File thuyết minh đầy đủ môn học đồ án thiết kế (bài tập lớn chi tiết máy): thiết kế hộp giảm tốc - hệ thống dẫn động thùng trộn, đề số 2. Nội dung cụ thể xem mục lục. Dành cho các bạn tham khảo TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ, PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ: Số liệu ban đầu: Hệ thống làm việc thùng trộn làm việc có các yêu cầu thông số sau: η=η_kn.η_br1.η_br2.η_x.η_ol=0,99.0,98.0,98.0,95.〖0,99〗^3=0,8504 Với: η_kn=0,99: hiệu suất khớp nối đàn hồi η_br=0,98: hi ệu suất bộ truyền bánh trụ răng nghiêng η_x=0,95: hiệu suất bộ truyền xích η_ol=0,99: hiệu suất ổ lăn Tính công suất cần thiết: * Công suất tính toán: P_tt=P_td=P_max √(((T_1/T)^2.t_1+(T_2/T)^2 〖.t〗_2)/(t_1+t_2 ))=3,5√(((T/T)^2.37+(0,8T/T)^2.15)/(37+15))=3,313(kW) * Công suất cần thiết: P_ct=P_tt/η=3,313/0,8504=3,896(kW) ...
MỤC LỤC Trang TÍNH TỐN CHỌN ĐỘNG CƠ, PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 TÍNH TỐN CHỌN ĐỘNG CƠ: 1.1.1 Số liệu ban đầu: 1.1.2 Tính cơng suất cần thiết: 1.1.3 Số vòng quay động cơ: 1.1.4 Động điện: 1.3.1 Phân phối công suất trục: 1.3.2 Tính số vịng quay trục: 1.3.3 Tính Momen xoắn trục: 1.3.4 Bảng đặc tính: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY 2.1 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH: 2.1.1 Chọn loại xích: 2.1.2 Thông số truyền: 2.1.3 Kiểm nghiệm độ bền xích: 2.1.4 Xác định thơng số đĩa xích 2.1.5 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa xích theo cơng thức 5.18(*) 2.1.5.1 Đĩa xích 1: 2.1.5.2 Đĩa xích 2: 2.1.6 Xác định lực tác dụng lên trục: 2.2 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 10 2.2.1 Bộ truyền bánh cấp chậm: 10 2.2.1.1 Vật liệu 10 2.2.1.2 Ứng suất uốn cho phép 10 2.2.1.3 Xác định sơ khoảng cách trục: 12 2.2.1.4 Các thông số ăn khớp 12 2.2.1.5 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 13 2.2.1.6 Kiểm nghiệm độ bền uốn 14 2.2.1.7 Kiểm nghiệm tải: 15 2.2.2 Bộ truyền bánh cấp nhanh: 16 2.2.2.1 Vật liệu: 16 2.2.2.2 Ứng suất uốn cho phép 16 2.2.2.3 Xác định sơ khoảng cách trục: 18 2.2.2.4 Các thông số ăn khớp 18 2.2.2.5 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 19 2.2.2.6 Kiểm nghiệm độ bền uốn 20 2.2.2.7 Kiểm nghiệm tải: 21 2.3 THIẾT KẾ TRỤC – CHỌN THEN: 23 2.3.1 Chọn vật liệu Xác định sơ đường kính trục: 23 2.3.2 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 24 2.3.3 Phân tích lực tác dụng lên truyền 25 2.3.4 Xác định lực tác dụng lên trục: 27 Đồ án thiết kế hệ thống truyền động GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt 2.3.4.1 Trục I: 27 2.3.4.2 Trục II: 28 2.3.4.3 Trục III: 29 2.3.5 Đường kính đoạn trục: 30 2.3.5.1 Trục I: 30 2.3.5.2 Trục II: 32 2.3.5.3 Trục III: 34 2.3.6 Chọn kiểm nghiệm then: 36 2.3.7 Kiểm nghiệm độ bền trục: 36 2.4 TÍNH TỐN NỐI TRỤC 38 2.5 TÍNH TỐN Ổ LĂN: 39 2.5.1 Ổ lăn trục I: 39 2.5.2 Ổ lăn trục II: 41 2.5.3 Ổ lăn trục III: 43 TÍNH VỎ HỘP, CHI TIẾT PHỤ, BULƠNG VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP 45 3.1 TÍNH TỐN VỎ HỘP: 45 3.2 CÁC CHI TIẾT PHỤ: 46 3.2.1 Que thăm dầu: 46 3.2.2 Nút thông 46 3.2.3 Chốt định vị 47 3.2.4 Nút tháo dầu 47 3.2.5 Nắp ổ trục 47 3.2.6 Nắp cửa thăm 49 3.3 BẢNG TỔNG HỢP BULÔNG: 49 3.4 DUNG SAI LẮP GHÉP: 50 3.4.1 Dung sai ổ lăn 50 3.4.2 Lắp ghép bánh lên trục 50 3.4.3 Lắp ghép nắp ổ thân hộp 50 3.4.4 Lắp ghép vòng chắn dầu trục 50 3.4.5 Lắp chốt định vị 50 3.4.6 Lắp bác lót với trục 50 3.4.7 Lắp ghép then 50 3.4.8 Bảng dung sai lắp ghép 50 SVTH: Phạm Thanh Phong Đồ án thiết kế hệ thống truyền động GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt TÍNH TỐN CHỌN ĐỘNG CƠ, PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 1.1.1 1.1.2 TÍNH TỐN CHỌN ĐỘNG CƠ: Số liệu ban đầu: Hệ thống làm việc thùng trộn làm việc có u cầu thơng số sau: η = η η η η η = 0,99.0,98.0,98.0,95 0,99 = 0,8504 Với: η = 0,99 : hiệu suất khớp nối đàn hồi η = 0,98 : hi ệu suất truyền bánh trụ nghiêng η = 0,95 : hiệu suất truyền xích η = 0,99 : hiệu suất ổ lăn Tính cơng suất cần thiết: * Cơng suất tính tốn: T T P =P =P T t + T t +t t = 3,5 T T 0,8T T 37 + 15 37 + 15 = 3,313(kW) * Công suất cần thiết: P 3,313 P = = = 3,896(kW) η 0,8504 1.1.3 Số vòng quay động cơ: - Số vòng quay trục công tác: v n = 65 p - Chọn sơ tỷ số hệ thống u = u u = 12.2 = 24 Với: u = 12 u =2 u : tỷ số truyền hộp giảm tốc bánh trụ cấp (8 − 40) u : tỷ số truyền truyền xích (2 − 5) - Số vòng quay sơ động cơ: n 1.1.4 = n u = 65 24 = 1560 Động điện: - Động điện có thơng số phải thỏa mãn: Pđ ≥ P = 3,892(kW) nđ ≈ n = 1300(v/p) - Tra bảng P1.3 tr 236 – TTTKHDĐCK (T1), chọn động cơ: 4A100M4Y3 với Pđ = 4,0 (kw); nđ = 1425(v/p) SVTH: Phạm Thanh Phong Đồ án thiết kế hệ thống truyền động 1.2 GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt Phân phối tỷ số truyền - Tỷ số truyền chung hệ: nđ 1425 u = = = 21,923 n 65 - Tra bảng 3.1 tr 43 (*), chọn tỷ số truyền hộp giảm tốc cấp khai triển bánh trụ: u = 12 → u = 3,83 (TST cặp BR cấp nhanh); u = 2,61 (TST cặp BR cấp chậm) → Tỷ số truyền truyền xích u 21,923 u = = = 2,193 u u 3,83 2,61 1.3 Bảng đặc tính: 1.3.1 Phân phối cơng suất trục: P 3,5 P = = = 3,7214(kW) η η 0,99 0,95 P 3,7214 P = = = 3,8357(kW) η η 0,99 0,98 P 3,8357 P = = = 3,9535(kW) η η 0,99 0,98 P 3,9535 Pđ = = = 4,0338(kW) η η 0,99 0,99 1.3.2 Tính số vòng quay trục: n = nđ n n = u n n = u n n = u 1.3.3 = 1425 (v/p) 1425 = = 372,1 (v/p) 3,83 370,8 = = 142,6(v/p) 2,61 142,6 = = 65(v/p) 2,193 Tính Momen xoắn trục: Pđ 4,0338 Tđ = 9,55.10 = 9,55.10 = 27033,5(N mm) nđ 1425 P 27033,5 T = 9,55.10 = 9,55.10 = 26495,4 (N mm) n 1425 P 26495,4 T = 9,55.10 = 9,55.10 = 249224,2 (N mm) n 142,6 P 3,5 T = 9,55.10 = 9,55.10 = 514230,8 (N mm) n 65 SVTH: Phạm Thanh Phong Đồ án thiết kế hệ thống truyền động 1.3.4 Bảng đặc tính: Trục Th.số Cơng suất (kW) GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt Đ.cơ I II III IV 4,0338 3,9535 3,8357 3,7214 3,5 4,32 Tỷ số truyền (u) Số vòng quay trục (v/p) Momen xoắn (N.mm) 2,78 1,84 1425 1425 372,1 142,6 65 27033,5 26495,4 98443,8 249224,2 514230,8 ============ SVTH: Phạm Thanh Phong Đồ án thiết kế hệ thống truyền động GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY 2.1 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH: 2.1.1 Chọn loại xích: - Chọn xích ống lăn 2.1.2 Thông số truyền: - Tra bảng 5.4 với u = 2,193 → Z = 27 (răng) → Z = u Z = 59(răng) Tính lại khoảng cách trục a* a∗ = 0,25p x − 0,5(Z + Z ) + [x − 0,5(Z + Z )] − Z −Z π = 1269,2(mm) SVTH: Phạm Thanh Phong Đồ án thiết kế hệ thống truyền động GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt => Để xích khơng chịu lực căng q lớn, giảm a* khoảng: δa = 0,003a∗ = 3,8(mm) → a = 1269,2 − 3,8 = 1265,4(mm) => Số lần va đập xích giây: Theo cơng thức 5.14(*): Z n i= = 20,75(lần) > 25 (bảng 5.9) 15x 2.1.3 Kiểm nghiệm độ bền xích: - Theo cơng thức 5.15 (*) Q s= k F +F +F - Theo bảng 5.2(*), với p=31,75 (mm) → Tải trọng phá hỏng Q=88500 (N) Khối lượng 1m xích q = 3,8 (kg) - k = 1,2 - Lực vòng 1000P F = v Z 27 31,75 142,6 v= = = 2,04 (m/s) 60000 60000 - Lực căng lực li tâm F = q v = 3,8 (2,04) = 15,8(N) - Lực căng trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra: F = 9,81 k q a Với k = truyền nằm nghiêng 40 độ → F = 9,81 3,8 1,274 = 190(N) - Từ ta 88500 S = = 36,9 1,2 1824 + 190 + 14,7 Tra bảng 5.10: với n = 200 (v/p) ta hệ số an toàn cho phép [s] = 8,5 Ta thấy S > [S] → xích đủ bền 2.1.4 Xác định thơng số đĩa xích * Đường kính đĩa xích: Theo cơng thức mục 12 tr186 CSTKM – Thầy Nguyễn Hữu Lộc: - Đường kính vịng chia: SVTH: Phạm Thanh Phong Đồ án thiết kế hệ thống truyền động GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt p Z 31,75 27 = = 272,9(mm) π π p Z d = = 596,27(mm) π - Đường kính đỉnh răng: d = d = d + 0,7p = 335,53(mm) d = d + 0,7p = 618,49(mm) - Đường kính chân răng: d = d − 2r = 313,3 − 9,62 = 294,06(mm) Với r = 0,5025d + 0,05 = 9,62(mm) (d1 tra bảng 5.2(*)) 2.1.5 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa xích theo cơng thức 5.18(*) 2.1.5.1 Đĩa xích 1: - Ứng suất tiếp xúc mặt đĩa xích: σ = 0,47 k (F K đ + F đ ) E A k Ta có: F = 1824,2 K đ = 1,4 k = 0,36 k = 1(1 dãy) + Lực va đập m dãy xích (N) F đ = 13.10 n p m = 13.10 142,6 31,75 = (N) + Module đàn hồi 2E E E= = 2,1.10 (MPa) E +E - Diện tích chiếu lề (mm2) Tra bảng 5.12: với p=31,75 → A=262 (mm2) →σ = 403,9 Ta thấy σ = 403,9 < [σ ] = 800(MPa) với thép 45 đạt 45 HRC → Chọn vật liệu đĩa xích (nhỏ) thép 45, tơi đạt 45 HRC 2.1.5.2 Đĩa xích 2: - Ứng suất tiếp xúc mặt đĩa xích: σ = 0,47 k (F K đ + F đ ) E A k Ta có: F = 1824,2 SVTH: Phạm Thanh Phong Đồ án thiết kế hệ thống truyền động GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt K đ = 1,4 k = 0,22 k = 1(1 dãy) + Lực va đập m dãy xích (N) F đ = 13.10 n p m = 13.10 65 31,75 = 2,7 (N) + Module đàn hồi 2E E E= = 2,1.10 (MPa) E +E - Diện tích chiếu lề (mm2) Tra bảng 5.12: với p=31,75 → A=262 (mm2) →σ = 315,4 Ta thấy σ = 315,4 < [σ ] = 800(MPa) với thép 45 đạt HB170 → Chọn vật liệu đĩa xích (nhỏ) thép 45, đạt HB170 2.1.6 Xác định lực tác dụng lên trục: Theo công thức 5.20: F = k F = 6.10 k P = 1,15 1824 = 2097,6(N) zpn - Lực căng lực li tâm: F = q v = 3,8 2,04 = 15,8 (N) - Lực căng trọng lượng nhánh xích bị động sinh F = 9,81 k q a = 9,81 3,8 1,2654 = 188,7 (N) SVTH: Phạm Thanh Phong Đồ án thiết kế hệ thống truyền động GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt 2.2 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 2.2.1 Bộ truyền bánh cấp chậm: 2.2.1.1 Vật liệu - Bánh nhỏ: thép 45 cải thiện HB = 241-285 σb1 = 850 Mpa σch1 = 580 Mpa - Bánh lớn: thép 45 cải thiện HB = 192-240 σb1 = 750 Mpa σch1 = 450 Mpa → Chọn HB2 = HB1 – 15 = 230 2.2.1.2 Ứng suất uốn cho phép Chu kỳ làm việc sở: N = 30HB , = 30 245 N N , = 30HB = 30 230 =N = 10 , = 1,63 10 , = 1,4 10 Tuổi thọ: L = 200 = 12800 (giờ) Số chu kỳ làm việc tương đương, xác định theo sơ đồ tải trọng: N T = 60c = 60 T T T nt 37 0,8T + 37 + 15 T 15 372,1 12800 37 + 15 = 24,55 10 (chu kỳ) N N = N = 60c = 60 u T T = 24,55.10 = 9,41 10 (chu kỳ) 2,61 T T nt 37 0,8T + 37 + 15 T SVTH: Phạm Thanh Phong 15 372,1 12800 = 22,49 10 37 + 15 10 Đồ án thiết kế hệ thống truyền động GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt 2.4 TÍNH TỐN NỐI TRỤC - Momen xoắn: T = 27033,5 Nmm = 27,03 Nm (< 10000 Nm) - Đường kính trục động cơ: dđc = 32 mm - Đường kính trục đầu vào: d10 = 25 mm → Nối trục vòng đàn hồi - Kích thước nối trục vịng đàn hồi (bảng 16-10a – TTTKHTDĐCK2) T(Nm) d D dm L l d1 D0 z nmax B B1 l1 D3 l2 63 28 100 50 124 60 36 71 5700 28 21 20 20 - Kích thước vòng đàn hồi: (bảng 16-10b – TTTKHTDĐCK2) T(Nm) dc d1 D2 l l1 l2 l3 h 63 10 M8 15 42 20 10 15 1,5 - Kiểm nghiệm sức bền dập vòng đàn hồi σ = 2kT 1,5 27033,5 = = 1,27 < 2Mpa → vòng thỏa bền dập ZD d l 71 10 15 - Kiểm nghiệm sức bền chốt σ = kTl 1,5 27033,5 25 = = 23,8 < 60Mpa → chốt thỏa bền 0,1 10 71 0,1 d D Z SVTH: Phạm Thanh Phong 38 Đồ án thiết kế hệ thống truyền động GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt 2.5 TÍNH TỐN Ổ LĂN: - Thời gian làm việc: Lh = 12800 (h) 2.5.1 Ổ lăn trục I: * Tải trọng tác dụng lên ổ: * Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ A: F = R +R = 197,67 + 221,5 = 296,88(N) * Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ B: F = R +R = * Lực dọc trục: F = 196,93(N) ≈ 0,7 > 0,3 nên ta chọn loại ổ đỡ chặn, cỡ nhẹ hẹp, góc tiếp xúc 12o → Vì có lực dọc trục, Ký hiệu 36205 * Chọn hệ số e: d 25 Ta có tỷ số 308,31 + 55,8 = 313,32(N) D 52 , = b=T 15 r r1 C 13100 C0 9240 α 12 = 0,0109→ tra bảng 11.4 với α=12 ta chọn e=0,29 * Tính hệ số X, Y: - Chọn V=1 (vịng quay) - Lực dọc trục tác dụng vào ổ A, B lực hướng tâm FR gây ra: S = e F = 0,29 296,88 = 86,1 (N) S = e F = 0,29 313,32 = 90,9 (N) - Tổng lực dọc trục tác dụng lên ổ: F =S −F = 90,9 − (−196,93) = 290,93(N) F =S +F = 86,1 + (−196,93) = −107,83(N)→ chiều F - Ta có: SVTH: Phạm Thanh Phong 39 Đồ án thiết kế hệ thống truyền động F V F F V F GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt = 290,93 = 0,98 > e → chọn X = 0,45 ; Y = 1,81 1.296,88 = 107,83 = 0,34 > e → chọn X = 0,45 ; Y = 1,81 1.313,32 * Tải trọng quy ước: - Tại A: Q = (XVF + YF )K K = (0,45 296,88 + 1,81 196,93) 1,2 = 587,4(N) - Tại B: Q = (XVF + YF )K K = (0,45 313,32 + 1,81 196,93) 1,2 = 569,27(N) Với: K = : hệ số ảnh hưởng nhiệt độ K = 1,2 : hệ số kể đến đặc tính tải trọng (bảng 11.3 (*) - tải trọng va đập nhẹ) → Ổ A chịu tải trọng lớn nên tính tốn theo ổ A * Thời gian làm việc: L= 60L n 60 12800 1425 = = 1094,4 (triệu vòng) 10 10 * Khả tải động tính tốn: C = Q √L = 587,4 √L = 587,4 1094,4 = 6053,3(N) < C = 24000(N) với m = → Ổ đảm bảo khả tải động * Tuổi thọ ổ: L = 10 C 60n Q = 10 24000 60.1425 587,4 = 797748 (giờ) * Kiểm tra tải tĩnh: Q = X F + Y F = 0,45.313,32 + 1,81.196,93 = 497,4(N) Q = F = 313,32(N) → Q = 497,4(N) < C = 18100(N) → ổ đảm bảo điều kiện bền tĩnh * Số vòng quay tới hạn: - Tra bảng 11.7 – CSTKM, với ổ bi đỡ chặn bôi trơn mỡ: [D n] = 1,3.10 - Đường kính tâm lăn: D → [n] = = D + d 72 + 35 = = 53,5(mm) 2 1,3.10 = 2430 (v/p) > n = 1425 (v/p) 53,5 SVTH: Phạm Thanh Phong 40 Đồ án thiết kế hệ thống truyền động GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt 2.5.2 Ổ lăn trục II: * Tải trọng tác dụng lên ổ: * Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ A: F = R +R = 1491,08 + 436,49 = 1553,7(N) * Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ B: F = R +R = 2088,04 + 357,43 = 2118,4(N) * Lực dọc trục: F = 196,93(N), F →F =F −F = 563,82(N) ≈ 0,36 > 0,3 nên ta chọn loại ổ đỡ chặn, cỡ trung hẹp, góc t.xúc 12o → Vì có lực dọc trục, Ký hiệu 46305 = 760,75(N) d 25 D 62 b=T 17 r r1 C 21 100 C0 14 900 α 12 * Chọn hệ số e: Ta có tỷ số = , = 0,0378→ tra bảng 11.4 với α=12 ta chọn e=0,35 * Tính hệ số X, Y: - Chọn V=1 (vòng quay) - Lực dọc trục tác dụng vào ổ A, B lực hướng tâm FR gây ra: S = e F = 0,35 1553,7 = 543,8 (N) S = e F = 0,35 2118,4 = 741,44 (N) - Tổng lực dọc trục tác dụng lên ổ: F = S − F = 741,44 − (−563,82) = 130,3(N) F = S + F = 543,8 + (−563,82) = −20 (N)→ chiều F SVTH: Phạm Thanh Phong 41 Đồ án thiết kế hệ thống truyền động GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt - Ta có: F V F F V F = 130,3 = 0,08 < e → chọn X = ; Y = 1.1553,7 = 20 = 0,009 < e → chọn X = ; Y = 1.2118,4 * Tải trọng quy ước: - Tại A: Q = (XVF + YF )K K = (1 1553,7 + 0) 1,2 = 1864,4(N) - Tại B: Q = (XVF + YF )K K = (1 2118,4 + 0) 1,2 = 2542,1(N) Với: K = : hệ số ảnh hưởng nhiệt độ K = 1,2 : hệ số kể đến đặc tính tải trọng (bảng 11.3 (*) - tải trọng va đập nhẹ) → Ổ B chịu tải trọng lớn nên tính tốn theo ổ B * Thời gian làm việc: L= 60L n 60 12800 372,1 = = 285,77 (triệu vòng) 10 10 * Khả tải động tính tốn: C = Q √L = 2542,1 285,77 = 16744(N) < C = 21100(N) − m = 3(ổ bi) → Ổ đảm bảo khả tải động * Tuổi thọ ổ: L = 10 C 60n Q = 10 21100 60 372,1 2542,1 = 25613 (giờ) * Kiểm tra tải tĩnh: Q = X F + Y F = 2118,4 + = 2118,4(N) Q = F = 2118,4(N) → Q = 2118,4 (N) < C = 14900 (N) → ổ đảm bảo điều kiện bền tĩnh * Số vòng quay tới hạn: - Tra bảng 11.7 – CSTKM, với ổ bi đỡ chặn bôi trơn mỡ: [D n] = 1,3.10 - Đường kính tâm lăn: D → [n] = = D + d 62 + 25 = = 43,5(mm) 2 1,3.10 = 2988,5 (v/p) > n = 372,1 (v/p) 43,5 SVTH: Phạm Thanh Phong 42 Đồ án thiết kế hệ thống truyền động GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt 2.5.3 Ổ lăn trục III: * Tải trọng tác dụng lên ổ: * Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ A: F = R +R = 971,71 + 776,9 = 1244,1(N) * Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ B: F = R +R = 1871,43 + 1803,3 = 2598,9(N) * Lực dọc trục: F = 760,75(N) → Vì có lực dọc trục, = , , = 0,48 > 0,3 nên ta chọn loại ổ đỡ chặn, cỡ trung hẹp, góc t.xúc 12o Ký hiệu 46308 d 40 D 90 b=T 23 r 2,5 r1 1,2 C 39 200 C0 30 700 α 12 * Chọn hệ số e: Ta có tỷ số: F 760,75 = = 0,0248 → tra bảng 11.4 với α = 12 ta chọn e = 0,33 C 30700 * Tính hệ số X, Y: - Chọn V=1 (vịng quay) - Lực dọc trục tác dụng vào ổ A, B lực hướng tâm FR gây ra: S = e F = 0,33 1244,1 = 410,6 (N) S = e F = 0,33 2598,9 = 857,6 (N) - Tổng lực dọc trục tác dụng lên ổ: F = S − F = 410,6 − 760,75 = −350,15(N) F = S + F = 543,8 + 760,75 = 1304,55 (N) SVTH: Phạm Thanh Phong 43 Đồ án thiết kế hệ thống truyền động GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt - Ta có: F V F F V F = 350,15 = 0,22 < e → chọn X = ; Y = 1244,1 = 1304,55 = 0,5 > e → chọn X = 0,45 ; Y = 1,81 2598,9 * Tải trọng quy ước: - Tại A: Q = (XVF + YF )K K = (1 1244,1 + 0) 1,2 = 1492,9(N) - Tại B: Q = (XVF + YF )K K = (0,45 2598,9 + 1,81 760,75) 1,2 = 3055,8(N) Với: K = : hệ số ảnh hưởng nhiệt độ K = 1,2 : hệ số kể đến đặc tính tải trọng (bảng 11.3 (*) - tải trọng va đập nhẹ) → Ổ B chịu tải trọng lớn nên tính tốn theo ổ B * Thời gian làm việc: L= 60L n 60 12800 142,6 = = 109,5 (triệu vòng) 10 10 * Khả tải động tính tốn: C = Q √L = 3055,8 109,5 = 14619(N) < C = 39 200(N) − với m = (ổ bi) → Ổ đảm bảo khả tải động * Tuổi thọ ổ: L = 10 C 60n Q = 10 39200 60 142,6 3055,8 = 246724 (giờ) * Kiểm tra tải tĩnh: Q = X F + Y F = 2598,9 + 1,81 760,75 = 3975,9(N) Q = F = 2598,9(N) → Q = 3975,9 (N) < C = 14900 (N) → ổ đảm bảo điều kiện bền tĩnh * Số vòng quay tới hạn: - Tra bảng 11.7 – CSTKM, với ổ bi đỡ chặn bôi trơn mỡ: [D n] = 1,3.10 - Đường kính tâm lăn: D = D + d 90 + 40 = = 65 (mm) 2 → [n] = SVTH: Phạm Thanh Phong 1,3.10 = 2000 (v/p) > n = 372,1 (v/p) 65 44 Đồ án thiết kế hệ thống truyền động GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt TÍNH VỎ HỘP, CHI TIẾT PHỤ, BULƠNG VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP * Yêu cầu: - Chỉ tiêu hộp giảm tốc khối lượng nhỏ độ cứng cao - Vật liệu làm vỏ gang xám GX15-32 - Hộp giảm tốc bao gồm: thành hộp, nẹp gân, mặt bích, gối đỡ, … - Bề mặt lắp ghép nắp thân cạo mài để lắp sít, lắp có lớp sơn mỏng sơn đặc biệt - Chọn bề mặt ghép nắp thân: song song mặt đế - Mặt đáy phía lỗ tháo dầu với độ dốc khoảng 20 vị trí tháo dầu lõm xuống 3.1 TÍNH TỐN VỎ HỘP: Tên gọi Chiều dày: - Thân hộp - Nắp hộp Gân tăng cứng: - Chiều dày, e Đường kính: - Bulơng - Bulơng cạnh ổ - Bulơng ghép bích thân - Vít ghép nắp ổ - Vít ghép nắp cửa thăm Chiều dày mặt bích ghép nắp thân: Giá trị (mm) e1=6 e2=6 e3=e2=6 d1=M16 d2=0,71.d1=M12 d3=0,6.d1=M10 d4=M6 d5=M8 e4=1,5.e1=9 Khoảng cách từ mép lỗ ổ lăn đến bulông d2 x1=d2=12 Đường kính phân bố vít ghép nắp ổ D=70; D=80; D=114 Đường kính ngồi nắp ổ D1=88; D1=98; D1=138 Khoảng hở đỉnh thành vỏ hộp a3=25 Khoảng cách bánh a4=10 Chiều cao lắp bulông d2 h=52 Khoảng cách từ mặt thân hộp đến tâm bulông d1 Khoảng cách từ tâm bulông d1 đến mép chân đế Bề rộng chân đế SVTH: Phạm Thanh Phong y1=24 y2=20 y3=58 45 Đồ án thiết kế hệ thống truyền động GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt 3.2 CÁC CHI TIẾT PHỤ: 3.2.1 Que thăm dầu: - Vì hộp giảm tốc làm việc ca/ ngày, nên ta cần chọn loại que thăm dầu khơng có ống bao 3.2.2 Nút thơng - Sử dụng nút thông loại đơn giản SVTH: Phạm Thanh Phong 46 Đồ án thiết kế hệ thống truyền động GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt 3.2.3 Chốt định vị - Sử dụng chốt định vị trụ 3.2.4 Nút tháo dầu - Chọn nút tháo dầu ren trụ, có dùng thêm đệm đồng để đảm bảo kín khít 3.2.5 Nắp ổ trục Nắp ổ cho trục I (khơng rãnh vịng phớt) SVTH: Phạm Thanh Phong 47 Đồ án thiết kế hệ thống truyền động GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt Nắp ổ cho trục I (có rãnh vịng phớt) Nắp ổ cho trục II Nắp ổ cho trục III (khơng rãnh vịng phớt) SVTH: Phạm Thanh Phong 48 Đồ án thiết kế hệ thống truyền động GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt Nắp ổ cho trục III (có rãnh vịng phớt) 3.2.6 Nắp cửa thăm - Kích thước nắp cửa thăm lấy theo bảng sau A 150 B 100 C 190 D 140 E 175 F - G 120 R 12 Vít M8 SL Vít 3.3 BẢNG TỔNG HỢP BULƠNG: Ta có loại bulơng vị trí: - Bulơng nền: M16, l0 = 38 - Bulơng ghép bích nắp thân: M12, l0 = 36, L = 130 - Vít ghép nắp ổ: M6 x 15 M10 x 20 - Vít ghép nắp cửa thăm: M8 x 20 Theo phụ lục (***) ta có bảng sau Bulơng Đai ốc M6 M8 M1 M1 Kích thước M1 10 11,0 15 12 24 26,8 10 13 S D H Hđai L Số lượng SVTH: Phạm Thanh Phong 13 14,4 5,5 6,5 20 17 18,9 20 19 21,1 10 130 49 Đồ án thiết kế hệ thống truyền động GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt 3.4 DUNG SAI LẮP GHÉP: 3.4.1 Dung sai ổ lăn - Vịng ổ lăn: chịu tải tuần hồn, ta lắp ghép theo hệ thống trục, kiểu lắp trung gian để vịng ổ khơng trượt bề mặt trục làm việc Để tạo điều kiện cho ổ mòn quay → chọn mối lắp k6 - 3.4.2 Vịng ngồi ổ lăn: không quay nên chịu tải cục bộ, ta lắp ghép theo hệ thống lỗ Để ổ di chuyển dọc trục trục giãn nở nhiệt độ tăng trình làm việc → chọn mối lắp H7 (bảng 20.9 (*)) Lắp ghép bánh lên trục - Bánh chịu tải vừa, tải trọng thay đổi, va đập nhẹ → chọn mối lắp H7/k6 3.4.3 Lắp ghép nắp ổ thân hộp - Để dễ dàng tháo lắp, điều chỉnh → chọn kiểu lắp hở, mối lắp H7/e8 3.4.4 Lắp ghép vòng chắn dầu trục - Để dễ dàng tháo lắp → chọn kiểu lắp trung gian, mối lắp H7/js6 3.4.5 Lắp chốt định vị - Để đảm bảo độ đồng tâm, định vị xác → chọn kiểu lắp chặt, mối lắp H7/p6 3.4.6 Lắp bác lót với trục - Để dễ dàng tháo lắp → chọn kiểu lắp trung gian, mối lắp H7/js6 3.4.7 Lắp ghép then - Theo chiều rộng, mối lắp lên trục P9/h9 (nhóm chặt, tháo lắp), mối lắp lên bạc Js9/h9 (nhóm trung gian, tháo lắp thuận tiện) - Theo chiều dài, sai lệch giới hạn kích thước then h14 - Theo chiều cao, sai lệch giới hạn kích thước then h11 3.4.8 Bảng dung sai lắp ghép Chi tiết Bánh II Bánh III Bánh IV ei (μm) Độ dôi lớn Độ hở lớn +15 +2 +15 +23 +15 +2 +15 +23 +18 +2 +18 +27 Kích thước (mm) Mối lắp ES (μm) EI (μm) es (μm) Ø30 H7/k6 +21 Ø30 H7/k6 +21 Ø45 H7/k6 +25 SVTH: Phạm Thanh Phong 50 Đồ án thiết kế hệ thống truyền động GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt Ổ bi đỡ chặn Vòng Trục I Ø25 H7/k6 +21 +15 +2 15 23 Trục II Ø25 H7/k6 +21 +15 +2 15 23 Trục III Ø40 H7/k6 +25 +18 +2 18 27 Vòng Trục I Ø52 H7/k6 +30 +21 +2 21 32 Trục II Ø62 H7/k6 +30 +21 +2 21 32 Trục III Ø90 H7/k6 +35 +25 +3 25 38 Then (trên trục) (b×h) Trục I 6×6 P9/h9 -12 -42 -30 42 18 8×7 P9/h9 -15 -51 -36 51 21 8×7 P9/h9 -15 -51 -36 51 21 14×9 P9/h9 -18 -61 -43 61 25 8×7 P9/h9 -15 -51 -36 51 21 Trục II Trục III Then (trên bánh răng, moayơ xích, nối trục) Bánh II Bánh III Bánh IV Moayơ xích Nối trục 6×6 Js9/h9 +15 -15 -30 15 45 8×7 Js9/h9 +18 -18 -36 18 54 14×9 Js9/h9 +21,5 -21,5 -43 21,5 64,5 8×7 Js9/h9 +18 -18 -36 18 54 6x6 Js9/h9 +15 -15 -30 15 45 Chi tiết phụ Chốt định vị - vỏ hộp Vòng chắn dầu trục I Vòng chắn dầu trục II Vòng chắn dầu trục III Ø5 H7/p6 +12 20 12 20 Ø25 H7/h6 +21 0 -13 34 Ø25 H7/h6 +21 0 -13 34 Ø40 H7/h6 +25 0 -16 41 SVTH: Phạm Thanh Phong 51 Đồ án thiết kế hệ thống truyền động Nắp bích ổ trục I Nắp bích ổ trục II Nắp bích ổ trục III GVHD: Ths Thân Trọng Khánh Đạt Ø52 H7/h6 +30 0 -19 49 Ø62 H7/h6 +30 0 -19 49 Ø90 H7/h6 +35 0 -22 57 HẾT =================== TÀI LIỆU THAM KHẢO (* ) Trịnh Chất – Lê Văn Uyển (2003): Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí (Tập 1) - Nhà xuất Giáo dục (**) Trịnh Chất – Lê Văn Uyển (2003): Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí (Tập 2) - Nhà xuất Giáo dục Trần Hữu Quế (2001): Vẽ kỹ thuật khí (Tập 1) - Nhà xuất Giáo dục Nguyễn Hữu Lộc (2004): Cơ sở thiết kế máy - Nhà xuất Đại học Quốc gia TP HCM Đỗ Kiến Quốc (2004): Sức bền vật liệu - Nhà xuất Đại học Quốc gia TP HCM SVTH: Phạm Thanh Phong 52 ... 274 (b6.5) Z = 2cosβ = 1,22 2sin(2α ) + Với β = arctan[cos(α ) tanβ] = arctan[cos(20,48) tan12,9] = 12,11° + Với α = arctan - Với α = arctan , = 20,48° = 20,48° Z : hệ số kể đến trùng khớp +... 274 (b6.5) Z = 2cosβ = 1,51 2sin(2α ) + Với β = arctan[cos(α ) tanβ] = arctan[cos(20,65) tan14,98] = 14,06° + Với α = arctan - Với α = arctan , = 20,65° = 24,8° Z : hệ số kể đến trùng khớp +... cấp nhanh: - Lực vòng: F =F = 2T1 26495,4 = = 735,98(N) d 72 = F tan(α ) 735,98 tan(20) = = 277,3(N) cos(β) cos(14,98) - Lực hướng tâm: F =F - Lực dọc trục: F b) =F = F tanβ = 735,98 tan(14,98)