Giáo trình Tính toán truyền động và kiểm nghiệm độ bền của một số cụm chuyển động là một mô đun chuyên ngành, một phần kiến thức không thể thiếu được trong việc đào tạo, hình thành tay nghề thợ cắt gọt kim loại, một người chủ, một người thiết kế. Nó giúp người thiết kế, chế tạo, lựa chọn loại bộ truyền, các loại cơ cấu truyền động và các ứng dụng của nó một cách hợp lý trong thực tế.
Bộ LAO ĐộNG - THƯƠNG BINH Xã HộI TổNG CụC DạY NGHề tác giả biên soạn: nguyễn văn GIáO TRìNH tính toán truyền động kiểm nghiệm độ bền số cụm chuyển động nghề: cắt gọt kim loại trình độ cao dự án giáo dục kỹ thuật dạy nghề (vtep) hà nội 2008 Tuyên bố quyền: Tài liệu thuộc loại sách giáo trình, nguồn thông tin đợc phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác có ý đồ lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm Tổng cục Dạy nghề làm cách để bảo vệ quyền Tổng cục Dạy nghề cám ơn hoan nghênh thông tin giúp cho việc tu sửa hoàn thiện tốt tài liệu Địa liên hệ: Tổng cục Dạy nghề 37 B Nguyễn Bỉnh Khiêm - Hà Nội 114 - 2008/CXB/03 - 12/L§XH M· sè: 03 − 12 22 − 01 Lời nói đầu Giáo trình Tính toán truyền động kiểm nghiệm độ bền số cụm truyền động đợc xây dựng biên soạn sở chơng trình khung đào tạo nghề Cắt gọt kim loại đ đợc Giám đốc Dự án Giáo dục kỹ thuật Dạy nghề quốc gia phê duyệt dựa vào lực thực ngời kỹ thuật viên trình độ lành nghề Trên sở phân tích nghề phân tích công việc (theo phơng pháp DACUM) cán bộ, kỹ thuật viên có nhiều kinh nghiệm, trực tiếp sản xuất với chuyên gia đ tổ chức nhiều hoạt động hội thảo, lấy ý kiến v.v, đồng thời vào tiêu chuẩn kiến thức, kỹ nghề để biên soạn Ban giáo trình Tính toán truyền động kiểm nghiệm độ bền số cụm truyền động tập thể cán bộ, giảng viên, kỹ s Trờng Cao đẳng Công nghiệp Huế kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm biên soạn Ngoài có đóng góp tích cực giảng viên Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội cán kỹ thuật thuộc Công ty Cơ khí Phú Xuân, Công ty Ôtô Thống Nhất, Công ty sản xuất vật liệu xây dựng Long Thọ Ban biên soạn xin chân thành cảm ơn Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội, Công ty Cơ khí Phú Xuân, Công ty Ôtô Thống Nhất, Công ty Sản xuất vật liệu xây dựng Long Thọ, Ban quản lý Dự án GDKT&DN chuyên gia Dự án đ cộng tác, tạo điều kiện giúp đỡ việc biên soạn giáo trình Trong trình thực hiện, ban biên soạn đ nhận đợc nhiều ý kiến đóng góp thẳng thắn, khoa học trách nhiệm nhiều chuyên gia, công nhân bậc cao lĩnh vực nghề Cắt gọt kim loại Song điều kiện thời gian, mặt khác lần biên soạn giáo trình dựa lực thực hiện, nên không tránh khỏi thiếu sót định Rất mong nhận đợc ý kiến đóng góp để giáo trình Tính toán truyền động kiểm nghiệm độ bền số cụm truyền động đợc hoàn thiện hơn, đáp ứng đợc yêu cầu thực tế sản xuất doanh nghiệp tơng lai Giáo trình Tính toán truyền động kiểm nghiệm độ bền số cụm truyền động đợc biên soạn theo nguyên tắc: Tính định hớng thị trờng lao động; Tính hệ thống khoa học; Tính ổn định linh hoạt; Hớng tới liên thông, chuẩn đào tạo nghề khu vực giới; Tính đại sát thực với sản xuất Giáo trình Tính toán truyền động kiểm nghiệm độ bền số cụm truyền động nghề Cắt gọt kim loại cấp trình độ Cao đ đợc Hội đồng thẩm định Quốc gia nghiệm thu trí đa vào sử dụng đợc dùng làm giáo trình cho học viên khoá đào tạo ngắn hạn cho công nhân kỹ thuật, nhà quản lý ngời sử dụng nhân lực tham khảo Đây tài liệu thử nghiệm đợc hoàn chỉnh để trở thành giáo trình thøc hƯ thèng d¹y nghỊ HiƯu tr−ëng Bïi Quang Chuyện Giới thiệu mô đun Vị trí, ý nghĩa, vai trò mô đun: Mô đun thiết kế truyền động mô đun chuyên ngành, phần kiến thức thiếu đợc việc đào tạo, hình thành tay nghề thợ cắt gọt kim loại, ng−êi chđ, mét ng−êi thiÕt kÕ Nã gióp ng−êi thiÕt kế, chế tạo, lựa chọn loại truyền, loại cấu truyền động ứng dụng cách hợp lý thực tế Trớc học mô đun thiết kế truyền động học sinh phải đợc học qua môn học: vẽ kỹ thuật, kỹ thuật, chi tiết máy II Mục tiêu mô đun: Học xong mô đun học viên sẽ: - Tính toán đợc cấu - Thiết kế đợc cấu truyền động - Kiểm nghiệm đợc truyền động III Mục tiêu thực mô đun: Học xong mô đun học viên có khả năng: - Xác định đợc đặc tính truyền - Lựa chọn đợc loại truyền phù hợp với điều kiện làm việc - Thiết kế đợc truyền động thông thờng nh: Bộ truyền đai, truyền bánh răng, truyền xích, truyền bánh vít- trục vít IV Nội dung mô đun: Kiến thức: Bài Thiết kế truyền động đai 1.1 Các thông số chủ yếu truyền đai 1.2 Thiết kÕ bé trun ®éng ®ai dĐt 1.3 ThiÕt kÕ bé truyền đai hình thang 1.4 Thiết kế truyền đai hình thang truyền dẫn từ động điện không đồng đến hộp giảm tốc Bài Thiết kế truyền động xích 2.1 Các thông số chủ yếu cđa bé trun xÝch 2.2 ThiÕt kÕ vµ kiĨm nghiƯm truyền động xích 2.3 Thiết kế kiểm nghiệm truyền dẫn từ động điện đến xích tải Bài Thiết kế truyền động bánh 3.1 Các thông số chủ yếu truyền bánh trụ thẳng, nghiêng 3.2 Quan hệ chủ yếu truyền bánh 3.3 Thiết kế kiểm nghiệm truyền bánh Bài Thiết kế truyền động bánh vít 4.1 Các thông số chủ yếu truyền bánh vÝt -trơc vÝt 4.2 ThiÕt kÕ vµ kiĨm nghiƯm bé truyền bánh vít - trục vít 4.3 Thiết kế kiĨm nghiƯm bé trun b¸nh vÝt - trơc vÝt hộp giảm tốc cấp Bài Thiết kế trục tính then 5.1 Các thông số chủ yếu trơc vµ then 5.2 ThiÕt kÕ trơc 5.3 KÕt cÊu trục 5.4 Tính toán mối ghép then then hoa 5.5 TÝnh søc bỊn cđa trơc vµ then Bµi Thiết kế gối đỡ trục 6.1 Các thông số chủ yếu gối đỡ trục 6.2 Thiết kế, tính toán kiểm nghiệm gối đỡ trục dùng ổ lăn 6.3 Thiết kế, tính toán kiểm nghiệm gối đỡ trục dùng ổ trợt Các hoạt động học tập mô đun Hoạt động 1: Học tập lớp - Các thông số truyền, công thức tính toán xác địng thông số cđa bé trun - C¸ch tÝnh to¸n, kiĨm tra, lùa chọn loại truyền - Phân tích, lựa chọn loại truyền động hợp lý, hiệu - Phơng pháp tra thông số truyền, trục, then, ổ bi, bạc Hoạt động 2: Tự nghiên cứu tài liệu liên quan đến tính toán lựa chọn truyền Hoạt động 3: Tính toán, thiết kế hệ truyền động Yêu cầu đánh giá hoàn thành mô đun Kiến thức: - Các thông số truyền, công thức tính toán xác định thông số truyền - Cách tính toán, kiểm tra, lựa chọn loại truyền - Phân tích, lựa chọn loại truyền động hợp lý, hiệu - Phơng pháp tra thông số truyền, trục, then, ổ bi, bạc Kỹ năng: - Ghi nhớ công thức truyền - Xác định đặc tính truyền để áp dụng truyền cho trờng hợp cụ thể - Tính toán thông số liên quan truyền, chọn thông số truyền để thiết kế - Tra thông số truyền Công cụ đánh giá: - Hệ thống 100 câu hỏi trắc nghiệm đặc điểm, tính chất, u nhợc điểm loại truyền, lựa Chọn loại ổ bi, gối đỡ - Hệ thống tập tính toán lựa chọn cđa tõng bé trun, gèi ®ì, trơc - ThiÕt kÕ hƯ thèng trun ®éng cđa mét hƯ thèng trun ®éng kết hợp truyền động với nhau, tạo thành hệ truyền động hoàn chỉnh (có động truyền động, có tải) Phơng pháp đánh giá: - Trắc nghiƯm - Lµm bµi tËp nhá (thiÕt kÕ mét bé trun) - TÝnh to¸n chän trơc - TÝnh to¸n x¸c định kích thớc hộp số - Tính toán chọn loại gối đỡ - Làm tập lớn (thiết kế hệ thống truyền động có tải) TN THCS Bài Thiết kế truyền động đai Mã bài: MĐ CG1 27 01 i Giíi thiƯu: - Trun ®éng ®ai cã đặc điểm sau: Ưu điểm: + Truyền động êm, tốc độ cao + Có khả trợt đai tải, đảm bảo cấu an toàn + Giá thành rẽ, dễ chế tạo, mua thị trờng Nhợc ®iĨm: - Tû sè trun ®éng thÊp, ®ai dƠ tr−ỵt nên gây ma sát làm nóng đai, dây ®ai dµi, lµm kÕt cÊu trun ®éng ®ai cã kÝch thớc lớn ii Mục tiêu thực hiện: - Tính toán, lựa chọn thông số truyền - Tính toán, lựa chọn thông số đai dẹt, đai thang - Để tính toán, lựa chọn thông số bánh đai, bánh đai iii Nội dung chính: 1.1 Các thông số chủ yếu truyền đai 1.2 ThiÕt kÕ bé trun ®éng ®ai dĐt 1.3 ThiÕt kế truyền đai hình thang 1.4 Thiết kế truyền đai hình thang truyền dẫn từ động điện không đồng đến hộp giảm tốc iv Các hình thức học tập: - Học lớp thông số đặc trng truyền, cách tính toán, lựa chọn đai, bánh đai, bánh căng đai - Học theo nhóm cách lựa chọn thông số bảng thông số 10 động đến vòng ổ Trong trờng hợp dùng nắp mộng nên dùng chốt cố định nắp để đề phòng nắp bị xoay vặn vít Các phơng án a, b, c theo sơ đồ II Phơng án d Cố định chiều trục gờ vỏ hộp, ống lót vòng lò xo chắn Độ dôi chiều trục ổ gờ theo sơ đồ đợc bảo đảm cách dịch chuyển vòng ổ trục siết đai ốc Lắp vòng ngõng trục với độ dôi nhỏ cã thĨ dïng kiĨu L1 Do tÝnh chÊt ®iỊu chØnh trên, phơng án d dùng vòng ổ chịu tải cục Nếu chịu tải tuần hoàn, theo quan điểm cấu tạo, nên dùng cách điều chỉnh theo sơ đồ III cho phơng án d nhng vòng vai trục có thêm vòng cách (trên hình biểu diễn đờng nét khuất), để siết chặt đai ốc vòng ổ tỳ vào vai trục không bị xoay làm việc Phơng án e Khác với phơng án không cần làm gờ vỏ ống lót mà làm gờ vòng ổ Phơng án e nên dùng vòng ổ chịu tải cục nh phơng án d 6.1.5 Bôi trơn phận ổ Bôi trơn phận ổ nhằm mục đích giảm ma sát lăn chi tiết lăn, chống mòn, tạo điều kiện thoát nhiệt tốt, bảo vệ bề mặt làm việc chi tiết không bị han gỉ, giảm tiếng ồn bảo vệ ổ khỏi bụi bặm Việc chọn hợp lý loại dầu cách bôi trơn làm tăng tuổi thọ phận ổ Khi chọn chất bôi trơn cần dựa vào điều kiện sau: + Vận tốc vòng ổ quay + Tải trọng tác động + Nhiệt độ làm việc đặc điểm môi trờng xung quanh Chất bôi trơn thờng dùng mở dầu: Dùng mỡ có u điểm sau: Mỡ bị chảy (có thể dùng lót kín đơn giản), lấp kín khe hở chi tiết máy quay chi tiết máy cố định, nhờ bảo vệ khỏi bụi bặm, mỡ dùng cho phận ổ làm việc lâu dài (khoảng năm), chống mòn tèt, ®é nhít Ýt thay ®ỉi nhiƯt ®é biÕn thiên Tuy nhiên không nên dùng mỡ nhiệt độ làm việc cao thấp vận tốc lớn Dầu có độ ổn định tốt so víi mì, cã thĨ dïng vËn tèc cao, nhiƯt ®é cao nh thấp, không cần tháo rời phận máy thay dầu, điều khiện thoát nhiệt tốt mì 106 Trong thùc tÕ vËn tèc vßng d−íi ữ 5m/s dùng mỡ dầu để bôi trơn phận ổ Khi vận tốc lớn 5m/s nên dùng dầu để bôi trơn vận tốc lớn nên chọn độ nhớt thấp Khi tải trọng lớn nên chọn độ nớt cao độ nhớt cao độ ổn định màng dầu tăng lên Chúng ta biết nhiệt độ tăng độ nhớt dầu giảm nhanh ổ trục làm việc nhiệt độ thấp nên dùng dầu có độ nhớt nhỏ nhất, ổ trục làm việc nhiệt độ trung bình (từ 300 đến 800) dùng dầu (có độ nhớt lớn) mỡ (có độ đông đặc cao), nhng cần ý đến ảnh hởng vận tốc, ổ trục làm việc nhiệt độ lớn 800 nên dùng có độ nhớt lớn để bôi trơn Trong hộp giảm tốc, bôi trơn phận ổ dầu nên dùng chung dầu hộp Dầu đến bôi trơn ổ dới dạng bắn toé, sơng mù từ thành hộp, chảy vào rãnh dầu đến bôi trơn ổ Hình 6-15 Trờng hợp bôi trơn bắn toé, sơng mù, cần thiết kế phận ổ thông với bên hộp khối lợng dầu vào bôi trơn ổ lớn phải làm vòng chắn để giảm lợng dầu bôi trơn vào ổ vận tốc lớn Nếu số vòng quay lớn, số lợng dầu vào ổ phải giảm Không ý đến điều kiện làm tăng nhiệt độ ổ 107 Trờng hợp dùng dầu dính thành hộp chảy vào rãnh dầu máng chứa dầu để bôi trơn ổ vận tốc bánh cần thiết để bảo đảm dầu bắn toé lên thành hộp không nhỏ 3m/s (tham khảo hình 6-21 đến 6-25) Nếu dùng phơng pháp bôi trơn tuần hoàn (bằng vòi phun dới áp lực) chổ ăn khớp bánh nên dùng phơng pháp để bôi trơn phận ổ Việc bôi trơn ổ mỡ phơng pháp đơn giản không cần thiết bị đặc biệt để dẫn dầu vào ổ, cần nhét mỡ vào phận ổ với lợng đủ để bôi trơn suốt thời kỳ làm việc Tuy nhiên không nên cho mỡ nhiều lợng mỡ thừa làm tăng nhiệt độ ổ Chọn dầu mỡ để bôi trơn ổ lăn theo bảng 6-27 6-28 Những loại dầu dùng bôi trơn ổ lăn Nhiệt ®é 0C TÝch d.n (mm.vg /ph) Tõ ®Õn 60 Loại dầu Máy xác Nhỏ 150000 Nhỏ 150000 đến 30000 (Vêlôxit) Độ nhớt Độ nhớt 50 42 58 1,5 1,7 (Dầu máy Cy) 5,0 7,5 – 5,1 45 38 – 52 1,3 – 1,4 38 52 (Dầu máy C) 5,5 7,0 (Tuabin) Loại dầu Lớn 100 6,3 8,5 45 22 Tõ 60 ®Õn 100 20 – 23 2,9 – 3,2 (Dầu máy C) 3,5 7,5 45 (Dầu máy C 38 – 52 5,5 – 7,0 30 28 – 32 (Tuabin T) 4,0 4,5 Loại dầu 11 (Xylanh 2) MK MC 11 (Xylanh 2) MC §é nhít (9) – (13) (1,8) – (2,2) 21 (3,15) (19) 2,9 (9) – (13) (1,8) – (2,2) (14) 2,25 Chó thÝch: Tỉ số độ nhớt centistôc, mẫu số độ nhớt độ Engle nhiệt độ 500C Trong vòng ngoặc độ nhớt 1000C d - Đờng kÝnh cđa ỉ, mm n – sè vßng quay phút Khối lợng mỡ cho vào lần đầu phận ổ nên theo quy định dới đây: Khi số vòng quay ổ nhỏ trung bình, mỡ lắp đầy dới 2/3 thể tích rỗng 108 phËn ỉ, sè vßng quay cđa ỉ lín dới 1/3 ữ ẵ thể tích Khi tra thêm mỡ tháo nắp ổ vú mỡ Cần thay mỡ hoàn toàn sau thời gian định, thờng thay mỡ sửa chữa định kỳ Khi bôi trơn ổ ổ cần thiết kế chi tiết che không cho mảnh kim loại tạp chất khác từ dầu chứa bắn vào Bôi trơn mỡ có nhợc điểm làm tăng kích thớc chiều dài phận ổ chẳn hạn cần chứa vòng chắn dầu Sau trình bày sơ lợc vấn đề bôi trơn trục vít Mỡ dùng để bôi trơn ổ lăn Bảng 6-28 Số vòng quay ổ, vg/ph Loại ổ Nhiệt độ làm việc ổ 0C Dùng cho ổ bi đỡ dãy, ổ lòng cầu, ổ bi đỡ chặn, ổ đũa trụ xoắn Dới 60 Mì M Mì L Mì ỉ ®òa trơ, ỉ ®òa nãn D−íi 60 Mì M Mì M Mì ỉ ®òa kim ®−êng kÝnh < 50mm D−íi 60 Mì M Mì L - ỉ ®òa kim ®−êng kÝnh > 50mm D−íi 60 Mì L - - ỉ ®òa mét dãy lòng cầu, ổ bi đỡ chặn, ổ đũa nón, ổ đũa trụ 60 ữ 100 Mỡ T Mỡ T Mì M D−íi 300 300 ÷ 1500 Mì chøa 2/3 chỗ rỗng phận ổ 1500ữ 3000 Mỡ chứa 1/2 chỗ rỗng phận ổ Chú thích: Nhóm T : Xôliđôn T; Oxôgôlin (AA) 175* ; Côngstalin T* Nhãm M : Mì 13, Ox«g«lin (111) 135*, c«ngstalin M*, Xôliđôn M Nhóm : Oxôgôlin (10) 110*, xôliđôn Mỡ có dấu (*) sản xuất xà phòng natri Nếu phận ổ có khí ẩm không nên dùng 109 Khi trục vít đặt đới, phận ổ trục vít thờng bôi trơn dầu bể chung, trờng hợp nên thiết kế vòng chắn dầu Khi trục vít đặt trên, phận ổ trục vít đợc bôi trơn mỡ, dùng dầu hộp để bôi trơn Trong hộp giảm tốc công suất bé, phận ổ bánh vít đợc bôi trơn phơng pháp bắn toé sơng mù hộp giảm tốc công suất trung bình, bôi trơn phận ổ bánh vít dầu hộp, dầu chảy vào máng đặc biệt dẫn đến bôi trơn ổ (hình 6-25) Đối với hộp giảm tốc đặc biệt quan trọng, bôi trơn phận ổ phơng pháp lu thông (bôi trơn dới áp lực) 6.2 Thiết kế, tính toán kiểm nghiệm gối ®ì trơc dïng ỉ tr−ỵt 6.2.1 VËt LiƯu Lãt ỉ Chän vËt liƯu lãt ỉ cã ¶nh h−ëng quan träng đến khả làm việc ổ trợt Vật liệu lót ổ cần đợc thoả mãn yêu cầu chủ yếu sau đây: - Hệ số ma sát lót ổ ngõng trục thấp - Đủ sức bền - Có khả chống mòn dính - Dẫn nhiệt tốt - Dễ tạo thành dầu bôi trơn v.v Trong thực tế thờng dùng loại vật liệu nh sau: Babít: Babít hợp kim có tính giảm ma sát, giảm mòn chống dính tốt Nhng tính cđa BabÝt thÊp (σch 80 ÷ 90 N/mm2 ; σ-1 25 N/mm2) nên babít đợc tráng thành lớp mỏng khoảng vài phần mời mm lên lót ổ làm vật liệu có tính cao nh đồng thanh, thép gang Đồng thanh: Khi áp suất vận tốc cao, tải trọng thay đổi, thờng dùng đồng chì pC30 có sức bền mỏi cao babít nhiều thiếc Đồng thiếc pO10-1; pOC10-10 làm việc tốt áp suất cao vận tốc trung bình, nhng đắt tiền nên dùng hạn chế chế độ làm việc trung bình, đồng thiếc kẽm chì pOC6-6-3, pOC 5-5-5 v.vđợc dùng nhiều Hợp kim nhôm Có hệ số ma sát thấp, dẫn nhiệt chạy mòn tốt, nhng làm việc với vận tốc cao khả chống xớc kém, hệ số giản nở nhiệt lớn Hợp kim kẽm: thờng dùng loại AM 10-5 có tính giảm ma sát tơng đối tốt dễ kiếm, dễ chế tạo rẻ tiền Đồng thau Dïng lµm lãt ỉ vËn tèc ngâng trơc thÊp (v dới m/s) Gang xám Thờng dùng trục quay chậm (v = 0,1 ữ m/s), áp suất thấp (p < ữ N/mm2) tải trọng ổn định Gang rẻ đồng thanh, nhng tính giảm mòn 110 Vật liệu gốm kim loại: Đợc chế tạo cách ép nung bột kim loại nhiệt độ 850 ữ 11000C, áp suất 700 N/mm2 Gốm kim loại có nhiều lỗ rỗng nên dầu ngấm vào lỗ làm việc dầu tự ứa bôi trơn bề mặt lót ổ ngõng trục Vật liệu không kim loại: Thờng dùng chất dẻo, gỗ, cao su, graphít v.v Các vật liệu có khả chống dính, chạy mòn tốt, dùng nớc chất lỏng khác để bôi trơn, đợc dùng máy thuỷ lực, máy thực phẩm 6.2.2 Cấu tạo ổ trợt Chọn cấu tạo ổ trợt thờng dựa vào điều kiện chủ yếu sau đây: - Cách chịu tải (hớng tâm, dọc trục) - Vận tốc làm việc - Đặc tính thay đổi tải trọng - Yêu cầu điều chỉnh lắp ghép - Công nghệ chế tạo ổ trợt thờng gồm có thân ổ, lót ổ, có phận bôi trơn bảo vệ Theo cấu tạo, chia ổ trợt làm hai loại: ổ nguyên ổ ghép ổ nguyên có cấu tạo đơn giản nhất, thân ổ làm liền với vỏ máy chế tạo riêng ghép vào Thân ổ thể nguyên dùng ổ lót gang vật liệu chống ma sát nh kim loại màu ổ nguyên có độ cứng lớn ổ ghép, thờng dùng máy làm việc gián đoạn, vận tốc thấp, tải trọng nhỏ nh tời, máy trục quay tay v.v Cấu tạo ổ trợt nguyên có lót giới thiệu hình 6-37 6-38 ổ nguyên có nhợc điểm điều chỉnh khe hở ngõng trục ổ mòn, ngõng trục lắp từ mút vào, không dùng cho ngõng trục ổ ghép đợc dùng rộng rãi truyền khí nh đai, xích, bánh ma sát, bánh để hở dùng cho tời, máy vận chuyển v.v Dùng ổ ghép tiện lợi cho việc tháo lắp điều chỉnh khe hở ổ Vì ổ ghép đợc dùng rộng rãi ngành chế tạo máy, ngành chế tạo máy hạng nặng ổ ghép gồm có nắp, thân ổ lót, thân nắp làm gang C 15-32 thép 35, lãt ỉ b»ng vËt liƯu chèng ma s¸t (xem phần vật liệu ổ trợt) Nắp lắp với thân bulong (hình 6-39a) vít cấy (hình 6-39b) Để đề phòng dịch chuyển tơng đối nắp thân ổ, mặt ghép thờng chế tạo có bậc Nhng chế tạo nh làm cho việc gia công phức tạp Gần ngời ta thờng dùng mặt lắp ghép phẳng định vị nắp thân hai chốt côn, 111 có trờng hợp không cần dùng chốt để định vị Mặt lắp nên đặt vuông góc với lực tác động lực hớng tâm Lót ổ Đối với ổ nguyên, lót ổ giống nh bạc, loại dùng cho ổ ghép Trong ổ ghép thờng dùng lót ổ hai nửa Các loại lót ổ có gờ, có gờ, hai gờ đợc trình bày nh hình 6-40 Chiều dày lót ổ xác định theo công thức = (0,035 ữ 0,05)d + 2,5mm víi d: ®−êng kÝnh trơc, mm ChiỊu réng g cã thĨ lÊy b»ng b 1,25δ, chiỊu cao Ġ h 0,6 Lót ổ gờ chịu đợc lực hớng tâm, có gờ chịu đợc lực hớng tâm lực dọc trục tác động theo phơng hai gờ chịu lực hớng tâm lực dọc trục tác động theo hai phía Tiêu chuẩn MH 2089-61 trình bày lót ổ có haoi gờ Lót ổ cần đợc cố định với thân nắp Lót ổ có có hai gờ tác dụng để chịu lực dọc trục để cố định vị trí lót ổ so với thân ổ Vì lót ổ có hai gờ dùng cho trờng hợp lực dọc trục tác động, có lực dọc trục tác động phía Tuy nhiên trờng hợp kích thớc hai mặt bên gờ kích thớc hai mặt bên thân nắp ổ cần bảo đảm xác Yêu cầu làm cho việc chế tạo khó khăn đắt Để cố định lót với vỏ ổ ngời ta thờng dùng chốt trụ ngắn: 8-23 cho số liệu chốt trụ Chốt khoét lỗ để dẫn dầu bôi trơn vào ổ Trong sản xuất hàng loạt hàng khối thờng dùng lót ổ hai kim loại, cách tráng vào lót ổ đồng gang lớp vật liệu giảm ma sát nh đồng thanh, đồng thau, babít, chất dẻo nh têctôlít, v.v chiều dày lớp vật liệu giảm ma sát nên lấy bé để giảm hao phí vật liệu, tăng giới hạn bền mỏi lớp giảm ma sát Thí dụ giảm chiều dày lớp babít từ đến 1mm giới hạn bền mỏi tăng đợc lần, giảm xuống 0.5mm giới hạn bền mỏi tăng gấp 10 lần ổ trợt làm việc tốt điều kiện ®é ®ång t©m, ®é song song cđa ®−êng t©m lãt ỉ vµ trơc cao Trong thùc tÕ sai sè chế tạo lắp ghép trục bị biến dạng làm trục ổ không đồng tâm Mặt khác chiều dài ổ lớn sai lệch trục gây nguy hiểm gây tập trung tải trọng mép ổ Vì cần chọn chiều dài đờng kính ngõng trục d hợp lý, tải trọng vận tốc lớn nên chọn nhỏ Trong trờng hợp chế tạo lắp ghép xác (thí d dụ hai ổ đặt vỏ máy hai lỗ lót ổ doa nguyên công) trục đủ cứng chọn 112 lớn d Nếu hai ổ đặt vỏ hộp khác nhau, sai số chế tạo vỏ hộp, lót ổ bệ máy nh sai số lắp ghép làm trục sai lệch nhiều Trờng hợp nên chọn nhỏ Trị số hợp lý nên chọn khoảng từ 0,5 ữ 0,9 Hơn d nhỏ việc thoát nhiệt dễ dàng d Để giảm ảnh hởng độ sai lƯch trªn, ng−êi ta dïng ỉ tù lùa, cÊu tạo trình bày hình 6-41 Điều chỉnh khe hở cố định trục theo phơng dọc Đối với trục phận máy yêu cầu trục quay xác bị mòn nhiều cần phải điều chỉnh khe hở ổ Trong ổ ghép, khe hở đợc điều chỉnh cách dịch chuyển lót ổ hớng tâm Thờng dùng hai phơng pháp điều chỉnh sau đây: Điều chỉnh cách chọn mài bớt miếng đệm đặt nắp thân ổ trợt Điều chỉnh cách cạo bề mặt tiếp xúc nắp thân ổ Nếu tải trọng không đổi tác động vào thân ổ, nắp ổ không cần tiếp xúc với thân ổ Việc điều chỉnh khe hở dùng hai phơng pháp siết chặt vít nới vít (hình 6-42) Việc cố định trục theo phơng dọc trục ổ trợt dùng hai cách: Cố định gối đỡ (hình 6-a) Cố định hai gối đỡ (hình 6-43b) Hình 6-43 trình bày hai cách cố định nói trên, cách thứ thờng dùng cho trục dài độ giản nở nhiệt trục lớn Ngõng trục đợc cố định thờng làm gờ bao lấy lót ổ Kiểu lắp lót ngõng trục theo phơng dọc trục tuỳ theo độ xác vị trí trục mà chọn kiểu sau đây: A; L3 A L3 Trờng hợp cần bảo đảm xác khe hở chiều trục làm thêm chi tiết điầu chỉnh Đối với trục ngắn thờng dùng cách cố định theo phơng pháp 6.2.3 Bôi trơn ổ trợt Bôi trơn ổ trợt tiến hành phận ổ làm việc, dầu đợc đa vào chỗ áp lực thuỷ động, thờng cho từ xuống bên cạnh vào, vùng khe hở lớn ngõng trục lót ổ Việc đa dầu bôi trơn vào chỗ có áp lực thuỷ động thờng làm giảm khả tải ổ 113 Đối với ngõng trục dài nên làm rãnh dầu để dầu phân bố dọc chiều dài ngõng trục Dầu đợc chứa vú dầu tự chảy vào ổ, dùng bơm dầu Trong thực tế thờng xảy trờng hợp ổ trợt làm việc chế độ ma sát ớt không ổn định làm cho ngõng trục dao động Để khắc phục tợng trên, ngời ta làm lót ổ hình elíp, dùng ổ có vòng găng, thay đổi chỗ cho dầu Trong ổ trục quay chậm, chịu tải lớn, thờng không đạt tới chế độ ma sát ớt nên ngời ta dùng ổ trợt bôi trơn thuỷ tĩnh Đối với ổ màng dầu đợc tạo thành cách bơm dầu vào ngõng trục với áp lực đủ để nâng ngõng trục ổ trợt thuỷ tĩnh dùng trờng hợp cần tăng độ đồng trục giảm mòn cho ổ chịu tải nặng giai đoạn mở máy đạt tới chế độ ma sát ớt Ngoài dùng không khí, để bôi trơn ổ trợt trục quay nhanh (n>10 000 vg/ph) chịu tải tơng đối bé điều kiện nhiệt độ cao Bảng 8-34 trình bày chỗ cho dầu vào ổ hợp lý Chọn độ nhớt dầu bôi trơn ổ trợt bảng 6-35, theo độ nhớt tra bảng 6-20 để tìm loại dầu tơng ứng 6.2.4 Tính ổ trợt Tuỳ theo điều kiện cụ thể (tải trọng, vận tốc, bôi trơn) ổ trợt làm việc với chế độ ma sát khác nhau: ma sát nửa khô, nửa ớt ma sát ớt Đối với ổ trợt loại máy không quan trọng, ngời ta dùng phơng pháp tính quy ớc theo áp suất cho phép [p] tích số ¸p st víi vËn tèc cho phÐp [pv] ®Ĩ ỉ trợt làm việc tơng đối lâu chế độ ma sát nửa ớt (hoặc nửa khô) Đối với ổ trợt làm việc với chế độ ma sát −ít nh− c¸c bé phËn ỉ quan träng cđa máy nớc, tuabin, máy phát điện có công suất lớn v.v tính ổ trợt theo ma sát ớt Tính toán quy ớc ổ trợt a) Tính theo áp suất cho phép Điều kiện tính toán áp suất sinh bề mặt tiếp xúc lót ổ ngõng trục phải nhỏ trị số áp suÊt cho phép: p= Q [p], N/mm2 dl (6-10) Trong : R - tải trọng hớng tâm, N; d l - đờng kính chiều dài ổ, mm; p - áp suất cho phép, N/mm2 (cho bảng 6-36) Công thức thờng dùng để kiểm nghiệm; nhiên định trớc tỷ số = , (1= d) tìm đợc đờng kính d: d 114 R , mm ξ [p ] d Th−êng lÊy (6-11) = 0,5 ÷ 0,9 d TÝnh theo tích số áp suất với vận tốc Tích số áp suất vận tốc trợt phần đặc trng cho nhiệt sinh mài mòn lót ổ: pv [pv] , Nm/mm2s (6-12) Thay vào công thøc (8-12) p = R vµ dl π dn v= 60 1000 ta cã: Rn ≤ [ pv ] 191001 (6-13) Độ nhớt 500C dầu bôi trơn ổ trợt Bảng 6-35 Tích số dn, áp suất Độ nhít TÝch sè dn, §é nhít TÝch sè dn, mm.vg/ph N/mm2 nên dùng mm.vg/ph nên dùng mm.vg/ph Dưới 0,5 17 − 23 2,6 − 3,3 Dưới 0,5 11,4 − 15,3 2,0 − 2,4 0,5 – 6,5 47,8 − 55,4 6,5 − 7,5 0,5 – 6,5 28,4 − 36,2 4,0 − 5,0 6,6 – 15,0 67,4 − 12 6,6 – 15,0 Dưới 0,5 16,2 − 20,4 2,5 − 3,0 Dưới 0,5 9,4 − 13,5 1,8 − 2,2 0,5 – 6,5 40 − 47,8 5,5 − 6,5 0,5 – 6,5 16,2 − 23 2,5 − 3,3 1000 – 14000 10000 – 50000 6,6 – 15,0 50000 - 80000 80000 - 140000 51 − 59 − 8,0 6,6 – 15,0 36,2 − 51 5,0 − 7,0 28,4 − 43,8 4,0 − 6,0 Chú thích: Dựa vào độ nhớt chọn loại dầu bảng 10-20 Từ số độ nhớt centystôc: mẫu số độ nhớt độ Engle d - đờng kímh ngõng trục; số vòng quay Trong c«ng thøc: R - lùc h−íng tâm, N; 115 n - số vòng quay trục l - chiỊu dµi lãt ỉ, mm Các trị số [p], [v] [pv] số loại vật liệu làm lót ổ cho bảng 8-36 Các trị số [p], [v], [pv] Bảng 8-36 Vật liệu [p] N/mm2 [v] m/s [pv] Nm/mm2s Babít Б83 Б89 25 60 20 Б16 15 12 10 Б6 БH 20 15 15 БК 15 15 БpOФ10-1 15 10 15 БpOЦC5-5-5 12 БpOЦC6-6-3 10 ЦC4-4-17 10 10 БpAЖ9-4 15 12 БpA ЖMц10-3-1,5 20 20 БpC 30 20 12 20 Hỵp kim nhôm ACM 4-0,5 20 10 20 Hợp kim kẽm ЦAM 10-5 ЦAM 10-15 12 10 12 §ång thau Л MцOC 58-2-2-2 ЛA ЖM ц 52-5-2-1 ЛКC 80-3-3 10 12 10 10 Đồng 116 Gang x¸m ACЧ -1 ACЧ -2 ABЧ -1 ABЧ -2 0,05 0,1 0,5 12 0,2 0,75 0,1 1,8 0,3 4,5 2,5 12 * §èi víi gang xám vận tốc nhỏ, áp suất tăng lên 117 Mục lục Trang Lời nói đầu Giới thiệu môđun Các hoạt động môđun Yêu cầu đánh giá hoàn thành môđun Bài Thiết kế truyền ®éng ®ai Bµi ThiÕt kÕ bé trun ®éng xÝch Bài Thiết kế truyền động bánh Bài Thiết kế truyền động bánh vít Bài Thiết kế trục tính then Bài Thiết kế gối đỡ trôc 118 10 28 37 44 58 72 CHịU TRáCH NHIệM XUấT BảN: Hà Tất Thắng Q Giám đốc nhà xuất lao động - xã hội Tổ chức thảo chịu trách nhiệm nội dung: tổng cục dạy nghề Trờng cao đẳng công nghiệp Huế Biên tập: nguyễn văn Trình bày bìa: huyền 119 GIáO TRìNH tính toán truyền động kiểm nghiƯm ®é bỊn cđa mét sè cơm chun ®éng M sè: cg 13 In 200 b¶n, khỉ 19 x 27cm Tại Công ty Cổ phần in Diên Hồng 187B, Giảng Võ - Hà Nội Số in: 526 Số xuất bản: 114-2008/CXB/03-12/LĐXH In xong nộp lu chiểu tháng năm 2008 120 ... vực giới; Tính đại sát thực với sản xuất Giáo trình Tính toán truyền động kiểm nghiệm độ bền số cụm truyền động nghề Cắt gọt kim loại cấp trình độ Cao đ đợc Hội đồng thẩm định Quốc gia nghiệm thu... chức nhiều hoạt động hội thảo, lấy ý kiến v.v, đồng thời vào tiêu chuẩn kiến thức, kỹ nghề để biên soạn Ban giáo trình Tính toán truyền động kiểm nghiệm độ bền số cụm truyền động tập thể cán... lần biên soạn giáo trình dựa lực thực hiện, nên không tránh khỏi thiếu sót định Rất mong nhận đợc ý kiến đóng góp để giáo trình Tính toán truyền động kiểm nghiệm độ bền số cụm truyền động đợc hoàn