65(N.m) (N.mm) Căn vào mô men xoắn tính đường kính trục cần nối d=20 mm kết hợp bảng 9.1 ta chọn khớp nối có: Chốt: D = 90 mm; = 20 mm; l51 mm; c = mm dc = 10 mm; lc =19 mm; ren M8; Vòng đàn hồi: số chốt Z=6 đường kính ngoài: Dv = 19 mm Chiều dài toàn bộ: lv = 15 mm 6.2 Kiểm tra sức bền 6.2.1 Kiểm tra sức bền dập vòng đàn hồi sinh chốt vòng cao su: σd = 2.K.M z ≤ [ σ] d = ÷ Z.Do lv d c N/mm2 Với Do = D − d o − ( 10 ÷ 20 ) = 90 − 20 − 15 = 55 mm Thay thông số ta được: σd = 2.1,5.32436, 49 = 1,9 < [ σ] d = ÷ 6.55.15.10 N/mm2 Vậy vòng đàn hồi thỏa mãn điều kiện bền dập 6.2.2 Kiểm tra điều kiện uốn chốt σu = K.M x lc ≤ [ σ ] u = 60 ÷ 80 0,1.Z.d3c D o N/mm2 Thay thông số ta được: σu = 1,5.32436, 49.19 = 28,01 < [ σ] u = 60 ÷ 80 0,1.6.103.55 N/mm2 Vậy chốt thỏa mãn điều kiện uốn 62 GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 CHƯƠNG VII THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC, BÔI TRƠN, LẮP BÁNH RĂNG TRÊN TRỤC, ĐIỀU CHỈNH SỰ ĂN KHỚP, CÁC CHI TIẾT KHÁC VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP 7.1 Tính toán thiết kế vỏ hộp +Chỉ tiêu đặt chế tạo hộp giảm tốc là: độ cứng cao, khối lượng nhỏ, dễ dàng gia công đúc, kích thước gọn giá thành hạ +Chọn vật liệu chế tạo hộp giảm tốc là: Gang xám GX15-32 +Phương pháp chế tạo: phương pháp đúc +Chọn bề mặt ghép nắp thân qua đương tâm trục +Kích thước phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc: 63 GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 Tên gọi Biểu thức tính + kết δ = 0,025.A+3mm = 0,025.150+3mm Chiều dày thân hộp =6,75 mm Chọn δ =10mm δ =0,02.A +3mm =0,02.150 +3mm Chiều dày nắp hộp = mm Chọn δ =9mm e= (0,851) δ =9 mm Gân tăng cứng: Chiều dày e Chiều cao h h< 58 mm Độ dốc khoảng 2o dn=0,036A+12mm Đường kính bulông =0,036.140+12=17,04 mm chọn dn=20 mm Đường kính bulông: + Bulông cạnh d1=0,7.dn=0,7.20=14 mm +Bulông ghép mặt bích nắp d2=0,6.dn=0,6.20=12 mm thân + Vít ghép nắp ổ d3=0,5.dn=0,5.20=10 mm + Vít ghép nắp cửa thăm Khe hở chi tiết: d4=0,4.dn=0,4.20=8 mm +Giữa bánh thành mm hộp giảm tốc +Giữa đỉnh bánh lớn tới mm đáy hộp +Giữa mặt bên bánh mm với Chiều dày mặt bích thân mm hộp Chiều dày mặt bích nắp mm hộp Chiều dày mặt đế phần mm lồi 64 GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 Khoảng cách C1 từ mặt mm vỏ hộp đến tâm bulông dn,d1 d2 Chiều rộng mặt bích K K=C1+C2=30+1,3.d=30+1,3.20=56 mm Khoảng cách từ mép lỗ lắp ổ tới mm tâm bulông d1 Chiểu rộng mặt bích chỗ lắp ổ mm Số lượng bulông n= 7.2 Bôi trơn hộp giảm tốc Bôi trơn hộp giảm tốc nhằm làm giảm mát công suất, giảm mòn Chúng ta cần chọn hợp lí loại dầu, độ nhớt phương pháp bôi trơn Chọn loại dầu công nghiệp 45 theo phương pháp ngâm dầu Lấy chiều sâu ngâm dầu 1/4 bán kính bánh cấp chậm Vậy chiều cao lớp dầu có hộp giảm tốc là: de 229 ∆1 + = 50 + = 78,63 4 (mm) 7.3 Lắp bánh trục Để lắp bánh trục ta chọn mối ghép then chọn kiểu lắp H7/k6 chịu tải trọng động có va đập 7.4 Điều chỉnh ăn khớp Để điều chỉnh ăn khớp ta chọn chiều rộng bánh nhỏ lớn 10% so với chiều rộng bánh lớn 7.5 Các chi tiết khác 7.5.1 Cửa thăm Để kiểm tra,quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp,trên đỉnh hộp có làm cửa thăm.Cửa thăm có nắp đậy,trên nắp có nút thông hơi.Kích thước cửa thăm ta chọn bảng 10-5.[2] Các thông số nắp cửa thăm: 65 GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 A B A1 B1 C C1 K R Vít 100 75 150 100 125 125 87 12 M8x22 Số lượng 7.5.2 Nút thông Khi làm việc nhiệt độ hộp giảm tốc tăng lên Để giảm áp suất điều hòa không khí bên hộp người ta chế tạo nút thông hơi, thường lắp đỉnh hộp 7.5.3 Nút tháo dầu Sau thời giam làm việc, dầu bôi tron chứa hộp bị bẩn(do bụi bặm hạt mài), bị biến chất cần thay dầu Để tháo dầu cũ đáy hộp ta chế tạo lỗ tháo dầu Khi làm việc lỗ bịt kín nút tháo dầu ta tra bảng 10-7 7.5.4 Que thăm dầu Do ta ôi trơn ngâm dầu nên ta cần kiểm tra mức dầu để xem mức dầu có thỏa mãn yêu cầu hay không ta dùng que thăm dầu Thiết kế que thăm dầu thường có vỏ bọc bên 66 GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 7.5.5 Vòng chắn dầu Vòng chắn dầu dùng để ngăn cách mỡ phận ổ với dầu vỏ hộp 7.5.6 Vòng phớt Để bảo vệ ổ khỏi bụi bặm, chất bẩn đề phòng dầu, mỡ chảy 7.5.7 Chốt định vị Để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân vỏ hộp trước sau gia công lắp ghép chúng lại với ta dùng hai chốt định vị hình trụ Nhờ có chốt định vị xiết bu lông không làm biến dạng vòng ổ, không bị lệch vị trí mối ghép 7.6 Dung sai lắp ghép: Tra sách giáo khao Dung Sai lắp ghép (Ninh Đức Tốn): Trục I Dung Vị trí Kiểu lắp sai Trục II Dung Kiểu lắp () Bánh – Bánh chế tạo trục trục sai Trục III Dung Kiểu lắp sai () +25 () +30 +18 +21 +2 +2 Nối trục – +15 trục Vòng +2 +21 +25 +30 ổ lăn – trục +0 0 67 GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Vòng ổ lăn – vỏ hộp Vòng chắn Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 +35 +42 +51 +22 +30 +26 +30 +32 +40 0 0 0 -19 +21 -19 +25 -25 +30 0 +18 +15 dầu – trục +2 Nắp – vỏ hộp +21 +2 +2 +25 +30 +40 -80 -100 -145 -240 -290 -395 Bánh đai – trục Rãnh then trục bxh=8x N9 bxh=10x -30 N9 -36 68 bxh=20x1 -62 N9 -43 GVHD: Nguyễn Thanh Tùng Lớp: Máy Tự Động Thủy Khí – K58 69