Đồ án chi tiết máy thiết kế bộ truyền xích.Cùng với sự phát triển của thế giới với nền công nghiêp 4.0 hiện đại, ngành cơ khí nói chung và cơ khí vận chuyển tự động hóa nói riêng cũng phát triển song song. Để các ngành sản xuất khác hoạt động được thì ngành cơ khí có nhiệm vụ phát triển, chế tạo, gia công các máy móc công cụ để phục vụ hoạt động sản xuất của ngành đó. Để việc vận chuyển các nguyên vật liệu, các sản phẩm từ khâu này qua khâu khác cũng như trong việc khai thác các nguyên liệu thô thì cần có những máy vận chuyển, cụ thể trong bài tiểu luận này nói đến là hệ thống dẫn động xích tải được ứng dụng trong các máy như băng tải, … Môn học Chi Tiết Máy với bước đầu giúp em làm quen với việc thiết kế và tính toán các chi tiết máy trong lĩnh vực cơ khí nhằm nâng cao khả năng tính toán, thiết kế và hiểu sâu hơn về kiến thức đã học.
Mục lục Trang Lời mở đầu Phần I: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 1.1 Chọn động điện: 1.2 Phân phối tỷ số truyền 1.3Tính tốn thơng số trục: Phần II: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG 2.1 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI: 2.2 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 11 2.2.1 Cặp bánh trụ nghiêng cấp nhanh 12 2.2.2 Cặp bánh trụ thẳng cấp chậm: 20 2.3 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN BƠI TRƠN NGÂM DẦU 26 2.4 TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC 27 2.4.1 Vật liệu chế tạo trục: 27 2.4.2 Thiết kế sơ theo momen xoắn: 27 2.4.3 Xác định khoảng cách đoạn trục 27 2.4.4 Xác định lực tác dụng đường kính đoạn trục 33 2.4.5 Kiểm nghiệm độ bền trục 46 TÍNH CHỌN THEN: 52 3.1 Tính chọn then trục I: 52 3.2 Tính chọn then trục II: 54 3.3 Tính chọn then trục III: 56 TÍNH CHỌN Ổ LĂN 57 TÍNH TỐN NỐI TRỤC 69 THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC VÀ CÁC CHI TIẾT LIÊN QUAN 69 BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP 75 Tài liệu tham thảo 77 Lời Mở Đầu Cùng với phát triển giới với công nghiêp 4.0 đại, ngành khí nói chung khí vận chuyển tự động hóa nói riêng phát triển song song Để ngành sản xuất khác hoạt động ngành khí có nhiệm vụ phát triển, chế tạo, gia cơng máy móc cơng cụ để phục vụ hoạt động sản xuất ngành Để việc vận chuyển nguyên vật liệu, sản phẩm từ khâu qua khâu khác việc khai thác ngun liệu thơ cần có máy vận chuyển, cụ thể tiểu luận nói đến hệ thống dẫn động xích tải ứng dụng máy băng tải, … Môn học Chi Tiết Máy với bước đầu giúp em làm quen với việc thiết kế tính tốn chi tiết máy lĩnh vực khí nhằm nâng cao khả tính tốn, thiết kế hiểu sâu kiến thức học Trong môn học