đồ an thiet kế hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục đh bk

57 263 0
đồ an thiet kế hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục đh bk

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Công suất trên trục thùng trộn, P(KW)= 5kw Số vòng quay trên trục thùng trộn, n(vp) =65Thời gian phục vụ, L(năm)=5Quay một chiều, làm việc 3 ca, tải va đập nhẹ.(1 năm làm việc 310 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ).Chế độ tải: T1 = T ; t1=45 giây; T2 =0.7T ; t2=21 giây

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CHI TIẾT MÁY Sinh viên thực hiện: Ngành đào tạo: KỸ THUẬT CHẾ TẠO Giáo viên hướng dẫn: Ngày hoàn thành: Ngày bảo vệ: ĐỀ TÀI Đề số 7: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN Phương án số:3 Hệ thống dẫn động thùng trộn gồm: 1- Động điện pha không đồng bộ; 2- Nối trục đàn hồi; 3- Hộp giảm bánh trụ cấp đồng trục; 4- Bộ truyền xích ống lăn; 5- thùng trộn (quay chiều tải va đập nhẹ ca làm việc 8h) Số liệu thiết kế: SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: Công suất trục thùng trộn, P(KW)= 5kw Số vòng quay trục thùng trộn, n(v/p) =65 Thời gian phục vụ, L(năm)=5 Quay chiều, làm việc ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 310 ngày, ca làm việc giờ) Chế độ tải: T1 = T ; t1=45 giây; T2 =0.7T ; t2=21 giây YÊU CẦU 01 thuyết minh, 01 vẽ lắp A0; 01 vẽ chi tiết NỘI DUNG THUYẾT MINH Xác định công suất động phân bố tỉ số truyền cho hệ thống truyền động Tính tốn thiết kế chi tiết máy: a Tính tốn truyền hở (đai xích) b Tính truyền hộp giảm tốc (bánh răng, trục vít) c Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên truyền tính giá trị lực d Tính tốn thiết kế trục then e Chọn ổ lăn nối trục f Chọn thân máy, bu lông chi tiết phụ khác Chọn dung sai lắp ghép Tài liệu tham khảo SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHẦN 1: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động 1.1.1 Chọn hiệu suất hệ thống 1.1.2 Tính công suất động 1.1.3 Xác định số vòng quay sơ động 1.1.4 Chọn động điện 1.2 Phân phối tỷ số truyền 1.3 Bảng đặc trị PHẦN 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY 2.1 Thiết kế truyền xích 2.1.1 Chọn loại xích 2.1.2 Thông số truyền 2.1.3 Tính kiểm nghiệm xích độ bền 10 2.1.4 Xác định thơng số đĩa xích 11 2.1.5 Xác định lực tác dụng lên trục 12 2.2 Thiết kế truyền bánh 13 2.2.1 Chọn vật liệu cho cấp bánh 14 2.2.2 Xác định ứng suất cho phép cấp bánh 14 2.2.3 Cặp bánh trụ nghiêng cấp chậm 16 2.2.4 Tính truyền bánh cấp nhanh 20 2.3 Thiết kế trục – chọn then 26 2.3.1 Thiết kế truc 26 2.3.2 Xác định lực tác dụng lên trục, đường kính đoạn trục 29 2.3.3 Chọn kiểm nghiệm then trục 35 2.4 Tính tốn ổ lăn 39 2.5 Khớp nối trục đàn hồi 46 SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: PHẦN 3: CHỌN THÂN MÁY, BULONG, CÁC CHI TIẾT PHỤ, DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP 48 3.1 Chọn thân máy 48 3.2 Các chi tiết liên quan đến kết cấu hộp giảm tốc 50 3.3 Các chi tiết phụ khác 52 3.4 Bôi trơn hộp giảm tốc 53 3.5 Dung sai lắp ghép 53 KẾT LUẬN 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: LỜI NÓI ĐẦU Đồ án Thiết kế môn học ngành khí,mơn học khơng giúp cho sinh viên có nhìn cụ thể, thực tế với kiến thức học, mà sở quan trọng cho môn học chuyên ngành học sau Thông qua Đồ án giúp sinh viên vận dụng kiến thức học môn vào thiết kế chi tiết máy cụ thể, đồng thời giúp sinh viên ôn tập lại kiến thức học mơn Vẽ khí, Chi tiết máy, …Từ kiến thức bổ trợ môn này, sinh viên tổng hợp đưa phương pháp giải tốn khí cụ thể, biết cách sáng tạo đổi Do lần làm quen với cơng việc tính tốn, thiết kế chi tiết máy với hiểu biết hạn chế dù cố gắng tham khảo tài liệu giảng môn học có liên quan song làm sinh viên khơng thể tránh thiếu sót Sinh viên kính mong hướng dẫn bảo nhiệt tình Thầy cô môn giúp cho sinh viên ngày tiến Cuối sinh viên xin chân thành cảm ơn Thầy cô môn, đặc biệt trực tiếp hướng dẫn,chỉ bảo tận tình giúp sinh viên hoàn thành tốt nhiệm vụ giao Đại học Bách Khoa, tháng năm 2018 Sinh viên thực SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: PHẦN 1: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động 1.1.1 Chọn hiệu suất hệ thống  tra bảng 2.3 [1] ta chọ hiệu suất sau:  ηck= : hiệu suất nối trục động (một nối trục động)  ηbr1 = 0,98 hiệu suất truyền bánh trụ nghiêng  ηbr2 = 0,98 hiệu suất truyền bánh trụ nghiêng  ηx = 0,93 hiệu suất truyền xích ống lăn  ηol = 0,99 hiệu suất cặp ổ lăn ( cặp ổ lăn)  hiệu suất hệ thống: η= ηck ηbr1 ηbr2 ηx ηol= 1.0,98.0,98.0,93.0,994=0,858 1.1.2 Tính cơng suất động  Cơng suất tính tốn: 𝑇 Ptt=Ptđ=Pmax 𝑇 2 √( 𝑇 ) 𝑡1 +( 𝑇 ) 𝑡2 𝑡1 +𝑡2 𝑇 = 0,7𝑇 ( ) 45+( 𝑇 ) 21 √ 𝑇 45+21 = 4,58 kw  Công suất cần thiết động cơ: Pct = 𝑃𝑡 η = 4,58 0,858 = 5,338 kw 1.1.3 Xác định số vòng quay sơ động  Số vòng quay trục cơng tác: nlv= 65 (v/phút)  Chọn sơ tỷ số truyền hệ thống uch= uh.ux= 8.2,5 =20  Trong  uh tỉ số truyền hộp giảm tốc bánh trụ câp uh = 8÷40  ux tỷ số truyền truyền xích ống lăn ux = 2÷5  số vòng quay sơ động cơ: nsb = nlv nch = 65.20= 1300 (vòng/phút) 1.1.4 Chọn động điện  kiện chọn động cơ: Pdc ≥ Pct ndc≈ nsb  tra mục lục bảng 1.3 [1] ta chọn động 4A112M4Y3  bảng thông số động cơ: Công 𝑇𝑚𝑎𝑥 Vận tốc quay, Kiểu động suất cos𝜑 𝜂% vg/ph 𝑇𝑑𝑛 kw 4A112M4Y3 5.5 1425 0.85 85.5 2.2 1.2 Phân phối tỷ số truyền SVTH: 𝑇𝑘 𝑇𝑑𝑛 2.0 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD:  tỷ số truyền chung hệ dẫn động: 𝑛𝑐𝑑 ut = ux uh = ux u1 u2 = 𝑛𝑙𝑣 = 1425 65 = 21.923  u1 tỉ số truyền bánh cấp nhanh  u2 tỉ số truyền bánh cấp chậm  theo hộp giảm tốc cấp đồng trục ta có : u1 = u2 = √𝑢ℎ = √8 = 2,828  tỷ số truyền cuối hộp giảm tốc uh= 2,8282 = 7,9976  sai số tủy số truyền hộp giảm tốc: ∆= |8−7,9976| = 0,03%  tỷ số truyền truyền xích: ux = 𝑢𝑡 𝑢ℎ = 21,923 7,9976 = 2,74 1.3 Bảng đặc trị a phân phối công suất trục (mặc dù tta chọ động cơng suất dẳng trị tính tốn cho bảng thông số kỹ thuật ta lại dùng động làm việc tối đa kw) P3 = P2 = P1 = 𝑃𝑚𝑎𝑥 𝜂𝑜𝑙 𝜂𝑥 𝑃3 𝜂𝑏𝑟2 𝜂0𝑙 𝑃2 𝜂𝑜𝑙 𝜂𝑏𝑟1 𝑃1 Pđctt = = 0,99.0,93 5,431 = 0,98.0,99 5,598 = 𝜂𝑜𝑙 𝜂𝑘𝑛 = 5,431kw 0,99.0,98 5,77 = 0,99.1 = 5,598kw = 5,77kw = 5,828kw b tính tốn số vòng quay trục n1 = n2 = n3 = ntt = 𝑛𝑑𝑐 𝑢𝑘𝑛 𝑛1 𝑢1 𝑛2 𝑢2 𝑛3 𝑢𝑥 = = = = 1425 1425 = 1425 vg/ph = 503,9 vg/ph 2,828 503,9 2,828 178,2 2,74 = 178,2 vg/ph = 65 vg/ph c tính momen xoắn trục: 𝑃đ𝑐𝑡𝑡 Tdc = 9,55.106 T1 = 9,55.106 T2 = 𝑛𝑑𝑐 𝑃1 𝑛1 𝑃 9,55.106 𝑛2 𝑃3 T3 = 9,55.10 𝑛3 SVTH: = 5,828 = 9,55.106 = 39057,82 Nmm 1425 5,77 9,55.106 = 38669,12 1425 5,598 Nmm = 9,55.10 = 106094,26 Nmm = = 291055,28 Nmm 503,9 5,431 9,55.106 178,2 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: Ttt = 9,55.106 𝑃 𝑛𝑐𝑡 = 9,55.106 65 = 734615,38 Nmm Bảng thông số kỹ thuật : Trục Thông số Công suất (kW) Tỷ số truyền Số vòng quay (vòng/phút) Momen xoắn (Nmm) SVTH: Động I II III 5,77 5,598 5,431 2,828 2,828 Thùng trộn 5,828 2,74 65 1425 503,9 178,2 65 39057,82 38669,12 106094,26 291055,28 734615,38 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: PHẦN 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY 2.1 Thiết kế truyền xích 2.1.1 Chọn loại xích  Cơng suất đĩa xích nhỏ truyền xích cơng suất trục 3: Ta có P3 = 5,431kw với số vòng quay đĩa xích nhỏ n3 = 178,13 vg/ph  Vì số vòng quay thấp, tải trọng va đập nhẹ nên ta chọn loại xích ống lăn 2.1.2 Thơng số truyền  Theo bảng 5.4 [1] với ux = 2,74 chọn số đĩa xích nhỏ z1 = 25  Số rang đĩa xích lớn z2 = ux z1 = 25.2,74 =68,5 => chon z2= 69 (đk ux z1 < zmax (120 với xích ống, xích lăn 140 với xích )  Tỷ số truyền xác truyền xích u=  𝑧2 𝑧1 69 = 25 = 2,76 Theo công thức 5.3 [1] ta có cơng thức tính cơng suất tính tốn: Pt = 𝑃3 𝑘.𝑘𝑧 𝑘𝑛 = 5,431.1.1,1223.2,262 = 13,787 kw 𝑘𝑥  Trong đó: kz = 𝑧01 𝑧1 = 25 = (hệ số răng) ,kn = 25 𝑛01 𝑛3 = 200 178,13 = 1,1223 (hệ số vòng quay) kx =1 (số dãy xích 1) k = k0.ka.kđc.kđ.kc.kbt = 1.1.1.1,2.1,45.1,3 = 2,262 (dựa vào công thức 5.4[1], bảng 5.6[1] bảng 5.7[1] để chọn) Với: k0 =1 đường nối tâm so với đường nằm ngang < 600 ka =1 khoảng cách trục a = (30 ÷ 50)pc kđc = vị trí điều chỉnh đĩa xích kđ = 1,2 tải trọng động va đập nhẹ kc =1,45 làm việc ca kbt = 1,3 mơi trường làm việc có bụi chất lượng bơi trơn loại II  Theo bảng 5.5 [1] với n01 =200vg/ph, chọn truyền xích dãy có bước xích pc = 31,75mm thỏa mãn điều kiện bền mòn: Pt < [P] = 19,3kw  Đồng thời theo bảng 5.8[1] bước xích pc =31,75mm số vòng quay tới hạng nth = 630 vg/ph thỏa đk nth > n3  Chọn khoảng cách trục sơ a = 40pc =40.31,75 =1270mm  Theo cơng thức 5.12[1] ta có số mắt xích x= SVTH: 2𝑎 𝑝𝑐 + 𝑧1 +𝑧2 𝑧2 −𝑧1 𝑝𝑐 +( 2𝜋 ) 𝑎 = 2.1270 31,75 + 25+69 69−25 31,75 ( 2𝜋 ) 1270 = 128,226 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD:  lây số mắt xích số chẵn x = 130  tính lại khoảng cách trục theo cơng thức theo công thức 5.13[1] a = 0,25pc [𝑥 − 𝑧1 +𝑧2 + √(𝑥 − = 0,25.31,75.[130 − 25+69 𝑧1 +𝑧2 2 ) −8( + √(130 − 𝑧1 −𝑧2 2𝜋 25+69 2 ) ] 25−69 ) − 8( 2𝜋 ) ] = 1298,591mm  để xích không chiệu lực căng qua lớn ta phải giảm a lượng: ∆a = (0,002 ÷ 0,004)a = 0,002.1298,591 ÷ 0,004.1298,591 = 2,597 ÷ 5,194  chọn a = 1294mm  số lần va đập xích giây: i= 𝑧1 𝑛3 = 15.𝑥 25.178,2 15.130 = 2,28 ≤ [i] =25 (tra theo bảng 5.9[1] với pc= 31,75 ta chon [i] =25)  xác định chiều dài xích l = pc.x = 31,75.130 = 4127,5mm 2.1.3 Tính kiểm nghiệm xích độ bền  theo cơng thức 5.15[1] ta có hệ số an tồn: s= 𝑄 𝑘đ 𝐹𝑡 +𝐹0 +𝐹𝑣  theo bảng 5.2[1] từ pc = 31,75 theo xích dãy ta có tải trọng phá hỏng Q = 88,5kN khối lượng mét xích q = 3,8kg - kđ = 1,2 hệ số tải trọng (tải trọng va đập nhẹ tải trọng mở máy 150% tải trọng làm việc) - vận tốc trung bình truyền xích v= 𝑧1 𝑝𝑐 𝑛3 60000 = 25.31,75.178,2 = 2,36 m/s 60000 1000𝑃3 1000.5,431 - lực vòng Ft = - lực căng lực li tâm: Fv = q.v2 = 3,8.2,362 = 21,16 N - lực căng trọng lượng nhánh xích bị động sinh 𝑣 = 2,36 = 2301,27 N F0 = 9,81.kf.q.a = 9,81.4.3,8.1294.10-3 =192,951 N (kf = 6;4;2 ứng với truyền nằm ngang ngang, nghiên góc 400 400 so với phương nằm ngang) SVTH: 10 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ 𝐹𝑎1 𝑉.𝐹𝑟𝐵 = 630,4 1.2101,4 GVHD: = 0,3 ≤ e nên ta chọn X = 1; Y = Tải trọng quy ước : Tại A: 𝑄𝐴 = (XVFrA + YFa0 )k t k đ = (0,45.1.630,4+1,81.314,5)1.1,2 = 1023,5N Tại B: 𝑄𝐵 = (XVFrB + YFa1 )k t k đ = (1.1 2101,4 +0)1.1,2 = 2521,7 N Với kt – hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ (kt = 1, t = 105oC) kđ – hệ số kể đến đặc tính tải trọng tác dụng lên ổ (kđ = 1,2- tải va đập nhẹ) V – hệ số kể đến vòng quay; vòng quay V = Từ kết ta thấy điểm B chịu tải trọng lớn điểm A nên ta tính tốn theo ổ B Khả tải động tính tốn 3 Cd = 𝑄𝐵 √L = 2521,7 √1124,7 = 26,22 kN Cd ≤ C đảm bảo điều kiện tải động Kiểm tra khả tải tĩnh ổ Q o = X o FrB + Yo Fa1 = 0,5.2101,4 + 0,47.181 = 1135,8 N Với: Xo = 0,5 Yo = 0,47 (Bảng 11.6 [1]) Qo = FrB =2101,4 N < Co Do ổ chọn thỏa độ bền tĩnh Tuổi thọ thực tế ổ lăn Lh = 106 𝐶 𝑚 ( ) = 60.𝑛 𝑄 106 60.503,9 ( 28,9.103 2521,7 ) = 49787,2 > 37200 Xác định số vòng quay tới hạn ổ nth = [dm n]k1 k k dm Trong đó: [dm n] = 1,3 105 mm v/p (bảng 11.7-[1] bơi trơn mỡ) dm- Là đường kính vòng tròn qua tâm lăn dm = d + D−d 80 − 40 = 40 + = 60 mm 2 K1-hệ số kích thước (k1=1 dm n = 503,9 vòng/phút Do ổ chọn thỏa vòng quay tới hạn c Trục Đường kính ngõng trục d = 45 mm Số vòng quay n = 178,2 vòng/phút Fa =Fa4 = 496,6N RBX = 2789,1 N, RAX = 3049,4 N, RBY = 151,2 N, RAY = 936,4 N Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ A: FrA = √R2AX + R2AY = √3049,4 + 936,42 = 3189,9 N Khi tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ C: FrB = √R2BX + R2BY = √2789,12 + 151,22 = 2793,2 N Do có lực dọc trục lực hướng tâm lớn nên ta chọn ổ bi đỡ chặn chọn cỡ trung hẹp Kí hiệu ổ 36209 Chọn số e: Ta có tỷ số: 𝐹𝑎 𝐶0 = d (mm) 45 496,9 37,7.103 D (mm) 100 B (mm) 25 C (kN) 48,1 C0 (kN) 37,7 = 0,013 => với góc tiếp xúc 𝛼 = 120 ta chọn hệ số thực nghiệm e = 0,3 (bảng 11.4[1]) Chọn hệ số X,Y Lực dọc trục tác động vào ổ A B lực hướng tâm Fr gây ra: Fs0 = e.FrA = 0,3.3189,9 =957 N Fs1 = e.FrB = 0,3.2793,2 = 838N Tổng lực dọc trục tác động lên ổ: ∑ 𝐹𝑎0 = Fs1 + Fa = 838 – 496,9 = 341,1N < Fs0 => Fa0 = Fs0= 957N ∑ 𝐹𝑎1 = Fs0 - Fa = 957 + 496,9 = 1453,9N >Fs1 => Fa1 = 1453,9N Ta có : 𝐹𝑎0 𝑉.𝐹𝑟𝐴 SVTH: = 957 1.3189,9 = 0,3 ≤ e nên ta chọn X = 1; Y = 44 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ 𝐹𝑎1 𝑉.𝐹𝑟𝐵 = 1453,9 1.2793,2 GVHD: = 0,52 > e nên ta chọn X = 0,45; Y = 1,81 Tải trọng quy ước : Tại A: 𝑄𝐴 = (XVFrA + YFa0 )k t k đ = (1.1.3189,9 +0)1.1,2 = 3827,9N Tại B: 𝑄𝐵 = (XVFrB + YFa1 )k t k đ = (0,45.1.2793,2+1,81.1453,9)1.1,2 = 4666,2 N Với kt – hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ (kt = 1, t = 105oC) kđ – hệ số kể đến đặc tính tải trọng tác dụng lên ổ (kđ = 1,2- tải va đập nhẹ) V – hệ số kể đến vòng quay; vòng quay V = Từ kết ta thấy điểm B chịu tải trọng lớn điểm A nên ta tính tốn theo ổB Thời gian làm việc tính triệu vòng quay L= 60nLh 60.178,2 37200 = = 397,7 (triệu vòng quay) 106 106 Khả tải động tính tốn 3 Cd = 𝑄𝐵 √L = 4666,2 √397,7 = 34314,8 N Cd ≤ C đảm bảo điều kiện tải động Kiểm tra khả tải tĩnh ổ Q o = X o FrB + Yo Fa1 = 0,5.2793,2 + 0,47.1453,9 = 2079,9 N Với: Xo = 0,5 Yo = 0,47 (Bảng 11.6 [1]) Qo = FrA =3189,9 N < Co Do ổ chọn thỏa độ bền tĩnh Tuổi thọ thực tế ổ lăn Lh = 106 𝐶 𝑚 ( ) = 60.𝑛 𝑄 106 60.178,2 48,1.103 ( 4666,2 ) = 102443,9 > 37200 Xác định số vòng quay tới hạn ổ nth = [dm n]k1 k k dm Trong đó: [dm n] = 1,3 105 mm v/p (bảng 11.7-[1] bơi trơn mỡ) dm- Là đường kính vòng tròn qua tâm lăn SVTH: 45 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: D−d 100 − 45 = 45 + = 72,5 mm 2 dm = d + K1-hệ số kích thước (k1=1 dm n = 178,2 vòng/phút 72,5 phút Do ổ chọn thỏa vòng quay tới hạn 2.5 Khớp nối trục đàn hồi Momen xoắn trục đầu vào: T = 39057,82 Nmm Đường kính trục động dđc = 32 mm (tra bảng P1.7[1]) Đường kính truc đầu vào d = 30 mm Tra Bảng 16.10a[2], ta chọn khớp nối có kích thước nối trục vòng đàn hồi sau: T,Nm d D dm L l d1 D0 Z nmax B B1 l1 D3 l2 125 32 125 65 165 80 56 90 4600 42 30 28 32 Tra bảng 16.10b-[2], ta chọn kích thước vòng đàn hồi: T, Nm dc d1 D2 l l1 l2 l3 h 125 14 M10 20 62 34 15 28 1,5 Kiểm nghiệm điều kiện bền vòng đàn hồi chốt Điều kiện sức bền dập vòng đàn hồi: σd = 2kT ≤ [σ]d Z Do dc l3 Điều kiện sức bền chốt: σu = kTlo ≤ [σ]u 0,1 d3c Do Z Với: SVTH: 46 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: k-hệ số chế độ làm việc phụ thuộc vào loại máy công tác (k=1,5 tra bảng 16-1[2]) lo = l1 + l2 = 34 + 15 = 41,5 [σ]d = (2 ÷ 4)MPa ứng suất cho phép vòng cao su [σ]u = 60 ÷ 80 MPa ứng suất cho phép chốt Suy ra: σd = σu = 2.1,5.39057,82 4.90.14.28 =0,83MPa < [σ]d 1,5.𝟑9057,82 41,5 0,1.143 90.4 = 24,6MPa< [σ]u Vậy điều kiện bền uốn bền dập nối trục thỏa SVTH: 47 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: PHẦN 3: CHỌN THÂN MÁY, BULONG, CÁC CHI TIẾT PHỤ, DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP 3.1 Chọn thân máy  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  Xác định kích thước vỏ hộp: Tên gọi Biểu thức tính tốn Chiều dày: - Thân hộp,   = 0,03a + = 7,2 mm chọn  = 10mm - Nắp hộp, 1 1 = 0,9 = mm Gân tăng cứng: - Chiều dày, e e = (0,8  1) = mm - Chiều cao, h h < 58 mm - Độ dốc khoảng 2o Đường kính: - Bulơng nền, d1 d1 > 0,04a + 10 = 15,6 >12 chọn d1 = 16 mm - Bulông cạnh ổ, d2 d2 = (0,7  0,8)d1 = 12 mm - Bulông ghép bích thân, d3 d3 = (0,8  0,9)d2 = 10 mm - Vít ghép nắp ổ, d4 d4 = (0,6  0,7)d2 = mm - Vít ghép nắp cửa thăm, d5 d5 = (0,5  0,6)d2 = mm SVTH: 48 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: Mặt bích ghép nắp thân: - Chiều dày bích thân hộp, S3 S3 = (1,4  1,8)d3 = 16 mm - Chiều dày bích nắp hộp, S4 S4 = (0,9  1)S3 = 16 mm - Bề rộng bích nắp thân, K3 K3  K2 - (3  5) = 38-3=35 mm K2 = E2 + R2 + (3  5) = 38 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 R2  1,3d2 = 16 mm E2  1,6d2 = 19 mm C  D3/2 =57,5 mm h xác định theo kết cấu, phụ thuộc tâm lỗ bulơng kích thước mặt tựa Mặt đế hộp: - Chiều dày: khơng có phần lồi, S1 - Khi có phần lồi,Dd; S1; S2 S1  (1,3  1,5)d1 = 24 mm Dd xác định theo đường kính dao khoét S1  (1,4  1,7)d1 = 26 mm S2  (1  1,1)d1 = 16 mm - Bề rộng mặt đế hộp, K1 q K1  3d1 = 48 mm q  K1 + 2 = 68 mm Khe hở chi tiết: - Giữa bánh với thành hộp   (1  1,2) = 10 mm - Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp 1  (3  5) = 32 mm - Giữa mặt bên bánh với   =10mm Z = (L + B)/(200  300) = Số lượng bulông nền, Z L=405mm B=371 mm  Kích thước gối trục: Đường kính ngồi tâm lỗ vít SVTH: Trục D D2 D3 I 72 90 115 II 80 100 125 III 100 120 150 49 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ 3.2 GVHD: Các chi tiết liên quan đến kết cấu hộp giảm tốc a Chốt định vị: Mặt ghép nắp thân nằm mặt phẳng chứa đường tâm trục Lỗ trụ (đường kính D) lắp nắp thân hộp gia cơng 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 