Đồ án nguyên lí chi tiết máy đại học SPKT TP HCM- Đề 03

ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN MỤC LỤC CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động .3 1.2 Phân phối tỉ số truyền 1.3 Xác định công suất momen số vòng quay trục TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN XÍCH 2.1 Số liệu đầu vào : 2.2 Thiết kế truyền xích : .6 2.3 Xác định bước xích : 2.4 Xác định khoảng cách trục số mắt xích : .7 2.5 Kiểm nghiệm lại số lần va đập xích giây : 2.6 Kiểm tra độ bền 2.7 Đường kính đĩa xích : 2.8 Kiểm nghiệm xích độ bền tiếp xúc : 2.9 Xác định lực tác dụng lên trục: BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG .9 3.1 Bộ truyền cấp nhanh – bánh trụ thẳng 3.2 Bộ truyền cấp châm – bánh trụ nghiêng 16 3.3 Kiểm tra điều kiện bôi trơn 22 3.4 K iểm tra điều kiện chạm trục: 23 TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC .23 4.1 Chọn khớp nối 23 4.2 Kiểm nghiệm lại khớp nối 24 4.3 Lực tác dụng lên trục 25 4.4 Các thông số vòng đàn hồi .25 4.5 Tính sơ trục 25 4.6 Tính kiểm nghiệm độ bền mỏi: .37 4.7 Kiểm nghiệm độ bền then: 40 TÍNH TỐN CHỌN Ổ .41 5.1 Trục I: 41 5.2 Trục II: .42 5.3 Trục III: 43 SVTH: TRỊNH QUANG PHI ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC VÀ CÁC BỘ PHẬN KHÁC 43 6.1 Tính kết cấu vỏ hộp: 43 6.2 Kết cấu vỏ hộp giảm tốc: (theo bảng 18.1 tài liệu [2]) .44 6.3 Một số kết cấu khác: 45 DUNG SAI LẮP GHÉP 47 7.1 Dung sai lắp ghép bánh răng: .47 7.2 Dung sai lắp ghép ổ lăn: 47 7.3 Dung sai lắp vòng chắn dầu: 48 7.4 Dung sai lắp vòng lò xo ( bạc chắn ) trục tuỳ động: 48 7.5 Dung sai lắp ghép then lên trục: 48 Tài liệu tham khảo: 49 SVTH: TRỊNH QUANG PHI ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động Công suất truyền trục máy công tác: Plv=Pt=3,9 Công suất truyền trục công tác: T � � ��Ti �ti � � Pl �ti 0, 7tck  0,82.0, 3tck 3,  3, 7( kW ) tck Pct= = Công suất trục động điện: Pct p ctdc   Ta có: Theo công thức 2.9, tài liệu [1],hiệu suất truyền động:    k   br ol x Tra bảng  =1 : hiệu suất nối trục di động =0.97 : hiệu suất truyền bánh k  ol  X =0.99 : hiệu suất cặp ổ lăn = 0.96: hiệu suất truyền xích 0,972.0,994 0.96= 0,87 p ctdc  p  ct  3,  4,3 0,87 (kw) Số vòng quay trục công tác: nlv = 46 (vg/ph) Từ bảng 2.4, chọn sơ tỉ số truyền hộp giảm tốc bánh hai cấp: uh = 10, ux = Do số vòng quay sơ động theo công thức [2.18]: nsb = usb.nlv = 46.10.2 = 1380 (vg/ph) Chọn số vòng quay đồng động cơ: nđb = 1500 (vg/ph) Động chọn thỏa điều kiện : Pctdc  4, 3(kW ) �Pdc  5, 5(kW ) � � ndb  1500(v / ph) � SVTH: TRỊNH QUANG PHI ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN Tra bảng ( P1.3), Phụ lục với Pct=4,3 (Kw) nđb = 1500 (vg/ph) dùng động cơ:  Số hiệu động :4A112M4Y3  Công suất danh nghĩa :Pđc = 5.5 kW  Số vòng quay trục động :nđc = 1425 (vòng/phút)  Đường kính trục động cơ: dđc=32 (mm) 1.2 Phân phối tỉ số truyền Tỉ số truyền thực: ut  n n  đc lv 1425  30, 98 46 Phân phối tỉ số truyền hệ dẫn động: u  u u t ng hgt Trong chọn: ung = uhgt tỉ số truyền truyền hộp giảm tốc u Ta có Ta có => Mà u hgt  u nh.u ch  u u t ng u 12  30,98  15, 49  (1, �1,3)u 34  u 12.u 34  1, 2u 34 � u 34  u ch  hgt u u 12 nh  u u hgt u hgt 1,  15, 49  3,59 1,  1, 2.3,59  4,3 ch Nên Kiểm tra sai lệch tỉ số truyền: U  u t u pp u t 1.3    01 ol k  0,99.1=0,99 12      23     ol 2.4,3.3,59  30,98  0,3%  3% 30,98 Xác định công suất momen số vòng quay trục  ol  br br : hiệu suất từ trục động qua trục 0,99.0,97=0.9603 : hiệu suất từ trục qua trục 0,99.0,97=0.9603 : hiệu suất từ trục qua trục SVTH: TRỊNH QUANG PHI ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY  GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN    0,99.0,96=0,9504 : hiệu suất từ trục qua trục máy cơng tác * Số vòng quay trục: - Số vòng quay trục 1: n1 = n đc=1425 (vòng/phút) - Số vòng quay trục 2: n2 = (vòng/phút) - Số vòng quay trục 3: n3 = (vòng/phút) * Cơng suất trục - Cơng suất trục 3: P3 = 4,1(kW) - Công suất trục 2: P2 =(kW) - Công suất trục 1: P1 =(kW) - Công suất trục động cơ: Pđc =(kW) * Momen trục 34 ol x Tđc  9,55.106 - Momen trục động cơ: T1  9,55.106 - Momen trục 1: p n p n p n ctdc đc  9,55.106 T2  9,55.106  9,55.106 4,3  28817 1425 4,37  29287 1425 (N.mm) 4,  120813 332  9,55.106 - Momen trục 2: (N.mm) T3  9,55.106 - Momen trục 3: p n  9,55.106 Tct  9, 55.106 - Momen trục công tác: p n lv 4,1  421022 93  9,55.106 lv (N.mm) 3,9  809674 46 Bảng 01: Đặc tính kĩ thuật hệ thống truyền động Trục Động Trục I Trục II Trục III Thông Số Công suất P Tỉ số truyền u Số vòng quay n (v/ph) Momen xoắn (N.mm) 4,41 4,37 4,2 4,3 (N.mm) Công tác 4,1 3,59 3,9 1425 1425 332 93 46 28817 29287 120813 421022 809674 SVTH: TRỊNH QUANG PHI ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN T TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN XÍCH 2.1 Số liệu đầu vào : - Các thông số làm việc truyền + Công suất trục dẫn : P1 = (kW) + Số vòng quay trục dẫn : n1 = (vòng/phút) + Tỷ số truyền truyền xích : u = + Momen xoắn trục dẫn : T =421,022.103(Nmm) - Điều kiện làm việc truyền : + Tải trọng va đập nhẹ , quay chiều + Trục đĩa xích điều chỉnh + Một năm làm việc 300 ngày,làm việc ca , ca + Môi trường làm việc có bụi + Bơi trơn nhỏ giọt 2.2 Thiết kế truyền xích : - Chọn loại xích : xích ống lăn - Chọ số đĩa xích : Z1 = 29 – 2.2 = 25 => chọn Z1= 25 Số đĩa xích bị dẫn : Z2 = u.Z1 = 2.25 = 50 < Zmax = 120 2.3 Xác định bước xích : Hệ số k0 ka kdc kbt kđ kc giá trị 1 1,3 1,35 1,25 Điều kiện làm việc truyền xích Bộ truyền đặc nằm ngang nghiêng góc 30 độ a = 40 p Trục đĩa xích điều chỉnh đĩa căng lăn xích Bơi trơn nhỏ giọt , mơi trường làm việc có bụi Tải trọng va đập nhẹ Làm việc ca k  k0 ka k dc k d kc  1.1.1.1,3.1,35.1, 25  2, - Hệ số kz kz  - 25 25  1 z1 25 Hệ số vòng quay kn ( chọn n01=50 vòng/phút ) n 50 kn  01   0,54 n3 93 SVTH: TRỊNH QUANG PHI ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY - GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN Hệ số phân bố khơng điều tải trọng cho dãy xích : chọn xích dãy kd=1,7 - Cơng suất tính tốn Pt  - k k z kn p1 2, 2.1.0,54.4,1   2,87 kd 1, Chọn bước xích : Theo bảng 5.5[1,trang 81], với n01=50(vòng/phút) Chọn truyền xích có bước xích p=25,4(mm) thỏa điều kiện bền mòn Pt ≤[Pt]=3,2(kW) 2.4 Xác định khoảng cách trục số mắt xích : - Khoảng cách trục sơ asb=50p=50.25,4= 1270 mm - Tính số mắt xích 2 2a z z p �z2  z1 � 2.1270 25  50 25, � 50  25 � X  sb     � � � � 137,8 p asb � 2 � 25, 1270 � 2 � - Ta chọn X = 138 mắt Xác định lại khoảng cách trục : a 2 � z1  z � z  z � �z  z �� p� X  �X  � � �� � 2 � �  �� � � � 2 � 25  50 25  50 � �50  25 �� �  25, � 138   � 138   � � �� 1272(mm) 2 � �  �� � � � � Để xích khơng chịu lục căng q lớn , giảm : a  (0, 002 �0, 004)a  2, 544 �5, 088( mm) Vậy chọn a = 1272(mm) 2.5 Kiểm nghiệm lại số lần va đập xích giây : i 2.6 4v z1.n1 25.93    1,12 � i   20 L 15 X 15.138 Kiểm tra độ bền S Q �[S] Kt Ft  F0  Fv Trong Q = 113400 (N) [1, bảng 5.2 trang 78] Khối lượng mét xích q = (kg) SVTH: TRỊNH QUANG PHI ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY Kt= 1,2 k GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN 4 Ta chọn f (bộ truyền nghiêng góc [S]: truyền đảm bảo đủ điều kiện bền 2.7 Đường kính đĩa xích : S p 25,   202, 7(mm)  180 sin( ) sin( ) z1 25 p 25, d2    404,5( mm)  180 sin( ) sin( ) z2 50 d1  2.8 Kiểm nghiệm xích độ bền tiếp xúc :  H  0, 47 kr ( Ftđ.k vđF ) E �[ H ] A.kd Trong Kr : Hệ số xét đến ảnh hưởng số đĩa xích Kr = 0,42 ứng với Z1 = 25 Kd = 1,7 : truyền xích hai dãy Kđ = 1,2 hệ số tải động Fvd = 1,98(N) lực va đập dãy xích Fvd = 13.10-7 n1.p3.m = 13.10-7.93.25,43 = 1,98 (N) E: Mođun đàn hồi: E = 2,1.105 Mpa A = 180 diện tích bề mặt tựa lề (tra theo bảng 5.12 tài liệu [1])  H  0, 47 0, 42.(4184.1,  1,98).2,1.105  565,51MPa �[ H ]  600 MPa 180.1, SVTH: TRỊNH QUANG PHI ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN Như dùng thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB210,tra bảng 5.11 [1, trang 86] đạt ứng suất tiếp [  ] = 600 (MPa), đảm bảo độ bền cho đĩa xích dẫn Tương tự , với đĩa H  �[ ] H xích bị dẫn H (với vật liệu nhiệt luyện) 2.9 Xác định lực tác dụng lên trục: Fr  k x Ft  1,15.4184  4811,6( N ) Trong truyền nghiêng góc nhỏ 40o, kx=1,15 LẬP BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TỐN Số liệu đầu vào + Cơng suất trục dẫn : P1= 4,1 (kW) + Số vòng quay trục dẫn : n1= 93(v/ph) + Tỷ số truyền truyền xích : u = Thơng số Loại xích Kết tính tốn Kí hiệu (đơn vị) … Giá trị lần Xích lăn Đường kính đĩa xích dẫn d1(mm) 202,7 Đường kính đĩa xích bị dẫn d2(mm) 404,5 Bước xích Số đĩa xích dẫn p(mm) Z1 25,4 25 Số đĩa xích bị dẫn Z2 50 Số mắt xích X 138 Khoảng cách trục a(mm) 1272 Lực tác dụng lên trục Fr(N) 4811,6 BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 3.1 Bộ truyền cấp nhanh – bánh trụ thẳng  Số liệu đầu vào : - Công suất trục dẫn : P1=4,37(kW) - Số vòng quay trục dẫn : n1 = 1425 (vg/ph); n2 = 332(vg/ph) - Momen xoắn trục dẫn : T = 29,287.103(Nmm) ; T2 = 120,813.103(Nmm) SVTH: TRỊNH QUANG PHI ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN - Tỷ số truyền hộp giảm tốc : u12 = 4,3 ; u23 = 3,59 3.1.1 Chọn vật liệu xác định ứng suất cho phép : Chọn vật liệu cấp bánh sau : Theo bảng 6.1 trang 92 tài liệu [1] trang 92 ta chọn : Bánh nhỏ : thép 45 cải thiện có độ rắn : HB = 241285, có = 850 MPa , = 580 Mpa Bánh lớn : thép 45 tơi cải thiện có độ rắn : HB = 192240 , có = 750 MPa, = 450 Mpa 3.1.2 Xác định ứng suất tếp xúc ứng suất uốn cho phép Phân cấp tỷ số truyền Uhgt= 15,49 ; cấp nhanh U12=4,3 ; cấp chậm U23 = 3,59  Ứng suất tiếp xúc cho phép  HLim K HL [ H ]  Z R ZV K xH SH Với tính sơ : Z R ZV K xH  [ H ]   HLim K HL SH Nên ta có : Theo bảng 6.2 tài liệu [1] trang 94, thép C45 cải thiện đạt độ rắn HB = 180350  HL im  HB  70 ;; ; Chọn độ rắn bánh nhỏ HB = 245, độ rắn bánh lớn HB = 230 ta tính :  H lim1  2.HB1  70  2.245  70  560 MPa  F lim1  1,8.245  441 MPa  H lim  2.HB2  70  2.230  70  530 MPa  F lim  1,8.230  414 MPa Ta có cơng thức 6.5 tài liệu [1] trang 93, tính số chu kì sở tính độ bền tiếp xúc: N HO  30.H HB 2,4 2,4 2,4 � �N HO1  30.HB1  30.245  1, �10 � N  30.HB2 2,4  30.2302,4  1,3 �107 Ta tính : � HO2 SVTH: TRỊNH QUANG PHI 10 ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN Mômen tổng uốn xác định theo công thức 10.15 tài liệu [1]: M20 = M21 = M22 = M24 = 164814,2 Nmm M23 = 188092,2 Nmm Mômen tương đương xác định theo công thức 10.16 tài liệu [1]: SVTH: TRỊNH QUANG PHI 34 ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN Mtđ20 = Mtđ21 = Mtđ22 = Mtđ24 = 195242,1 Nmm Mtđ23 = 215233,7 Nmm Tính đường kính trục với bảng 10.5 tài liệu [1] với đường kính sơ d2 = 30 mm ta chọn =63 Mpa d Vậy: d20 = d21 = d22 = d24 = 31,4mm d23 = 32,44mm Chọn đường kính đoạn trục theo tiêu chuẩn sau: d20 = d21 = 25 mm (đoạn trục lắp ổ lăn) d22 = d24 = 30 mm (đoạn trục lắp bánh trụ nghiêng) d23 = 35 mm (đoạn trục lắp bánh trụ thẳng) c Trục III Lực từ đĩa xích tác dụng lên trục: Fy34 = Fr = 4811,6 N Lực từ bánh bị dẫn 2,3 tác dụng lên trục: Fy32 = Fy33 = 1607,3 N Fx32 = Fx33 = 2134,5 N Fz32 = F33 = 1152,1 N Phản lực gối tựa: Trong mặt phẳng yoz Xét phương trình mơmen O: �M O ( Fyk )  �  Fy 32 l32  Fy 33 l33  Fy 31.l31  Fy 34 l34  SVTH: TRỊNH QUANG PHI 35 ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY � Fy 31   GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN Fy 32 l32  Fy 33 l33  Fy 34 l34 l31  7808,16 N Phương trình tổng lực theo phương Y: �Y  � F y 30  Fy 32  Fy 33  Fy 31  Fy 34  � Fy 30  218, 04 N Trong mặt phẳng xoz Xét phương trình mơmen O: �M O ( Fxk )  � Fx 32 l32  Fx33 l33  Fx 31.l31  � Fx 31   Fx 32 l32  Fx 33 l33  2134,5 N l31 Phương trình tổng lực theo phương X: �X  � F x 30  Fx 32  Fx 33  Fx 31  � Fx 30  2134,5 N BIỂU ĐỒ MOMEN TRỤC III SVTH: TRỊNH QUANG PHI 36 ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN Mômen tổng uốn xác định theo công thức 10.15 tài liệu [1]: M30 = M34 = M32 = 148385,9 Nmm M33 = 288673,7 Nmm M31 = 295913,4 Nmm Mômen tương đương: Mtđ30 = Mtđ32 = 235062,8 Nmm Mtđ33 = 465056Nmm Mtđ31 = 469584,3 Nmm Mtđ34 = 364615,7 Nmm Tính đường kính trục: theo bảng 10.5 tài liệu [1] với đường kính sơ d3 = 40 mm ta chọn: [ ] = 50 Mpa SVTH: TRỊNH QUANG PHI 37 ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN d30 = d34 = 0; d31 = 45,5 mm; d32 = 36,1 mm; d33 = 45,3 mm Chọn đường kính đoạn trục theo tiêu chuẩn sau: d30 = d31 = 30 mm (đoạn trục lắp ổ lăn) d32 = d33 = 40 mm (đoạn trục lắp bánh răn trụ nghiêng) d34 = 28 mm (đoạn trục lắp đĩa xích) Đường kính đoạn trục đưa bảng sau: I 20 20 17 25 II 25 25 30 35 III 30 30 40 40 4.6 30 28 Tính kiểm nghiệm độ bền mỏi: Thép C45 tơi thường hóa có: = 600 Mpa Theo bảng 10.7 tài liệu [1]: 4.6.1 Điều kiện kiểm tra trục vừa thiết kế độ bền mỏi: Theo công thức 10.19 tài liệu [1]: Trong đó: [S] = 1,5…2,5 hệ số an toàn cho phép : Hệ số an tồn xét riêng ứng suất pháp Theo cơng thức 10.20 tài liệu [1]: : Hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp tiết diện J Theo công thức 10.21 tài liệu [1]: Các trục hộp giảm tốc quay, ứng suất tiếp thay đổi theo chu kỳ đối xứng Do theo cơng thức 10.22 tài liệu [1]: Vì trục I quay chiều, ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động Do theo cơng thức 10.23 tài liệu [1]: 4.6.2 Xác định hệ số an toàn tiết diện nguy hiểm: Dựa vào kết cấu biểu đồ mômen trục, ta thấy tiết diện nguy hiểm cần kiểm tra độ bền mỏi: Trục I: tiết diện 10 lắp ổ lăn tiết diện 13 lắp bánh Trục II: tiết diện 22 23 lắp bánh Trục III: tiết diện lắp bánh tiết diện 31 lắp ổ trượt 4.6.3 Chọn lắp ghép: SVTH: TRỊNH QUANG PHI 38 ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN Các ổ lăn lắp ghép trục theo kiểu k6, lắp đĩa xích, nối trục, bánh theo kiểu k6 kết hợp lắp then Kích thước then bằng, trị số mômen cản uốn mômen xoắn ứng với tiết diện sau: (kích thước then tra theo bảng 9.1; trị số mômen cản uốn mômen xoắn tương đương tra theo bảng 10.6 tài liệu [1]) Tiết diện Đường kính trục (mm) 10 13 22 23 31 33 20 25 30 35 30 40 6x6 8x7 10 x 10 x 8x7 12 x t1 Wj (mm3) Woj (mm3) 3,5 5 642,1 1250,9 2128,5 3564,3 2288,8 5361,25 1427,1 2784,2 4777,9 7771,4 4938,2 11641,25 4.6.4 Xác định hệ số tiết nguy hiểm: Theo công thức 10.25 10.26 tài liệu [1]: Các trục gia công máy tiện Tại tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạt Ra = 2,5…0,63 Theo bảng 10.8 tài liệu [1] hệ số tập trung ứng suất trạng thái bề mặt kx = 1,06 Không dùng phương pháp tăng bề mặt nên ky = Dùng dao phay ngón để gia cơng rãnh then nên từ bảng 10.12 tài liệu [1] ta có: Theo bảng 10.10 tài liệu [1] ta có thơng số sau: d10  20 mm �    0,92;   0,89 d13  25 mm �    0,88;   0,81 d 22  30 mm �    0,88;   0,81 d 23  35 mm �    0,85;   0, 78 d 33  40 mm �    0,85;   0, 78 Theo bảng 10.11 tài liệu [1] ta tra lắp căng tiết diện nguy hiểm SVTH: TRỊNH QUANG PHI 39 ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN Kết tính tốn ghi bảng sau: Tiết d do diện (mm) 10 13 22 23 31 33 20 25 30 35 30 40 Rãnh then 1,9 2 2,07 2,07 Lắp căng 2,06 2,06 2,06 2,06 2,06 2,06 Rãnh then 1,73 1,9 1,9 1,97 1,9 1,97 Lắp căng 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 S 1,96 2,06 2,06 2,13 2,06 2,13 1,79 1,96 1,96 2,03 1,96 2,03 9,5 2,5 1,64 2,33 0,98 - 8,3 14,7 25,3 39,8 1,82 4,13 14,02 51,57 77,43 52,77 129,3 10,26 5,25 3,06 1,88 42,6 18,08 Ta thấy tiết diện nguy hiểm trục đảm bảo an toàn độ bền mỏi 4.7 Kiểm nghiệm độ bền then: Với tiết diện dung mối ghép then ta tiến hành kiểm nghiệm mối ghép đọ bền dập độ bền cắt Theo công thức 9.1 9.2 tài liệu [1]: Với Tính chọn theo tính chất ta có chiều dài then cho bảng 9.1 tài liệu [1] Ta có bảng kiểm nghiệm then sau: d (mm) lt (mm) t1 T (Nmm) (Mpa) (Mpa) 20 27 6x6 3,5 29287 43,4 18,07 25 34 8x7 29287 22,9 8,61 30 41 10 x 120813 65,5 19,64 35 47 10 x 120813 48,9 14,69 30 41 8x7 421022 228,2 42,78 40 54 12 x 421022 129,9 16,24 Theo bảng 9.5 tài liệu [1] với tải trọng tĩnh, va đập nhẹ, dạng lắp cố định: Vậy mối ghép then đảm bảo độ bền dập độ bền cắt TÍNH TỐN CHỌN Ổ 5.1 Trục I: Xét tỷ số Fa = 0, nên ta chọn ổ bi đỡ dãy cho gối đỡ SVTH: TRỊNH QUANG PHI 40 6,25 2,46 1,64 2,33 0,86 - ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN Dựa vào đường kính ngõng trục d11 = 20 mm Tra bảng P2.7 tài liệu [1] chọn ổ bi đỡ cỡ trung có ký hiệu 304; đường kính d = 20 mm; Đường kính ngồi D = 52 mm; Khả tải trọng động C = 12,5 kN; Khả tải trọng tĩnh Co = 7,94 kN; B = 15 mm; r = mm; đường kính bi = 9,52 mm 5.1.1 Kiểm nghiệm khả tải động: Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ 0: Fr  Fx210  Fy210  807, 32  220,  836,9 ( N ) Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ 1: Fr1  Fx211  Fy211  605, 42  220,  644, ( N ) Vậy ta kiểm nghiệm với ổ chịu tải trọng lớn Fr = Fr0 = 836,9 (N) Theo công thức 11.3 tài liệu [1]: Q = (V.X.Fr + Y.Fa).Kt.Kd Trong đó: Fr: Tải trọng hướng tâm (kN) Fa: Tải trọng dọc trục V: Hệ số kể đến vòng quay V = Kt: Hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ Kt = Kd: Hệ số kể đến đặc tính tải trọng, theo bảng 11.3 tài liệu [1]: Kd = 1,2 X: Hệ số kể đến đặc tính tải trọng X = chịu lực hướng tâm Y: Hệ số tải trọng dọc trục y = Fa = => Q = (V.X.Fr + Y.Fa).Kt.Kd = (1.1.0,8369).1,2.1 = 1,00428 (kN) = 1004,28 (N) Khả tải trọng động theo công thức 11.1 tài liệu [1]: Với m = LH: tuổi thọ tính triệu vòng quay Theo bảng 6.4 tài liệu [1]: KHE = 0,125 LH = 0,125.18000 = 2250 Cd  1004, 28 60.n.LH 60.1425.2250  1004, 28  5797,5 ( N ) 10 106 Vậy Cd = 5,7975 (kN) < C = 12,5 (kN) Khả tải trọng động ổ lăn đảm bảo 5.1.2 Kiểm nghiệm khả tải tĩnh: Ta có Fa = 0, theo cơng thức 11.19 tài liệu [1] Qt1 = X0.Fr (X0 = 0,6 theo bảng 11.6 tài liệu [1]) = 0,6.1,00428 = 0,602568 (kN) Qt2 = Fr =1,00428 (kN) SVTH: TRỊNH QUANG PHI 41 ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN Q0 = max[Qt1; Qt2] = 1,00428 (kN) < C0 = 7,94 (kN) Vậy khả tải tĩnh ổ lăn đảm bảo 5.2 Trục II: Để bù lại sai số góc nghiêng răng, đảm bảo cho cặp ăn khớp ta ổ trụ ngắn đỡ kiểu 2000 Dựa vào đường kính ngõng trục d21 = 25 (mm) Tra bảng P2.8 tài liệu [1] chọn ổ trụ ngắn đỡ 2205 có: d = 25 (mm); D = 52 (mm); Khả tải động C = 13,4 (kN); Khả tải tĩnh C0 = 8,61 (kN) 5.2.1 Kiểm nghiệm khả tải động: Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ 1: Fr  Fr1  Fx220  Fy220  2740,852  1386, 62  3071( N )  3, 071 ( kN ) Lực dọc trục Fa bị triệt tiêu => Fa =0 (N); X = 1; Y = 0; Vì vòng quay nên V = 1, nhiệt độ < 1050 C nên Kt = 1; Hộp giảm tốc có công suất tương đối nhỏ nên Kd = Theo công thức 11.6 tài liệu [1] Tải trọng động quy ước: Q = V.Fr.Kt =1.1.3071 = 3071 (N) Khả tải trọng động quy ước xác định theo công thức 11.1 tài liệu [1]: 3071 60.n.LH 60.332.2250  3071  10908 ( N ) 10 106 = Thấy Cd < C = 13,4 (kN) khả tải động ổ lăn đảm bảo 5.2.2 Kiểm tra khả tải tĩnh ổ: Ta có Fa = 0, theo công thức 11.19 tài liệu [1] Qt1 = X0.Fr (X0 = 0,5 theo bảng 11.6 tài liệu [1]) = 0,5.3071 = 1535,5 (N) Qt2 = Fr =3071 (N) = 3,071 (kN) Q0 = max[Qt1; Qt2] = 3,071 (kN) < C0 = 8,61 (kN) Vậy khả tải tĩnh ổ lăn đảm bảo 5.3 Trục III: Vì tải trọng nhỏ chịu lực hướng tâm tổng lực dọc trục = 0, nên ta sử dụng ổ bi đỡ dãy cho gối đỡ Với đường kính ngõng trục d30 = 30 mm Theo bảng P2.7 tài liệu [1] ta chọn ổ bi đỡ cỡ nhẹ 206 có d = 30 (mm); D = 62 (mm); Khả tải động C = 15,3 (kN); Khả tải tĩnh C0 = 10,2 (kN) 5.3.1 Kiểm nghiệm khả tải động: Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ 1: SVTH: TRỊNH QUANG PHI 42 ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN Fr  Fr1  Fx231  Fy231  2134,52  7808,162  8095 ( N )  8, 095 (kN ) Lực dọc trục Fa = (N), theo công thức 11.3 tài liệu [1]: X = 1; Y = 0; vòng quay nên V = 1; Nhiệt độ < 1050 C nên Kt = 1; công suất nhỏ nên Kd = 1,2 Q = X.V.Fr.Kt.Kd = 1.1.8,095.1,2 = 9,714 (kN) Khả tải trọng động ổ xác định theo công thức 11.1 tài liệu [1]: 9, 714 60.n.LH 60.93.2250  9, 714  22,58 ( kN ) 10 106 = 5.3.2 Kiểm tra khả tải tĩnh: Tương tự trục I Qt1 = X0.Fr (X0 = 0,6 theo bảng 11.6 tài liệu [1]) = 0,6.8,095 = 6,476 (kN) Qt2 = Fr =8,095 (kN) Q0 = max[Qt1; Qt2] = 8,095 (kN) < C0 = 10,2 (kN) Vậy khả tải tĩnh ổ lăn đảm bảo THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC VÀ CÁC BỘ PHẬN KHÁC 6.1 Tính kết cấu vỏ hộp: Vỏ hộp hộp giảm tốc có nhiệm vụ đảm bảo vị trí tương đối chi tiết phận máy, tiếp nhận tải trọng chi tiết lắp vỏ truyền tới , đựng dầu bôi trơn, bảo vệ chi tiết may tránh bụi bặm Chỉ tiêu hộp giảm tốc độ cứng cao khối lượng nhỏ, vật liệu nên dùng hộp giảm tốc GX15-32 6.2 Kết cấu vỏ hộp giảm tốc: (theo bảng 18.1 tài liệu [2]) Các kích thước chủ yếu vỏ hộp:  Chiều dày: Thân hộp: = 0,03.125 + = 6,75 lấy = mm Nắp hộp: = 0,9.8 = 7,2 mm lấy = mm  Gân tăng cứng: Chiều dày: = mm Chiều cao: h < 58 mm Độ dốc: 20  Đường kính: Bulơng nền: d1 > 0,04.a + 10 = 0,04.125 + 10 =15 mm > 12 mm Lấy d1 = 15 mm Bulông cạnh ổ: d2 = (0,2…0,8)d1 = 10,5…12 mm lấy d2 = 12 mm SVTH: TRỊNH QUANG PHI 43 ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN Bulông ghép nắp bích thân: d3 = (0,8…0,9)d2 = 9,6…10,8 mm lấy d3 = 10 mm Vít ghép nắp ổ: d4 = (0,6…0,7)d2 = 7,2…8,4 mm lấy d4 = mm Vít ghép nắp cửa quan sát: d5 = (0,5…0,6)d2 = 6…7,2 mm lấy d5 = mm  Mặt bích ghép nắp thân: Chiều dày bích thân hộp: S3 = (1,4…1,8)d3 = 14…18 mm lấy S3 = 17 mm Chiều dày bích nắp hộp: S4 = (0,9…1)S3 = 17 mm Bề rộng bích nắp thân: K3 = K2 - (3…5) = 36 mm  Đường kính gối trục: Đường kính ngồi tâm lỗ vít: D2, D3 tra theo bảng 18.2 tài liệu [2] Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: K2 = E2 + R2 + (3…5) Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 = 1,6d2 = 16 mm => K2 = 19 + 16 + (3…5) = 38…40 mm lấy K2 = 40 mm Khoảng cách từ tâm bulông cạnh ổ đến tâm ổ: cho k 1,2d2; k khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ: Trục D D2 D3 D4 h d4 z I 52 65 80 42 M6 II 52 65 80 42 M6 III 62 75 90 52 M6  Mặt đế hộp: (khi có phần lồi) S1 = (1,4…1,7)d1 = 21…25.5 mm lấy S1 = 24 mm S2 = (1…1,1)d1 = 15…16.5 mm lấy S2 = 16 mm Bề rộng mặt đế hộp: k1 = 3.d1 = 45 mm; q k1 + 2.= 51 mm chọn q = 62 mm  Khe hở chi tiết: Giữa bánh với thành hộp: = 10 mm Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp: = 40 mm Giữa mặt bên bánh với nhau: = 10 mm  Số lượng bulông nền: Z = 6.3 Một số kết cấu khác: 6.3.1 Bulơng vòng: Được tra theo bảng 18.3a 18.3b tài liệu [2] Ren d d1 d2 d3 d4 M8 36 20 20 l f B c X 18 10 1,2 2,5 SVTH: TRỊNH QUANG PHI d5 13 R h 18 r1 h1 r2 h2 Q 160 44 ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN 6.3.2 Chốt định vị: Chốt định vị hình d = mm; chiều dài l = 36 mm; c = 1,2 mm; = 1:50 6.3.3 Cửa thăm: B1 K A A A 100 A M272 L 10 B A1 B1 75 150 100 6.3.4 Nút thông hơi: B 15 M C 30 N 22 D 15 O C 125 K 87 R 12 Vít M822 s.lượng E 45 P 32 G 36 Q 18 H 32 R 36 I S 32 K 6.3.5 Nút tháo dầu: SVTH: TRỊNH QUANG PHI 45 ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY d M202 b 15 m f GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN L 28 c 2,5 q 17,8 D 30 S 22 D0 25,4 6.3.6 Que thăm dầu: 6.3.7 Vòng chắn dầu: DUNG SAI LẮP GHÉP SVTH: TRỊNH QUANG PHI 46 ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN Dựa vào kết cấu làm việc, chết dộ tải chi tiết hộp giảm tốc mà ta chọn kiểu lắp ghép sau: 7.1 Dung sai lắp ghép bánh răng: Chịu tải vừa , thay đổi va đập nhẹ ta chọn kiểu lắp trung gian H7/k6 7.2 Dung sai lắp ghép ổ lăn: Khi lắp ổ lăn ta cần lưu y: - Lắp vòng trục theo hệ thống lỗ, lắp vòng ngồi vào vỏ theo hệ thống trục - Để vòng ổ không trơn trựơt theo bề mặt trục lỗ hộp làm việc, chọn kiểu lắp trung gian có độ dơi cho vòng quay - Đối với vòng khơng quay ta sử dụng kiểu lắp có độ hở Chính mà lắp ổ lăn lên trục ta chọn mối ghép k6, lắp ổ lăn vào vỏ ta chọn H7 7.3 Dung sai lắp vòng chắn dầu: Chọn kiểu lắp trung gian H7/js6 để thuận tiện cho trình tháo lắp 7.4 Dung sai lắp vòng lò xo ( bạc chắn ) trục tuỳ động: Vì bạc có tác dụng chặn chi tiết trục nên ta chọn chế độ lắp có độ hở H8/h7 7.5 Dung sai lắp ghép then lên trục: Theo chiều rộng ta chọn kiểu lắp trục P9 kiểu lắp bạc D10 Bảng dung sai lắp ghép bánh răng: Sai lệch giới hạn Sai lệch giới hạn (μm) (μm) Mối lắp 25H7/k6 ES es EI ei +21 +15 +2 SVTH: TRỊNH QUANG PHI Nmax (μm) Smax(μm) 15 23 47 ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN 30H7/k6 +21 +15 +2 15 23 35H7/k6 +25 +18 +2 18 27 40H7/k6 +25 +18 +2 18 27 Nmax (μm) Smax(μm) 30 30 - Bảng dung sai lắp ghép ổ lăn: Sai lệch giới hạn Sai lệch giới hạn (μm) (μm) EI ei -15 +2 -15 +2 Mối lắp 20k6 30k6 ES +6 +6 es +15 +15 Tài liệu tham khảo: [1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí Tập1 [2] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí Tập2 Nxb Giáo dục Hà Nội [3] Nguyễn Trọng Hiệp – Chi tiết máy Tập1,2 Nxb Giáo dục Hà nội 1994 [4] Ninh Đức Tốn – Dung sai lắp ghép Nxb Giáo dục Hà nội 2004 [5] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm – Thiết kế chi tiết máy Nxb Giáo dục SVTH: TRỊNH QUANG PHI 48 ... m / s 60000 60000 Tra bảng 6.13 tài liệu [1] ta cấp xác bánh cấp Tra bảng 6.14 tài liệu [1] ta có : KHα = 1,09 Tra bảng 6.16 tài liệu [1] ta có : g0 = 61  H  0, 006 Ta bảng 6.15 tài liệu [1]... 60000 60000 Tra bảng 6.13 tài liệu [1] ta cấp xác bánh cấp Tra bảng 6.14 tài liệu [1] ta có : KHα = 1,13 Tra bảng 6.16 tài liệu [1] ta có : g0 = 73  H  0, 002  F  0, 006 Ta bảng 6.15 tài liệu... = 379,4 Mpa Vậy thỏa mãn độ bền tiếp xúc 3.1.6 Kiểm nghiện độ bền uốn Tra bảng 6.7 tài liệu [1] ta : KFβ = 1,03 Tra bảng 6.14 : KFα = 1,27 a 128 vF   F g v w1  0, 016.61.3,  19, um 4,3 K