với hướng dẫn Thầy Nguyễn Thanh Nam số nguồn tài liệu khác em tiến hành tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động xích tải với thông số cho trước Xin chân thành cảm ơn thầy! NHIỆM VỤ TIỂU LUẬN CHI TIẾT MÁY Sơ đồ động: (như ví dụ hình dưới) Giá trị thông số phương án số: Thơng số (đơn vị) Giá trị Lực vịng xích tải F (N) 5800 Vận tốc xích tải v, m/s 0,9 Số dĩa xích đẫn z, (răng) 11 Bước xích p, mm 110 Thời gian phục vụ L, năm Số ngày làm năm Kng, (ngày) 300 Số ca làm nngày, (ca) t1, giây 16 t2, giây 13 t3, giây 20 T1 T T2 0,7T T3 0,6T Phần I: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 1.1 Chọn động điện: 1.1.1 Chọn hiệu suất hệ thống: ❖ Hiệu suất truyền động: ch = đ br1 br2 tn 4ol = 0,95 0,97 0,96 0,994 = 0,85 Trong đó: + Hiệu suất nối trục đàn hồi tn = + Hiệu suất truyền bánh trụ nghiêng br1 = 0,97 + Hiệu suất truyền bánh trụ thẳng br2 = 0,96 + Hiệu suất truyền đai thang đ = 0,95 + Hiệu suất ổ lăn ol = 0,99 1.1.2 Tính cơng suất cần thiết số vịng quay động - Cơng suất động phải lớn công suất cần thiết Pđc ≥ Pct Pct = 𝑃.𝐾𝑡đ 𝑐ℎ Trong đó: + 𝑐ℎ : Hiệu suất chung hệ thống + 𝐾𝑡đ : Hệ số tương đương đổi công suất làm việc sang đẳng trị 𝐾𝑡đ = √ ∑𝑛 𝑖=1( 𝑇𝑖 ) 𝑇𝑚𝑎𝑥 ∑𝑛 𝑖=1 𝑡𝑖 = √12 ( 16 13 20 ) + 0,72 (16+13+20) + 0,62 (16+13+20) 16+13+20 = 0,777 + P: Công suất trục công tác P= = 𝐹.𝑣 1000 5800.0,9 1000 = 5,22 kW + Công suất cần thiết Pct = = 𝑃.𝐾𝑡đ 𝑐ℎ 5,22.0,777 0,85 = 4,77 kW 1.1.3 Xác định số vòng quay sơ động - Số vịng quay trục cơng tác nct= 60.103 𝑣 𝑧.𝑝 = 60.103 0,9 11.110 = 44,63 (vịng/phút) Trong đó: + z: số đĩa xích tải + p: bước xích xích tải - Chọn sơ tỉ số hệ thống: Usb= Uđ.Uhgt= 3.12 = 36 Trong đó: + Tỉ số truyền sơ hệ Usb + Tỉ số truyền sơ đai thang Uđ=3 ( 3-5) + Tỉ số truyền sơ hộp giảm tốc Uhgt= 12 (8-40) - Số vòng quay sơ động cơ: nsb= nct Usb = 44,63 36= 1606,7 (vòng/phút) 1.1.4 Chọn động điện - Tra phụ lục P1.3 [1] ta chọn kiểu động 4A132S4Y3 Kiểu động Công Vận tốc Cos 𝜑 % suất kW quay 4A132S4Y3 7,5 1455 0,86 1.2 Phân phối tỷ số truyền - Hộp giảm tốc: Chọn tỉ số truyền hộp giảm tốc Uhgt= 12 Tỉ số truyền lại: - Bộ truyền đai: Uđ= 𝑛đ𝑐 𝑛𝑙𝑣 𝑢ℎ𝑔𝑡 = 1455 44,63.12 = 2,7 87,5 𝑇𝑚𝑎𝑥 𝑇𝑑𝑛 2,2 𝑇𝑘 𝑇𝑑𝑛 2,0 - Phân phối tỉ số truyền hộp giảm tốc: Chọn tỉ số truyền cặp bánh trụ nghiêng (cấp nhanh) bánh trụ thẳng (cấp chậm).: Unh= Uch + Tỉ số truyền cặp bánh trụ thẳng (cấp chậm): Uch= √ 𝑈ℎ𝑔𝑡 12.3 4 =√ =3 + Tỉ số truyền cặp bánh trụ nghiêng (cấp nhanh): 4 3 Unh= Uch= = + Tỉ số truyền cuối hộp giảm tốc: Uhgt= Unh Uch= 4.3 = 12 + Sai số tỉ số truyền: 𝑢𝑡 = 𝑛đ𝑐 𝑛𝑙𝑣 = 1455 44,63 = 32,6 𝑢𝑡 = 𝑢đ 𝑢𝑛ℎ 𝑢𝑐ℎ = 2,7.4.3= 32,4 Sai lệch 0,6% < 4% thỏa mãn điều kiện sai số tỉ số truyền 1.3 Tính tốn thơng số trục: - Tốc độ quay trục: + Tốc độ quay trục I: nI= 𝑛đ𝑐 𝑈đ + Tốc độ quay trục II: nII= = 𝑛đ𝑐 𝑈𝑛ℎ + Tốc độ quay trục III: nIII= 1455 2,7 = 𝑛𝐼𝐼 𝑈𝑛ℎ = 539 (vòng/phút) 539 = = 134,75 (vòng/phút) 134,75 = 45 (vòng/phút) + Tốc độ quay trục cơng tác nct= nIII= 45 (vịng/phút) - Tính cơng suất trục: + PIII= 𝑡𝑛 𝑏𝑟2 2𝑜𝑙 𝑃𝐼𝐼𝐼 + PII= + PI= 𝑃𝑐𝑡 𝑏𝑟1 𝑜𝑙 𝑃𝐼𝐼 đ 𝑜𝑙 = = 4,77 = 1.0,96.0,992 0,97.0,99 5,3 0,95.0,99 = kW = 5,3 kW = 5,6 kW - Tính momen xoắn trục: + Tđc= 9,55.106 + TI= 9,55.106 nđc PI nI + TII= 9,55.106 + TIII= 9,55.106 Trục Pđc = 9,55.106 PII nII 7,5 = 9,55.106 5,6 539 = 9,55.106 PIII nIII 1455 = 99220 Nmm 5,3 134,75 = 9,55.106 Động = 49226,8 Nmm 45 = 375612 Nmm = 1061111 Nmm I II III Công tác Thông số Tỉ số truyền 2,7 Số vịng quay (vịng/phút) Cơng suất (kW) 1455 539 134,75 45 45 7,5 5,6 5,3 5,22 Momen xoắn (Nmm) 49226,8 99220 375612 1061111 1107800 Phần II THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG 2.1 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI: 2.1.1 Xác định đường kính bánh đai: - Với P= 7,5 kW n= 1455 vòng/phút ta chọn đai loại B có bt= 14mm, b=17mm, h=10,5, y0= mm, A= 138 mm2, d1= 140-280 mm + Đường kính bánh đai nhỏ: d1= 1,2.dmin= 1,2.140= 168 mm Theo tiêu chuẩn ta chọn d1= 180 + Chọn hệ số trượt tương đối 𝜀= 0,01 + Đường kính bánh đai lớn: d2 = μ d1 (1- ε)= 2,7.180.(1-0,01)= 481 mm Theo tiêu chuẩn ta chọn d2= 500 mm + Kiểm nghiệm vận tốc đai theo điều kiện: v1= 𝜋.𝑑1 𝑛1 60000 = 𝜋.180.1455 60000 = 13,7 m/s + Tính lại tỉ số truyền đai thực: u= 𝑑2 d1 (1− ε) = 500 180.(1− 0,02) = 2,8 Sai lệch so với tỷ số truyền ban đầu 3,7% Chấp nhận 2.1.2 Tính sơ khoảng cách trục a: - Điều kiện giá trị khoảng cách trục: 2.(d1+d2) ≥ a ≥ 0,55 (d1+d2) +h 2.(180+500) ≥ a ≥ 0,55 (180+500) + 10,5 1360 ≥ a ≥ 384,5 - Chọn sơ khoảng cách trục: asb= 1,2 d2= 1,2.500= 600 2.1.3 Tính xác chiều dài L khoảng cách trục a - Tính chiều dài đai: L= 2.a + 𝜋.(𝑑1 +𝑑2 ) = 2.600 + + (𝑑1 +𝑑2 )2 𝜋.(180+500) 4.𝑎 + (180+500)2 4.600 = 2460 mm Theo bảng 4.13[1] ta chọn L= 2500 mm - Kiểm nghiệm số vòng chạy đai 1s: 𝑣 13,7 𝐿 2,5 i= = = 5,48 s-1 < [i]= 10 s-1 - Tính lại khoảng cách trục a: a= 𝑘+√𝑘 −8.∆2 Trong đó: + k= L+ ∆= 𝜋.(𝑑1 +𝑑2 ) (𝑑2 −𝑑1 ) = = 2500 - (500−180) 𝜋.(180+500) = 1431 = 160 𝑘+√𝑘 −8.∆2 => a= = 1431+√14312 −8.1602 = 517,7 mm => a nằm giới hạn cho phép 2.1.4 Kiểm nghiệm góc ơm 𝜶 - Tính góc ơm bánh đai nhỏ: ( 𝑑2−𝑑1 ) 𝛼1 = 180o – 57o 𝑎 ( 500−180) = 180o – 57o 517,7 = 145o Thỏa mãn điều kiện trượt trơn 𝛼1≥ 120o 2.1.5 Xác định số đai cần thiết Số đai Z xác định theo điều kiện tránh xảy trơn trượt bánh đai: Z≥ [𝑃 ].𝐶 𝑃1 𝐾đ 𝛼 𝐶𝑢 𝐶𝐿 𝐶𝑧 𝐶𝑟 𝐶𝑣 Trong đó: + Hệ số tải trọng động 𝐾đ = 1,2 tra bảng 4.7[1] + Hệ số xét đến ảnh hưởng góc ơm đai: 𝐶𝛼 = 1,24 (1-𝑒 −𝛼1/110 )= 1,24 (1-𝑒 −145/110 )= 0,9 + Hệ số xét đến ảnh hưởng vận tốc: 𝐶𝑣 = 1- 0,05 (0,01.𝑣 - 1) = 1- 0,05 (0,01.13,72 -1) = 0,95 + Hệ số xét đến tỉ số truyền: 𝐶𝑢 = 1,14 u > + Hệ số xét đến ảnh hưởng số dây đai: Ta chọn sơ 𝐶𝑧 = 0,95 + Hệ số xét đến ảnh hưởng chế độ tải trọng: Tải va đập nhẹ, ta chọn 𝐶𝑟 = 0,9 Lh= 6.300.8.2 = 28800 + Tuổi thọ ổ lăn tính triệu vịng quay: L= 60.𝑛.𝐿ℎ 106 = 60.134,75.28800 106 = 232,8 triệu vòng - Xác định tải trọng động quy ước Q: QA= (X.V Fr + Y Fa) kt kđ Trong đó: + Hệ số ảnh hưởng vòng quay, vòng quay V= + Hệ số ảnh hưởng đến nhiệt độ kt = + Hệ số kể đến đặc tính tải trọng kd = 1,2 + Tính hệ số e: Fa 𝐶0 = 565 21700 = 0,026 theo bảng 11.4 [1] chọn e = 0,22 + Xét tỉ số để tìm X, Y: 𝐹𝑎𝐴 𝑉.𝐹𝑟𝐴 = 𝐹𝑎𝐵 𝑉.𝐹𝑟𝐵 = 565 4858 565 3451 = 0,12 = 0,16 Tra bảng 11.4[1], ta có: 𝑋𝐴 = 𝑌𝐴 = 𝑋𝐵 = 𝑌𝐵 = - Tải trọng động quy ước Q: QA= (XA.V FrA + YA FaA) kt kđ = ( 1.1.4858 + 0.565).1.1,2 = 5830 N ≈ 5,83 kN QB= (XB.V FrB + YB FaB) kt kđ = ( 1.1.3451 + 0.565).1.1,2 63 = 4141 N ≈ 4,141 kN Vì QA > QB nên ta tính tốn theo ổ + Vì tải trọng thay đổi nên ta tính tải trọng tương đương theo cơng thức QE = √ ∑(𝑄𝑖3 𝐿𝑖 ) ∑ 𝐿𝑖 => QE = 5830 √13 ( 16 13 20 ) + 0,73 (16+13+20) + 0,63 (16+13+20) 16+13+20 = 4146 N ≈ 4,146 kN + Khả tải động ổ: 𝑚 CdA= QE √𝐿 = 4,146 3√232,8 = 25,5 kN < C= 31,9 kN Với m= sử dụng ổ bi Vậy ổ thỏa mãn khả tải động d Tính kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ - Để tránh biến dạng dư dính bề mặt tiếp xúc ổ phải thỏa điều kiện sau: 𝑄𝑡 ≤ 𝐶0 Trong đó: + Khả tải tĩnh ổ: 𝐶0 = 21,7 kN + Tải trọng tĩnh quy ước, kN - Tải trọng quy ước ổ: 𝑄𝑡 = 𝑋0 𝐹𝑟 + 𝑌0 𝐹𝑎 Với 𝑋0 , 𝑌0 tra bảng 11.6[1] 𝑋0 = 0,6 ; 𝑌0 = 0,5 => 𝑄𝑡𝐴 = 𝑋0 𝐹𝑟𝐴 + 𝑌0 𝐹𝑎 = 0,6 4858 + 0,5.565 = 3197 N < 𝐶0 = 21,7 kN => 𝑄𝑡𝐵 = 𝑋0 𝐹𝑟𝐵 + 𝑌0 𝐹𝑎 = 0,6 3451 + 0,5.565 = 2353 N < 𝐶0 = 21,7 kN Vậy ổ thỏa mãn khả tải tĩnh e Tính lại tuổi thọ thực ổ 64 𝐶 𝑚 31900 L= ( ) = ( ) = 455,5 𝑄 4146 𝐴 => 𝐿ℎ = 106 𝐿 60.𝑛 = 106 455,5 60.134,75 = 56339 f Kiểm tra số vòng quay giới hạn ổ Số vòng quay giới hạn ổ: 𝑛𝑔ℎ = 𝑑𝑚 𝑛 𝑘1 𝑘2 𝑘3 𝑑𝑚 Trong đó: + 𝑑𝑚 𝑛 = 4,5 105 vận tốc quy ước ổ bi đỡ dãy bôi trơn mỡ dẻo + 𝑑𝑚 = 𝑑+𝐷 = 40+90 = 65 mm + 𝑘1 = 𝑑𝑚 < 100mm + 𝑘2 = ổ cỡ nhẹ + 𝑘3 = 𝐿ℎ > 50000h => 𝑛𝑔ℎ = 𝑑𝑚 𝑛 𝑘1 𝑘2 𝑘3 𝑑𝑚 = 4,5.105 1.1.1 65 = 768461 n < 𝑛𝑔ℎ => thỏa 4.3 Ổ lăn trục III: a Chọn loại ổ Ta có thơng số: + Đường kính vịng trong: 𝑑𝐵 = 𝑑𝐴 = 60 mm + Số vòng quay ổ: n= 45 vòng/ phút + ca làm việc tiếng -Lực hướng tâm tác dung ổ A: 2 𝐹𝑟𝐴 = √𝑅𝐴𝑥 + 𝑅𝐴𝑦 = √18232 + 13982 = 2297 N -Lực hướng tâm tác dung ổ B: 65 2 𝐹𝑟𝐵 = √𝑅𝐵𝑥 + 𝑅𝐵𝑦 = √2802 + 6192 = 679 N - Lực dọc trục tác dụng lên ổ lăn A: Fa = N Do khơng có lực dọc trục nên chọn ổ bi đỡ dãy Do ta chọn ổ cho trục I ổ bi đỡ dãy, với góc tiếp xúc 𝛼= 120 Theo bảng P2.12 [1] chọn sơ ổ bi đỡ dãy cỡ đặc biệt nhẹ kí hiệu 700112 có: Kí hiệu d, mm D, mm b, mm 700112 60 95 11 b Chọn cấp xác ổ lăn: r, mm 1,0 C, kN 13,2 𝐶0 , kN 11,5 Đối với hộp giảm tốc, chọn cấp xác 0, độ đảo hướng tâm 20 𝜇𝑚 c Tính kiểm nghiệm khả tải động ổ 𝑚 Ctt= Q √𝐿 < C Trong đó: + Q: tải trọng quy ước (kN) + L: tuổi thọ tính triệu vịng quay + m: bậc đường cong mỏi thử ổ lăn, với ổ bi m=3 + Tuổi thọ ổ lăn tính giờ: Lh= 6.300.8.2 = 28800 + Tuổi thọ ổ lăn tính triệu vịng quay: L= 60.𝑛.𝐿ℎ 106 = 60.45.28800 106 = 77,76 triệu vòng - Xác định tải trọng động quy ước Q: QA= (X.V Fr + Y Fa) kt kđ Trong đó: + Hệ số ảnh hưởng vòng quay, vòng quay V= + Hệ số ảnh hưởng đến nhiệt độ kt = 66 + Hệ số kể đến đặc tính tải trọng kd = 1,2 Vì Fa = N, tra bảng 11.4[1], ta có: 𝑋𝐴 = 𝑌𝐴 = 𝑋𝐵 = 𝑌𝐵 = - Tải trọng động quy ước Q: QA= (XA.V FrA + YA FaA) kt kđ = ( 1.1.2297 + 0.0).1.1,2 = 2756,4 N ≈ 2,7564 kN QB= (XB.V FrB + YB FaB) kt kđ = ( 1.1.679 + 0.0).1.1,2 = 815 N ≈ 0,815 kN Vì QA > QB nên ta tính tốn theo ổ + Vì tải trọng thay đổi nên ta tính tải trọng tương đương theo cơng thức QE = √ ∑(𝑄𝑖3 𝐿𝑖 ) ∑ 𝐿𝑖 => QE = 2756,4 √13 ( 16 13 20 ) + 0,73 (16+13+20) + 0,63 (16+13+20) 16+13+20 = 1821 N ≈ 1,821 kN + Khả tải động ổ: 𝑚 CdA= QE √𝐿 = 1,821 3√77,76 = 7,77 kN < C= 13,2 kN Với m= sử dụng ổ đũa côn Vậy ổ thỏa mãn khả tải động d Tính kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ - Để tránh biến dạng dư dính bề mặt tiếp xúc ổ phải thỏa điều kiện sau: 𝑄𝑡 ≤ 𝐶0 Trong đó: 67 + Khả tải tĩnh ổ: 𝐶0 = 11,5 kN + Tải trọng tĩnh quy ước, kN - Tải trọng quy ước ổ: 𝑄𝑡 = 𝑋0 𝐹𝑟 + 𝑌0 𝐹𝑎 Với 𝑋0 , 𝑌0 tra bảng 11.6[1] 𝑋0 = 0,6 ; 𝑌0 = 0,5 => 𝑄𝑡𝐴 = 𝑋0 𝐹𝑟𝐴 + 𝑌0 𝐹𝑎 = 0,6 2297 + 0,5.0 = 1378,2 N < 𝐶0 = 11,5 kN => 𝑄𝑡𝐵 = 𝑋0 𝐹𝑟𝐵 + 𝑌0 𝐹𝑎 = 0,6 679 + 0,5.0 = 407,4 N < 𝐶0 = 11,5 kN Vậy ổ thỏa mãn khả tải tĩnh e Tính lại tuổi thọ thực ổ 𝐶 𝑚 13200 L= ( ) = ( ) = 381 𝑄 1821 𝐴 => 𝐿ℎ = 106 𝐿 60.𝑛 = 106 381 60.45 = 141111 f Kiểm tra số vòng quay giới hạn ổ Số vòng quay giới hạn ổ: 𝑛𝑔ℎ = 𝑑𝑚 𝑛 𝑘1 𝑘2 𝑘3 𝑑𝑚 Trong đó: + 𝑑𝑚 𝑛 = 4,5 105 vận tốc quy ước ổ bi đỡ dãy bôi trơn mỡ dẻo + 𝑑𝑚 = 𝑑+𝐷 = 60+95 = 77,5 mm + 𝑘1 = 𝑑𝑚 < 100mm + 𝑘2 = ổ cỡ nhẹ + 𝑘3 = 𝐿ℎ > 50000h => 𝑛𝑔ℎ = 𝑑𝑚 𝑛 𝑘1 𝑘2 𝑘3 𝑑𝑚 = 4,5.105 1.1.1 77,5 = 5806 n < 𝑛𝑔ℎ => thỏa 68 TÍNH TỐN NỐI TRỤC Ta có thơng số sau: + Momen xoắn: TIII= 1061111 Nmm + Đường kính trục: 𝑑𝑡𝑛 = 55 mm + Hệ số chế độ làm việc: k= 1,5 Ta chọn nối trục vịng đàn hồi có thơng số sau: T, d Nm 2000 63 D 𝑑𝑚 L 260 120 80 𝑑1 l 𝐷0 z 140 110 200 𝑁𝑚𝑎𝑥 B 𝐵1 𝑙1 𝐷3 𝑙2 2300 70 48 48 48 𝑙3 h - Kích thước chốt: 𝑑𝑐 T, Nm 2000 24 𝑑1 M16 𝐷2 32 𝑙1 l 95 52 𝑙2 24 44 - Kiểm tra điều kiện sức bền dập vòng đàn hồi: 𝜎𝑑 = 2.1,5.1061111 => 𝜎𝑑 = 8.200.24.44 2.𝑘.𝑇 𝑍.𝐷0 𝑑𝑐 𝑙3 ≤ [𝜎]𝑑 = 2÷ MPa = 1,88 MPa ≤ [𝜎]𝑑 = 2÷ MPa - Kiểm tra điều kiện sức bền của chốt: 𝜎𝑢 = 𝑙0 = 𝑙1 + =>𝜎𝑢 = 𝑙2 = 52+ 24 1,5.1061111.64 0,1.24 200 𝑘.𝑇.𝑙0 0,1 𝑑𝑐3 𝐷0 𝑍 ≤ [𝜎]𝑢 = 60÷ 80 = 64 = 46 𝑀𝑃𝑎 ≤ [𝜎]𝑢 = 60÷ 80 Vậy nối trục thỏa điều kiện bền THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC VÀ CÁC CHI TIẾT LIÊN QUAN Vỏ hộp giảm tốc có nhiệm vụ đảm bảo vị trí tương đối chi tiết phận máy, tiếp nhận tải trọng cho chi tiết lắp vỏ truyền đến, đựng dầu bôi trơn, bảo vệ chi tiết máy khỏi bụi 69 6.1 Chọn bề mặt lắp ghép nắp thân - Để thuận lợi cho việc lắp ghép chi tiết hộp giảm tốc, ta chọn bề mặt ghép nắp thân qua tâm trục - Bề mặt lắp ghép song song với mặt đáy 6.2 Xác định kích thước vỏ hộp Tên gọi Số liệu Chiều dày: Thân hộp δ 𝛿= 0,03 a+3= 10,2 mm, Chọn 𝛿= 10 mm Nắp hộp δ1 Gân tăng cứng: Chiều dày e Chiều cao h Độ dốc δ1 = 0,9 𝛿 = mm e= (0,8÷ 1) 𝛿 = 7,2 ÷ = mm < 58 Khoảng 20 Đường kính: Bulơng d1 d1 > 0,4 a + 10 = 0,04.280 +10 = 21,2 mm => Chọn d1 = 22 (M22) Bulông cạnh ổ d2 d2 = (0,7÷ 0,8) d1 = 15,4÷ 17,6 lấy d2 = 16mm Bulơng ghép bích nắp thân d3 d3 = (0,8÷ 0,9) d2 = 12,8÷ 14,4 lấy d3 = 14 mm Vít ghép nắp ổ d4 d4 = (0,6÷ 0,7) d2 = 9,6÷ 11,2 lấy d4 = 10 mm Vít ghép nắp cửa thăm d5 d5 = (0,5÷ 0,6) d2 = 8÷ 9,6 lấy d5 = mm Mặt bích ghép nắp thân: Chiều dày bích thân nộp S3 S3 = (1,4÷ 1,8) d3= 19,6÷ 25,2 lấy S3 = 22 mm Chiều dày bích nắp hộp S4 S4 = (0,9÷ 1) S3= 19,8÷ 22 lấy S4 = 20 mm Bề rộng bích nắp thân K3 K3 = K2 – (3÷ 5)= 49 ÷ 57 lấy K3 = 50 mm Kích thước gối trục: Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ K2 = E2 + R2 + (3÷ 5)= 25,6+ 20,8+ 5≈ 52 mm 70 K2 E2 = 1,6 d2 = 25,6 mm; R2= 1,3d2= 20,8 mm Tâm bulông cạnh ổ E2 Chiều cao h Mặt đế hộp: Chiều dày khơng có phần lồi S1 Bề rộng mặt đế hộp K1 q S1= (1,3÷ 1,5) d1= 28,6 ÷ 33 lấy S1= 30 mm K1= 3.d1 = 66 mm; q= K1+ 2𝛿= 66 + 2.10= 86 mm Khe hở chi tiết: Giữa bánh với thành hộp Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp ∆≥ (1 ÷ 1,2)𝛿 = 10÷ 12 lấy ∆= 10 𝑚𝑚 ∆1 ≥ (3 ÷ 5)𝛿 = 30 ÷ 50 lấy ∆1 = 40 mm ∆≥ 𝛿 lấy ∆= 10 𝑚𝑚 Giữa mặt bên bánh với Số lượng bulông Z= 6.3 Thiết kế chi tiết phụ • Bulơng vịng vịng móc: - Để nâng vận chuyển hộp giảm tốc (khi gia công, lắp ghép) nắp thân thường lắp thêm bulơng vịng vịng móc Ta chọn bulơng vịng có thong số sau: Ren d 𝑑1 𝑑2 𝑑3 𝑑4 𝑑5 h x r 𝑟1 𝑟2 Trọng lượng nâng a b c 38 19 2,5 850 650 300 ℎ1 ℎ2 l≥ f b M20 72 40 16 40 28 35 14 71 c • Chốt định vị - Để đảm bảo vị trí tương đối nắp, thân trước sau gia công, lắp ghép ta dùng chốt định vị nhờ chốt định vị xiết bulơng khơng làm biếng dạng vịng ngồi ổ (do sai lệch vị trí tương đối nắp thân), loại trừ nguyên nhân làm ổ chóng hỏng Ta chọn chốt định vị dạng côn: d (mm) c (mm) l (mm) 10 1,6 75 • Nắp thăm: - Để kiểm tra, quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp, đỉnh hộp có nắp cửa thăm Cửa thăm đậy nắp, nắp có lắp thêm nút thơng - Ta dung nắp cửa thăm có thơng số sau: 72 A 150 B 100 A1 190 B1 140 C 175 C1 130 K 120 R 12 Vít M8x22 Số lượng • Nút thông hơi: - Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hòa khơng khí bên bên ngồi hộp, người ta dùng nút thông Nút thông thường lắp nắp cửa thăm vị trí cao hộp - Ta dùng nút thơng có thơng số sau: A B C D E G H I M27x2 15 30 15 45 36 32 K L M 10 N O 22 P Q R S 32 18 36 32 • Nút tháo dầu: - Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn hộp bị bẩn (do bụi bặm hạt mài), bị biến chất cần phải thay dầu Đẻ tháo dầu cũ, đáy hộp có lỗ tháo dầu, lúc làm việc lỗ bịt kín nút tháo dầu - Ta dùng nút tháo dầu có thơng số sau: d b M20x2 15 m f L 28 c 2,5 73 q 17,8 D 30 S 22 D0 25,4 • Que thăm dầu: - Để kiểm tra mức dầu hộp người ta sử dụng que thăm dầu - 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 (hình a) d 32 D 60 D1 40 l 12 • Vịng chắn dầu: - Vịng gồm ba rãnh tiết diện tam giác có góc đỉnh 600 Khoảng cách đỉnh mm Vòng cách mép thành hộp mm Khe hở vỏ với mặt vịng ren 0,4 mm • Bơi trơn cho hộp giảm tốc: - Dầu bôi trơn: 74 + Dầu bôi trơn hộp giảm tốc: chọn độ nhớt bôi trơn phụ thuộc vào vận tốc, vật liệu chế tạo bánh Tra bảng 18.11[2] độ nhớt dầu 500 (1000) C 186(11) 16 (2) ; dựa vào độ nhớt dầu tra bảng 18.13[2] ta chọn Dầu oto máy kéo AK-15 - Bôi trơn cho ổ lăn: + Khi ổ lăn bơi trơn kỹ thuật khơng bị mài mịn chât bơi trơn giúp tránh không để chi tiết kim loại tiếp xúc trực tiếp với Ma sát ổ lăn giảm, khả chống mài mòn ổ tăng lên, khả tản nhiệt tốt hơn, giảm tiếng ồn, bảo vệ bề mặt không bị han rỉ + Chất bôi trơn lựa chọn chế độ làm việc số vịng quay ổ Mỡ bơi trơn có nhiều ưu điểm dầu giữ ổ dễ hơn, làm việc lâu hơn, độ nhớt bị thay đổi nhiệt, tránh cho ổ khỏi tạp chất bụi bẩn Chính ta chọn mỡ để bôi trơn ổ lăn + Tra bảng 15-15a [2] ta chọn loại mỡ LGMT3 để bôi trơn, mỡ cho vào chiếm 2/3 khoảng trống phận ổ Mỡ tra vào nhờ vú tra mỡ lắp ổ - Lượng mỡ tra vào ổ lần đầu xác định theo công thức: G= 0,05.DB Trong đó: G: lượng mỡ, g D, B: đường kính ngồi bề rộng ổ lăn => Ổ trục I: G= 0,05.DB = 0,05 62 16 = 4,96 g => Ổ trục II: G= 0,05.DB = 0,05 90 23 = 10,35 g => Ổ trục I: G= 0,05.DB = 0,05 95 11 = 5,225 g BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP - Ưu tiên sử dụng hệ thống lỗ tiết kiệm chi phí gia cơng nhờ giảm bớt số lượng dụng cụ cắt dụng c kiểm tra gia công lỗ 7.1 Dung sai lắp ghép bánh răng: Chịu tải vừa, va đập nhẹ ta chọn kiểu lắp trung gian H7/k6 75 7.2 Dung sai lắp ghép ổ lăn: + Lắp vòng lên trục theo hệ thống lỗ, lắp vịng ngồi vào vỏ theo hệ thống trục + Để vòng ổ không trơn trượt theo bề mặt trục lỗ làm việc, chọn kiểu lắp trung gian có độ dơi cho vịng quay + Đối với vịng khơng quay ta sử dụng mối ghép có độ hở Vì lắp ổ lăn trục ta chọn mối ghép k6, lắp vào vỏ ta chọn H7 7.3 Dung sai lắp ghép then: + Sai lệch giới hạn kich thước then theo chiều rộng b- h9 + Sai lêch giới hạn rãnh then trục N9, bạc Js9 Bảng dung sai lắp ghép bánh răng: Chi tiêt Kích thước, mm Bánh 32 Bánh 42 Bánh 45 Bánh 60 Mối lắp ES (𝜇𝑚) EI (𝜇𝑚) es (𝜇𝑚) ei (𝜇𝑚) Nmax (𝜇𝑚) Smax (𝜇𝑚) H7/k6 +25 +18 +2 18 23 H7/k6 +25 +18 +2 18 23 H7/k6 +25 +18 +2 18 23 H7/k6 +30 +21 +2 21 28 Bảng dung sai lắp ổ bi: Chi tiêt Kích thước, mm Trục I 30 Trục II 40 Trục 60 III Mối lắp ES (𝜇𝑚) EI (𝜇𝑚) es (𝜇𝑚) ei (𝜇𝑚) Nmax (𝜇𝑚) Smax (𝜇𝑚) H7/k6 H7/k6 H7/k6 +21 +25 +30 0 +15 +18 +21 +2 +2 +2 15 18 21 19 23 28 76 Bảng dung sai lắp ghép then lên trục chi tiết: C1 Kích thước tiết diện then theo bxh 10x8 D1 8x7 C2 14x9 D2 12x8 D3 18x11 Chi tiết Sai lệch giới hạn chiều rộng rãnh then Trên trục Trên bạc P9 D10 -0,051 +0,089 +0,04 -0,015 +0,089 +0,04 -0,061 +0,12 +0,05 -0,018 +0,12 +0,05 -0,061 +0,12 +0,05 Chiều sâu rãnh then t1 t2 3,3 5,5 3,8 3,3 4,4 Tài liệu tham khảo [1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính tốn hệ dẫn động khí, tập I, NXB Giáo dục, 1998 [2] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính tốn hệ dẫn động khí, tập II, NXB Giáo dục, 1999 77 ... hoạt động sản xuất ngành Để việc vận chuyển nguyên vật liệu, sản phẩm từ khâu qua khâu khác việc khai thác nguyên liệu thơ cần có máy vận chuyển, cụ thể tiểu luận nói đến hệ thống dẫn động xích... thiết kế hệ thống dẫn động xích tải với thơng số cho trước Xin chân thành cảm ơn thầy! NHIỆM VỤ TIỂU LUẬN CHI TIẾT MÁY Sơ đồ động: (như ví dụ hình dưới) Giá trị thơng số phương án số: Thông số (đơn...Lời Mở Đầu Cùng với phát triển giới với công nghiêp 4.0 đại, ngành khí nói chung khí vận chuyển tự động hóa nói riêng phát triển song song Để ngành sản xuất khác hoạt động ngành khí có