Thiết kế đồ án Chi tiết máy là một môn học cơ bản của ngành cơ khí,môn học này không những giúp cho sinh viên có cái nhìn cụ thể, thực tế hơn với kiến thức đã được học, mà nó còn là cơ sở rất quan trọng cho các môn học chuyên ngành sẽ được học sau này. Tài liệu mang tính chủ quan của người làm, nếu có gì sai sót mong mọi người thông cảm. Cám ơn đã tải tài liệu
1 Phần I: Chọn động phân phối tỉ số truyền I.Chọn động : Chọn động thỏa mãn : Công suất tương đương : Hiệu suất chung hệ thống: ( Hiệu suất khớp nối ) ( Hiệu suất truyền bánh trụ ) ( Hiệu suất truyền xích ) ( Hiệu suất cặp ổ lăn ) Vậy Công suất cần thiết : Số vòng quay sơ : Dựa vào bảng phụ lục 2.4 trang 21 [1] : Chọn sơ Vậy (vg/ph) Dựa vào bảng P1.3 trang 237 [1] : Chọn loại động có ký hiệu 4A112M4Y3 với: II.Phân phối tỷ số truyền Tỷ số truyền hệ thống: Mà Dựa vào bảng 3.1 trang 43 [1], ta có: Chọn Hộp giảm tốc phân đôi, vào bảng 3.1 trang 43 [1]: Ta chọn Công suất trục : Trục III : Trục II : Trục I : Trục động : Số vòng quay trục : Trục I : Trục II : Trục III: Trục công tác : Đảm bảo Mômen xoắn trục : Trục I : Trục II : Trục III: Trục công tác : Trục động : Bảng thông số: Trục Thông số Công suất P (kW) Tỉ số truyền Số vòng quay n(vg/ ph) Momen xoắn T (N.mm) Động I II III Trục công tác 4,75 4,7 4,38 4,21 3,08 2,6 1425 1425 462,66 177,95 31833,33 31498,24 90409,8 225937,06 3,24 54,92 695557,17 PHẦN 2: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN I THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH P = 4,21 (kW), , vg/ph Chọn số đĩa xích Dựa vào bảng 5.4 trang 80 [1]: Với , chọn Xác định thông số xích + Bước xích Công suất tính toán: ( Hệ số ) ( Xích dãy ) (Bộ truyền đặt nằm nghiêng ) ( Khoảng cách trục ) ( trục điều chỉnh ) ( Bôi trơn nhỏ giọt ) (Làm việc ca ) ( Tải va đập nhẹ ) 1.1.1.1.1,12.1,2= 1,344 Vậy Dựa vào bảng 5.5 trang 81 [1] tương ứng: (kW) số vòng (vg/ph) ta chọn với Chọn sơ Xác định số mắt xích Chọn X=136 Ta tính lại khoảng cách trục a theo số mắt xích chẵn x = 136 Để xích không chịu lực căng lớn, khoảng cách trục a tính cần giảm bớt lượng Chọn a= 1026 mm Số lần va đập i lề xích giây : Với [i] tra bảng 5.9 trang 85[1] Kiểm nghiệm xích độ bền Tra bảng 5.2 trang 78[1], ta có : (Tải trọng phá hỏng) (Khối lượng mét xích) Phần 5.3 trang 85[1], ta có : (hệ số tải trọng động) (Bộ truyền nằm ngang) Vận tốc Lực vòng Lực căng trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra: Lực căng lực li tâm sinh ra: Tra bảng 5.10 trang 86[1] : với 4.Xác định thông số đĩa xích lực tác dụng lên trục Đường kính vòng chia cặp đĩa xích: Lực tác dụng lên ổ trục: Với ( phần 5.4b trang 88[1]) II + + + THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG Thông số đầu vào: Thời gian phục vụ: năm Quay chiều, tải va đập nhẹ, 300 ngày/năm,2 ca /ngày,8 tiếng/1 ca Cặp bánh cấp nhanh ( bánh trụ nghiêng) • Tỉ số truyền : u=3,08 • Số