đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Lời nói đầu Hiện , 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 thiết kế , xây dựng quản lý trình chế tạo sản phẩm khí kỹ thuật sản xuất tổ chức sản xuất 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 công nghệ chế tạo máy nằm chơng trình đào tạo ngành chế tạo máy thuộc khoa khí có vai trò quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu cách sâu sắc vấn đề mà ngờ kỹ s gặp phải thiết kế qui trình sản xuất chi tiết khí Đợc giúp đỡ tận tình thầy giáo ,đặc biệt thầy Nguyễn Tiền Phong giúp em hoàn thành tốt đồ án môn học Em xin chân thành cảm ơn Trờng ĐHSP KT Hng Yên Ngày 26 tháng 05 năm 2006 Sinh viên Vũ Văn Hiệp Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Đồ án môn học chi tiết máy Đề số: 16 Thiết kế hệ dẫn động băng tải Động truyền đai thang 4.Nèi trôc Hép giảm tốc 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 Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Bộ F V D Th Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong 8000 0.85 300 18500 30 N m/s mm Giê ®é Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết 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: Bánh số 01 Bản thuyết minh Sinh viên thiết kế: Vũ Văn Hiệp Lớp: CKK4LC Giáo viên híng dÉn: Ngun TiỊn Phong Mơc lơc B¶n thut 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 nghiêng - Phần IV: Tính toán kiểm nghiệm trục - PhÇn V: TÝnh then - PhÇn VI: ThiÕt kÕ gối đỡ trục - Phần VII: Cấu tạo vỏ hộp chi tiết máy khác - Phần VIII: Bôi trơn hộp giảm tốc Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp 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=8000 N : Lực kéo băng F V N t¶i 1000 N = 8000.0,85 6,8( KW ) 1000 Nh công suất tính toán trục máy công tác N= 6,8(kw) N áp dơng c«ng thøc : N CT víi : Trong 1, 2, 3, đợc tra bảng (2-1) bảng trị số hiệu suất loại truyền ổ 1=0,96: Hiệu suất truyền đai Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản 2=0,98: Hiệu suất truyền bánh trụ 3=0,995: Hiệu suất cặp ổ lăn 4= 1: Hiệu suất cđa khíp nèi 6,8 N CT 7,525( KW ) 0,96.0,982.0,9954.1 Vậy công suất cần thiết trục động là: 7,525( KW ) N CT Tính số vòng quay trục tang: Ta có số vòng quay cđa trơc tang lµ : 60.10 3.V nt D nt nt : Tèc ®é quay trục tang (V/P) V= 0,85 m/s:Vận tốc băng tải 60.1000.v 60000.0,85 54,14(V / P) D 3,14.300 Chọn số vòng quay sơ động cơ: Từ bảng (2-2) Chọn sơ tỷ số truyền hộp giảm tốc cấp ta có số vòng quay sơ động là: áp dụng công thức: nSb= nt ihgt.iđ =54,14.20.3,5 =3789,8(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=3,5 Chọn động Động cần chọn làm việc chế độ dài với phụ tải không thay đổi nên Động phải có Nđm Nct= 7,525( KW ) Theo bảng 2P (TKCTM) ta chọn đợc động có số hiệu A0252-2 có thông số kĩ thuật: Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản + Công suất định mức: Nđm=10 (KW) +Tốc độ quay: nđc=2920 (v/p) Phân phối tỷ số truyền - Với động chọn ta có : nđc = 2920vòng/phút Nđc =10(KW) Theo công thức tính tỷ số truyền ta cã : ic ndc 2920 53,9 nt 54,14 Ta cã : ic = ihgt.i® Trong ®ã : i c : tû sè truyÒn chung ihgt : tû số truyền hộp giảm tốc iđ : tỷ số truyền truyền đai Chọn sơ tỷ số truyền hộp giảm tốc ihgt = 20 Do ta tính đợc : id ic 53,9 2,695 ihgt 20 Khi phân phối tỉ số truyền cho hộp giảm tốc theo yêu cầu bôi trơn tính theo công thức kinh nghiệm : ihgt=inh.ich=(1,2 1,3)ich2 Trong đó: 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 truyÒn cÊp chËm cđa hép gi¶m tèc : ich= Tû sè trun truyền đai : i đ= 2,695 Công suất động trục : - Công suất động trục I (trục dẫn ) là: NI = Nct 1 =7,525.0,96 = 7,224 (KW) - C«ng suÊt động trục II là: Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản NII=N I = 7,224.0,995 = 7,188 (KW) - Công suất động trục III là: NIII = N II = 7,188.0,995 =7,152 (KW) Tốc độ quay trục : - Tốc độ quay trục I lµ: n1 ndc 2920 1083,5(v / ph) id 2,695 - Tốc độ quay trục II là: n2 n1 1083,5 216,7(v / ph) inh - Tốc độ quay trục III là: n3 n2 216,7 54,2(v / ph) ich Xác định momen xoắn trục: Mômen xoắn trục động theo công thức (3-53) M dc 9,55.106 N CT 7,525 9,55.106 24611( N mm) ndc 2920 Mômen xoắn trơc I lµ: M 9,55.106 NI 7,224 9,55.106 63673( N mm) n1 1083,5 Mômen xoắn trục II là: M 9,55.10 N II 7,188 9,55.10 316776( N mm) n2 216,7 Mômen xoắn trục III là: M 9,55.106 N III 7,152 9,55.106 1260177( N mm) n3 54,2 Mômen xoắn trục công tác là: M CT 9,55.10 NVI 7,525 9,55.10 1325899( N mm) n4 54,2 Ta có bảng thông số sau : Bảng : Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Trục Động Thông số Công suÊt N (KW) TØ sè truyÒn i 10 VËn tèc vòng n (v/p) Mômen (Nmm) Phần II : I II 7,224 7,188 III Công tác 7,152 6,8 2,695 2920 1083,5 216,7 54,2 37,7 24611 63673 316776 1260177 1325899 Tính toán truyền đai ( Hệ dẫn động dùng truyền đai thang) 1.Tóm tắt: Công suất cần truyền: Nct=7,525 (KW) Tốc độ quay bánh đai nhỏ: n®1=n®c =2920 (V/P) Tû sè trun : i = 2,695 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 thøc kiĨm nghiƯm vËn tèc: Vd = n1 D1 V max =(30 35)m/s 60.1000 D1 35.60.1000 = 229 mm 2920.3,14 Theo b¶ng (5-14) chän D1=160mm KiĨm nghiÖm vËn tèc: Vd 2920.160.3,14 24,45(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: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản D2=iđ.D1.(1- ) Trong ®ã: i® hƯ sè bé trun ®ai : Hệ số trợt truyền đai thang lấy =0,02 D2=2,695.160.(1-0,02) =422,576 (mm) Chän : D2=630(mm) Sè vòng quay thực trục bị dẫn: n'2 (1 ).2920 KiĨm nghiƯm: n D1 160 (1 0,02).2920 727(V / P) D2 630 n1 n'2 1083,5 727 100% 100% 3,94(%) n1 1083,5 Sai sè n nằm phạm vi cho phép (3 5)% c.xác ®Þnh tiÕt diƯn ®ai Víi ®êng kÝnh ®ai nhá D1=160mm ,vận tốc đai Vđ =24,45 m/s Nct=7,525 (KW) ta chọn đai loại với thông số: Sơ đồ tiÕt diƯn ®ai KÝ hiƯu KÝch thíc tiÕt diƯn ®ai a0 14 h 10,5 a 17 h0 4,1 F(mm) 138 3.Chọn sơ khoảng cách trục