(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích(Đồ án Chi tiết máy) - Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục và bộ truyền xích
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GDHD: TRẦN TIẾN ĐẠT SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN MSSV: 1651020150 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU A TÍNH TỐN CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN I CHỌN ĐỘNG CƠ Xác định hiệu suất hệ thống Cơng suất tính tốn Chọn động điện, bảng thông số động điện: Phân bố tỉ số truyền: II Lập bảng đặc tính: 10 Tính tốn cơng suất trục 10 Tính tốn số vòng quay trục 10 Tính moment xoắn trục 10 Bảng đặc tính kỹ thuật hệ thống truyền động: 11 B THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 12 Thông số kĩ thuật để thiết kế: 12 I CHỌN DẠNG XÍCH: 12 Các thơng số truyền xích: 12 Kiểm tra xích theo hệ số an tồn: 14 Thông số truyền: 14 C THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 15 I THIẾT KẾ BÁNH RĂNG CẤP NHANH RĂNG THẲNG 15 Số chu kỳ làm việc tương đương: 15 Số chu kỳ làm việc sở: 15 Ứng suất tiếp xúc cho phép: 15 Ứng suất uốn cho phép: 16 Xác định sơ khoảng cách trục: 16 Chọn modun răng: 16 Xác định góc nghiêng số răng: 16 Tính lại khoảng cách trục: 17 Xác định kích thước truyền bánh răng: 17 10 Vận tốc vịng cấp xác truyền bánh răng: 17 11 Xác định lực tác dụng lên truyền: 18 SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT 12 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: 18 13 Kiểm nghiệm độ bền uốn: 19 II THIẾT KẾ BÁNH RĂNG CẤP CHẬM RĂNG NGHIÊNG: 20 Giới hạn mỏi tiếp xúc uốn bánh răng: 20 Số chu kỳ làm việc sở: 21 Số chu kỳ làm việc tương đương: 21 Ứng suất tiếp xúc cho phép: 21 Ứng suất uốn cho phép: 22 Xác định sơ khoảng cách trục: 22 Chọn modun răng: 22 Xác định góc nghiêng số răng: 23 Xác định kích thước truyền bánh răng: 23 10 Vận tốc vịng cấp xác truyền bánh răng: 24 11 Xác định lực tác dụng lên truyền: 24 12 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 24 13 Kiểm nghiệm độ bền uốn: 25 Bảng kết tính: 27 Kiểm nghiệm điều kiện bôi trơn ngâm dầu: 28 C THIẾT KẾ TRỤC 29 Sơ đồ lực phân bố cấu: 29 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực: 31 Xác định phản lực gối đỡ: 33 Kiểm nghiệm độ bền trục theo độ bền mỏi: 42 Tính kiểm nghiệm độ bền then: 47 D TÍNH CHỌN Ổ ĐỠ 48 I Trục I: 48 Số liệu thiết kế tính toán chọn loại ổ đỡ: 48 Tải trọng hướng tâm ổ : 48 Kiểm nghiệm khả tải động ổ: 48 Chọn ổ lăn: 49 Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ: 49 II Trục 49 Số liệu thiết kế tính tốn chọn loại ổ đỡ: 49 SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT Tải trọng hướng tâm ổ: 50 Kiểm nghiệm khả tải động ổ: 50 Chọn ổ lăn: 50 Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ: 51 II Trục III 51 Số liệu thiết kế tính tốn chọn loại ổ đỡ: 51 Tải trọng hướng tâm ổ: 51 Kiểm nghiệm khả tải động ổ: 51 Chọn ổ lăn: 52 Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ: 52 E THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC 54 Tính kết cấu vỏ hộp: 54 Các kích thước vỏ hộp: 54 Kích thước gối đỡ trục tra bảng 18-2 TL[2]: 56 Một số chi tiết khác : 56 Nắp ổ 56 Bulông vòng: 57 Chốt định vị: 57 Cửa thăm: 57 Nút thông hơi: 58 Nút tháo dầu: 58 Que thăm dầu dầu bôi trơn: 59 F BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP 60 I Bảng dung sai lắp ghép trục ổ lăn: 60 II Bảng dung sai lắp ghép then: 61 SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT LỜI NĨI ĐẦU Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí u cầu khơng thể thiếu kỹ sư ngành khí, nhằm cung cấp kiến thức sở máy kết cấu máy Thông qua đồ án môn học Chi tiết máy, sinh viên hệ thống lại kiến thức học nhằm tính tốn thiết kế chi tiết máy theo tiêu chủ yếu khả làm việc , thiết kế kết cấu chi tiết máy, vỏ khung bệ máy , chọn cấp xác, lắp ghép phương pháp trình bày vẽ, cung cấp nhiều số liệu phương pháp tính, dung sai lắp ghép số liệu tra cứu khác Do thiết kế đồ án chi tiết máy phải tham khảo giáo trình Chi tiết máy, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, Dung sai lắp ghép, Nguyên lý máy bước giúp sinh viên làm quen với công việc thiết kế nghề nghiệp sau Nhiệm vụ em thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp đồng trục truyền xích Hệ dẫn động động điện thông qua khớp nối, hộp giảm tốc truyền xích để truyền động đến thùng trộn Lần làm quen với công việc thiết kế, với khối lượng kiến thức tổng hợp lớn, có nhiều phần em chưa nắm vững, dù tham khảo tài liệu song thực đồ án, tính tốn khơng thể tránh thiếu sót Em mong góp ý giúp đỡ thầy Em xin chân thành cảm ơn thầy, đặc biệt thầy giáo Nguyễn Tiến Đạt hướng dẫn tận tình cho em nhiều ý kiến quý báu cho việc hoàn thành đồ án môn học TPHCM, 20/08/2020 Sinh viên thực Tuấn Huỳnh Phạm Minh Tuấn SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT A TÍNH TỐN CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN SỐ LIỆU THIẾT KẾ: Công suất: P = 17,3 (KW) Số vòng quay: n = 29 Vòng/phút Thời gian phục vụ: a = năm Quay chiều, làm việc ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, ngày làm ca, ca làm việc giờ) Chế độ tải: t1= 0,7tCK , t2= 0,3tCK , T1=T, T2=0.8T SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT I CHỌN ĐỘNG CƠ Xác định hiệu suất hệ thống • Hiệu suất truyền động 𝜂 = 𝜂𝑘𝑛 𝜂𝑏𝑟 𝜂𝑥 𝜂𝑜𝑙 Trong đó: 𝜂𝑘𝑛 = 0,99 : Hiệu suất khớp nối 𝜂𝑏𝑟 = 0,96 : Hiệu suất truyền bánh trụ nghiêng 𝜂𝑥 = 0,93 : Hiệu suất truyền xích 𝜂𝑜𝑙 = 0,99 : Hiệu suất ổ lăn ➔ 𝜂 = 𝜂𝑘𝑛 𝜂𝑏𝑟 𝜂𝑑 𝜂𝑜𝑙 = 0,99 0,962 0,93 0,994 = 0,815 Công suất tính tốn Cơng suất tính tốn: 𝑇 𝑇 ( 1) 𝑡1 + ( 2) 𝑡2 𝑇 𝑃𝑡 = 𝑃𝑡𝑑 = 𝑃 √ 𝑇 𝑡1 + 𝑡2 SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT 𝑇 0,8𝑇 ( ) 0,7 + ( ) 0,3 √ 𝑇 = 17,3 𝑇 0,7 + 0,3 = 16,34 (KW) Công suất cần thiết trục động cơ: 𝑃𝑐𝑡 = 𝑃𝑡 16,34 = = 20,05 (𝐾𝑊) 𝜂 0,815 Tỉ số truyền chung truyền: 𝑢𝑡 = 𝑢ℎ 𝑢𝑥 = 8.3 = 24 Trong đó: uh = tỉ số truyền hộp giảm tốc hai cấp phân đôi (8- 40) ux = tỉ số truyền truyền xích Số vịng quay sơ động cơ: 𝑛𝑠𝑏 = 𝑛𝑙𝑣 𝑢𝑡 = 29.24 = 696 (𝑣ị𝑛𝑔) Chọn động điện, bảng thơng số động điện: Động điện chọn phải có cơng suất Pdcvà số vòng quay đồng thỏa mãn điều kiện: Pdc ≥ Pct= 20,05 (KW) • nđb ≈ nsb Dựa vào bảng P1.3 [1] ta chọn động cơ: Kiểu động Công suất(kW) Vận tốc quay(v/p) cos % Tmax Tnd Tk Tnd 4A200L8Y8 88,5 2,0 1,2 22 730 0,84 Phân bố tỉ số truyền: Chọn tỉ số truyền hệ thống dẫn động: 𝑢𝑡 = 𝑛𝑑𝑐 730 = = 25,17 𝑛𝑙𝑣 29 Ta chọn uh = (Tỷ số truyền hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp phân đôi; ta chọn: u1 = 3,08; u2 = 2,6 theo bảng 3.1 trang 43 tập 1) Tỷ số truyền truyền xích: SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT 𝑢𝑥 = 𝑢𝑡 𝑢ℎ = 25,17 = 3,15 SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT II Lập bảng đặc tính: Tính tốn cơng suất trục • 𝑃𝑙𝑣 = 𝑃4 = 17,3 (𝐾𝑊) • 𝑃3 = • 𝑃2 = • 𝑃1 = • 𝑃𝑑𝑐 = 𝑃𝑙𝑣 𝜂𝑜𝑙 𝜂𝑥 𝑃3 = 𝜂𝑏𝑟 𝜂𝑜𝑙 𝑃2 𝜂𝑏𝑟 𝜂𝑜𝑙 𝑃1 17,3 0,99.0,93 18,79 = = 𝜂𝑜𝑙 𝜂𝑘𝑛 = 18,79 (𝐾𝑊 ) 0,96.0,99 19,77 0,96.0,99 20,8 = = 19,77 (𝐾𝑊) = 20,8 (𝐾𝑊) 0,99.0,99 = 21,22 (𝐾𝑊) Tính tốn số vịng quay trục • 𝑛1 = 𝑛𝑑𝑐 = 730 ( • 𝑛2 = • 𝑛3 = • 𝑛4 = 𝑛1 𝑢1 𝑛2 𝑢2 𝑛3 𝑢𝑥 = = = 730 𝑣ò𝑛𝑔 𝑝ℎú𝑡 ) 𝑣ò𝑛𝑔 = 237,01 ( 3,08 237,01 2,6 91,16 3,15 ) 𝑝ℎú𝑡 𝑣ò𝑛𝑔 = 91,16 ( 𝑝ℎú𝑡 𝑣ò𝑛𝑔 = 28,94 ( 𝑝ℎú𝑡 ) ) Tính moment xoắn trục 𝑃1 • 𝑇1 = 9,55 106 • 𝑇2 = • 𝑇3 = 9,55 10 • 𝑇4 = • 𝑇𝑑𝑐 = 9,55 10 𝑛1 𝑃 9,55 106 𝑛2 𝑃3 = 9,55 106 = 20,8 = 272109,6 (𝑁𝑚𝑚) 730 19,77 9,55 106 237,01 18,79 = 9,55 10 𝑛3 𝑃 9,55 106 = 𝑛4 𝑃𝑑𝑐 𝑛𝑑𝑐 = 796605,63 (𝑁𝑚𝑚) = 1968456,6 (𝑁𝑚𝑚) 91,16 17,3 9,55 106 = 28,94 22 = 9,55 10 730 5708880,44 (𝑁𝑚𝑚) = 287808,22 (𝑁𝑚𝑚) SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN 10 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT Tải trọng tương đương :(Công thức 11.12 trang 219 [I]) 𝑚 QE = √ ∑ 𝑄𝑖𝑚 𝐿𝑖 ∑ 𝐿𝑖 3 3 𝑄 𝐿 𝑄 𝐿 = √ 𝐴1 + 𝐴2 = 3654,384 √ 𝐿 𝐿 0,7 + 0,83 0,3 = 3466,56 N (Trong m = 3, ổ bi) Khả tải động từ công thức 11.17 trang 220 [I], ta có: 𝑚 Cd = QE √𝐿 Tuổi thọ tính triệu vòng quay: L= 60.𝑛1 𝐿ℎ 106 = 60 730 9600 106 = 420,48 triệu vòng Cd = 3466,56 3√420,48 = 25970,51 N Chọn ổ lăn: Từ điều kiện: Cd ≤ C Theo phụ lục P2.7/254 tài liệu [1] với dA1 = 40 mm, ta chọn ổ bi đỡ dãy cỡ trung 308 có khả tải động C= 31,9 kN khả tải tĩnh C0 = 21,7 kN Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ: Qt = X0.Fr+Y0.Fa Theo bảng 11.6 TL1 X0 = 0,6 Qt = 0,6.3045,32 = 1827,192 < FrA1 Nên Qt = FrA1 = 3045,32 < 21,7 kN Vậy khả tải tĩnh ổ đảm bảo II Trục Số liệu thiết kế tính tốn chọn loại ổ đỡ: RA2y = 1439,45 N RE2y = 1439,45 N RA2x = 8767,45 N RE2x = 8767,45 N Tuổi thọ: thời gian làm việc hộp giảm tốc lớn nên ta chọn tuổi thọ ổ phù hợp Chọn thời gian làm việc ổ năm Thời làm việc ổ năm thay lần: Lh = 2.8.300.2 = 9600 (giờ) SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN 49 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT Tải trọng hướng tâm ổ: 2 FrA2 = √𝑋𝐴2 + 𝑌𝐴2 =√1439,452 + 8767,452 = 8884,83 N 2 FrE2 = √𝑋𝐸2 + 𝑌𝐸2 =√1439,452 + 8767,452 = 8884,83 N Vì FrA2 = FrE2 nên chọn theo ổ A2 Kiểm nghiệm khả tải động ổ: Tải trọng động quy ước: Q = (X.V.Fr+Y.Fa).Kt Kd Theo trang 214 TL1 bảng 11.3 TL1, ta có: X = - hệ số tải trọng hướng tâm Y = - hệ số tải trọng dọc trục (do khơng có lực dọc trục) V = - hệ số tính đến vịng quay - vòng quay Kd = 1,2 - hệ số xét đến ảnh hưởng đặc tính tải trọng đến tuổi thọ ổ ( tải va đập nhẹ theo bảng 11.3[1]) Kt = - hệ số xét đến ảnh hưởng nhiệt độ đến tuổi thọ ổ (≤1000C) Q = 8884,83.1,2 = 10661,8 N Tải trọng tương đương 𝑚 QE = √ ∑ 𝑄𝑖𝑚 𝐿𝑖 ∑ 𝐿𝑖 3 3 𝑄 𝐿 𝑄 𝐿 = √ 𝐴1 + 𝐴2 = 10661,8 √ 𝐿 𝐿 0,7 + 0,83 0,3 = 10113,82 N (trong m = 3, ổ bi) Khả tải động 𝑚 Cd = QE √𝐿 Tuổi thọ tính triệu vòng quay: L= 60.𝑛2 𝐿ℎ 106 = 60 237,01 9600 106 = 136,52 triệu vòng Cd = 10113,82 √136,52 = 52077,16 N Chọn ổ lăn: Từ điều kiện: Cd ≤ C Theo phụ lục P2.7/T255 tài liệu [1] với dA2 = 45 mm, ta chọn ổ bi đỡ dãy cỡ nặng 409 có khả tải động C = 60,4 kN khả tải tĩnh C0 = 53 kN SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN 50 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ: Qt = X0.Fr +Y0.Fa Theo bảng 11.6 TL1 X0 = 0,6 Qt = 0,6.8884,83 = 5330,9 < FrA1 Nên Qt = FrA2 = 8884,83 < 53 kN Vậy khả tải tĩnh ổ đảm bảo II Trục III Số liệu thiết kế tính tốn chọn loại ổ đỡ: RA3y = 18057,75N RD3y = 7868,35 N RA3x = 6247,9 N RD3x = 6247,9 N Tuổi thọ: thời gian làm việc hộp giảm tốc lớn nên ta chọn tuổi thọ ổ phù hợp Chọn thời gian làm việc ổ năm Thời làm việc ổ năm thay lần: Lh = 2.8.300.2 = 9600 (giờ) Tải trọng hướng tâm ổ: 2 FrA3 = √𝑋𝐴3 + 𝑌𝐴3 =√18057,752 + 6247,92 = 19108,08N 2 FrD3 = √𝑋𝐷3 + 𝑌𝐷3 =√6247,92 + 7868,352 = 10047,25 N Vì FrA3 > FrD3 nên chọn theo ổ A3 Kiểm nghiệm khả tải động ổ: Tải trọng động quy ước: Q = (X.V.Fr+Y.Fa).Kt.Kd Theo trang 