Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Lời nói đầu Đồ án môn học chi tiết máy đồ án chuyên ngành sinh viên ngành công nghệ chế tạo máy, nhằm cung cấp kiến thức để giải vấn đề tổng hợp công nghệ chế tạo Sau thiết kế đồ án môn học chi tiết máy, sinh viên đợc làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn khả kết hợp so sánh kiến thức lý thuyết thực tế sản xuất, độc lập sáng tạo để giải vấn đề công nghệ cụ thể Đồ án môn học Chi tiết máy môn học giúp cho sinh viên hệ thống hoá lại kiến thức nh nắm vững thêm môn học Chi tiết máy môn học khác nh :Søc bỊn vËt liƯu, Dung sai, VÏ kü tht… đồng thời làm quen dẫn với công việc thiết kế làm đồ án chuẩn bị chi việc thiết kế đồ án Tốt nghiệp sau Xuất phát từ tầm quan trọng đó, em đợc nhận đồ án môn học Chi tiết máy với việc lập quy trình: Thiết kế hệ dẫn động băng tải với hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp, đồng trục, dẫn động điện thông qua khớp nối truyền xích Do lần làm quen thiết kế với khối lợng kiến thức tổng hợp, có mảng cha nắm vững dù cố gắng tham khảo tài liệu giảng cuả môn học có liên quan song làm em tránh khỏi sai sót Em mong nhận đợc hớng dẫn tận tình bảo thầy cô môn để em củng cố hiểu sâu hơn, nẵm vững kiến thức học Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy môn, đặc biệt giúp dỡ tận tình thầy giáo: Nguyễn Tiền Phong Đến em hoàn thành nhiệm vụ mình, - -Sinh viên thiết kế: Lê Duy Hng -1- Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản nhiều thiếu sót qúa trình làm đồ án, em kính mong bảo thầy cô để em củng cố thêm kiến thức hoàn thành tốt nhiệm vụ Em xin chân thành cảm ơn! Hng Yên, tháng năm 2007 Sinh viên: Lê Duy Hng Đồ án môn học chi tiết máy Đề số: 21(cấp lại) Thiết kế hệ dẫn động băng tải Động truyền đai dẹt 4.Nối trục 3 Hộp giảm tốc Bộ Băng tải Số Liệu cho trớc Lực kéo băng tải Vận tốc băng tải Đờng kính băng tải F V D 7800 0.75 280 - -Sinh viªn thiÕt kÕ: Lª Duy Hng -2- Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong N m/s mm đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Thời gian phục vụ Góc nghiêng đai so với phơng ngang Đặc tính làm việc: êm Th 18000 30 Giờ độ Khối lơng thiết kế 01 Bản vẽ lắp hộp giảm tốc phần mềm Autocad 01 Bản vẽ chế tạo chi tiết: Thân hộp giảm tốc 01 Bản thuyết minh Sinh viên thiết kế: Lê Duy Hng Lớp: CTK4L(C) Giáo viên hớng dẫn: Nguyễn Tiền Phong Mục lục Bản thuyết minh đồ án gồm phần sau - Phần I: Chọn động phân phối tỷ số truyền - Phần II: Tính toán truyền dẹt - Phần III: Tính toán truyền bánh trụ Thẳng Tính toán truyền bánh trụ ngiêng - Phần IV: Tính toán kiểm nghiệm trục - Phần V: Tính then - Phần VI: Thiết kế gối đỡ trục - Phần VII: Cấu tạo vỏ hộp chi tiết máy khác - -Sinh viên thiết kế: Lê Duy Hng -3- Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản - Phần VIII: Bôi trơn hộp giảm tốc Phần I : Chọn động phân phối tỷ số truyền 1.Công suất cần thiết: Gọi N công suất tính toán trục máy công tác (KW) Nct công suất cần thiết trục động (KW) hiệu suất truyền động Ta có : F= 7800 N : Lực kéo băng F V N = t¶i 1000 - -Sinh viên thiết kế: Lê Duy Hng -4- Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ B¶n 7800.0,75 → N = = 5,85(kw) 1000 Nh vËy công suất tính toán trục máy công tác N= 5,85(kw) N áp dụng công thức : N CT = víi : η = η η η η η Trong ®ã η1, η2, 3, đợc tra bảng (2-1) bảng trị số hiệu suất loại truyền ổ 1=0,96: Hiệu suất truyền đai 2=0,98: Hiệu suất truyền bánh trụ 3=0,995: Hiệu suất cặp ổ lăn η4= 1: HiƯu st cđa khíp nèi 5,85 N CT =→ = 6,44( KW ) 0,96.0,982.0,995 4.1 VËy c«ng suất cần thiết trục động là: = 6,44( KW ) N CT Tính số vòng quay trơc cđa tang: Ta cã sè vßng quay cđa trơc tang : nt : Tốc độ quay trục tang (V/P) V = 0,75 m/s:Vận tốc băng tải 60.10 3.V nt = π D → nt = 60000.0,75 = 51,18(V / P ) 3,14.280 Chän sè vßng quay sơ động cơ: Từ bảng (2-2) Chọn sơ bé tû sè trun cđa hép gi¶m tèc cÊp ta có số vòng quay sơ động là: áp dụng công thức: nSb= nt ihgt.iđ =51.20.3,2 =3264(V/P) Trong iđ: tỷ số truyền đai dẹt ihgt: tỷ số truyền hộp giảm tốc iđ ihgt đợc tra bảng (2-2) bảng tỷ số truyền ta chọn ihgt=20; iđ=3,2 Chọn động - -Sinh viªn thiÕt kÕ: Lª Duy Hng -5- Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Động cần chọn làm việc chế độ dài với phụ tải không thay đổi nên Động phải có Nđm Nct=6,44(KW) Theo bảng 2P (TKCTM) ta chọn đợc động có số hiƯu A0251-2 cã th«ng sè kÜ tht: + C«ng st định mức: Nđm=7,5(KW) +Tốc độ quay: nđc=2910 (v/p) Phân phối tỷ số truyền - Với động chọn ta có : nđc = 2910vòng/phút Nđc =7,5(KW) Theo công thøc tÝnh tû sè truyÒn ta cã : ic = ndc 2910 = = 57,06 nt 52 Ta cã : ic = ihgt.i® Trong ®ã : i c : tû sè trun chung ihgt : tû sè trun cđa hép giảm tốc iđ : tỷ số truyền truyền đai Chọn sơ tỷ số truyền hộp giảm tốc ihgt =20 Do ta tính đợc : id = ic 57,06 = = 2,85 i hgt 20 Khi ph©n phối tỉ số truyền cho hộp giảm tốc theo yêu cầu bôi trơn tính theo công thức kinh nghiệm : ihgt=inh.ich=(1,2 ữ 1,3)ich2 Trong đó: i nh tỷ sè trun cÊp nhanh cđa hép gi¶m tèc i ch tû sè trun cÊp chËm cđa hép gi¶m tèc → ich= → ihgt 1,25 = 20 =4 1,25 inh= ihgt/ ich=20/4 =5 Ph©n phèi tû sè trun nh sau: Tû sè trun cÊp nhanh cđa hép gi¶m tèc : i nh = Tû sè trun cÊp chËm cđa hép giảm tốc : ich= - -Sinh viên thiết kế: Lê Duy Hng -6- Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Tỷ sè trun cđa bé trun ®ai : i ®= 2,85 Công suất động trục : - Công suất động trục I (trục dẫn ) là: NI=Nct =6,44.0,96= 6,18(KW) - Công suất động trục II là: NII=N I = 6,18.0,995 = 6,15 (KW) - Công suất động trục III lµ: NIII = N II η = 7,9898.0,995 =6,12 (KW) Tốc độ quay trục : - Tốc độ quay trục I là: n1 = ndc 2910 = ≈ 1021(v / ph) id 2,85 - Tốc độ quay trục II là: n2 = n1 860,05 = ≈ 172(v / ph) inh - Tèc độ quay trục III là: n3 = n2 172 = = 43(v / ph) ich Xác định momen xoắn trục: Mômen xoắn trục động theo công thức (3_53) M dc = 9,55.10 N CT 6,44 = 9,55.10 = 21134,7( N mm) ndc 2910 Mômen xoắn trục I là: M = 9,55.10 NI 6,18 = 9,55.10 = 57805,09( N mm) n1 1021 Mômen xoắn trục II là: M = 9,55.10 N II 6,15 = 9,55.10 = 341468,02( N mm) n2 172 Mômen xoắn trơc III lµ: M = 9,55.10 N III 6,12 = 9,55.10 = 1359209,3( N mm) n3 43 - -Sinh viªn thiÕt kÕ: Lª Duy Hng -7- Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Mômen xoắn trục công tác lµ: M = 9,55.106 NVI 5,775 = 9,55.106 = 1461631( N mm) n4 41,8 Ta có bảng thông số sau : Bảng : Trục Động Thông số C«ng st N (KW) TØ sè trun i 5,85 I II III Công tác 6,18 6,15 6,12 5,775 2,85 Vân tốc vòng n (v/p) Mômen (Nmm) 2910 1021 57805, 09 27455, PhÇn II : 172 341468,0 43 1359209,3 1461631 Tính toán truyền đai ( Hệ dẫn động dùng truyền đai dẹt) 1.Tóm tắt: Công suất cần truyền: Nct=6,44 (KW) Tốc độ quay bánh đai nhỏ: nđ1=nđc =2910 (V/P) Tỷ số truyền : i=3,38 Góc ngiêng đờng nối tâm truyền : 30 độ Đặc tính làm việc : êm 2.Chọn loại đai: a.Xác định đờng kính bánh đai nhỏ D1 Từ công thức Xavêrin : D1 = (1100 ữ 1300)3 N1 n1 D1 = 200,47 ữ 236,9 Theo bảng (5-14) chän D1=220mm KiĨm nghiƯm vËn tèc: - -Sinh viªn thiết kế: Lê Duy Hng -8- Giáo viên hớng dẫn : 43 Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ B¶n Vd = 2910.220.6,18 = 65,9( m / s )〉Vmax = ( 25m / s ÷35m / s ) 60000 Vậy ta phải chọn lại D1 = 110 mm phù hợp Khi Vd = 32,9 B Xác định đờng kính bánh đai lớn D2 Theo công thức(5-4) ta cã ®êng kÝnh ®ai lín: D2=i®.D1.(1- ε ) Trong ®ã: i® hƯ sè bé trun ®ai ε : HƯ sè trợt truyền đai dt lấy =0,01 D2=2,85.110.(1-0,01) = 310,365 (mm) Chän : D2=280(mm) Sè vßng quay thùc cđa trơc bÞ dÉn: n'2 = (1 − ε ).2910 KiĨm nghiƯm: ∆n = 110 = 1132 (V / P ) 280 n2 − n' n1 100% = 754 − 724 754 100% = 4,93(%) Sai sè ∆n n»m phạm vi cho phép (3 ữ 5)% C; xác định khoảng cách trục A chiều dài đai ; Khoảng cách trục A đợc chọn sơ theo điều kiện gần sau; A = 1,1 A = 1,1.D2 =1,1 280=308 (mm) D2 d; xác định chiều dài đai; Chiều dài đai đợc xác định theo công thức (5-2); ( D2 − D1 ) π π (280 − 110 ) L= A + ( D2 + D1 ) + = 2.308 + ( 280 + 110 ) + = 1251,75(mm) A 4.308 Kiểm nghiệm lại số vòng chạy đai gi©y ; l ≥ l mim ≥ v 32,9 = = 11,54 ; i 2,85 chọn chiều dài đai l=1552 mm thoả mãn độ dài làm việc nối đai - -Sinh viªn thiÕt kÕ: Lª Duy Hng -9- Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản d;xác định góc ôm bánh đai nhỏ; góc ôm bánh đai nhỏ đợc xác định theo công thức (5-3); = 180 − D2 − D1 280 − 110 57 = 180 − 57 = 148,5 ; A 308 α ≈ 150 thoả mãn với loại đai vải cao su; e; xác định chiều dày đai Ta có D 110 δ = ⇒δ = = = 2,75 (mm); D1 40 40 40 Chọn chiều dày đai 3,0 với loại đai có lớp lót; d;xác định chiều rộng ®ai b theo c«ng thøc (5-13); b≥ ®ã p δ σ p ct cα c v cb [σ ] p [ ] øng suÊt cã Ých cho phép đai (N/mm ); ct hệ số xét đến ảnh hởng chế độ tải trọng ; c hệ số xét đến ảnh hởng góc ôm ; cv hệ số xét đến ảnh hởng cđa vËn tèc ; cb hƯ sè xÐt ®Õn sù bè trÝ bé truyÒn thêng lÊy cb=1; xÐt tû sè [ ] D1 110 = = 27,5 theo b¶ng (5-5) ⇒ σ p δ = 2,2 ; hÖ số ct đợc tra bảng (5-6) ta đợc ct=0,7 ; hệ số cv đợc tra bảng (5-8) ta ®ỵc cv=0,79 ; hƯ sè c α ®ỵc tra bảng (5-7) ta đợc c =0,91; b p 1000.N 7,08.1000 = = 70,69(mm) = δ σ p ct cα c v cb vδ σ p ct c v cα cb 4.2,25.0,7.0,91.0,79.1.24,36 [ ] Chän chiÒu rộng đai b=71 (mm); Chiều rộng B bánh đai chọn theo chiều rộng b bánh đai tính theo công thức B=1,1.b+(10 ữ 15) =1,1.71 +(10 ữ 15) =90 (mm) ; - 10 -Sinh viªn thiÕt kÕ: Lª Duy Hng - 10 - Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản M td = M