Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 48 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
48
Dung lượng
3,43 MB
File đính kèm
đactm.rar
(4 MB)
Nội dung
MỤC LỤC NỘI DUNG Trang Chương 1: Tính tốn động học 1.1 Chọn động 1.2 Phân phối tỉ số truyền 1.3 Tính tốn thơng số trục 1.4 bảng tổng hợp kết Chương 2: Thiết kế truyền 2.1 Thiết kế truyền đai 2.1.1 Chọn loại đai định kích thước truyền đai 2.1.2 Tính lực tác dụng lên trục 10 2.1.3 Tổng hợp kết tính tốn 10 2.2 Thiết kế truyền bánh 11 2.2.1 Chọn vật liệu xác định ứng suất cho phép 11 2.2.2 Xác định thông số truyền 13 2.2.3 Tính kiểm nghiệm 16 2.2.4 Phân tích tính lực ăn khớp 19 2.2.5 Tổng hợp kết tính tốn 20 Chương 3: Chọn khớp nối, tính trục, then ổ lăn 21 3.1 Chọn khớp nối 21 3.2 Lực tác dụng lên trục khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 23 3.2.1 Sơ đồ phân tích lực chung giá trị lực / momen xoắn 23 3.2.2 Tính sơ đường kính trục 24 3.2.3 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 24 3.3 Tính tốn thiết kế cụm trục 26 3.3.1 Thiết kế trục 26 3.3.2 Tính chọn then 26 3.3.3 Tính chọn ổ lăn 27 3.3.4 Sơ đồ kết cấu trục chi tiết lắp trục 28 3.4 Tính tốn thiết kế cụm trục 29 3.4.1 Thiết kế trục 29 3.4.2 Tính chọn then 32 3.4.3 Tính kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh mỏi 33 3.4.4 Tính chọn ổ lăn 36 3.4.5 Sơ đồ kết cấu trục chi tiết lắp trục 38 Chương 4: Thiết kế kết cấu 39 4.1 Các kích thước vỏ hộpgiảmtốc 39 4.2 Kết cấu bánh 43 4.3 Kết cấu nắp ổ, cốc lót 44 Chương 5: Bôi trơn, lắp ghép điều chỉnh ăn khớp 45 5.1 Bôi trơn 45 5.1.1 Bôi trơn hộpgiảmtốc 45 5.1.2 Bôi trơn ổ lăn 45 5.2 Bảng kê kiểu lắp, sai lệch giới hạn dung sai lắp ghép 46 5.3 Điều chỉnh ăn khớp 46 Tài liệu tham khảo 48 CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC 1.1 Chọn động Để chọn động cho hệ dẫn động băng tải động chọn cần đảm bảo cơng suất số vòng quay thích hợp để bảo đảm cấu chấp hành làm việc với tốc độ yêu cầu Ngoài ra, cần chọn động có hệ số mở máy đủ lớn để thắng thêm qn tính hệ thống q trình khởi động Như động chọn cần đảm bảo yêu cầu: 𝑃đ ≥ 𝑃 𝑛đ ≈ 𝑛 𝑇 ≥𝑇 (1.1) , 𝑃đ - công suất động 𝑃 - công suất yêu cầu động 𝑛đ - số vòng quay đồng động 𝑛 - số vòng quay yêu cầu sơ động 𝑇 𝑣à 𝑇 , - momen mở máy momen mở máy yêu cầu động Công suất yêu cầu cầu động xác định theo: 𝑃 = 𝑃 𝜂 Với 𝑃 công suất trục công tác xác định theo công thức: 𝑃 = 𝐹 𝑣 4000.1,02 = = 4,08 (𝑘𝑤) 1000 1000 𝜂 hiệu suất hệ dẫn động xác định theo công thức: 𝜂 = 𝜂đ 𝜂 Trong đó: 𝜂đ , 𝜂 , 𝜂 , 𝜂 số khớp nối .