Các bạn sinh viên đang đau đầu về đồ án. Thuyết minh Hộp giảm tốc Bánh răng côn loại một 1 cấp rất đáng để các bạn tham khảo. Loại này hiện nay rất nhiều các bạn sinh viên tin dùng, các bạn hãy ủng hộ mình nhé.
LỜI MỞ ĐẦU Đồ án môn học chi tiết máy với nội dung thiết kế hệ dẫn động khí, cụ thể thiết kế hệ dẫn động động cơ, truyền đai, truyền bánh trụ nghiêng, khớp nối, băng tải Đồ án môn học chi tiết máy với bước đầu làm quen với công việc tính tốn, thiết kế chi tiết máy lĩnh vực khí nhằm nâng cao kỹ tính tốn, hiểu sâu kiến thức học Nội dung đồ án môn học chi tiết máy bao gồm: Chọn động Tính tốn truyền truyền ngồi Thiết kế trục chọn ổ lăn Tính tốn vỏ hộp chi tiết khác Đồ án môn học chi tiết máy tài liệu dùng để thiết kế chế tạo hệ dẫn động khí, phương án tối ưu thiết kế hệ dẫn động hạn chế hiểu biết kinh nghiệm thực tế Trong trình làm đồ án giúp đỡ tận tình quý thầy cô môn, đặc biệt thầy Nguyễn Văn A, giúp em hoàn thành xong đồ án mơn học Do đồ án khóa học với trình độ thời gian có hạn nên q trình thiết kế khơng thể tránh khỏi thiếu sót xảy ra, em mong nhận góp ý q thầy trông môn để em hiểu biết hộp giảm tốc bánh trụ nghiêng kiến thức thiết kế hộp giảm tốc khác Em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC CHƯƠNG I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động 1.1.1 Công suất động 1.2.1 Số vòng quay đồng sơ 1.3.1 Chọn động 1.4.1 Phân phối tỉ số truyền 1.2 Công suất, số vòng quay, momen xoắn trục động 1.1.2 Công suất trục 1.2.2 Số vòng quay trục 1.3.2 Momen xoắn trục CHƯƠNG II CHƯƠNG II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP CHƯƠNG III (BỘ TRUYỀN XÍCH) 1.1 Chọn loại xích số đĩa xích 1.1.1 Chọn loại xích 1.2.1 Số đĩa xích 1.2 Xác định thơng số truyền xích 1.1.2 Xác định bước xích p 1.2.2 Khoảng cách trục số mắt xích 1.3 Kiểm nghiệm độ bền xích 1.1.3 Kiểm nghiệm tải theo hệ số an toàn 1.2.3 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc H đĩa xích 1.4 Các thơng số đĩa xích lực tác dụng lên trục 1.1.4 Các thông số đĩa xích 1.2.4 Lực tác dụng lên trục CHƯƠNG IV CHƯƠNG III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 1.1 Tính tốn thiết kế truyền 1.1.1 Chọn vật liệu 1.2.1 Xác định ứng suất tiếp xúc [H] ứng suất uốn [f] cho phép 1.2 Tính tốn truyền bánh côn thẳng 10 1.1.2 Xác định chiều dài ngồi 10 1.2.2 Xác định thông số ăn khớp 11 1.3.2 Kiểm nghiệm theo độ bền tiếp xúc 12 1.4.2 Kiểm nghiệm theo độ bền uốn 14 1.5.2 Kiểm nghiệm tải 16 1.6.2 Các thơng số kích thước truyền bánh côn 17 1.3 Chọn khớp nối 17 CHƯƠNG V CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ TRỤC 19 1.1 Chọn vật liệu 19 1.2 Tính thiết kế trục 19 1.1.2 xác định tải trọng tác dụng lên trục 19 1.2.2 Tính sơ đường kính trục 20 1.3.2 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 20 1.3 Tính trục I 22 1.1.3 Xác định kết cấu cho trục I 22 1.4 Tính trục II 28 1.1.4 Xác định kết cấu cho trục II 28 CHƯƠNG VI CHƯƠNG V: THEN VÀ Ổ LĂN 35 1.1 Chọn then cho trục I 35 1.2 Chọn