Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 68 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
68
Dung lượng
2,81 MB
Nội dung
ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt Trường Đại học Giao thông vận tải CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Thành phố Hồ Chí Minh BỘ MÔN CSTKCK – KHOA CƠ KHÍ Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ THƯ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC – MÃ SỐ : [10-45-76-TN] THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ ĐỀ SỐ 9: Thiết kế hộp giảm tốc Trục vít-bánh vít với liệu ban đầu sau: + Sơ đồ gia tải hình vẽ + Tùy chọn truyền đai truyền xích đầu vào đầu hộp giảm tốc + Các thông số ban đầu hệ: Công suất trục công tác Số vòng quay trục công tác (vg/ph) Số năm làm việc Chế độ làm việc: Quay chiều, làm việc ca, tải va đập nhẹ (1năm làm việc 300 ngày, 1ca làm việc giờ) Các thông số khác sinh viên tự lựa chọn cho phù hợp + Yêu cầu sai số vòng quay trục công tác ≤ 5% Sơ đồ gia tải Nhiệm vụ thiết kế: A Phần thuyết minh: Một thuyết minh tính toán hệ truyền động B Phần vẽ: Một vẽ lắp hộp giảm tốc : Khổ Ao A1 Sinh viên thiết kế : ……………………………… Lớp : ……………………………… Mã số sinh viên : ……………………………… Ngành………………………… Ngày giao đề : ……tháng …… năm …… Ngày nộp đồ án:… tháng …… năm ……… Ghi : Khi cần sửa đổi số liệu phải có ý kiến giáo viên hướng dẫn, tiến trình làm đồ án cần thực sau giao Sau tuần có lần kiểm tra tiến độ, lần kiểm tra sinh viên không kịp tiến độ không dự bảo vệ đồ án Chủ nhiệm môn Tp Hồ Chí Minh, ngày ……… tháng ………… năm … Giáo viên hướng dẫn Ths Lê Văn An SVTH: Nguyễn Văn Thạo Ths HỒ NGỌC THẾ QUANG MSSV: 1151800033 Page ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt MỤC LỤC PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động điện 1.2 Phân phối tỉ số truyền 1.3 Lập bảng đặc tính động PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY 2.1 Thiết kế truyền xích .1 2.2 Thiết kế bánh 2.3 Thiết kế truyền trục vít 2.3 Thiết kế trục then hộp giảm tốc 2.3.1 Vật liệu chế tạo trục ứng suất cho phép .1 2.3.2 Thiết kế sơ moment xoắn: 2.2.3 Xác định khoảng cách gỗi đỡ điểm đặt lực 2.3.4 Thiết kế trục .1 2.3.5 Kiểm tra độ bền trục .1 2.3.6 Kiểm nghiệm then 2.4 Tính toán chọn ổ nối trục .1 2.4.1 Tính chọn ổ hộp giảm tốc 2.4.2 Nối trục .1 2.5 Chọn thân máy, bulông chi tiết phụ khác .1 2.5.1 Vỏ hộp 2.5.2 Bulông chi tiết tiêu chuẩn 2.5.3 Một số chi tiết khác 2.5.3.1 Cửa thăm 2.5.3.2 Nút tháo dầu 2.5.3.3 Kiểm tra mức dầu .1 2.5.3.4 Chốt định vị 2.5.3.5 Nút thông 2.5.3.6 Vòng chắn dầu PHẦN III: CHỌN DUNG SAI LẮP GHÉP Tài liệu tham khảo 11 PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt 1.1 Chọn động điện Hiệu suất truyền động: η = ηkn ηx ηtv ηbr ηol4 Trong đó: (Tra bảng 2.3[1]/19) chọn ηkn = : Hiệu suất khớp nối đàn hồi ηx = 0,9 : Hiệu suất truyền xích(bộ truyền để hở) ηbr = 0,97 : Hiệu suất truyền bánh (bộ truyền che kín) ηol = 0,99 : Hiệu suất cặp ổ lăn(bộ truyền che kín) ηtv = 0,8 : Hiệu suất truyền trục vít(bộ truyền che kín) Η = 1.0,9.0,8.0,97.0,994 = 0,691 Công Suất Tương Đương: 2 T1 T T t1 + t ∑ ( Ti ) t i T T Pt = Ptd = P = p t1 + t ∑ ti 2 T 0,8T 0.7 + 0.3 T T = 19 = 17,95(kW ) 0.7 + 0.3 Công suất cần thiết động cơ: pct = pt 17,95 = = 21,75(kW ) η 0,825 Như cần phải chọn động có công suất lớn 21,75 (kW) Xác định số vòng quay sơ động cơ: Tỷ số truyền hệ: uh = uhgt.ud Trong uhgt : Tỷ số truyền hộp giảm tốc bánh trụ cấp ud :Tỷ số truyền truyền đai thang chọn uh= 1500/17=88 Số vòng quay sơ động cơ: nsb = nct.uh= 17 88 = 1496 (vòng/phút) Từ tính toán ta có pct = 21,75(kW ) n sb = 1496 (v/p) Ta chọn động điện ba pha không đồng bộ: dựa vào bảng P1.3 [1] Tmax Kiểu động Công Vận tốc η% cos ϕ Tnd suất(kW) quay(v/p) K200M4 22 1475 0,89 89 5,5 Tk Tnd 2,0 *Kiểm tra động Tdmdc = (9550 pđc )/ nđc = 143 N.m SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt Tmm = 1,4.Tdmdc = 199 N.m Tmax = 2,2 Tdmdc = 314,6 N.m T cp = 0.8 TMax = 251,68N.m TCản = (9550 plv )/(ndc ŋ) =140,87N.m Tqtcp = 1.4 Tcản = 197,2N.m Thỏa điều kiện 1.2 Phân phối tỉ số truyền Tỷ số truyền thực chọn động cơ: uh = ndc 1475 = = 86,76 nct 17 Theo bảng 3.2/46 [Trịnh Chất] Chọn uhgt = 28,uđ = 86,76/28=3,1 Phân phối tỷ số truyền hộp giảm tốc: Ta chọn : u1 = 3,94 u u = 3,07 = 2,31 Tỷ số truyền cuối hộp giảm tốc u hgt = 3,94.307.2,31 = 27,94 Sai số tỷ số truyền hộp giảm tốc: 28 − 27.94 100% = 0,2% 28 ∆= 1.3 Lập bảng đặc tính động Tính Toán Công Suất Trên Các Trục pct = p = 21,75(kW ) P1 = pdc ŋol ŋd = 21,75 0,99 0,95 = 20,46 (kW) P2 = p1 ŋol ŋbr = 20,46.0,99.0,97 = 19,65 (kW) P3 = p2 ŋol ŋbr = 19,65 0,99.0.97 = 18,87 (kW) P4 = p3 ŋol ŋbr = 18,87 0,99.0.97 = 18,12 (kW) Pt = p4 ŋol ŋkn = 18,12.0.99 = 17,94 (kW) Tính Toán Số vòng Quay Của Các Trục n = ndc = 1475( v / p ) ndc 1475 = = 476(v / p) ud 3,1 n 475,8 n2 = = = 121(v / p) u1 3,94 n1 = n2 121,76 = = 39(v / p ) u2 3,07 n 39,33 n4 = u33 = 2,31 = 17(v / p) n3 = Tính Toán Moment Xoắn Cho Các Trục pct 21,475 = 9,55.10 = 140822,03( N mm) ndc 1475 p T1 = 9,55.10 = 410489,5( N mm) n1 Tdc = 9,55.10 SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt p2 = 1550888,43( N mm) n2 p T3 = 9,55.10 = 4620730,8( N mm) n3 p T4 = 9,55.10 = 10179176,47( N mm) n4 T2 = 9,55.10 T ct = 9,55.10 p ct nct = 10078058,82( N mm) Bảng đặc tính động Trục Tỷ số truyền (U) N(vòng/phút) Công suất (kw) Động 3,1 1475 21,75 476 20,46 Moment(N.mm ) 140822,03 410489,5 3,94 3,07 121 19,65 1550888,43 Công tác 17 18,12 17 17,94 10179176,47 10078058,8 2,31 39 18,87 4620730,8 PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY 2.1 Thiết kế truyền đai SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt Thông số kĩ thuật để thiết kế: Công suất truyền: P1 = 21,75kW Số vòng quay bánh dẫn n1 = 1475 vòng/phút Tỷ số truyền ud = 3,1 2.1.1 Chọn dạng đai: Dựa vào bảng 4.13/58 tài liệu [Trịnh Chất] , hình 4.22 tài liệu [Nguyễn Hữu Lộc] ta chọn đai dạng C: Loại đai Đai thang Ký hiệu bt (mm) b(mm) h(mm) C 19 22 13,5 Y0(mm) A(mm) Chiều dài đai T1(N.m) d1(mm) 4,8 230 1800-10600 110550 200-400 2.1.2.Tính đường kính bánh đai nhỏ d1:( trang 59[Trịnh Chất]) Tính sơ bộ: d1 = 1,2.d = 1,2.200 = 240(mm) Theo tiêu chuẩn chọn: d1 = 250 mm Tính vận tốc đai v1 : π d1 n1 π 250.1475 v1 = 60000 = 60000 = 19,3(m / s) 2.1.3.Chọn hệ số trượt tương đối tính d2 :4.21/62[Trịnh Chất] Chọn hệ số trượt tương đối ξ = 0,01 Tính sơ d2 : d = u d d1 (1 − ξ ) = 3,1.250(1 − 0,01) = 767,25( mm ) Chọn d2 theo tiêu chuẩn: d2 = 800 mm Tỉ số truyền: ud = d2 800 = = 3,2 d1 (1 − ξ ) 250(1 − 0,01) Sai lệch so với thông số kĩ thuật: SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt 3,2 − 3,1 = 0,03125 = 3,1% 3,2 2.1.4.Tính khoảng cách trục a chiều dài đai L: Chọn sơ khoảng cách trục a theo đường kính d2, với u d = 3,2 Ta chọn : a = d = 800mm Chiều dài sơ đai L: π ( d1 + d ) ( d − d1 ) + 4a π ( 250 + 800 ) ( 800 − 250 ) = 2.800 + + 4.800 = 3343,87( mm ) Lsb = 2a + Chọn L = 3550 (mm) Khoảng cách trục a theo L tiêu chuẩn: k + k − 8∆2 a= với π ( d1 + d ) π ( 250 + 800) = 3550 − = 1900,66 2 d − d1 800 − 250 ∆= = = 275 2 k = L− Vậy : a= k + k − 8∆2 1900,66 + 1900,66 − 8.275 = 908,72( mm ) = Kiểm nghiệm điều kiện: 0,55.( d1 + d ) + h ≤ a ≤ 2( d1 + d ) ⇔ 0,55.( 250 + 800) + 13,5 ≤ a ≤ 2( 250 + 800) ⇔ 577,5 ≤ a ≤ 2100 Ta thấy a = 908,72mm thỏa điều kiện Vậy chọn a = 908,72mm 2.1.5 Số vòng chạy đai 1s : i = v/l = 19,3/3,55 = 5,44 s-1 ,[i] = 10 s-1 Điều kiện thỏa 2.1.6 Tính góc ôm đai: d − d1 a 800 − 250 = 180 − 57 = 145,5 > 120 908,72 α = 180 − 57 2.1.6 Tính số đai: Công thức tính số đai: z≥ P1 [ P0 ]Cα Cu C L C z C r Cv Tra biểu đồ hình 4.21/151 [nguyen huu loc] với thông số d1 = 250 mm; v = 19,3 m/s ; đai loại C ta có: P0 = 9,5 kW SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt L0 = 2240 mm Tính hệ số sử dụng: Hệ số xét đến ảnh hưởng gốc ôm đai: − α1 Cα = 1,24(1 − e 110 ) = 1,24(1 − e −145, 110 ) = 0,91 Hệ số xét đến ảnh hưởng tỷ số truyền u: Cu = 1,14 Hệ số xét đến ảnh hưởng chiều dài đai: CL = L 3550 = =1,058 L0 2240 Hệ số xét đến ảnh hưởng phân bố không đồng tải trọng dây đai: C z = 0,95 (giả sử chọn từ → đai) Hệ số xét đến ảnh hưởng chế độ trọng tải: tải va đập nhẹ C r = 0,95 Hệ số xét đến ảnh hưởng vận tốc: ( ) ( ) C v = − 0,05 0,01.v − = − 0,05 0,01.19,3 − = 0,86 Ta có: P1 [ P0 ]Cα Cu CLC z Cr Cv 21,75 z≥ = 2,83 9,5.0,91.1,14.1,058.0,9.0,95.0,86 z≥ Chọn z =3 Vậy hệ số xét đến ảnh hưởng phân bố không đồng tải trọng dây đai: C z = 0,95 hợp lý 2.1.7.Tính chiều rộng bánh đai đường kính d bánh đai: Áp dụng công thức 4.17 4.18 tài liệu [Trịnh Chất] z =3 t = 25,5 (tra sách bang 4.21/62) e = 17 h0 = 5,7 Chiều rộng bánh đai: B = (z - 1)t + 2e = (3 - 1)25,5 + 2.17 = 85 mm Theo tiêu chuẩn chọn B = 100 mm (bảng 4.1/125 Nguyễn Hữu Lộc) Đường kính bánh đai nhỏ: d a1 = d1 + 2h = 250 + 2.5,7 = 261,4 mm Đường kính bánh đai lớn: d a2 = d2 + 2h = 800 + 2.5,7 = 811,4 mm 2.1.8.Tính lực tác dụng lên trục lực căng đai ban đầu F0 : Lực vòng: Fv = qm.v2 = 0,3.19,32 = 111,75 N (qm bảng 4.22/63) Lực căng đai ban đầu: F0 = = zA1σ = 3.230.1,5 = 1035 N Lực căng mỗi dây đai: F0 1035 = = 345 N z Lực vòng có ích: SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt 1000 P1 1000.21,75 = = 1126,94 N v1 19,3 Lực vòng mỗi dây đai: Ft = Ft 1126,94 = = 375,65 N z Từ công thức: F e fα + F0 = t fα e −1 ⇔ F0 e fα = Ft e fα + F ⇔ e fα = F0 + Ft F0 − Ft F0 + Ft 2.1035 + 1126,94 ln = ln = 0,48 α F0 − Ft 2,54 2.1035 − 1126,94 Hệ số ma sát nhỏ để truyền không bị trượt trơn (giả sử biên dạng bánh đai γ = 38 ) ⇔ f'= γ 38 f = f ' sin = 0,48 sin = 0,156 2 2 Lực tác dụng lên trục: α1 145,5 Fr ≈ F0 sin = 2.1035.sin = 1976,89 N 2 2.1.9.Tính ứng suất max cho phép: Ta có: σ max = σ + σ u1 + σ v = σ + 0,5.σ t + σ u1 + σ v Trong đó: F0 1035 = = 1,5MPa A.z 230.3 F 1126,94 σt = t = = 1,633MPa A.z 230.3 2y 2.4,8 σ u1 = E = 100 = 3,84 MPa d1 250 σ0 = (Trong E modul đàn hồi đai: chọn E=100 N/m2) σ v = ρ v 10 −6 = 1200.19,32.10 -6 = 0,447 MPa (Với khối lượng riêng đai: chọn ρ = 1200 kg/m ) Vậy ta có: σ max = σ + 0,5.