vòng quay trục dẫn: • Mômen xoắn T trục dẫn: vg/ph hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh + Cặp bánh cấp chậm ( bánh trụ chữ V) • Tỉ số truyền : • Số vòng quay trục dẫn: vg/ph • Mômen xoắn T trục dẫn: A Tính toán cấp nhanh: Bộ truyền bánh trụ nghiêng: Chọn vật liệu Do truyền có tải trọng trung bình, yêu cầu đặc biệt thống hóa theo thiết kế Theo tài liệu bảng 6.1 trang 92[1] ta chọn vật liệu cặp bánh sau: + Bánh chủ động: thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB192-240 có σb1 = 750 MPa σch1 = 450 Mpa, , ta chọn độ rắn bánh lớn + Bánh bị động: thép 45 thường hóa đạt độ rắn HB170-217 có σb2 = 600 MPa σch2 = 340 Mpa, , ta chọn độ rắn bánh lớn Xác định ứng suất cho phép Xác định ứng suất cho phép Ứng suất tiếp xúc cho phép: + Bánh nhỏ: Trong đó: ; Hệ số tuổi thọ: với : chu kỳ chu kỳ Trong đó: Vì nên Chọn sơ 10 Xét trục I: Chọn loại ổ Dựa theo tải trọng : Vì lực dọc trục Fa1 Fa2 triệt tiêu lẫn nên: Với kết cấu trục hình đường kính ngõng trục d = 35 mm nên chọn ổ bi đỡ dãy cỡ đặc biệt nhẹ, vừa kí hiệu 107 cho gối đỡ A B có kích thước (Bảng P2.7/254[1], Phụ lục): Tính kiểm nghiệm khả tải ổ - Phản lực tổng hợp ổ : 54 Vậy ta kiểm nghiệm cho ổ chịu tải lớn với - Tính tải trọng động quy ước : Đối với ổ bi đỡ dãy, ta có: Nhưng lực dọc trục bị triệt tiêu trục nên: Trong đó: (Đối với ổ bi đỡ dãy lực Fa) (Tải trọng va đập nhẹ, tra B11.3/215[1]) (Nhiệt độ ) Khi tải trọng thay đổi ta có công thức tính tải trọng động qui ước sau: - Khả tải động : Trong đó: Ổ bi có m = (triệu vòng) 55 - Khả tải tĩnh ổ: Với , X0 = 0,6 ( Tra bảng B11.6/221[1]) Như Vậy khả tải tĩnh ổ đảm bảo Xét trục II: Chọn loại ổ: Dựa theo tải trọng : Vì lực dọc trục F a3 Fa5 triệt tiêu lẫn bánh bánh chữ V nên: Với kết cấu trục hình đường kính ngõng trục d = 35 mm nên chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ cỡ trung hẹp kí hiệu 2307 cho gối đỡ A2 E2 có kích thước (Bảng P2.8/256[1], Phụ lục): 56 Tính kiểm nghiệm khả tải ổ - Phản lực tổng hợp ổ : Vậy ta kiểm nghiệm cho ổ chịu tải lớn hơn: - Tính tải trọng động quy ước : Đối với ổ đũa trụ ngắn đỡ, ta có: Trong đó: (Đối với ổ đũa trụ ngắn đỡ lực dọc trục Fa) (Tải trọng va đập nhẹ, tra B11.3/215[1]) (Nhiệt độ ) Khi tải trọng thay đổi ta có công thức tính tải trọng động qui ước sau: 57 - Khả tải động : Trong đó: Ổ đũa trụ ngắn có m = 10/3 (triệu vòng) - Khả tải tĩnh ổ: Đối với ổ đũa ngắn trụ đỡ, ta có: Vậy khả tải tĩnh ổ đảm bảo Xét trục III: Chọn loại ổ Dựa theo tải trọng : 58 Vì bánh bánh chữ V nên lực dọc trục triệt tiêu lẫn nhau: Với kết cấu trục hình đường kính ngõng trục d = 45 mm nên chọn ổ bi đỡ dãy cỡ trung, vừa kí hiệu 309 cho gối đỡ B3 D3 có kích thước (Bảng P2.7/254[1], Phụ lục): Tính kiểm nghiệm khả tải ổ - Phản lực tổng hợp ổ : Vậy ta kiểm nghiệm cho ổ chịu tải lớn với - Tính tải trọng động quy ước : Đối với ổ bi đỡ dãy, ta có: Nhưng lực dọc