𝜂 𝜂 𝜂 𝜂 xác định từ Bảng 1.1; m, n, k số cặp ổ lăn, ổ trượt Bảng 1.1: Hiệu suất số truyền ổ lăn Tên gọi Bộ truyền bánhtrụ Bộ truyền đai Một cặp ổ lăn Một cặp ổ trượt Hiệu suất truyền ổ Được che kín Để hở 0,96 – 0,98 0,93 – 0,95 0,95 – 0,96 0,99 – 0,995 0,98 – 0,99 Từ ta tính hiệu suất truyền với 𝜂đ = 0,96; 𝜂 1,𝜂 = 0,99 𝜂 = 𝜂đ 𝜂 𝜂 = 0,98; 𝜂 = 0,99; 𝜂 = 𝜂 𝜂 = 0,96.0,98 0,99 0,99.1 = 0,91 Suy ra, công suất yêu cầu động cơ: 𝑃 = 𝑃 4,08 = = 4,47 (𝑘𝑤) 𝜂 0,91 Số vòng quay yêu cầu động xác định theo công thức: 𝑛 = 𝑛 𝑢 Trong đó, 𝑛 số vòng quay trục cơng tác: 𝑛 = 𝑢 60000 𝑣 60000.1,02 𝑣 = = 69,6 ( ) 𝜋 𝐷 280𝜋 𝑝ℎ tỷ số truyền sơ hệ dẫn động xác định theo công thức: 𝑢 Với 𝑢 , 𝑢 = 𝑢 𝑢 tỷ số truyền hộpgiảmtốc truyền chọn sơ theo Bảng 1.2 Bảng 1.2: Tỷ số truyền nên dùng cho truyền Loại truyền động Tỷ số truyền nên dùng Hộpgiảmtốc cấp bánhtrụ Truyền động đai, xích Chọn 𝑢 = 4,5 𝑢 … 5,5 2…3 = 2,24 ; suy ra: 𝑢 = 𝑢 𝑢 = 4,5.2,24 = 10,08 Suy ra, số vòng quay yêu cầu động cơ: 𝑛 = 𝑛 𝑢 = 69,6.10,08 = 702 𝑣 𝑝 Chọn động cơ: ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ PHA – CTCP CHẾ TẠO ĐIỆN CƠ HN Số hiệu động Cơng suất danh nghĩa Số vòng quay thực Hệ số tải Khối lượng Đường kính trục động 3K160M8 5,5 (kw) 720 (v/p) 112 (kg) 38 (mm) => Động chọn thỏa mãn yêu cầu (1.1) đặt 1.2 Phân phối tỷ số truyền Tỷ số truyền chung thực tế hệ dẫn động, tính theo công thức: 𝑢 = 𝑛đ 720 = = 10,34 𝑛 69,6 Phân phối tỷ số truyền ứng với tỷ số truyền 𝑢 : 𝑢 = 𝑢 𝑢 Chọn 𝑢 = 2,24 suy ra: 𝑢 = = , , = 4,62 1.3 Tính tốn thơng số trục Hình 1.1: Hệ dẫn động băng tải Công suất trục: - Trục công tác: Công suất trục công tác: 𝑃 = - Trục II: Công suất trục II: 𝑃 = - 𝑃 𝑃 = 𝜂 𝜂 𝜂 4,08 = 4,12 (𝑘𝑤) 1.0,99 = Trục I: Công suất trục I: 𝑃 = - 𝐹 𝑣 4000.1,02 = = 4,08 (𝑘𝑤) 1000 1000 𝑃 𝑃 = 𝜂 𝜂 𝜂 = Trục động cơ: Công suất trục động cơ: 4,12 = 4,25 (𝑘𝑤) 0,98.0,99 𝑃đ = 𝑃 4,25 = = 4,47 (𝑘𝑤) 𝜂 𝜂đ 0,99.0,96 Số vòng quay trục: - Trục động cơ: 𝑛đ = 720 - Trục I: 𝑛 = - Trục II: 𝑛 = - Trục công tác: 𝑛 = 𝑛 = 69,6 đ = = = 321,4 ( ) , , , = 69,6 Momen xoắn trục: Momen xoắn trục (Nmm) tính qua cơng suất (kw) số vòng quay (v/p) trục theo cơng thức: 𝑇 = 9,55 10 𝑃 𝑛 Suy ra, momen xoắn trục là: - Trục động cơ: 𝑇đ = - Trục I: 𝑇 = - Trục II: 𝑇 = - Trục công tác: 𝑇 = , , , , , , , , , , , = 59289 (𝑁𝑚𝑚) = 126283 (𝑁𝑚𝑚) = 565316 (𝑁𝑚𝑚) = 559828(𝑁𝑚𝑚) 1.4 Bảng tổng hợp kết Trục Thông số Tỷ số truyền u Số vòng quay n (v/p) Cơng suất P (kw) Momen xoắn T (Nmm) Động I 𝑢 = 2,24 720 4,47 59289 II 𝑢 = 4,62 321,4 4,25 126283 69,6 4,12 565316 Công tác 𝑢 =1 69,6 4,08 559828 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 2.1 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI Thông số Tỉ số truyền Vận tốc quay trục chủ động Công suất cần truyền (trên trục chủ động) Momen xoắn trục chủ động Góc nghiêng đường nối tâm truyền Chế độ làm việc Kí hiệu Ung Nđc Pđc Tđc @ - Đơn vị v/p kw Nmm Độ - Giá trị 2,24 720 4,47 59289 Va đập vừa 2.1.1 Chọn loại đai xác định kích thước truyền đai Chọn loại đai: Đai vải cao su E-800 Xác định kích thước đai - Đường kính bánh đai nhỏ (d1): d1 = (5,2 … 6,4) 𝑇đ Trong đó: d1 đương kính bánh đai nhỏ, Tđc momen xoắn trục bánh đai nhỏ Suy ra, đường kính bánh đai nhỏ: d1 = (5,2 … 6,4) 𝑇đ = (5,2 6,4) √59289 = 202 … 249 (𝑚𝑚) Chọn d1 theo tiêu chuẩn: d1 = 224 (mm) đ - Vận tốc vòng đai: 𝑣 = - Đường kính bánh đai lớn: 𝑑 = 𝑢 𝑑 (1 − 𝜀) = Trong đó: 𝜀 = 0,01 … 0,02 hệ số trượt, 𝑢 - = 8,44 ( ) tỉ số truyền truyền đai Suy ra, đường kính bánh đai lớn: 𝑑 = 𝑢 𝑑 (1 − 𝜀) = 2,24.224 (1 − 0,015) = 494 (𝑚𝑚) Chọn d2 theo tiêu chuẩn: d2 = 500 (mm) Như vậy, tỉ số truyền thực tế truyền đai là: 𝑢′ Sai số tỷ số truyền là: ∆𝑢 = 100% = = | , , , ( | ) = ( , ) = 2,27 100% = 1,34% (< 4%) → 𝑡ℎỏ𝑎 𝑚ã𝑛 Xác định khoảng cách trục Khoảng cách trục truyền: 𝑎 ≥ (1,5 … 2) (𝑑 + 𝑑 ) = (1,5 … 2) (500 + 224) = 1086 … 1448 (𝑚𝑚) Lấy khoảng cách trục theo tiêu chuẩn: 𝑎 = 1120 (𝑚𝑚) Xác định chiều dài đai - Chiều dài đai: 𝑙 = 2𝑎 + 𝜋 (𝑑 + 𝑑 ) (𝑑 − 𝑑 ) 𝜋 (500 + 224) (500 − 224) + = 2.1120 + + 4𝑎 4.1120 = 3394 (𝑚𝑚) Lấy chiều dài đai: 𝑙 = 3550 (𝑚𝑚) để đảm bảo chiều dài nối đai - Số lần uốn đai 1(s) là: 𝑖 = = , = 2,38 , 150°) 𝑎 1120 → 𝑡ℎỏ𝑎 𝑚ã𝑛 Xác định tiết diện đai - Diện tích tiết diện cảu đai dẹt xác định từ tiêu khả kéo đai: 𝐴 = 𝑏 𝛿 = 𝐹 𝐾đ [𝜎 ] Trong đó: b 𝛿 chiều rộng chiều dày đai, mm; 𝐹 lực vòng, N; 𝐾đ hệ số tải trọng động; [𝜎 ] ứng suất có ích cho phép, MPa Chiều dày đai 𝛿 chọn theo tỉ số 𝛿/𝑑 cho tỉ số không vượt qua giá trị cho phép nhằm hạn chế ứng suất uốn sinh đai tăng tuổi thọ cho đai: 𝛿/𝑑 ≤ (𝛿/𝑑 ) Trị số (𝛿/𝑑 ) tra theo Bảng 2.1: Bảng 2.1: Tỉ số chiều dày đai đường kính bánh đai nhỏ Loại đai dẹt Tỉ số(𝛿/𝑑 ) Nên dùng 1/40 Đai vải cao su Chọn = →𝛿= = Cho phép 1/30 = 5,6 (𝑚𝑚) Lấy 𝛿 = 6,0 (𝑚𝑚) ứng với đai vải cao su lớp, có lớp lót - Lực vòng: 𝐹 = - 1000 𝑃đ 1000.4,47 = = 592,62 (𝑁) 𝑣 8,44 Hệ số tải trọng động: 𝐾đ = 1,1 ứng với tải trọng tĩnh, tải trọng mở máy 120% tải trọng danh nghĩa số ca làm việc = - Ứng suất có ích cho phép: [𝜎 ] = [𝜎 ] 𝐶 𝐶 𝐶 Trong đó, [𝜎 ] ứng suất có ích cho phép xác định thực nghiệm loại đai ứng với d1 = d2 (𝛼 = 180°), truyền đặt nằm ngang, v = 10 m/s, tải trọng tĩnh Trị số [𝜎 ] tính theo cơng thức: Loại đai Đai vải cao su Ứng suất căng ban đầu 𝜎 1,6 1,8 K1 2,3 2,5 K2 9,0 10,0 𝑘 𝛿 [𝜎 ] = 𝑘 − 𝑑 , MPa 2,0 2,7 11,0 2,4 3,05 13,5 Với k1 k2 hệ số phụ thuộc vào ứng suất căng ban đầu 𝜎 tra theo Bảng 2.2: Bảng 2.2: Trị số hệ số k1, k2 Chọn 𝜎 = 1,8 suy ra, 𝑘 = 2,5 𝑣à 𝑘 = 10,0 Suy ra: [𝜎 ] = 𝑘 − 𝑘 𝛿 10.6 = 2,5 − = 2,45 (𝑀𝑃𝑎) 𝑑 224 𝐶 hệ số ảnh hưởng góc ơm 𝛼 bánh đai nhỏ đến khả kéo đai 𝐶 xác định theo công thức: 𝐶 = − 0,003 (180 − 𝛼) Bảng 2.3: Trị số hệ số kể đến ảnh hưởng góc ơm 𝐶 Góc ơm 𝛼 , ° Hệ số 𝐶 110 120 130 140 150 160 170 180 0,79 0,82 0,85 0,88 0,91 0,94 0,97 1,0 Với góc ơm bánh đai nhỏ 𝛼 = 166° Suy ra: 𝐶 = 0,96 C0 hệ số ảnh hưởng đến vị trí truyền khơng gian phương pháp căng đai, trị số tra theo Bảng 2.4 Bảng 2.4: Trị số hệ số kể đến ảnh hưởng vị trí truyền C0 Kiểu truyền động Tự căng Truyền động thường Truyền dộng chéo Truyền động nửa chéo Góc nghiêng đường tâm truyền với đường nằm ngang Từ 00 đến 600 Từ 600 đến 800 Từ 800 đến 900 1 1 0,9 0,8 0,9 0,8 0,7 0,8 0,7 0,6 Với góc nghiêng @=00, đai tự căng suy ra: 𝐶 = Cv hệ số kể đến ảnh hưởng lực li tâm đến độ bám bánh đai tính theo cơng thức: 𝐶 = − 𝑘 (0,01𝑣 − 1) = − 0,04 (0,01 8,44 − 1) = 1,01 ( 𝑘 = 0,04 𝑣ớ𝑖 đ𝑎𝑖 𝑣ả𝑖 𝑐𝑎𝑜 𝑠𝑢) Suy ra, ứng suất có ích cho phép: [𝜎 ] = [𝜎 ] 𝐶 𝐶 𝐶 = 2,45.0,96.1.1,01 = 2,38 (𝑀𝑃𝑎) Suy ra, chiều rộng dây đai: 𝑏=𝐹 𝐾đ 1,1 = 592,62 = 45,65 (𝑚𝑚) [𝜎 ] 𝛿 2,38.6 Lấy b theo tiêu chuẩn: 𝑏 = 50 (𝑚𝑚) Suy ra, lấy chiều rộng bánh đai: B = 63 (mm) 2.1.2 Tính lực tác dụng lên trục - Lực căng ban đầu: 𝐹 = 𝜎 𝛿 𝑏 = 1,8.6.50 = 540 (𝑁) - Lực tác dụng lên trục: 𝐹 = 𝐹 sin 𝛼 = 2.540 sin 166 = 1072 (𝑁) 2.1.3 Bảng tổng hợp kết tính tốn truyền đai Đai vải cao su E-800; lớp; có lớp lót Thơng số Loại đai Tiết diện đai Số đai Chiều dài đai Đường kính bánh đai Chiều rộng bánh đai Tỷ số truyền thực tế Sai lệch tỷ số truyền Khoảng cách trục Góc ơm bánh đai nhỏ Lực tác dụng lên trục Ký hiệu - Đơn vị - bx𝛿 Zđ L d1/d2 B u’ng ∆u a 𝛼 Fr 𝑚𝑚 mm mm mm % mm độ N 10 Kết tính tốn Đai vải cao su E-800; lớp; có lớp lót 50 x 3550 224/500 63 2,27 1,34 1120 166 1072 𝐾 𝐾 = = – hệ số 𝐾 = 1,06- hệ số tập trung ứng suất trạng thái bề mặt ứng với phương pháp tiện Ra 2,5…0,63 𝐾 = 1.5 – hệ số tăng bề bề mặt trục ứng với phương pháp gia cơng tơi dòng điện tần số cao - hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi – Bảng 10.10 (tr.198_TKHDĐCK.T1) k; k: Hệ số tập chung ứng suất thực tế uốn xoắn- Bảng 10.11 10.12(tr.198;199_TKHDĐCK.T1) - Theo kết cấu trục biểu đồ momen ta thấy tiết diện B, C nguy hiểm cần kiểm tra Suy ra: Tại tiết diện đoạn trục lắp bánh B có d = 52 (mm) 𝐾 1,76 +𝐾 −1 + 1,06 − 𝜀 0,805 𝐾 = = = 1,5 𝐾 1,5 𝐾 1,54 +𝐾 −1 + 1,06 − 𝜀 0,757 𝐾 = = = 1,4 𝐾 1,5 𝑀 +𝑀 𝑀 √24326 + 127120 = = = 10,92 𝜋 52 16.6(52 − 6) 𝜋 𝑑 𝑏 𝑡 (𝑑 − 𝑡 ) 𝑊 − − 32 32 2.52 2𝑑 𝑇 𝑇 𝜏 =𝜏 = = 𝜋 𝑑 𝑏 𝑡 (𝑑 − 𝑡 ) 𝑊 − 16 2𝑑 565316 = = 11,02 𝜋 52 16.6(52 − 6) ( − ) 16 2.52 𝜎 261,6 𝑠 = = = 15,97 𝐾 𝜎 + 𝜓 𝜎 1,5.10,92 + 0,05.0 𝜏 151,73 𝑠 = = = 9,83 𝐾 𝜏 + 𝜓 𝜏 1,4.11,02 + Suy ra: 𝑠 𝑠 15,97.9,83 𝑠 = = = 8,37 ≥ [𝑠] = 1,5 … 2,5 15,97 + 9,83 𝑠 +𝑠 𝜎 = → 𝑇ℎỏ𝑎 𝑚ã𝑛 Tại tiết diện đoạn trục lắp ổ lăn C có d = 50 (mm) 𝐾 + 𝐾 − 2,75 + 1,06 − 𝜀 𝐾 = = = 1,87 𝐾 1,5 34 𝐾 + 𝐾 − 2,05 + 1,06 − 𝜀 = = = 1,41 𝐾 1,5 𝐾 𝜎 𝑠 𝑀 𝑀 = = 𝑊 +𝑀 √0 + 132849 = 10,83 𝜋 𝑑 𝜋 50 32 32 𝑇 𝑇 565316 𝜏 =𝜏 = = = = 11,52 𝜋 𝑑 𝜋 50 𝑊 2 16 16 𝜎 261,6 = = = 12,91 𝐾 𝜎 + 𝜓 𝜎 1,87.10,83 + 0,05.0 𝜏 151,73 𝑠 = = = 7,04 𝐾 𝜏 + 𝜓 𝜏 1,87.11,52 + = Suy ra: 𝑠 = 𝑠 𝑠 𝑠 12,91.7,04 = 12,91 + 7,04 +𝑠 = 6,18 ≥ [𝑠] = 1,5 … 2,5 → 𝑇ℎỏ𝑎 𝑚ã𝑛 Kiểm nghiệm độ bền tĩnh Để phòng khả bị biến dạng dẻo lớn phá hỏng tải đột ngột cần tiến hành kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh 𝜎 = 𝜎 + 3𝜏 ≤ [𝜎] Trong đó: 𝜎=𝑀 Với: 𝑀 /(0,1𝑑 ) ; 𝜏 = 𝑇 𝑣à 𝑇 = 0,8.340 = 272 (𝑀𝑃𝑎) – momen uốn xoắn lớn tiết diện lúc tải Xét tiết diện lắp bánh B; d = 52 (mm) 𝑀 48652 𝜎= = = 3,46 (𝑀𝑃𝑎) 0,1𝑑 0,1.52 𝑇 187817 𝜏= = = 6,68 (𝑀𝑃𝑎) 0,2𝑑 0,2.52 Suy ra: 𝜎 = 𝜎 + 3𝜏 = → 𝑇ℎỏ𝑎 𝑚ã𝑛 /(0,2𝑑 ); [𝜎] = 0,8𝜎 3,46 + 3.6,68 = 12,08 (𝑀𝑃𝑎) ≤ [𝜎] = 272 (𝑀𝑃𝑎) Xét tiết diện lắp ổ bi C; d = 50 (mm) 𝑀 𝜎= = (𝑀𝑃𝑎) 0,1𝑑 𝑇 132849 𝜏= = = 5,31 (𝑀𝑃𝑎) 0,2𝑑 0,2.50 Suy ra: 𝜎 = 𝜎 + 3𝜏 = → 𝑇ℎỏ𝑎 𝑚ã𝑛 + 3.5,31 = 9,2 (𝑀𝑃𝑎) ≤ [𝜎] = 272 (𝑀𝑃𝑎) 35 3.4.4 Tính chọn ổ lăn Chọn loại ổ lăn: ổ bi đỡ - dãy - cỡ nhẹ Chọn sơ kích thước ổ lăn Với đường kính trụ vị trí lắp ổ lăn A C; d = 50 (mm) Suy chọn ổ lăn có kích thước sau: Kí hiệu d(mm) D(mm) B(mm) r(mm) 210 50 90 20 Đường kính bi(mm) 12,7 C(KN) C0(KN) 27,5 Tính kiểm nghiệm khả tải ổ Xác định phản lực tác dụng lên ổ ⎧ ⎪ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪ ⎩ 𝐹 (𝑥 ) = − 𝑅 +𝐹 −𝑅 +𝐹 =0 𝐹 (𝑦 ) = − 𝑅 −𝐹 −𝑅 =0 𝑀(𝑥) = 𝐹 𝑙 𝑀(𝑦) = −𝐹 𝑙 + 𝑅 𝑙 =0 + 𝑅 𝑙 − 𝐹 (𝑙 +𝑙 )=0 −𝑅 + 3468,36 − 𝑅 + 1413,29 = ⎧ −𝑅 − 1390,05 − 𝑅 = ⎨ 1390,05.70 + 𝑅 140 = ⎩−3468,36.70 + 𝑅 140 − 1413,29 (140 + 94) = ⎧ 𝑅 = 785,26 (𝑁) ⎪ 𝑅 = −695,03 (𝑁) ⎨𝑅 = 4096,39 (𝑁) ⎪𝑅 = −695,03 (𝑁) ⎩ Suy ra: 𝑅 , 𝑅 ngược chiều giả sử 36 20,2 Khả tải trọng động ổ Cd xác định theo cơng thức: 𝐶 = 𝑄 √𝐿 Trong đó: m = 10/3 – bậc đường cong mỏi thử ổ lăn 𝐿 = 60 𝑛 𝐿 10 = 60.69,6.20000.10 = 83,52 (𝑡𝑟𝑖ệ𝑢 𝑣ò𝑛𝑔) 𝑄 – tải trọng động quy ước xác định theo công thức: 𝑄 = 𝑋 𝑉 𝐹 𝐾 𝐾 Với: 𝐹 =𝑅 = 𝑅 = 4096,39 (𝑁) – lực hướng tâm 𝑉 = – hệ số kể đến còng quay ứng với vòng quay 𝐾 = – hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ ướng với nhiệt độ = 1050C 𝐾 = – hệ số kể đến đặc tính tải trọng 𝑋 = – hệ số tải trọng hướng tâm Suy ra: 𝑄 = 𝑋 𝑉 𝐹 𝐾 𝐾 = 1.1.4096,39.1.1 = 4096,39 (𝑁) Suy ra, khả tải trọng động ổ Cd là: 𝐶 = 𝑄 √𝐿 = 4096,39 83,52 = 16995,39 (𝑁) Ta có: 𝐶 = 27500 (𝑁) ≥ 𝐶 = 16995,39(𝑁) 𝑑=𝑑 õ ụ Suy ra, ổ bi lăn chọn thỏa mãn yêu cầu Khả tải tĩnh ổ 𝑄 xác định theo công thức: 𝑄 =𝐹 =𝑅 = 𝑅 = 4096,39 (𝑁) Ta có: 𝑄 = 4096,39 (𝑁) ≤ 𝐶 = 20200(𝑁) 𝑑=𝑑 õ ụ Suy ra, ổ bi lăn chọn thỏa mãn yêu cầu 37 3.4.5 Sơ đồ kết cấu trục chi tiết lắp trục 𝑑 = 337,18 (𝑚𝑚) 𝐹 = 1413,29 (𝑁) 𝐹 = 3468,36 (𝑁) 𝐹 = 1390,05 (𝑁) 𝑅 = 2683,1 (𝑁) 𝑅 = 695,03 (𝑁) 𝑅 = 628,03 (𝑁) 𝑅 = 695,03 (𝑁) 38 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ KẾT CẤU Chọn kết cấu cho vỏ hộp: Chỉ tiêu hộpgiảmtốc độ cứng cao khối lượng nhỏ Hộpgiảmtốc bao gồm: thành hộp, nẹp gân, mặt bích, gối đỡ… Vật liệu để đúc hộpgiảm tốc: Gang xám GX15-32 Bề mặt ghép nắp với thân: Là bề mặt qua trục bánh chủ động bị động để lắp bánh chi tiết khác lên trục dễ dàng 4.1 Các kích thước vỏ hộpgiảmtốc Chiều dày Thân hộp 𝛿 = 0,03𝑎 + = 0,03.205 + = 9,15 (𝑚𝑚) Lấy: 𝛿 = 10 (𝑚𝑚) Nắp hộp 𝛿 = 0,9 𝛿 = 0,9.10 = (𝑚𝑚) Gân tăng cứng Chiều dày 𝑒 = 𝛿 = 1.10 = 10 (𝑚𝑚) Chiều cao ℎ = 50 (𝑚𝑚) Độ dốc: 2⁰ Đường kính Bulong 𝑑 > 0,04𝑎 + 10 = 0,04.205 + 10 = 18,2 (𝑚𝑚) Lấy: 𝑑 = 18 (𝑚𝑚) → 𝑀18 Bulong cạnh ổ 𝑑 = (0,7 … 0,8)𝑑 = (0,7 … 0,8) 20 = 14 … 16 (𝑚𝑚) Lấy: 𝑑 = 14 (𝑚𝑚) → 𝑀14 Bulong ghép bích nắp thân 𝑑 = (0,8 … 0,9)𝑑 = (0,8 … 0,9) 16 = 12,8 … 14,4 (𝑚𝑚) Lấy: 𝑑 = 14 (𝑚𝑚) → 𝑀14 Vít ghép nắp ổ 𝑑 = (0,6 … 0,7)𝑑 = (0,6 … 0,7) 16 = 9,6 … 11,2 (𝑚𝑚) Lấy: 𝑑 = 10 (𝑚𝑚) → 𝑀10 Vít ghép nắp thăm 𝑑 = (0,5 … 0,6)𝑑 = (0,5 … 0,6) 16 = … 9,6 (𝑚𝑚) Lấy: 𝑑 = (𝑚𝑚) → 𝑀8 Mặt bích ghé nắp thân Chiều dày bích thân hộp 𝑆 = (1,3 … 1,8)𝑑 = (1,3 … 1,8) 14 = 18,2 … 25,2 (𝑚𝑚) Lấy: 𝑆 = 20 (𝑚𝑚) Chiều dày bích nắp hộp 𝑆 = (0,9 … 1)𝑆 = (0,9 … 1) 22 = 18 … 20 (𝑚𝑚) 39 Lấy: 𝑆 = 20 (𝑚𝑚) Bề rộng bích nắp thân 𝐾 = 𝐾 − = 50 − = 46 (𝑚𝑚) Kích thước gối trục Đường kính ngồi tâm lỗ vít Tại gối trục ổ bi đỡ dãy: D = 90 (mm) 𝐷 = 135 (𝑚𝑚) 𝐷 = 110 (𝑚𝑚) Tại gối trục ổ bi đỡ dãy: D = 80 (mm) 𝐷 = 125 (𝑚𝑚) 𝐷 = 100 (𝑚𝑚 Tâm lỗ bulong cạnh ổ 𝐸 ≈ 1,6 𝑑 = 1,6.16 = 25,6 (𝑚𝑚) Lấy: 𝐸 = 26 (𝑚𝑚) 𝑅 ≈ 1,3 𝑑 = 1,3.16 = 20,8 (𝑚𝑚) Lấy: 𝑅 = 21 (𝑚𝑚) 𝑑 14 𝐶= = = (𝑚𝑚) 2 𝑘 ≥ 1,2 𝑑 = 1,2.16 = 19,2 (𝑚𝑚) → 𝑙ấ𝑦 𝑘 = 20 (𝑚𝑚) Bề rộng mặt ghép bulong cạnh ổ 𝐾 = 𝐸 + 𝑅 + (3 … 5) = 26 + 21 + = 50 (𝑚𝑚) Chiều cao Mặt đế hộp Chiều dày: phần lồi 𝑆 = (1,3 … 1,5)𝑑 = (1,3 … 1,5) 20 = 26 … 30 (𝑚𝑚) Lấy: 𝑆 = 28 (𝑚𝑚) Bề rộng mặt đế hộp 𝐾 = 3𝑑 = 3.20 = 60 (𝑚𝑚) 𝑞 ≥ 𝐾 + 2𝛿 = 60 + 2.10 = 80 (𝑚𝑚) → Lấy q = 80 (mm) Khe hở chi tiết Giữa bánh với thành hộp ∆≥ (1 … 1,2)𝛿 = (1 … 1,2) 10 = 10 … 12 (𝑚𝑚) Lấy: ∆= 10 (𝑚𝑚) Giữa bánh lớn với đáy hộp ∆ ≥ (3 … 5)𝛿 = (3 … 5) 10 = 30 … 50 (𝑚𝑚) Lấy: ∆ = 40 (𝑚𝑚) Giữa bên bánh với ∆≥ 𝛿 = 10 (𝑚𝑚) Lấy: ∆= 12 (𝑚𝑚) Số lượng bulong 𝐿+𝐵 567 + 205 𝑍= = ≈4 200 … 300 200 Lấy: Z = Một số kết cấu khác 40 Vòng móc Để nâng vận chuyển hộpgiảmtốc nắp thân thường có lắp thêm móc vòng Vòng móc nắp hộp có kích thước sau: Chiều dày vòng móc: 𝑆 = (2 … 3)𝛿 = (2 … 3) 10 = 20 … 30 (𝑚𝑚) Lấy: 𝑆 = 20 (𝑚𝑚) Đường kính: 𝑑 = (3 … 4)𝛿 = (3 … 4) 10 = 30 … 40 (𝑚𝑚) Lấy: d = 20 (mm) Chốt định vị: chốt côn Để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân trước sau gia cơng khí lắp, ta dùng chốt định vị Kích thước: 𝑑 = (𝑚𝑚) 𝑐 = 0.8 (𝑚𝑚) 𝑙 = 50 (𝑚𝑚) Cửa thăm Để kiểm tra, quan sát chi tiết máy hộpgiảmtốc lắp ghép để đổ dầu vào hộp, đỉnh hộp có làm thăm Cửa thăm đậy nắp Trên lắp có nút thơng A 100 B 75 A1 150 B1 100 C 125 C1 41 K 87 R 12 Vít M8 x 22 Số lượng Nút thơng Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hòa khơng khí bên bên ngồi ngồi, ta sử dụng nút thơng A B C D E G H M27 x 15 30 15 45 36 32 d M20 x Q 18 R S 36 32 b 15 m f L 28 c 2,5 q 17,8 D 30 S 22 Kiểm tra mức dầu 30 18 K L M N O P 10 22 32 Nút tháo dầu Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn chưa hộp bị bẩn, biến chất, ta cần phải thay dầu Để tháo dầu cũ, hộp có lỗ tháo dầu Lúc làm việc, lỗ bịt kín nút tháo dầu 12 I 12 42 6 Do 25,4 Dùng que thăm dầu tiêu chuẩn 4.2 Kết cấu bánh Hình dạng, kết cấu bánh xác định chủ yếu theo yếu tố công nghệ gia công bvaf phương pháp chế tạo phôi bánh Xét bánh chủ động: 𝑑 = 78,79 (𝑚𝑚) Với việc sản xuất đơn 𝑑 = 78,79 (𝑚𝑚) ta sử dụng phương pháp rèn tự để chế tạo phôi bánh Kết cấu phôi rèn có dạng: Xét bánh bị động: 𝑑 = 342,97 (𝑚𝑚) Với việc sản xuất đơn 𝑑 = 342,97 (𝑚𝑚) > 250 (𝑚𝑚) ta sử dụng phương pháp rèn tự để chế tạo phôi bánh Kết cấu phơi rèn có dạng: Trong đó: Chiều dày vành răng: 𝛿 = (2,5 … 4)𝑚 = (2,5 … 4) = 7,5 … 12 (𝑚𝑚) 43 Lấy: 𝛿 = 10 (𝑚𝑚) Chiều dài moay ơ: 𝑙 = (0,8 … 1,8) 𝑑 = (0,8 … 1,8) 52 = 41,6 … 93,6 (𝑚𝑚) Lấy: l = 85 (mm) Đường kính vòng ngồi: 𝐷 = (1,5 … 1,8)𝑑 = (1,5 … 1,8) 52 = 78 … 93,6 (𝑚𝑚) Lấy: D = 85 (mm) Chiều dày đĩa: 𝐶 = (0,2 … 0,3)𝑏 = (0,2 … 0,3) 85 = 17 … 25,5 (𝑚𝑚) Lấy: C = 20 (mm) Đường kính lỗ: 𝑑 = 20 (𝑚𝑚) Đường kính tâm lỗ: 𝐷 = 0,5(𝐷 + 𝐷 ) = 0,5 𝐷 + 𝑑 − 2𝛿 = 0,5(85 + 329,7 − 2.10) = 197,35 (𝑚𝑚) 4.3 Kết cấu nắp ổ, cốc lót Kết cấu nắp ổ Vật liệu: Gang xám GX15 – 32 Sử dụng nắp ổ kín Chiều dày nắp ổ: lấy 𝛿 = (𝑚𝑚) Vị trí Trục I Trục II 𝛿 (mm) 8 D (mm) D2 (mm) 80 100 90 110 44 D3 (mm) 125 135 D4 (mm) M8 M8 Z 4 H (mm) 38 38 CHƯƠNG 5: BÔI TRƠN, LẮP GHÉP VÀ ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP 5.1 Bôi trơn 5.1.1 Bôi trơn hộpgiảmtốc Do vận tốc vòng bánh 𝑣 = 1,23( ) ≤ 1,5 ( ) nên ta chọ phương pháp bôi trơn ngâm dầu với chiều cao phần bánh ngâm dầu: ℎ ≈ = , = 42,8(𝑚𝑚) Lấy chiều cao ngâm dầu ≈ 45 (𝑚𝑚) Chọn loại dầu bôi trơn Chọn loại dầu bôi trơn cho ô tô, máy kéo AK15 để bôi trơn cho hộpgiảmtốc Độ nhớt bôi trơn: Ứng với 𝑣 = 1,23 𝑣à 𝑑ầ𝑢 50°𝐶 Dầu AK15: độ nhớt (50℃) ≥ 135 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑖𝑠𝑡𝑜𝑐; (100℃) ≥ 15𝑐𝑒𝑛𝑡𝑖𝑠𝑡𝑜𝑐 Khối lượng riêng: 0,886…0,926 (g/𝑐𝑚 ) Lượng dầu: 𝑉 = (0,4 … 0,8) 𝑃 = (0,4 .0,8) 4,25 = 1,7 … 3,4 (𝑙) Lấy V = (lít) 5.1.2 Bơi trơn ổ lăn Chon phương pháp bôi trởn ổ lăn: Bôi trơn ổ mỡ Loại mỡ bơi trơn: Kí hiệu Chất làm đặc Dầu sở LGMT2 Lithium soap Dầu mỏ Nhiệt độ Độ nhớt chạy liên tục, động dầu sở, mm2/s ℃ 400C -30…120 91 Lượng mỡ tra vào ổ: 𝐺 = 0,005 𝐷 𝐵 (𝑔) Với ổ lăn lắp trục I: 𝐺 = 0,005 𝐷 𝐵 = 0,005.80.18 = 7,2 (𝑔) Với ổ lăn lắp trục II: 𝐺 = 0,005 𝐷 𝐵 = 0,005.90.20 = (𝑔) 45 Độ đậm đặc 5.2 Bảng kê khai kiểu lắp, sai lệch giới hạn dung sai lắp ghép Trục Vị trí lắp Kiểu lắp I Bánh - trục ∅42𝐻7/𝑘6 Bạc – trục ∅40𝐷8/𝑘6 Bạc – trục ∅38𝐷8/𝑘6 Vỏ hộp - ổ lăn ∅80𝐻7 Vỏ hộp – nắp ổ ∅80𝐻7/𝑘6 Trục - ổ lăn ∅40𝑘6 Bánh đai – trục ∅38𝐻7/𝑘6 Bánh - trục ∅52𝐻7/𝑘6 Bạc – trục ∅50𝐷8/𝑘6 Bạc – trục ∅48𝐷8/𝑘6 Vỏ hộp - ổ lăn ∅90𝐻7 Vỏ hộp – nắp ổ ∅90𝐻7/𝑘6 Trục - ổ lăn ∅50𝑘6 Khớp nối – trục ∅48𝐻7/𝑘6 II Sai lệch giới hạn Bao Bị bao +25 +18 +2 +119 +18 +80 +2 +119 +18 +80 +2 +30 0 -15 +30 +21 +2 +18 -12 +2 +25 +18 +2 +30 +21 +2 +146 +18 +100 +2 +119 +18 +80 +2 +35 0 -20 +35 +25 +3 +18 -12 +2 +25 +18 +2 Khe hở / độ dôi +23 -18 +117 +62 +117 +62 +45 +28 -21 -2 -30 +23 -18 +28 -21 +144 +82 +117 +62 +55 +32 -25 -2 -30 +23 -18 5.3 Điều chỉnh ăn khớp Lắp bánh lên trục Với hộpgiảmtốcbánhtrụ không di động, chịu tải vừa va đập nhẹ ta chọn kiểu lắp: Điều chỉnh bánh theo phương dọc trục Do sai số chế tạo chi tiết theo kích thước chiều dài sai số lắp ghép vị trí bánh trục khơng xác Trong hộpgiảmtốcbánh trụ, để bù sai số ta lấy chiều rộng bánh chủ động tăng lên 10% so với chiều rộng bánh bị động: 𝑏 = 85 (𝑚𝑚) 𝑏 = 110% 𝑏 = 110% 85 = 93,5 (𝑚𝑚) Lấy: 𝑏 = 95 (𝑚𝑚) 46 Điều chỉnh kiểm tra ăn khớp Để đảm bảo ăn khớp bánh ta cần kiểm tra ăn khớp cách dùng lớp sơn (bột trắng + dầu) bề mặt làm việc bánh răng, sau quay bánh nhỏ cho bánh ăn khớp quan sát vết tiếp xúc bề mặt Khi ăn khớp vết tiếp xúc rải theo mặt phẳng làm việc hình sau: Sơ đồ vết tiếp xúc truyền bánh trụ: – ăn khớp đúng; – ăn khớp sai lệch bánh Khi vết tiếp xúc phân bố hình trường hợpbánh ăn khớp đúng, vết tiếp xúc có dạng hình trường hợp ta cần chỉnh để đưa cặp bánh trở vị trí ăn khớp 47 Tài liệu tham khảo Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – Tập 1, - PGS TS TRỊNH CHẤT – TS> LÊ VĂN UYỂN Chi tiết máy – Tập 1, – NGUYỄN TRỌNG HIỆP Dung sai lắp ghép – NINH ĐỨC TỐN 48