thông số sau: d c l 46 b 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[1]: Trục D D2 D3 D4 h d4 z I 72 90 115 65 10 8(M8) II 80 100 125 75 10 8(M8) III 100 120 150 90 10 8(M10) c 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 [1] sau: SVTH: 50 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: A B A1 B1 100 75 150 100 C C1 K R 125 130 87 12 Vít Số lượng M8 x 16 d Nút thông hơi: Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hòa khơng khí bên bên ngồi hộp, người ta dùng nút thông Nút thông lắp nắp cửa thăm Kích thước nút thơng (tra bảng 18-6 [1]): A B C D E G H I K L M27x2 15 30 15 45 36 32 M N 10 O P 22 Q 32 18 R S 36 32 e 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 [1] (nút tháo dầu trụ) sau: d b m f l c q D S D0 M 16 x1,5 15 28 2.5 17.8 30 22 25.4 f Que thăm dầu: SVTH: 51 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ - GVHD: Đê kiểm tra mức dầu hộp ta dùng que thăm dầu Que thăm dầu g Vít tách nắp thân hộp giảm tốc: Có tác dụng tách nắp thân hộp giảm tốc, vít M8 3.3 Các chi tiết phụ khác a 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 ngồi 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 Vòng phớt b Vòng chắn dầu: Để ngăn cách mỡ phận ổ với dầu hộp SVTH: 52 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: Bôi trơn hộp giảm tốc 3.4  Để giảm mát ma sát, giảm mài mòn răng, đảm bảo thoát nhiệt tốt đề      3.5 phòng tiết máy bị han gỉ cần phải bôi trơn liên tục truyền hộp giảm tốc Mức dầu thấp ngậm (0,75÷2) chiều cao h2 (h2 =2,25.m) bánh thứ (nhưng 10mm) Khoảng cách mức dầu thấp cao hmax – hmin=10…15mm Mức dầu cao khơng ngập q 1/3 bán kính bán Lượng dầu bơi trơn thường lấy 0.4÷0.8 lít cho 1kW cơng suất truyền Dầu bôi trơn hộp giảm tốc: dùng dầu công nghiệp để bôi trơn.và dùng dầu công nghiệp 45 Dung sai lắp ghép Căn vào yêu cầu làm việc chi tiết hộp giảm tốc, ta chọn kiểu lắp ghép sau: a Dung sai ổ lăn Vòng ổ lăn chịu tải tuần hoàn, ta lắp ghép theo hệ thống trục lắp trung gian để vòng ổ khơng trượt bề mặt trục làm việc Do đó, ta phải chọn mối lắp k6, lắp trung gian có độ dơi, tạo điều kiện mòn ổ (trong q trình làm việc quay làm mòn đều) SVTH: 53 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: Vòng ngồi ổ lăn khơng quay nên chịu tải cục bộ, ta lắp theo hệ thống lỗ Để ổ di chuển dọc trục nhiệt tăng trình làm việc, ta chọn kiểu lắp trung gian H7 b Lắp ghép bánh trục Bánh lắp lên trục chịu tải vừa, tải trọng thay đổi, va đập nhẹ, ta chọn kiểu lắp ghép H7/k6 c Lắp ghép nắp ổ thân hộp Để dễ dàng cho việc tháo lắp điều chỉnh, ta chọn kiểu lắp lỏng H7/e8 d Lắp ghép vòng chắn dầu trục Để dễ dàng cho tháo lắp, ta chọn kiểu lắp trung gian H7/Js6 e Lắp chốt định vị: Để đảm bảo độ đồng tâm chọn kiểu lắp không bị sút, ta chặt P7/h6 f Lăp ghép then: Theo chiều rộng, chọn kiểu lắp trục P9/h9 kiểu lắp bạc Js9/h9 Theo chiều cao, sai lệch giới hạn kích thước then h11 Theo chiếu dài, sai lệch giới hạn kích thước then h14 SVTH: 54 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: BẢNG 3.1 DUNG SAI LẮP GHÉP Kích Chi tiết thước Mối lắp ES EI es ei (  m) (  m) (  m) (  m) (mm) Độ dôi Độ hở lớn lớn nhất Bánh 40 H7/ k6 +25 +18 +2 18 23 Bánh 45 H7/ k6 +25 +18 +2 18 23 Bánh 45 H7/ k6 +25 +18 +2 18 23 Bánh 50 H7/ k6 +25 +18 +2 18 23 Ổ BI Ổ vòng ngồi d Trục I 72 H7 +30 0 0 30 Trục II 80 H7 +30 0 0 30 Trục III 100 H7 +35 0 0 35 Ổ vòng d Trục I 35 k6 0 +18 +2 18 Trục II 40 k6 0 +18 +2 18 Trục III 45 k6 0 +18 +2 18 Then (trục) bxh Trục I Trục II Trục III SVTH: 8x7 P9/ h9 -15 -51 -36 51 21 10x8 P9/ h9 -15 -51 -36 51 21 14x9 P9/ h9 -18 -61 -43 61 25 14x9 P9/ h9 -18 -61 -43 61 25 14x9 P9/ h9 -18 -61 -43 61 25 12x8 P9/ h9 -18 -61 -43 61 25 55 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: KẾT LUẬN Qua thời gian làm đồ án môn học thiết kế hệ thống truyền động khí, em nắm vững cách phân tích cơng việc thiết kế, cách đặt vấn đề cho tốn thiết kế Vì đặc trưng nghiên cứu mơn học tính hệ truyền động nên qua giúp cho sinh viên có cách xử lý sát thực biết cách kết hợp với kiến thức học để tính tốn chọn phương án tối ưu cho thiết kế Dù cố gắng hoàn thành đồ án với cường độ làm việc cao, kỹ lưỡng có hướng dẫn cụ thể q thầy khoa Cơ khí hiểu biết hạn chế chưa có kinh nghiệm thực tiễn nên chắn đồ án có nhiều thiếu sót bất cập Vì vậy, em mong sửa chữa đóng góp ý kiến quý thầy cô để em rút kinh nghiệm bổ sung thêm kiến thức Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý thầy cô khoa Cơ khí hướng dẫn tận tình thầy Sinh viên thực đồ án SVTH: 56 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển , Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập , NXB Giáo Dục [2] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển , Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập , NXB Giáo Dục [3] Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, NXB Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, 2009 [4] Trần Hữu Quế, Đặng Văn Cừ, Nguyễn Văn Tuấn, Vẽ kỹ thuật khí, Tập 2, NXB Giáo Dục, 2003 [5] Ninh Đức Tốn, Dung sai lắp ghép, NXB Giáo Dục, 2000 SVTH: 57 ... 53 3.5 Dung sai lắp ghép 53 KẾT LUẬN 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 SVTH: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: LỜI NĨI ĐẦU Đồ án Thiết kế mơn học ngành khí,mơn học khơng giúp cho... 9,81.4.3,8.1294.10-3 =192,951 N (kf = 6;4;2 ứng với truyền nằm ngang ngang, nghiên góc 400 400 so với phương nằm ngang) SVTH: 10 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ  s= GVHD:

Ngày đăng: 24/09/2019, 17:33

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan