Đồ án chi tiết máy khai triển hai cấp

Đồ án chi tiết máy cho hộp giảm tốc khai triển hai cấp, được trình bày, tính toán chi tiết, cụ thể. Là tài liệu tham khảo cho những ai làm đồ án hộp giảm tốc này. Bản vẽ được vẽ chi tiết sát thực tế đúng với yêu cầu

Đồ án môn học Chi tiết máy MỤC LỤC Trang Phần 1: Chọn động cơ, phân phối tỷ số truyền thiết kế truyền - Chọn động điện - Phân phối tỷ số truyền - Thiết kế truyền Phần 2: Thiết kế truyền HGT - Thiết kế truyền cấp nhanh (ngoại trừ HGT đồng trục) - Thiết kế truyền cấp chậm Phần 3: Thiết kế trục chọn khớp nối - Thiết kế trục - Thiết kế trục - Thiết kế trục - Chọn khớp nối Phần 4: Tính tốn chọn ổ lăn - Tính chọn ổ lăn trục - Tính chọn ổ lăn trục - Tính chọn ổ lăn trục Phần 5: Thiết kế vỏ hộp, chọn chi tiết phụ - Thiết kế vỏ hộp - Các chi tiết phụ 2 3 5 14 14 19 23 27 28 28 29 32 34 34 36 Đề số 1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Phương án: Nhóm 1: Phan Văn Thắng Nguyễn Minh Hiếu PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ, PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGỒI Tóm tắt đề: Hệ thống dẫn động xích tải gồm: 1- Động điện ba pha không đồng bộ; 2- Nối trục đàn hồi; 3- Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp khai triển; 4- Bộ truyền xích ống lăn; 5- Thùng trộn Lực vịng xích tải, F(N) 4050 Vận tốc xích tải, v(m/s) 1,3 Số đĩa xích dẫn, z 11 Bước xích, p(mm) 110 Thời gian phục vụ, L(năm) Số ngày làm việc năm, (ngày) 220 Số ca làm việc ngày, (ca) Quay chiều, tải va đập nhẹ, ca làm việc A Chọn động điện Công suất làm việc: Plv=F.v=4050.1,3=5,265kW + Tổng hiệu suất hệ thống:  η  ηd ηol4 η 2br η kn  0,95 0,99 4.0,97 2.0,99  0,85 (B2.3) → Công suất sơ của động cơ: Psb=Plv/Ση=5,265/0,85=6,19kW 6.104 v 6.104.1,3 n    64, 46v / p + Số vòng quay trục công tác: lv zp 11.110 + Nếu chọn ndc=1500v/p thì uduh=1500/64,46=23,3=2,33.10 (B2.4) 𝑃𝑑𝑐 = 7,5𝑘𝑊 > 𝑃𝑠𝑏 = 6,19𝑘𝑊 𝑛𝑑𝑐 = 1450𝑣/𝑝 → Ta chọn động K160S4 có: { 𝑇𝐾 𝑇𝑑𝑛 = 2,2 > 𝑇𝑚𝑚 𝑇 = 1,5 B Phân phối tỷ số truyền + Theo ndc thực tế ta có: uduh=1450/64,46=22,5=2,25.10 (B2.4) + Đây HGT khai triển hai cấp, cứ vào Bảng 3.1 ta chọn u1=3,83; u2=2,61 Bảng kết Trục ĐC I II III Thông số Công suất P(kW) 6,19 5,82 5,59 5,37 Tỷ số truyền u 2,25 3,83 2,61 Số vòng quay n(v/p) 1450 644,44 168,26 64,47 Moment xoắn T(Nmm) 40769 86247 317274 795586 C Tính tốn truyền đai Trục cơng tác 5,265 64,47 780030 Thiết kế truyền đai Thiết kế truyền đai với thông số sau: Công suất P = 6,19 (kW) Tỉ số truyền u = 2,25 Số vòng quay n = 1450 (vg/ph) Moment xoắn T = 40769 (N.mm) Chọn loại đai Hình 4.1 trang 59, ta chọn đai loại Ƃ với thông số hình học B4.13 Tính thơng số truyền  Chọn d1=180 (mm)  Tính vận tốc đai: v= d n =  180.1450 =13,67 (m/s) < 25 (m/s) 6.104 6.104 Đường kính bánh đai lớn: d2=d1u.(1-ε)=180.2,25.(1-0,01) = 400,95 (mm) Chọn d2= 400 (mm) Tỷ số truyền thực tế u=2,22 sai lệch 1,33% + Tính khoảng cách trục: Định khoảng cách trục sơ theo (B4.14) asb=1,2.d2=480mm Tính chiều dài dây đai theo asb: L  2a    d1  d2   d  d1   4a  2.480   180  400  180  400   4.480  1896, 27mm chọn L =1900 mm (B4.13) + Nghiệm số vòng chạy của đai giây: i=v/L=7,2NFOnên KFL=1sơ chọn YR=1, Ys=1, KxF=1 + Bánh lớn: 432 ) 1.1.1.1 = 246,9𝑀𝑃𝑎 1,75 𝑜 Trong đó: 𝜎𝐹𝑙𝑖𝑚 = 1,8𝐻𝐵 = 1,8.240 = 432𝑀𝑃𝑎; 𝑆𝐹 = 1,75 Hệ số tuổi thọ 𝐾𝐹𝐿 = 6√𝑁𝐹𝑂 /𝑁𝐹𝐸 Trong đó: NFO=4.106 𝑜 [𝜎𝐹 ]2 = (𝜎𝐹𝑙𝑖𝑚 /𝑆𝐹 )𝑌𝑅 𝑌𝑆 𝐾𝑥𝐹 𝐾𝐹𝐿 = ( NFE=60 𝑛𝐿ℎ ∑(𝑇 𝑇𝑖 𝑚𝑎𝑥 ) 𝑡𝑖 ∑ 𝑡𝑖 16.15  0, 76.28  0,86.16  60.168, 26.14080.( )  77,97.106 41 Vì NFE>NFO nên KFL=1 sơ chọn YR=1, Ys=1, KxF=1  Ứng suất tải cho phép + Ưs tiếp xúc tải cho phép: [σH]max=2,8σch2=2,8.450=1260MPa + Ưs uốn tải cho phép: [σF1]max=0,8σch1=0,8.580=464MPa [σF2]max=0,8σch2=0,8.450=360MPa c Tính tốn truyền  Xác định sơ khoảng cách trục 𝑎 = 𝐾𝑎 (𝑢 + 1) √ 𝑇1 𝐾𝐻𝛽 [𝜎𝐻 ]2 𝑢Ψ𝑏𝑎 = 43(3,83 + 1) √ 86247.1,07 509,12 3,83.0,25 = 149𝑚𝑚 → Chọn a=180 mm Trong đó: Ka=43(B6.5) Ψba=0,25 KHβ=1,07(B6.7)  Xác định thông số ăn khớp + Mô đun sơ bộ: mn=(0,01-0,02)a →chọn mn=3mm + Góc nghiêng sơ bộ: β=(80-200) + Số bánh dẫn: 2𝑎𝑐𝑜𝑠200 2𝑎𝑐𝑜𝑠80 23,35 = ≤ 𝑧1 ≤ = 24,6 𝑚𝑛 (𝑢 + 1) 𝑚𝑛 (𝑢 + 1) →z1=24 Số bánh bị dẫn: z2=uz1=3,83.24=92 92  3,833 sai lệch 0,08 % Tỉ số truyền thực tế:ut = 24 + Góc nghiêng thực tế: 𝑚𝑛 (𝑧1 + 𝑧2) (24 + 92) 𝛽 = 𝑎𝑟𝑐𝑐𝑜𝑠 = 𝑎𝑟𝑐𝑐𝑜𝑠 = 14,840 2𝑎 2.180 + Vận tốc dài của bánh răng: v=πd1n1/6.104 =πmnz1 n1/(6.104cosβ)=2,51 m/s d Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc Ứng suất tiếp xúc làm việc: 𝜎𝐻 = 𝑍𝑀 𝑍𝐻 𝑍𝜀 √2𝑇1𝐾𝐻 (𝑢 + 1)/(𝑏𝑢𝑑12) = 274.1,71.0,76 √2.86247.1,25 (3,83 + 1)/(45.3,83 74,482 ) = 371,6𝑀𝑃𝑎 < [𝜎𝐻 ]′ Trong đó: ZM=274(MPa)1/3(B6.5) ZH=1,71(B6.12) Zε=√1/𝜀𝛼 =0,76 với εα=[1,88-3,2(1/z1+1/z2)]cosβ=1,72 (εβ=bsinβ/(mnπ)=45sin14,84/(3.π)=1,22>1) KH=KHβKHαKHv=1,25 Trong đó: KHβ=1,07(B6.7) KHα=1,13 (cấp 9) (B6.14) KHv=1,035 (cấp 9) Tính lại [σH]’ = [σH]ZRZVKxH = 509,1.0,95.0,949.1 = 450,76MPa với: ZR=0,95 (cấp xác 9), ZV=0,85v0,1=0,932, KxH=1 (daNHO nên KHL=1 sơ chọn ZR=1, ZV=1, KxH=1 Sau cùng: [𝜎𝐻 ] = min([𝜎𝐻3], [𝜎𝐻4]) = 𝟓𝟎𝟎𝑴𝑷𝒂  Ứng suất uốn cho phép + Bánh nhỏ: 450 ) 1.1.1.1 = 257,1𝑀𝑃𝑎 1,75 𝑜 Trong đó: 𝜎𝐹𝑙𝑖𝑚 = 1,8𝐻𝐵 = 1,8.250 = 450𝑀𝑃𝑎; 𝑆𝐹 = 1,75 Hệ số tuổi thọ 𝐾𝐹𝐿 = 6√𝑁𝐹𝑂 /𝑁𝐹𝐸 Trong đó: NFO=4.106 𝑜 [𝜎𝐹 ]3 = (𝜎𝐹𝑙𝑖𝑚 /𝑆𝐹 )𝑌𝑅 𝑌𝑆 𝐾𝑥𝐹 𝐾𝐹𝐿 = ( NFE=60 𝑛𝐿ℎ ∑(𝑇 𝑇𝑖 𝑚𝑎𝑥 ) 𝑡𝑖 ∑ 𝑡𝑖 16.15  0, 76.28  0,86.16  60.168, 26.14080.( )  77,97.106 chu kỳ 41 Vì NFE>NFOnên KFL=1sơ chọn YR=1, Ys=1, KxF=1 + Bánh lớn: 432 ) 1.1.1.1 = 246,9𝑀𝑃𝑎 1,75 𝑜 Trong đó: 𝜎𝐹𝑙𝑖𝑚 = 1,8𝐻𝐵 = 1,8.240 = 432𝑀𝑃𝑎; 𝑆𝐹 = 1,75 Hệ số tuổi thọ 𝐾𝐹𝐿 = 6√𝑁𝐹𝑂 /𝑁𝐹𝐸 Trong đó: NFO=4.106 𝑜 [𝜎𝐹 ]4 = (𝜎𝐹𝑙𝑖𝑚 /𝑆𝐹 )𝑌𝑅 𝑌𝑆 𝐾𝑥𝐹 𝐾𝐹𝐿 = ( NFE=60 𝑛𝐿ℎ ∑(𝑇 𝑇𝑖 𝑚𝑎𝑥 ) 𝑡𝑖 ∑ 𝑡𝑖 16.15  0, 76.28  0,86.16  60.64, 47.14080.( )  29,87.106 41 10 Lực dọc trục tác dụng lên ổ: FaoA= SB -ΣFa =1,12- 0,632=0,488kN12mm d2=(0,7…0,8)d1 d3=(0,8…0,9)d2 d4 theokích thước nắp ổ d5 theo kích thước nắp cửa M20 M14 M12 B18.2(ổ 1: D=62,M=6 ổ 2: D=80,M=8 ổ 3: D=110,M=10) B18.5 S3=(1,4…1,8)d3 S4=(0,9…1)S3 K3=3,2d2 S3=20mm S4=18mm K3=44,8 Tra B18.2 (D2=0,5(D+D3)) K2=K3+5mm E2=(K3- δ)/2+ δ; C=D3/2 D=110,D2=130;D3=160 K2=50 E2=28mm, C=80 S1=(1,3…1,5)d1 K1=3d1 q=K1+2δ S1=28mm K1=60mm, q=82mm Δ=(1…1,2)δ Δ1=(3…5)δ Δ2≥δ Z=(L+B)/(200…300) Δ=11mm Δ1=44mm Δ2=12mm Z=4 Lưu ý: Đồ án khuyến khích sinh viên, học viên mơ phổng q trình gá đặt, gia cơng vỏ HGT 34 35 Chọn chi tiết phụ a Nắp quan sát (B18.5): 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 thông b Nút thông (B18.6): Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hịa khơng khí bên bên ngồi hộp, người ta dùng nút thơng Nút thông lắp nắp cửa thăm vị trí cao của nắp hộp 36 c Nút tháo dầu (B18.7): Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn (do bụi hạt mài) bị biến chất, đó cần phải thay dầu Để tháo dầu cũ, đáy hộp có lỗ tháo dầu Lúc làm việc, lỗ bịt kín nút tháo dầu d Que thăm dầu (H18.11): Hộp giảm tốc bôi trơn cách ngâm dầu bắn toé nên lượng dầu hộp phải đảm bảo điều kiện bôi trơn Để biết mức dầu hộp ta cần có thiết bị dầu ta sử dụng que thăm dầu để kiểm tra mức dầu Hình dạng kích thước của que thăm dầu sau: Để kiểm tra mức dầu hộp, ta dung qua thăm dầu e Bulon vịng (B18.3a) (vẽ hình chiếu) (chọn theo a→khối lượng): Để nâng vận chuyển hộp giảm tốc (khi gia công, lắp ghép, ) nắp thân thường lắp thêm bulơng vịng vịng móc f Chốt định vị (B18.4c) (L=S3+S4, d≥10): Để dễ dàng tháo lắp chi tiết hộp, HGT chia làm hai nửa, đường tâm trục Do đó lỗ lắp ổ cần phải gia công đồng thời Để đảm bảo vị trí tương 37 đối thân nắp trước sau gia công ta cần phải dùng hai chốt định vị Nhờ có chốt định vị mà xiết bu lông không làm cho vịng ngồi của ổ bị biến dạng, khơng làm giảm tuổi thọ của ổ Để tăng khả định vị, ta sử dụng chốt định vị hình Theo bảng 18 4b [2] ta chọn chốt có hình dạng kích thước sau: Chốt định vị có ren g Vịng phớt (B15-17) ( vẽ vòng cho đầu vào đầu ra): 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 mịn bị han gỉ Ngồi ra, vịng phớt cịn đề phịng 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 mịn ma sát lớn bề mặt trục có độ nhám cao 38 h Vòng chắn dầu Để ngăn cách mỡ phận ổ với dầu hộp Vòng chắn dầu trục Vòng chắn dầu trục Vòng chắn dầu trục 3 Dung sai lắp ghép(dùng để ghi vào bảng vẽ A0) Các kiểu lắp ghép cần nắm: 39 Vị trí lắp Bánh răng, bánh vít, xích, đai – trục Bạc – trục Ổ - trục Vỏ hộp – ổ Khớp nối - trục Nắp ổ - vỏ Ống lót- vỏ Nắp ổ mộng – vỏ Dung sai khoảng cách trục: P4.10 (H7) Dung sai đầu trục: P4.2 (k6) 40 Kiểu lắp H7/k6 H8/k7 k6 H7 k6 H7/d11 H7/k6 H7/h6 (H11/d11) Mối ghép ren (P3.4)(tham khảo để vẽ) Đai ốc hãm + đệm cánh, đai ốc xẻ rãnh + chốt chẻ Bảng vật liệu(Ghi vào bảng kê của bảng vẽ A0) Thứ tự 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Tên gọi Bánh Bánh vít Trục vít Trục Then Bạc Vòng chắn dầu Phớt Ron Nắp ổ Nắp ổ mộng Thân nắp HGT Ớng lót Vít, bulon Đệm vênh Đệm nắp ổ Đai ốc hãm Đệm cánh Que thăm dầu Nút tháo dầu Nắp cửa thăm Nút thơng Bulon vịng Chốt định vị Vịng găng Vật liệu Ghi chú C45 H14.8 Do người thiết kế H14.14 Do người thiết kế H14.13 C45 Tr4 C45 B9.1a C45 C45 H15-22 Cao su B15-17 Amiang GX15-32 Tr43 GX15-32 H15-14 GX15-32 Đúc GX15-32 Tr42 CT3 P3.4 C65 P3.6 CT3 Thép C45 B15-1 C65 B15-2 CT3 H18.11 CT3 B18.7 CT3 B18.5 CT3 B18.6 C20 B18.3a 20Cr B18.4b C65 B15-7(15-8) 41 Bảng đặc tính HGT (ví dụ)(Ghi vào bảng vẽ A0) HỘP GIẢM TỐC KHAI TRIỂN HAI CẤP Tỉ số truyền Đk trục vào uh=10 Ф25 Đk trục Ф56 Khoảng cách trục a1=180 a2=243 Kích thước LxBxH Khung tên bảng kê (B1.5) Font: Vni-Helve Vni-Avo Khung tên: size chữ 2.5 Bảng kê: size 3.5 Chữ kích thước đầu mũi tên: size 3.5 Số chi tiết: size 7; sử dụng chấm tròn thị,size 2.0 Tỉ lệ vẽ: (1:1); (1:1,25);(1:1,5);(1:2) 42 Trọng lượng 180kg (B18.3b)  Cách tính nội suy a1→ b1 a3→ b3 a2→ b2 = b1 + (b3-b1)(a2-a1)/(a3-a1) 43