Đang tải... (xem toàn văn)
LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây nhằm đáp ứng nhu cầu về quy mô, chất lượng và tiến độ thi công xây dựng dân dụng và công nghiệp, xây dựng cầu đường , thủy lợi, sân bay, bến cảng,….Nước ta đã và dang áp dụng nhiều công nghệ mới và sử dụng các thiết bị thi công tiên tiến của nhiều nước trên thế giới. Bên cạnh việc sử dụng các thiết bị thi công của các nước trên thế giới thì trong nước đã có nhiều cơ sở, nhà máy chế tạo một số thiết bị thi công trong lĩnh vực xây dựng dần thay thế việc sử dụng các thiết bị nhập từ nước ngoài, trong đó việc sản xuất chế tạo các thết bị các máy trộn bê tông ngày càng phát triển nhanh chóng với nhiều cải tiến kỹ thuật. Đến nay trong nước đã có nhiều chủng loại máy trộn bê tông nhằm phục vụ cho các yêu cầu khác nhau ở các công trình. Thiết kế máy trộn bê tông tự do kiểu lật đổ là một đề tài mang tính thực tiến cao, giúp cho sinh viên nghành cơ điện tử có thể áp dụng kiến thức đã học của mình vào các yêu cầu kỹ thuật trong thực tế sản xuất. Cùng với sự phát triển của thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa thì nhu cầu sử dụng máy móc độ chính xác ngày càng cao, làm tăng năng suất lao động và mang lại hiệu quả kinh tế cao. Đồ án thiết kế máy là mục đích giúp tác giả hệ thống lại những kiến thức cơ bản đã học trước lúc ra trường Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy Võ Như Thành đã giúp đỡ để hoàn thành đồ án thiết kế máy này. Tuy nhiên đề hoàn thành đồ án này không tránh phải những sai sót, tác giả kính mong sự chỉ bảo của thầy cô để kiến thức được hoàn thiện hơn. Đà Nẵng, ngày 15 tháng 5 năm 2019 Sinh viên thực hiện Nguyễn Yên Chung MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY TRỘN BÊ TÔNG VÀ MÁY TRỘN BÊ TÔNG TỰ DO KIỂU LẬT ĐỔ 6 1.1 Công dụng và phân loại: 6 1.2 Giới thiệu máy trộn bê tông hình quả táo di động 6 CHƯƠNG II :CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐỘNG HỌC VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY 9 2. 1 Phương án 1 9 2.1.1. Sơ đồ động: 9 2.1.2. Ngyên lý hoạt động: 9 2.1.3. Phân tích phương án: 10 2. 2 Phương án 2: 10 2.2.1. Sơ đồ động học: 10 2.2.2. Nguyên lý hoạt động. 10 2.2.3. Phân tích phương án. 11 2.3. Phương án 3. 11 2.3.1. Sơ đồ động học: 11 2.3.2. Nguyên lý hoạt động: 11 CHƯƠNG III :CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 13 3.1 Tính kích thước thùng trộn 13 3.2 Tính toán động lực học và năng suất cho thiết bị 14 3.2.1 Tính toán năng suất 14 3.2.2 Tính toán cơ bản cho máy trộn bê tông tự do 16 3.3 Chọn động cơ 21 3.4 Chọn phương án thiết kế bộ truyền : 21 3.4.1 Tỷ số truyền 21 3.4.2 Số vòng quay của các trục 22 3.4.3 Công suất trên các trục 22 3.2.4 Moment xoắn trên các trục. 23 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 24 4.1 Thiết kế bộ truyền bánh răng nón răng thẳng 24 4.2 Tính toán bộ truyền cấp nhanh (bộ truyền bánh răng trụ nghiêng) 29 4.2.1 Chọn vật liệu và cách nhiệt luyện 29 4.2.2 Xác định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép 30 4.2.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục 31 4.2.4 Tính vận tốc vòng của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng 32 4.2.5 Định chính xác hệ số tải trọng K 32 4.2.6 Xác định mô đun, số răng, góc nghiêng của răng và chiều rộng bánh răng 33 4.2.7. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng 33 4.2.8. Kiểm nghiệm sức bền của răng khi chịu quá tải đột ngột 34 4.2.9. Các thông số hinh học chủ yếu của bộ truyền 35 4.3 Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm. 36 4.3.1. Chọn vật liệu chế tạo bánh răng và phương pháp nhiệt luyện. 36 4.3.2. Xác định ứng suất cho phép. 37 4.3.3. Xác định chính xác khoảng cách trục A. 40 4.3.4. Xác định môđun, số răng, chiều rộng bánh răng. 40 4.3.5. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng. 41 4.3.6. Định các thông số hình học bộ truyền. 41 CHƯƠNG V: THIẾT KẾ TRỤC 43 5.1. Chọn vật liệu chế tạo 43 5.2. Xác định đường kính sơ bộ: 43 5.3 Xác định lực tác dụng lên các cặp bánh răng 44 5.4. Xác đinh khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực 45 5.5 Trục 1 46 5.6 Trục 2 53 5.7 Trục 3 59 5.8 Chọn then 65 CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ TÍNH Ổ LĂN 67 6.1 Trục I 67 6.2 Trục II 69 6.3 Trục II 72 CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ KHỚP NỐI 75 7.1 Tính toán khớp nối 75 CHƯƠNG VIII: THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC, BÔI TRƠN VÀ 76 ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP. 76 8.1 Chọn thân máy 76 8.1.1 Yêu cầu 76 8.1.2 Xác định kích thước vỏ hộp 76 8.2 Các chi tiết liên quan đến kết cấu vỏ hộp: 78 8.2.1 Chốt định vị: 78 8.2.2 Nắp ổ: 79 8.2.3 Cửa thăm: 79 8.2.4 Nút thông hơi: 79 8.2.5 Nút tháo dầu: 79 8.2.6 Que thăm dầu: 80 8.2.7 Vít tách nắp và thân hộp giảm tốc: 80 8.3 Các chi tiết phụ khác: 80 8.3.1 Vòng phớt: 80 8.3.2 Vòng chắn dầu: 81 8.4 Bôi trơn hộp giảm tốc: 81 8.4.1. Bôi trơn trong hộp giảm tốc 81 8.4.2. Bôi trơn ngoài hộp giảm tốc. 81 8.5. Xác định và chọn kiểu lắp. 82
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần nhằm đáp ứng nhu cầu quy mô, chất lượng tiến độ thi công xây dựng dân dụng công nghiệp, xây dựng cầu đường , thủy lợi, sân bay, bến cảng,….Nước ta dang áp dụng nhiều công nghệ sử dụng thiết bị thi công tiên tiến nhiều nước giới Bên cạnh việc sử dụng thiết bị thi công nước giới nước có nhiều sở, nhà máy chế tạo số thiết bị thi công lĩnh vực xây dựng dần thay việc sử dụng thiết bị nhập từ nước ngoài, việc sản xuất chế tạo thết bị máy trộn bê tơng ngày phát triển nhanh chóng với nhiều cải tiến kỹ thuật Đến nước có nhiều chủng loại máy trộn bê tơng nhằm phục vụ cho yêu cầu khác cơng trình Thiết kế máy trộn bê tơng tự kiểu lật đổ đề tài mang tính thực tiến cao, giúp cho sinh viên nghành điện tử áp dụng kiến thức học vào yêu cầu kỹ thuật thực tế sản xuất Cùng với phát triển thời đại công nghiệp hóa, đại hóa nhu cầu sử dụng máy móc độ xác ngày cao, làm tăng suất lao động mang lại hiệu kinh tế cao Đồ án thiết kế máy mục đích giúp tác giả hệ thống lại kiến thức học trước lúc trường Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy Võ Như Thành giúp đỡ để hoàn thành đồ án thiết kế máy Tuy nhiên đề hồn thành đồ án khơng tránh phải sai sót, tác giả kính mong bảo thầy để kiến thức hồn thiện Đà Nẵng, ngày 15 tháng năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Yên Chung SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH MỤC LỤC MỤC LỤC CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY TRỘN BÊ TÔNG VÀ MÁY TRỘN BÊ TÔNG TỰ DO KIỂU LẬT ĐỔ .4 1.1 Công dụng phân loại: .4 1.2 Giới thiệu máy trộn bê tơng hình táo di động .5 CHƯƠNG III :CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 11 3.2.2 Tính tốn cho máy trộn bê tông tự .14 3.4 Chọn phương án thiết kế truyền : 20 4.1 Thiết kế truyền bánh nón thẳng 23 4.2.2 Xác định ứng suất tiếp xúc ứng suất uốn cho phép .29 4.2.3 Xác định sơ khoảng cách trục 30 4.2.4 Tính vận tốc vòng bánh chọn cấp xác chế tạo bánh .31 4.2.5 Định xác hệ số tải trọng K 31 4.2.6 Xác định mơ đun, số răng, góc nghiêng chiều rộng bánh 32 4.2.7 Kiểm nghiệm sức bền uốn 33 4.2.8 Kiểm nghiệm sức bền chịu tải đột ngột 34 4.2.9 Các thông số hinh học chủ yếu truyền 34 4.3.1 Chọn vật liệu chế tạo bánh phương pháp nhiệt luyện 35 4.3.2 Xác định ứng suất cho phép .36 4.3.3 Xác định xác khoảng cách trục A 39 4.3.4 Xác định môđun, số răng, chiều rộng bánh .39 4.3.5 Kiểm nghiệm sức bền uốn 40 4.3.6 Định thơng số hình học truyền .40 CHƯƠNG V: THIẾT KẾ TRỤC 41 5.3 Xác định lực tác dụng lên cặp bánh 43 5.4 Xác đinh khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 45 SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH 5.5 Trục 46 5.6 Trục 53 5.7 Trục 60 5.8 Chọn then 67 CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ TÍNH Ổ LĂN 69 6.1 Trục I 69 6.2 Trục II 72 6.3 Trục II 74 8.1 Chọn thân máy 79 8.1.1 Yêu cầu 79 8.2.1 Chốt định vị: 81 8.2.2 Nắp ổ: 82 8.4 Bôi trơn hộp giảm tốc: 84 8.4.1 Bôi trơn hộp giảm tốc .84 8.4.2 Bơi trơn ngồi hộp giảm tốc 84 8.5 Xác định chọn kiểu lắp 85 SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY TRỘN BÊ TÔNG VÀ MÁY TRỘN BÊ TÔNG TỰ DO KIỂU LẬT ĐỔ 1.1 Công dụng phân loại: *Công dụng: Máy trộn bêtông dùng để trộn thành phần vật liệu: cát, đá, ximăng, chất phụ gia nước để tạo nên hỗn hợp bêtông Trộn bê tông máy đảm bảo chất lượng bê tông, cho suất cao tiết kiệm xi măng *Phân loại: Dựa vào phương pháp trộn, máy trộn bêtông chia làm loại: máy trộn tự máy trộn cưỡng Dựa vào phương pháp dỡ liệu (đổ bêtông khỏi thùng trộn), máy trộn bêtơng có loại: - Máy trộn dỡ liệu cách lật úp thùng - Máy trộn dỡ liệu máng - Máy trộn dỡ liệu cách nghiêng thùng - Máy trộn dỡ liệu cách quay ngược thùng so với chiếu quay trộn SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH - Máy trộn dỡ liệu cách mở đáy thùng Phương pháp thiết kế cho máy trộn cưỡng Dựa vào tính liên tục, chia loại: máy trộn chu kỳ máy trộn liên tục Dựa vào tính động, chia loại: máy trộn cố định máy trộn độc lập Máy trộn cố định lắp dây chuyền sản xuất bêtông xưởng đúc cấu kiện bêtông Máy trộn độc lập thường sử dụng công trường xây dựng 1.2 Giới thiệu máy trộn bê tơng hình táo di động Trong phạm vi đồ án này, em xin chọn máy trộn bê tông, với thùng trộn dạng táo, khơng có gầu tiếp liệu, kết cấu thùng trộn đơn giản, cấu truyền động đơn giản, gọn nhẹ, dễ sử dụng công việc nhào trộn bê tông thao tác lật đổ bê tông phục vụ xây dựng nhà dân dụng, dễ chế tạo … Hình 1.1 Máy trộn bê tơng hình nón cụt dạng táo khơng có gầu tiếp liệu 1- Khung máy; 2- Thùng trộn; 3- Vô lăng quay giá lật thùng; 4- Hộp giảm tốc; 5- Bộ truyền đai; 6- Động điện; 7- Đĩa địng vị thùng trộn; 8- Bàn đạp kéo dài đĩa định vị thùng trộn; 9- Bánh nón; 10- Vành quanh thùng trộn; 11- Giá lật thùng trộn; 12 – Trục ổ quay + Nguyên lý hoạt động : Để trộn vật liệu thùng trộn để nghiêng góc 45o so với phương nằm ngang Động điện (6) quay, truyền chuyển động qua truyền đai hộp giảm tốc làm bánh nón (9) quay, kéo theo vành gắn vào thùng trộn (10) quay, làm cho vật liệu thùng trộn nhào trộn SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH Khi xả hỗn hợp bê tơng khỏi thùng trộn trước hết đạp bàn đạp (8) để kéo gài khỏi đĩa định vị, quay vô lăng (3), nhờ chuyển động cặp bánh ăn khớp trong, giá lật (11) quay, làm thùng trộn úp xuống để đổ vật liệu trộn ngồi Khi đổ thùng trộn quay góc 135o so với phương thẳng đứng + Ưu điểm : Loại có cấu tạo đơn giản, tiêu hao lượng ít, dùng nhiều chất lượng bê tông chưa thật tốt thường dùng để trộn bê tông nặng, bê tông cốt liệu lớn, di chuyển dễ dàng, khơng đòi hỏi người sử dụng có trình độ cao, chế tạo gọn nhẹ, vật liệu chế tạo không cao, sử dụng rộng rãi + Nhược điểm : Đòi hỏi người công nhân phải đổ vật liệu trực tiếp vào thùng trộn, với kết cấu miệng thùng trộn cao nên người công nhân phải nhiều công sức thời gian để đổ hết vật liệu vào thùng trộn, cung cấp vật liệu bê tông xây dựng nhà cao tầng suất thấp, đòi hỏi phải liên tục, tuổi bền sử dụng không cao, nên dùng cho loại máy trộn dung tích nhỏ SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH CHƯƠNG II :CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐỘNG HỌC VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY Trên sơ máy trộn chế tạo đưa vào sử dụng thực tế, đồng thời theo nhiệm vụ đồ án thiết kế máy trộn bê tông di động cở nhỏ với dung tích hữu ích 350 lít em thiết lập ba phương án thiết kế máy sau: Phương án 2.1.1 Sơ đồ động: 10 y 11 12 x x Hình 2.1 Máy trộn kiểu lật đổ Động điện, Hộp giảm tốc., Thùng trộn, Giá lật., Gầu tiếp liệu, Vô lăng., Cặp bánh quay giá., Phanh, cáp, 10 Ly hợp, 11 Tăng xích , 12 Xích SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH 2.1.2 Ngyên lý hoạt động: Trên hình vẽ thể cấu tạo chung hệ thống truyền động loại máy trộn tự kiểu lật đổ Động qua hộp giảm tốc làm bánh nón xích 12 quay Bánh làm quay vành gắn thùng trộn làm quay quanh trục y-y ( nghiêng 450 so với mặt phẳng đứng ) để trộn vật liệu xích 11 qua làm phận chủ động b ly hợp 10 quay trơn trục Muốn đổ vật liệu vào thùng trộn, kéo tay đòn A nới phanh hãm đóng ly hợp 10 lại dây cáp để kéo gầu trượt theo giá dẫn lên dần tới miệng thùng trộn Khi gầu tới đỉnh giá dẫn bị chặn lại, gầu bị lật ngược đổ vật liệu chưa trộn vào thùng trộn Muốn lấy bê tông quay vơ lăng 6, nhờ truyền động cặp bánh trụ 7, giá lật quay, làm thùng trộn úp xuống, đổ vật liệu trộn ngồi 2.1.3 Phân tích phương án: Loại đổ bê tơng nhanh tương đối sạch, động tác lật thùng tốn nhiều lực, quay thùng ngược lại vị trí cũ, nên dùng cho loại máy trộn có dung tích nhỏ Hiện thường dùng loại máy tương tự hình có hai động riêng biệt động gắn với hộp giảm tốc đặt giá lập dẫn gắn với động quay thùng trộn, động khác qua khớp nối hộp giảm tốc trục vít bánh vít để dẫn động gầu nạp liệu Do phương án thích hợp với dung tích mẻ trộn nhỏ, suất thấp 2 Phương án 2: 2.2.1 Sơ đồ động học: SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH Hình 2.2 Phương án máy trộn kiểu nghiêng đổ Bộ phận đóng mở, Khóa, Lọc khí, Van phân phối, Xi lanh khí nén, Ổ lăn, Thùng trộn, Vành răng, Ổ lăn, 10 Động điện, 11 Khớp nối, 12 Hộp giảm tốc 2.2.2 Nguyên lý hoạt động Máy gồm giá đỡ 5, thùng trộn bên có lắp cánh trộn, động điện 10, xi lanh ép nghiêng thùng vành Từ động điện qua khớp nối trục 11, truyền qua hộp giảm tốc 12, bánh truyền mô men xoắn tới vành 11 thùng trộn Để nghiêng thùng đổ vật liệu đưa thùng vị trí ban đầu, người ta dùng hệ thơng khí nén gồm xilanh 9, van phhan phối 8, lọc khí dầu 7, khóa phận đóng mở Thùng trộn quay tỳ vào lăn đỡ Các lăn quay ổ 10 12 2.2.3 Phân tích phương án Ngun lý có hiệu cao cho hỗn hợp bê tơng cóa cấp liệu to ( > 70 mm ), thời gian trộn lâu ( thời gian chu kỳ xấp xỉ 120 ÷ 240 giây ) chu trình trộn phải nâng lên đổ xuống 30 ÷ 40 lần Máy trộn tự có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo vận hành, để hỗn hợp nhào trộn tự thùng dung tích hình học thùng phải lớn 2,5 ÷ lần dung tích hỗn hợp trộn, làm cho dung tích thùng trộn to, nặng, cồng kềnh, nên tốc độ quay thùng khơng lớn Nếu q lớn lục ly tâm thùng cản trở trình trộn tự Thể tích sản xuất thùng nhỏ : 56 lít, 165 lít 330 lít Vì suất thấp, chất lượng bê tông không cao 2.3 Phương án 2.3.1 Sơ đồ động học: SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH Hình 2.3 Phương án máy thiết kế Động điện, 2.Khớp nối, Hộp giảm tốc, bánh nón, Thùng trộn, Vành nón, Giá đỡ, Volăng 2.3.2 Nguyên lý hoạt động: Động truyền qua truyền đai qua hộp giảm tốc hoạt động thông qua truyền bánh - vành làm cho thùng trộn quay Khi đổ liệu khỏi thùng trộn quay volang 8,nhờ truyềnđộng cặp bánh giá lật quay làm cho thùng trộn úp xuống, đổ vật liệu * Chọn phương án thiết kế: Qua phân tích kiểu máy trộn bê tông, thông qua yêu cầu nhu cầu thực tế: Nguyên lý trộn máy phải đảm bảo yêu cầu chất lượng cao Kết cấu máy đơn giản, gọn nhẹ, dễ tháo lắp Như để phù hợp với yêu cầu thiết kế tác giả chọn Phương án để thiết kế máy trộn bê tơng với dung tích mẻ trộn theo nhiệm vụ giao SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG 10 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH 6.2 Trục II - Số vòng quay n3 = 345 vòng/phút - Tải trọng tác dụng lên ổ: - Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ A: - Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ B: - Lực dọc trục : Fa2 = Fz22 = 172,31 N Ta có - Do nên ta chọn ổ bi đỡ - chặn, chọn cỡ trung hẹp 46305: Kí hiệu ổ d (mm) D (mm) B (mm) C (kN) 46307 35 80 21 26,2 C0 (kN) 17,9 Góc tiếp xúc α=120 Chọn hệ số e: - Ta có tỷ số: = 0,01 theo bảng 11.4 với α=120 ta chọn e = 0,3 Chọn hệ số X, Y: SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG 72 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY - GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH Chọn V=1 ứng với vòng quay Lực dọc trục tác động vào ổ A, B lực hướng tâm FR gây ra: SA = e = 0,3.816,1 = 244,83 N ; SB = e = 0,3.1280,8 = 384,24 N - Tổng lực dọc trục tác động lên ổ: - Hình 6.2 Sơ đồ lực tác động lên ổ trục Fta1 = SB + Fa = 384,24 +172,31 = 556,55 N Fta2 = SA – Fa = 224,83 – 172,31 = 52,52 N Ta có: = 0,68 > e nên ta chọn X=0,45 Y=1,81 = 0,04 < e nên ta chọn X=1 Y=0 Tải trọng quy ước: Tại B: QB = (XVFr + YFta2)Kt.K = (1.1.1280,8 + 0) 1.1,2 = 1536,96 N Tại A: QA = (XVFr + YFta1)Kt.K = (0,45.1.816,1 + 1,81.556,55).1.1,2 = 1649,5 N Với: Kt = : hệ số ảnh hưởng nhiệt độ Kσ = 1, : hệ số kể đến đặc tính tải trọng Trang bảng 11.3 [3] với tải trọng va đập nhẹ Từ kết ta thấy ổ A chịu tải trọng lớn nên ta tính tốn theo ổ A Thời gian làm việc: SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG 73 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY L= GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH = = 24,84 (triệu vòng) Khả tải động tính tốn: Ct = QA = 1649,5 = 4812,86 N Vì Ct < C nên ổ đảm bảo khả tải động Tuổi thọ ổ: Lh = = = 193587 > 12000 Kiểm tra tải tĩnh: Q0 = 1280,8 Với ổ đỡ - chặn α=120 ta chọn X0=0,5; Y0=0,47 Như Q0 < C0 nên ổ đảm bảo điều kiện bền tĩnh Số vòng quay tới hạn ổ: - Theo bảng 11.7 [1] với ổ bi đỡ chặn bôi trơn mỡ: Dpwn = 1,3.105 - Đường kính tâm lăn: Dpw = Suy : [n] = mm = 2260,9 vòng/phút > n2 = 345 vòng/phút 6.3 Trục II - Số vòng quay n3 = 100 vòng/phút - Tải trọng tác dụng lên ổ: SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG 74 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH - Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ A: - Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ B: - Lực dọc trục : Fa3 = Fz33 = 355,9 N Ta có - Do nên ta chọn ổ bi đỡ - chặn, chọn cỡ trung hẹp 46305: Kí hiệu ổ d (mm) D (mm) B (mm) C (kN) 46309 45 100 25 37,8 C0 (kN) 26,7 Góc tiếp xúc α=120 Chọn hệ số e: - Ta có tỷ số: = 0,017 theo bảng 11.4 với α=120 ta chọn e = 0,3 Chọn hệ số X, Y: - Chọn V=1 ứng với vòng quay - Lực dọc trục tác động vào ổ A, B lực hướng tâm FR gây ra: SA = e - = 0,3.2842,47 = 852,74 N ; SB = e = 0,3.6078,32 = 1823,5 N Tổng lực dọc trục tác động lên ổ: SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG 75 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH Hình 6.3 Sơ đồ lực tác dụng lên ổ trục - Fta1 = SB + Fa = 1823,5 +355,9 = 2179,4 N Fta2 = SA – Fa = 852,74 – 355,9 = 496,84 N Ta có: = 0,77 > e nên ta chọn X=0,45 Y=1,81 = 0,08 < e nên ta chọn X=1 Y=0 Tải trọng quy ước: Tại B: QB = (XVFr + YFta2)Kt.K = (1.1.6078,32 + 0) 1.1,2 = 7293,984 N Tại A: QA = (XVFr + YFta1)Kt.K = (0,45.1.2842,47 + 1,81.2179,4).1.1,2 = 6268,6 N Kt = Với: : hệ số ảnh hưởng nhiệt độ Kσ = 1, : hệ số kể đến đặc tính tải trọng Trang bảng 11.3 [3] với tải trọng va đập nhẹ Từ kết ta thấy ổ B chịu tải trọng lớn nên ta tính tốn theo ổ A Thời gian làm việc: L= = = 7,2 (triệu vòng) Khả tải động tính tốn: C t = Q B = 7923,984 = 15301 N SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG 76 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH Vì Ct < C nên ổ đảm bảo khả tải động Tuổi thọ ổ: Lh = = = 18092 > 12000 Kiểm tra tải tĩnh: Q0 = 6078,32 Với ổ đỡ - chặn α=120 ta chọn X0=0,5; Y0=0,47 Như Q0 < C0 nên ổ đảm bảo điều kiện bền tĩnh Số vòng quay tới hạn ổ: - Theo bảng 11.7 [1] với ổ bi đỡ chặn bôi trơn mỡ: Dpwn = 1,3.105 - Đường kính tâm lăn: Dpw = Suy : [n] = mm = 1793,1 vòng/phút > n3 = 100 vòng/phút SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG 77 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ KHỚP NỐI 7.1 Tính tốn khớp nối Momen xoắn : T=14545 Nmm = 14,5 Nm Đường kính trục động : dđc = 28mm Đường kính trục đầu : d = 25 mm ⟹ Ta chọn nối trục vòng đàn hồi Kích thước vòng đàn hồi: Bảng 7.1 Thơng số kích thước khớp nối T, Nm 16,0 d 20 D 71 dm 28 L 78 l 30 d1 25 D0 z 45 nmax 7600 B B1 20 l1 16 D3 17 l2 12 Kích thước chốt: Bảng 7.2 Thơng số kích thước chốt T, Nm dc d1 D2 l l1 l2 l3 h 16 M6 12 28 14 10 Kiểm nghiệm sức bền dập vòng đàn hồi: = 2,72 Mpa < [ ] = (2….4) MPa Kiểm nghiệm sức bền chốt MPa Với: l0 = l1 + = 14+ = 18 mm, k = 1,5 : hệ số chế độ làm việc Vậy vòng đàn hồi chốt thỏa điều kiện bền SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG 78 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH CHƯƠNG VIII: THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC, BÔI TRƠN VÀ ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP 8.1 Chọn thân máy 8.1.1 Yêu cầu - Chỉ tiêu hộp giảm tốc khối lượng nhỏ độ cứng cao Vật liệu làm vỏ gang xám GX15-32 Hộp giảm tốc bao gồm: thành hộp, nẹp gân, mặt bích, gối đỡ, … Bề mặt lắp ghép nắp thân cạo mài để lắp sít, lắp có lớp sơn mỏng sơn đặc biệt - Chọn bề mặt ghép nắp thân: song song mặt đế - Mặt đáy phía lỗ tháo dầu với độ dốc khoảng 20 chỗ tháo dầu lõm xuống 8.1.2 Xác định kích thước vỏ hộp Bảng 8.1 Thơng số vỏ hộp Tên gọi Biểu thức tính toán Chiều dày: - Thân hộp, δ δ = 0,025a + = 8,5 mm - Nắp hộp, δ1 δ1 = 0,02a + = 7,4 mm e = (0,8 ÷ 1)δ = 7.5 mm Gân tăng cứng: - Chiều dày, e - Chiều cao, h h < 58 mm , chọn h = 30 mm - Độ dốc khoảng 2o SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG 79 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH Đường kính: - Bulơng nền, d1 - Bulơng cạnh ổ, d2 - Bulơng ghép bích thân, d3 - Vít ghép nắp ổ, d4 - Vít ghép nắp cửa thăm, d5 d1 = 16 d2 = (0,7 d3 = (0,5 d4 = (0,4 d5 = (0,3 Mặt bích ghép nắp thân: - Chiều dày bích thân hộp, S3 - Chiều dày bích nắp hộp, S4 - Bề rộng bích nắp thân, K3 S3 = (1,4 ÷ 1,8)d3 = 16 mm S4 = (0,9 ÷ 1)S3 = 16 mm K3 ≈ K2 - (3 ÷ 5) = 38 - 3=35 mm - Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ, K2 - Tâm lổ bulông cạnh ổ: E2 C (là khoảng cách từ tâm bulông đến mép lổ) - Chiều cao h Mặt đế hộp: - Chiều dày: khơng có phần lồi, S1 - Khi có phần lồi,Dd; S1; S2 - Bề rộng mặt đế hộp, K1 q Khe hở chi tiết: - Giữa bánh với thành hộp - Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp - Giữa mặt bên bánh với Số lượng bulơng nền, Z ÷ ÷ ÷ ÷ 0,8)d1 = 12 mm 0,6)d1 = 10 mm 0,5)d1 = mm 0,4)d2 = mm K2 = E2 + R2 + (3 ÷ 5) = 38 mm E2 ≈ 1,6d2 = 19 mm R2 ≈ 1,3d2 = 15 mm C ≈ D3/2 =40 mm h xác định theo kết cấu, phụ thuộc tâm lỗ bulơng kích thước mặt tựa S1 ≈ 2,35δ = 20 mm Dd xác định theo đường kính dao khoét S1 ≈ 1,5δ = 13 mm S2 ≈ (2,25 ÷ 2,75) δ = 21 mm K1 ≈ 3d1 = 48 mm q ≥ K1 + 2δ = 65 mm ∆ ≥ (1 ÷ 1,2)δ = 10 mm ∆1 ≥ (3 ÷ 5)δ = 32 mm ∆ ≥ δ=10mm Z = (L + B)/(200 ÷ 300) = SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG 80 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH L=405mm B=371 mm Kích thước gối trục: Đường kính ngồi tâm lỗ vít Bảng 8.2 Thơng số kích thước gối trục Trục D D2 D3 I 62 70 80 II 80 90 101 III 100 115 131 8.1 Các chi tiết liên quan đến kết cấu vỏ hộp: 8.2.1 Chốt định vị: Mặt ghép nắp thân nằm mặt phẳng chứa đường tâm trục Lỗ trụ (đường kính D) lắp nắp thân hộp gia công đồng thời Để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân trước sau gia công lắp ghép, dùng chốt định vị Nhờ có chốt định vị, xiết bulơng khơng làm biến dạng vòng ngồi ổ (do sai lệch vị trí tương đối nắp thân), loại trừ nguyên nhân làm ổ chóng bị hỏng Ta dùng chốt định vị hình có thơng số sau: d l 40 SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG 81 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH Hình 8.1 Chốt định vị hình trụ 8.2.2 Nắp ổ: - Che chắn ổ lăn khỏi bụi từ bên Làm vật liệu GX14-32 Kết cấu nắp ổ hộp giảm tốc, bảng 18.2 [2]: Bảng 8.3 Thơng số kích thước nắp ổ Trục D D2 D3 D4 h d4 z I 62 70 80 52 (M5) II 80 90 101 75 (M6) III 100 115 131 90 (M8) 8.2.3 Cửa thăm: Để kiểm tra, quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp, đỉnh hộp có làm cửa thăm Cửa thăm đậy nắp Trên nắp có lắp thêm nút thơng Kích thước cửa thăm chọn theo bảng 18-5 [2] sau: Bảng 8.4 Thông số kích thước cửa thăm A B A1 B1 C C1 K R Vít Số lượng 100 75 150 100 125 130 87 12 M8 x 16 8.2.4 Nút thông hơi: Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hòa khơng khí bên bên hộp, người ta dùng nút thông Nút thông lắp nắp cửa thăm SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG 82 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH Kích thước nút thơng (tra bảng 18-6 [2]): Bảng 8.5 Thơng số kích thước nút thơng A B C D E G H I K L M N O P Q M27x2 15 30 15 45 36 32 10 22 32 18 R 36 S 32 Hình 8.2 Nút thơng 8.2.5 Nút tháo dầu: - Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn (do bụi hạt mài) bị biến chất, cần phải thay dầu Để tháo dầu cũ, đáy hộp có lỗ tháo dầu Lúc làm việc, lỗ bịt kín nút tháo dầu - Kết cấu kích thước nút tháo dầu tra bảng 18-7 [2] (nút tháo dầu trụ) sau: Bảng 8.6 Thông số kích thước nút tháo dầu d b m f l c q M 16 x1,5 15 28 2.5 17.8 8.2.6 Que thăm dầu: - Đê kiểm tra mức dầu hộp ta dùng que thăm dầu D S D0 30 22 25.4 Hình 8.3 Que thăm dầu 8.2.7 Vít tách nắp thân hộp giảm tốc: Có tác dụng tách nắp thân hộp giảm tốc, vít M8 8.3 Các chi tiết phụ khác: 8.3.1 Vòng phớt: Vòng phớt loại lót kín động gián tiếp nhằm mục đích bảo vệ ổ khỏi bụi bặm, chất bẩn, hạt cứng tạp chất khác xâm nhập vào ổ Những chất làm ổ chóng bị mài mòn bị han gỉ Ngồi ra, vòng phớt đề phòng dầu chảy Tuổi thọ ổ lăn phụ thuộc nhiều vào vòng phớt Vòng phớt dùng rộng rãi có kết cấu đơn giản, thay dễ dàng Tuy nhiên có nhược điểm chóng mòn ma sát lớn bề mặt trục có độ nhám cao SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG 83 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH Hình 8.4 Vòng phớt 8.3.2 Vòng chắn dầu: Để ngăn cách mỡ phận ổ với dầu hộp Hình 8.5 Vòng chắn dầu 8.4 Bơi trơn hộp giảm tốc: 8.4.1 Bôi trơn hộp giảm tốc Do truyền bánh hộp giảm tốc có v < 12m/s nên ta chọn phương pháp bơi trơn ngâm dầu Tra bảng 18.11[2] ta độ nhớt ứng với 1000C Theo bảng 18.13[2] ta chọn loại dầu bơi trơn AK-15 có độ nhớt 20 Centistoc 8.4.2 Bơi trơn ngồi hộp giảm tốc Với truyền ngồi hộp khơng có thiết bị che đậy, hay bị bụi bặm bám vào, ta chọn bôi trơn định kì mỡ Bảng 8.7 Bảng thống kê dành cho bôi trơn SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG 84 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH Tên dầu mỡ Thiết bị cần bôi trơn Lượng dầu mỡ Thời gian thay dầu mỡ Dầu ô tô máy kéo AK- 15 Bộ truyền hộp 0,6 lít/Kw tháng Mỡ T Tất ổ truyền 2/3chỗ rỗng phận ổ năm 8.5 Xác định chọn kiểu lắp Bảng 8.8 Chọn kiểu lắp cho chi tiết hộp giảm tốc STT Tên mối ghép Kiểu lắp Ghi Vòng ổ lăn với trục I ᴓ25k6 ổ lắp giống Vòng ngồi ổ lăn trục I lắp với thân ᴓ62H7/k6 ổ lắp giống Trục I vòng bạc chặn ᴓ25H7/k6 Bánh trụ nghiêng trục II ᴓ38H7/k6 Vòng ổ lăn với trục II ᴓ35k6 ổ lắp giống Vòng ngồi ổ lăn trục II lắp với thân ᴓ80H7/k6 ổ lắp giống Trục II vòng bạc chặn ᴓ35H7/k6 10 Bánh trụ thẳng trục III ᴓ48H7/k6 11 Vòng ổ lăn với trục III ᴓ45k6 ổ lắp giống 12 Vòng ngồi ổ lăn trục III lắp với thân ᴓ100H7/k6 ổ lắp giống 13 Trục III vòng bạc chặn ᴓ45H7/k6 14 Khớp nối vòng đàn hồi ᴓ20H7/k6 SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG 85 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 1, Trịnh Chất - Lê Văn Uyển, NXB giáo dục, 2006 [2] Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 2, Trịnh Chất - Lê Văn Uyển, NXB giáo dục, 2006 [3] Thiết kế chi tiết máy, Nguyễn Trọng Hiệp - Nguyễn Văn Lẫm, NXB giáo dục, 1999 SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG 86 ... vòng quay tang cuộn(coi thời gian mà hỗn hợp trượt xuống vị trí ban đầu thời gian nâng lên tới độ cao h1np) Z1 = - =2 Thời gian nâng cánh trộn hỗn hợp t1 = t1 = - = 0.8929 [s] Thời gian rơi tự... hợp cánh trộn thực sau vòng quay tang trộn SVTH: NGUYỄN YÊN CHUNG – LỚP 16CDT2 TRANG 17 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH Z2 = Trong đó: tv = : thời gian thực vòng quay thùng trộn [s]... GVHD: T.S VÕ NHƯ THÀNH Trong đó: T = t1 + t2 + t3 với: t1: thời gian đổ vật liệu vào thùng [s] t2: thời gian trộn [s] t3: thời gian đổ bê tông [s] Với máy trộn có Vsx = 150 lít ta có: t1 = 20 (s)