ĐỒ ÁN MÔN HỌC CƠ SỞ THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY 2 Giảng viên hướng dẫn : PHẠM THANH TÙNG Lớp : 59MKTO Hà Nội, 122019 LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong cơ khí.Mặt khác, một nền công nghiệp phát triển không thể thiếu một nền cơ khí hiện đại. Vì vậy, việc thiết kế và cải tiến những hệ thống truyền động là công việc rất quan trọng trong công cuộc hiện đại hoá đất nước. Hiểu biết, nắm vững và vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế các hệ thống truyền động là những yêu cầu rất cần thiết đối với sinh viên, kỹ sư cơ khí. Trong cuộc sống ta có thể bắt gặp hệ thống truyền động ở khắp nơi, có thể nói nó đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống cũng như sản xuất. Đối với các hệ thống truyền động thường gặp thì hộp giảm tốc là một bộ phận không thể thiếu. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí giúp ta tìm hiểu và thiết kế hộp giảm tốc, qua đó ta có thể củng cố lại các kiến thức đã học trong các môn học như Cơ lý thuyết, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật, Vẽ cơ khí...; và giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về việc thiết kế cơ khí. Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận điển hình mà công việc thiết kế giúp chúng ta làm quen với các chi tiết cơ bản như bánh răng, ổ lăn,…Thêm vào đó, trong quá trình thực hiện các sinh viên có thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ Cơ khí, đây là điều rất cần thiết với một sinh viên cơ khí. Em chân thành cảm ơn thầy, các thầy cô và các bạn trong khoa cơ khí đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án. Với kiến thức còn hạn hẹp, vì vậy thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, em rất mong nhận được ý kiến từ thầy và các bạn. Sinh viên thực hiện MỤC LỤC PHẦN I : TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC 1.1. Chọn động cơ điện 1.2. Phân phối tỉ số truyền 1.3. Tính các thông số trên trục 1.4. Bảng thông số tính toán PHẦN II : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 2.1. Tính toán thiết kế bộ truyền đai 2.1.1 Chọn loại đai 2.1.2 Xác định các thông số của đai và bộ truyền đai 2.1.3 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên các trục 2.1.4 Bảng thông số tính toán 2.2. Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng trụ 2.2.1 Chọn vật liệu bánh răng và xác định ứng suất cho phép 2.2.2 Xác định thông số bộ truyền 2.2.3 Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng 2.2.4 Bảng thông số tính toán PHẦN III : CHỌN KHỚP NỐI, TÍNH TRỤC, THEN VÀ Ổ LĂN 3.1. Lực tác dụng lên trục, khoảng cách gối đỡ và điểm đặt lực 3.1.1 Tính sơ bộ đường kính trục theo momem xoắn 3.1.2 Sơ đồ phân phối lực chung và giá trị lực, giá trị momem 3.1.3 Xác định khoảng cách gối đỡ và điểm đặt lực 3.2. Chọn then và kiểm nghiệm then 3.3 Chọn ổ lăn và kiểm nghiệm ổ lăn PHẦN IV : THIẾT KẾ KẾT CẤU 4.1. Thiết kế vỏ hộp giảm tốc và một số chi tiết 4.1.1 Vỏ hộp giảm tốc 4.1.2 Một số chi tiết khác 4.2. Kết cấu bánh răng PHẦN V : DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ BÔI TRƠN 5.1 Dung sai lắp ghép và lắp ghép ổ lăn 5.2 Bảng dung sai lắp ghép 5.3 Bôi trơn hộp giảm tốc Đồ án cơ sở thiết kế máy trong kỹ thuật cơ khí Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải Đề 1.2.3. Động cơbộ truyền đai bộ truyền bánh răng trụ thẳng 1 cấp – khớp nối băng tải Hệ thống băng tải gồm: Động cơ điện 3 pha KĐB rotor lồng sóc Bộ truyền đai Hộp giảm tốc bánh răng trụ răng thẳng Nối trục đàn hồi Băng tải Số liệu thiết kế : 1 Lực trên băng tải(N) 1150 Vận tốc băng tải(ms) 1.48 Đường kính tang quay băng tải 350 Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài (độ) 180 Thời gian phục vụ (năm) 4 1 năm làm việc (ngày) 280 Số ca làm việc (ca) 2 Thời gian 1 ca làm việc 8(h) Đặc tính tải trọng Làm việc êm Môi trường làm việc Không bụi Điều kieenh bôi trơn Đạt yêu cầu PHẦN I : TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC 1.1.Chọn động cơ điện P_lv=(F.v)1000=1150.1.481000=1.70 kW Hiệu suất của bộ truyền: η=η_ol3.η_kn.η_x.η_br (1) Chọn: Hiệu suất của một cặp ổ lăn : = 0,99 Hiệu suất của bộ đai : η_đ=0,95 Hiệu suất của bộ truyền bánh răng : η_br= 0,96 Hiệu suất của khớp nối: η_kn=1 Thay số vào (1) ta có: η = 〖0,99〗3.0,96.0,95.1= 0,89 Vậy công suất yêu cầu trên trục động cơ là : P_ct=P_lvη=( 1150.1,48)( 1000. 0,89) =1,91(kW) Xác định số vòng quay của động cơ Vận tốc của băng tải v = 1,48 (ms) Đường kính tang quay băng tải 335 mm nlv = =(60000 . 1,48)(π.350)=80,76(vph) Tỉ số truyền của bộ truyền trong: ubr = 5 Tỉ số truyền của bộ truyền ngoài: uđ = 3 Usb = ubr.uđ = 5.3 = 15 nsb = nlv .usb = 80,76. 15=1211,4( (vgph) Tra bảng bảng ta có động cơ điện Kiểu động cơ Pđc¬ (KW) Nđc (vph)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CƠ SỞ THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY Giảng viên hướng dẫn : PHẠM THANH TÙNG Lớp : 59M-KTO Hà Nội, 12-2019 LỜI NÓI ĐẦU P a g e | 37 Thiết kế phát triển hệ thống truyền động vấn đề cốt lõi khí.Mặt khác, cơng nghiệp phát triển khơng thể thiếu khí đại Vì vậy, việc thiết kế cải tiến hệ thống truyền động công việc quan trọng công đại hoá đất nước Hiểu biết, nắm vững vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế hệ thống truyền động yêu cầu cần thiết sinh viên, kỹ sư khí Trong sống ta bắt gặp hệ thống truyền động khắp nơi, nói đóng vai trò quan trọng sống sản xuất Đối với hệ thống truyền động thường gặp hộp giảm tốc phận thiếu Đồ án thiết kế hệ thống truyền động khí giúp ta tìm hiểu thiết kế hộp giảm tốc, qua ta củng cố lại kiến thức học môn học Cơ lý thuyết, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật, Vẽ khí ; giúp sinh viên có nhìn tổng quan việc thiết kế khí Hộp giảm tốc phận điển hình mà cơng việc thiết kế giúp làm quen với chi tiết bánh răng, ổ lăn,…Thêm vào đó, q trình thực sinh viên bổ sung hồn thiện kỹ vẽ Cơ khí, điều cần thiết với sinh viên khí Em chân thành cảm ơn thầy, thầy bạn khoa khí giúp đỡ em nhiều trình thực đồ án Với kiến thức cịn hạn hẹp, thiếu sót điều khơng thể tránh khỏi, em mong nhận ý kiến từ thầy bạn Sinh viên thực P a g e | 37 MỤC LỤC PHẦN I : TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC 1.1 Chọn động điện 1.2 Phân phối tỉ số truyền 1.3 Tính thơng số trục 1.4 Bảng thơng số tính tốn PHẦN II : TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 2.1 Tính tốn thiết kế truyền đai 2.1.1 Chọn loại đai 2.1.2 Xác định thông số đai truyền đai 2.1.3 Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục 2.1.4 Bảng thơng số tính tốn 2.2 Tính tốn thiết kế truyền bánh trụ 2.2.1 Chọn vật liệu bánh xác định ứng suất cho phép 2.2.2 Xác định thông số truyền 2.2.3 Kiểm nghiệm truyền bánh 2.2.4 Bảng thơng số tính tốn PHẦN III : CHỌN KHỚP NỐI, TÍNH TRỤC, THEN VÀ Ổ LĂN 3.1 Lực tác dụng lên trục, khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 3.1.1 Tính sơ đường kính trục theo momem xoắn 3.1.2 Sơ đồ phân phối lực chung giá trị lực, giá trị momem 3.1.3 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 3.2 Chọn then kiểm nghiệm then 3.3 Chọn ổ lăn kiểm nghiệm ổ lăn PHẦN IV : THIẾT KẾ KẾT CẤU 4.1 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc số chi tiết 4.1.1 Vỏ hộp giảm tốc 4.1.2 Một số chi tiết khác 4.2 Kết cấu bánh PHẦN V : DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ BÔI TRƠN 5.1 Dung sai lắp ghép lắp ghép ổ lăn 5.2 Bảng dung sai lắp ghép 5.3 Bôi trơn hộp giảm tốc P a g e | 37 Đồ án sở thiết kế máy kỹ thuật khí Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải Đề 1.2.3 Động cơ-bộ truyền đai - truyền bánh trụ thẳng cấp – khớp nối băng tải Hệ thống băng tải gồm: Sơ đồ tải trọng Động điện pha KĐB rotor lồng sóc Bộ truyền đai Hộp giảm tốc bánh trụ thẳng Nối trục đàn hồi Băng tải Số liệu thiết kế : Lực băng tải(N) Vận tốc băng tải(m/s) Đường kính tang quay băng tải Góc nghiêng đường nối tâm truyền ngồi @ (độ) Thời gian phục vụ (năm) năm làm việc (ngày) 1150 1.48 350 180 280 P a g e | 37 Số ca làm việc (ca) Thời gian ca làm việc Đặc tính tải trọng Mơi trường làm việc Điều kieenh bôi trơn 8(h) Làm việc êm Không bụi Đạt yêu cầu PHẦN I : TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC 1.1.Chọn động điện Hiệu suất truyền: (1) Chọn: Hiệu suất cặp ổ lăn : Hiệu suất đai : Hiệu suất truyền bánh : Hiệu suất khớp nối: ηol = 0,99 0,95 0,96 Thay số vào (1) ta có: = 0,96.0,95.1= 0,89 Vậy cơng suất u cầu trục động : Xác định số vòng quay động Vận tốc băng tải v = 1,48 (m/s) Đường kính tang quay băng tải 335 mm nlv = 60000.v π.D Tỉ số truyền truyền trong: ubr = Tỉ số truyền truyền ngoài: uđ = Usb = ubr.uđ = 5.3 = 15 nsb = nlv usb = 80,76 15=1211,4( (vg/ph) Tra bảng bảng ta có động điện Kiểu động Pđc (KW) Nđc (v/ph) 4AX90L4Y3 2,2 1420 P a g e | 37 1.2.Phân phối tỉ số truyền Tỉ số sơ hệ thống : ut= 17.58 Phân phối tỉ số truyền truyền Chọn tỉ số truyền truyền bánh = 1.3.Tính thơng số trục Công suất trục II : Công suất trục I : Công suất thực động là: Số vịng quay Ta có nđc = 1420 (vg/ph) Số vòng quay trục I: Số vòng quay trục II: (vg/ph) Số vòng quay trục làm việc: nlv=nII=81 (vg/ph) Mômen xoắn trục Mômen xoắn trục động : Mômen xoắn trục I : Mômen xoắn trục II : Mômen xoắn trục làm việc : 1.4 Bảng thông số động học Trục Thông số Công suất Động Công tác 1.91 1.81 1.72 1.70 P a g e | 37 TST n T 3.51 1420 12845.42 405 42680,24 81 202790,12 81 200432,09 PHẦN II TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 2.1 Tính toán thiết kế truyền đai 2.1.1Chọn loại đai Chọn loại đai thang thường với tiết diện đai là: A Tra bảng 4.13[1] theo dãy đường kính tiêu chuẩn, chọn d1=160mm 2.1.2 Xác định thông số đai truyền đai Kiểm tra vận tốc đai: V = =11.89 (m/s) < Vmax = 40 m/s Tính chọn d2: d2 = U d1 ( 1- = 3,51 160 ( 1- 0.02) = 550,36 mm chọn d2 theo tiêu chuẩn 560 mm Xác định tỉ số truyền thực tế: ut = = 3.57 Kiểm tra sai lệch tỉ số truyền: = 1,7 % < 4% (thỏa mãn) Tính khoảng cách trục sơ bộ: Tra bảng 4.14 [1]: = 1asb = d2 = 560mm Chiều dài đai: L= 2asb+ π+= 2322 Chọn L= 2240mm Kiểm tra số vòng chạy đai 1s: I == = 5.3 < ( 10 vịng/giây ) Tính xác lại khoảng trục: A= Trong đó: Λ = L- π= 2500 - π= 1109 P a g e | 37 ==200 a = 516 mm Xác định góc bánh đai nhỏ: = 180o - = 135o > 120o (thỏa mãn) Xác định số đai: Z= Các đại lượng Giá trị Giải thích Pct 1,91 Kw Kđ 1.2 ( có ca làm việc tăng 0.1) 0.89 = 135 Chương Lo =1700 , v = 10m/s 1.07 ( l/lo = 1,31) 0.82 Chọn z =1 Xác định thông số bánh đai: H 12.5 ( mm ) T 15 ( mm ) e 10 ( mm ) 36o ho Chiều rộng bánh đai 3.3 ( mm ) B ( Z - ).t + 2e 20 ( mm ) P a g e | 37 Đường kính ngồi da1 đai d1 + 2ho 166,6 ( mm ) da2 d2 + 2ho 566,6 (mm) df1 da1 – 2H 141,6 (mm) df2 da2 – 2H 541,6 (mm) Đường kính đáy đai 2.1.3 Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục Lực căng đai: Fv = qm.v2 = 0.105.11.892 = 14,84 N Lực căng ban đầu: F0 =+FV = Lực tác dụng lên trục bánh đai: Fr = 2F0.z = 339,58 N 2.2 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ 2.2.1 Chọn vật liệu bánh xác định ứng suất cho phép Chọn vật liệu Tra bảng 6.1Tr92 [1], ta chọn: Vật liệu bánh lớn: • Nhãn hiệu thép: C45 • Tôi cải thiện • Độ rắn: HB2 = 210 • Giới hạn bền:b2 = 750 (MPa) • Giới hạn chảy:ch2 = 450 (MPa) Vật liệu bánh nhỏ: • Nhãn hiệu thép: C45 • Tơi cải thiện • Độ rắn: HB1= 225 • Giới hạn bền:b1 = 750(MPa) P a g e | 37 • Giới hạn chảy:ch1 = 4500(MPa) Xác định ứng suất cho phép: a Ứng xuất tiếp xúc uốn cho phép Trong đó: Chọn sơ bộ: SH,SF – Hệ số an tồn tính ứng suất tiếp xúc ứng suất uốn: Tra bảng 6.2 Tr94 [1] với : Bánh chủ động : Bánh bị động : - Ứng suất tiếp xúc uốn cho phép ứng với số chu kỳ sở : Bánh chủ động : Bánh bị động : Ta có • = 43,5 107 = 8,7 107 • =43,5 107 = 8,7 107 Ta có Do ta có : Do truyền bánh trụ thẳng = min(,) = 2.2.2 Xác định thông số truyền Xác định sơ khoảng cách trục: aw = Ka ( U+1) P a g e 10 | 37 MB = = = 40245,42 ( N.mm ) MtdB = = = 180173,71 (N.mm) dD = = = 30,85 mm chọn dD = 35 mm dB = = = 30,58 mm chọn dB = 30 mm Kiểm nghiệm trục: SD = S S/ [S] = 2,5 - Thép c45 cacbon b = 600 - -1 = 0,436 b = 0,463 600 = 261,6 - mD = ( trục quay ứng suất they đổi theo chu kì ) - mD = aD = D / WoD ( trục quay chiều ) - Chọn b = 10 t1= ( d = 32 mm) MD = 58166,3 (N.mm) WD = = 3566.38 aD = maxD = MD / WD = 58166,3 / 3566.38 = 16.31 WoD = = 7775.62 - mD = aD = D / WoD = 202790,12 / 7775.62 = 13.04 - b = 600 = 0,05 =0 ( 10.7 ) Kx = ( b = 600 ) Ky = 1,6 K = 1,76 (dao phay ngón) K = 1,54 = 0,85 = 0,78 ( 10.10) ( 10.12) = ( K/ + Kx -1 ) / Ky = ( 1,76 /0,85 + - ) / 1,6 = 1.3 dD = ( K/ + Kx -1 ) / Ky = ( 1,54/0,78 + - ) / 1,6 = 1,23 S = = = 12,33 dD S = = = 9.45 SD = S S/ [S] = 2,5 P a g e 23 | 37 = (12,33 9,45 ) / [S] = 2,5 ( thỏa mãn ) Chọn DB = 30 mm Chọn DB = DA = 30 (mm) Chọn Dc = 28 mm Kiểm nghiệm độ bền tĩnh : - = Mmax / 0,1 d^3 = 58166,3 / 0,1 35^3 = 13,56 - = Tmax / 0,2 d^3 = 202790,12 / 0,2 35^3 = 23,64 - ] = 0,8 450 = 360 tD = = = 43,13 ≤ ] = 0,8 450 = 360 Mô trục II 3.2 Chọn then kiểm nghiệm then: +Do trục nằm hộp giảm tốc nên ta chọn loại then Để đảm bảo tính cơng nghệ ta chọn loại then giống trục Chọn tiết diện then trục : - Ta có d1 = 25 mm : Đường kính Kích thước tiết diện then Chiều sâu then trục d ,mm 22 -30 mm Bán kính góc lượn rãnh r b h Trục t1 Lỗ t2 max 2,8 0,16 0,25 Tính kiểm nghiệm then : P a g e 24 | 37 Ứng xuất dập : lt = 0,8 lm = 0,8 30 = 24mm - d = 2.T/ (d lt (h - t1)) ≤ [d] = 150 MPa - d = 2.42680,24/ (25 24 (7 - 4)) = 47,42 MPa ≤ [d] = 150 MPa Ứng xuất cắt : - c = 2.T /( d.lt.b ) ≤ [ ] = 60 MPa - c = 2.42680,24 /( 25 24 8) = 17,78 ≤ [ ] = 60 MPa - Ta có d1 = 18 mm : Đường kính Kích thước tiết diện then Chiều sâu then trục d ,mm 17 – 22 mm Bán kính góc lượn rãnh r b h Trục t1 Lỗ t2 max 6 3,5 2,8 0,16 0,25 Tính kiểm nghiệm then : Ứng xuất dập : lt = 0,8 lm = 0,8 20 = 16 mm - d = 2.T/ (d lt (h - t1)) ≤ [d] = 150 MPa - d = 2.42680,24/ (18 16 (6 – 3,5)) = 118,55 MPa ≤ [d] = 150 MPa Ứng xuất cắt : - c = 2.T /( d.lt.b ) ≤ [ ] = 60 MPa c = 2.42680,24 /( 18 16 6) = 49,39 MPa ≤ [ ] = 60 MPa Chọn tiết diện then trục : - Ta có d2 = 35 mm : Đường kính Kích thước tiết diện then Chiều sâu then trục d ,mm b h Trục t1 Lỗ t2 Bán kính góc lượn rãnh r max P a g e 25 | 37 35 mm 10 3,3 0,25 0,4 Tính kiểm nghiệm then : Ứng xuất dập : lt = 0,8 lm21 = 0,8 48 = 38,4 mm - d = 2.T/ (d lt (h-t1)) ≤ [d] = 150 d = 202790,12 / (35 38,4 (8 - 5)) = 100.59 MPa ≤ [d] = 150 Ứng xuất cắt : - c = 2.T /( d.lt.b ) ≤ [ ] = 60 MPa - c = 202790,12 /( 35 38,4 10 ) = 30.17 MPa ≤ [ ] = 60 MPa - Ta có d2 = 28 mm : Đường kính Kích thước tiết diện then Chiều sâu then trục d ,mm 22-30 mm Bán kính góc lượn rãnh r b h Trục t1 Lỗ t2 max 2,8 0,16 0,25 Tính kiểm nghiệm then : Ứng xuất dập : lt = 0,8 lm22 = 0,8 56 = 44,8 mm - d = 2.T/ (d lt (h-t1)) ≤ [d] = 150 d = 202790,12 / (28 44,8 (7 – 4)) = 107,77 MPa ≤ [d] = 150 Ứng xuất cắt : - c = 2.T /( d.lt.b ) ≤ [ ] = 60 MPa - c = 202790,12 /( 28 44,8 ) = 40,41 MPa ≤ [ ] = 60 MPa 3.3 Chọn ổ lăn kiểm nghiệm ổ lăn * Trục I P a g e 26 | 37 Do yêu cầu độ cứng cao, độ xác vị trí trục bánh trụ chọn ổ bi đỡ dãy tra bảng P2.7 dựa vào đường kính ngõng trục d =20 mm ta chọn sơ bi đỡ cỡ trung Chọn cấp cx cho ổ lăn: Chọn cấp xác ( ổ hộp giảm tốc ) Độ đảo hướng tâm cảu vịng ổ đường kính 50 80mm Kí hiệu Ổ d , mm D, mm B, mm r, mm ĐK bi C Co 304 20 52 15 12,5 7,94 9,52 * Kiểm nghiệm khả tải động ổ lăn • Khả tải động tính theo cơng thức: 11.1Tr213[1] Trong đó: m – bậc đường cong mỏi: m = 10/3 (ổ đũa đỡ chặn) L – tuổi thọ ổ: ) Q – tải trọng động quy ước (KN) xác định theo công thức 11.3Tr114[1] Xác định X , Y : Ổ bi đỡ dãy = 12o - iFa / C0 = / 7,94 = iFa / VFr = - C0 = 7,94 X =1 Y = Lực dọc trục Fa = V : hệ số kể đến vòng quay V = ( vòng quay ) kt = kđ = ( Hộp giảm tốc công suất nhỏ ) P a g e 27 | 37 Xác định Q : Q = ( X.V Fr + YFa ) kt kđ Fr = = ( 1.1 1313,32 + 0) = = 1313,32 N = 1,31 ( kN ) Cd = Q = 1,31 = 10,29 kN < C = 12,5 kN - Tuổi thọ kể đến xác xuất làm việc không hỏng LE = ( C/Q )3 = (12,5 /1,31 )3 = 868,79 triệu vòng = L / LE = 0,56 xác xuất làm việc khơng hỏng thực tế R(t) = 0,96 Kiểm nghiệm ổ lăn theo khả tải tĩnh - Điều kiện Qt ≤ Co - Qt = Xo Fr + Yo Fa = 0,6 1313,32 = 0,786 kN ≤ 7,94 kN ổ lăn thỏa mãn khả tải tĩnh * Trục II Do yêu cầu độ cứng cao, độ xác vị trí trục bánh trụ chọn ổ bi đỡ dãy tra bảng P2.7 dựa vào đường kính ngõng trục d =30 mm ta chọn sơ bi đỡ cỡ trung Chọn cấp cx cho ổ lăn: Chọn cấp xác ( ổ hộp giảm tốc ) Độ đảo hướng tâm cảu vòng ổ đường kính 50 80mm Kí hiệu Ổ d , mm D, mm B, mm r, mm ĐK bi C Co 206 30 62 16 1,5 15,3 10,20 9,52 P a g e 28 | 37 * Kiểm nghiệm khả tải động ổ lăn • Khả tải động tính theo cơng thức: 11.1Tr213[1] Trong đó: m – bậc đường cong mỏi: m = 10/3 (ổ đũa đỡ chặn) L – tuổi thọ ổ: ) Q – tải trọng động quy ước (KN) xác định theo cơng thức 11.3Tr114[1] Trong đó: Xác định X , Y : Ổ bi đỡ dãy = 12o - iFa / C0 = / 10,20 = C0 = 10,20 iFa / VFr = X =1 Y = - Lực dọc trục Fa = - - V : hệ số kể đến vòng quay V = ( vòng quay ) - kt = - kđ = ( Hộp giảm tốc công suất nhỏ ) Xác định Q : Q = ( X.V Fr + YFa ) kt kđ Fr = = 1510,81 = ( 1.1 1510,81+ 0) = 1,5 ( kN ) Cd = Q = 1,5 = 6,9 kN < C = 15,3 kN - Tuổi thọ kể đến xác xuất làm việc không hỏng LE = ( C/Q )3 = (15,3/1,5 )3 = 1061 triệu vịng = L / LE = 0,09 xác xuất làm việc không hỏng thực tế R(t) = 0,99 Kiểm nghiệm ổ lăn theo khả tải tĩnh : P a g e 29 | 37 - Điều kiện Qt ≤ Co - Qt = Xo Fr + Yo Fa = 0,6 1510,81 = 0,9 kN ≤ 10,20 kN ổ lăn thỏa mãn khả tải tĩnh PHẦN 4: THIẾT KẾ KẾT CẤU 4.1 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc số chi tiết 4.1.1.Vỏ hộp giảm tốc • Cơng dụng: Đảm bảo vị trí tương đối chi tiết phận máy, tiếp nhận tải trọng chi tiết lắp vỏ truyền đến, đựng dầu bôi trơn bảo vệ chi tiết máy tránh bụi bặm • Thành phần bao gồm: thành hộp, gân, mặt bích, gối đỡ… • Chi tiết bản: độ cứng cao, khối lượng nhỏ • Vật liệu làm vỏ: gang xám GX15-32 • Phương pháp gia công: đúc a Chọn bề mặt lắp ghép thân - Bề mặt lắp ghép vỏ hộp (phần vỏ nắp, phần thân) thường qua đường tâm trục - Bề mặt lắp ghép song song với trục đế b Xác định kích thước vỏ hộp Dựa vào bảng 18.1Tr85[2] ta có bảng kích thước vỏ hộp Tính tốn thiết kế vỏ hộp giảm tốc : Tên gọi Chiều dày : Thân hộp Nắp hộp Gân tăng cứng : Chiều dày e Chiều cao h Độ đốc Đường kính : - Bu lơng - Bu lơng cạnh ổ - Bu lơng ghép bích nắp thân - Vít ghép nắp ổ - Vít ghép lắp cửa thăm Mặt bích ghép nắp thân : - Chiều dày bích thân hộp S3 - Chiều dày bích nắp hộp S4 - Bề rộng bích nắp thân K3 Kích thước gối trục : Biểu thức tính tốn = 0,03.135+3 = 7,0 =1 = e = h < 58 khoảng d1 > 0,04.135+10 = 15 mm (d1 =16) d2 = 0,7 d1 = 11,2 mm (d2 = 12) d3 = 0,83 12 = 10 mm d4 = 0,66 12 = mm d5 = 0,6 12 = 7.2 mm chọn M8 S3 = 1,56 9,6 = 15 S4 = S3 = 15 K3 = K2 – ( 3) = 34,8 P a g e 30 | 37 - Đường kính ngồi tâm lỗ vít D3trục1 = 80 D3trục2 = 90 D2 = 65 D2 = 75 - Bề rộng mặt ghép bulong cạnh ổ K2 = E2 + R2 +3 = 37,8 - Tâm lỗ bulong cạnh ổ - Chiều cao h E2 = 1,6.d2 = 1,6 12 = 19,2 mm R2 = 1,3 d2 = 1,3 12 =15,6 mm C = D3 / = mm k = 18 h xác định theo kết cấu , phụ thuộc tâm lỗ bulong kích thước mặt tựa Mặt đế hộp : - Chiều dày: khơng có phần lồi S1 = 1,3 16 = 20,8 S1 Dd xác định theo đường kính dao khoét - Khi có phần lồi Dd, S1 ,S2 S1 = 1,4 16 = 22,4 S2 = 16 K1 = 16 = 48 q ≥ K1+2 = 62 - Bề rộng mặt đế hộp K1, q Khe hở chi tiết: - Giữa bánh với thành hộp - Đỉnh bánh với đáy hộp - Giữa mặt bên bánh với = 7,0 = 3.7,0 = 21 ≥ 7,05 4.1.2.Một số chi tiết khác: a Vịng móc Tên chi tiết: vịng móc • Chức năng: để nâng vận chuyển hộp giảm tốc (khi gia công, lắp ghép…) nắp thân thường có them vịng móc • Vật liệu: thép C45 • Số lượng: • Kích thước : Chiều dày vịng móc S = ( = 24 Đường kính d = ( = 24 b.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 nắp thân) loại trừ nguyên nhân làm ổ chóng bị hỏng P a g e 31 | 37 • • Chọn loại chốt định vị chốt trụ Thơng số kích thước:B18.4bTr91[2] ta được: Đường kính : d = mm Vát mép : c = mm Chiều dài : l = 12 – 120 mm c.Cửa thăm Tên chi tiết: cửa thăm • Chức năng: để kiểm tra quan sát chi tiết hộp lắp ghép để đồ dầu vào hộp, đỉnh hộp có làm cửa thăm Cửa thăm đậy nắp, nắp có nút thơng • Thơng số kích thước: A B C 1 A B C K R (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 50 37,5 75 50 62,5 43,5 ` Vít (mm) Số lượng M8 d.Nút thông Tên chi tiết: nút thơng • Chức năng: làm việc nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hịa khơng khí bên bên ngồi hộp người ta dung nút thơng • Thơng số kích thước: tra bảng 18.6Tr93[2] ta P a g e 32 | 37 A B C D E G H 15 30 15 45 36 32 I K L M N 10 22 O P Q R S 32 18 36 32 e Nút tháo dầu Tên chi tiết: nút tháo dầu • Chức năng: sau thời gian làm việc dầu bơi trơn có chứa hộp bị bẩn (do bụi bẩn hại mài…) dầu bị biến chất Do cần phải thay dầu mới, để tháo dầu cũ, đáy hộp có lỗ tháo dầu, lúc làm việc lỗ bị bít kín nút tháo dầu • Thơng số kích thước (số lượng chiếc): tra bảng 18.7Tr93[2] ta d b 12 m f L 23 c q 13,8 D 26 S 17 f Kiểm tra mức dầu Tên chi tiết: que thăm dầu • Que thăm dầu: Chức que thăm dầu: 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 ca, que thăm dầu thường có vỏ bọc bên ngồi Số lượng : P a g e 33 | 37 19,6 12 18 12 30 Chi tiết vịng 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 • Thơng số kích thước: tra bảng 15.17Tr50[2] ta Trục I (mm) Trục II (mm) d 20 21 30 31 19 D 33 a B 4,3 29 43 4,3 Chi tiết vịng chắn dầu • Chức năng: vòng chắn dầu quay với trục, ngăn cách mỡ bôi trơn với dầu hộp, không cho dầu ngồi • Thơng số kích thước vịng chắn dầu P a g e 34 | 37 4.2 Kết cấu bánh _Vật liệu chết tạo bánh răng: thép C45 _Bánh thường có phần : vành răng, moay đĩa nan hoa n ối li ền moay bánh _Vành chịu tải trực tiếp truyền đến phải đủ bền _Moay ơ: cần đủ cứng bền đường kính ngồi chọn : Chiều dài moay bánh 1: Chiều dài moay bánh 2: Lỗ cân PHẦN 5: DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ BÔI TRƠN 5.1 Dung sai lắp ghép lắp ghép ổ lăn • Lắp vịng ổ lên trục theo hệ thống lỗ lắp vịng ngồi vào vỏ theo hệ thống trục • Để vịng khơng trượt bề mặt trục lỗ làm việc, ta chọn kiểu lắp trung gian với vịng khơng quay lắp có độ dơi với vịng quay • Chọn miền dung sai lắp vịng ổ: • Tra bảng 20-12, 20-13 ta được: + Lắp ổ lên trục là: k6 + Lắp ổ lên vỏ là: H7 a Lắp bánh lên trục: • Để truyền momen xoắn từ trục lên bánh ngược lại, ta chọn sử dụng then Mối ghép then thường khơng lắp lẫn hồn tồn rãnh then trục thường phay thường thiếu xác Để khắc phục cần cạo then theo rãnh then để lắp • Lắp bánh lên trục theo kiểu lắp trung gian: b Dung sai mối ghép then • Tra bảng B20.6Tr125[2] với tiết diện then trục ta P a g e 35 | 37 Sai lệch giới hạn chiều rộng then: Sai lệch chiều sâu rãnh then: 5.3 Bảng dung sai lắp ghép Trục Vị trí lắp Trục I Trục vịng ổ Trục vòng chắn dầu Đoạn trục lắp khớp nối Vỏ vịng ngồi ổ Trục bánh Trục II Kiểu lắp Lỗ Trục Trục vòng chắn dầu Vỏ nắp ổ trục Trục vòng ổ Vỏ vịng ngồi ổ Trục bánh 5.2 Bơi trơn hộp giảm tốc • Bơi trơn hộp • Theo cách dẫn dầu bơi trơn đến chi tiết máy, người ta phân biệt bôi trơn ngâm dầu bôi trơn lưu thông, bánh hộp giảm tốc có vận tốc nên ta bôi trơn bánh hộp phương pháp ngâm dầu • Với vận tốc vịng bánh tr tra bảng18.11Tr100[2], ta độ nhớt để bôi trơn là: P a g e 36 | 37 • Theo bảng 18.13Tr101[2] ta chọn loại dầu AK-20 • 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 • Bơi trơn ổ lăn : Khi ổ lăn bơi trơn kỹ thuật, khơng bị mài mòn, 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 bơi trơn dầu mỡ, thực tế người ta thường bơi mỡ so với dầu mỡ bơi 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 15.15aTr44[2] ta dùng loại mỡ LGMT2 chiếm khoảng trống ổ TÀI LIỆU THAM KHẢO Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập – Nhà xuất giáo dục; PGS.TS – Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập – Nhà xuất giáo dục; PGS.TS – Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển Dung sai lắp ghép - Nhà xuất giáo dục; PGS.TS Ninh Đức Tốn Trang web: http://thietkemay.edu.vn P a g e 37 | 37 ... án sở thiết kế máy kỹ thuật khí Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải Đề 1. 2.3 Động cơ -bộ truyền đai - truyền bánh trụ thẳng cấp – khớp nối băng tải Hệ thống băng tải gồm: Sơ đồ tải trọng Động điện... 1, 54 = 0,88 = 0, 81 ( 10 .10 ) ( 10 .12 ) = ( K/ + Kx -1 ) / Ky = ( 1, 76 /0,88 + 1- 1 ) / 1, 6 = 1. 25 dD = ( K/ + Kx -1 ) / Ky = ( 1, 54/0, 81 + 1- 1 ) / 1, 6 = 1, 19 S = = = 7 ,11 dD S = = = 16 ,64 SD = S... 688 ,16 38,5 - 339,58 51 ) / - 77 = - 11 9 ,17 (N) YA = - 688 ,16 – (- 11 9 ,17 ) - 339,58 = - 908.57 (N) Mặt cắt nguy hiểm D A MD = = = 36802,43 ( N.mm ) MA = = = 17 318 ,58 ( N.mm) MtdD = = = 5 215 9,57