Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Hiện nay, ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng đòi hỏi kỹ s khí cán kỹ thuật khí đợc đào tạo phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thờng gặp sản xuất, sửa chữa sử dụng Mục tiêu môn học tạo điều kiện cho ngời học nắm vững vận dụng có hiệu phơng pháp tính toán, thiết kế chi tiết máy nhằm đạt đợc tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu điều kiện qui mô sản xuất cụ thể Môn học truyền đạt yêu cầu tiêu công nghệ trình thiết kế kết cấu khí để góp phần nâng cao hiệu chế tạo chúng Đồ án môn học chi tiết máy nằm chơng trình đào tạo ngành chế tạo máy có vai trò quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu cách sâu sắc vấn đề mà ngời kỹ s khí gặp phải thiết kế qui trình sản xuất chi tiết khí Đợc giúp đỡ, bảo tận tình thầy giáo, đặc biệt thầy Nguyễn Tiền Phong giúp em hoàn thành tốt đồ án môn học Em mong nhận đợc ý kiến đóng góp thầy, cô để đề tài em đợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Hng Yên, ngày 30 tháng 05 năm 2007 Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Băng Hải Đồ án môn học chi tiết máy Đề số: 15 Thiết kế hệ dẫn động băng tải Động truyền đai dẹt 4.Nối trục Hộp giảm tốc Bộ Băng tải Số Liệu cho trớc Lực kéo băng tải Vận tốc băng tải Đờng kính băng tải Thời gian phục vụ Góc nghiêng đai so với phơng ngang Đặc tính làm việc: êm F V D Th Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dÉn : Ngun TiỊn phong 7800 0.8 280 18000 60 N m/s mm Giờ độ đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Khối lợng thiết kế 01 Bản vẽ lắp hộp giảm tốc phần mềm Autocad 01 Bản vẽ chế tạo chi tiết: Trục số 01 Bản thuyết minh Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn: Nguyễn Tiền Phong Lớp: CKK4LC Mục lục Bản thuyết minh đồ án gồm phần sau - Phần I: Chọn động phân phối tỷ số truyền - Phần II: Tính toán truyền đai thang - 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 - Phần VIII: Bôi trơn hộp giảm tốc Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản 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=7700 N : Lực kéo băng F V N= tải 1000 7800.0,8 → N = = 6,24( kw) 1000 Nh công suất tính toán trục máy công tác N= 6,24(kw) N áp dụng công thức : N CT = víi : η η = η1.η η3η olη =0,96.0,97.0,97(0,99)4.1 =0,86767 m Trong ®ã η1, 2, 3, ol, k đợc tra bảng (2-1) bảng trị số hiệu suất loại truyền ổ η1=0,96: HiƯu st bé trun ®ai, ®Ĩ hë η2= η3 = 0,97: Hiệu suất truyền bánh răng,để kín ol=0,99: Hiệu suất cặp ổ lăn Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản k= 1: HiƯu st cđa khíp nèi N CT →= 6,24 = 7,191( KW ) 0,86767 Vậy công suất cần thiết trục động là: = 7,191( KW ) N CT Tính số vòng quay trục tang: Ta có số vòng quay trục tang : nt : Tèc ®é quay cđa trơc tang (V/P) V= 0,8 m/s:Vận tốc băng tải 60.10 3.V nt = π D → nt = 60000.0,8 = 54,6(V / P ) 3,14.280 Chọn số vòng quay sơ động cơ: Từ bảng (2-2) Chọn sơ tỷ số trun cđa hép gi¶m tèc cÊp ta cã sè vòng quay sơ động là: áp dụng công thức: nSb= nt ihgt.iđ =54,6.20.2,5 =2730(V/P) Trong iđ: tỷ số truyền đai thang ihgt: tỷ số truyền hộp giảm tốc iđ ihgt đợc tra bảng (2-2) bảng tỷ số truyền ta chọn ihgt=20; iđ=2,5 Chọn động Động cần chọn làm việc chế độ dài với phụ tải không thay đổi nên Động phải có Nđm Nct=6,24(KW) Theo bảng 2P (TKCTM) ta chọn đợc động có số hiệu A0251-2 có thông số kĩ thuật: + Công suất 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) Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Theo công thức tính tỷ số truyền ta cã : ic = ndc 2910 = = 53,3 nt 54,6 Ta cã : ic = ihgt.i® Trong ®ã : i c : tû sè truyÒn chung ihgt : tỷ số truyền hộp giảm tốc iđ : tỷ số truyền truyền đai Chọn sơ tỷ số truyền hộp giảm tốc ihgt =21 Do ta tính đợc : id = ic 53,3 = = 2,67 i hgt 20 Khi ph©n phèi tØ sè trun 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 ®ã: i nh tû 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 gi¶m tèc : ich= Tû sè trun cđa bé trun ®ai : i ®= 2,67 Công suất động trục : - Công suất động trục III là: NIII = N lv 6,24 = = 6,303(kw) η ol η k 0,99.1 - Công suất động trục II lµ: NII= N III 6,303 = = 6,564(kw) η br ol 0,97.0,99 - Công suất động trục I (trục dẫn ) là: Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản NI= N II 6,564 = = 6,835(kw) η br η ol 0,97.0,99 Tốc độ quay trục : - Tốc độ quay trục I là: n1 = ndc 2910 = = 1089,9(v / ph) id 2,67 - Tèc ®é quay trục II là: n2 = n1 1089,9 = = 218(v / ph) inh - Tốc độ quay trơc III lµ: n3 = n2 218 = = 54,5(v / ph) ich Xác định momen xoắn trục: Mômen xoắn trục động theo công thøc (3_53) N CT 6,24 = 9,55.10 = 20478( N mm) ndc 2910 M dc = 9,55.10 M«men xoắn trục I là: M = 9,55.10 NI 6,835 = 9,55.10 = 59890( N mm) n1 1089,9 Mômen xoắn trục II là: M = 9,55.10 N II 6,564 = 9,55.10 = 287551( N mm) n2 218 Mômen xoắn trục III là: M = 9,55.10 N III 6,303 = 9,55.10 = 1104471( N mm) n3 54,5 Mômen xoắn trục công tác là: M = 9,55.10 NVI 5,775 = 9,55.10 = 1461631( N mm) n4 37,7 Ta có bảng thông số sau : Bảng : Trục Động I Thông số Công suất N 6,24 6,835 II III Công tác 6,564 6,303 5,775 Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản (KW) Tỉ số truyền i 2,67 Vân tốc vòng n (v/p) Mômen (Nmm) Phần II : 2910 1089,9 218 54,5 37,7 20478 59890 287551 1104471 1461631 Tính toán truyền đai ( Hệ dẫn động dùng truyền đai thang) 1.Chọn loại đai: Công suất cần truyền: Nct=6,24 (KW) Tốc độ quay bánh đai nhỏ: nđ1=nđc =2910 (V/P) Tỷ số truyền : i=2,67 Góc ngiêng đờng nối tâm truyền : 60 độ Đặc tính làm việc : êm Theo đặc tính làm việc truyền chọn loại đai vảI cao su có sức bền đặc tính làm việc cao chịu ảnh hởng nhiệt độ độ ẩm 2.Xác định đờng kính bánh đai: a.Xác định đờng kính bánh ®ai nhá D1 D1 = (1100 - 1300)3 Ν1 6,24 = 1300.3 = 168(mm) n1 2910 Theo b¶ng (5-1) chän D1=180 mm Tõ c«ng thøc kiĨm nghiƯm vËn tèc: Vd = n1 π D1 ≤ V max =(30 ÷ 35)m/s 60.1000 → Vd = 2910.180.3,14 = 27,4122( m / s ) < Vmax = (25m / s ÷ 35m / s ) 60000 b.Xác định đờng kính bánh đai lớn D2 Theo công thức(5-4) ta có đờng kính đai lớn: Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản D2=iđ.D1.(1- ) Trong đó: iđ hệ số truyền đai : Hệ số trợt truyền ®ai dÑt lÊy ε =0,01 → D2=2,67.180.(1-0,01) =475,794 (mm) Chän : D2=500(mm) Số vòng quay thực trục bị dẫn: n'2 = (1 − ε ).2910 KiĨm nghiƯm: ∆n = 180 = 1037,124(V / P ) 500 n1 − n' n1 100% = 1089,9 − 1037,124 1089,9 100% = 4,84(%) Sai sè ∆n n»m ph¹m vi cho phÐp (3 ữ 5)% 3.Định khoảng cách trục A chiều dài đai L: Lmin = A= vd 27,4122 = = 5,48m m u max· Lmin − π ( D2 + D1 ) + [2 Lmin − π ( D2 + D1 )]2 − 8( D2 − D1 ) = 2.5,48 − 3,14(0,18 + 0,5) + [2.5,48 − 3,14.(0,18 + 0,5)]2 − 8(0,5 − 0,18) = = 2,2(m) Theo ®iỊu kiƯn : A ≥ 2( D1 + D2 ) ≥ 1,36(m) tho¶ m·n Theo c«ng thøc (5-1) L = 2A + π ( D − D1 ) 3,14 (0,5 − 0,18) ( D2 + D1 ) + = 2.2,2 + (0,5 + 0,18) + = 5,5m 4A 4.2,2 LÊy L=5600 (mm) 4.Kiểm nghiệm góc ôm bánh nhỏ: Theo c«ng thøc(5-3) D2 − D1 0,5 − 0,18 57 = 180 − 57 = 172 A 2,2 D − D1 0,5 − 0,18 α = 180 + 57 = 180 + 57 = 188 A 2,2 α = 180 Góc ôm Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Kiểm tra điều kiện : = 172 = 150 đồ án chi tiết (thoả mãn) 5.Xác định tiết diện đai: Theo điều kiện (5-12) bảng (5-2) ta có: δ 180 ≤ = →δ = = 4,5 D1 D1 max 40 40 Theo b¶ng (5-3) ta có chiều dày đai là: = 4,5 Ta có chiều rộng b bánh đai là: b 1000.N 1000.6,24 = = 36,68 mm v d σ p C t Cα C v C b 27,41.4,5.2,25.0,8.0,97.0,79.1 [ ] Trong ®ã: [σ p ] - øng suÊt cã Ých cho phÐp cđa ®ai (N/mm2) Ct - hƯ sè xét đến ảnh hởng chế độ tải trọng, C t =0,8 C - Hệ số xét đến ảnh hởng cđa gãc «m, Cα =0,97 C v - HƯ sè xét đến ảnh hởng vận tốc, C v =0,79 Cb - HƯ sè xÐt ®Õn sù bè trÝ bé truyền, Cb =1 Theo tiêu chuẩn bảng (5-4) ta lấy b=40 mm 6.Định chiều rộng B bánh đai: Theo c«ng thøc (5-14): B=1,1b+(10-15)mm → B = 1,1.40 + 11 = 55mm , quy tròn theo bảng (5-10) ta lấy B=50mm thoả mãn điều kiện (5-15) B D1 7.Tính lực căng lực tác dụng lên trục: Lực căng ban đầu tính theo công thức (5-16): S = σ δ b = 1,8.4,5.40 = 324( N ) Trong đó: =1,8N/mm2 ứng suất căng ban đầu Lực tác dụng lên trục tính theo công thức (5-17): Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản P4 = 1663,61(N) a = 81,5(mm) P r4 = 2116(N) b = 102,5(mm) Pa4 = 1169(N) c = 72,5(mm) Tính lực tác dụng lên trục III: - tính phản lực gối trục m RFY = = Pr (c + b) − RFY (a + b + c) − Pa EY d4 =0 d4 384 2116 (72,5 + 102,5) − 1169 = = 569( N ) a+b+c 256,5 Pr (c + b) − Pa VËy RFY = 569 (N) Lùc RFY cã chiỊu nh h×nh vÏ REY = Pr4 – RFY = 2116 - 569 = 1547(N) → REY cã chiỊu nh h×nh vÏ: ∑m EX = P4 (c + b) − RFX (a + b + c) = P4 (c + b) 1663,61(72,5 + 102,5) = = 1135( N ) a+b+c 256,5 = P4 − RFX = 1663,61 − 1135 = 528,61( N ) → RFX = → REX -TÝnh momen uèn ë tiÕt diÖn chịu tải lớn nhất: M U = M ux + M uy2 M uy = REY (c + b) = 1547.(72,5 + 102,5) = 270725( N mm) M ux = REX (c + b) = 528,61(72,5 + 102,5) = 92506,75( N mm) M U = M uy2 + M ux = 286094( N mm) - TÝnh ®êng kÝnh trục tiết diện chịu tải lớn d M td 0,1.[σ ] M td = M U2 + 0,75.M X2 = 286094 + 0,75.11044712 = 998370( N mm) d ≥3 998370 = 59,25(mm) 0,1.48 Chän d = 60(mm) ®êng kÝnh ngâng trơc d = 50 (mm) Tính xác trục kiểm tra hệ số an toàn trục tiết diện nguy hiểm Hệ số an toàn tính theo công thức (7-5) ta có : Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản n= n n n2 + n2 [ n] Trong : n hệ số an toàn xét riêng ứng xuất pháp n hệ số an toàn xét riêng ứng xuất tiếp n hệ số an toµn [n] -hƯ sè an toµn cho phÐp [n] =1,5ữ 2,5 Vì trục quay nên ứng xuất pháp (uốn) biÕn ®ỉi theo chu kú ®èi xøng δ a = δ max = δ = MU ;δ m = w m : giá trị trung bình ứng xuất pháp Theo công thức (7-6) ta có n = δ −1 Kσ δ +ψ δ δ m ε σ a Bộ truyền làm việc chiều nên ứng xuất tiếp xoắn biến đổi theo chu kỳ mạch ®éng τa =τm = τ max M X = 2.W0 Theo c«ng thøc (7-7) ta cã nt = τ −1 Kτ τ +ψ τ τ m ε τ β a Trong -1: giới hạn mỏi uốn xoắn ứng với chu kỳ đối xứng 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 Kτ:hÖ sè tËp trung øng xuÊt thùc tÕ uèn 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 Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Trục I Xét tiết diện (m-m) Đờng kính trục d=32 mm tra b¶ng (7-3b) ta cã : w=2730 (mm3) , w0 =5910(mm3) ; b x h =10 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 =146397 N.mm , MX= 59890N.mm M U 146397 = = 53,6( N / mm) w 2730 M 59890 τm = X = = 5( N / mm) 2.w0 2.5910 σa = Chän hÖ số theo vật liệu thép trung bình lấy =0,1 = 0,05 ; hệ sè β=1 Theo b¶ng (7-4) lÊy εδ =0,85 ; ετ= 0,73 Theo b¶ng (7-8) tËp tđng øng xt 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 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 cã: Kσ = 2,5 εσ kτ k = + 0,6( σ − 1) = + 0,6(2,5 − 1) = 1,9 ετ εσ 270.1 = 2,01 2,5.53,6 150 nτ = = 15,4 1,9.5 + 0,05.5 2,01.15,4 = >n = = 1,99 > [ n ] = (1,5 ÷ 2,5) 2,012 + 15,4 nσ = Nh vËy tiÕt diện (m-m) đảm bảo độ an toàn cho phép Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Trục II Xét tiết diện (n -n ) đờng kính trục 38 mm Tra b¶ng (7-3b) ta cã w=4660mm3 ;w0 = 10040 mm3 ; b x h =12x8 MU=23576 (N.mm), MX=287551(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 M U 23576 = = 5,06( N / mm ) w 4660 M 287551 τa = X = = 14,32( N / mm ) 2.w0 2.10040 = >δ a = nσ = 270 = 19,05 2,8.5,06 nτ = 150 = 6,85 1,48.14,32 + 0,05.14,32 nτ = 19,05.6,85 19,05 + 6,85 = > [ n] = (1,5 ÷ 2,5) VËy tiÕt diƯn (n -n ) trục đảm bảo an toàn • XÐt t¹i tiÕt diƯn (m -m ) đờng kính trục 46 mm Tra bảng (7-3b) ta cã w=8380 mm3 ;w0 = 17930 mm3 ; b x h =14x9 MU=360998 (N.mm), MX=287551(N.mm) chän ψσ=0,1 ; ψτ=0,05 ; β=1 Theo b¶ng (7-4) cã :εσ=0,78 ; ετ=0,67 Tra bảng(7-8) có :K=1,63; K=1,5 Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Tỷ số: K 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 360998 = = 43,08( N / mm ) w 8380 M 287551 τa = X = = 8,02( N / mm ) 2.w0 2.17930 → δa = ta cã: 270 = 1,9 3,3.43,08 150 nτ = = ,7 2,38.8,02 + 0,05.8,02 1,9.7,7 n= = 1,84 > [ n ] = (1,5 ÷ 2,5) 1,9 + 7,7 nσ = VËy víi tiÕt diƯn (m -m ) cđa trục đảm bảo an toàn Trục III Xét vị trí trục chịu ứng suất lớn có đờng kính trục d= 60mm Tra bảng (7-3b) ta cã w=18760mm ;w0 = 40000 mm3 ; b x h =18x11 MU=286094 (N.mm), MX=1104471 (N.mm) Víi: ψσ=0,1 ; ψτ=0,05 ; β=1 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) Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Tacó: K = 2,8 kτ k = + 0,6( σ − 1) = + 0,6(2,8 − 1) = 1,48 ετ εσ M U 286094 = = 15,25( N / mm ) w 18760 M 1104471 τa = X = = 13,8( N / mm ) 2.w0 2.40000 = >δ a = Ta cã: 270 = 6,32 2,8.15,25 150 nτ = = 7,1 1,48.13,8 + 0,05.13,8 7,1.6,32 n= = 4,7 > [ n] = (1,5 ÷ 2,5) 2 6,32 + 7,1 n = Vậy tiết diện 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 =32 mm Theo bảng 7-23 chọn thông số then b = 10 ; h = 8; t = 4,5 ; t = 3,6 ; k = 4,2 ChiÒu dài then l = 0,8.lm(lm - chiều dài mayơ) Kiểm nghiệm độ bền dập mặt cạnh làm việc cđa then σd = theo c«ng thøc (7-11) 2.Mx ≤ [σ ] d N / mm d k l đây: Mx = 59890(N.mm),l = 0,8.l5 = 0,8.1, 4.32 = 35,84(mm) Theo TCVN 150 - 64 chän l = 40(mm) Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải 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 (7-20) với ứng suất mối ghép cố định, tải trọng tĩnh, vật liệu CT6 ta cã [σ] d = 150(N/mm2) σd = 2.59890 = 22,28( N / mm ) < [σ ] d 32.4,2.40 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 = 2.59890 = 9,4( N / mm ) < [σ ] c 32.10.40 Nh 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 = 38mm ,d m−m =46mm Ta chän hai then cã kÝch thíc.theo b¶ng (7-23) chän then b1 = 12; h1 = t1 = 4,5 t1’ = 3,6 ; k1 = 4,4 b2 = 14; h2 = 9; t2 = 5,0 t2’ = 4,1 ; k2 = 5,0 Chiều dài then : vị trí lắp bánh dÉn l = 0,8.1,4.38 = 42,56 mm ë vÞ trí lắp bánh bị dẫn l = 0,8.1,4.46 = 51,52 mm Theo TCVN 150 – 64 chän l =45 mm, l = 55 mm KiÓm nghiệm độ bền dập mặt cạnh làm việc then theo công thức (7-11) đây: Mx = 287551 (N.mm) σd = 2.Mx ≤ [σ ] d N / mm d k l Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải 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 (7-20) với ứng suất mối ghép cố định, tải trọng tĩnh, vËt liÖu CT6 ta cã [σ] d = 150(N/mm2) Kiểm nghiệm bền dập: theo công thức (7-11) có: Tại vị trí lắp bánh dẫn: d = 2.287551 = 76,44( N / mm ) < [σ ] d 38.4,4.45 Tại vị trí lắp bánh bị dẫn: d = 2.287551 = 45,46( N / mm ) < [σ ] d 46.5,0.55 Kiểm nghiệm bền cắt theo công thức(7-12) τc = 2.M x ≤ [τ c ] d b.l Theo bảng (7-21) có []c = 120 (N/mm2) Tại vị trí lắp bánh dẫn: c = 2.287551 = 28( N / mm ) < [τ ] c 38.12.45 T¹i vị trí lắp bánh bị dẫn: c = 2.287551 = 16,2( N / mm ) < [τ ] c 46.14.55 Nh then trục II thỏa mãn điều kiện bền dập điều kiện bền cắt 3.Trục III Đờng kính trục III để lắp then d = 50 mm Theo bảng 7-23 chọn thông số then b = 16 ; h = 10; t = 5,0 ; t1 = 5,1 ; k = 6,2 ChiỊu dµi then l = 0,8.50.1.4 = 56 mm KiĨm nghiƯm ®é bền dập mặt cạnh làm việc then theo σd = 2.Mx ≤ [σ ] d N / mm d k l công thức (7-11) Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản ®©y: Mx =1104471(N.mm) Theo TCVN 150 - 64 chän l = 60(mm) Tra b¶ng (7-20) víi øng st mèi ghÐp cố định, tải trọng tĩnh, vật liệu CT6 ta có [σ] d = 150(N/mm2) σd = 2.1104471 = 118,76( N / mm ) < [σ ] d 50.6,2.60 KiÓm 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 = 2.1104471 = 46( N / mm ) < [σ ] c 50.16.60 Nh then trục III thỏa mãn điều kiện bền dập điều kiện bền cắt Kết luận: Then tất trục thoả mãn điều kiện bền dập bền cắt Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản 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 ổ cho trục I : 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 = 1089,9(V/P) : Tốc quay trôc I h = 18000 giê, b»ng thêi gian phôc vụ máy Theo công thức (8-2) có Q = (Kv.R + m.A).Kn.Kt HƯ sè m = 1,5 (tra b¶ng 8-2) Kt = t¶i träng tÜnh(b¶ng 8-3) Kn = nhiệt độ làm việc dới 1000(bảng 8-4) Kv = vòng ổ quay (bảng 8-5) 2 R A = R AY + R AX = 726,5 + 116 = 735,7( N mm) 2 RB = RBY + RBX = 708 + 363 = 795,6( N mm) Vì lực hớng tâm gối trục A lớn lực hớng tâm gối truc B, nên ta tính gối đỡ trục A vµ chän ỉ cho gèi trơc nµy, gèi trơc B lÊy ỉ cïng lo¹i Q=(Kv.RA+m.A).Kn.Kt = (1.735,7 +0).1.1 = 1199(N) =735,7daN C = 735,7.(1089,9.18000)0,3 = 113370 Tra b¶ng 14P øng víi d = 25 mm, ỉ cã ký hiƯu 305, C bảng = 27000 Đờng kính ổ D = 62mm ChiỊu réng ỉ B = 17mm Sơ đồ chọn ổ cho trục II : Dự kiÕn chän tríc gãc β = 260(kiĨu 46000) HƯ sè 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 = 218(V/P) : Tèc quay trªn trơc II h = 18000 giê, thời gian phục vụ máy Q: Tải trọng tơng đơng (daN) Theo công thức (8-6) có Q = (Kv.R + m.At).Kn.Kt Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải 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 m = 1,5 (tra b¶ng 8-2) Kt = t¶i träng tÜnh(b¶ng 8-3) Kn = nhiệt độ làm việc dới 1000(bảng 8-4) Kv = vòng ổ quay (bảng 8-5) 2 RC = RCY + RCX = 19,5 + 324,612 = 325,2( N mm) 2 RD = RDY + RDX = 14912 + 4356 = 4604( N mm) S C = 1,3.RC tgβ = 1,3.325,2.tg 26 = 206( N ) S D = 1,3.RD tgβ = 1,3.4604.tg 26 = 2919( N ) Tæng lùc chiỊu trơc: At = SC + Pa3- SD = 206 + 1169 - 2919 = -1544(N) Nh vËy lùc At hớng phía phía gối đỡ trục bên trái Vì lực hớng tâm hai gối trục gần nhau, nên ta tính gối đỡ trục bên phải D (ở lực Q lớn hơn) chän ỉ cho gèi trơc nµy, gèi trơc lÊy ổ loại QD=(Kv.RD+m.At).Kn.Kt=(1.4604+1,5.1544).1.1 = 6920(N) hoặc= 692daN C = 692.(218.18000)0,3 =65799,8 Tra b¶ng 18P øng víi d =40 mm lấy ổ kí hiệu (7308) ổ đũa côn đỡ chặn ,cỡ trung ta có: Cbảng=92000 Đờng kính ổ D = 90 mm,chiỊu réng ỉ B = 23 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 = 54,5(V/P) : Tèc quay trªn trơc III h = 18000 giê, thời gian phục vụ máy Q: Tải trọng tơng đơng (daN) Theo công thức (8-6) có 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 = nhiệt độ làm việc dới 1000(bảng 8-4) Kv = vòng ổ quay (bảng 8-5) 2 RE = REY + REX = 1547 + 528,612 = 1635( N mm) 2 RF = RFY + RFX = 569 + 1135 = 1269,6( N mm) S E = 1,3.RE tgβ = 1,3.1635.tg 26 = 1037( N ) S F = 1,3.RF tgβ = 1,3.1269,6.tg 26 = 805( N ) Sinh viªn thiÕt kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Tổng lùc chiỊu trơc: At = SE - Pa4- SF = 1037 - 1169 - 805 = - 937(N) Nh vËy lùc At híng vỊ phÝa vỊ phÝa gèi ®ì trơc bên trái Vì lực hớng tâm hai gối trục gần nhau, nên ta tính gối đỡ trục bên phải (F) (ở lực Q lớn hơn) chọn ổ cho gối trục này, gối trục lấy ổ loại QE=(Kv.RF+m.At).Kn.Kt=(1.1269,9+1,5.937).1.1 = 2675,4(N) hoặc= 267,54daN C = 267,54.(54,5.18000)0,3 =16784 Tra b¶ng 17P øng víi d =60 mm lÊy ỉ kÝ hiƯu (46312) ỉ bi ®ì chặn ,cỡ trung Cbảng= 112000 , Q=6600 đờng kính cđa ỉ D = 130 mm, chiỊu réng ỉ B = 31 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 ®iỊu chØnh khe hë cđa ỉ b»ng c¸c tÊm ®Ưm 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 Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải 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 giảm tốc Vỏ hộp giảm tốc Chọn vỏ hộp đúc vật liệu 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 δ = 0,025 2200 +3 = 58 mm Chän δ = 60 mm - Chiều dày thành nắp hộp : δ1 = 0,02 A+ = 0,02 2200 +3 = 47 mm cã thÓ lÊy δ1=48 mm - Chiều dày mặt bích dới thân : b =1,5 δ = 1,5 60 = 90 mm - ChiÒu dày mặt bích dới nắp : b1 = 1,5. = 1,5.48 = 72mm - Chiều dày đế hộp phần lồi P=2,35 = 2,35 90 212 mm - Chiều dày gân thân hép m= 0,85 δ = (0,85 ÷ 1) 90 ≈ 76 mm - Chiều dày gân nắp hộp m1= 0,85 δ1 = 0,85 48 ≈ 40 mm - §êng kÝnh bu l«ng nỊn : dn = 0,036 A + 12 mm dn = 0,036.2200+12 = 91,2(mm) chän dn = 92(mm) - Đờng kính bu lông khác : + ë c¹nh ỉ : d1 = 0,7 dn=64 mm + Ghép mặt bích nắp thân d2 = 0,5 dn = 46 mm + GhÐp n¾p æ :d3 = 0,45 dn = 41 mm + Ghép nắp cửa thăm : d4 = 0,37 dn = 34 mm Đờng kính bu lông vòng chọn theo trọng lợng hộp giảm tốc, với khoảng cách trục A cđa cÊp 216 x 255 Tra b¶ng 10 - 11a 10 11b chọn bu lông M8 - Số lợng bu lông nền: Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Theo bảng 10-13 ta lÊy n = PhÇn VIII : Nèi trục đĩa Nối trục Mô men xoắn nối trục : M x =9,55.10 6,303 N = 9,55.10 54,5 n =1104471(Nmm) M t = k M x =1,3.1104471=1435812(Nmm) Trong đó: M x mômen xoắn danh nghĩa M t mômen xoắn tính toán k Hệ số tải trọng động (tra bảng 9_1) Để đơn giản ,dễ chế tạo phù hợp với mômen xoắn trục chọn nối trục nối trục đĩa +cấu tạo : hình vẽ + Vật liệu làm nối trục : vận tốc vòng đĩa V 30 nên ta chọn vật liệu nối trục thép đúc 35, + Các kích thớc chủ yếu nối trục đàn hồi theo b¶ng (9-2) ta cã d=45 mm, D =100 mm ,D= 200mm , D0 = 160mm , l = 160 , S=40 ; Bulông M16 , số lợng = Mômen xoắn lớn :M max =2500 Nm Với bulông lắp có khe hở : Lực siết V cần thiết với bulông : V KM x 2.1,3.1104471 = ZfD0 6.1,5.160 =1994 (Nmm) Phần IX : Bôi trơn hộp giảm tốc Bôi trơn hộp giảm tốc 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 Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản 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 vận tốc nhỏ lấy chiều sâu ngâm 1/6 bán kính bánh cấp nhanh cấp chậm dới 1/3 bánh kính , 0,4 - 0,8 lÝt cho Kw Chän ®é nhớt dầu 50o C với bánh thép b = 600 N/mm2 Ta chọn dầu theo Bảng 10- 20 Tài liệu tham khảo: Sách Thiết kế chi tiết máy- tác giả: Nguyễn Trọng Hiệp Nguyễn Văn Lẫm Sách Chi tiết máy tập 1,2 tác giả: Nguyễn Trọng Hiệp Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn TiÒn phong ... thiết trục động là: = 7,191( KW ) N CT Tính số vòng quay trục cđa tang: Ta cã sè vßng quay cđa trơc tang : nt : Tốc độ quay trục tang (V/P) V= 0,8 m/s:Vận tốc băng tải 60.10 3.V nt = π D → nt =... Liệu cho trớc Lực kéo băng tải Vận tốc băng tải Đờng kính băng tải Thời gian phục vụ Góc nghiêng đai so với phơng ngang Đặc tính làm việc: êm F V D Th Sinh viên thiết kế: Phạm Thị Băng Hải Giáo... 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 truyÒn nh sau: Tû sè truyÒn cÊp nhanh cđa hép