ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MỘT CƠ CẤU NÂNG TẢI TRỌNG NÂNG HAI TẤN

Tham khảo luận văn - đề án ''đồ án thiết kế một cơ cấu nâng tải trọng nâng hai tấn'', luận văn - báo cáo phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

LỜI NÓI ĐẦU Trong nhiều kỷ qua, từ thời lạc hậu đại vận chuyển, xếp dỡ công việc thiếu quan trọng nhiều lĩnh vực sản xuất nhằm giảm nhẹ sức lao động nặng nhọc, tăng suất lao động an tịan Qua q trình phát triển khoa học kỹ thuật giới có nhiều thiết bị nâng chuyển Các thiết bị chia làm hai nhóm chính: máy trục chủ yếu phục vụ vận chuyển vật nặng thể khối; máy chuyển liên tục chủ yếu phục vụ trình vận chuyển vật liệu vụn rời liên tục theo tuyến không gian xác định Các lãnh vực sản xuất có nhu cầu ngày tăng máy móc, thiết bị nâng chuyển, nhu cầu cần đáp ứng với thiếât bị nâng gọn nhẹ dễ sử dụng đáp ứng tính bền, tính kinh tế phù hợp với không gian làm việc điều kiện làm việc cho phép Trong trình thực đồ án mơn học Truyền Động Cơ Khí, Nhóm chúng em giao nhiệm vụ thiết kế cấu nâng Nhằm cố lại kiến thức học như: Cơ Học Máy, Chi Tiết Máy, Nguyên Lý Máy Cũng đáp ứng nhu cầu PHẦN I NHIỆM VỤ, MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU, ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT * Nhiệm vụ: Thiết kế máy nâng tải trọng nâng hai * Mục đích thiết kế: Máy nâng thiết kế có tải trọng nâng 2000kg , phục vụ công việc nâng vật thể khối lượng nhỏ lên nhà cao tầng xây dựng, tãi trọng nâng gồm: vât liệu công trường xây dựng, công việc xếp dỡ ngồi trời, nhằm giảm nhẹ sức lao động công nhân * Yêu cầu thiết kế: +máy nâng có kích thướt nhỏ gọn ,phù hợp khơng gian làm việc + Đảm bảo sức bền + Vận hành an tồn dể sử dụng , sữa chữa , bảo trì lắp ráp … + Thiết kế có tính kinh tế, phù hợp với điều kiện sản xuất có *Đặc tính kỹ thuật: Đề tài u cầu thiết kế máy nâng (Tời đổi chiều), nâng tải trọng có khối lượng 2000 kg, khơng có u cầu đặt biệt số liệu kỷ thuật Trong đồ án , qua tham khảo nhiều tài liệu máy nâng chuyển tài liệu liên quan khác Nhóm thực đồ án trí chọn thiết kế có tiêu kỹ thuật sau: Tải trọng nâng2000 kg Chiều cao nâng 12 m Vận tốc nâng 12.5(m/phút) PHẦN II BẢNG PHÂN CƠNG CƠNG VIỆC Nhiệmvụ Cơngviệc Chọn đồ án Phân tích đồ án Phụ ïtrách Nhóm nhóm Tuần X X Phân tích thiết kế Nhóm X Vạch kế hoạch Nhóm X Phân cơng nhiệm vụ Vương X Thamkhảo tài Nhóm liệu X Nêu ý tưởng X Nhóm 10 11 12 13 Chọn phươngán Nhóm X Báo cáo Nhóm kỳ Tính tốn Bản vẽ lắp Bản vẽ chi tiết Nhóm Tú Nhóm Viết thuyết minh Vương Giang X X X X X X X X X PHẦN III PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN Máy nâng phân loại sau: - Phân loại theo nguồn dẫn động:Dẫn động động điện dẫn động thuỷ lực - Phân loại theo cấu: Cơ cấu truyền động đai ,cơ cấu truyền động xích *Vai trò, chức phận cấu: Tời nâng gồm có : Động điện, hộp giảm tốc, tang, cáp nâng, khớp nối ,phanh Động điện: có hai loại, là: động điện chiều động điện xoay chiều