trục bị triệt tiêu trục nên: Trong đó: (Đối với ổ bi đỡ dãy lực Fa) (Tải trọng va đập nhẹ, tra B11.3/215[1]) 59 (Nhiệt độ ) Khi tải trọng thay đổi ta có công thức tính tải trọng động qui ước sau: - Khả tải động : Trong đó: Ổ bi có m = (triệu vòng) - Khả tải tĩnh ổ: Với , X0 = 0,6 ( Tra bảng B11.6/221[1]) Như Vậy khả tải tĩnh ổ đảm bảo 60 PHẦN V THIẾT KẾ VỎ HỘP CHỌN CÁC CHI TIẾT PHỤ I Kích thước hộp giảm tốc đúc Tên gọi Chiều dày: Thân hộp δ Nắp hộp δ1 Gân tăng cứng: Chiều dày e Chiều cao h Đường kính: Bulon d1 Bulon cạnh ổ d2 Bulon ghép bích d3 Vít ghép nắp ổ d4 Vít ghép nắp cửa thăm d5 Mặt bích: Chiều dày bích thân hộp S3 Chiều dày bích nắp hộp S4 Bề rộng K3 Kích thước gối trục: Đk tâm lỗ vít: D3, D2 Bề rộng mặt ghép bulon cạnh ổ K2 Tâm bulon cạnh ổ: E2, C Mặt đế hộp: Chiều dày S1 Bề rộng K1, q Khe hở chi tiết: Bánh với thành Δ Giữa đỉnh br lớn với đáy hộp Giữa mặt bên br với Số lượng bulon Z(chẵn) Biểu thức tính toán Chọn δ=0,03.amax+3 =0,03.120+3=6,6mm>6mm δ1=0,9.δ=0,9.6,6=5,94mm δ=7mm δ1=6mm e=(0,8…1).δ=(0,8…1).7 =(5,6…7)mm h12mm d2=(0,7…0,8)d1 d3=(0,8…0,9)d2 d4=(0,6…0,7)d2 d5=(0,5…0,6)d2 S3=(1,4…1,8)d3=(14…18)mm S4=(0,9…1)S3=(16,2…18) K3=K2-5mm=46-5=41mm d1=16mm d2=12mm d3=12mm d4=8mm d5=7mm S3=20mm S4=18mm K3=34mm K2=39mm K2=2,9d2+5mm=45,6 mm E2=25,5mm C=D3/2 S1=(1,3…1,5)d1=(19,5…22,5)mm K1=3d1=45mm, q=K1+2δ=59mm S1=21mm Δ=(1…1,2)δ=(7…8,4)mm Δ=8mm Δ1=(3…5)δ=(21…35)mm Δ1=30mm Δ≥δ=8mm Z=(L+B)/(200…300) 61 II Các thông số số chi tiết phụ khác : 1) Nắp quan sát: Để kiểm tra, quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp đỉnh hộp, ta làm cửa thăm, có nắp quan sát; theo B18.5/92[2], ta tra số kích thước nắp quan sát, hình vẽ trang 92[2] : A 100 B 75 B1 100 C 125 K 87 R 12 Vít M822 Số lượng 2) Nút tháo dầu: Theo B18.7/93[2], ta có hình dạng kích thước nút tháo dầu trụ: 62 d b m f L c q D S D0 M20x2 15 28 2,5 17,8 30 22 25,4 3) Nút thông hơi: Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên, để giảm áp suất điều hòa không khí bên bên hộp ta làm nút thông hơi, hình dạng kích thước nút thông tra B18.6/93[2], chọn loại M27x2, kích thước : 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 36 63 4) Bulông vòng: d1 d3 d2 x h1 h b r2 r1 ° 60 d d4 c 45 l f r 120° d5 60 60 h2 60 d Kích thước bulông vòng tra theo B18.3a/tr89[2] : Ren d d1 d2 h M12 54 30 26 l 25 f c x 1,8 3,5 Trọng lượng nâng được: 300(a); 350 (b); 175(c) 5) Chốt định vị: Tra B18.4b/tr91[2], ta có hình dạng kích thước chốt định vị hình côn : 64 6) Que thăm dầu: 65 7) Vòng chắn dầu: III Bôi trơn: 1) Bôi trơn truyền hộp: Chọn độ nhớt dầu 500C (1000C) để bôi trơn bánh răng: Bảng 18.11/100[2] • Bộ truyền cấp nhanh: Với thép 45 cải thiện ta chọn, có vận tốc vòng 3,64 m/s tức thuộc khoảng [2,5-5], ta dùng loại dầu đặt hộp giảm tốc nên chọn theo bảng với thép = 470-1000 MPa, độ nhớt Centistoc 80 (hay độ nhớt Engle 11) Tra bảng18.13/101[2], với độ nhớt chọn, ta tìm loại dầu bôi trơn bánh răng: Dầu ôtô máy kéo AK-20, với độ nhớt 500C(1000C) 70(10) Centistoc • Bộ truyền cấp chậm Với thép 45 cải thiện ta chọn, có vận tốc vòng 1,61 m/s tức thuộc khoảng [1-2,5], ta dùng loại dầu đặt hộp giảm tốc nên chọn theo bảng với thép 16(2)) = 470-1000 MPa, độ nhớt Centistoc 186(11) (hay độ nhớt Engle 66 Tra bảng18.13/101[2], với độ nhớt chọn, ta tìm loại dầu bôi trơn bánh răng: Dầu máy bay MK - 22, với độ nhớt 50 0C(1000C) 192(22) Centistoc 2) Bôi trơn ổ lăn: Về nguyên tắc, tất ổ lăn bôi trơn dầu mỡ; chất bôi trơn chọn dựa nhiệt độ làm việc số vòng quay vòng ổ So với dầu mỡ bôi trơn giữ ổ dễ dàng hơn, đồng thời khả bảo vệ ổ tránh tác động tạp chất độ ẩm.Vì ta chọn bôi trơn ổ lăn mỡ, theo bảng 15.15/45[2] chọn loại mỡ LGMT2, loại đặc biệt thích hợp cho loại ổ cỡ nhỏ trung bình, điều kiện làm việc cao hơn, LGMT2 có tính chịu nước tốt chống gỉ cao Với thông số mỡ: dầu làm đặc: lithium soap; dầu sở: dầu mỏ; nhiệt độ chạy liên tục: -30 đến +120 0C; độ nhớt động dầu sở (tại 400C): 91 (mm2/s); độ đậm đặc: (thanh: NLGI) Về lượng mỡ tra vào ổ lăn lần đầu theo công thức: G = 0,005DB Trong G – lượng mỡ (g), D, B – đường kính vòng chiều rộng ổ lăn, mm (ổ lăn trục I) (ổ lăn trục II) (ổ lăn trục III) IV Bảng kê kiểu lắp, trị số sai lệch giới hạn dung sai lắp ghép: Kiểu lắp ghép: Lắp ghép thực theo hệ thống lỗ hệ thống trục, nên ưu tiên hệ thống lỗ ta tiết kiệm chi phí gia công nhờ giảm bớt số lượng dụng cụ cắt dụng cụ kiểm tra gia công lỗ Vậy nên chọn kiểu lắp ghép H7/k6 (dùng cho mối ghép không yêu cầu tháo lắp thường xuyên, tháo không thuận tiện gây hư hại chi tiết ghép; khả định tâm mối ghép cao đảm bảo chiều dài mayơ l ≥ (1,2 1,5)d (d - đường kính trục) 67 Vị trí lắp ghép Vị trí Trục với khớp nối Trục I Trục với bánh xích Trục III Kích thước Kiểu lắp Dung sai Ổ lăn A,B Ổ lăn Trục với ổ lăn A2,E2 Ổ lăn B3,D3 Trục với bánh Bánh răng HỘP GIẢM TỐC CẤP PHÂN ĐÔI CẤP NHANH Bánh Tỉ số Đk trục Đk Khoảng cách trục Kích thước Trọng lượng truyền vào trục 160kg Bánh 454x289x23 uh= a1=100 a2=120 V Mối ghép ren: VI Bảng đặc tính hộp giảm tốc 68 ... tác 4,75 4,7 4,38 4 ,21 3,08 2, 6 1 425 1 425 4 62, 66 177,95 31833,33 31498 ,24 90409,8 22 5937,06 3 ,24 54, 92 695557,17 PHẦN 2: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN I THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH P = 4 ,21 (kW), , vg/ph Chọn... giảm tốc phân đôi cấp nhanh + Cặp bánh cấp chậm ( bánh trụ chữ V) • Tỉ số truyền : • Số vòng quay trục dẫn: vg/ph • Mômen xoắn T trục dẫn: A Tính toán cấp nhanh: Bộ truyền bánh trụ nghiêng: Chọn... + Bánh chủ động: thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB241 -28 5 có σb1 = 850 MPa σch1 = 580 Mpa, ta chọn độ rắn bánh nhỏ + Bánh bị động: thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB1 92- 240 có σb2 = 750 MPa σch2 =