σ t + σ u1 + σ v = 1,5 + 0,5.1,633 + 3,84 + 0,447 = 6,6035 MPa 2.1.10.Tính tuổi thọ đai: Giớ hạn mỏi đai thang σ r = MPa Số mũ đường cong mỏi đai thang SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt m=8 i = 5,44 s -1 σ max = 6,6035 MPa m σr 10 σ L h = max 2.3600.i 10 6,6035 = = 3039,5(h) 2.3600.5,44 2.2 Thiết kế bánh Đây truyền bối trơn ( truyền kín) ta tính toán theo độ bền mỏi tiếp xúc để tránh tượng tróc rỗ bề mặt kiểm nghiệm lại điều kiện bền uốn 2.2.1 Thiết kế truyền cấp nhanh(cặp bánh nghiêng) 2.2.1.1 Chọn vật liệu nhiệt luyện bánh răng: Chọn thép C45 thường hóa Theo bảng 6.13/223 tài liệu [Nguyễn Hữu Lộc] ta có: - Độ rắn bánh dẫn ( bánh nhỏ): HB1 = 260HB - Độ rắn bánh bị dẫn ( bánh lớn): HB2 = 230HB 2.2.1.2 Ứng xuất cho phép: Ứng suất tiếp xúc cho phép chưa có kích thước truyền ta có thể tính sơ theo công thức [σ H ] = σ H lim 0,9 K HL sH Giớ hạn mỏi tiếp xúc tương ứng với chu kỳ sở cho bảng 6.13 tài liệu [Nguyễn Hữu Lộc] σ H lim1 = HB1 + 70 = 2.260 + 70 = 590MPa σ H lim = HB2 + 70 = 2.230 + 70 = 530 MPa Hệ số tuổi thọ KHL xác định theo công thức 6.34 tài liệu [Nguyễn Hữu Lộc] K HL = mH N HO N HE Trong đó: NHE : số chu kỳ làm việc tương đương NHO: số chu kỳ làm việc sở MH : bậc đường cong mỏi, có giá trị MH =6 Số chu kỳ làm việc tương đương xác định công thức 6.36 tài liệu [Nguyễn Hữu Lộc] N HE T = 60.c.∑ i ni ti i =1 Tmax n c =1 : số lần ăn khớp vòng quay SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page 10 ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt C2 70 2,12 54,2 2,9 2,26 6,15 12,14 D2 70 2,17 54,2 2,9 2,25 6,14 12,22 E2 80 2,26 66,7 2,4 2,32 4,12 17,67 C3 100 2,35 38,56 3,7 2,35 12,67 5,67 D3 95 2,33 37,31 3,9 2,33 14,66 4,94 C4 120 2,45 21,15 6,5 2,44 16,15 4,29 E4 115 2,42 - 2,38 18,46 3,85 2,8 2,9 2,4 3.1 3,0 3,6 - Theo điều kiện hệ số an toàn s ≥ [ s] Trong [ s] = 1,5 ÷ 2,5 Theo bảng ta thấy tiết diện thỏa điều kiện bền theo hệ số an toàn 2.7 Tính toán chọn ổ 2.7.1 Tính chọn ổ hộp giảm tốc 2.7.1.1 Chọn ổ cho trục Do tổng lực dọc trục tác dụng lên trục nên ta chọn ổ bi đỡ dãy cho trục Theo tính toán ta tính đường kính trục vị trí lắp ổ 40mm, tra bảng (P 2.7) tài liệu [Trịnh Chất] ta chọn ổ cỡ trung có ký hiệu ổ: 308 Thông số Trục Kí hiệu ổ d(mm) D(mm) B (mm) r(mm) C(KN) Trục 308 40 90 23 2,5 31,9 C0(KN ) 21,7 Ta có phản lực gối tựa A Fr1 = F Ax1 + F Ay = 4529,79 + 601,9 = 4569,6 N Ta có phản lực gối tựa B Fr = F Bx + F By = 4529,79 + 2059,8 = 4976,2 N Ta tính cho gối tựa B lực Fr2 lớn Theo công thức 11.3 tài liệu [1] với lực dọc trục bên Fa=0 tải trọng quy ước: Q = XVFr k t k d Trong đó: ổ đỡ chịu lực hướng tâm X=V=1 ( vòng quay) Kt=1 (nhiệt độ ≤ 1000C) k d =1,1 (tải va đập nhẹ) Vậy ta có: Q = 1.1.4976,2.1.1,1 = 5473,73 (N) Vì tải trọng thay đổi nên ta tính tải trọng tương đương : SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page 54 ĐAMH: CHI TIẾT MÁY ∑ Q l ∑l Q = Q3 i i GVHD: Trần Tiến Đạt = 5473,73.3 i 13.0,7 + 0,83.0,3 = 5192,4( N ) Theo công thức (11.1) tài liệu [Trịnh Chất] khả tải động: C d = Q.m L Trong đó: ổ bi m = Chọn lh=8000 106 L 60n L 60n 8.10 3.60.476 ⇒L= h = = 228,48 (triệu vòng) 10 10 ⇒C d = 5,2.3 228,48 = 31,78( KN ) Lh = Nhận thấy C =31,78< Cbảng = 31,9kN Như ổ chọn đảm bảo khả tải động Khả tải tĩnh ổ: Qt=X0.Fr+Y0.Fa Ta có: Fa = ⇒ Qt= Xo.FR = 0,6.4973,3 = 2983,98N với Xo = 0,6 (bảng 11.6 trang 221 [Trịnh Chất]) Vì Qt< FR nên chọn: Qt = 4973,98 N Vậy: Qt = 4,9 kN < Co = 21,7kN Khả tải tĩnh ổ bảo đảm 2.7.1.2 Chọn ổ cho trục Do tổng lực dọc trục tác dụng lên trục nên ta chọn ổ bi đỡ dãy cho trục Theo tính toán ta tính đường kính trục vị trí lắp ổ 65mm, tra bảng (P 2.7) tài liệu [Trịnh Chất] ta chọn ổ cỡ trung có ký hiệu ổ: 313 Thông số Trục Kí hiệu ổ d(mm) D(mm) B (mm) r(mm) C(KN) Trục 313 65 140 33 3,5 72,4 C0(KN ) 56,7 Ta có phản lực gối tựa A2=B2 Fr1 = Fr = F Ax + F Ay = 12320,232 + 1104,985 = 12369,7 N Theo công thức 11.3 tài liệu [Trịnh Chất] với lực dọc trục bên Fa=0 tải trọng quy ước: Q = XVFr kt k d Trong đó: ổ đỡ chịu lực hướng tâm X=V=1 ( vòng quay) Kt=1 (nhiệt độ ≤ 1000C) k d =1,1 (tải va đập nhẹ) Vậy ta có: Q = 1.1.12368,7.1.1,1 = 13605,57 (N) Vì tải trọng thay đổi nên ta tính tải trọng tương đương : ∑ Q l ∑l Q = Q3 i i = 13605,57.3 i 13.0,7 + 0,83.0,3 = 12906,3( N ) Theo công thức (11.1) tài liệu [1] khả tải động: SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page 55 ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt C d = Q.m L Trong đó: ổ bi m = Chọn lh=12 106 L 60n L 60n 24.10 3.60.121 ⇒L= h = = 171,24 (triệu vòng) 10 10 ⇒C d = 12,9.3 171,24 = 72,05( KN ) Lh = Nhận thấy C =72,05< Cbảng = 72,4kN Như ổ chọn đảm bảo khả tải động Khả tải tĩnh ổ: Qt=X0.Fr+Y0.Fa Ta có: Fa = ⇒ Qt= Xo.Fr = 0,6.12369,7 = 7421,82N với Xo = 0,6 (bảng 11.6 trang 221 [Trịnh Chất]) Vì Qt< FR nên chọn: Qt = 12369,7 N Vậy: Qt = 12,4kN < Co = 56,7kN Khả tải tĩnh ổ bảo đảm 2.7.1.3 Chọn ổ cho trục Do tổng lực dọc trục tác dụng lên trục nên ta chọn ổ bi đỡ dãy cho trục Theo tính toán ta tính đường kính trục vị trí lắp ổ 90 mm, tra bảng (P 2.7) tài liệu [Trịnh Chất] ta chọn ổ cỡ trung có ký hiệu ổ: 318 Thông số Trục Kí hiệu ổ d(mm) D(mm) B (mm) r(mm) C(KN) Trục 318 90 190 43 112 C0(KN ) 101 Ta có phản lực gối tựa A3 Fr1 = F Ax + F Ay = 26914,07 + 5686,77 = 27508,3 N Ta có phản lực gối tựa B3 Fr = F Bx + F By = 9776,732 + 550,712 = 9792,3 N Ta tính cho gối tựa A1 lực Fr1 lớn Theo công thức 11.3 tài liệu [Trịnh Chất] với lực dọc trục bên Fa=0 tải trọng quy ước: Q = XVFr kt k d Trong đó: ổ đỡ chịu lực hướng tâm X=V=1 ( vòng quay) Kt=1 (nhiệt độ ≤ 1000C) k d =1,1 (tải va đập nhẹ) Vậy ta có: Q = 1.1.27508,3.1.1,1 = 30259,13 (N) Vì tải trọng thay đổi nên ta tính tải trọng tương đương : ∑ Q l ∑l Q =Q i i i 13.0,7 + 0,83.0,3 = 30259,13 = 28703,92( N ) Theo công thức (11.1) tài liệu [Trịnh Chất] khả tải động: SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page 56 ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt C d = Q.m L Trong đó: ổ bi m = Chọn lh=24000 106 L 60n L 60n 24.10 3.60.39 ⇒L= h = = 56,16 (triệu vòng) 10 10 ⇒C d = 28,7.3 56,16 = 109,9( KN ) Lh = Nhận thấy C =109,9< Cbảng = 112kN Như ổ chọn đảm bảo khả tải động Khả tải tĩnh ổ: Qt=X0.Fr+Y0.Fa Ta có: Fa = ⇒ Qt= Xo.FR = 0,6.27508,3 = 16504,98N với Xo = 0,6 (bảng 11.6 trang 221 [Trịnh Chất]) Vì Qt< FR nên chọn: Qt = 27508,3 N Vậy: Qt = 27,5 kN < Co = 101kN Khả tải tĩnh ổ bảo đảm 2.7.1.4 Chọn ổ cho trục Do tổng lực dọc trục tác dụng lên trục nên ta chọn ổ bi đỡ dãy cho trục Theo tính toán ta tính đường kính trục vị trí lắp ổ 100mm, tra bảng (P 2.7) tài liệu [Trịnh Chất] ta chọn ổ cỡ nhẹ có ký hiệu ổ:220 Thông số Trục Kí hiệu ổ d(mm) D(mm) B (mm) r(mm) C(KN) Trục 220 100 180 34 3,5 95,6 C0(KN ) 80,6 Vì đầu trục có lắp nối trục nên cần chọn chiều F r’ ngược với chiều chọn tính trục ta có : Ta có phản lực gối tựa A4 Fr1' = F Ax + F Ay = 17839,12 + 8509,132 = 19764,6 N Ta có phản lực gối tựa B4 Fr '2 = F Bx + F By = 21804,6 + 2271,7 = 21922,61N Các lực Fr1,Fr2 ban đầu sau: Ta có phản lực gối tựa A4 Fr1 = F Ax + F Ay = 24655,832 + 8509,132 = 26082,85 N Ta có phản lực gối tựa B4 Fr = F Bx + F By = 10459,732 + 2271,7 = 10703,6 N Ta tính cho gối tựa A4 lực Fr1 lớn Theo công thức 11.3 tài liệu [Trịnh Chất] với lực dọc trục bên Fa=0 tải trọng quy ước: SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page 57 ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt Q = XVFr kt k d Trong đó: ổ đỡ chịu lực hướng tâm X=V=1 ( vòng quay) Kt=1 (nhiệt độ ≤ 1000C) k d =1,1 (tải va đập nhẹ) Vậy ta có: Q = 1.1.26082,85.1.1,1 = 28691,2 (N) Vì tải trọng thay đổi nên ta tính tải trọng tương đương : ∑ Q l ∑l Q = Q3 i i = 28691,2.3 i 13.0,7 + 0,83.0,3 = 27216,52( N ) Theo công thức (11.1) tài liệu [Trịnh Chất] khả tải động: C d = Q.m L Trong đó: ổ bi m = Chọn lh=24000 106 L Lh = 60n L 60n 24.10 3.60.17 ⇒L= h = = 24,48 (triệu vòng) 10 10 ⇒C d = 27,33 24,48 = 79,26( KN ) Nhận thấy C =79,26< Cbảng = 95,6kN Như ổ chọn đảm bảo khả tải động Khả tải tĩnh ổ: Qt=X0.Fr+Y0.Fa Ta có: Fa = ⇒ Qt= Xo.FR = 0,6.26082,85 = 15649,71N với Xo = 0,6 (bảng 11.6 trang 221 [Trịnh Chất]) Vì Qt< FR nên chọn: Qt = 26082,85 N Vậy: Qt = 26,1 kN < Co = 80,6kN Khả tải tĩnh ổ bảo đảm Kết chọn ô Thông số Trục Kí hiệu ổ Trục C0(KN ) d(mm) D(mm) B (mm) r(mm) C(KN) 308 40 90 23 2,5 31,9 21,7 Trục 313 65 140 33 3,5 72,4 56,7 Trục 318 90 190 43 112 101 Trục 220 100 180 34 3,5 95,6 80,6 SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page 58 ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt 2.8 Chọn thân máy, bulông chi tiết phụ khác 2.8.1 Vỏ hộp Nhiệm vụ vỏ hộp giảm tốc bảo đảm vị trí tương đối chi tiết phận máy , tiếp nhận tải trọng chi tiết lắp vỏ truyền đến , đựng dầu bôi trơn , bảo vệ chi tiết tránh bụi bặm Vật liệu phổ biến dùng để đúc hộp giảm tốc gang xám GX 15-32 2.8.1.1 Chọn bề mặt lắp ghép giữa nắp thân Bề mặt ghép vỏ hộp (phần vỏ nắp , phần thân ) thường qua đường tâm trục , nhờ việc lắp ghép chi tiết thuận tiện Bề mặt ghép thường chọn song song với mặt đế 2.8.1.2 Xác định kích thước vỏ hộp Chiều dày thân nắp - Chiều dày thân hộp d : Xác định theo công thức sau d = 0,03.aw +3 =0,03.450+3=16,5 mm Lấy d = 17 mm - Chiều dày nắp hộp d1: d1 = 0,9 d = 0,9.17 =15,3 mm Lấy d1 = 15 mm Gân tăng cứng - Chiều dày gân e : e= (0,8 1).d = (0,8 1).17 =13,6…17 mm Lấy e = 15 mm - Chiều cao h : h = 55 mm - Độ dốc lấy 20 Các đường kính bulông vít - Đường kính bulông d1 : d1 > 0,04.aw + 10 = 0,04.450 + 10 = 28 mm Lấy d1 = 30 mm, chọn bulông M30 ( theo TCVN bảng 17.7) - Đường kính bulông cạnh ổ d2 : d2 = (0,7 0,8).d1 = (0,7 0,8).30 = 21 24 mm Lấy d2 = 22 mm, chọn bulông M22( theo TCVN) - Đường kính bulông ghép bích nắp thân d3 = (0,8 0,9).d2= (0,8 0,9).22 = 17,6 19,8 mm Lấy d3 = 18 mm, chọn bulông theo TCVN : M18 - Đường kính vít ghép nắp ổ d4: d4 = (0,6 0,7).d2 = (0,6 0,7).22 = 13,2…15,4 mm Lấy d4=14 mm, chọn vít M14.( theo TCVN) - Đường kính vít nắp cửa thăm d5 : d5 = (0,5 0,6).d2 = (0,5 0,6).22 =11 13,2 mm Lấy d5 = 12mm, chọn vít M12 (theo TCVN) Mặt bích ghép nắp thân - Chiều dày bích thân hộp s3: s3= (1,4 1,8).d3= (1,4 1,8).18 =25,2 32,4 [mm] Lấy s3 = 28 mm - Chiều dày bích nắp hộp S4: s4= (0,9 1).s3 =25,2…28 lấy s4=27 mm - Bề rộng bích nắp thân K3 = k2- (3 ->5)mm SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page 59 ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt K2 = E2 + R2+(3 á5)mm E2= 1,6.d2 = 1,6.22 = 35,2mm lấy E2 = 35mm R2 = 1,3.d2= 1,3.22 =28,6mm , lấy R2= 29 mm K2 = E2 + R2+(3…5)mm.= 35+29+4=68mm K3 = k2 - (3…5)mm = k2- = 68 – =64mm Gối vỏ hộp Gối trục cần phải đủ độ cứng vững để không ảnh hởng đến làm việc ổ , để dễ gia công mặt tất gối đỡ nằm mặt phẳng Đường kính gối trục đợc chọn theo đường kính nắp ổ D2=D+4.d4 D3=D+2.d4 Kích thước (mm) TrụcI Trục II Trục III Trục IV D 90 140 190 180 D2 118 168 218 208 D3 146 196 246 236 Đế hộp - Chiều dày đế hộp phần lồi s1 S1 = (1,3…1,5).d1 = (1,3…1,5).30 = 39…45 mm Chọn S1 = 42mm - Bề rộng mặt đế hộp: K1 = 3.d1 = 3.30 =90 mm Khe hở chi tiết - Khe hở bánh với thành hộp D = ( 1,2).d = (1 1,2)17 = 17…20,4 mm Chọn D = 18 mm - Khe hở đỉnh bánh lớn với đáy hộp D1 = (3…5) d = (3…5).17 = 51…85 mm Chọn D1 = 70 [mm] - Khe hở bánh với D> d =17, lấy D = 18 mm Số lượng bulông Z= L+B 1450 + 560 = = 8,04 Lấy Z= 10 200 ÷ 300 250 Sơ chọn L =1450 mm, B= 560 mm 2.8.2 Bulông chi tiết tiêu chuẩn Bảng thông kê chi tiết tiêu chuẩn TT Ký hiệu M12 M22 SVTH: Nguyễn Văn Thạo Tên gọi Bulông Bulông Số lượng MSSV: 1151800033 Ghi Bulông nắp cửa thăm Bulông cạnh ổ Page 60 ĐAMH: CHI TIẾT MÁY M30 M18 M14 308 313 318 220 GVHD: Trần Tiến Đạt Bulông Bulông Bulông ổ bi đỡ ổ bi đỡ ổ bi đỡ ổ bi đỡ 10 10 16 2 2 Ghép thân đáy hộp Bulông ghép bích nắp thân Bulông ghép nắp ổ Lắp trục I Lắp trục II Lắp trục III Lắp trục IV 70 60 50 2.8.3 Một số chi tiết khác 2.8.3.1 Cửa thăm Dựa theo bảng 18-5 [Trịnh Chất] chọn vít M8x22 có thông số A B A1 B1 C C1 K R Số lượng 150 100 190 140 175 - 120 12 150 R 12 Để kiểm tra quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp, đỉnh hộp có lắp cửa thăm, cửa thăm đậy nắp, cửa thăm có kết cấu kích thước hình vẽ , theo bảng 18-5 tài liệu [Trịnh Chất] tra kích thước cửa thăm 2.8.3.2 Nút tháo dầu SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page 61 ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt Sau thời gian làm việc , dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn, bị biến chất , cần phải thay dầu mới, để tháo dầu cũ đáy hộp có lỗ tháo dầu, lúc làm việc lỗ tháo dầu đợc bịt kín bàng nút tháo dầu, kết cấu kích thước nh hình vẽ (các kích thước tra bảng 18-7 tài liệu [Trịnh Chất]) d M36x2 b 25 M 16 f L 45 c 4,5 q 31,5 D 50 S 36 D0 41,6 2.8.3.3 Kiểm tra mức dầu Để kiểm tra mức dầu hộp ta dùng que thăm dầu, que thăm dầu có kích thước kết cấu hình vẽ SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page 62 ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt 2.8.3.4 Chốt định vị Mặt ghép nắp thân nằm mặt phẳng chứa đường tâm trục Lỗ trụ lắp nắp thân hộp gia công đồng thời, để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân trước sau gia công lắp ghép, ta dùng chốt định vị , nhờ có chốt định vị , xiết bulông không bị biến dạng vòng ổ 1:50 48 ϕ 2.8.3.5 Nút thông Khi làm việc nhiệt độ nắp tăng nên, để giảm áp xuất điều hoà không khí bên bên hộp ta dùng nút thông hơi, theo bảng 18-6 tài liệu [Trịnh Chất] tra kích thước hình vẽ A M48x3 B 35 C 45 D 25 E 70 G 62 H I K 52 10 L M N O P 15 13 52 10 56 Q R S 36 62 55 2.8.3.6 Vòng chắn dầu SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page 63 ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt Nhằm để bảo vệ ổ khỏi bị bụi bặm, chất bẩn, hạt cứng tạp chất khác xâm nhạp vào ổ Những chất làm ổ chóng bị mài mòn han rỉ Ngoài đề phòng dầu chảy ra dùng vòng phớt Theo bảng 15.17 tài liệu [Trịnh Chất] ta có: Trục d 45 100 d1 46 102 d2 44 99 D 64 123 a 12 b 6,5 S0 12 15 2.8.3.6 Bulong vòng: Bulông vòng dùng để nâng vận chuyển hộp giảm tốc gia công hay lắp ghép Theo bảng 18.3ata có kết kích thước bulông vòng sau: SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page 64 ĐAMH: CHI TIẾT MÁY Ren d M24 GVHD: Trần Tiến Đạt d1 d2 d3 d4 d5 h h1 h2 l≥ f b c x r r1 r2 90 50 20 50 32 45 16 10 45 24 12 PHẦN III: CHỌN DUNG SAI LẮP GHÉP Thứ tự Tên mối ghép Kiểu lắp Φ 50 H7 k6 Φ 48 H7 k6 Φ 70 H7 k6 Bánh nghiêng trục I Bánh nghiêng trục II Bánh thẳng trục II SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Sai lệch giới hạn lỗ trục +25 mm mm +18mm +2mm +25 mm mm +18mm +2mm + 30 mm mm +21mm +2mm + 30 mm mm Ghi Page 65 ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt Φ80 H7 k6 Φ 100 H7 k6 Bánh thẳng trục III H7 k6 Φ 95 H7 k6 Bánh thẳng trục IV Φ 120 Bánh đai trục I Φ 38 H7 k6 Khớp nối trục V Φ 115 H7 k6 Bạc chặn trục I Φ 40 Bạc chặn trục II H8 Φ 65 h7 19 H8 h7 Bạc chặn trục III H8 Φ 90 h7 12 Bạc chặn trục IV H8 Φ 100 h7 13 Vòng ổ lăn trục I Φ 40k6 14 Vòng ổ lăn trục II Φ 65k6 11 15 16 Vòng ổ lăn trục III Vòng ổ lăn trục IV SVTH: Nguyễn Văn Thạo Φ 90k6 Φ 100k6 MSSV: 1151800033 +21mm +2mm + 35 mm mm +25mm +3mm + 35 mm + mm 25mm +3mm + 35 mm + mm 25mm +3mm + 25 mm mm +15mm +2mm + 35 mm mm + 25 mm + 3mm + 39 mm mm + mm -25 mm + 46 mm mm mm - 30 mm + 46 mm mm 0mm -35mm + 54mm mm 0mm -35mm + 18 mm + mm + 21 mm + mm Dùng khống chế bánh Dùng khống chế bánh Dùng khống chế bánh Dùng khống chế bánh + 25 mm + mm + 25 mm + mm Page 66 ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt Vòng ổ lăn trục I Vòng ổ lăn trục II Vòng ổ lăn trục III Vòng ổ lăn trục IV 17 18 19 20 Φ 90H7 Φ 140H7 Φ 190H7 Φ 180H7 Bảng dung sai lắp then Kích thước Sai lệch giới hạn chiều rộng rãnh then tiết diện Trên trục Trên bạc then bxh 10x8 14x9 20x12 22x14 32x18 28x16 32x28 N9 Js9 0mm -0,036mm 0mm -0,043mm +0,149mm +0,065mm +0,149mm +0,065mm +0,180mm +0,080mm +0,149mm +0,065mm +0,180mm +0,080mm +0,018mm -0,018mm +0,021mm -0,021mm +0,026mm -0,026mm +0,026mm -0,026mm +0,031mm -0,031mm +0,026mm -0,026mm +0,031mm -0,031mm + 35mm + 0mm + 40 mm + mm +40 mm +0 mm + 40 mm + mm Chiều sâu rãnh then Sai lệch giới hạn Sai lệch giới hạn trục t1 trục t2 3,3 3,3 7,5 4,9 5,4 11 7,4 10 6,4 11 7,4 Mối ghép bánh trục với yêu cầu không tháo lắp thường xuyên, khả H7 Còn mối ghép k6 H8 bạc trục độ đồng tâm yêu cầu không cao nên ta dùng kiểu lắp h7 N9 Mối ghép then trục ta dùng mối ghép trung gian , Js9 định tâm đảm bảo, không di trượt dọc trục nên ta dùng kiểu lắp Tài liệu tham khảo [1] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển : Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Dẫn Động Cơ Khí, Tập I Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam [2] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển : Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Dẫn Động Cơ Khí, Tập II Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam [3] Nguyễn Hưu Lộc – Nguyễn Trọng Hiệp : Cơ Sở Thiết Kế Máy, Nhà xuất đại học quốc gia TP HCM [4] Trần Thiên Phúc : Thiết Kế Chi Tiết Máy Công Dụng Chung, Tâp 1, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TP HCM Năm 2011 SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page 67 ĐAMH: CHI TIẾT MÁY GVHD: Trần Tiến Đạt [5] Ninh Đức Tốn: Dung Sai Lắp Ghép, Nhà xuất giáo dục Việt Nam [6] Trần Hữu Quế – Đặng Văn Cừ : Vẽ Kỹ Thuật Cơ Khí, Tập Nhà Xuất Bản Giáo Dục SVTH: Nguyễn Văn Thạo MSSV: 1151800033 Page 68 ... 40 = = 40 cos β cos ( 0 ) z6 1 23 zv6 = = = 1 23 cos β cos ( 0 ) 13, 2 13, 2 ⇒ YF = 3, 47 + = 3, 47 + = 3, 8 zv5 40 zv5 = ⇒ YF = 3, 47 + 13, 2 13, 2 = 3, 47 + = 3, 577 zv 1 23 Đặt tính so sánh độ bền uốn bánh... z7 u = 45.2 ,31 = 1 03, 95 Ta chọn z = 105 Ta tính lại tỷ số truyền thực: z 105 um = = = 2 ,33 3 z8 45 Sai số tương đối tỷ số truyền: ∆u = um − u 2 ,33 3 − 2 ,31 = = 0,98% < 2% um 2 ,33 3 2.2 .3. 6 xác định... 3. 66 tài liệu [Nguyễn Hữu Lộc] YF = 3, 47 + 13, 2 zv Trong đó: Số tương đương: z1 25 z v1 = = = 45 ,31 3 cos β cos ( 34 ,9 ) z2 98 zv = = = 177,64 3 cos β cos ( 34 ,9 ) 13, 2 13, 2 ⇒ YF = 3, 47 + = 3, 47