214 TL1 bảng 11.3 TL [1], ta có: X = - hệ số tải trọng hướng tâm Y = - hệ số tải trọng dọc trục (do khơng có lực dọc trục) V = - hệ số tính đến vịng quay - vòng quay Kd = 1,2 - hệ số xét đến ảnh hưởng đặc tính tải trọng đến tuổi thọ ổ ( tải va đập nhẹ theo bảng 11.3[1]) Kt = - hệ số xét đến ảnh hưởng nhiệt độ đến tuổi thọ ổ (≤1000C) SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN 51 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT Q = 19108,08.1,2 = 22929,7 N Tải trọng tương đương: 𝑚 QE = √ ∑ 𝑄𝑖𝑚 𝐿𝑖 ∑ 𝐿𝑖 3 3 𝑄 𝐿 𝑄 𝐿 0,7 0,8 = √ 𝐵1 + 𝐵2 = 22929,7 √ + 𝐿 𝐿 0,3 = 21751,2 N (trong m = 3, ổ bi) Khả tải động: 𝑚 Cd = QE √𝐿 Tuổi thọ tính triệu vịng quay: L= 60.𝑛3 𝐿ℎ 106 = 60 91,16 9600 106 = 52,51 triệu vòng Cd = 21751,2 √52,51 = 81451,15 N Chọn ổ lăn: Từ điều kiện: Cd ≤ C Theo phụ lục P2.7 tài liệu [1] với dA3 = 80 mm, ta chọn ổ bi đỡ dãy cỡ trung 316 có khả tải động C = 96,5 kN khả tải tĩnh C0 = 71,7 kN Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ: Qt = X0.Fr+Y0.Fa Theo bảng 11.6 TL1 X0 = 0,6 Qt = 0,6.19108,08 = 11464,85 < FrA3 Nên Qt = FrA3 = 19108,08 < 71,7 kN Vậy khả tải tĩnh ổ đảm bảo Trục Ký hiệu ổ d (mm) D( mm) B (mm) C (kN) C0 (kN) 308 40 90 23 31,9 21,7 409 45 120 29 60,4 53 316 80 170 39 96,5 71,7 SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN 52 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT E TÍNH CHỌN NỐI TRỤC • Chọn vật liệu chốt nối trục thép C45 có: Ứng suất uốn cho phép chốt [ F ] = 70 MPa (60-80 Mpa) Ứng suất dập cho phép vòng cao su [ d ] = 3MPa ( 2-4 Mpa) • Chọn nối trục vịng đàn hồi theo điều kiện : Tt= K.T ≤ [T] T : Momen xoắn danh nghĩa T= 287808,22 (Nmm) K: Hệ số chế độ làm việc phụ thuộc vào loại máy công tác, tra bảng 16.1/58 TL [2] ta K= 1,25 Tt = 1,25 287808,22 = 359760,275 (Nmm) Theo bảng 16-10a 16-10b TL[2], chọn nối trục vòng đàn hồi (chốt có bọc đàn hồi giảm va đập, chấn động, cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, dễ thay thế, làm việc tin cậy nên sử dụng rộng rãi) Có thể truyền moment 287808,22 (Nmm) với thông số sau: d= 50 (mm); D0= 160 (mm); dm= 95 (mm); dc= 18 (mm); l1= 42 (mm); l2= 20 (mm); l3=36 (mm); h= (mm); 𝑙 Z= 8, đai ốc M12, l0 = l1 + = 52 mm • 𝜎𝐹 = Kiểm tra độ bền uốn chốt theo công thức 𝐾.𝑇.𝑙0 0,1 𝑑𝑐3 𝐷0 𝑍 • 𝜎𝑑 = = 1,25 287808,22 52 0,1 183 160 = 25,06 < [𝜎𝐹 ] = 70 MPa Kiểm nghiệm điều kiện bền dập vòng đàn hồi 2𝐾.𝑇 𝑍 𝐷0 𝑑𝑐 𝑙3 = 1,25 287808,22 160 18 36 = 0,87 < [𝜎𝑑 ] = Mpa Do điều kiện bền uốn bền dập nối trục vừa chọn thỏa SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN 53 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT E THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC Tính kết cấu vỏ hộp: Vỏ hộp giảm tốc có nhiệm vụ bảo đảm vị trí tương đối giũa chi tiết phận máy, tiếp nhận tải trọng chi tiết lắp vỏ truyền đến, đựng dầu bôi trơn bảo vệ chi tiết tránh bụi -Vật liệu gang xám GX 15-32 -Bề mặt ghép vỏ hộp qua đường tâm trục để việc lắp ghép chi tiết thuận tiện -Bề mặt lắp nắp than cạo mài, để lắp sít, lắp có lớp sơn lỏng sơn đặc biệt -Mặt đáy hộp giảm tốc nghiêng phía lỗ tháo dầu với độ dốc khoảng 1o -Dựa theo bảng 18.1 TL1 tập 2, kết cấu hộp giảm tốc đúc, với kích thước sau: Các kích thước vỏ hộp: Tên gọi Chiều dày: Thân hộp: Nắp hộp: 1 Biểu thức tính tốn = 0,02.a+3 = 0,02.230+3 = 7,6 mm > 6mm => lấy = mm 1 = 0,9 = 0,9 = 7,2 mm Gân tăng cứng: Chiều dày: e Lấy 1 =8 mm e =(0,8 1) = 6,48, chọn e = mm Chiều cao: h h < 5. = 5.8 = 40 mm Độ dốc Khoảng 2o Đường kính: Bulơng nền: d1 d1 = 0,03.a+10 = 0,03.230 + 10 =16,9 d1 =16 mm Bulông cạnh ổ: d2 d2 = 0,8.d1 = 0,8 17 = 13,6 mm => d2 = 14 mm Bulơng ghép bích nắp thân: d3 d3 = (0,8 0,9).d2 = 11,2 12,6 mm d3 = 12 mm Vít ghép lắp ổ: d4 d4 = (0,6 0,7).d2= 8,49,8 mm SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN 54 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT d4 = mm d5 =( 0,5 0,6).d2 = 8,4 Vít ghép lắp cửa thăm dầu: d5 d5 = mm Mặt bích ghép nắp thân: Chiều dày bích thân hộp: S3 S3 = (1,4 1,5).d3 = (1,4 1,5).12 =16,818 mm, chọn S3 = 17 mm Chiều dày bích nắp hộp: S4 S4 = ( 0,9 1).S3 = 16,218 mm chọn S4 = 17 mm Bề rộng bích nắp thân hộp: K3 K3 = K2 - (35) mm = 45 – (3÷5) = 42÷40 mm => Chọn K3 = 40mm Theo thứ tự trục đến trục 3, ta có: Kích thước gối trục: D = 90; D = 120; D = 170 (mm) Đường kính ngồi D3: D3= 135; D3 = 170; D3 = 210 (mm) Đường kính tâm lỗ vít D2: D2= 110; D2= 144; D2= 186 (mm) Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: K2 Tra bảng 18.2 Tài liệu [2] K2 = E2 + R2 + (35) mm = 22,4 + Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 C ( k 18,2 + (3÷5) = 43,6÷45,6 (mm) khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ) => lấy K2 = 45 mm Chiều cao h E2= 1,6.d2 = 1,6 14 = 22,4 mm R2 = 1,3.d2 = 1,3.14 = 18,2 mm C = D3/2 phải đảm bảo k≥1,2.d2= 16,8 mm h: phụ thuộc tâm lỗ bulông kích thước mặt tựa Mặt đế hộp: S1 = (1,3 1,5).d1 =(1,3 1,5).16 Chiều dày: Khi phần lồi S1 = 20.824 mm Bề rộng mặt đế hộp, K1 q S1 = 24 mm SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN 55 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT K1 3.d1 3.16 = 48 mm q = K1 + 2 = 48 + 2.8 = 66 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) 1 = 30 mm Giữa mặt bên bánh với nhau: 2 = mm => lấy 2=10-15 mm Số lượng bulông Z Z = ( L + B )/( 200 300) L,B chiều dài rộng hộp Kích thước gối đỡ trục tra bảng 18-2 TL[2] tính toán: Trục D, mm D2, mm D3, mm D4, mm d4, mm z 90 110 135 85 M8 120 144 170 115 M10 170 186 210 155 M16 Một số chi tiết khác : Nắp ổ: Nắp ổ thường chế tạo gang xám GX15-32, có hai loại nắp kín nắp thủng cho trục xuyên qua D – Đường kính ngồi ổ; D2 – Đường kính đường tâm qua bulơng ghép nắp ổ D3 – Đường kính ngồi nắp; h – chiều dày nắp SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN 56 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT Vịng móc: S = (2÷3).δ (chiều dày vịng móc) d = (3÷4).δ (đường kính lỗ vịng móc) Với δ = mm Chọn: S = 24 mm; d = 30 mm Chốt định vị: Dùng chốt trụ, theo bảng 18.4a ta bảng kích thước sau: d=6 c=1 l=40 Cửa thăm: Để kiểm tra, quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp đỉnh hộp có làm đỉnh thăm Cửa thăm đậy nắp Trên nắp lắp thêm nút thơng hơi, kích thước cửa thăm chọn theo bảng 18.5 Theo bảng 18.5 TL [2]: A B A1 B1 C 100 75 150 100 125 C1 K - R Loại vít Số lượng 87 12 M8x22 SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN 57 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT Nút thông hơi: Khi làm việc, nhiệt độ tỏng hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hịa khơng khí bên ngồi hộp, người ta dùng nút thông Nút thông thường lắp nắp cửa thăm vị trí cao hộp Bảng 18-6 [2] chọn kích thước nút thông hơi: A B C D E G H I K L M27x2 15 30 15 45 36 32 M N 10 O P 22 Q R S 32 18 36 32 Nút tháo dầu: Sau thời gian làm viêc, dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn bụi bặm 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 cho bảng 18.7 Chọn nút tháo dầu hình trụ SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN 58 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT Theo bảng 18.7: D b M16x1,5 12 m f L c q D S D0 23 13,8 26 17 19,6 Que thăm dầu dầu bôi trơn: Để kiểm tra mức dầu ta dùng que thăm dầu, vị trí lắp đặt nghiêng 550 so với mặt bên hình 18.11c kích thước hình 18.11 TL [2] Để đảm bảo tốt công việc bôi trơn cho truyền hộp giảm tốc với vận tốc vòng từ dến 2,5 m/s ta dùng dầu nhớt nhiệt độ 50˚C có độ nhớt 186 Theo bảng 18.13 ta chọn loại dầu cơng nghiệp 45 có độ nhớt 38-52 Khối lượng riêng (g/cm3) 20˚C 0,886÷0,926 SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN 59 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT F BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP Các vị trí lắp bánh dùng kiểu lắp H7/k6 khơng u cầu tháo thường xun đề phịng quay trượt Các vị trí lắp ổ lăn dùng kiểu lắp k6 chịu lực tuần hoàn I Bảng dung sai lắp ghép trục ổ lăn: Trục Dung sai Sai lệch giới hạn m Chi tiết H7 +25 k6 +18 +2 H7 +30 k6 +15 +2 H7 +30 k6 +21 +2 H7 +30 k6 +21 +2 H7 +35 k6 +18 +2 Bánh chủ động cấp nhanh d = 45 mm Trục cấp nhanh Ổ bi đỡ 306 d = 40 mm; D = 90 mm Bánh bị động cấp nhanh d = 50 mm Trục trung gian Bánh chủ động cấp chậm d = 55 mm Ổ bi đỡ 409 d = 45 mm; D = 120 mm SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN 60 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT Bánh bị động cấp chậm d = 80 mm H7 +30 k6 +25 +3 H7 +45 k6 +21 +2 Trục cấp chậm Ổ bi đỡ 316 d = 80mm; D = 170 mm II Bảng dung sai lắp ghép then: Kích thước tiết diện then Sai lệch giới hạn chiều rộng trãnh then Trên trục Trên bạc H9 D10 bxh 14 x +0,043 10 x + 0,036 16 x 10 +0,043 20 x 12 +0,043 22 x 14 +0,052 +0,120 +0,050 Chiều sâu rãnh then Sai lệch giới hạn trục t1 Sai lệch giới hạn bạc t2 +0,2 +0,2 + 0,2 + 0,2 + 0,2 + 0,2 + 0,2 + 0,2 + 0,2 + 0,2 +0,098 +0,040 +0,120 +0,050 +0,120 +0,050 +0,149 +0,065 SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN 61 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT Mối ghép bánh trục với yêu cầu không tháo lắp thường xuyên, khả H7 định tâm đảm bảo, không di trượt dọc trục nên ta dùng kiểu lắp Còn đối k6 với mối ghép bạc trục độ đồng tâm yêu cầu không cao nên ta dùng kiểu lắp D11 k6 N9 , mối ghép h9 H7 lỗ hộp nắp ta dùng mối ghép lỏng chẳng hạn d11 Mối ghép then trục ta dùng mối ghép trung gian Mối ghép ổ trục lắp theo hệ thống lỗ ta chọn kiểu lắp k6, mối ghép vịng ngồi ổ lỗ hộp ta dùng mối ghép H7 SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN 62 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT TÀI LIỆU THAM KHẢO: [1] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển: Tính Tốn Thiết Kế Hệ Thống Dẫn Động Cơ Khí, Tập I Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam [2] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển: Tính Tốn Thiết Kế Hệ Thống Dẫn Động Cơ Khí, Tập II Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam [3] Nguyễn Hữu Lộc: Giáo trình sở thiết kế máy, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh SVTH: HUỲNH PHẠM MINH TUẤN 63 ... trộn gồm có hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp đồng trục truyền xích Hệ dẫn động động điện thông qua khớp nối, hộp giảm tốc truyền xích để truyền động đến thùng trộn Lần làm quen với công việc thiết kế, ... nối trục) Trục 2: hai tiết diện lắp bánh B2, C2, D2 Trục 3: tiết diện lắp bánh xích E3; lắp bánh C3, B3 d/ Chọn lắp ghép: Các ổ lăn lắp lên trục theo k6, lắp bánh đai, nối trục, bánh theo k6 kết... điều kiện bền uốn I THIẾT KẾ BÁNH RĂNG CẤP NHANH RĂNG THẲNG Momen xoắn trục bánh dẫn T1=272109,6 Tí số truyền u1 = 3,08 Vịng quay n1=730 Chọn vật liệu cho bánh dẫn bánh bị dẫn Chọn thép 40Cr