III. Tính toán guồng tải
3. Tính chọn then:
Bộ truyền momen xoắn tù' trục đến các chi tiết lắp trên trục hoặc ngược lại ta dùng then bàng đầu tròn. Gia công rãnh then trên trục ta dùng dao phay ngón.
3.1. Tính chọn then trên trục I:
Then tại tiết diện o lắp bánh đai: <7 = 22 (mm)
Tra bảng 9.la, với dt = 22 (mm) ta chọn then cú cỏc thông số sau: Chiều rộng then: b = 6 (mm)
Chiều cao then: /? = 6 (mm) Chiều sâu rãnh then trên trục: tx =3,5 (mm)
Chiều sâu rãnh then trên lỗ: t2 = 2,8 (mm)
Chiều dài then: / = (0,8-r 0,9)/ = (0,8 -T- 0,9)40 = 32 -T- 36 (mm) => Chọn: / = 36 (mm)
=> Vậy chiều dài làm việc của then là:
Ilv = /- /> = 36-6 = 30 (mm)
+ Kiếm nghiệm hên dập cho then: 2 T
d.L.(h
Trong đó:
T : Momen xoắn trên trục 1:7’= 53848 (N.mm) [ơ\ : ứng suất cho phép. Theo bảng 9.5: [cr]/ =150 (MPa)
22.30(5-3,5)
Kiêm nghiệm điều kiện hển cắt cho then:
2 T
Trong đó:
T =53848 (N.mm)
[r]f.: ứng suất cắt cho phép: [r]. = 60 -ỉ-90 (MPa) (Đối với thép 45 chịu tải tĩnh) 2.53848 = 16 {MPa)í [t]
22.30.6
Vậy độ bền then đã chọn thoả mãn điều kiện bền.
THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP
3.2. Tính chọn then trên trục II:
Then lắp tại tiết diện B, D lắp 2 bánh răng nghiêng giống nhau:
dB = dD = 38 (mm)
Tra bảng 9.la. Chọn then có thông số sau: Chiều rộng then: b = 10 (mm)
Chiều cao then: /7= 8 (mm) Chiều sâu rãnh then trên trục: tị =5 (mm) Chiều sâu rãnh then trên lỗ: t2 =3,3 (mm) Chiều dài làm việc của then: ỉl =ỉ — b
ỉ: Chiều dài then:
/ = (0,8 ■* 0,9)1 m = (0,8 4- 0,9)56 = (44, > Chọn: / = 45 (mm)
/.=45-10 = 35 (mm) => Vậy: ỉlv =45-10 = 35 (mĩĩ
Kiêm nghiêm điều kiện bên dập cho then: 2.T
" d.lh.(h-t
T: Momen xoắn trên trục II: T = 191000 (N.mm) [ơị =150 (MPa)
=> ơ„ = -—000 = 95,7 (MPa) < = 150 (MPa)
" 38.35(8-5) Vậy điều kiện bền dập thỏa mãn.
Kiêm nghiệm điều kiện hển cắt cho then: 21 r ,
^. = -==- < [Tị d.ỉ
wb
<=> T = 2 191000 = 28,7 (MPa) < [r 1 = (60 - 90) (MPa) 38.35.10
=> Vậy độ bền then đảm bảo điều kiện làm việc. 3.3. Tính chọn then trên trục III:
Có then tại tiết diện B và c lắp cặp bánh răng cấp chậm với:
dB=dc = 50 (mm)
Then tại tiết diện E, tiết diện lắp nửa khớp nối với:
dE = 42 (mm)
a. Tại tiết diện lẳp bánh răng: d = 50 (mm)
Tra bảng 9.1 a ta chọn then cú cỏc thông số sau: Chiều rộng then: b = 14 (mm)
Chiều cao then: /7= 9 (mm) Chiều sâu rãnh then trên trục: /, =5,5 (mm)
c d.llv.b c
THUYẾT MINH ĐÒ ẢN TÓT NGHIỆP
Chiều dài làm việc của then: ỉl = ỉ-b ỉ: Chiều dài then:
/ = (0,8-0,9)1 m = (0,8 -0,9)65 = (52 - 58,5) (mm) => Chọn: Ị = 56 (mm) => Vậy: ỉh = 56 -14 = 42 (mm)
+ Kiêm nghiệm điều kiện bền dập cho then:
21 ơ, =
d.llvịh-t,)
Momen xoắn trên trục III: T = 459481 (N.mm)
[ơ]d = 150 (MPa)
50.42(9-5,5)
Kiêm nghiệm điều kiện bên căt cho then: 2.T r , c. = í [rị =150 (MPa) d.llv.b 2 459481 = 31,5 (MPa) < [50.42.14T]C= (60 - 90) (MPa) Vậy độ bền then thoả mãn.