A: 0,55 ( D1 D2 ) h A 2( D1 D2 ) Theo điều kiện : (Với h chiều cao tiết diện đai) Theo bảng(5-16): Với: i =2,695 chọn A 0,9.D2 0,9.630 567 (mm) 4.Tính chiều dài đai L theo khoảng cách sơ A: Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Theo công thức (5-1) ( D2 D1 ) L 2 A ( D1 D2 ) 4A 3,14 (630 160) 2.567 (160 630) 2472(mm) 4.567 Theo b¶ng (5-12) LÊy L=2500 (mm) Kiểm nghiệm số vòng chạy đai giây Theo CT (5-20): u= 24,45 V = = 9,78 (m/s) u max =10 (m/s) 2,500 L 5.Xác định xác khoảng cách trục A theo L=2500mm Theo công thức(5-2) A L ( D1 D2 ) L ( D1 D2 ) 8( D1 D2 ) 8 2.2500 3,14(160 630 ) 2.2500 3,14(160 630 ) 8(160 630 ) A 582 ( mm) KiĨm tra ®iỊu kiƯn : 0,55 ( D1 D2 ) h A 2( D1 D2 ) 0,55(160 630) 10,5 582 2(160 630) 434,5(mm) 582(mm) 1580(mm) Khoảng cách nhỏ mắc đai : Amin= A- 0,015L = 582- 0,015.2500 = 544,5(mm) Khoảng cách lớn để tạo lực căng: Amax= A + 0,03L = 582+0,03.2500= 657(mm) 6.Tính góc «m: Theo c«ng thøc (5-3) ta cã: 1 180 180 ( D2 D1 ).57 A (630 160).57 133,97 120 582 7.Xác định số đai cần thiết: Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Vì trục quay nên ứng xuất pháp (uốn) biÕn ®ỉi theo chu kú ®èi xøng a max MU ; m 0 w m : giá trị trung bình ứng xuất pháp Theo c«ng thøc (7-6) ta cã n 1 K m a Bộ truyền làm việc chiều nên ứng xuất tiếp xoắn biến đổi theo chu kỳ mạch động M a m max X 2.W0 Theo c«ng thøc (7-7) ta cã nt 1 K m 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 K:hệ số tập trung ứng xuất thực tế uốn xoắn tra bảng ((76)(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) §êng kÝnh trơc d=38 mm tra b¶ng (7-3b) ta cã : w=4660 (mm3) , w0 =10040(mm3) ; b x h =12 x b: chiÒu réng (mm) h : chiÒu cao then (mm) -1 =0,45 b=0,45 600 = 270 N/mm2 Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản -1= 0,25 b = 0,25 600 = 150 N/mm2 MU =119497 N.mm , MX= 103136N.mm M U 119497 26( N / mm) w 4660 M 103136 m X 5( N / mm) 2.w0 2.10040 a Chän hƯ sè vµ theo vËt liệu thép trung bình lấy =0,1 = 0,05 ; hƯ sè =1 Theo b¶ng (7-4) lÊy =0,85 ; = 0,73 Theo b¶ng (7-8) tËp tđng øng xuÊt cho r·nh then K =1,63 ; K=1,5 XÐt tû sè K 1,63 K 1,5 1,92; 2,05 0,85then có độ 0,73 Vì lắp trục dôi nên lấy áp xuất bề mặt lắp P=30 N/mm2 xét bảng (7-10) ta lấy sai số không đáng kể tính xo¾n ta cã: K 2,5 k k 1 0,6( 1) 1 0,6(2,5 1) 1,9 270.1 2,44 2,5.44,2 150 n 19 1,9.4 0,05.4 2,44.19 n 2,42 n (1,5 2,5) 2,44 19 n Nh vËy tiết diện (m-m) đảm bảo độ an toàn cho phép Trơc II XÐt t¹i tiÕt diƯn (n -n ) đờng kính trục 48 mm Tra b¶ng (7-3b) ta cã w=9620mm3 ;w0 = 20500 mm3 ; b x h =16x10 MU=100152 (N.mm), MX=11169(N.mm) Víi: =0,1 ; =0,05 ; =1 Theo b¶ng (7-4) cã : =0,82; =0,7 Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Tra bảng(7-8) có : K =1,63; K=1,5 Tû sè: K 1,63 1,99 0,82 K 1,5 2,14 0,7 Theo b¶ng(7-10) víi P 30(N/mm2) Tacã: K 2,8 k k 1 0,6( 1) 1 0,6(2,8 1) 1,48 M U 295635 30,73( N / mm ) w 9620 M 380680 a X 9,28( N / mm ) 2.w0 