Động điện xoay chiều sử dung rộng rải công nghiệp ,với sức bền làm việc cao, mô men khởi động lớn Bên cạnh ta có động điện chiều: loại động điện có khả điều chỉnh tốc độ phạm vi rộng, làm việc bảo đảm khởi động êm, hãm đảo chiều dễ dàng, giá thành cao, lắp đặt cần thêm chỉnh lưu phức tạp Trên ưu khuyết điểm hai lọai động điện xoay chiều động điện chiều chiều ta thấy động điện xoay chiều tính chất thay đổi tốc độ khơng động điện chiều với tính thơng dụng, bền kinh tế khuyết điểm lọai động chấp nhận Vậy ta chọn động xoay chiều Hộp giảm tốc: Có ba loại, là: truyền bánh trụ,bộ truyền bánh nón truyền bánh vít - trục vít Bộ truyền bánh trụ sử dụng để truyền mô men từ trục song song với nhau, hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp sử dụng nhiều nhất, chúng bố trí theo sơ đồ sau: + sơ đồ khai triển: loại đơn giản có nhược điểm bánh bố trí khơng đối xứng với ổ, làm tăng phân bố khơng tãi trọng chiều dài +Sơ đồ phân đôi:công suất phân đôi cấp nhanh cấp chậm Với kết cấu này, cấp chậm chịu tãi lớn hơn, nên chế tạo với vành lớn, nhờ vị trí bánh đối xứng với ổ khắp phục phân bố khơng tãi trọng +Sơ đồ đồng trục: loại có đặc điểm đường tâm trục vào trục trùng nhau, nhờ giảm bớt chiều dài hộp giãm tốc nhiều giúp cho việc bố trí câùu gọn Bộ truyền bánh nón dùng để truyenà mơ men chuyễn động trục giao nhau, chế tạo bánh phức tạp Bộ tuyền bánh vít - trục vít dùng để truyền mô men xoắn chuyễn động trục chéo nhau, chế tạo ren trục vít phức tạp Vậy ta chọn hộp giãm tốc bánh trụ hai cấp khai triễn , để phù hợp với cấu làm việc giảm vật liệu chế tạo Tang: Gồm có hai loại, là: tang đơn tang kép + Tang đơn: quấn nhiều lớp cáp lúc làm việc tải trọng bị lắc + Tang kép: quấn lớp cáp làm việc tãi trọng không bị lắc, nâng hạ theo đường thẳng Vậy ta chọn tang kép chế tạo gang xám GX 15-32 Cáp nâng: lựa chọn dựa hệ số an tòan cho phép, tuổi thọ dây cáp Do ta phải chọn cáp cho phù hợp với tải trọng nâng, chịu lực căng dây lớn Có hai lọai cáp sử dụng: cáp bện xi cáp bện chéo Dựa tính chất hai loại cáp cấu tạo cấu , ta chọn lọai cáp bện xi có tính bền q trình làm việc cáp bện chéo, đồng thời cấu nâng đầu cáp giữ cố định nên cáp không bị xoắn hay tở Khớp nối: Co ù nhiều loại, ta chọn khớp nối trục vòng đàn để nối truc vào hộp giảm tốc trục động cơ, có ưu điễm loại khác chịu rung, số vòng quay lớn chọn khớp nối xích lăn để nối trục hộp giảm tốc với trục tang, có tính kinh tế loại khớp khác để truyền mô men xoắn lớn Phanh: Có nhiều loại, ta chọn phanh áp má điện từ thường đóng, loại đấu chung dây với nguồn điện động Từ phân tích nêu ta có phương án sau: * Các phương án: + phương án I: Sơ đồ động: Chú thích: Khớp nối vòng đàn hồi Phanh điện từ B ánh răngtru thẳngïI Bánhrăngtrụ thẳngII: Bánh trụrăng thẳngIII Bánh trụ thẳngVI Khớp nối xích lăn Tang Động điện +Nguyên tắc hoạt động: Động điện quay, truyền cơng suất qua khớp nối vịng đàn hồi đến hộp giảm tốc, nhờ ăn khớp bánh trụ thẳng mà công suất truyền qua khớp nối xích lăn làm tangï quay kéo theo hệ ròng rọc làm việc +Ưu điễm: Chế tạo bánh dễ dàng, dễ lắp ráp, sữa chữa, bảo hành +Nhược điễm: chế tạo trục phải có độ cứng tốt, không đảm bão chịu phân bố không tãi trọng + phương án II: Sơ đồ động: Chú thích: Tang 2: Trục vít 3:Bánh vít 4:Khớp nối vịng đàn hồi 5:Phanh điện từ 6:Động 7:Khớp nối xích lăn +Nguyên tắc hoạt động: Động điện quay, truyền cơng suất qua khớp nối vịng đàn hồi đến hộp giảm tốc trục vít - bánh vít nhờ ăn khớp bánh vít trục vít truyền đến khớp nối xích lăn làm tangï quay kéo theo hệ rịng rọc làm việc +Ưu điễm: Truyền cơng suất với tỉ số truyền lớn, tự hãm tốt +Nhược điễm: Chế tạo trục vít khó khăn, ren làm trục cần có độ cứng tốt + phương án III: Sơ đồ động: Chú thích: 1:Động điện 2:Phanh điện từ 3:Khớp nối vịng đàn hồi 4:Bánh I 5:Bánh II 6:Bánh côn III 7:Bánh côn IIII 8: Khớp nối xích lăn 9: tang +Nguyên tắc hoạt động: Động điện quay, truyền công suất qua khớp nối vòng đàn hồi đến hộp giảm tốc Bánh côn nhờ ăn khớp bánh côn truyền mơ men đến khớp nối xích lăn làm tangï quay kéo theo hệ ròng rọc làm việc + Ưu điễm: Cơ cấc gọn gàng, đãm bão gọn nhẹ cấu + Nhược điễm: Chế tạo bánh khó khăn, lắp ráp địi hỏi phải xác * Với ba phương án phân tích vừa nêu trên, ta chọn phương án thứ phù hợp với yêu cầu đặt phù hợp với điều kiện kinh tế Vậy ta chọn phương án I Số liệu ban đầu: Tải trọng: QO=2000kg =20000 (N) Bộ phận mang: Qm = 500kg = 5000(N.) Chiều cao nâng: H = 12( m) Vận tốc nâng: = 12.5 (m/phut) Chế độ làm việc trung bình PHẦN IV CHỌN TANG, KHỚP NỐI, ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN I.Chọn tang, khớp nối, động điện: 1) Hiệu suất palăng ηp = So Q = S max m.a.S max Với Q0 = Q +Qm m=2 :số nhánh dây quấn lên tang Q0 : tải trọng nâng Q0= 25000 N λ : hiệu suất ròng rọc: λ = 0,98 (với điều kiện ròng rọc đặt ổlăn bôi trơn tốt) a =2: Bội suất palăng t = : Số ròng rọc đổi hướng Với : Smax = ⇒ Q(1 − λ ) =6313 (N) m(1 − λa )λt ηp = = 0,99 2) Cáp nâng: Kích thước cáp chọn dựa vào lực kéo đứt (Sđ ) Sđ = Smax K =6313*5.5 = 34721 (N) Với : K =5 : hệ số an tồn bền Lực căng lớn dây cáp: Smax Ta chọn cáp K - P6x19 =114 (ΓOCT 2688 – 69) có giới hạn bền sợi thép σb = 1600 N/mmm2 3) Tang: + Đường kính tang: Dt ≥ dc (e-1) = (25-1 )=192 (mm) Dt : đường kính tang đến đáy rãnh cắt (mm) Dc: đường kính dây cáp quấn lên tang (mm) e: hệ số thực nghiệm ⇒ Dt =Dr =250 mm + Chiều dài tang Chiều dài: chiều dài tồn tang xác định theo công thức L’ =L'o +2L1 +2L2 +L3 Với: L1 : chiều dài tang L2 : chiều dài phần chừa để quấn cáp L2 L'o L3 L2 L'o L1 L1 Hình biểu diễn L3 : Chiều dài phần phân cách hai bên + Chiều dài nhánh cáp quấn lên tang l = H.a = 12*2 =24 (m) H = 12, chiều cao nâng danh nghĩa a =2, bội suất palăng + Số vòng cáp quấn lên nhánh: Z= l π ( Dt + d c ) + Zo = 29.6 (vòng) Với Zo =2, Số vịng cáp dự trữ khơng làm việc + Lo’ = 2* Z*t = 520 (mm) Với: t ≥ 1.1, ta có dc = 1.1*8 =8.8 (mm) ⇒ Lo’= 2*29.6*8.8=520(mm) + L2 =73.6 (mm) + 2L1 =3*t 3*8.8 =26.4(mm) 1,67 =1,85 1,5 1,67 k σd = =1,85 1,5 1,67 k σd = =1,85 1,5 k σd = 2,07 =1,38 1,5 2,07 k τd = =1,38 1,5 2,07 k τd = =1,38 1,5 k τd = Với thôbg số sau: Rãnh then b1= ; t1= 3,5 +d1 = 20 ; +d2= 25 ; +d3= 30 ; Rãnh then b2= ; t2= 4,5 +d4= 50 ; Rãnh then b3= ; t3= 7,5 +d5= 60 ; +d6= 65 ; Rãnh then b3= ; t3= +d7= 70 ; Moment ; T1= 48465 M1=48645 ; T1= 48465 M2=50572 ; T1= 48465 M3=113093 ; T2= 309935 M4=505421 ; T3= 1366930 M5=136698 ; T3= 1366930 M6=1412187 ; T3= 1366930 M7=1490732 Ta tính w01 = 1553,47 d1 = 20 ⇒ w1 = 768,1 ; σ a1 = 63 ; τ a1 = 31,31 d2 = 25 ⇒ w2 =1533,98 ; w02=3067,96 σ a = 32,97 ; τ a = 15,86 d3 = 30 ⇒ w3= 2650,72 ; w03= 5301,44 σ a = 42,66 ; τ a = 9,18 d4 = 50 ⇒ w4=12214,52 ; w04=24486,36 σ a = 41,38 ; τ a = 12,66 d5 = 50 ⇒ w5=21093,75 ; w05=42299,5 σ a = 65 ; τ a = 32,32 d6 = 65 ⇒ w6=26961,25 ; w06 = 53922,5 σ a = 53,38 ; τ a = 25,35 d7 = 70 ⇒ w7 =33560,8 ; w07 = 67234,75 σ a = 44,42 ; τ a = 20,33 Thay σ aj ,τ aj , kσdj vào (2) và(3) ta được: S τ = 5,15 S σ = 4,17 S τ = 10,82 S σ = 7'97 S σ = 6,16 S τ = 18,69 S σ = 4,84 S τ = 10,33 S σ = 3,08 S τ = 4,05 S σ = 3,75 S τ = 5,16 S σ = 4,5 S τ = 6,43 Và thay vào (1) ta hệ số an tồn : S1= 3,24 ≥ [ s ] = 2,5 S2= 6,42 ≥ [ s ] = 2,5 S3= 5,88 ≥ [ s ] = 2,5 S4= 4,38 ≥ [ s ] = 2,5 S5= 2,54 ≥ [ s ] = 2,5 S6= 3,03 ≥ [ s ] = 2,5 S7= 3,68 ≥ [ s ] = 2,5 Vậy tiết diện trục đủ bền PHẦN: VII ĐỊNH KẾT CẤU CỦA TRỤC 1) Định kết cấu trục: a) Chọn then: chọn then ∗ Trên trục I: ( then ), Với d= 24 (mm), d = 27 (mm) + Chiều rộng then b= 6( mm) + Chiều cao then h= (mm) + Chiều sâu ranh trục: t =3.5( mm) + Chiều sâu rãnh lỗ :t2 =2.8 (mm) + Bán kính góc lượn: r ≤ 0.25 + Chiều dài then: l = (0.8 0.6)lmbr =0.9*26 =25.4 Với lmbr = 1.3 dc = 1.3*20 =26 (mm) dc : dường kính trục ⇒ Vậy ta chọn l=26 (mm), (theo bảng (9.1 a)-{1}) ∗ Trên trục II: (2 then), Với d= 50 (mm) + Chiều rộng then b=16( mm) + Chiều cao then h= 10 (mm) + Chiều sâu ranh trục: t = ( mm) + Chiều sâu rãnh lỗ :t2 =4.3 (mm) + Bán kính góc lượn: r ≤ 0.4 + Chiều dài then: l = (0.8 0.6)lmbr =0.9*65 =58.5 Với lmbr = 1.3 dc = 1.3*50 =65 (mm) dc : Đường kính trục ⇒ ta chọn l=63 (mm) (theo bảng (9.1 a)-{1}) ∗ Trên trục III: ( then) Với đường kính d = 70 (mm) + Chiều rộng then b = 20( mm) + Chiều cao then h = 12 (mm) + Chiều sâu ranh trục: t = 7.5 ( mm) + Chiều sâu rãnh lỗ :t2 = 4.9 (mm) + Bán kính góc lượn: r ≤ 0.6 + Chiều dài then: l = (0.8 0.6)lmbr = 0.9*91 = 81.9 (mm) Với lmbr = 1.3 dc = 1.3*50 = 91 (mm) dc : Đường kính trục ⇒ ta chọn l=90 (mm) (theo bảng (9.1 a)-{1}) 2) Kiểm nghiệm then: ∗ Theo điều kiện dập: σd = 2* M X ≤ {σ d } d * t1 * li Trong đó: MX : Mơ men xoắn trục (NM) d : Đường kính trục t1 : Chiều cao then lắp rãnh trục (mm) l: Chiều dài then {σd } : Ưùng dập cho phé then Tra bảng ( 53)-[1] theo tài liệu hướng dẫn với vật liệu thép , tải trọng tĩnh dạng ghép cố địng , ta có: {σd } = 150 (N/mm2) ∗ Then lắp khớp động vơi hộp giảm tốc: + MX = 48645 (Nmm) + d = 20(mm) + l = 26(mm) + t1 = 3.5 (mm) ⇒ σd = 48645 * = 53.4( Nmm) ≤ {σ d } 20 * 26 * 3.5 ∗ Then lắp bánh trục I: + + + + MX = 48645 (Nmm) d = 30 (mm) l = 26 (mm) t1 = 3.5 (mm) ⇒ σd = * 48645 = 35.4 < {σ d} 30 * 26 * 3.5 ∗ Then lắp bánh nho û trục II: + MX =309935 (Nmm) + d = 50 (mm) + l = 63 (mm) + t1 = (mm) ⇒ σd = * 309935 = 32.8( Nmm ) ≤ {σ d} 50 * 63 * ∗ Then lắp bánh trục III + MX = 1366936 (Nmm) + d = 70 (mm) + l = 90 (mm) + t1 = 7.5 (mm) ⇒ σd = * 1366936 = 57.6 ≤ {σ d } 70 * 90 * 7.5 Vậy then đảm bảo đủ bền 3) Theo độ bền cắt: {τ} = 2*M X ≤ {τ d } d *b*l Trong : MX : Mơ men xoắn trục (NM) d : Đường kính trục b : Chiều cao then lắp rãnh trục (mm) l : Chiều dài then {τd } = 120 (N/mm2 ) ứng suất cho phép then, tra bảng (54)-[1], theo tài liệu thép C45 , tải tĩnh ∗Then lắp khớp nối động hộp giảm tốc: + x = 8645 (Nmm) + d = 24 (mm) + l =26(mm) + b = (mm) ⇒ τ c = 31.2 ≤ { τc } ∗ Then lắp bánh trục I + MX = 8645 (Nmm) + d = 30 (mm) + l = 26 (mm) + b = (mm) ⇒ τ c = 20.8 ≤ { τc } ∗ Then lắp bánh nhỏû trục II + MX = 309935 (Nmm) + d = 50 (mm) + l = 63 (mm) + b = 16 (mm) ⇒ τ c = 12.3 ≤ { τc } ∗ Then lắp bánh trục III + MX = 1366936 (Nmm) + d = 70 (mm) + l = 90 (mm) + b = 20 (mm) ⇒ τ c = 12.3 ≤ { τc } Vậy then đủ bền PHẦN XIII THIẾT KẾ Ổ LĂN 1) Thiết kế ổ lăn trục I: + Phản lực tác dụng lên hai ổ 2 FL12 = FBX + FBY = 198 + 340 = 399(N) FL13 = FDX + FDY = 1423 + 496 = 1507( N ) + Vì chịu tải nhỏ không chịu lực hướng tâm , ta dùng ổ bi đỡ chặn (một dãy).Thời gian làm việc Lh = 12000 (giờ) + Vì đường kính ngõng trục d11 = 25 (mm) Nên ta chọn ổ bi đỡ cỡ nhẹ: Với ký hiệu: 109 Đường kính d = 25 (mm) Đường kính ngồi D = 47 (mm) Khả chịu tải động tĩnh : C = 20.4 (KN) ; C o= 41(KN) ∗ Kiểm tra khả chịu tải ổ: + tải trọng qui ước : từ công thức (19.3) {2} Q = (X*v*FL13 +Y*Fa 13 )*Kt*Kd đó: FL13 = 1511 (N) F a 13 =0 Với Fà/ (FL 13*V) ≤ e ⇒ X =1, Y = ( bảng 11 4)-[1] V = : Vì vịng quay Kt =1: Hệ số nhiệt độ ( t0 = 1050 c) Kd = 1.2 hệ số kể đến đặc tính tải ( bảng 11.3)-[1] ⇒ Q = 1.808 (KN) ∗ Kiểm tra khả tải động ổ: Khả chịu tải động : Cd = Q* m L theo (11.1) Trong : Q = 1.808 (KN) : tải trọng qui ước m = : bậc đường cong mỏi ổ bi đỡ L: tuổi thọ tính triệu vòng quay V = ( LHE 60 n1 ) *10-6 ( n: số vòng quay) LHE = KHE *L h = 0.25 * 12000 = 3000 (giờ) (Lh = 12000 , tuổi thọ ổ, KHE : hệ số chế độ tải trọng động ) ⇒ L = 172.8 (triệu vòng) Vậy : C d =1.808* 172.8 = 10.07 (KN) < C = 20.04 (KN) Vậy thỏa mãn điều ta chọn 2) Thiết kế ổ lăn trục II: Phản lực tổng hai ổ: FL20 = F XB + F YB = 4705 + 327 = 4717( N ) F XD + FYD = 1330 + 3664 = 3970( N ) FL23 = + Tương tự ta chọn ổ lăn theo đường kính trục II: d20 =d23 = 45(mm) (vì lực khơng lớn nên ta chọn ổ l ăn theo cỡ trung , loại 66409) Vì chịu tải nhỏ không chịu lực hướng tâm , ta dùng ổ bi đỡ chặn( dãy) thời gian làm việc Lh =12000 (giờ) Đường kính d = 45 (mm) Đường kính ngồi D = 120 (mm) Khả chịu tải động tĩnh : C = 64 (KN) ; C o= 48.2(KN) ∗ Kiểm tra khả chịu tải ổ: + Tải trọng qui ước : từ công thức (11.3)-[1] Q = ( X*V*FL20 +Y*Fa 23) Kt*Kd Trong đó: FL20 = 4717 (N) F a 23 =0 Với Fà/ (FL 20*V) ≤ ε ⇒ X =1, Y = ( bảng 11 4)-[1] V = Vì vịng quay Kt =1 Hệ số nhiệt độ ( t0 =1050 c) Kd = 1.2 Hệ số kể đến đặc tính tải ( bảng (11.3)-[1]) ⇒ Q = (1.1*1 *4717 ) 11.2 = 5.66 (KN) (KN) ∗ Kiểm tra khả tải động ổ: Khả chịu tải động : Cd = Q* m L theo (11.1) Trong : Q = 5.66 (KN) : tải trọng qui ước m = : bậc đường cong mỏi ổ bi đỡ L: tuổi thọ tính triệu vịngm quay L= ( LHE 60 n2 ) *10-6 ( n 2: số vòng quay trục 2) Với: n2 = 143.28 (vòng/ phút) LHE = KHE *L h = 0.25 * 12000 = 3000 (giờ) (Lh = 12000 , tuổi thọ ổ, KHE : hệ số chế độ tải trọng động ) ⇒ L =25.8 (triệu vòng) Vậy : C d = 5.66* 25.8 = 16.72( KN ) < C = 64( KN ) Vậy thỏa mãn điều ta chọn 3) Thiết kế ổ lăn trục III: + phản lực tác dụng lên ổ: 1514 + 1024 = 1827.8 (N) FL13 = FL33 = 837 + 37912 = 3882 (N) + Tương tự cho tải trọng nhỏ ta chọn ổ lăn với kí hiệu 213 Đường kính d= 65 (mm) Đường kính ngồi D = 140 (mm) Khả chịu tải động tĩnh : C =89 (KN) ; C o=76.4(KN) ∗ Kiểm tra khả chịu tải ổ: + Tải trọng qui ước : từ công thức (11.3)-[1] Q = ( X*V*FL33 +Y*Fa 33) Kt*Kd Trong đó: FL33 = 3882 (N) F a 13 = bảng 11 4)-[1] với Fa33 ø/ (FL33*V) ≤ ε ⇒ X =1, Y = ( V = : Vì vịng quay Kt =1 Hệ số nhiệt độ ( t0 =1050 c) Kd =1.2 hệ số kể đến đặc tính tải trọng ( bảng (11.3)-[1] ⇒ Q = (1.1*1 *3882 ) 11.2 = 4.658 (KN) ∗ Kiểm tra khả tải động ổ: Khả chịu tải động : Cd =Q* m L theo (11.1) Trong : Q = 4.856 (KN) : Tải trọng qui ước m = : Bậc đường cong mỏi ổ bi đỡ L: Tuổi thọ tính triệu vịngm quay L= ( LHE 60 n3 ) *10-6 ( n 3: Số vòng quay trục 2) Với: n2 = 30.88 (vòng/ phút) LHE = KHE *L h = 0.25 * 12000 = 3000 (giờ) (Lh =12000 , tuổi thọ ổ, KHE : hệ số chế độ tải trọng động ) ⇒ L = 25.8 (triệu vòng) Vậy : C d = 5.66* 5.66 = 8.25 < C = 89 Vậy thỏa mãn điều ta chọn 4) Thiết kế ổ lăn cho trục tang: Chọn kiểu với trục III, với kí hiệu 313 PHẦN : IX TÍNH TỐN VÀ CHỌN VỎ HỘP Các kích thướt chính: _ Vỏ hộp giảm tốc có nhiệm vụ đảm bảo vị trí tương đối chi tiết phận máy, tiếp nhận tải trọng chi tiết lắp vỏ truyền đế, đựng dầu bôi trơn bảo vệ chi tiết tránh bụi _ Vật liệu gang xám GX15-32 _Chọn bề mặt lắp ghép nắp hộp thân hộp qua trục để lắp chi tiết thuận tiện dễ dàng _ Bề mặt lắp nắp thân cạo mài, để lắp sít, lắp có lớp sơn lỏng sơn đặt biệt _ Mặt đáy lỗ dốc phía lỗ tháo dầu với độ dốc từ 10 30, chỗ tháo dầu lõm xuống _ Kết cấu hộp giảm tốc đúc, với kích thướt sau: ∗ Các kích thướt hộp giảm tốc: + Chiều dày: • Thân hộp: δ1 = 1.2 * T > Với T = 1366.93(Nm) , Mômen xoắn trục bánh cấp chậm ⇒ δ1 =7.3(mm) , ⇒ Chọn δ1 =15 (mm) • Nắp hộp: δ2 =0.85*δ1 =12.75 ⇒ Chọn δ2 = 13( mm) Nhưng để dễ chế tạo ta chọn δ2 =15 (mm) • Gân: + Chiều dày gân nắp : m1 =( 0.85 1) δ2 = 85*15 =12.75 (mm) ⇒ Chọn m1 = 13 (mm) + Chiều dày gân thân: m2 = 0.85 δ1 = 12.75 (mm) ⇒ Chọn m2 = 13 (mm) • Bulơng: + Bulơng nền: d1 ≥1.6* T > 12 (bảng 10.13){2} ⇒ Chọn d1 = 22 (mm) + Bulông cạnh ổ: d2 = 0.7 d1 = 14.4 (mm) ⇒ Chọn d2 = 14 (mm) + Bu lơng ghép mặt bích nắp thân: (mm) d3 =0.8 *d2 =12.32 (mm) ⇒ chọn d3 = 14 + Bulông ghép nắp ổ: d4 =0.7* d2 = 9.8 (mm) ⇒ Chọn d4 = 12 (mm) + Bulông ghép nắp cửa thăm: d5 =0.6*d2 = 8.4 (mm) ⇒ chọn d5 = 10 (mm) + Chiều dày bích thân: 21 (mm) • st =1.5 *d3 = ⇒ chọn st = 21 (mm) • Chiều dày bích nắp: sn =1.5 d = 21 (mm) ⇒ Chọn sn = 21 (mm) • Chiều dày mặt đế: sd =1.5 *d1 = 33 (mm) ⇒ Chọn sd = 33 (mm) + Số lượng bu lông : n = (bu lông ) PHẦN : X CHỌN CÁC CHI TIẾT PHỤ 1) Vòng phớt dầu: _ Công dụng ngăn không cho dầu mở chảy ngồi, ngăn không cho bụi từ ngồi vào hộp giảm tốc Chọn loại vịng phớt hình thang _ Vị trí lắp đặt đầu ló khỏi hộp giảm tốc _ Kích thướt vịng phớt sau: d 20 45 60 d2 19 14 59 d1 21 16 61.5 D 33 64 79 a 9 b 4.3 6.5 6.5 so 12 12 2) Chốt định vị: _ Có tác dụng định vị xác vị trí nắp bulơng, hộp giảm tốc.Nhờ chốt định vị mà xiết bulông không làm biến dạng vịng ngồi ổ, loại trừ nguyên nhân làm hỏng ổ Theo bảng (17.4b)-[1], , ta có thơng số sau: dc =6( mm) l =40 (mm) c =1 (mm) 3) Nắp cửa thăm: _ Có tác để kiểm tra , quan sát chi tiết máy ,trong hộp giảm tốc, đổ dầu vào hộp giảm tốc, bố trí đỉnh hộp, cửa thăm đậy nắp Ta chọn kích thướt cửa thăm sau:(theo bảng 17 5)-[1] A 100 B 75 B1 100 A1 150 C 125 K1 87 R 12 Vít sólượng M8*22 4) Nút thơng : _ Cơng dụng để giảm áp suất điều hịa khơng khí bên bên ngồi hộp giảøm tốc: _ Vị trí nút thơng lắp nắp cửa thăm: _ thông số cho bảng sau: A B C D E G H I K L M O P M27*3 15 30 15 45 36 32 10 22 5) Nút tháo dầu : Công dụng để tháo dầu củ thay dầu -Vị trí lắp đặt : mặt đáy hợp -Kích thước sau: (17.7)-[1] D M20 B 15 M A F L 28 C 2,5 Q 17,8 D1 21 D 30 S 22 D0 25,4 6) Que thăm dầu : Công dụng để kiễm tra dầu hộïp giảm tốc -Vị trí lắp đặt nghiêng góc nhỏ 450 so với mặt bên -Kích thước theo tiêu chuẩn -Để tránh sóng dầu gây khó khăn cho việc kiểm tra que thăm dầu thường có vỏ bọc bên ngồi 7) Vịng chắn dầu : Cơng dụng khơng cho dầu mỡ tiếp xúc trực tiếp vớinhau -Kích thước : bề rộng vùng chắn 0…9 mm khe hở vỏ ống lót với mặt ngồi vùng ren lấy khoảng 0.02 (mm) PHẦN :XI DUNG SAI LẮP GHÉP Căn vào yêu cầu làm việc cuả chi tiết hợp giảm tốc ,ta chọn kiểu lắp ghép sau: 1- dung sai ổ lăn: Lắp theo hệ thống lổ , để vịng ổ khơng trượt bề mặt làm việc ,do ta chọn mối lắp k6 , lắp trung gian có độ dơi Để ổ di trượt dọc trục nhiệt độ tăng ta chọn kiể lắp trung gian H7/k6 2-lắp ghép bánh lên trục: Lắp theo hệ thống lổ , chọn kiể lắp H7/k6 3-Lắp ghép vòng dầu lên trục : Để dể dàng tháo lắp theo hệ thống lổ , ta chọn kiểu lắp H7/t6 4- Lắp chốt định vị : Chọn kiểu lắp H7/n8 5-Lắp ghép nắp ổ thân hợp : Chọn hệ thống lắp theo hệ thống lổ ,chọn kiểu lắp lỏng H7/e8 , để dễ dàng tháo lắp điều chỉnh 6- Lắp theo then : + Theo chiều rộng kiểu lắp trục P9/h9 kiểu lắp mayơ J9/h9 + Theo chiều cao , sai lệch giới hạn kích thước then h11 + Theo chiều dài , sai lệch giới hạn kích thước then h14 *Bơi trơn hợp giảm tốc ổ lăn -Bôi trơn hộp giảm tốc : Bằng cách ngâm dầu cho bánh nhiệt độ 500c ứng với vận tốc truyền v >3 m/s Dầu có độ nhớt 57centipois.Tra bảng ta chọn dầu bôi trơn dầu tuabin -Bôi trơn ổ: Do số vòng quay ổ lăn nhỏ 1500 (v/p) với ổ bi đỡ dãy ta chọn chất bôi trơn mỡ mỡ lắp đầy 2/3 thể tích phần rỗng phận ổ BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP STT TRUC CHI TIẾT KHỚP NỐI- TRỤC TRỤC I TRỤC – Ổ LĂN TRỤC – BÁNH RĂNG Ổ LĂN – THÂN MÁY TRỤC -Ổ LĂN Ổ LĂN –THÂN TRỤC II TRỤC BÁNH RĂNG KÍCH THƯỚC (mm) Φ 24 Φ 25 Φ 30 Φ 24 Φ 45 Φ 45 Φ 50 KIỂU LẮP H7/k6 k6 H7/k6 H7 k6 H7 H7/k6 NHỎ TRỤC BÁNH RĂNG LỚ TRỤC – Ổ LĂN TRỤC III Ổ LĂN – THÂN MÁY TRỤC – BÁNH RĂNG TRỤC – KHỚP NỐI Φ 50 Φ 65 Φ 60 Φ 70 Φ 60 H7/k6 k6 H7 H7/k6 H7/k6 PHẦN: XII THIẾT KẾ PHANH L L1 Hình 5.8 : Mơ hình phanh Mơmen cần có phanh : 238 ( N.m) Lực mà lò xo phanh cần tạo để nén má phanh vào trống phanh: P= M b × l1 238 × 0,3 = = 431 N D × f × η × l 0,25 × 0,42 × 0,9 × 0,6 Trong đó: Mb – Mơmen phanh D – Đường kính trống phanh f – Hệ số ma sát trống phanh má phanh η - Hiệu suất hệ thống lề Áp lực nén trống phanh lên má phanh: K= Mb 238 = = 775,5 N D × f 0,25 × 0,42 Kiểm tra áp suất má phanh lên trống phanh: p= K ≤ [p] S Trong đó: S - Diện tích tiếp xúc trống phanh má phanh S = π.D.B.β/360 β - Góc ơm trống phanh lên má phanh B - Bề rộng má phanh [p]- áp suất tiếp xúc cho phép Suy ra: p = 775,5 3,14.250.60 90 360 = 0,065 < [p]= 0,4 N/mm2 Tính chọn lị xo cho phanh: Chọn lị xo có D = 60 mm, d = 6mm, n = 6, [τ] = 2,5.108 N/mm2, G=8.1010 N/mm2 Vì loại phanh thường đóng nên lị xo bị nén để tạo lực 431 N Áp suất cực đại lò xo: τ max = 8.P.D 8.431.0,06 = = 3.10 N/mm2 3 π.d 3,14.0,006 Vì lúc phanh hoạt động lị xo bị nén thêm đoạn nên để an tồn ta tăng đường kính sợi lị xo lên thành 6,5 mm Độ giản lò xo là: λ= 8.P.D n 8.431.0,06 3.6 = = 0,0313 m=31,3 mm G.d 8.10 10 0,0065 Kết tìm có ý nghĩa : Với cấu phanh này, sau kho lắp chi tiết rời ban đầu thành cụm phanh hồn chỉnh ta tiến hành xiết ốc điều chỉnh lò xo cho lò xo bị nén vào đoạn 31,3 mm so với trạng thái tự Sau định lại hệ thống tay đòn để mỡ phanh lực điện từ ... thực đồ án trí chọn thiết kế có tiêu kỹ thuật sau: Tải trọng nâng2 000 kg Chiều cao nâng 12 m Vận tốc nâng 12.5(m/phút) PHẦN II BẢNG PHÂN CƠNG CƠNG VIỆC Nhiệmvụ Cơngviệc Chọn đồ án Phân tích đồ án. .. Đề tài yêu cầu thiết kế máy nâng (Tời đổi chiều), nâng tải trọng có khối lượng 2000 kg, khơng có u cầu đặt biệt số liệu kỷ thuật Trong đồ án , qua tham khảo nhiều tài liệu máy nâng chuyển tài... PHƯƠNG ÁN Máy nâng phân loại sau: - Phân loại theo nguồn dẫn động:Dẫn động động điện dẫn động thuỷ lực - Phân loại theo cấu: Cơ cấu truyền động đai ,cơ cấu truyền động xích *Vai trị, chức phận cấu: