Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 43 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
43
Dung lượng
1,79 MB
Nội dung
Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội PHỤ LỤC I Chọn động phân phối tỉ số truyền Chọn động 2.Phân phối tỉ số truyền 3.Tính tốn thơng số động học II.Tính tốn thiết kế truyền ngồi(Bộ truyền xích) 1.Chọn loại xích 2.Xác định thơng số truyền 3.Kiểm nghiệm xích độ bền 4.Xác định thơng số đĩa xích lực tác dụng lên đĩa xích III Tính tốn thiết kế bánh hộp giảm tốc Chọn vật liệu 10 Xác định ứng suất cho phép 10 Tính toán cấp nhanh(Bánh trụ nghiêng ) 12 Tính tốn cấp chậm (Bánh trụ thẳng ) 18 IV Tính tốn thiết kế kết cấu trục hộp giảm tốc Chọn vật liệu 25 Trình tự thiết kế 25 a,Xác định sơ đồ đặt lực 25 b,Tính sơ đường kính trục 25 c,Xác định phản lực gối đỡ 27 d,Tính xác đường kính đoạn trục 29 Kiểm nghiệm trụ độ bền mỏi 31 Kiểm nghiệm độ bền then 32 V Tính tốn chọn ổ lăn 33 1.Chọn loại ổ lăn 33 2.Tính toán chọn cỡ ổ lăn 33 a,Trục I 33 b,Trục II 35 c,Trục III 37 VI Tính tốn kết cấu 38 Kết cấu hộp giảm tốc 39 2.Bôi trơn hộp giảm tốc 39 3.Kết cấu chi tiết liên quan 40 4.Bảng thống kê kiểu lắp 43 VII Danh sách tài liệu tham khảo - Tập : Chi Tiết Máy (Tập 1+2)- (Nguyễn Trọng Hiệp) - Tập : Tính tốn thiết kế hệ dẫn động (Tập 1+2) (Trịnh Chất – Lê Văn Uyển ) - Dung sai lắp ghép – Ninh Đức Tốn Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN -1– Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI ĐỀ SỐ :9 Số liệu cho trước: 1.Lực kéo băng tải F = 4500 (N) Vận tốc băng tải V = 0.95 (m/s) Đường kính tang D = 340 (mm) Thời gian phục vụ Lh = 19000 (giờ) Số ca làm việc soca = ca Góc nghiêng đường nối tâm với truyền ngoài: 30o Đặc tính làm việc va đập vừa PHẦN I TÍNH TỐN THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC CỦA HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI 1.Chọn động điện : a Xác định công suất: Công suất động phải thoả mãn Pđ/c > Py/c Pct *Pct Công suất trục công tác, theo CT(2.8)(2.10) (2.11) (TL1) ta Trong đó: Py/c cơng suất u cầu động Với có Py/c =Ptd = F V 4500.0,95 4,275(kw) 1000 1000 *β: Hệ số tải trọng tương đương, tính theo công thức: n �Pi � n �T ��ti � t �� � �i �� i �� � � i1�P1 � tck i1�T1 ��tck � Thay số giá trị Tmm = 1,5 T1 t1 = h T2 = 0,8 T1 t2 = h tCk=8 h => 12 � 0,82 � 0,93 8 n �i *η: Hiệu suất truyền i1 Pct 2.3 TL1 ta có: tr19 Hiệu suất ổ trượt ηot = 0,98 – 0,99 Hiệu suất ổ lăn ηol = 0,99 – 0,995 Hiệu suất xích ηx = 0,95 Hiệu suất khớp ηk = 0,99 – Tra bảng Chọn ηot ηol ηx ηbr Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN = 0,98 = 0,99 = 0,95 = 0,97 -2– Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hiệu suất bánh ηbr = 0,96 – 0,98 ηk = => η = 0,98 0,95 0,99 0,97 = 0,85 Pct 4,275.0,93 4,68(kw) => Py/c =Ptd = 0,85 công suất yêu cầu :Py/c = 4,68(kw) b Xác định tốc độ đồng bộ: nđồng ; nsơ nsơ = ncôngtác usơ Với * ncôngtác =nct :tốc độ trục cơng tác, tính theo cơng thức : 60000 v 60000.0,95 n ct = 53,4(vong / phut ) D 3,14.340 D= 340 (mm): Đường kính tang *usơ = usbHộp usbNgoài +, usbNgoài: tỷ số truyền truyền ngồi(Bộ truyền xích) usbNgồi = �4, chọn UsbNgoài = 2; +, usbHộp: tỷ số truyền sơ hộp Theo bảng2.4 TL1 , với truyền động bánh trụ hai cấp usbHộp = (8 – 40) , chọn usbHộp = 14 => usơ = usbHộp usbNgoài = 14 =28 =>nsơ = 53,4 28 =1495,2(vòng/phút) =>Chọn số vòng quay đồng động thuộc dải 1500 (Vòng/phút) Từ bảng 1-3[TL1] Chọn động có ký hiệu :4A112M4Y3 với số sau: 4A112M4Y3 Công suat P = 5,5 kW � � Van toc quay: n db = n dc =1425(V/p) � � � �T Tmm � k 2, K 1,5 max(T1 ,T2 ) �Tdn Phân phối tỷ số truyền: a Xác định tỷ số truyền chung: n 1425 uchung dc 26,68 nct 53,4 u Mà u chung ngoai u u hop u xich ngoai 2 � � u � � hop u chung u ngoai 26,68 13,34 b Phân phối tỷ số truyền: uchung 26,68 2,01 (2 5) u1.u2 4,45.2,98 Theo yêu cầu bôi trơn chỗ ăn khớp cặp bánh hộp giảm tốc Cụ thể hai bánh lớn hai cấp phải bôi trơn, ý bánh lớn cấp nhanh tốc độ quay lớn nên phải ngập dầu tránh lãng phí tổn thất khuấy dầu ungoai uxich Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN -3– Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Do dựa vào đồ thị 3.18(Tl1) ta phân phối sơ tỷ số truyền u 4,45 � uchung 26,68 �1 2,01 (2 5) sau � => u ngoai uxich u1.u2 4,45.2,98 u 2,98 � �2 Tính tốn thơng số động học : a Cơng suất: Cơng suất Pi tính từ trục cơng tác trục động Với hộp khai triển thường ta có : F v 4500.0,95 Pct 4,275(kW ) 1000 1000 P 4, 275 P ct 4,59(kW ) x 0,98.0,95 ot P 4,59 4,78(kW ) P 0,99.0,97 Br ol P 4,78 4,98(kW ) P 0,97.0,99 Br ol P 4,98 5,03(kW ) P' dc 0,99.1 ol k b Tốc độ quay: Tốc độ quay tính từ trục động đến trục cơng tác: n1 = nđc = 1425 (vịng/ phút) n 1445 Vg / p dc n 1425 n 1 320, 22 Vg / p u 4, 45 n 320, 22 n 2 107, 46 Vg / p u 2,98 n 107, 46 53, 46 Vg / p nct u 2,01 xich c Mômen xoắn trục: P Ti 9,55.106 i Boqua ni Mômen xoắn trục động cơ: ' P 5,03 T ' 9,55.106 dc 9,55.106 33710 N mm dc n 1425 dc Mômen xoắn trục 1: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN -4– Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội P 4,98 T 9,55.106 9,55.106 33375 N mm n 1425 Mômen xoắn trục 2: P 4,78 T 9,55.106 9,55.106 142555 N mm n 320,22 Mômen xoắn trục 3: P 4,59 T 9,55.106 9,55.106 407915 N mm n 107,46 Mômen xoắn trục công tác: P 4,275 Tct 9,55.106 ct 9,55.106 763678 N mm nct 53,46 Bảng thông số động học: Động u uk = P (kW) 5,03 n(Vg/p) 1425 T(N.mm) 33710 u1 = 4,45 u2 = 2,98 4,98 4,78 4,59 1425 320,22 107,46 33375 142555 407914 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN Công tác uxich =2,01 4,275 53,46 763678 -5– Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội PHẦN II :TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN NGỒI Bộ Truyền xích Ta có: Cơng suất làm việc: P = P3 = 4,59 (kW) Tốc độ quay: n = n3 = 107,46 (Vg/p) Tỉ số truyền: u = uxích = 2,01 Mômen xoắn trục động cơ: Bộ truyền làm việc ca, tải trọng va đập vừa, góc nghiêng đường nối tâm với tryền 30o 1)Chọn loại xích : Dựa vào yêu cầu truyền ngoài, tải trọng nhỏ, vận tốc thấp, ta chọn dùng xích lăn 2)Xác định thơng số truyền xích : a.Chọn số đĩa xích: Với u = 2,05 , tra bảng 5.4(TL1) chọn số đĩa xích nhỏ z1 = 25(răng) => z2 = u.z1 = 2,01.25 = 50,25(răng) chọn z2 =50(răng) < zmax =120(răng) b.Xác định bước xích p: Cơng suất tính tốn Pt = P.k.kz.kn + kz = 25/z1 = 25/25 = 1: hệ số với n01 = 50 (bảng + kn = n01/n = 50/107,46 =0,465 5.5(TL1)) + k = ko.ka.kđc.kbt.kđ.kc = 1.1.1.1,3.1,25.1,25 =2,03125 với kết tra bảng(5.6(TL1)) ko = :góc nghiêng 30o < 40o ka = :chọn a = 40p kđc= :xích điều chỉnh kđ =1,25 :tải trọng va đập vừa kc =1,25 :bộ truyền làm việc ca kbt =1,3 :mơi trường làm việc có bụi, chất lượng bôi trơn II Thay số vào ta : =>Pt = 4,59 2,03125 0,465 ; 4,34 < P 5,83(kW) Theo bảng 5.5(TL1) với n01 = 50(v/p) ,chọn truyền xích lăn dãy có bước xích p= 31,75(mm) c.Khoảng cách trục số mắt xích : Chọn sơ a= 40p =40 31,75 = 1270(mm) Số mắt xích x : Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN -6– Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 2.a ( z1 z2 ) ( z2 z1) p x p 4. a �x 2.1270 (25 50) (50 25)2.31,75 117,896 31,75 4.3,142.1270 Lấy số mắt xích chẵn xc = 118(mắt xích) Theo cơng thức (5.13) ta tính lại khoảng cách trục � 2� ( z z ) � � � � � � � � a 0,25 p � x 0,5.( z z ) �xc 0,5.( z1 z2 ) � � �c � � � � � �� � � Thay số ta � 2� (50 25) � � � � a 0,25.31,75 � 118 0,5.(25 50) � 118 0,5.(25 50) � � � � 3,14 � � � �� � � 1271,66(mm) Để xích khơng chịu lực căng lớn , ta giảm bớt lượng: a (0,002 �0,004) (2,54 �5,08)(mm) chọn a = 1265(mm) Số lần va đập xích : z n 25.107,46 i 1 1,52 i 25 Bảng 5.9(TL1) 15.xc 15.118 3)Kiểm nghiệm xích độ bền : Theo công thức (5.15) hệ số an toàn s = Q/(kđ Ft + Fo + Fv) � s với thành phần sau : +Q :Tải trọng phá hỏng = 88,5(kN) +q = 3,8(kg) khối lượng mét xích +kđ= 1,2 : Làm việc trung bình (bảng 5.2(TL1)) (bảng 5.2(TL1)) p 4,59 Ft 1000 1000 ; 3232( N ) v 1,42 z p.n 25.31,75.107,46 với v 1 1,42(m / s) 60000 60000 Lực căng lực ly tâm gây ra: Fv qv2 3,8.1,422 7,66( N ) Lực căng trọng lượng nhánh xích bị động gây Fo = 9,81 kf q a =9,81 4.3,8.1265.10(-3) =188,63(N) với kf =4 :hệ số phụ thuộc độ võng f xích vị trí truyền a-khoảng cách trục tính m F : Lực vịng + t + + Fv Fo Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN -7– Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 88,5.103 21,72 1,2.3232 188,63 7,66 Theo bảng 5.10(TL1) => s = với n01 =50(v/p) => s > s => Bộ truyền xích đảm bảo bền 4)Xác định thơng số đĩa xích lực tác dụng lên đĩa xích : +> Đường kính đĩa xích Theo cơng thức (5.17) bảng (13.4)(TL1): Đường kính vòng chia : p 31,75 d 253,45(mm) � � sin �3,14 � sin �z � �25 � � � �1 � p 31,75 d2 506(mm) � � �3,14 � sin � � sin � � Vậy hệ số an toàn s �z2 � �50 � d a1 p. 0,5 cot g ( / z1 ) 31,75. 0,5 cot g (3,14 / 25) 267,33( mm) d a1 p. 0,5 cot g ( / z2 ) 31,75. 0,5 cot g (3,14 / 50) 521( mm) d f d1 2r 253,45 2.9,62 234,2(mm) d f d 2r 506 2.9,62 486,76(mm) với r= 0,5025d1 +0,05 = 0,5025 19,05 +0,5 = 9,62(mm) với d1=19,05(bảng 5.2(TL1)) +)Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa xích H 0,47 với kr ( Ft k dd A.k F ).E vd d �� H � � � kr = 0,42 (Phụ thuộc z1 =25) Ft = 3232(N) kđ = 1,25 hệ số tải trọng động Fvđ = 13.10-7.n.p3.m = 13 10-7 107,46 31,753 =4,47(N) m=1 dãy xích E = 2,1.10 (MPa) A= 262(mm2) bảng 5.12(TL1) Kd =1( dãy) => 0,42.(3232.1,25 4,47).2,1.105 H 0,47 548,4( MPa) 262.1 với ứng suất tiếp xúc cho phép H 600( MPa ) => Đảm bảo độ bền cho đĩa Tương tự với H (Với kr = 0,24) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN -8– Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 0,24.(3232.1,25 4,47).2,1.105 H 0,47 414,56( MPa) H 262.1 => Đảm bảo độ bền cho đĩa => Vậy truyền đảm bảo độ bền tiếp xúc +)Lực tác dụng lên trục Fr =kx.Ft = 1,15.3232 = 3716,8 ; 3717(N) với kx = 1,15 (góc nghiêng 3717.sin 300 236,38 3542 1919,88( N ) ; 1920( N ) �Fy 31 Fy 30 Fr Fx cos 0(3) � ��Fy � � *) � ��mx0 �Fy 31.l31 Fr l32 Fx cos l 0(4) Từ phương trình (4) ta có: F l Fx cos l 1357.126,5 3717.cos300.265 Fy 31 r 32 3624( N ) l31 188 (3) => Fy 30 Fy 31 Fr Fx cos 3624 1357 3717.cos300 1762( N ) d>Tính xác đường kính đoạn trục Theo công thức (10.15) (10.16) TL1 ta tính momen uốn tổng Mj momen tương đương Mtdj tiết diện j chiều dài trục M j M yj2 M xj2 ( N mm) (10.18) M tdj M j2 0.75T j2 ( N mm) (10.16) d j M tdj / 0,1. (mm) với 63 (Mpa) => Trục I: +, M14 =0 2 M y13 +, M13 = M x13 = 292502 660902 72273 � M td 13 M 132 0,75.T12 722732 0,75.333752 77838( N mm) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN - 29 – Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội � d13 M td 13 / 0,1. 77383/ 0,1.63 25,11(mm) chọn d13= 30(mm) 2 M y11 +, M11 = M x11 = 02 134002 13400( N mm) � M td 11 � M112 0,75.T12 134002 0,75.333752 31858( N mm) d11 M td 11 / 0,1. 31858/ 0,1.63 20,16(mm) chọn d11=d14= 25(mm) 2 M y10 +, M10 = M x10 = 02 02 0( N mm) � M td 10 � M 102 0,75.T12 02 0,75.333752 28903,59( N mm) d10 M td 10 / 0,1. 28903,59 / 0,1.63 16,61(mm) chọn d10 = 20(mm) chọn d12 = 35(mm) Trục II: +, M20 =0 ,M24 =0 2 M y21 +, M21 = M x21 = 320092 1203402 124524( N mm) � M td 21 M 212 0,75.T12 1245242 0,75.1425552 175350( N mm) � d 21 M td 21 / 0,1. 175350 / 0,1.63 30,31(mm) chọn chọn chọn chọn d21 = 35(mm) d23 = d21= 35(mm) d22 = 40(mm) d20 = d24 =30(mm) Trục III: +, M30 =0 2 M y33 +, M33 = M x33 = 2228932 2428172 329608( N mm) � M td 33 M 332 0,75.T12 3296082 0,75.3997312 477634( N mm) � d33 M td 33 / 0,1. 477624 / 0,1.63 45,32(mm) 2 M y34 +, M34 = M x34 � M td 34 chọn d33= 48(mm) chọn d31 = d33= 48(mm) = 2478002 1430332 276177,59( N mm) M 342 0,75.T12 286177,592 0,75.3997312 449150,6( N mm) � d34 M td 34 / 0,1. 449150,6 / 0,1.63 41,46(mm) chọn d34 =45(mm) chọn d30 = d34 =45(mm) chon d32 =52(mm) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN - 30 – Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 2 M y35 +, M35 = M x35 = 02 02 0( N mm) � M td 10 � M 102 0,75.T12 02 0,75.3997312 346177,2( N mm) d35 M td 35 / 0,1. 346177,2 / 0,1.63 38,01(mm) chọn d35 = 38(mm) 3)Kiểm nghiệm trục độ bền mỏi: Tại tiết diện phải thoả mãn điều kiện sau: s s si 2 i i � s s i s i s Là hệ số an toàn cho phép , thông thườg s 1,5 2,5 (khi cần tăng độ cứng s 2,5 , khơng cần kiểm nghiệm độ cứng trục) s j s j hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp tiết diện j : s j 1 K dj aj mj s j 1 K dj aj mj Trong 1và -1 Giới hạn mỏi uốn xoắn ứng với chu kỳ đối xứng Với thép 45 có b 600(Mpa) σ-1 = 0,436.σ b = 261,6(Mpa) τ-1 = 0,58.σ -1 =151,7(Mpa) Theo bảng 10.6 (TL1) � 0,05, Các trục hộp giảm tốc quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng, aj tính theo 10.22(TL1), mj , aj M j / Wj +)Xác định hệ số an toàn tiết diện nguy hiểm trục: Trục I (11,13) Trục II (21,23) Trục III(33,34) +)Chọn lắp ghép : Các ổ lăn trục theo k6, lắp bánh răng, xích ,nối trục theo k6 kết hợp với lắp then Theo bảng 9.1(TL1), tra kích thước then, trị số momen cản uốn momen cản xoắn trục sau : Tiết diện 11 13 21 23 33 34 Đk trục 25 30 35 35 48 45 bxh 8x7 10x8 10x8 10x8 14x9 14x9 t1 5 5,5 5,5 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN W(mm3) 1205,52 1607,70 2921,39 2921,39 10823,07 8915,15 W0(mm3) 2738,73 4257,08 7128,5 7128,5 21674,91 17856,78 - 31 – Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Với momen cản uốn momen cản xoắn tính theo cơng thức(Trục có rãnh then) d 3j b.t1.(d j t1 )2 d 3j b.t1.(d j t1 ) Wj Woj 32 dj 16 dj +)Xác định hệ số K dj K dj tiết diện nguy hiểm theo công thức: K dj ( K / K x 1) / K y K dj ( K / K x 1) / K y Trong : Kx :hệ số tập trung ứng suất trạng thái bề mặt , tra bảng 10.8(TL1) Kx =1,06 Ky :hệ số tăng bền bề mặt trục, tra bảng 10.9(TL1) Ky =1 Theo bảng 10.12(TL1) phay ngón, hệ số tập trung ứng suất rãnh then ứng với vật liệu có b 600( MPa ) K 1, 76; K 1,54 Tra bảng 10.11(Tl1) ,ứng với kiểu lắp chọn b 600( MPa) , đường kính tiết diện nguy hiểm, tra tỷ số K / K / lắp căng tiết diện này, sở dùng giá trị lớn hai giá trị để tính tốn, kết ghi bảng sau : *Bảng kết tính tốn hệ số an toàn tiết diện ba trục : K d K d s s Tiết d s Tỉ số K / Tỉ số K / Diện (mm) Rãnhthen Lắpcăng Rãnhthen Lắpcăng 11 25 1,95 2,06 1,76 1,64 2,12 1,82 11,1 13,67 8,61 13 30 2,0 2,06 1,90 1,64 2,12 1,96 2,27 19,74 2,25 21 23 35 35 2,03 2,03 2,06 2,06 1,94 1,94 1,64 1,64 2,12 2,0 2,12 2,0 2,93 32,4 2,93 32,4 2,91 2,91 33 34 48 45 2,21 2,12 2,06 2,06 2,13 2,0 1,64 1,64 2,27 2,19 3,78 89,9 2,18 2,06 3,87 77,6 3,77 3,86 4.Kiểm nghiệm độ bền then Cần kiểm nghiệm độ bền dập độ bền cắt, kết tính sau ,với lt =1,35d d c d lt Bxh t1 T(N.mm) 20 27 6x6 3,5 33375 60 22.5 35 48 10x8 142555 25 10,2 35 48 10x8 142555 36.8 15 38 51 10x8 399731 36.8 12 48 65 14x9 5,5 399731 120 55 Vậy tất mối then đảm bảo độ bền dập độ bền cắt Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN - 32 – Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội PHẦN V: PHẦN Ổ LĂN I)Chọn loại ổ lăn Với hộp khai triển thường, chọn loại ổ lăn theo tải trọng tác dụng +)Trục I: Fa1 424 0,737 0,3 Xét Fr1 575 => chọn ổ bi đỡ chặn với góc tiếp xúc 260 +)Trục II: Fa 424 0,737 0,3 Xét Fr 575 => chọn ổ bi đỡ chặn với góc tiếp xúc 260 +)Trục III: Do khơng có lực dọc trục, nên chọn ổ bi đỡ đơn II)Tính tốn chọn cỡ ổ lăn: Theo khả tải động khả tải tĩnh Nhằm đề phịng khả tróc rỗ bề mặt làm việc, nên ta cần phải tính tốn khả tải động trước chọn cỡ ổ lăn Tải trọng động tính theo công thức: C Q.m L Q.L1/ m d Với Q: tải trọng động qui ước L: tuổi thọ tính triệu vịng quay L=Lh 60 n.10-6 với Lh =19000(giờ) m=3 bậc đường cong mỏi thử ổ lăn +, Xét tải trọng động qui ước : Với ổ bi đỡ đỡ chặn ta có cơng thức Q ( X V Fr Y Fa )kt k d Với kt =1 hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ kd=1,5 tra bảng 11.3(TL1) V=1 vòng quay X, Y hệ số tải trọng hướng tâm dọc trục =>Tính tốn cụ thể cho ổ lăn trục : a)TrụcI: Với đường kính đoạn lắp ổ lăn trục I d =25(mm) , theo bảng P2.12(TL1), ta chọn loại ổ cỡ trung hẹp có kí hiệu 46305 với thơng số sau: Đường kính vịng d =25(mm) Đường kính vịng ngồi d =62(mm) Khả tải động C=21,10 (kN) Khả tải tĩnh Co=14,90(kN) +,Đổi chiều Fk tính lại phản lực Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN - 33 – Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội � ��Fx �Fx11 Fx10 Fk Ft1 0(1) � *) � ��my1 � Ft1.