2.20500 a n 270 3,14 2,8.30,73 150 n 10,06 1,48.9,28 0,05.9,28 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=1620403 (N.mm), MX=1594062(N.mm) chän =0,1 ; =0,05 ; =1 Theo b¶ng (7-4) cã :=0,78 ; =0,67 Tra b¶ng(7-8) cã :K=1,63; K=1,5 Tû sè: K 1,63 1,96 0,83 K 1,5 2,1 0,71 Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong ; b x h Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Theo bảng(7-10) với P 30(N/mm2) Tacã: K 3,3 K 1 0,6(3,3 1) 2,38 M U 501218 41,4( N / mm ) w 12100 MX 380680 a 7,35( N / mm ) 2.w0 2.25900 a ta cã: 270 1,97 3,3.41,4 150 n 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 n VËy víi tiÕt diƯn (m -m ) cđa trơc đảm bảo an toàn Trục III Xét vị trí trục chịu ứng suất lớn có đờng kính trục d= 68mm Tra bảng (7-3b) ta cã w=27500mm ;w0 = 58400 mm3 ; b x h =20x12 MU=1534414 (N.mm), MX=1520834 (N.mm) Víi: =0,1 ; =0,05 ; =1 Theo b¶ng (7-4) cã : =0,76; =0,65 Tra b¶ng(7-8) cã : K =1,63; K=1,5 Tû sè: K 1,63 2,14 0,76 K 1,5 2,30 0,65 Theo b¶ng(7-10) víi P 30(N/mm2) Tacã: K 2,8 Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản k k 0,6( 1) 1 0,6(2,8 1) 1,48 M U 455082 16,5( N / mm ) w 27500 M 1515840 a X 13( N / mm ) 2.w0 2.58400 a Ta cã: 270 5,8 2,8.16,5 150 n 7,54 1,48.13 0,05.13 7,54.5,8 n 4,6 n (1,5 2,5) 5,8 7,54 n 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 Theo bảng 7-23 chọn th«ng sè then b = 12 ; h = 8; t = 4,5 ; t = 3,6 ; k = 4,4 ChiỊu dµi then l = 0,8.lm(lm - chiỊu dài mayơ) Kiểm nghiệm độ bền dập mặt cạnh làm việc then d theo công thức (7-11) 2.Mx d N / mm d k l đây: Mx =103136 (N.mm), l = 0,8.l5 = 0,8.1, 4.38 = 42,56(mm) Theo TCVN 150 - 64 chän l = 45(mm) Tra b¶ng (7-20) víi øng suất mối ghép cố định, tải trọng tĩnh, vật liệu CT6 ta cã [] d = 150(N/mm2) Sinh viªn thiÕt kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản d 2.103136 27,4( N / mm ) d 38.4,4.45 Kiểm nghiệm bền cắt theo công thøc(7-12) c 2.M x c d b.l Theo b¶ng (7-21) cã []c = 120 (N/mm2) c 2.103136 10,1( N / mm ) c 38.12.45 Nh vËy then trªn trơc I tháa mãn điều kiện bền dập điều kiện bền cắt Trục II Đờng kính trục II để lắp then lµ 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 ChiỊu dµi 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 KiĨm nghiƯm ®é bền dập mặt cạnh làm việc then theo công thức (7-11) đây: Mx = 1594062 (N.mm) d 2.Mx 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 [] d = 150(N/mm2): KiĨm nghiƯm bỊn dËp: theo công thức (7-11) có: Tại vị trí lắp bánh dÉn: d 2.11169 1,34( N / mm ) d 48.6,2.56 Tại vị trí lắp bánh bị dẫn: Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản d 2.1594062 146( N / mm ) d 52.6,2.63 Kiểm nghiệm bền cắt theo công thức(7-12) c 2.M x c d b.l Theo b¶ng (7-21) cã []c = 120 (N/mm2) Tại vị trí lắp bánh dẫn: c 2.11169 0,5( N / mm ) c 48.16.56 Tại vị trí lắp bánh bị dÉn: c 2.1594062 60,8( N / mm ) c 52.16.63 Nh vËy then trªn trơc 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 ChiỊu dµi then l = 0,8.68.1.4 = 76,16 mm Kiểm nghiệm độ bền dập mặt cạnh lµm viƯc cđa then theo d 2.Mx d N / mm d k l c«ng thức (7-11) đây: Mx =1520834 (N.mm) Theo TCVN 150 - 64 chän l = 80(mm) Tra b¶ng (7-20) víi ứng suất mối ghép cố định, tải trọng tĩnh, vật liÖu CT6 ta cã [] d = 150(N/mm2) d 2.1520834 75,6( N / mm ) d 68.7,4.80 Kiểm nghiệm bền cắt theo công thức(7-12) Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ B¶n c 2.M x c d b.l Theo b¶ng (7-21) cã []c = 120 (N/mm2) c 2.1520834 28( N / mm ) c 68.20.80 Nh vËy then trªn trơc III tháa 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: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp 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 ®å chän ỉ cho trơc I : HƯ sè kh¶ làm việc tính theo công thức (8-1) C = Q(nT)0,3 Cbảng Cbảng- Là hệ số khả làm việc tính theo bảng đây: n1 = 1083,5(V/P) : Tèc quay trªn trơc I T = 18500 giê, b»ng thời gian phục vụ máy Theo công thức (8-2) cã Q = (Kv.R + m.A).Kn.Kt HÖ 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 753,5 69 757 ( N mm) 2 RB RBY RBX 311,9 5332 618( N mm) Vì lực hớng tâm gối trục A lớn lực hớng tâm gối truc B, nên ta tính gối đỡ trơc A vµ chän ỉ cho gèi trơc nµy, gèi trơc B lÊy ỉ cïng lo¹i Q=(Kv.RA+m.A).Kn.Kt = (1.757 +0).1.1 = 757(N) =75,7daN C = 75,7.(1083,5.18500)0,3 = 16117 Tra b¶ng 14P øng víi d = 25 mm, ỉ cã ký hiệu 305, C bảng = 27000 Đờng kính æ D = 62mm ChiÒu réng æ B = 17mm Sơ đồ chọn ổ cho trục II : Dù kiÕn chän tríc gãc = 260 (kiĨu 46000) Hệ số khả làm việc tính theo công thức (8-1) C = Q(nT)0,3 Cbảng Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Cbảng- Là hệ số khả làm việc tính theo bảng đây: n2 = 216,7(V/P) : Tèc quay trªn trơc II T = 18500 giê, b»ng thêi gian phơc vơ cđa m¸y 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 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 13012 146 1309( N mm) 2 RD RDY RDX 7574 18644 20124( N mm) S C 1,3.RC tg 1,3.1309.tg 26 830( N ) S D 1,3.RD tg 1,3.20124.tg 26 12760( N ) Tỉng lùc chiỊu trơc: At = - SC + Pa3+ SD = - 830 + 6992 + 12760 = 18922(N) Nh vËy lùc At híng vỊ phÝa vỊ phía gối 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, gối trục lấy ổ loại QD=(Kv.RD+m.At).Kn.Kt=(1.20124+1,5.4938).1.1 = 27531(N) hoặc= 2753,1daN C = 2753,1.(216,7.18500)0,3 =92337,4 Tra bảng 18P øng víi d =45 mm lÊy ỉ kÝ hiƯu (7309) ổ đũa côn đỡ chặn ,cỡ trung ta có: Cbảng=128000 Đờng kính ổ D = 100 mm,chiều rộng ổ B = 26 mm Sơ đồ chọn ổ cho trục III Hệ số khả làm việc tính theo công thức (8-1) C = Q(nT)0,3 Cbảng Cbảng- Là hệ số khả làm việc tính theo bảng đây: n3 = 54,2(V/P) : Tốc quay trôc III T = 18500 giê, b»ng thêi gian phôc 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 = tải trọng tĩnh(bảng 8-3) Kn = nhiệt độ làm việc dới 1000(bảng 8-4) Kv = vòng ổ quay (bảng 8-5) Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản 2 RE REY REX 82432 78252 11366( N mm) 2 RF RFY RFX 1104 168842 16920( N mm) S E 1,3.RE tg 1,3.11366.tg 260 7207( N ) S F 1,3.RF tg 1,3.16920.tg 260 10728( N ) Tỉng lùc chiỊu trơc: At = SE - Pa4- SF = 11366 - 24709 - 10728 = 24071(N) Nh vËy lùc At híng vỊ phÝa vỊ phÝa gèi đỡ trục 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, gèi trơc lÊy ỉ cïng lo¹i QE=(Kv.RF+m.At).Kn.Kt=(1.16920+1,5.24071).1.1 = 53027(N) hoặc= 5302,7daN C = 5302,7.(54,2.18500)0,3 =63940,5 Tra bảng 17P ứng víi d =45 mm lÊy ỉ kÝ hiƯu (46309) ỉ bi đỡ chặn ,cỡ trung Cbảng= 71000 , Q=6300 đờng kÝnh ngoµi cđa ỉ D = 100 mm, chiỊu réng ỉ B = 25 mm Chän kiĨu l¾p ỉ 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) Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản 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 1000C vận tốc dới 1500 vg/phút Lợng mỡ dới 2/3 chỗ rỗng phận ổ 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 = 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 = 1,5 10 = 15 mm - Chiều dày mặt bích dới nắp : b1 1,5.1 1,5.9 13mm - Chiều dày đế hộp phần lồi P=2,35 = 2,35 10 24 mm - Chiều dày gân thân hép m= 0,85 = (0,85 1) 10 mm - Chiều dày gân nắp hộp m1= 0,85 1 = 0,85 mm - §êng kÝnh bu l«ng nỊn : dn = 0,036 A + 12 mm dn = 0,036.255+12 = 21,2(mm) chän dn = 22(mm) - Đờng kính bu lông khác : + ë c¹ch ỉ : d1 = 0,7 dn=16 mm Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản + Ghép mặt bích nắp thân d2 = 0,5 dn = 11 mm + GhÐp n¾p æ :d3 = 0,45 dn = 10 mm + Ghép nắp cửa thăm : d4 = 0,37 dn = 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: Theo bảng 10-13 ta lấy n = Phần VIII : Nối trục đĩa Nối trục Mô men xoắn nối trục : M x =9,55.10 7,152 N = 9,55.10 54,2 n =1260177(Nmm) M t = k M x =1,3 1260177=1638230(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 vÏ + VËt liƯu lµm nèi trơc : vËn 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 bảng (9-2) ta cã d =45 mm, D =100 mm ,D = 200 mm , D0 = 160 mm , l = 160 , S =40 ; Bul«ng M16 , số lợng = Mômen xoắn lớn :M max =2500 Nm Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong đồ án chi tiết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Với bulông lắp có khe hở : Lực siết V cần thiết với bulông : V KM x 2.1,3.1260177 = 6.1,5.160 ZfD0 =2275 (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 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 cấp chậm dới 1/3 b¸nh kÝnh , 0,4 - 0,8 lÝt cho Kw Chọn độ nhớt dầu 50o C với bánh thép b = 600 N/mm2 Ta chọn dầu theo Bảng 10- 20 Phần kết Em mong nhận đợc ý kiến đóng góp thầy, cô để đề tài em đợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hng yên, Ngày 26 tháng 05 năm 2007 Sinh viên thực hiện: Vũ Văn Hiệp Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong Trờng Đại Học SPKT Hng Yên máy đồ án chi tiết Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Sinh viên thiết kế: Giáo viên hớng dẫn : Vũ Văn Hiệp Nguyễn Tiền phong