trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc 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! Sinh viên: Nguyễn Minh Tân Sinh viên: Nguyễn Minh Tân GVHD: Nguyễn Tiền Phong trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc đồ án chi tiết máy I) Chọn sơ đồ ®éng TÝnh sè vßng quay trơc tang nt = 60.100.V vßng/phót πD nt = 60.1000.0,95 = 45,4 3,14.400 vßng/phót Ta chọn nt = 45 vòng/phút II) Chọn động điện phân phối tỷ số truyền 1) Chọn động điện Gọi N: công suất băng tải Gọi Nct: công suất cần thiết băng tải Gäi η: lµ hiƯu st trung N = F V = 7600.0,95 = 7,2 1000 1000 Nct = N (1) Với = 1ì 22ì 34ì Sinh viên: Ngun Minh T©n GVHD: Ngun TiỊn Phong (kw) trêng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc Trong ®ã ta chän:η1= 0,94_HiƯu st bé trun ®ai η2= 0,97_Hiệu suất truyeenf bánh 3= 0,995_Hiệu suất truyền ổ lăn 4= 1_Hiệu suất truyền khíp nèi VËy: η = 0,94.0,972.0,9954.1 = 0,87 Thay gi¸ trị vào biểu thức (1) ta đợc Nct = 7,22 = 8,3 (kw) 0,87 Chu ý: Ta ph¶i chọn động có công suất > Nct thực tế có nhiều động thỏa mãn điều kiện này.Ta chọn sơ loại động che kín có quạt gió (bảng 2P) kí hiệu là:A02-52-4 có công suất là: 10 (kw) 1460 vòng/phút 2) Phân phối tỷ số truyền i = ndc = 1460 = 32,4 nt 45 Tû số truyền động chung: Trong vòng/phút nt số vòng quay trục tang Ta có: i = iđ.ibn.ibt Trong đó: iđ_là tỷ số truyền đai ibn_ tỷ số truyền bánh trụ thẳng cấp nhanh ibt_ tỷ số truyền bánh trụ nghiêng cấp chậm Với truyền động đai thang theo bang 2-2 iđ = (2ữ6) vòng/phút i® =3,24 ibn.ibt = 32,4 = 10 Ta chän Víi 3,24 vòng/phút Để tạo điều kiện bôi trơn truyền bánh hộp giảm tốc phơng pháp ngâm dầu,ta chọn: ibn=(1,2ữ1,3)ibt ibn = 1,2.iđ = 1,2.3,24 = 3,9 vòng/phút 10 = 2,6 vòng/phút Do đó: ibt = 3,9 Công suất tên trục động là: Trên trơc I lµ: N1 = Nct.η1 = 8,3.0,94 =7,8 (kw) Trên trục II là: N2 = Sinh viên: Nguyễn Minh T©n GVHD: Ngun TiỊn Phong N1.η2.η3 = 7,8.0,97.0,995 = 7,5 trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc (kw) N3 Trên trục III là: = N2.2.3 =7,5.0,97.0,995 = 7,2 (kw) Số vòng quay trục là: n1 = ndc = 1460 = 450 vòng/phút id 3,24 n1 = 450 = 115 Trên trục II là: n2 = vòng/phút ibn 3,9 Trên trục I là: Trên trơc III lµ: n3 = n2 = 115 = 45 ibt 2,6 vòng/phút Ta có bảng hệ thống số liệu tinh đợc Trục Thông số i Tục đông iđ=3,24 1460 n(vòng/phú t) N(kw) 8,3 Thiết kê truyền ®ai thang ΙΙΙ) 1) chän lo¹i ®ai I II III ibt=2,6 ibn=3,9 450 115 45 7,8 7,5 7,2 Víi sè vòng quay nđc= 1460 ; Công suất N = 10 (kw) , tải trọng ổn định ta chọn đai thang phù hợp có kí hiệu là: = aì h (mm) Diên tích tiết diện F = h = 17× 10.5 = 138 KÝch thíc tiÕt diên đai Hình vẽ minh họa: Sinh viên: Nguyễn Minh Tân GVHD: Nguyễn Tiền Phong (mm) trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc 2) Định đờng kính bánh đai nhỏ theo bảng 5-14 ta cã D1=(140÷280) (mm) Ta lÊy D1 = 200 (mm) KiĨm nghiệm lại vận tốc bánh đai V = n1D1 = 3,14.1460.200 = 15,3 m/s 60.1000 3) 60.1000 Tháa m·n ®iỊu kiƯn V < Vmax = (30÷50) m/s TÝnh ®êng kính D2 bánh lớn D2 = D1.iđ.(1- ) với hệ số đai thang = 0,02 D2 = 200.3,24(1- ,02) = 635 (mm) Lấy theo tiêu chuẩn bảng (5-15) ta lÊy D2 = 630 (mm) n2 cđa trơc bi dÉn lµ n2 = (1 − ξ ).n1 D1 = (1 − 0,02).1460 200 = 454 630 D2 Sè vßng quay thùc n1 sai lƯch rÊt Ýt so với yêu cầu Nên tỷ số truyền: 4) vòng/phút n1 = 1460 = 3,22 < 5% n2 454 nªn nã thỏa mãn Chọn sơ khoảng cách trục A Theo c«ng thøc(5-16) ta cã A = D2 = 630 (mm) 5) Tính chiều dài đai L theo khoản cách trục A Tính sơ theo công thức (5-1) ta có L = 2A + π ( D + D1) L = 2.630 + ( D − D1) + 4A 3,14(630 + 200) + (630 − 200) 4.630 = 2637 (mm) LÊy theo tiªu chuÈn b¶ng (5-12) ta chän L = 2650 (mm) KiĨm nghiƯm số vòng chạy giây Sinh viên: Nguyễn Minh Tân GVHD: Nguyễn Tiền Phong trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc U = V 1000 = 15,3 .1000 = 5,8 2650 L < Umax = 10 nên thỏa mãn 6) Xác định xác trục A theo chiều dài đai Theo công thức (5-2) ta cã A= A= L − π ( D − D1) + [ L − π ( D + D1)] − 8( D − D1) 2.2650 − 3,14(630 + 200) + [ 2.2650 − 3,14(630 + 200)] − 8(630 − 200) = 637 VËy A= 637 (mm) Theo ®iỊu kiƯn(5-19) Ta cã: 0,55 (D1+D1) + h ≤ A ≤ (D1+D1) 0,55 (200+200) + 10,5 ≤ 637 ≤ (200+200) 230,5 < 637 < 800 Vậy khoảng cách A chọn thỏa mãn Khoảng cách nhỏ cần thiết để mắc đai Amin = A- 0,015.L = 637- 0,015.2650 = 597 (mm) Khoảng cách lớn cần thiết để tạo lực căng Amax = A+ 0,03.L = 637+ 0,03.2650 = 717 (mm) 7) TÝnh gãc «m α1 Theo c«ng thøc (5-3) ta cã: D − D1 630 − 200 0 57 = 180 − 57 = 142 637 A Góc ôm thỏa mãn điều kiện: 1200 = 180 8) Xác định số đai Z cần thiết Chọn ứng suất căng ban đầu = 1,2 (N/mm2) theo trị số D1 tra bảng (5-17) ta tìm đợc ứng suất có ích cho phÐp [δΡ]0 =1,74 (N/mm2) HƯ sè ¶nh hëng chÕ ®é t¶i träng theo b¶ng (5-6) chän ct = 0,9 Hệ số ảnh hởng góc ôm theo bảng (5-18) víi (α1= 1420) ta chän cα = 0,89 Sinh viªn: Nguyễn Minh Tân GVHD: Nguyễn Tiền Phong trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc Hệ sè ¶nh hëng cđa vËn tèc theo b¶ng (5-19) chän 15,3 m/s) Tính số đai theo công thức (5-22) ta cã: 1000.Nct V [σ ] p0 Ct Cα Cv.F Ta lấy số đai là: Z = (đai) Z = cv = 0,94 (v× V= 1000.8,3 = 3,0005 15,3.1,74.0,9.0,89.0,94.138 9) Định kích thớc chủ yếu bánh đai Tính chiều rộng bánh đai theo công thức (5-23) ta có: B = (Z - 1).t + 2s Trong ®ã B chiều rộng bánh đai Ngoài tra theo bảng (10-3) ta cã t = 20; s = 12,5 vËy B = (3-1).20 + 2.12,5 = 65 (mm) TÝnh ®êng kính bánh đai theo công thức (5-24) ta cã b¸nh dÉn: Dn1 = D1 + 2ho Dn2 Theo b¶ng (10-3) ta chän = D2 + 2ho ho =5 Dn1 = 200 + 2.5 = 210 Bánh bị dẫn: Dn2 = 630 + 2.5 = 640 VËy b¸nh dÉn: 10) Tính lực căng ban đầu So lực tác dụng lên trục Theo công thức (5-25) ta có lực căng ban đầu là: So = .F Với F mặt cắt ngang đai F = 138 (mm2) ứng suất căng ban đầu : = 1,2 (N/mm2) VËy So = 1,2.138 = 166 (N) Theo c«ng thức (5-26) ta có lực tác dụng lên trục là: R = 3.So.Z.Sin α = 3.166.3.sin 142 = 1413 (N) 2 IV) ThiÕt kÕ bé truyÒn hép_bé truyền bánh A) Thiết kế truyền bánh cấp nhanh(bộ truyền bánh thẳng) 1) Chọn vật liệu chế tạo bánh Chọn bánh nhỏ làm thép 45 thờng hóa có Sinh viên: Nguyễn Minh Tân GVHD: Ngun TiỊn Phong δb = 600 (N/mm2) δch = 300 (N/mm2) trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc Có HB = 190 , phôi rèn (giả sử đờng kính phôi duới mm) Chọn bánh lớn lµm b»ng thÐp 45 thêng hãa cã δb = 480 (N/mm2) δch = 240 (N/mm2) Cã HB = 160 , phôi rèn (giả sử đờng kính phôi duới 300ữ500 mm) 2) Định ứng suất cho phép Số chu kì làm việc bánh lớn theo công thức (3-3) ta có: Trong nên Vậy u n2 N2 = 60 un2t = 115 số vòng quay phút bánh lớn u số lần ăn khớp bánh quay vòng = T lµ tỉng sè giê lµm viƯc :T = 16000 (giê) N2 = 60.1.115.16000 = 11.107 Theo b¶ng (3-9) víi thÐp cã 250 HB cã sè chu kú c¬ së No = 107 VËy N2 = 11.107 > No = 107 nên thỏa mãn Số chu kì làm việc bánh nhỏ là: N1 = ibn.N2 = 3,9.11.107 = 43.107 > No = 107 nªn nã tháa m·n V× : N1= 43.107 ; N2 = 11.107> No = 107 (số chu kì sở đờng cong mỏi tiếp xúc đờng cong mỏi uốn nên bánh nhỏ banh lớn nên ta lÊy: (K’N = K’’N = 1) −øng suÊt tiÕp cho phép bánh nhỏ theo bảng (3-9) ta có [tx]1 = 2,6HB = 2,6.190 =494 (N/mm2) −øng suÊt tiÕp cho phÐp cđa b¸nh lín [δtx]2= 2,6HB = 2,6.190 = 416 (N/mm2) Để định ứng suất uốn cho phép ta lấy hệ số an toàn n = 1,5 (trang 42 sách thiết kế chi tiết máy) hệ số tập trung ứng suất chân Ko = 1,8 (tang 44 sách thiết kế chi tiết máy) (vì phôi rèn thép thờng hóa) Giới hạn mỏi bánh nhỏ thép 45 là: Theo ghi công thức (3-5) (3-6) (trang 42 sách thiết kế chi tiết máy) ta có: -1 = (0,4ữ0,45) b1 (thép 45 bánh nhỏ) -1 = 0.43.600 = 258 Sinh viên: Nguyễn Minh Tân GVHD: Nguyễn Tiền Phong (N/mm2) trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc -2 = (0,4ữ0,45) b2 (thép 35 bánh lớn) -2 = 0.43.480 = 206 (N/mm2) Vì bánh quay chiều nên ta áp dụng công thức (3-5) ®Ó tÝnh øng suÊt uèn cho phÐp [δ]u = δ o K '' N (1,4 ÷1,6)δ −1.K '' N 1,5.δ −1.K '' N = = 1,5.1,8 nK o nK 1,5.258 = 143 (N/mm2) 1,5.1,8 1,5.206 = 115 §èi víi bánh nhỏ: u = (N/mm2) 1,5.1,8 Đối với bánh nhỏ: u1 = 3) Chọn sơ hệ số tải träng Theo s¸ch thiÕt kÕ chi tiÐt m¸y trang 44 ta có K = 1,3ữ1,5 Trị số nhỏ dùng cho truyền chế tạo vật liệu có khả mòn ,các ổ bi bố trí đối xứng so với bánh truyền có vận tốc thấp Ta lÊy K = 1,3 4) Chän hƯ sè chiỊu rộng bánh = b = (0,3 ữ 0,5) Ta lÊy ψ A = 0,3 (Trang 44 s¸ch thiÕt kế chi tiết A A máy) 5) Tính khoảng cách trơc A Theo c«ng thøc (3-9) ta cã : 1,05.10 K N A ≥ (i ±1).3 bn [δ ] tx i ψ n bn A 1,05.10 1,3.7,8 A ≥ (3,9 + 1).3 = 244 416.3,9 0,3.115 (mm) 6)TÝnh vËn tèc vòng chọn cấp xác chế tạo bánh Theo công thức (63-17) ta có Vận tốc vòng V = π d1.n1 60.1000 = 2.π A.n1 60.1000(i Sinh viên: Nguyễn Minh Tân GVHD: Nguyễn Tiền Phong bn 1) (m/s) trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yªn líp ckk4lc V = 2.3,14.244.450 = 2,4 (m/s) 60.1000.(3,9 + 1) Theo b¶ng (3-11) ta chän cÊp chÝnh xác để chế tạo bánh cấp 7) Định xác hệ số tải trọng K khoảng cách trục A Vì tải trọng không thay đổi độ rắn bánh HB < 350 nên theo công thức (3-19) ta có K = Ktt.Kđ Trong :Ktt hệ số tập trung tải trọng truyền không chạy mòn Kđ hệ số tập trung tải trọng động Và ta có: d = ibn − A = 0,3 3,9 − = 0,43 Với d = 0,43 theo bảng (3-12) ta chän Gi¶ sư b≥ 2,5mn Sinβ Ktt = với cấp xác vận tốc vòng lµ :V = 2,4 (m/s) < (m/s) vµ tra bảng (3-14) ta tìm đợc :Kđ = 1,2 Do : K = Ktt.Kđ = 1.1,2 = 1,2 Vì trị số K không chênh lệch nhiều so với việc ta lấy sơ nên không tính lại khoảng cách trục A lấy (A = 245 mm) 8) Xác định mô đun, số răng, chiều rộng bánh Xác định mô đun Theo công thức (3-22) ta có: mn = (0,01÷0,02)A = (0,01÷0,02).245 = (2,45÷4,9) (mm) LÊy: mn = (mm) (theo bảng 3-1) Theo công thức (3-24) ta tính đợc số bánh dẫn (bánh nhỏ) là: Z1 = A m(i + 1) bn = 2.245 3(3,9 + 1) = 33 (răng) Số bánh lớn (bánh bị dÉn) lµ: Z2 = ibn.Z1 = 3,9.33 = 129 −ChiỊu rộng bánh là: b = A A = 0,3.245 = 74 (răng) (mm) Lấy b = 75 (mm) Ta lấy chiều rộng bánh nhỏ > bánh lớn từ (5ữ10) (mm) Sinh viên: Nguyễn Minh Tân GVHD: Nguyễn Tiền Phong 10 trờng đại học s phạm kỹ tht hng yªn líp ckk4lc Ta cã tû sè: Kδ 1,63 = = 2,14 ε δ 0,76 Kτ 1,5 = =3 0,65 Tập chung ứng suất lắp căng víi kiĨu l¾p lÊy : P = 30 (N/mm2) Tra bảng (7-10) ta có : T3 , áp suất bỊ mỈt Kδ = 3, εδ Khi tÝh vỊ xoắn theo công thức : K K = + 0,6 ε − 1 = + 0,6(3,2 − 1) = 2,32 ετ δ δ −1 270 nδ = = = 5,1 Kδ 3, (N/mm2) δ a 16,4 ε δ β τ −1 150 nτ = = = 5,3 Kτ 2,32 (N/mm2) τ a + ψ τ τ m 12 + 0,05.12 ετ β n n 5,1.5,3 n= δ τ = = 4,9 > [ n ] = (1,5 ÷ 2,5) (N/mm2) 2 2 nδ + nτ 5,1 + 5,3 nên thỏa mãn.Trong [ n ] hệ số an toàn cho phép Vậy tiêt diên (j-j) đảm bảo độ an toàn cho phép VI) Tính then Để định bánh theo phơng tiếp tuyến để truyền mô mên chuyển động từ trục đến bánh ngợc lại ta dùng then *Tính then cho trục I: +Ttại tiết diện (m-m), đờng kính trục II d = 38 (mm) Theo bảng (7-3) ta chän then b»ng cã: b = 12; h = 8; t = 4,5; t1 = 3,6; k = 4,4 Sinh viên: Nguyễn Minh Tân GVHD: Nguyễn Tiền Phong 41 trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc Chọn vật liệu then thép Ct có độ bền độ bền trục với mục đích đảm bảo làm việc then hỏng trớc trục ta thay then then rễ chế tạo không tốn Kiểm nghiệm sức bền dập theo c«ng thøc (7-11) ta cã: δd = 2.M x d k l ≤ [ δ ] d (N/mm2) H×nh vÏ minh häa: Tra b¶ng (7-20) ta cã øng suÊt dËp cho phép cho mối ghép cố định trọng không ®ỉi lµ: δ = 150 (N/mm2) [ ] M x = 165534 (N.mm) mô men xoắncần truyền d = 38 (mm) đờng kính trục k = 4,4 biểu thị phần lắp ráp rãnh trục l = 0,8.b1 = 08.75 = 60 (mm) với b1 chiều rộng bánh cÊp nhanh δd lµ øng suÊt dËp 2.165534 δd = 38.4, 4.60 = 33 < [ δ ] d = 150 (N/mm2) Kiểm nghiệm sức bền cắt theo công thức (7-2) τc = b = 12 2.M x d b.l ≤ [τ ] c (N/mm2) (chiÒu réng then) [τ ] c = 120 (N/mm2) ứng suất cắt cho phép 2.165534 ⇒ τc = = 12 < [τ ] c = 120 (N/mm2) Tra b¶ng (7-21) ta cã 38.12.60 VËy độ dập độ bền cắt thỏa mãn *Tính then cho trục II: +Ttại tiết diện (e-e), đờng kính trục II d = 58 (mm) Theo bảng (7-3) ta chän then b»ng cã: b = 18; h = 11; t = 5; t1 = 5,5; k = 6,8 Sinh viên: Nguyễn Minh Tân GVHD: Nguyễn Tiền Phong 42 trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc Chọn vật liệu then thép Ct có độ bền độ bền trục với mục đích đảm bảo làm việc then hỏng trớc trục ta thay then then rễ chế tạo không tốn Kiểm nghiệm sức bỊn dËp theo c«ng thøc (7-11) ta cã: δd = 2.M x d k l ≤ [ δ ] d (N/mm2) Hình vẽ minh họa: Tra bảng (7-20) ta có ứng suất dập cho phép cho mối ghép cố định trọng không đổi là: = 150 (N/mm2) [ ] M x = 622826 (N.mm) mô men xoắncần truyền d = 58 (mm) ®êng kÝnh trơc k = 6,8 biểu thị phần lắp ráp rãnh trục l = 0,8.b1 = 08.75 = 60 (mm) víi b1 lµ chiỊu rộng bánh cấp nhanh d ứng suất dập δd = 2.622826 6, 2.55.88 = 42 < [ δ ] d = 150 (N/mm2) −KiĨm nghiƯm søc bỊn c¾t theo c«ng thøc (7-2) τc = b = 18 2.M x d b.l ≤ [τ ] c (N/mm2) (chiÒu réng then) [τ ] c = 120 (N/mm2) lµ øng suÊt c¾t cho phÐp 2.622826 ⇒ τc = = 20 < [τ ] c = 120 (N/mm2) Tra b¶ng (7-21) ta có 58.18.60 Vậy độ dập độ bền cắt tiết diện +Ttại tiết diện (i-i), đờng kính trục II Theo bảng (7-3) ta chọn then có: b = 16; h = 10; t = 5; t1 = 5,1; k = 6,2 Sinh viên: Nguyễn Minh Tân GVHD: Ngun TiỊn Phong 43 (e-e) d = 55 ®Ịu thỏa mãn (mm) trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc Chọn vật liệu then thép Ct có độ bền độ bền trục với mục đích đảm bảo làm việc then háng tríc trơc ®ã ta sÏ thay then then rễ chế tạo không tốn Kiểm nghiƯm søc bỊn dËp theo c«ng thøc (7-11) ta cã: δd = 2.M x d k l ≤ [ δ ] d (N/mm2) Hình vẽ minh họa: Tra bảng (7-20) ta cã øng suÊt dËp cho phÐp cho mèi ghÐp cố định trọng không đổi là: = 150 (N/mm2) [ ] M x = 622826 (N.mm) m« men xoắncần truyền d = 55 (mm) đờng kính trục k = 6, biểu thị phần lắp ráp rãnh trơc l = 0,8.b2 = 08.110 = 88 (mm) víi b2 chiều rộng bánh cấp chậm d øng suÊt dËp δd = 2.622826 6, 2.55.88 = 42 < [ δ ] d = 150 (N/mm2) −KiĨm nghiƯm sức bền cắt theo công thức (7-2) c = b = 16 2.M x d b.l ≤ [τ ] c (N/mm2) (chiÒu réng then) [τ ] c = 120 (N/mm2) ứng suất cắt cho phép 2.622826 c = = 16 < [τ ] c = 120 (N/mm2) Tra bảng (7-21) ta có 55.16.88 Vậy độ dập độ bền cắt tiết diện (i-i) thỏa mãn *Tính then cho trục III: +Ttại tiết diện (j-j), đờng kÝnh trơc II lµ d = 70 (mm) Sinh viên: Nguyễn Minh Tân GVHD: Nguyễn Tiền Phong 44 trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc −Theo b¶ng (7-3) ta chän then b»ng cã: b = 20; h = 12; t = 6; t1 = 6,1; k = 7,4 −Chän vËt liƯu then lµ thÐp Ct có độ bền độ bền trục với mục đích đảm bảo làm việc then hỏng trớc trục ta thay then then rễ chế tạo không tốn Kiểm nghiệm sức bỊn dËp theo c«ng thøc (7-11) ta cã: δd = 2.M x d k l ≤ [ δ ] d (N/mm2) Hình vẽ minh họa: Tra bảng (7-20) ta có ứng suất dập cho phép cho mối ghép cố định trọng không đổi là: = 150 (N/mm2) [ ] M x = 1528000 (N.mm) mô men xoắncần truyền d = 70 (mm) ®êng kÝnh trơc k = 7,4 biểu thị phần lắp ráp rãnh trục l = 0,8.b2 = 08.110 = 88 (mm) víi b2 lµ chiỊu rộng bánh cấp chậm d ứng suất dập δd = 2.1528000 7,4.70.88 = 67 < [ δ ] d = 150 (N/mm2) −KiĨm nghiƯm søc bỊn c¾t theo c«ng thøc (7-2) τc = b = 16 2.M x d b.l ≤ [τ ] c (N/mm2) (chiÒu réng then) [ ] c = 120 (N/mm2) ứng suất cắt cho phÐp 2.1528000 ⇒ τc = = 25 < [τ ] c = 120 (N/mm2) Tra b¶ng (7-21) ta cã 70.20.88 Vậy độ dập độ bền cắt tiÕt diƯn VII) ThiÕt kÕ gèi ®ì trơc 1)Chän ỉ lăn Sinh viên: Nguyễn Minh Tân GVHD: Nguyễn Tiền Phong 45 (j-j) thỏa mãn trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc *Cho trục I: Vì lực dọc trục tác dụng,nên ta chọn ổ bi đỡ cho trục I là: Lực tác dụng lên ổ A & ổ B là: 2 2 RA = RAx + RAy = 2672 + 2246 = 3490 (N) 2 2 RB = RBx + RBy = 1094 + ( −43) = 1095 (N) Ta tính cho gối đỡ A có lực R A lớn Theo công thức (8-1) ta tính đợc hƯ sè c C = (Q.n1.th )0,3 ≤ C b¶ng Tong Q tải trọng tơng đơng (daN) Theo công thức (8-2) Q = ( K v R + m A) K n K t A lµlùc däc trục, trục I lực dọc trục nªn A = Nªn : Q = K v.R.K n K t Trong K v hệ số xét đến vòng ổ vòng quay Theo b¶ng (8-5) ta chän K v = K t hệ số tải trọng động theo bảng (8-3) chän K t = K n lµ hƯ sè nhiệt độ theo bảng (8-4) ta chọn K n = R tỉ trọng hớng tâm (tổng phản lực gèi ®ì) ⇒ Q = 1.3490.1.1 = 3490 = 349 (daN) Mặt khác n = 450 (vòng/phút) số vòng quay cđa ỉ th = 16000 (giê) lµ sè thêi gian phôc vô VËy : C = 349( 450.16000) 0,3 = 39813 (daN) Tra b¶ng 14P víi d = 35 (mm) ta chọn ổ bi đỡ kí hiệu 307 trung có: Cbảng = 40000 (hệ số khả làm việc) có thông số: Đờng kính d = 35 (mm) Đờng kính D = 80 (mm) Chiều rộng ổ lăn B = 21 (mm) Sinh viên: Nguyễn Minh Tân GVHD: Nguyễn Tiền Phong 46 trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc *Cho trơc II: Do trơc II cã lùc däc trơc t¸c dụng nên ta chọn ổ bi đỡ chặn: C æ D lµ: 2 2 RC = RCx + RCy = 6203 + 1681 = 6426 Lùc t¸c dông ë 2 RD = RDx + RDy = 5122 + 457 = 5142 Theo c«ng thøc (8-1) ta tính đợc hệ số (N) (N) c C = (Q.n1.th )0,3 C bảng Tong Q tải trọng tơng đơng (daN) Theo công thức (8-2) Q = ( K v R + m A) K n K t Trong theo bảng (8-2) ta chọn hƯ sè m = 1,5 T¶i träng tÜnh theo b¶ng (8-3) ta chọn k = t Nhiệt độ làm viƯc díi 1000 C theo b¶ng (8-4) ta chän Sè vòng ổ quay theo bảng (8-5) ta chọn Lực däc trơc theo c«ng thøc (8-5) ta cã : Trong dã cđa ỉ: β k =1 k =1 n v SC = 1,3.Rc tg góc nghiêng tính toán lăn cho bảng tiêu chuẩn = 0,2867 Sc = 1,3.6426.tg (0,2867 ) = 42 (N) ⇒ S D = 1,3.5142.tg (0, 2867 ) = 33 (N) Tæng lùc chiỊu trơc: VËy lùc At At = SC − sD + Pa = 42 − 33 + 1385 = 1394 (N) hớng gối trục bên phải, lực hớng tâm hai gối trục gần bàng , nên ta tính với lực bên trái lực chọn ổ cho gối trục này, gối trục lấy loại Sinh viên: Nguyễn Minh Tân GVHD: Nguyễn Tiền Phong 47 Q lớn trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc QC = (1.6426 + 1,5.1394).1.1 = 8517 = 852 (daN) VËy C = 852(115.16000) 0,3 = 62502 (daN) Tra b¶ng 17P với d = 50 (mm) chọn ổ bi đỡ chặn kí hiệu:46310 có: Cbảng = 40000 (hệ số khả làm việc) có thông số: Đờng kính d = 50 (mm) Đờng kính D = 110 (mm) Chiều rộng ổ lăn B = 27 (mm) *Cho trơc III: Do trơc III cã lùc däc trơc t¸c dụng nên ta chọn ổ bi đỡ chặn: E æ F lµ: 2 2 RE = REx + REy = 5260 + 622 = 5296 Lùc t¸c dông ë (N) 2 RF = RFDx + RFy = 27252 + 18182 = 3275 Theo c«ng thøc (8-1) ta tính đợc hệ số (N) c C = (Q.n1.th )0,3 C bảng Tong Q tải trọng tơng đơng (daN) Theo công thức (8-2) Q = ( K v R + m A) K n K t Trong theo bảng (8-2) ta chọn hệ số m = 1,5 T¶i träng tÜnh theo b¶ng (8-3) ta chọn k = t Nhiệt độ làm việc dới 1000 C theo bảng (8-4) ta chọn Số vòng ỉ quay theo b¶ng (8-5) ta chän Lùc däc trơc theo c«ng thøc (8-5) ta cã : Trong dã cđa æ: β n v S E = 1,3.Rc tgβ lµ góc nghiêng tính toán lăn cho bảng tiêu chuÈn β = 0,2867 ⇒ S E = 1,3.5296.tg (0,2867) = 34 Sinh viên: Nguyễn Minh Tân GVHD: Nguyễn Tiền Phong 48 k =1 k =1 (N) trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc S F = 1,3.3275.tg (0, 2867 ) = 21 (N) Tæng lùc chiỊu trơc: VËy lùc At At = S E − sF − Pa = 34 − 21 − 1385 = 1372 (N) hớng gối trục bên trái, lực hớng tâm hai gối trục gần bàng , nên ta tính với lực bên trái lực Q lớn chọn ổ cho gối trục này, gối trục lấy loại QE = (1.5296 + 1,5.1372).1.1 = 7354 = 735 (daN) C = 735(115 16000) 0,3 = 42023 (daN) Tra b¶ng 17P với d = 65 (mm) chọn ổ bi đỡ chặn kí hiệu:46313 có: Cbảng = 60000 (hệ số khả làm việc) có thông số: Đờng kính d = 65 (mm) Đờng kính D = 140 (mm) Chiều rộng ổ lăn B = 33 (mm) 2) Chọn kiểu lắp ổ lăn Vậy Lắp ổ ;lăn vào trục theo hệ thống lỗ,và vào vỏ hộp theo hệ trục 3) Cố định trục theo phơng doc trục -Để cố định trục theophơng dọc trục dùng lắp ổ điều chỉnh khe hở ổ đệm kim loại lắp ổ thân hộp giảm tốc -Nắp ổ lắp với vỏ hộp giảm tốc vít, loại dễ chế tạo dễ lắp ghép 4) Che kín ổ lăn Để che kín đầu trục ra, để bụi vào ổ lăn, tạp chất ngăn không cho dầu mỡ chảy ta dùng phớt cho đơn giản 5) Bôi trơn ổ lăn Vân tốc trợt < (m/s) ta dùng mỡ để bôi trơn ổ lăn theo bảng (8-28) ổ đỡ làm việc nhiệt độ; t = (60 ữ 100) C , tốc độ quay dới 1500 (vòng/phút) ta dùng mơ loại T lợng mỡ tra vào ổ lần đầu 2/3 khoảng trống phận ổ để mỡ không bị chảy ngăn không cho dầu rơi vào phận ổ nên làm vòng chắn dầu VIII)Cấu tạo vỏ hộp chi tiết máy khác 1)Vỏ hộp Chọn vỏ hộp đúc, mặt ghép lắp thân mặt phẳng qua đờng làm trục để lắp ghép đợc dễ dàng Sinh viên: Nguyễn Minh Tân GVHD: Nguyễn Tiền Phong 49 trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc Theo bảng (10-9) cho phép ta tính đợc kich thớc phần tử cấu tạo vỏ hộp +Chiều dày th©n hép δ = 0,025 Ach + 3( mm) = 0,025.270 + = 9.8 LÊy δ = 10 (mm) +Chiều dày thành nắp hộp = 0,02 Ach + 3( mm) = 0,02.270 + = 9.4 LÊy δ = (mm) +chiều dày măt bích dới lắp b = 1,5.δ = 1,5.10 = 15 (mm) +chiỊu dµy măt bích nắp b = 1,5. = 1,5.10 = 15 (mm) +Chiều dày đế hộp phần nåi P = 2,35.δ1 = 2,35.10 = 24 (mm) +chiÒu dày gân thân hộp m = (0,85 ữ 1) = (0,85 ữ 1).10 = (mm) +chiều dày gân nắp hộp m1 = (0,85 ữ 1) = (0,85 ữ 1).9 = (mm) +Đờng kính bu lông nÒn d n = 0,036 Ach + 12 = 0,036.270 + 12 = 20 (mm) +Đờng kính bu lông kh¸c d1 = 0,7.d n = 0,7.20 = 14 (mm) lấy d1 = 16 -Ghép nắp vào thân d = ( 0,5 ÷ 0,6).d n = 10 (mm) -GhÐp nắp ổ d = ( 0, ữ 0,5).d n = (mm) -Ghép nắp cửa thăm d = (0,3 ÷ 0, 4).d n = (mm) -ë cạnh ổ: (mm) +Đờng kính bu lông vòng chọn theo trọng lợng hộp giảm tốc, với khoảng cách trục A cấp 243ì 270 Tra bảng (10-14a) (10-11b) ta chọn bu lông Số lợng bu lông n= L+B 200 ữ 300 L chiều dài hộp lấy sơ L= 900 (mm) Sinh viên: Nguyễn Minh T©n GVHD: Ngun TiỊn Phong 50 M 20 trêng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc B chiều rộng hộp lấy sơ B= 350 (mm) n= 900 + 350 250 = LÊy n = IX)Nối trục vòng đàn hồi *Nối trục vòng đàn hồi có cấu tạo nh hình vẽ có chốt bọc vòng cao su Vật liệu làm gối trục gang (H21-40) thép 35 Vật liệu chế tạo chốt thép 45 thờng hóa Các kích thớc chủ yếu nối trục vòng đàn hồi theo bảng (9-11) ta có: d = 28 (mm) đờng kính nắp chốt bọc vòng đàn hồi D0 (mm) đờng kính vòng tròn qua tâm chốt D0 = D − d − (10 ÷ 20) = 140 − 28 − 16 = 96 (mm) víi D tra b¶ng = 140 (mm) d c = 14 (mm) đờng kính chốt hình (9-13) lv chiều dài toàn vòng đàn hồi [ ] d ứng st dËp cho phÐp cđa vßng cao su cã thĨ lÊy: [δ ] d = ( ÷ 3) (N/mm2) Ta cã ndc = 1460 < nmax = 4000 (vßng/phót) nên thỏa mãn -Kiểm tra điều kiện bền dập vòng đàn hồi d = 2.K M x Z D0 lv d c K lµ lµ hƯ sè chÕ độ làm việc băng tải chọn K = 1,5 M x mô men xoắn động cơ: Sinh viên: Nguyễn Minh Tân GVHD: Nguyễn Tiền Phong 51 trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc Mx = Trong ®ã 9,55.10 N n = 9,55.10 10 1460 = 65410 (N.mm) Z lµ sè chèt tra b¶ng (9-11) ta lÊy Z = δd = 2.1,5.65410 6.96.28.14 = 0,9 (N/mm2) < [δ ] = (2 ữ 3) (N/mm2) nên thỏa mãn đảm bảo sức bền dập vòng đàn hồi +Kiểm nghiệm sức bỊn n cđa chèt cã thĨ lÊy δ u = (60 ÷ 80) [ ] (N/mm2) δu = K M x lc < [δ ] u 0,1.Z d c3 D0 Với lc chiều dài chốt tra bảng (9-11) ta lÊy lc = 33 δd = 1,5.65410.33 0,1.6.14 96 = 20,4 (N/mm2) < [δ ] = (60 ÷ 80) (N/mm2) nªn nã tháa m·n diỊu kiƯn cđa chèt X) 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 chËm díi 1/3 b¸nh kÝnh , 0,4 - 0,8 lÝt cho Kw Chọn độ nhớt dầu 50o C với bánh thép Ta chọn dầu theo Bảng 10- 20 Phần kết Sinh viên: Nguyễn Minh Tân GVHD: Ngun TiỊn Phong 52 σb = 600 N/mm2 trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc Em mong nhận đợc ý kiến đóng góp,ý kiến thầy, cô để đề tài em đợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hng yên, Ngày 20 tháng năm 2007 Nguyễn Minh Tân Sinh viên: Nguyễn Minh Tân GVHD: Nguyễn Tiền Phong 53 trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc Tài liệu tham khảo 1) Nguyễn Trọng Hiệp.Chi tiết máy ,tập I II Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp , 1970 2) Nguyễn Văn Lẫm Hứơng dẫn thiết kế môn học Chi tiết máy Trờng Đại học Bách Khoa, khoa Đại học chức xuất ,1967 Mục lục Bản thuyết minh đồ án gồm phần sau: - Phần I: Chọn sơ đồ dộng - Phần II: Chọn động cơđiện phân phối tỷ số truyền - Phần III: Tính toán truyền đai thang - Phần IV: Tính toán truyền hộp A) Tính toán truyền bánh trụ nghiêng B) Tính toán truyền bánh trụ nghiêng - Phần V: Tính toán,thiết kế kiểm nghiệm trục - Phần VI: Tính then - Phần VII: Thiết kế gối đỡ trục - Phần VIII: Cấu tạo vỏ hộp chi tiết máy khác - Phần IX: Nối trục vòng đàn hồi - Phần X: Bôi trơn hộp giảm tốc Sinh viên: Nguyễn Minh Tân GVHD: Nguyễn Tiền Phong 54 trờng đại học s phạm kỹ thuật hng yên lớp ckk4lc Sinh viên: Nguyễn Minh T©n GVHD: Ngun TiỊn Phong 55 ... định ứng suất uốn cho phép ta lấy hệ số an toàn n = 1,5 (trang 42 sách thiết kế chi tiết máy) hệ số tập trung ứng suất chân Ko = 1,8 (tang 44 sách thiết kế chi tiết máy) (vì phôi rèn thép thờng... định ứng suất n cho phÐp ta lÊy hƯ sè an toµn n = 1,5 (trang 42 s¸ch thiÕt kÕ chi tiÕt m¸y) hệ số tập trung ứng suất chân Ko = 1,8 (tang 44 s¸ch thiÕt kÕ chi tiÕt máy) (vì phôi rèn thép thờng... ta lấy :a = 12 (mm) Khoảng cách chi tiết quay là: c = (10ữ15) (mm) ta lấy :c = 12 (mm) Chi u rộng bánh răng: b1 = 75 (mm) +CÊp nhanh: b2 = 110 (mm) +CÊp nhanh: Chi u rộng ổ lăn: +ổ lăn trục I:B1