(l11 l12 ) Fx10 l11 Fk l 0(2) (2)=> Ft1.(l11 l12 ) Fk l 1455.(188 55) 200.255 13015( N ) l11 188 (1)=> Fx11 Ft1 Fx10 Fk 1455 1301 200 354( N ) �Fy11 Fr11 Fy10 0(3) � ��Fy � � d *) � ��mx1 �Fa11 w1 Fr11.(l11 l12 ) Fy10 l11 0(4) � Fx10 (4)=> d Fr1.(l11 l12 ) Fa1 w1 575.(188 55) 424 45,85 355( N ) Fy10 l11 188 (3)=> Fy11 Fr1 Fy10 575 355 930( N ) => Sơ đồ trục I: Ta có Fr Fx210 Fy210 1349( N ) Fr1 Fx211 Fy211 995( N ) Tra bảng 11.4(TL1) ta e =0,68 => Với ổ đỡ chặn Fs1 e.Fr1 0,68.995 678,64( N ) Fs e.Fr 0,68.1349 917,32( N ) lực dọc trục tác dụng lên ổ : �Fa Fs1 Fat 678,64 424 254,64 Fs �Fa1 Fs Fat 917,32 424 1341,32 Fs1 So sánh ( �Fa ; Fs ) ( �Fa1 ; Fs1 ) chọn lực dọc trục Fa0 =917,32(N) Fa1 =1341,32(N) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN - 34 – Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Mặt khác i.Fa 1.917,32 0,68 e � X 1, Y0 V Fr 1.1349 i.Fa1 1.1341,32 1,348 e V Fr1 1.995 Tra bảng11.4(TL1) =>X1 =0,41 ;Y1 =0,87 Và L=19000.60 1425 10-6 =1624,5(Triệu vòng) =>Tải trọng qui ước ổ : Q0 ( X V Fr Y0 Fa )kt kd 1.1.1349.1.1 1349( N ) Q1 ( X 1.V Fr1 Y1.Fa1 )kt kd (0,41.1.995 0,87.1431,32).1.1 1574,89( N ) Ổ chịu tải trọng lớn nên xét khả tải động : Cd Q1.L1/ m 0,93.1574,89.1624,51/ 17,217(kN ) C 21,10(kN ) => Thoả mãn khả tải động Nhằm đề phòng biến dạng dư Với ổ bi đỡ-chặn ta có cơng thức : Qt X Fr Y0 Fa Trong : Qt tải trọng tĩnh qui ước X0, , Y0 hệ số tải trọng hướng tâm dọc trục Theo bảng 11.6(TL1) với ổ bi đỡ chặn 260 ta có X0 =0.5 ; Y0 =0,37 Qt X Fr Y0 Fa 0,5.886 0,37.602,48 665,9( N ) => 0,6(kN ) C0 14,90(kN ) Qt1 X Fr1 Y0 Fa1 0,5.540 0,37.1026,48 649,79( N ) 0,65(kN ) C0 14,90(kN ) =>Thoả mãn khả tải tĩnh b)TrụcII: Với đường kính đoạn lắp ổ lăn trục II d =30(mm) , theo bảng P2.12(TL1), ta chọn loại ổ cỡ trung hẹp có kí hiệu 46306 với thơng số sau: Đường kính vịng d =30(mm) Đường kính vịng ngồi d =72(mm) Khả tải động C=25,60 (kN) Khả tải tĩnh Co=18,17(kN) Sơ đồ trục II: Ta có Fr Fx220 Fy220 21882 2052 2197,58( N ) Fr1 Fx221 Fy221 28092 9872 2977,35( N ) Tra bảng 11.4(TL1) với cỡ 46306 26o ta chọn e =0,68 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN - 35 – Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Fs1 e.Fr1 0,68.2977,35 2024,6( N ) Fs e.Fr 0,68.2197,58 1494,35( N ) lực dọc trục tác dụng lên ổ : �Fa Fs1 Fat 2024,6 424 2448,6 Fs �Fa1 Fs Fat 1494,35 424 1070,35 Fs1 So sánh ( �Fa ; Fs ) ( �Fa1 ; Fs1 ) chọn lực dọc trục Fa0 =2448,6(N) Fa1 =2024,6(N) => Với ổ đỡ chặn Mặt khác i.Fa1 1.2024,6 0,68 e � X 1, Y1 V Fr1 1.2977,35 i.Fa 1.2448,6 1,11 e V Fr 1.2197,58 Tra bảng11.4(TL1) =>X0 =0,41 ;Y0 =0,87 Và L =19000 60 320,22 10-6 =365,05(triệu vòng) =>Tải trọng qui ước ổ : Q0 ( X 0.V Fr Y0 Fa )kt kd (0,41.1.2197,58 0,87.2448,6).1.1 3031,28( N ) Q1 ( X 1.V Fr1 Y1.Fa1 )kt kd 1.1.2977,35.1.1 2977,35( N ) Ổ chịu tải trọng lớn nên xét khả tải động : Cd Q0 L1/ m 0,93.3031,28.365,051/ 20,147(kN ) C 25,60(kN ) Thoả mãn khả tải động Nhằm đề phòng biến dạng dư Với ổ bi đỡ-chặn ta có cơng thức : Qt X Fr Y0 Fa Trong : Qt tải trọng tĩnh qui ước X0, , Y0 hệ số tải trọng hướng tâm dọc trục Theo bảng 11.6(TL1) với ổ bi đỡ chặn 260 ta có X0 =0.5 ; Y0 =0,37 Qt X Fr Y0 Fa 0,5.2197,58 0,37.2448,6 => 2004,72( N ) 2(kN ) C0 18,17(kN ) Qt1 X Fr1 Y0 Fa1 0,5.2977,35 0,37.2024,6 1564,377( N ) 1,56(kN ) C0 18,17(kN ) =>Thoả mãn khả tải tĩnh c)TrụcIII: Với đường kính đoạn lắp ổ lăn trục III d =45(mm) , theo bảng P2.7(TL1), ta chọn loại ổ bi đỡ dãy cỡ nhẹ có kí hiệu 209 với thơng số sau: Đường kính vịng d =45(mm) Đường kính vịng ngồi d =85(mm) Khả tải động C=25,7 (kN) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN - 36 – Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Khả tải tĩnh Co=18,10(kN) Ta có Fr Fx230 Fy230 1919,52 17622 2605,59( N ) Fr1 Fx231 Fy231 2362 36242 3631,67( N ) =>Tải trọng qui ước ổ : Q0 X V Fr kt kd 1.1.2605,59.1.1 2605,59( N ) Q1 X 1.V Fr1.kt kd 1.1.3631,67.1.1 3631,67( N ) Ổ chịu tải trọng lớn nên xét khả tải động : Cd Q1.L1/ m 0,93.3631,67.1251/ 16,887(kN ) C 25,70(kN ) với L =19000 109,66 60 10-6 =125(triệu vòng) => Thoả mãn khả tải động Nhằm đề phòng biến dạng dư Với ổ bi đỡ-chặn ta có cơng thức : Qt X Fr Y0 Fa Trong : Qt tải trọng tĩnh qui ước X0, , Y0 hệ số tải trọng hướng tâm dọc trục Theo bảng 11.6(TL1) với ổ bi đỡ ta có X0 =0.6 ; Y0 =0,5 Qt X Fr Y0 Fa 0,6.2605,59 0,5.0 => 1563,354( N ) 1,56(kN ) C0 18,10(kN ) Qt1 X Fr1 Y0 Fa1 0,6.3031,67 0,5.0 1819,002( N ) 1,8(kN ) C0 18,10(kN ) =>Thoả mãn khả tải tĩnh PHẦN VI : TÍNH TỐN KẾT CẤU Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN - 37 – Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội CÂU TẠO VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC I.vỏ hộp giảm tốc : vật liệu để chế tạo vỏ hộp gang xám GX15-32 phương pháp chế tạo đúc.bề mặt lắp ghép vỏ hộp thường qua tâm trục.nhờ việc lắp ghép chi tiết thuận tiện kích thước phần tử tạo nên hộp giảm tốc đúc tính theo bảng (18.1)(TL2) Tên gọi biểu thức tính tốn Kết chiều dày : thân hộp, δ δ = 0,03.a+3 >6 mm mm Nắp hộp ,δ1 δ1 = 0,9.δ mm Gân tăng cứng: Chiều dày ,e e = (0,8÷1).δ=6,4÷7 mm Chiều cao ,h h < 58 35mm Độ dốc khoảng Đường kính : Bulơng ,d1 d1>0,04.a+10=16,4 > 12 16 mm Bulông cạnh ổ,d2 d2 = (0,7÷0,8).d1=11,2÷12,8 12 mm Bulơng ghép bích lắp thân ,d3 d3 = (0,8÷0,9).d2 =9,6÷10,8 10 mm Vít ghép lắp ổ,d4 Vít ghép lắp cửathăm,d5 d4 = (0,6÷0,7).d2 =7,8÷ 8,4 mm d5 = (0,5÷0,6).d2 =6÷7,2 mm Măt bích ghép lắp thân: Chiều dày bích thân hộp,S3 S3 = (1,4÷1,8).d3 =14÷18 16 mm Chiều dày bích lắp hộp,S4 S4 = (0,9÷1).S3 =14,4÷16 16 mm Bề rộng bích lắp thân,K3 K3 = K2 –(3÷5) = 40 –(3÷5)=37÷35 36 mm Kích thước gối trục: Đường kính ngồi tâm lỗ D2 = D + 2 + (1,6 2)d4 vít:D3,D2 92 mm D21= 62 + 2.8 + (1,6 2).8= 90,8 94 (D đường kính ngồi ổ D22 = 72 + 2.8 + (1,6 2).8 lăn) = 100,8 104 102mm D23 = 85 + 2.8 + (1,6 2).8 116mm = 113,8 117 D3 = D + 2 + 4,4d4 D31 = 62 + 2.8 + 4,4.8 =113,2 114mm 134mm D32 = 72 + 2.8 + 4,4.8=123,2 136mm D33 = 85+ 2.8 + 4,4.8 =136,2 Bề rộng mặt ghép bulông 40 mm K2 = E2+R2+(3÷5)mm=38÷40 cạnh ổ : K2 Tâm lỗ bulơng cạnh ổ:E2 E2 = 1,6.d2 19 mm C(k khoảng cách từ R2 = 1,3.d2 16 mm D tâm bulông đến mép 57 mm C = C1 = 114/2 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN - 38 – Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội lỗ) C2 = 124/2 C3 = 136/2 Xác định theo kết cấu chiều cao h Mặt đế hộp: Chiều dày: S1 = (1,3÷1,5).d1=20,8÷24 phần lồi S1 Khi có phần lồi :Dd,S1 S2 Dd xác định theo đường kính dao khoét S1 = (1,4÷1,7).d1=22,4÷27,2 S2 = (1÷1,1).d1= 16÷17,6 Bề rộng mặt đế hộp,K1 vàq K1 = 3.d1 qK1 + 2.δ 63,6 Khe hở chi tiết: Giữa bánh với thành hộp: Giữa đỉnh lớn với đáy hộp 62 mm 68 mm h=10mm 22 mm 24 mm 16 mm 48 mm 64 mm Δ (1÷1,2).δ 10÷12 10 mm Δ1 (3÷5)*δ (30÷50) 35 mm (phụ thuộc loại hộp giảm tốc lượng dầu bôi trơn hộp Giữa mặt bên bánh với nhau: số lượng bulông Z Δ δ Z= LB 200 300 547 224 3,084 250 Vơi L chiều dài hộp B chiều rộng hộp = II.BÔI TRƠN VÀ LẮP GHÉP Bôi trơn điều chỉnh ăn khớp A, Bôi trơn bánh hộp giảm tốc: Lấy mức đầu hộp giảm tốc 1/6 bán kính bánh lớn cấp nhanh, lấy mức dầu thấp ngập chân bánh lớn.Chọn loại dầu công nghiệp 45 B,Bôi trơn ổ lăn Do vận tốc trượt nhỏ nên ta dùng mỡ để bôi trơn.Chọn loại mơ T.Lượng mỡ cho vào chiếm khoảng 2/3 khoảng trống phận ổ III.TÍNH KẾT CẤU CÁC CHI TIẾT LIÊN QUAN Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN - 39 – Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 1.Nút thông ,theo bảng A B C D E M27 2 15 30 15 18 (Tập 2): 93 G H 2.Nút tháo dầu hình trụ,theo bảng d M16 1 b 12 m f I K L M N 2 O P Q R S 18 (Tập 2): 93 L 23 c q 13,8 D 26 S 17 D0 19,6 nắp ổ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN - 40 – Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Ổ lăn bôi trơn mỡ.Kích thước nắp ổ xác định theo kích thước gối đỡ.Cả ba trục dùng nắp ổ kín lõm D 62 72 85 D2 75 90 100 D3 90 115 125 D4 52 65 75 h 10 10 d4 M6 M8 M8 Z 4 hoặc Bu lơng vịng Kích thước bulong vòng chọn theo trọng lượng hộp giảm tốc Vật liệu thép 20 5.Vòng phớt Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN - 41 – Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tra bảng 15-17(TL2) d 35 40 d1 36 41 d2 34 39 D 48 59 a 9 b 6.5 6.5 So 12 12 6.Que thăm dầu Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN - 42 – Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội IV THỐNG KÊ KIỂU LẮP Trôc I Kiểu Dun lắp g sai (m) Kiểu lắp Bánh Trục 35 răng- H7 k6 30 k6 62H7 ổ lăn -trục Vỏ hộp - ổ lăn 25k6 Bạc chặn 25 trơc D11 k6 N¾p hép Trơc II KiĨu Dung l¾p sai (m) - vá 62 H7 d11 +15 30k +2 +30 72H7 +15 30k6 +2 +55 +20 30 D11 +15 +2 k6 +30 -100 -174 72 H7 d11 +25 +18 +2 +15 +2 +30 +15 +2 +55 +20 +15 +2 +30 -290 -174 Trôc III KiĨu Dun l¾p g sai (m) H +25 48 k6 +18 +2 50k6 +18 +2 85H7 +30 45k6 +18 +2 +64 +25 50 D11 +18 +2 k6 85 H7 d11 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hiển Lớp : Cơ Điện Tử – k49 - DHBKHN +30 -120 -207 - 43 – ... usbHộp usbNgoài +, usbNgoài: tỷ số truyền truyền ngoài (Bộ truyền xích) usbNgồi = �4, chọn UsbNgồi = 2; +, usbHộp: tỷ số truyền sơ hộp Theo bảng2.4 TL1 , với truyền động bánh trụ hai cấp usbHộp... Thuyết minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội CÂU TẠO VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC I.vỏ hộp giảm tốc : vật liệu để chế tạo vỏ hộp gang... minh Đồ án chi tiết máy Bộ môn : Cơ sở Thiết Kế Máy Chế Tạo Rôbôt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội PHẦN II :TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN NGỒI Bộ Truyền xích Ta có: Công suất làm việc: P = P3 = 4,59 (kW) Tốc