b. Tại tiết diện lắp nửa khỏp nổi: dE = 45 (mm)
Chọn then cú cỏc thông số sau: Chiều rộng then: b = 14 (mm)
Chiều cao then: h = 9 (mm) Chiều sâu rãnh then trên trục: tx =5,5 (mm)
Chiều sâu rãnh then trên lỗ: t2 =3,8 (mm) Chiều dài làm việc của then: Ịị = / - b
ỉ: Chiều dài then:
/ = (0,8-0,9)1 m = (0,8-0,9)90 = (72-81) (mm) => Chọn: / = 80 (mm)
=> Vậy: ỉlv = 80 -14 = 66 (mm)
+ Kiêm nghiệm điều kiện bền dập cho then:
21 ơ, =---——---< [cr].
/ d.ỉlv.(h-b)
T: Momen xoắn trên trục III: T = 459481 (N.mm) [ơ]d =150 (MPa)
2 459481
=88,5 (MPa) <[aị, = 150 (MPa) 45.66(9 — 5,5)
+ Kiêm nghiệm điều kiện bền cắt cho then:
21 r ,
T = ——— < [r]
THUYẾT MINH ĐỎ ÁN TÓT NGHIỆP
2 459481
o Tr = - = 22 (MPa) < [rl. = (60 - 90) (MPa)
6 45.66.14 c
THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP
Phần V:
KẾT CÁU VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIÉT PHỤ
1. Vỏ hộp:
Theo bảng 18.1 - Sách TTTKHDĐ Cơ Khí - Tập II, ta có: * Chiều dày: + Thân hộp: <7 = 0,03.^ + 3 = 0,03(120 +130) + 3 = 10,5 => Chọn; ổ = 10 (mm) + Thành nắp hộp: <7, = 0,9ổ = 9 (mm) * Gân tăng cứng: + Chiều dày: e = (0,8 *1)<7 = (8*10) (mm) => Chọn: e = 9 (mm) + Chiều cao: h = 5.ỏ = 5.10 = 50 (mm) (<58mm) + Độ dốc: 2° * Đường kính bu lông nền: 4 >0,04.tf +10 = 0,04(120 + 130) = 20 (mm) => Chọn: 4 = 22 (mm) + Bu lông cạnh ổ: 4 = (0,7 - 0,8)4 =(0,7 * 0,8)22 = (15,4-5-17,6) (mm) => Chọn: d2 = 16 (mm) + Bu lụng ghép nắp bích và thân: d3 = (0,8 * 0,9)4 = (0,8-0,9)16 = (12,8-14,4) (mm) => Chọn: 4 = 14 (mm) + Vớt ghép nắp ổ: 4 =(0,6* 0,7)4 =(0,6* 0,7)16 = (9,6 * 11,2) (mm) Chọn vít ở 3 trục bàng nhau và bàng 4-10 (mm) + Vớt ghép nắp cửa thăm: 4 = (0,5 * 0,6)4 =(0,5* 0,6)16 = (8 * 9,6) (mm) => Chọn: 4=9 (mm) * Mặt bớch ghộp nắp và thân hộp: + Chiều dày bớch thõn hộp: s3 = (1,4 * 1,8)4 = (1,4 * 1,8)14 = (19,6 * 25,5) (mm) => Chọn: 4 = 22 (mm) + Chiều dày bớch thõn hộp: 4 = (0,9 * 1)4 = (0,9 * 1)22 = (19,8 * 22) (mm) => Chọn: 4=21 (mm) * Bc rộng bích nắp và thân: ^3 = ^2-(3*5) Trong đó: SV: Lê Khắc Vĩ 73 Lớp: LTOS CCM
z~ 200 + 300 Rend d3 d4 d5 hi h2 M10 10 25 15 6 c X r Q 1,5 3 2 200 A A| B, c R Số vít 100 180 100 120 12 M8.22 G M27 x2 36 Q 18 f L c D s Do 15 28 2,5 17,8 30 22 25,4 Trục ĩ Trục III
THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP K2: Be rộng mặt ghép bu lông cạnh ố: K2 = E2 + R2 + ( 3 + 5) E2:Tấm lỗ bu lông cạnh ổ: E2 = 1,6.d2 = 1,6.16 = 25,6 (mm) R2 = 1,3.4= 1,3.16 = 20,8 => K2 =25,6 + 20,8 + (3-5) = 49,4-51,4 => Chọn: K2 = 50 (mm) => K2 = (45 + 47) (mm) => Chọn: K2 - 46 (mm) * Mặt đế hộp:
+ Chiều dày khi không có phần lồi: =(1,2-ỉ-1,5)4 =0,2-5-1,5)22 = (26,4-5-33) (mm)
=> Chọn: S} - 30 (mm)
+ Bề rộng mặt đế hộp: K} và q
Kx=3.dx =3.22 = 66 (mm)
q > K\ + 2.Ổ = 66 + 2.10 = 86 (mm)
+ Chiều dày khi có phần lồi:
4 =0,4 + 1,7)4 =0,4 + 1,7)22 = (30,8 + 37,4) (mm) => Chọn: 4 = 35 (mm)
S2 = ( 1 +1,1)4 = 0 -1,1)22 = (22 + 24,2) (mm) => Chọn: S2 = 24 (mm)
* Khe hở giữa các chi tiết:
+ Khe hở giữa các bánh răng với thành trong hộp: A>(1 + 1,2)/=10 + 12 (mm)
Chọn: A = 12 (mm) + Khe hở giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp:
A, > (3 + 5)A = 30-^50 (mm) => Chọn: Aị = 40 (mm) + Khe hở giữa bề mặt các bánh răng với nhau:
A > ổ = 10 (mm)
=> Chọn: A = 12 (mm) * Số lượng bu lông nền:
L+B
Trong đó:
L và B là chiều dài và chiều rộng của hộp. L = Q + 0, 5(Ố/ I + 4,4) T 2A + 2ổ = 250 +0,5(56 +192) +2.12 +2.10 = 418 (mm) B = /2I + s= 259 + 10 = 269 (mm) => Số lượng bu lông nền: _ 418 + 269 z_ (200 + 300)
THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP
=> Chọn: z = 4
* Gối trục trên vỏ hộp:
Đường kính gối trục chính là đường kính nắp ổ được xác định theo
DỊ = D + 4,4.6/4 D 2 =D + (\,6 + 2)CỈ4 2. Một số kết cấu phụ: 2.1. Bu lông vòng hoặc vũng múc:
Đe nâng và vận chuyến hộp giảm tốc, khi qia công lắp ghép trên nắp và thân thường lắp thêm bu lông vòng hoặc múc vũng. Kích thước và bu lông còn được chọn theo trọng lượng ọ của hộp giảm tốc với Q lấy xấp xỉ theo khoảng cách trục:
67, X a2 = 120x 130. Tra bảng 18 - 3b ta có: Q « 170 kg. Vật liệu bu lông là thép 20 hoặc thép 25.
Tra bảng 18 - 3a ta được:
2.2. Chốt định vị:
Đe đảm bảo vị trí tương đối của nắp và thân trước, sau khi gia công cũng như khi lắp ghép dùng hai chốt định vị. Nhờ chốt định vị mà khi xiết bu lông không làm biến dạng vòng ngoài của ổ . Do đó loại trừ được một trong các nguyên nhân làm ổ hỏng. Chọn chốt định vị hờnh cụn. Theo bảng 18 - 4b: d = 6 (mm) c = 1,0 (mm) / = 20 -ỉ-110 (mm) 2.3. Cửa thăm:
Đẻ kiếm tra, quan sát các chi tiết máy trong hộp giảm tốc, khi lắp ghép và đô dầu vào hộp cửa thăm được thiết kế trên đỉnh nắp hộp. chọn kích thước cửa thăm như sau:
THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP
2.4. Nút thông hơi:
Khi làm việc, nhiệt độ trong hộp tăng lên, đế giảm áp suất và điều hoà không khí bên trong và bên ngoài hộp, người ta dựng nỳt thông hơi. Nút thông hơi được lắp trên nắp cửa thăm hoặc ở vị trí cao nhất của nắp hộp.
Hình dạng:
2.5. Nỳt thỏo dầu:
Sau một thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa trong hộp bị bân do bụi bặm, do hạt mòn hoặc bị biến chất do đó cần phải thay dầu mới.
Đê tháo dầu cũ, ở đáy hộp có lỗ tháo dầu. Lúc làm việc lỗ bị bịt kín bằng nỳt thỏo dầu. Kích thước và kết cấu của nỳt thỏo dầu tra bảng 18.7 và tra trên hình vẽ:
THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP
2.6. Que thăm dầu:
Ket cấu đã được tiêu chuân hoá và cho như hình vẽ:
a. Vòng phớt:
Nhàm bảo vệ ổ khỏi bụi bặm, chất bản, hạt cứng và các tạp chất khác thâm nhập vào ồ chóng bị mài mòn và han gỉ. Ngoài ra đề phòng dầu chảy ra ngoài ta dựng vũng phớt.
Theo bảng 15 - 17. Ta chọn:
Bang kích thước rãnh lắp vòng phớt và vòng phớt h. Vòng chắn dầu:
Vòng gồm 3 rãnh tiết diện tam giác có góc ở đỉnh là 60". Khoảng cách giữa các đỉnh là 3 mm. Vũng cỏch mộp trong thành hộp là 2 mm.
Khe hở giữa vỏ với mặt ngoài của vòng ren là 0,4 mm. a = 6 ... 9
t = 2 ... 3
* Chọn dầu bôi trơn hộp giảm tốc:
Phương pháp bôi tron: Vì vận tốc vòng < 12 m/s nên ta dùng phương pháp bôi trơn ngâm dầu chứa trong hộp.
D dm d, Do 500 170 95 175 110 80 130 B, 1. D3 b 3600 40 30 T (N.m) dc D2 I3 18 M12 36
THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP
Dầu bôi trơn: Tra bảng 18.11 chọn độ nhớt để bôi trơn sau đó chọn loại dầu ở bảng 18.13.
Tra bảng 18.13 ta có độ nhớt cần thiết là: + Độ nhớt Cetistoc > 70
+ Độ nhớt Engle > 9,48
=> Vậy ta dùng dầu ô tô, máy kéo AK - 20 đế bôi trơn * Chọn dầu mỡ bôi trơn cho 0 lăn:
Khi ổ lăn đuợc bôi tron đúng kỳ thuật nó sẽ không bị mài mòn vì chất bôi trơn sẽ giỳp trỏnh khụng để các chi tiết kim loại tiếp xúc với nhau.
Ma sát trong 0 lăn sẽ giảm, khả năng chống mài mòn của 0 tăng lên, khả năng tản nhiệt tốt hơn, giảm được tiếng ồn, bảo vệ bề mặt không bị han rỉ.
Chất bôi trơn được lựa chọn dựa trên nhiệt độ làm việc và số vòng quay của 0. Mờ bôi có nhiều ưu điểm hơn dầu như: giữ trong ổ dễ hơn, làm việc được lâu hơn, độ nhớt ít bị thay đổi bởi nhiệt độ, tránh cho ổ khỏi tạp chất và độ ẩm. Vậy ta chọn mờ đc bôi tron ô lăn.
Tra bảng 15.15a chọn loại mỡ.
Mờ được đưa vào chiếm 2/3 khoảng trống của bộ phận 0. Mờ được đưa vào nhờ một vớt tròn nắp 0.
SV: Lê Khắc Vĩ 78 Lớp: LTOS CCM
THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP
Phần VI:
TÍNH CHỌN KHỚP NỐI
•
Chọn khóp nối cho trục của hộp giảm tốc nối với trục của Mayơ xích tải. Để đảm bảo cho việc truyền momen xoắn tù’ trục III sang trục IV mang xích
tải. Ta chọn khớp nối giữa hai trục là khớp nối vòng đàn hồi. Khớp nối vòng đàn hồi có những ưu điểm sau: + Nhờ có bộ phận đàn hồi nên nối trục đàn hồi có khả năng giảm va đập và chấn động, đề phòng cộng hưởng cho dao động xoắn gây nên và bù lại độ lệch trục.
+ Khớp nối có bộ phận đàn hồi bàng vật liệu không kim loại rẻ và đơn giản, được dùng đê truyền momen xoắn nhỏ đến trung bình.
Đường kính trục đê lắp khớp nối là: d — 45 mm. Khớp nối là chi tiết tiêu chuẩn vì vậy trong thiết kế thường dựa vào momen xoắn tính toán bàng Tt:
T ' = k . T < [ T ]
T : Momen xoắn danh nghĩa trên trục III: T = 459481 (N.mm)
k : Hệ số chế độ làm việc phụ thuộc vào loại máy công tác, tra trong bảng 16.1 ta có: & = 1,5 -5-2 => Chọn: k = 1,5 =>7; =459481.1,5 = 689221,5 (N.mm) = 689,222 (N.mm) Tra bảng 16.1 Oa được: [T ] = 500.1000 (N.mm) > T ' = 689,222 => Thoả mãn.
Do trục III có: d = 45 (mm) bằng đường kính của vòng đàn hồi. Vì vậy không phải dựng thờm vũng bạc.
_______Kích thước cơ bán của nối trục vòng đản hồi:
Tra báng 6.10b ta có kích thước cơ bản của vòng đàn hồi tuông úng với:
T = 500 H-l 000 (N.m).
Nguyên tè Cr Ni Thành
phần (%) 0,42 -0,5 0,17-0,370,25
0,5-0,8 <0,04 <0,04
THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP
. Ị— - „
^---^-L
Hình 3.4.2: Nối trục dĩa
* Kiếm nghiệm độ bền của vòng đàn hồi và chốt. + Điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi:
z : Số chốt: z = 8
: Đường kính vòng tròn qua tõm cỏc chốt: D =130
d .: Đường kính chốt: d , = 18 (mm) /3: Chiều dài cỏc vũng đàn hồi: /3 = 36 (mm)
[ ơ ] Ị : ứng suất dập cho phép của vòng cao su: [ơ]rf = 2 + 4 (MPa)
2 1 5 459481
"^=lĩẩiẳ=2(MPa)<[^=^4(MPa)
Thoả mãn điều kiện bền dập của vòng. + Điều kiện sức bền của chốt:
/ =/, + — = 30 + — = 46 (mm)
' 2 ' 2
]": ứng suất cho phép của chốt:
[ ơ ] „ =60 + 80 (MPa)
_ 1,5.459481.46
ơ* ~ 0,1.183.130.8 =
=> Vậy khớp nối đã chọn thoả mãn. =60 = 80 (MPa)
THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP
PHẦN VII
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIÉT BÁNH RĂNG SỐ 2
A - PHÂN TÍCH CHI TIẾT GĨA CÔNG
1 ■ Phân tích chức năn£ và điều kiên lảm viêc của chi tiết gia công
Bánh răng trụ răng nghiêng được dùng đê truyên chuyên động quay giữa hai trục song với nhau. Các bánh răng thường làm việc trong môi trường chịu tải trọng lớn, chiu áp lực cao.
Bánh răng gia công là bánh răng trục chậm nên làm việc ở điều kiện tốc độ thấp, tải trọng khá cao và có xảy ra va đập. Trong quá trình làm việc bánh răng có thê xảy ra các dạng hỏng tróc rồ, mòn, dính trên bề mặt răng đặc biệt là xuất hiện những vết nứt ở chân răng làm gẫy răng. Do đó, yêu cầu nó phải có độ bền cao, độ dai va đập tốt đồng thời bề mặt phải có độ cứng, độ chịu mài mòn. Vật liệu được chọn đê chế tạo chi tiết là thép 45 có thành phần hoá học như bảng 1.1 [1]. 2 3
Báng ĩ . ĩ . Thành phần hoá học thép 45
2.
Phân tích vẽư cầu kĩ thưât và đinh ra phương pháp gia công tinh lần cuối
- Đảm bảo độ đồng tâm giữa đường tâm lồ và đường tâm mặt ngoài nằm trong khoảng 0,05^-0,1 mm.
- Độ vuông góc giữa đường tâm với mặt đầu.
- Mặt lỗ của bánh răng gia công đạt cấp chính xác 7 và Ra « 2,5pm nên phương pháp ra công tinh lần cuối là tiện tinh, doa, chuốt (2.29 [7]).
- Yêu cầu độ chính xác về vị trí tương quan gữa rãnh then so với đường tâm
lồ và đảm bảo năng suất cao nên dùng phương pháp chuốt.
- Yêu cầu độ chính xác khi chế tạo răng như: độ chính xác động học, độ chính xác tiếp xúc, khe hở cạnh bên của răng...
- Yêu cầu về độ chính xác hình dáng hình học giữa các bề mặt của bánh răng. - Răng yêu cầu độ chính xác cấp 7 và độ nhám bề mặt nhỏ Ra ~ 2,5pm biện
pháp ra công lần cuối phay lăn răng trên máy chính xác (7.14 [7]).
3.
THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP
- Bề mặt lỗ 055 0,03 yêu cầu gia công đạt độ nhám Ra ~ 2,5|am (tương đương cấp 6) do đó phải gia công tinh lần cuối bằng chuốt tinh.
- Gia công then ta dùng phương pháp chuốt đe đảm bảo năng suất và chất lượng.
- Be mặt răng yêu cầu độ nhám bề mặt nhỏ Ra ~ 2,5 prn, vật liệu chế tạo là C45. Phương pháp gia công răng là phay răng bằng dao trục vít.
- Mặt đầu bánh răng, bề mặt đỉnh răng yêu cầu Rz w 2,5|um do đó phải tiện tinh.
THUYẾT MINH Đ Ò ÁN TÓT NGHIỆP
B - XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 1. ý nghiã của việc xác định dạng sản xuất
Dạng sản xuất là một thông số kinh tế kĩ thuật rất quan trọng nó cho phép người kĩ sư xây dựng được quy trình công nghệ một cách hợp lí, điều độ được sản xuất, kiềm soát được quá trình sản xuất và kiềm soát được chất lượng sản phẩm. Do