Nội dung thuyết minh đồ án chi tiết máy trục vít bánh vít

Tính toán thiết kế hộp giảm tốc trục vít bánh ví cho băng tải Bách Khoa Hà Nội K61 xin chào!!!

MỤC LỤC

Chương 1: Tính toán động học 3

1.1 Chọn Động Cơ 3

1.2 Phân phối tỉ số truyền 4

1.3 Tính toán thông số trên các trục 4

1.4 Bảng tổng hợp kết quả 5

Chương 2: Thiết kế các bộ truyền 6

2.1 Thiết kế bộ truyền trục vít 6

2.1.1 Chọn vật liệu và xác định ứng suất cho phép 6

2.1.2 Xác định các thông số của bộ truyền trục vít 7

2.1.3 Tính kiểm nghiệm 10

2.1.4 Phân tích và tính lực ăn khớp 12

2.1.5 Tổng hợp kết quả tính toán 13

2.2 Thiết kế bộ truyền xích 14

2.2.1 Chọn loại xích 14

2.2.2 Xác định các kích thước và thông số bộ truyền 14

2.2.3 Lực tác dụng lên trục 17

2.2.4 Tổng hợp kết quả tính toán 18

Chương 3: Chọn khớp nối, tính trục, then và ổ lăn 19

3.1 Chọn khớp nối 19

3.2 Lực tác dụng lên trục, khoảng cách các gối đỡ và điểm đặt lực 20

3.2.1 Sơ đồ phân tích lực chung và giá trị lực- momen xoắn 20

3.2.2 Tính sơ bộ đường kính trục 21

3.2.3 Xác định khoảng cách gối đỡ và các điểm đặt lực 21

3.3 Tính toán thiết kế cụm trục I 23

3.3.1 Thiết kế trục 23

3.3.3 Tính chọn ổ lăn 24

3.4 Tính toán thiết kế cụm trục II 25

3.4.1 Thiết kế trục 25

3.4.2 Tính chọn then 28

3.4.3 Tính kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh và mỏi 29

3.4.4 Tính chọn ổ lăn 33

Chương 4: Thiết kế kết cấu 36

4.1 Các kích thước cơ bản của vỏ hộp giảm tốc 36

4.2 Kết cấu bánh vít 38

4.3 Các kết cấu khác 39

Chương 5: Bôi trơn, lắp ghép và điều chỉnh ăn khớp 42

5.1 Bôi trơn 42

5.2 Điều chỉnh ăn khớp 42

5.3 Định kiểu lắp, lập bảng dung sai 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO 45

Chương 1: Tính toán động học 1.1 Chọn Động Cơ

P P





là hiệu suất của bộ truyền xích

là hiệu suất của ổ lăn

là hiệu suất của khớp nối Chọn số mối ren vít Z1 = 2

= 0,99 = 1

ngoài Chọn tỉ số truyền sơ bộ theo bảng 2.4 tài liệu [1]:

 Chọn được động cơ: Động cơ 3K200M2

1.2 Phân phối tỉ số truyền

1.3 Tính toán thông số trên các trục

 Công suất trên các trục:

Chương 2: Thiết kế các bộ truyền

đồng thanh thiếc Ђ ΟHΦ và phương pháp đúc li tâm để chế tạo

 Ứng suất tiếp xúc cho phép là:

 Ứng suất uốn cho phép của bánh vít:

quay 1 chiều nên:

 Modun tính theo aw sơ bộ:

2.1.3 Tính kiểm nghiệm

 Ứng suất tiếp xúc:

 Kiểm nghiệm khi quá tải:

gian do làm việc ngắt quãng hoặc do tải trọng làm việc giảm

 Ktq là hệ số tỏa nhiệt của phần bề mặt hộp được quạt, với

Lực ăn khớp trên bánh vít

- Chọn loại xích ống con lăn 3 dãy

2.2.2 Xác định các kích thước và thông số bộ truyền

- Dựa vào đề bài và bảng 5.6[1] ta tính được k:

= 38,1 đạt yêu cầu độ bền mòn với [ ] = 34,8

 < [ ] nên đạt yêu cầu độ bền

 kđ:hệ số tải trọng động, chế độ làm việc trung bình đ = 1,2

lượng 1 mét xích 3 dãy tra theo bảng 5.2[1]

 F0: lực căng do trọng lượng nhánh xích động sinh ra:

 Với kf là hệ số phụ thuộc độ võng f của xích và vị trí bộ

- Ta tính được:

- Tra bảng 5.11[1] chọn vật liệu chế tạo 2 đĩa xích là:

2.2.4 Tổng hợp kết quả tính toán

Chương 3: Chọn khớp nối, tính trục, then và ổ lăn

3.1 Chọn khớp nối

Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục

 k là hệ số làm việc phụ thuộc vào loại máy Tra bảng 16.1[2] lấy = 1,2

- Điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi

2.99268

- Điều kiện sức bền của chốt:

3.2 Lực tác dụng lên trục, khoảng cách các gối đỡ và điểm đặt lực

3.2.1 Sơ đồ phân tích lực chung và giá trị lực- momen xoắn

Fa2

Fx Flx20

Fly20

Flx21

Fly21

 Chiều rộng ổ lăn theo đường kính trục sơ bộ:

 Tra bảng 10.3[1] ta có các trị số khoảng cách:

- Chiều cao lắp ổ và đầu bu lông: ℎ = 15

- Tính khoảng cách theo công thức bảng 10.4[1]

- Gắn hệ tọa độ lấy gối đỡ bên trái làm gốc

dw1=100 mm Fr1=2722 N Fa1=7368 N Ft1=1288 N Fk=4534 N Flx10= 5050 N Fly10= 2444 N Flx11= 1804 N Fly11= 278 N

 Tính chọn đường kính các đoạn trục:

hợp nhất theo yêu cầu lắp ráp và công nghệ:

3.3.2 Tính chọn then

cho mối ghép nối, tra bảng 9.1[1] ta được:

Đường

kính

Kích thước tiết diện then

Chiều sâu rãnh then

 Dựa vào đường kính trục tại vị trí lắp ổ lăn và đảm bảo điều kiện

cứng vững ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy và ổ đũa côn:

Flx21

Fly21

Biểu đồ momen trên trục bánh vít

Fx = 8940 N

Flx20 = 8650 NFly20 = 217 N

Flx21 = 10222 NFly21 = 2505 NMx

My

Mz

 Tính momen uốn tổng và momen tương đương:

 Dựa vào đường kính các đoạn trục lắp bánh vít và đĩa xích, tra bảng 9.1.b.[1] ta chọn được then bằng cao:

Đường

kính

Kích thước tiết diện then

Chiều sâu rãnh then

 Kiểm nghiệm then

- Vật liệu làm trục là thép, đặc tính làm việc va đập nhẹ, tra bảng

3.4.3 Tính kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh và mỏi

 Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi

- Tiết diện nguy hiểm là tiết diện 1 và 2

- Kết cấu thiết kế cần đảm bảo độ bền mỏi Hệ số an toàn tại tiết diện nguy hiểm phải thỏa mãn điều kiện:

an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp tại tiết diện j:

 ; ; ; là biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại tiết diện j

 Trục quay có ứng suất uốn thay đổi theo chu kì nên:

diện j của trục, được xác định theo bảng 10.6[1]

.32

6532

 Trục quay 1 chiều nên:

 Ky : hệ số tăng bền bề mặt, trục được tôi bằng dòng điện tần

tiết diện trục đến giới hạn mỏi, theo bảng 10.10[1]:

xoắn tại vị trí có rãnh then:

- Tính tải trọng động qui ước:

 Kiểm nghiệm ổ lăn về khả năng tải tĩnh

 Qt: tải trọng tĩnh quy ước (kN)

Chương 4: Thiết kế kết cấu 4.1 Các kích thước cơ bản của vỏ hộp giảm tốc

 Chọn kết cấu

- Chọn kết cấu đúc cho vỏ hộp

- Vật liệu đúc là gang xám GX 15-32

- Bề mặt lắp ghép nắp với thân là bề mặt đi qua trục bánh vít để

lắp bánh vít và các chi tiết khác lên trục dễ dàng

 Xác định kích thước cơ bản của vỏ hộp

 Đường kính ngoài và tâm lỗ vít:

 Tại gối trục ổ bi đỡ 1 dãy (D = 110 mm):

- Khe hở giữa các chi tiết

 Giữa bánh vít với thành trong hộp:

R 4

20

M8

- Bánh vít được ghép từ vành bánh vít và thân bánh vít Thân bánh vít làm bằng gang xám

dụng mối ghép đinh vít và lắp có độ dôi

 Que thăm dầu

- Sử dụng que thăm dầu tiêu chuẩn:

Chương 5: Bôi trơn, lắp ghép và điều chỉnh ăn khớp

5.1 Bôi trơn

 Phương pháp bôi trơn

- Ngâm trục vít trong dầu, ngâm dầu ngập ren trục vít nhưng không vượt quá đường ngang tâm con lăn dưới cùng

- Ổ lăn phía trục vít được bôi trơn do dầu bắn lên

- Ổ lăn phía trục bánh vít được bôi trơn bằng mỡ, thay mỡ định

kỳ

 Chọn loại dầu bôi trơn

- Tra bảng 18.12[1] 18.13[1] chọn loại dầu tuabin 57 độ nhớt (50oC) 55 - 59 centistoc

- Khối lượng riêng: 0,886 - 0,926 (g/cm3)

5.2 Điều chỉnh ăn khớp

- Để đảm bao ăn khớp chính xác giữa ren của trục vít và răng của bánh vít cần đảm bảo: khoảng cách trục, góc ôm giữa 2 trục

- Để điều chỉnh ăn khớp có thể dịch chuyển trục cùng với bánh vít đã cố định trên nó nhờ bộ đệm điều chỉnh lắp giữa nắp ổ và

vỏ hộp

5.3 Định kiểu lắp, lập bảng dung sai

 Chọn kiểu lắp ghép

- Khi lắp ổ lăn ta cần lưu ý:

 Lắp ổ lăn (vòng trong) trên trục theo hệ thống lỗ, vòng ngoài vào vỏ theo hệ thống trục

 Để các vòng ổ không trơn trượt theo bề mặt trục hoặc lỗ hộp khi làm việc nên chọn kiểu lắp trung gian có độ dôi cho các vòng quay Mặt khác còn giảm bớt được chi phí gia công

 Đối với các vòng không quay ta sử dụng kiểu lắp có độ hở

- Vậy khi lắp khi lắp ổ lăn lên trục ta chọn mối ghép k6, còn khi lắp ổ lăn vào vỏ ta chọn kiểu H7

- Lắp ghép thân bánh vít lên trục chọn H7/k6

- Lắp ghép khớp nối lên trục H7/k6

- Lắp ghép vòng chắn mỡ với trục H7/k6

 Bảng kê kiểu lắp, sai lệch giới hạn và dung sai

+21 +2

+28 -21

+0

+21 +2

+28 -21

6

+30 +0

+21 +2

+28 -21

6

+30 +0

+21 +2

+28 -21

+0

+0 -20

+55 +0

ℎ6

+40 +0

+21 +2

+38 -21

+0

+0 -20

+55 +0

11

+35 +0

-120 -340

+35 +0

11

+35 +0

-120 -340

+375 +120

II

+30 +0

+21 +2

+28 -21

6

+30 +0

+21 +2

+28 -21

6

+30 +0

+21 +2

+28 -21

6

+30 +0

+21 +2

+28 -21

6

+30 +0

+21 +2

+28 -21

11

+35 +0

-120 -340

+375 +120

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí- tập 1 & tập 2

Nhà xuất bản giáo dục PGS.TS – Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển

2 Dung sai lắp ghép

Nhà xuất bản giáo dục; PGS.TS Ninh Đức Tốn

3 Trang web: http://thietkemay.edu.vn