then cho trục II 36 1.3 Tính chọn ổ lăn 38 1.1.3 Tính trọn ổ lăn cho trục I 38 1.2.3 Tính trọn ổ lăn cho trục II 41 CHƯƠNG VII CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ VỎ HỘP, BÔI TRƠN 44 1.1 Tổng quan vỏ hộp 44 1.1.1 Nhiệm vụ 44 1.2.1 Chỉ tiêu thiết kế 44 1.3.1 Cấu tạo, vật liệu 44 1.2 Thiết kế vỏ hộp 44 1.3 Một số kết cấu khác liên quan đến cấu tạo vỏ hộp 46 1.1.3 Bu long vòng 46 1.2.3 Chốt định vị 46 1.3.3 Cửa thăm 46 1.4.3 Nút thông 47 1.5.3 Nút tháo dầu 47 1.6.3 Kiểm tra mức dầu 48 1.7.3 Lót ổ lăn 48 1.8.3 Ống lót 49 1.4 Bôi trơn hộp giảm tốc 50 1.5 Để giảm mát cơng suất ma sát, giảm mài mịn răng, đảm bảo nhiệt tốt đề phòng chi tiết máy bị han gỉ cần phải bôi trơn liên tục truyền hộp giảm tốc 50 CHƯƠNG VIII CHƯƠNG VII: LẮP GHÉP VÀ DUNG SAI 51 1.1 Dung sai lắp ghép lắp ghéo ổ lăn 51 1.2 Lắp bánh lên trục 51 1.3 Dung sai mối ghép then 51 1.4 Lắp ghép nắp với ổ lăn bạc với trục 52 Cơ sở thiết kế máy II Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải Đề 4.5: Động - khớp nối - truyền bánh răng thẳng - xích- băng tải Hệ thống băng tải gồm: Động điện pha KĐB rotor lồng sóc Nối trục đàn hồi Hộp giảm tốc bánh côn thẳng Bộ truyền xích ống lăn Băng tải Số liệu thiết kế : Lực băng tải (N) 2080 Vận tốc băng tải (m/s) 1,75 Đường kính tang quay băng tải 310 Góc nghiêng đường nối tâm truyền @ (độ) 150 Thời gian phục vụ (năm) năm làm việc (ngày) 330 Số ca làm việc (ca) Thời gian 01 ca làm việc (h) Đặc tính tải trọng Làm việc êm Mơi trường làm việc Không bụi Điều kiện bôi trơn Đạt yêu cầu CHƯƠNG I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động Trong hệ dẫn động khí, động điện sử dụng phổ biến Có nhiều loại động điện khác nhau, nhiên có nhiều u điểm so với loại động điện khác (kết cấu đơn giản, giá thành rẻ, dễ bảo quản, làm việc tin cậy ) động điện xoay chiều ba pha không đồng ngắn mạch đợc sử dụng phổ biến Q trình tính tốn lựa chọn ĐC cho hệ dẫn động đợc thực thông qua bước tính tốn về: - Cơng suất động - Số vòng quay đồng sơ động - Các yêu cầu momen mở máy, tải phương pháp lắp đặt 1.1.1 Công suất động Cơng suất trục động đợc tính theo cơng thức (2.8) [1]: Pt Pct = η Trong đó: + Pct: công suất cần thiết trục động + Pt: cơng suất tính tốn máy cơng tác(kw) + : hiệu suất truyền động Giá trị đợc xác định theo công thức (2.9)[1]: 1. 3 Với 1 , , hiệu suất truyền động truyền, cặp ổ hệ thống dẫn động Căn cứ, vào sơ đồ kết cấu truyền giá trị hiệu suất loại truyền, cặp ổ theo bảng 2.3 [1] ta có: + Hiệu suất khớp nối trục ηk = + Hiệu suất ổ lăn ηol = 0,99 + Hiệu suất cặp bánh côn hộp giảm tốc ηbr = 0,96 + Hiệu suất truyền xích (để hở) ηx = 0,92 η = ηk ηol4 ηbr ηx2 = 1.(0,99)4.0,96.0,922 ≈ 0,78 Với giả thiết hệ thống dẫn động băng tải làm việc ổn định với tải trọng không đổi theo 2.11 [1]: Plv = Trong đó: F lực kéo băng tải, N v vận tốc băng tải, m/s 𝐹.𝑣 1000 Pct = = 2080 1,75 𝑃𝑙𝑣 𝜂 1000 = 3,64 0.77 = 3,64 ( kW ) = 4,67 ( kW ) 1.2.1 Số vòng quay đồng sơ Số vịng quay trục máy cơng tác đợc tính theo cơng thức 2.16: nlv = 60000 𝑣 𝜋 𝐷 = 60000 1,75 𝜋 310 = 107.82 (v/p) Trong đó: v vận tốc xích tải, m/s t bước xích tải, mm z số đĩa xích tải Theo bảng 2.4 [1] ta chọn được: + tỷ số truyền ngồi xích un=uxích=3 + tỷ số truyền hộp truyền bánh uh=ubr=3 Vậy tỉ số truyền toàn hệ thống dẫn động 2.15 [1]: usb = ux.ubr = 3.3 = Từ giá trị nlv ut ta có số vòng quay sơ động cơ: nsb=usb.nlv=9.107,82 = 970,38 (v/p) 1.3.1 Chọn động Căn vào giá trị Pct, ndb ĐC xác định trên, có xét đến điều kiện: Pdc Pct ndc nct Bảng Thông số kỹ thuật động Thông số Ký hiệu động Công suất động Hiệu suất động Số vòng quay Tk/Tdn Tmax/Tdn cos Giá trị 4A132S6Y3 5,5 kW 85% 960 v/p 2,2 0,8 1.4.1 Phân phối tỉ số truyền Từ giá trị thực số vịng quay động ta tính xác tỉ số truyền tồn hệ thống: ut = 𝑛đ𝑐 𝑛𝑙𝑣 = 960 107.82 = 8,9 Chọn tỉ số truyền truyền bánh ubr = tỉ số truyền thực tế truyền xích là: ux = 𝑢𝑡 𝑢𝑏𝑟 = 8,9 = 2,96 1.2 Công suất, số vòng quay, momen xoắn trục động 1.1.2 Công suất trục - Dựa vào công thức sau để tính Pi= P(i+1)/ i ( i 1) + Công suất trục II: P2 = 𝑃𝑙𝑣 2 = 𝑃𝑙𝑣 𝑜𝑙 𝑛𝑥 = 3,64 ≈ Kw 0,99.0,92 + Công suất trục I: P1 = 𝑃2 1 = 𝑃2 = 𝑏𝑟 𝑜𝑙 0,96.0,99 = 4,2 kW + Công suất trục động cơ: Pđc = 𝑃1 0 = 𝑃2 = 𝑜𝑙 𝑘 0,99.1 = 4,04 kW 1.2.2 Số vòng quay trục -Số vòng quay trục I: n1 = nđc = 960 v/p -Số vòng quay trục II: n2 = 𝑛1 𝑢2 -Số vòng quay trục III: nlv = 𝑛1 = 𝑛2 𝑢𝑏𝑟 = 𝑢𝑥 320 2,96 = 960 = 320v/p = 108,1 v/p 1.3.2 Momen xoắn trục Momen xoắn trục động cơ: Tđc = 9,55.106 𝑃đ𝑐 𝑛đ𝑐 = 9,55.106 4,04 960 = 40189,58 (Nmm) Momen xoắn trục I: T1 = 9,55.106 𝑃1 𝑛1 = 9,55.106 4,2 960 = 41781,25 (Nmm) Momen xoắn trục II: T2 = 9,55.106 𝑃2 𝑛2 = 9,55.106 320 = 119375 (Nmm) Momen xoắn trục tang quay (III): Tlv = 9,55.106 𝑃𝑙𝑣 𝑛𝑙𝑣 = 9,55.106 3,64 107.82 = 322407,72 (Nmm) Các giá trị momen xoắn, cơng suất, số vịng quay, tỉ số truyền đợc trình bày bảng Bảng Công suất, tỉ số truyền, momen xoắn, số vòng quay trục Trục U P (kW) n (v/p) T (Nmm) động 4.04 960 40189.58 4.28 960 41781,25 320 119375 Công tác 2,96 3,64 108,1 322407.72 CHƯƠNG II CHƯƠNG II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP CHƯƠNG III (BỘ TRUYỀN XÍCH) 1.1 Chọn loại xích số đĩa xích 1.1.1 Chọn loại xích Có loại xích là: xích ống, xích ống lăn xích Căn vào tiêu thông số cần thiết đặt (tải trọng vừa phải, tốc độ nhỏ, tuổi thọ cao ) ta thấy loại xích thích hợp xích ống lăn Ưu điểm xích ống lăn tuổi thọ cao xích ống, chế tạo dễ xích thích hợp dùng truyền có tốc độ nhỏ 1.2.1 Số đĩa xích Tiêu chuẩn để chọn số đĩa xích là: số đĩa xích ít, đĩa bị động quay không đều, động va đập lớn làm cho xích chóng mịn, làm việc gây nhiều tiếng ồn Mặt khác, số đĩa xích lớn sau thời gian làm việc mịn bước xích p xích tăng lên làm cho xích hay bị tuột khỏi đĩa Căn vào tiêu đồng thời kết hợp với bảng 5.4 [1] với ux = chọn Z1=29-2u=29-2.2,96=23,08 (răng) Chọn Z1= 25 Z2=ux.Z2=2,96.25=74 (răng) Chọn Z2=75 1.2 Xác định thơng số truyền xích 1.1.2 Xác định bước xích p Bước xích p xác định từ tiêu độ bền mịn lề, thiết kế vào công suất truyền P, tiêu làm việc truyền ta định bớc xích p dựa theo yêu cầu đảm bảo điều kiện bền mòn Điều kiện bảo đảm tiêu bền mịn biểu diễn theo cơng thức 5.3 [1]: Pt P.k.k z k n P Trong đó: kz = kn = 𝑧01 𝑧1 𝑛01 𝑛1 = = 25 = - hệ số số 25 400 320 = 1,25 - hệ số số vòng quay k = ko ka kdc kbt kd k Với: ko = 1,25 truyền nghiêng nghiêng góc =150o ka = khoảng cách trục chiều dài xích a 30 50 p kđc = vị trí trục đợc điều chỉnh đĩa căng lăn căng xích kbt = truyền làm việc mơi trường có bụi, chất lượng bơi trơn đạt yêu cầu kđ = tải trọng tính làm việc êm kc = truyền làm việc ca k = 1,25.1.1.1.1.1= 1,25 Vậy: Theo bảng 5.5 với 𝑛01 Pt = P k kz kn=4,67.1,25.1,25.1=7,3 = 400 chọn truyền xích dãy có bước xích pc = 19.05 mm 1.2.2 Khoảng cách trục số mắt xích Chọn giá trị khoảng cách trục a = 30p ta có: a = 30.19,05 = 571,5 mm Từ giá trị sơ khoảng cách trục a tính ta xác định số mắt xích 𝑥 theo công thức 5.12 [1]: 2a z1 z z z1 p x p 4 a 25+75 (25+75)2 19,05 + = 118,44 mắt xích 4𝜋2 571,5 x= 2.571,5 19,05 + Để tránh phải sử dụng mắt xích nối (làm yếu xích) số mắt xích qui trịn theo số chẵn xc=118 (mắt xích) Vậy khoảng cách trục thực a theo 5.13 [1] là:0 a 0,25 p xc 0,5z z1 * a* = 0.25.19,05(118 - 25+75 xc 0,5z z1 + √(118 − 25+75 ) − 2( z z1 2 75−25 ) ) 𝜋 = 629,44 mm Để hạn chế lực căng xích cần giảm bớt a* lượng: ∆a = 0,003 a* = 0.003.629,44 = 1,88 mm a = a* - ∆a = 627,56 mm Để hạn bảo số lần va đập mắt xích đĩa xích, xích kiểm nghiệm theo số lần va đập, công thức 5.14 [1]: z1n1 i 15x 25.320 = 4,5 < [i] = 35 15.118 i i= 𝑍1 𝑛1 15.𝑥 = Kí Hiệu 7207 a (o) C (kN) 𝐶𝑜 (kN) 13,83 35,2 26,3 d D B (mm) (mm) (mm) 35 72 17 Fa1 SB SC a, Tính kiểm nghiệm khả tải động ổ lăn: Khả tải động 𝐶𝑑 tính theo cơng thức sau: 𝑚 𝐶𝑑 = 𝑄𝐶 √𝐿 Trong đó: Q – tải trọng động quy ước, Kn L – tuổi thọ tính triệu vịng quay m – bậc đường cong mỏi, ta chọn ổ đũa → m=10/3 L= 60.n.Lh , với 𝐿ℎ tuổi thọ ổ tính hộp giảm rốc 106 𝐿ℎ = (10 … 25) 103 Thay vào công thức ta được: 𝐿= 60 𝑛 𝐿ℎ 60.960.20000 = = 1152 (𝑡𝑟𝑖ệ𝑢 𝑣ò𝑛𝑔 𝑞𝑢𝑎𝑦) 106 106 Tải trọng động quy ước Q ổ đũa côn tính theo cơng thức sau: 𝑄 = (𝑋𝑌𝐹𝑟 + 𝑌𝐹𝑎 )𝑘𝑡 𝑘𝑑 Trong đó: 𝐹𝑟 - tải trọng hướng tâm, kN V - hệ số kể đến vòng quay; vòng quay V=1 𝑘𝑡 – hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ, 𝑘𝑡 = nhiệt độ 𝜃=105oC 𝑘𝑑 − hệ số kể đến đặc tính tải trọng, hộp giảm tốc làm việc êm 𝑘𝑑 = tra bảng 11.3-215 X – hệ số tải trọng hướng tâm 39 Y – hệ số tải trọng dọc trục Tra bảng 11.4 Ta có: 𝑒 = 1,5 𝑡𝑔𝛼 = 1,5 𝑡𝑔(13,83𝑜 ) = 0,37 Theo cơng thức 11.7 ta có: 𝐹𝑠𝐵 = 𝑒 FrB = 0,37.1641,52 = 607,36 N 𝐹𝑠𝐶 = 𝑒 FrC = 0,37.3076,17 = 1138,18 N Tổng lực dọc trục tác dụng lên ổ: ∑ 𝐹𝑎𝐵 = 𝐹𝑠𝐶 + 𝐹𝑎1 = 1138,18 − 170,78 = 967,4 𝑁 ∑ 𝐹𝑎𝐶 = 𝐹𝑠𝐵 − 𝐹𝑎1 = 607,36 − 170,78 = 436,58 𝑁 Ta thấy ∑ 𝐹𝑎𝐵 > 𝐹𝑠𝐵 ta lấy 𝐹𝑎𝐵 = 967,4 𝑁 ∑ 𝐹𝑎𝐶 < 𝐹𝑠𝐶 ta lấy 𝐹𝑎𝐶 = 1138,18 𝑁 Xác định hệ số X Y * Tại ổ B: 𝐹𝑎𝐵 967,4 = = 0,58 > 𝑒 = 0,37 𝑣 𝐹𝑟𝐵 1.1641,52 Tra bảng 11.4,1-215 ta X=0,4 Y=0,4cot𝛼=1,62 * Tại ổ C: 𝐹𝑎𝐶 1138,18 = = 0,37 = 𝑒 = 0,37 𝑣 𝐹𝑟𝐶 1.3076,17 Tra bảng 11.4,1-215 ta X=0 Y=0,4 Tải trọng quy ước ổ B C là: 𝑄𝐵 = (𝑋𝐵 𝑉 𝐹𝑟𝐵 + 𝑌𝐵 𝐹𝑎𝐵 ) = (0,4.1.1641,52 + 1,62.967,4 ) = 2223,8 𝑁 𝑄𝐶 = (𝑋𝐶 𝑉 𝐹𝑟𝐶 + 𝑌𝐶 𝐹𝑎𝐶 ) = (0.1.3076,173 + 0,4.1138,18) = 455,27 𝑁 Ta thấy: 𝑄𝐶 < 𝑄𝐵 𝑚 → 𝐶𝑑 = 𝑄𝐵 √𝐿 = 2223,8 10/3 √1152 = 18430,26 𝑁 = 18,43𝑘𝑁 < 𝐶 = 35,2𝑘𝑁 Kết luận: ổ đảm bảo khả chịu tải trọng động b, Tính kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ lăn Đối với ổ lăn không quay làm việc với số vòng quay n ˂ vg/gh, tiến hành chọn ổ theo khả tải tĩnh nhằm đề phòng biến dạng dư, theo điều kiện: 40 𝑄𝑡 ≤ 𝐶𝑜 Trong đó: 𝐶𝑜 – khả tải tĩnh, cho bảng tiêu chuẩn ô lăn, phụ thuộc vào ổ cỡ ổ, kN 𝑄𝑡 − tải trọng tĩnh quy ước, Kn * Tải trọng tĩnh quy ước xác định sau: 𝑄𝑡 = 𝑋𝑜 𝐹𝑟 + 𝑌𝑜 𝐹𝑎 Tra bảng 11.6,1-221 thay vào công thức ta có: 𝑄𝑡 = 𝑋𝑜 𝐹𝑟 + 𝑌𝑜 𝐹𝑎 = 0,5.3076,17 + 0,22 cotg(13,83𝑜 ) 1138,18 = 2555,23 𝑁 = 2,55 𝑘𝑁 < 𝐶𝑜 = 26,3 𝑘𝑁 Kết luận: Đảm bả khả chịu tải trọng tĩnh Các thông số ổ sau: KH d mm 7207 35 D mm 72 𝐷1 mm 59 𝑑1 B mm mm 52,7 17 𝐶1 mm 15 T r mm mm 18,25 𝑟1 mm 0,8 C 𝛼 𝐶𝑜 kN (o) kN 13,83 35,2 26,3 1.2.4 Tính trọn ổ lăn cho trục II Các lực tác dụng lên ổ Phản lực tac dụng lên ổ; Tại gối đỡ B: 𝑅𝐵𝑥 = −1423,39 𝑁 𝑅𝐵𝑦 = −99,89 𝑁 * Tổng phản lực tác dụng lên ô B: FrB = √R2Bx + R2By = √(−1423,39)2 + (−99,89)2 = 1426,89 N Tại gối đỡ C: 𝑅𝐷𝑥 = −936,88 𝑁 𝑅𝐷𝑦 = 434,91 𝑁 * Tổng phản lực tác dụng lên ổ C: FrD = √R2Dx + R2Dy = √(936,88)2 + 434,912 = 1032,9 N Tổng lực dọc trục: 𝐹𝑎2 = 512,5 (𝑁), Xác định tỷ số: 41 𝐹𝑎1 512,5 = = 0,36 FrB 1426,89 Chọn sơ theo ngỗng trục có d=35 mm Theo bảng P2.11: ta chọn ổ đũa côn dãy cỡ nhẹ, ký hiệu: 7207 với thơng số: Kí Hiệu 7207 a (o) C (kN) 𝐶𝑜 (kN) 13,83 35,2 26,3 d D B (mm) (mm) (mm) 35 72 17 Fa2 SB SD a, Tính kiểm nghiệm khả tải động ổ lăn: Khả tải động 𝐶𝑑 tính theo cơng thức sau: 𝑚 𝐶𝑑 = 𝑄𝐶 √𝐿 Tải trọng động quy ước Q ổ đũa tính theo cơng thức sau: 𝑄 = (𝑋𝑌𝐹𝑟 + 𝑌𝐹𝑎 )𝑘𝑡 𝑘𝑑 Tra bảng 11.4 ta có: 𝑒 = 1,5 𝑡𝑔𝛼 = 1,5 𝑡𝑔(13,83𝑜 ) = 0,37 Theo cơng thức 11.7 ta có: 𝐹𝑠𝐵 = 𝑒 FrB = 0,37.1426,89 = 527,94 N 𝐹𝑠𝐷 = 𝑒 FrD = 0,37.1032,9 = 382,17 N Tổng lực dọc trục tác dụng lên ổ: ∑ 𝐹𝑎𝐵 = 𝐹𝑠𝐷 + 𝐹𝑎2 = 382,17 + 512,5 = 894,67 𝑁 ∑ 𝐹𝑎𝐷 = 𝐹𝑠𝐵 − 𝐹𝑎2 = 527,94 − 512,5 = 15,44 𝑁 Ta thấy ∑ 𝐹𝑎𝐵 > 𝐹𝑠𝐵 ta lấy 𝐹𝑎𝐵 = 894,67 𝑁 ∑ 𝐹𝑎𝐷 < 𝐹𝑠𝐷 ta lấy 𝐹𝑎𝐷 = 382,17 𝑁 Xác định hệ số X Y * Tại ổ B: 42 𝐹𝑎𝐵 894,67 = = 0,62 > 𝑒 = 0,37 𝑣 𝐹𝑟𝐵 1.1426,89 Tra bảng 11.4,1-215 ta X=0,4 Y=0,4cot𝛼=1,62 * Tại ổ C: 𝐹𝑎𝐷 382,17 = = 0,37 = 𝑒 = 0,37 𝑣 𝐹𝑟𝐷 1.1032,9 Tra bảng 11.4,1-215 ta X=0 Y=0,4 Tải trọng quy ước ổ B C là: 𝑄𝐵 = (𝑋𝐵 𝑉 𝐹𝑟𝐵 + 𝑌𝐵 𝐹𝑎𝐵 ) = (0.1.1388,39 + 0,4.894,67 ) = 357,86 𝑁 𝑄𝐷 = (𝑋𝐷 𝑉 𝐹𝑟𝐷 + 𝑌𝐶 𝐹𝑎𝐷 ) = (0.1.882,74 + 0,4.382,17 ) = 152,86 𝑁 Ta thấy: 𝑄𝐵 > 𝑄𝐷 L= 60.n.Lh 60.320.20000 = = 384 (Triệu vòng quay) 106 106 𝑚 → 𝐶𝑑 = 𝑄𝐵 √𝐿 = 357,86 10/3 √384 = 2133,01 𝑁 = 2,13𝑘𝑁 < 𝐶 = 35,2𝑘𝑁 Kết luận: ổ đảm bảo khả chịu tải trọng động b, Tính kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ lăn Đối với ổ lăn không quay làm việc với số vòng quay n ˂ vg/gh, tiến hành chọn ổ theo khả tải tĩnh nhằm đề phòng biến dạng dư, theo điều kiện: 𝑄𝑡 ≤ 𝐶𝑜 Trong đó: 𝐶𝑜 – khả tải tĩnh, cho bảng tiêu chuẩn ô lăn, phụ thuộc vào ổ cỡ ổ, kN 𝑄𝑡 − tải trọng tĩnh quy ước, kN - Tải trọng tĩnh quy ước xác định sau: 𝑄𝑡 = 𝑋𝑜 𝐹𝑟 + 𝑌𝑜 𝐹𝑎 Tra bảng 11.6,1-221 thay vào cơng thức ta có: 𝑄𝑡 = 𝑋𝑜 𝐹𝑟 + 𝑌𝑜 𝐹𝑎 = 0,5.1426,89 + 0,22 cotg(13,83𝑜 ) 894,67 = 1512 𝑁 = 1,512 𝑘𝑁 < 𝐶𝑜 = 26,3 𝑘𝑁 Kết luận: Đảm bả khả chịu tải trọng tĩnh Các thông số ổ sau: KH d mm 7207 35 D mm 72 𝐷1 mm 59 𝑑1 B mm mm 52,7 17 𝐶1 mm 15 43 T r mm mm 18,25 𝑟1 mm 0,8 C 𝛼 𝐶𝑜 kN (o) kN 13,83 35,2 26,3 CHƯƠNG VII CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ VỎ HỘP, BÔI TRƠN 1.1 Tổng quan vỏ hộp 1.1.1 Nhiệm vụ - Đảm bảo vị trí tương đối chi tiết, phận máy - Tiếp nhận tải trọng chi tiết lắp ổ - Đựng dầu bôi trơn bảo vệ chi tiết máy 1.2.1 Chỉ tiêu thiết kế - Độ cứng cao - Khối lượng nhỏ 1.3.1 Cấu tạo, vật liệu - Cấu tạo: thành hộp, nẹp gân, mặt bích, gối đỡ, … - Vật liệu: gang xám GX15-32 - Phương pháp gia công: đúc 1.2 Thiết kế vỏ hộp a) Chọn bề mặt lắp ghép thân - Bề mặt lắp ghép qua đường tâm trục Bề mặt lắp ghép son song với trục đế b) Xác định kích thước vỏ hộp Dựa vào bảng 18.1,2-85 ta có kích thước vỏ hộp: Tên gọi Chiều dày: + Thân hộp, δ + Nắp hộp, δ1 Gân tăng cứng: + Chiều dày, e + Chiều cao, h + Độ dốc Biểu thức tính tốn Giá trị 𝛿 = 0,03 𝑎 + > a=106,72 𝛿1 = 0,9𝛿 a=106,72 𝑒 = (0,8 ÷ 1)𝛿 h 0,04𝑎 + 10 > 12 d2 = (0,7 ÷ 0,8)d1 d3 = (0,8 ÷ 0,9)d2 d1 = 14 𝑚𝑚 d2 = 10 𝑚𝑚 d3 = 𝑚𝑚 d4 = (0,6 ÷ 0,7)d2 d5 = (0,5 ÷ 0,6)d2 d4 = 𝑚𝑚 d5 = 𝑚𝑚 S3 = (1,4 ÷ 1,8)d3 S4 = (0,9 ÷ 1)S3 K ≈ K − (3 ÷ 5)𝑚𝑚 S3 = 14 𝑚𝑚 S4 = 13 𝑚𝑚 K = 28 𝑚𝑚 + Trục I: D = 72 mm D2 = 𝐷 + 𝛿 + (1,6 ÷ ) d4 D3 = 𝐷 + 𝛿 + 4,4 d4 + Giữa bánh với thành hộp + Giữa bánh lớn với đáy hộp + Giữa mặt bên bánh với Số lượng bu long Z Khe hở chi tiết D3 = 110,8 𝑚𝑚 + Trục II: D = 72 mm D2 = 95 𝑚𝑚 D3 = 110,8 𝑚𝑚 K = E2 + R +(3 ÷ 5)𝑚𝑚 E2 ≈ 16d2 R ≈ 1,3d2 K = 32 𝑚𝑚 E2 = 16 𝑚𝑚 R = 13 𝑚𝑚 Trục I C = 55,4 mm Trục II 𝑘 ≥ 1,2𝑑2 C = 55,4 mm k = 25 mm 𝑆1 ≈ (1,3 ÷ 1,5)𝑑1 𝑆1 = 20 𝑚𝑚 𝑆1 ≈ (1,4 ÷ 1,7)𝑑1 𝑆2 ≈ (1 ÷ 1,1)𝑑1 𝐾1 ≈ 3𝑑1 𝑞 ≥ 𝐾1 + 2𝛿 ∆≥ (1 ÷ 1,2)𝛿 𝑆1 = 20 𝑚𝑚 𝑆1 = 14 𝑚𝑚 𝐾1 = 42 𝑚𝑚 𝑞 = 54,4 𝑚𝑚 ∆ = 𝑚𝑚 ∆1 ≥ (3 ÷ 5)𝛿 ∆1 = 28 𝑚𝑚 C= + Khoảng cách từ tâm bu lông đến mép lỗ: k Mặt + Chiều dày: khơng có đế hộp phần lồi 𝑆1 Khi có phần lồi:𝐷1 , 𝑆1 , 𝑣à 𝑆2 + Bề rộng mặt đế hộp, 𝐾1 , 𝑞 D2 = 95 𝑚𝑚 D3 ∆≥ 𝛿 Z = (L+B)/(200÷300) L, B: Chiều dài rộng hộp 45 Z=4 Chiều + Từ đáy hộp đến vị trí mức dầu cao cao mức dầu + Từ đáy hộp đến vị trí dầu thấp bơi trơn Với a khoảng cách tâm, mm 𝑑 𝑎𝑒2 ℎ𝑚𝑎𝑥 = 34 𝑚𝑚 𝑑 12 𝑎𝑒2 ℎ𝑚𝑖𝑛 = 17 𝑚𝑚 ℎ𝑚𝑎𝑥 = ℎ𝑚𝑖𝑛 = 1.3 Một số kết cấu khác liên quan đến cấu tạo vỏ hộp 1.1.3 Bu long vịng Tên chi tiết: Bu lơng vịng - Chức để nâng vận chuyển hộp giảm tốc (khi gia công, lắp ghép, …) nắp thân thường lắp them bu lơng vịng Vật liệu: Thép 20 Số lượng: Tra bảng 18.3b, 2-89 với 𝑅𝑒 = 106,72 𝑚𝑚 ta trọng lượng hộp Q = 50 Kg Thơng số bu lơng vịng tra bảng 18.3a-89 ta được: Ren 𝑑1 d M8 36 𝑑2 𝑑3 𝑑4 𝑑5 h ℎ1 ℎ2 20 20 13 18 𝑙 ≥ 18 f b 10 c x 1,2 2,5 r 𝑟1 𝑟2 4 1.2.3 Chốt định vị Tên chi tiết chốt định vị - - Chức năng: nhờ có chốt định vị, xiết bu lơng khơng làm biến dạng vịng ngồi ổ (do sai lệch vị trí tương đối nắ thân) loại trừ nguyên nhân làm ổ chóng bị hỏng Chọn loại chốt định vị chốt định vị hỉnh côn Thông số kích thước: tra bảng 18.4b,2-90 d = 5mm c = 0,8 mm L = 16-90 mm, chọn L = 30 mm 1.3.3 Cửa thăm 46 - - Chức năng: để kiểm tra quan sát chi tiết hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp, đỉnh hộp có làm cửa thăm Cửa thăm đậy nắp, nắp có nút thơng hới Thơng số kích thước tra bảng 18-5,2-92 ta được: A 100 B 75 A1 150 B1 100 C 125 C1 130 K 87 R 12 Số lượng Vít M8x22 1.4.3 Nút thơng - Chức năng: làm việc nhiệt độ dầu tăng tên Để giảm áp suất điều hòa khơng khí bên bên ngồi hộp người ta dùng nút thơng Thơng số kích thước tra bảng 18-6,2-93 ta được: A B M27x2 15 C 30 D 15 E 45 G 36 H 32 I K L 10 M N 22 O P 32 Q 18 R 36 S 32 1.5.3 Nút tháo dầu - - Chức làm việc: sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn (do bụi bặm hạt mài), dầu bị biến chất Do dầu cần phải thay Để tháo dầu cũ, đáy hộp có lỗ tháo dầu Lúc làm việc, lỗ bịt kín nút tháo dầu Thơng số kích thước tra bảng 18-7,2-93 ta được: 47 d M20x2 b 15 m f L 28 c 2,5 q 17,8 D 30 S 22 D0 25,4 1.6.3 Kiểm tra mức dầu Tên chi tiết: que thăm dầu Chức năng: Dùng để kiểm tra mức dầu, chất lượng dầu bôi trơn hộp giảm tốc Để tránh sóng dầu gây khó khăn cho việc kiểm tra, đặc biệt máy làm việc liên tục ca, que thăm dầu thường có vỏ bọc bên ngồi 1.7.3 Lót ổ lăn Ổ lăn làm vệc trung bình bơi trơn mỡ ta chọn làm kín động gián tiếp vòng phớt Chi tiết vòng phớt: - Chức năng: bảo vệ ổ lăn khỏi bám bụi, chất lỏng hạt cứng tạp chất xâm nhập vào ổ, chất làm ổ chóng bị mài mịn han gỉ 48 Trục I II d 30 30 d1 31 31 d2 29 29 D 43 43 a 6 b 4.3 4.3 S0 9 Chi tiết vòng chắn dầu: - Chức năng: vòng chắn dầu quay với trục, ngăm cách mỡ bôi trơn, với dầu hộp, khơng cho dầu ngồi Thơng số kích thước vòng chắn dầu: a = 6-9 (mm), t = 2-3 (mm), b lấy gờ trục 1.8.3 Ống lót - Chức năng: dùng để đỡ ổ lăn tạo thuận lợi cho việc lắp ghép điều chỉnh phận ổ điều chỉnh ăn khớp bánh côn Vật kiệu: gang xám G15 – 32 Thông số chi tiết: + Chiều dày ống lót: 𝛿 = 6,2 𝑚𝑚 + Chiều dày vai bích ống lót: 𝛿1 = 𝛿2 = 𝛿 = 6,2 𝑚𝑚 1.9.3 Đệm chắn mặt đầu Chức năng: - Là phương pháp cố định đơn giản chắn, - Đệm dược giữ chặt vít dây néo, - Kích thước đệm chắn vít chọn phụ thuộc vào đường kính trục 49 Với đường kính trục 𝐷0 = 28 𝑚𝑚 dựa vào bảng 15-3,2-29 ta có: Trục I Đệm áp Tấm hãm 𝐷0 a 30 10 𝑑1 𝑙1 nhỏ 5 𝑙2 nhỏ D H 𝑑2 25 40 5 B L Kích thước bulong TCVN 1890 - 76 b C S d lớn ren 25 34 4,5 13 0,8 l 25 1.4 Bôi trơn hộp giảm tốc Để giảm mát cơng suất ma sát, giảm mài mịn răng, đảm bảo nhiệt tốt đề phòng chi tiết máy bị han gỉ cần phải bôi trơn liên tục truyền hộp giảm tốc - - Bôi trơn hộp: theo cách dẫn dầu bôi trơn đến chi tiết máy, người ta phân biệt bôi trơn ngâm dầu bôi trơn lưu thông Do bánh hộp giảm tốc có vận tốc v = 2,88 (m/s) ≤ 12 (m/s) nên bôi trơn bánh hộp phương pháp ngâm dầu + Với vận tốc vòng bánh côn v = 2,88 (m/s) tra bảng 18-11,2-100 ta độ nhớt để bôi trơn 80/11 Centistoc ứng với nhiệt độ 50oC + Theo bảng 18-13,2-101 ta chọn loại dầu cơng nghiệp 50 Bơi trơn ngồi hộp: với truyền ngồi hộp khơng có thiết bị che đậy nên dễ bị bám bụi truyền ngồi ta thường bơi trơn định kỳ 50 - Bôi trơn ổ lăn: Khi ổ lăn bôi trơn kỹ thuật, khơng bị mài mịn, ma sát ổ giảm, giúp tránh không để chi tiết kim loại tiếp xúc trực tiếp với nhau, điều bảo vệ bề mặt tránh tiếng ồn + Thông thường ổ lăn bôi trơn dầu mỡ thực tế người ta thường bôi mỡ bôi trơn giữ ổ dễ dàng hơn, đồng thời có khả bảo vệ ổ tránh tác động tạp chất độ ẩm Ngồi mỡ dùng lâu dài chịu ảnh hưởng nhiệt độ theo bảng 15-15a,2-45 ta dùng loại mỡ LGMT2 thích hợp loại ổ cỡ nhỏ trung bình, điều kiện làm việc cao có tính chịu nước tốt chống gỉ cao CHƯƠNG VIII CHƯƠNG VII: LẮP GHÉP VÀ DUNG SAI 1.1 Dung sai lắp ghép lắp ghéo ổ lăn - Lắp vòng ổ lên trục theo hệ thống lỗ vịng ngồi vào vỏ theo hệ thống trục Để vịng khơng bị trượt bề mặt trục lỗ làm việc ta chọn kiểu lắp trung gian với vịng khơng quay lắp có độ dơi với vòng quay Theo bảng 20-12 20-13,2-(132-133) ta được: + Lắp trục là: k6 + Lắp ổ lên vỏ là: H7 1.2 Lắp bánh lên trục Tại vị trí lắp bánh lên trục cố định then chọn lắp lên trục mối ghép trung gian (mối ghép chặt) ta chọn theo kiểu lắp:∅ 𝐻7 𝑘6 (dựa vào bảng 20-4,2- 121) 1.3 Dung sai mối ghép then - Tra bảng 20-6,2-125 với thiết diện then rên trục ta được: + Sai lệch giới hạn chiều rộng rãnh then: Trục I: b x h = x chọn: Js9(±0,018) { Trục II: b x h = 12 x chọn Js (±0,021) + Sai lệch chiều sâu rãnh then: { Trục I: t = mm → +0,2 mm Trục II: t = mm → +0,2 mm 51 1.4 Lắp ghép nắp với ổ lăn bạc với trục Trục Trục I Vị trí lắp Trục bánh Trục vịng chắn dầu Trục ổ đũa Vành ngồi đũa cốc lót Đoạn trục lắp khớp nối Vỏ hộp cốc lót Trục bạc chặn Trục II Trục bánh Trục vịng chắn dầu Trục bánh xích Trục vịng ổ đũa Trục bạc chặn Kiểu lắp Hệ thống lỗ Hệ thống trục H7 k6 𝐸9 ∅30 𝑘6 ∅35𝑘6 ∅28+0.021 ∅28+0,015 +0,002 ∅30+0,092 +0,04 ∅30+0,015 +0,002 ∅70H7 ∅70+0,003 ∅28 ∅35+0,018 +0,002 ∅28+0,015 +0,002 ∅28k6 𝐻7 ℎ6 𝐸9 ∅28 𝑘6 ∅84 ∅84+0,03 ∅28+0,092 +0,04 ∅28+0,015 +0,002 H7 k6 𝐸9 ∅35 𝑘6 H7 ∅30 k6 ∅35𝑘6 ∅40+0.025 ∅40+0,018 +0,002 ∅35+0,112 +0,05 ∅35+0,018 +0,002 ∅30+0.021 ∅30+0,015 +0,002 𝐸9 ∅32 𝑘6 ∅32+0,112 +0,05 ∅40 52 ∅35+0,018 +0,002 ∅32+0,015 +0,002 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trịnh Chất - Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí, Tập 1, Nhà xuất giáo dục Việt Nam, 2015 [2] Trịnh Chất - Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí, Tập 2, Nhà xuất giáo dục Việt Nam, 2015 [3] Nguyễn Hữu Lộc, Giáo trình sở thiết kế máy, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2015 [4] Ninh Đức Tốn, Sổ tay dung sai lắp ghép, Nhà xuất giáo dục Việt Nam, 2009 53 ...