U2 + 0,75.M X2 = 524499 + 0,75.1515840 = 1413859( N mm) 1413859 = 66,54(mm) 0,1.48 d ≥3 Chän d = 68(mm) ®êng kÝnh ngâng trơc d = 45 (mm) TÝnh chÝnh x¸c trơc kiĨm tra hệ số an toàn trục tiết diện nguy hiểm Hệ số an toàn tính theo công thøc (7-5) ta cã : n= nσ nτ nσ2 + nτ2 ≥ [ n] Trong ®ã : n σ hƯ số an toàn xét riêng ứng xuất pháp n hệ số an toàn xét riêng ứng xuất tiếp n hƯ sè an toµn [n] -hƯ sè an toµn cho phép [n] =1,5ữ 2,5 Vì trục quay nên ứng xuất pháp (uốn) biến đổi theo chu kỳ đối xứng δ a = δ max = δ = MU ; m = w m : giá trị trung bình ứng xuất pháp Theo công thức (7-6) ta cã nδ = δ −1 Kσ δ +ψ δ δ m ε σ β a Bé trun lµm viƯc chiều nên ứng xuất tiếp xoắn biến đổi theo chu kỳ mạch động a =m = max M X = 2.W0 Theo c«ng thøc (7-7) ta cã nt = τ −1 Kτ τ +ψ τ τ m a Trong -1: giới hạn mỏi uốn xoắn ứng với chu kỳ đối xøng - 34 -Sinh viªn thiÕt kÕ: Lª Duy Hng - 34 - Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản a: Biên độ ứng xuất tiếp phát sinh tiết diện trục W : mô men cản uốn tiết diện W0: mô men cản xoắn tiết diện K:hệ sè tËp trung øng xuÊt thùc tÕ uèn vµ xoắn tra bảng ((76)ữ (7-13)) : hệ số tăng bền bề mặt trục :hệ số xét đến ảnh hởng trị số ứng xuất trung bình đến sức bền mỏi m : trị số trung bình ứng xuất tiếp MU, MX : mô men uốn mô mem xoắn Trục I Xét tiết diện (m-m) Đờng kính trục d=38 mm tra bảng (7-3b) ta cã : w=4660 (mm3) , w0 =10040(mm3) ; b x h =12 x b: chiÒu réng (mm) h : chiÒu cao then (mm) τ-1 =0,45 δb=0,45 600 = 270 N/mm2 τ-1= 0,25 δb = 0,25 600 = 150 N/mm2 MU =206192 N.mm , MX= 77704N.mm M U 206192 = = 44,2( N / mm) w 4660 M 77704 τm = X = = 4( N / mm) 2.w0 2.10040 σa = Chän hƯ sè ψτ vµ theo vật liệu thép trung bình lÊy ψδ =0,1 ψτ= 0,05 ; hÖ sè β=1 Theo b¶ng (7-4) lÊy εδ =0,85 ; ετ= 0,73 Theo b¶ng (7-8) tËp tñng øng xuÊt cho r·nh then K σ =1,63 ; Kτ=1,5 XÐt tû sè Kσ 1,63 K 1,5 = = 1,92; τ = = 2,05 ε σ 0,85 0,73 Vì lắp trục then có độ dôi nên lấy áp xuất bề mặt lắp P=30 N/mm2 xét bảng (7-10) ta lấy sai số không đáng kể tính xoắn ta có: K = 2,5 εσ - 35 -Sinh viªn thiÕt kÕ: Lª Duy Hng - 35 - Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản k k = + 0,6( σ − 1) = + 0,6(2,5 − 1) = 1,9 ετ εσ 270.1 = 2,44 2,5.44,2 150 nτ = = 19 1,9.4 + 0,05.4 2,44.19 = >n = = 2,42 > [ n] = (1,5 ÷ 2,5) 2,44 + 19 nσ = Nh tiết diện (m-m) đảm bảo độ an toàn cho phép Trục II Xét tiết diện (n -n ) đờng kính trục 48 mm Tra b¶ng (7-3b) ta cã w=9620mm3 ;w0 = 20500 mm3 ; b x h =16x10 MU=295635 (N.mm), MX=380680(N.mm) Víi: ψσ=0,1 ; ψτ=0,05 ; β=1 Theo b¶ng (7-4) cã : ε σ =0,82; ετ=0,7 Tra b¶ng(7-8) cã : K σ =1,63; Kτ=1,5 → Tû sè: K σ 1,63 = = 1,99 εσ 0,82 K τ 1,5 = = 2,14 ετ 0,7 Theo b¶ng(7-10) víi P ≥ 30(N/mm2) Tacã: Kσ = 2,8 εσ kτ k = + 0,6( σ − 1) = + 0,6(2,8 − 1) = 1,48 ετ εσ nσ = 270 = 3,14 2,8.30,73 nτ = 150 = 10,06 1,48.9,28 + 0,05.9,28 - 36 -Sinh viªn thiết kế: Lê Duy Hng - 36 - Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản n = 3,14.10,06 3,14 + 10,06 = 3,01 > [ n] = (1,5 ÷ 2,5) VËy tiÕt diƯn (n -n ) cđa trơc đảm bảo an toàn Xét tiết diện (m -m ) đờng kính trục 52 mm Tra b¶ng (7-3b) ta cã w=12100 mm ;w0 = 25900 mm3 =16x10 MU=501218 (N.mm), MX=380680(N.mm) chän ψσ=0,1 ; ψτ=0,05 ; β=1 ; b x h Theo b¶ng (7-4) cã :εσ=0,78 ; ετ=0,67 Tra b¶ng(7-8) cã :Kσ=1,63; Kτ=1,5 Tû sè: K σ 1,63 = = 1,96 εσ 0,83 Kτ 1,5 = = 2,1 ετ 0,71 Theo b¶ng(7-10) víi P ≥ 30(N/mm2) Tacã: Kσ = 3,3 εσ Kτ = + 0,6(3,3 − 1) = 2,38 ετ M U 501218 = = 41,4( N / mm ) w 12100 M 380680 τa = X = = 7,35( N / mm ) 2.w0 2.25900 → δa = ta cã: 270 = 1,97 3,3.41,4 150 nτ = = 8,3 2,38.7,35 + 0,05.7,35 1,97.8,3 n= = 1,92 > [ n] = (1,5 ÷ 2,5) 1,97 + 8,3 nσ = VËy víi tiÕt diƯn (m -m ) trục đảm bảo an toàn Trục III Xét vị trí trục chịu ứng suất lín nhÊt cã ®êng kÝnh trơc d= 68mm - 37 -Sinh viªn thiÕt kÕ: Lª Duy Hng - 37 - Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Tra bảng (7-3b) ta có w=27500mm ;w0 = 58400 mm3 =20x12 MU=455082 (N.mm), MX=1515840 (N.mm) Víi: ψσ=0,1 ; ψτ=0,05 ; β=1 ; b x h Theo b¶ng (7-4) cã : ε σ =0,76; ετ=0,65 Tra b¶ng(7-8) cã : K σ =1,63; Kτ=1,5 Tû sè: K σ 1,63 = = 2,14 εσ 0,76 Kτ 1,5 = = 2,30 ετ 0,65 Theo b¶ng(7-10) víi P ≥ 30(N/mm2) Tacã: Kσ = 2,8 εσ kτ k = + 0,6( σ − 1) = + 0,6(2,8 − 1) = 1,48 ετ εσ M U 455082 = = 16,5( N / mm ) w 27500 M 1515840 τa = X = = 13( N / mm ) 2.w0 2.58400 = >δ a = VËy tiÕt diÖn trục đảm bảo an toàn Kết kuận : Tất cá trục đảm bảo làm việc an toàn Tính Then Để cố định bánh theo phơng tiếp tuyến hay để truyền mômen chuyển động từ trục đến bánh ngợc lại ta dùng then Trục I Đờng kính trục I để lắp then d =38 mm - 38 -Sinh viên thiết kế: Lê Duy Hng - 38 - Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Theo bảng 7-23 chọn thông số then b = 12 ; h = 8; t = 4,5 ; t = 3,6 ; k = 4,4 ChiỊu dµi then l = 0,8.lm(lm - chiều dài mayơ) Kiểm nghiệm độ bền dập mặt cạnh làm việc then σd = theo c«ng thøc (7-11) 2.Mx ≤ [σ ] d N / mm d k l ë ®©y: Mx = 77704(N.mm),l = 0,8.l5 = 0,8.1, 4.38 = 42,56(mm) Theo TCVN 150 - 64 chän l = 45(mm) Tra bảng (7-20) với ứng suất mối ghép cố định, t¶i träng tÜnh, vËt liƯu CT6 ta cã [σ] d = 150(N/mm2) σd = 2.77704 = 20,65( N / mm ) < [σ ] d 38.4,4.45 KiĨm nghiƯm bền cắt theo công thức(7-12) c = 2.M x [τ c ] d b.l Theo b¶ng (7-21) cã [τ]c = 120 (N/mm2) τc = 2.77704 = 7,6( N / mm ) < [σ ] c 38.12.45 Nh vËy then trục I thỏa mãn điều kiện bền dập điều kiện bền cắt Trục II Đờng kính trục II để lắp then d n n = 48mm ,d m−m =52mm Ta chän hai then cã cïng kÝch thíc.theo b¶ng (7-23) chän then b = 16; h = 10; t = 5,0 t1 = 5,1 ; k = 6,2 Chiều dài then : vị trí lắp bánh dẫn l = 0,8.1,4.48 = 54 mm vị trí lắp bánh bị dẫn l = 0,8.1,4.52 = 58,24 mm Theo TCVN 150 – 64 chän l =56 mm, l = 63 mm Kiểm nghiệm độ bền dập mặt cạnh làm viƯc cđa then - 39 -Sinh viªn thiÕt kÕ: Lª Duy Hng - 39 - Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản theo công thức (7-11) đây: Mx = 380680 (N.mm) d = 2.Mx ≤ [σ ] d N / mm d k l Tra b¶ng (7-20) víi øng st mèi ghép cố định, tải trọng tĩnh, vật liệu CT6 ta cã [σ] d = 150(N/mm2): KiĨm nghiƯm bỊn dËp: theo công thức (7-11) có: Tại vị trí lắp bánh dÉn: σd = 2.380680 = 45,68( N / mm ) < [ ] d 48.6,2.56 Tại vị trí lắp bánh bị dẫn: d = 2.380680 = 37,48( N / mm ) < [σ ] d 52.6,2.63 KiÓm nghiệm bền cắt theo công thức(7-12) c = 2.M x ≤ [τ c ] d b.l Theo b¶ng (7-21) cã []c = 120 (N/mm2) Tại vị trí lắp bánh dẫn: τc = 2.380680 = 18( N / mm ) < [ ] c 48.16.56 Tại vị trí lắp bánh bÞ dÉn: τc = 2.380680 = 14,5( N / mm ) < [τ ] c 52.16.63 Nh vËy then trục II thỏa mãn điều kiện bền dập điều kiện bền cắt 3.Trục III Đờng kính trục III để lắp then d = 68 mm Theo bảng 7-23 chọn thông số then b = 20 ; h = 12; t = ; t = 6,1 ; k = 7,4 - 40 -Sinh viªn thiÕt kế: Lê Duy Hng - 40 - Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Chiều dài then l = 0,8.68.1.4 = 76,16 mm Kiểm nghiệm độ bền dập mặt cạnh làm việc cđa then theo c«ng thøc (7-11) σd = 2.Mx ≤ [ σ ] d N / mm d k l đây: Mx =1515840 (N.mm) Theo TCVN 150 - 64 chän l = 80(mm) Tra b¶ng (7-20) víi øng suất mối ghép cố định, tải trọng tĩnh, vật liệu CT6 ta cã [σ] d = 150(N/mm2) σd = 2.1515840 = 75,3( N / mm ) < [σ ] d 68.7,4.80 Kiểm nghiệm bền cắt theo công thức(7-12) c = 2.M x ≤ [τ c ] d b.l Theo b¶ng (7-21) cã [τ]c = 120 (N/mm2) τc = 2.1515840 = 28( N / mm ) < [σ ] c 68.20.80 Nh vËy then trªn trơc III tháa m·n điều kiện bền dập điều kiện bền cắt Kết luận: Then tất trục thoả mãn điều kiện bền dập bền cắt Phần VI : Thiết kế gối đỡ trục 1- Chọn ổ lăn : Trục I hộp giảm tốc thành phần lực dọc trục nên ta dùng ổ bi đỡ.Trục II trục III có lực dọc trục tác dung nên ta chọn ổ đỡ chặn Sơ đồ chọn ỉ cho trơc I : - 41 -Sinh viªn thiÕt kế: Lê Duy Hng - 41 - Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Hệ số khả làm việc tính theo công thức (8-1) C = Q(nh)0,3 Cbảng Cbảng- Là hệ số khả làm việc tính theo bảng đây: nI = 754(V/P) : Tèc quay trªn trơc I h = 16500 giê, b»ng thêi gian phơc vơ cđa m¸y Theo c«ng thøc (8-2) cã Q = (Kv.R + m.A).Kn.Kt HƯ sè m = 1,5 (tra b¶ng 8-2) Kt = tải trọng tĩnh(bảng 8-3) Kn = nhiệt độ làm việc dới 1000(bảng 8-4) Kv = vòng cđa ỉ quay (b¶ng 8-5) 2 R A = R AY + R AX = 911 + 780 = 1199 ( N mm) 2 RB = RBY + RBX = 816 + 818 = 1155( N mm) Vì lực hớng tâm gối trục A lớn lực hớng tâm gối truc B, nên ta tính gối đỡ trục A chän ỉ cho gèi trơc nµy, gèi trơc B lÊy æ cïng lo¹i Q=(Kv.RA+m.A).Kn.Kt = (1.1199 +0).1.1 = 1199(N) =119,9daN C = 119,9.(754.16500)0,3 = 16117 Tra b¶ng 14P øng víi d = 25 mm, ỉ cã ký hiƯu 305, C bảng = 27000 Đờng kính ổ D = 62mm Chiều rộng ổ B = 17mm Sơ ®å chän ỉ cho trơc II : Dù kiÕn chän trớc góc = 260(kiểu 46000) Hệ số khả làm việc tính theo công thức (8-1) C = Q(nh)0,3 Cbảng Cbảng- Là hệ số khả làm việc tính theo bảng đây: nII = 150,8(V/P) : Tốc quay trªn trơc II h = 16500 giê, b»ng thêi gian phục vụ máy Q: Tải trọng tơng đơng (daN) Theo c«ng thøc (8-6) cã Q = (Kv.R + m.At).Kn.Kt HƯ sè m = 1,5 (tra b¶ng 8-2) Kt = t¶i träng tÜnh(b¶ng 8-3) Kn = nhiƯt độ làm việc dới 1000(bảng 8-4) Kv = vòng ổ quay (bảng 8-5) - 42 -Sinh viên thiết kế: Lê Duy Hng - 42 - Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản 2 RC = RCY + RCX = 77 + 3946 = 3947( N mm) 2 RD = RDY + RDX = 1808 + 5669 = 5950( N mm) S C = 1,3.RC tgβ = 1,3.3947.tg 26 = 2502( N ) S D = 1,3.RD tgβ = 1,3.5950.tg 26 = 3773( N ) Tỉng lùc chiỊu trơc: At = SC + Pa3- SD = 2502 + 4726 - 3773 = 3455(N) Nh vËy lùc At híng vỊ phÝa vỊ phÝa gèi đỡ trục bên phải Vì lực hớng tâm hai gối trục gần nhau, nên ta tính gối đỡ trục bên phải D (ở lực Q lớn hơn) chọn ổ cho gối trục này, gèi trơc lÊy ỉ cïng lo¹i QD=(Kv.RD+m.At).Kn.Kt=(1.5950+1,5.3455).1.1 = 11133(N) hoặc= 1113,3daN C = 1113,3.(150,8.16500)0,3 =92337,4 Tra bảng 18P ứng víi d =45 mm lÊy ỉ kÝ hiƯu (7309) ỉ đũa côn đỡ chặn ,cỡ trung ta có: Cbảng=128000 Đờng kÝnh ngoµi cđa ỉ D = 100 mm,chiỊu réng ỉ B = 26 mm Sơ đồ chọn ổ cho trục III Hệ số khả làm việc tính theo công thức (8-1) C = Q(nh)0,3 Cbảng Cbảng- Là hệ số khả làm việc tính theo bảng đây: nIII = 37,7(V/P) : Tốc quay trục III h = 16500 giê, b»ng thêi gian phơc vơ cđa máy Q: Tải trọng tơng đơng (daN) Theo công thức (8-6) cã Q = (Kv.R + m.At).Kn.Kt HÖ sè m = 1,5 (tra b¶ng 8-2) Kt = t¶i träng tĩnh(bảng 8-3) Kn = nhiệt độ làm việc dới 1000(bảng 8-4) Kv = vòng ổ quay (b¶ng 8-5) 2 RE = REY + REX = 1626 + 2332 = 2843( N mm) 2 RF = RFY + RFX = 1079 + 50312 = 5145( N mm) S E = 1,3.RE tgβ = 1,3.2843.tg 26 = 1803( N ) S F = 1,3.RF tgβ = 1,3.5145.tg 26 = 3263( N ) Tỉng lùc chiỊu trơc: At = SE - Pa4- SF = 1803 - 1018 - 5145 = 4360(N) Nh vËy lùc At híng vỊ phÝa vỊ phÝa gèi ®ì trục bên trái - 43 -Sinh viên thiết kế: Lê Duy Hng - 43 - Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Vì lực hớng tâm hai gối trục gần nhau, nên ta tính gối đỡ trục bên phải (F) (ở lực Q lớn hơn) chọn ỉ cho gèi trơc nµy, gèi trơc lÊy ỉ loại QE=(Kv.RF+m.At).Kn.Kt=(1.5145+1,5.4360).1.1 = 11685(N) hoặc= 1168,5daN C = 1168,5.(37,7.16500)0,3 =63940,5 Tra b¶ng 17P øng víi d =45 mm lÊy ổ kí hiệu (46309) ổ bi đỡ chặn ,cỡ trung Cbảng= 71000 , Q=6300 đờng kính ổ D = 100 mm, chiỊu réng ỉ B = 25 mm Chọn kiểu lắp ổ lăn : Phơng án chọn kiểu lắp: a lắp ổ lăn vào trục theo hệ lỗ vỏ hộp theo hệ trục b.sai lêch cho phép vòng ổ âm ,sai lệch cho phép lỗ theo hệ lỗ dơng c.Chọn kiểu lắp độ dôi để vòng ổ trợt theo bề mặt trục Cố định trục theo phơng dọc trục Để cố định trục theo phơng 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 dễ lắp ghép Che kín ổ lăn : Để che kín đầu trục nhô ra, tránh xâm nhập môi trờng vào ổ ngăn mỡ chảy ta dùng loại vòng phớt Chọn theo bảng (8-29)(sách TKCTM) Bôi trơn lăn Bộ phận ổ đợc bôi trơn mỡ, vận tốc truyền bánh thấp dùng phơng pháp bắn toé để dẫn dầu hộp vào bôi trơn phận ổ.Theo bảng 8-28 dùng mỡ loại T ứng với nhiệt độ làm việc 60 ữ 1000C vận tốc dới 1500 vg/phút Lợng mỡ dới 2/3 chỗ rỗng phận ổ - 44 -Sinh viªn thiÕt kÕ: Lª Duy Hng - 44 - Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Phần VII : Cấu tạo vỏ hộp chi tiết máy khác Vỏ hộp giảm tèc Chän vá hép ®óc vËt liƯu b»ng gang , mặt ghép nắp thân mặt phẳng qua đờng làm trục để lắp ghép đợc dễ dàng theo bảng (10-9) cho phép ta xác định đợc kích thớc phần tử vổ hộp - Chiều dày thân hộp : = 0,025 A+3 mm ; A khoảng cách trục = 0,025 255 +3 = 9,75 mm Chän δ = 10mm - ChiỊu dµy thành nắp hộp : = 0,02 A+ = 0,02 255 +3 = 8,1 mm cã thÓ lấy 1=9 mm - Chiều dày mặt bích dới th©n : b =1,5 δ = 1,5 10 = 15 mm - Chiều dày mặt bích dới nắp : b1 = 1,5.δ = 1,5.9 = 13mm - Chiều dày đế hộp phần lồi P=2,35 δ = 2,35 10 ≈ 24 mm - ChiÒu dày gân thân hộp m= 0,85 = (0,85 ữ 1) 10 mm - Chiều dày gân ë n¾p hép m1= 0,85 δ1 = 0,85 mm - Đờng kính bu lông : dn = 0,036 A + 12 mm dn = 0,036.255+12 = 21,2(mm) chän dn = 22(mm) - §êng kÝnh bu lông khác : + cạnh ổ : d1 = 0,7 dn=16 mm + Ghép mặt bích nắp thân d2 = 0,5 dn = 11 mm + GhÐp n¾p ỉ :d3 = 0,45 dn = 10 mm + Ghép nắp cửa thăm : d4 = 0,37 dn = mm §êng kÝnh bu lông vòng chọn theo trọng lợng hộp giảm tốc, với khoảng cách trục A cấp 216 x 255 Tra bảng 10 - 11a 10 11b chọn bu lông M8 - Số lợng bu lông nền: - 45 -Sinh viªn thiÕt kÕ: Lª Duy Hng - 45 - Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Theo bảng 10-13 ta lấy n = Phần VIII : Nối trục đàn hôì Có cấu tạo nh hình (9-13) có chốt bọc vòng đàn hồi cao su + Vật liệu làm nối trục : gang CH21-40 thép rèn 35, vật liệu chế tạo chốt thép 45 thờng hoá + Các kích thớc chủ yếu nối trục đàn håi theo b¶ng (9-11) ta cã d=25 mm, d0= 28mm ; dC = 14mm ; D=120 mm ; lC = 33 ; l=62 ; Ren M10 , Z = chốt + Kích thớc vòng đàn hồi( bảng 9-11) Chiều dài toàn lV=28mm Đờng kích thớc vòng đài hồi D=27mm Số vòng quay nmax=4750 (V/P) Có nđC= 1450 (V/P) < nmax=> thoả mãn Kiểm tra điều kiện bền dập vòng đàn hồi 2.KM X d = Z D0 lVvòng d C Với D0: đờng kính trò qua tâm chốt D0=D - d0 -10 m = 120 -28 -10 = 82 mm [δ]d øng xuÊt dập cho phép vòng cao su []d=2ữ (N/mm2) chän K=1,5 M X = 94453( N mm) = >δ d = 2.94453 = 0,98( N / mm ) < [ ] d 6.82.28.14 thoả mãn Kiểm nghiệm sức bền uốn vòng đàn hồi Ta có theo c«ng thøc (9-23) ta cã δU = K M X l C 0,1.Zd C3 D0 ≤ [δ ] U Víi [δ]U : øng xt n cho phÐp cđa chèt []U =(60ữ 80) (N/mm2) U = Thoả mãn 1,5.94453.33 = 34,6( N / mm ) < [δ ] U 0,1.6.82.14 - 46 -Sinh viªn thiÕt kÕ: Lª Duy Hng - 46 - Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Phần IX : Bôi trơn hộp giảm tốc 1.Bôi trơn Để giảm mát công suất ma sát, giảm mài mòn, đảm bảo thoát nhiệt tốt đề phòng chi tiết máy bị han gỉ cần phải bôi trơn cho trục truyền Hộp Giảm Tốc Vì vận tốc bánh nhỏ nên ta chọn cách bôi trơn ngâm dầu cách ngâm bánh răng, trục vít, bánh vít chi tiết phụ khác ta dùng dầu công nghiệp 45 để bôi trơn hộp giảm tốc Khi vặn tốc nhỏ lấy chiều sâu ngâm 1/6 bán kính bánh cấp nhanh đối víi cÊp chËm díi 1/3 b¸nh kÝnh , 0,4 - 0,8 lít cho Kw Chọn độ nhớt dầu 50o C với bánh thép b = 600 N/mm2 Vận tốc vòng v = 1,34 m/s dùng dầu có độ nhớt 116 11 ( ) bảng (10 16 17) Ta chọn dầu theo Bảng 10- 20 2.Bôi trơn ổ lăn Vận tốc trợt V< m/s dùng mỡ để bôi trơn ổ lăn dùng loại có ký hiệu chữ T Dùng dầu tra lên đầu trục I 2/3 khoảng trống Trong trục II tra đầy khoảng trống Điều chỉnh ăn khớp Xét lại hộp giảm tốc băng tải bánh trục cố định lắp trục theo kiểu lắp A chịu tải vừa, va đập nhẹ T3 Phần kết Sau đợc bảo tận tình thày cô nh tham khảo số tài liệu em hoàn thành đồ án Do hiểu biết em hạn chế em mong thầy cô bảo thêm để em có thêm kinh nghiệm sau trờng Em xin chân thành cảm ơn! Hng yên, Ngày 25 tháng5 năm 2007 - 47 -Sinh viên thiết kế: Lê Duy Hng - 47 - Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Sinh viên thực hiện: Lê Duy Hng - 48 -Sinh viªn thiÕt kÕ: Lª Duy Hng - 48 - Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong