Kiểm nghiệm độ bền dập:
d
Kiểm nghiệm độ bền cắt: c b.lFl b.d.l2Tl
Ứng suất dập cho phép: d 100MPa
Ứng suất cắt cho phép: c 90MPa
Giá trị ứng suất dập và cắt của then tại các tiết diện trên các trục
t h t
2 2
53
Bảng 2.8. Bảng tính kiểm nghiệm then đối với các tiết diện của ba trục Tiết T, diện Nmm B1 76727 D1 76727 B 2 279334 C2 279334 A3 693356 C 3 693356 Ta thấy tất cả bảo. 2.4. Tính chọn ổ lăn 2.4.1. Ổ lăn trên trục I Thông số trục I: - Số vòng quay: n I 1460vg / ph - Đường kính ngõng trục: d I 25mm 2.4.1.1. Chọn loại ổ lăn
Do trục I chịu tác dụng của cả lực hướng tâm và lực dọc trục, ta dùng ổ đỡ - chặn 1 dãy cho 2 gối đỡ ở 2 đầu trục.
2.4.1.2. Chọn sơ bộ kích thước ổ
Với đường kính ngõng trục , theo bảng phụ lục P2.12 – trang
263 – [1] ta chọn sơ bộ với các thông số như sau: (Cỡ trung hẹp)
54 d I 25mm
Bảng 2.9. Bảng chọn sơ bộ ổ lăn trục I Kí hiệu ổ
46305
2.4.1.3. Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ
Điều kiện làm việc:
- Hệ số kể đến vòng trong quay: V 1
- Hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ, nhiệt độ 105 C suy ra k t 1
- Hệ số kể đến đặc tính tải trọng, theo bảng 11.3 – trang 215 – [1] tải trọng tĩnh, không va đập: k d 1
Dựa theo bảng 11.4 – trang 216 – [1], góc tiếp xúc đối với ổ đỡ - chặn thông dụng với kiểu 46000 ta có 26 , e 0,68 .
Lực hướng tâm xác định theo công thức:
F F2
rAI xAI
F F2
rCI xCI
Ta tiến hành kiểm nghiệm với ổ chịu tải lớn hơn FrC1 1109,3N Lực dọc trục : Fa1 725N
Suy ra:
Theo bảng 14.1 – trang 216 – [1], ta chọn Tải trọng quy ước Q (theo 11.3) :
Q X.V.Fr Y.Fa1 .kt .kd 1.1.1109,3 0.725 .1.1 1109,3N
55 X1;Y0
Khả năng tải trọng động: Cd Q.m L
Trong đó:
- Bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn, đối với ổ bi: m 3
- Tải trọng động quy ước: Q 1,8kN
- Tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay (Bảng 11.2 – trang 214 – [1] )
L
60.n.Lh
106 Suy ra: Cd 1,8.3 1314 19,7kN
Ổ được chọn phải đảm bảo điều kiện: C 21,10 Cd 19,7
d d
ngongtruc
Nên ổ 46305 đảm bảo bền, Chọn ổ này.
Kiểm tra khả năng tải tĩnh của ổ:Theo công thức 11.19 – trang 221 – [1]:
Q t X 0 .F rCI Suy ra Qt 0,5.1109,3 0,37.725 822,9N FrCI 1109,3N Chọn Qt 822,9N C0 14,9kN
Vậy khả năng tải tĩnh của ổ đảm bảo.
2.4.2. Ổ lăn trên trục IIThông số trục II: Thông số trục II: - Số vòng quay: nII 381,2vg / ph - Đường kính ngõng trục: dII 35mm 2.4.2.1. Chọn loại ổ lăn 56 download by : skknchat@gmail.com
Do trục II chịu tác dụng của cả lực hướng tâm và lực dọc trục, ta dùng
ổ đỡ - chặn 1 dãy cho 2 gối đỡ ở 2 đầu trục.
2.4.2.2. Chọn sơ bộ kích thước ổ
Với đường kính ngõng trục d II 35mm , theo bảng phụ lục P2.12 – trang 263 – [1] ta chọn sơ bộ với các thông số như sau: (Cỡ trung hẹp)
Bảng 2.10. Bảng chọn sơ bộ ổ lăn trục II Kí hiệu ổ
46307
2.4.2.3. Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ
Điều kiện làm việc:
- Hệ số kể đến vòng trong quay: V 1
- Hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ, nhiệt độ 105 C suy ra k t 1
- Hệ số kể đến đặc tính tải trọng, theo bảng 11.3 – trang 215 – [1] tải trọng tĩnh, không va đập: k d 1
Dựa theo bảng 11.4 – trang 216 – [1], góc tiếp xúc đối với ổ đỡ - chặn thông dụng với kiểu 46000 ta có 26 , e 0,68 .
Lực hướng tâm xác định theo công thức:
F F2
rAII xAII
F F2
rDII xDII
Ta tiến hành kiểm nghiệm với ổ chịu tải lớn hơn FrAII 4009N Lực dọc trục : Fa1 725N
download by : skknchat@gmail.com Suy ra:
Theo bảng 14.1 – trang 216 – [1], ta chọn Tải trọng quy ước Q (theo 11.3) :
Q X.V.Fr Y.Fa1 .kt .kd 1.1.4009 0.725 .1.1 4009N Khả năng tải trọng động:
C d Q.m L
Trong đó:
- Bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn, đối với ổ bi: m 3
- Tải trọng động quy ước: Q 4,2kN
- Tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay (Bảng 11.2 – trang 214 – [1] )
L 60.n.Lh 106 L 60.381, 2.15.103 343,08 (triệu vòng) 106 Suy ra: Cd 4,2.3 343,08 29,4kN Ổ được chọn phải đảm bảo điều kiện:
C 33,40 Cd 29,4
d d
ngongtruc
Nên ổ 46307 đảm bảo bền, Chọn ổ này. Kiểm tra khả năng tải tĩnh của ổ:
Theo công thức 11.19 – trang 221 – [1]: Q t X 0 .F rAII Y 0 .F a1 với Lh 15.103 (giờ) X1;Y0
(11.16)
58
Suy ra Qt 0,5.4009 0,37.725 2272,75N FrAII 4009N Chọn Qt 2272,75N C0 25,2kN
Vậy khả năng tải tĩnh của ổ đảm bảo.
2.4.3. Ổ lăn trên trục III
Thông số trục III:
- Số vòng quay: nIII 146vg / ph
- Đường kính ngõng trục: dIII 60mm
2.4.3.1. Chọn loại ổ lăn
Do trục III chịu tác dụng của cả lực hướng tâm, ta dùng ổ đỡ 1 dãy cho 2 gối đỡ ở 2 đầu trục.
2.4.3.2. Chọn sơ bộ kích thước ổ
Với đường kính ngõng trục dIII 60mm , theo bảng phụ lục P2.7 – trang 255 – [1] ta chọn sơ bộ với các thông số như sau: (Cỡ nặng)
Bảng 2.11. Bảng chọn sơ bộ ổ lăn trục III Kí hiệu ổ
412
2.4.3.3. Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ Điều kiện làm việc:
- Hệ số kể đến vòng trong quay: V 1
- Hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ, nhiệt độ 105 C suy ra kt 1
- Hệ số kể đến đặc tính tải trọng, theo bảng 11.3 – trang 215 – [1] tải trọng tĩnh, không va đập: kd 1
59
Lực hướng tâm xác định theo công thức: F F2 rB III xB III F F2 rD III xD III
Ta tiến hành kiểm nghiệm với ổ chịu tải lớn hơn FrBIII 12485N
Do trục chỉ chịu tác dụng của lực hướng tâm nên X 1
Tải trọng quy ước Q (theo 11.3) :
Q X.V.Fr .kt .kd 1.12485.1.1 12485N Khả năng tải trọng động:
Cd Q.m L
Trong đó:
- Bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn, đối với ổ bi: m 3
- Tải trọng động quy ước: Q 12,4kN
- Tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay (Bảng 11.2 – trang 214 – [1] )
L
L 60.146.15.103
131, 4 (triệu vòng) 106
Suy ra: Cd 12,4.3 131,4 63,04kN Ổ được chọn phải đảm bảo điều kiện:
C 85,6 Cd 63,04
d d
ngongtruc Nên ổ 412 đảm bảo bền, Chọn ổ này.
60
Kiểm tra khả năng tải tĩnh của ổ:
Theo công thức 11.19 – trang 221 – [1]:
Q t X 0 .F rBIII Y 0 .F a 3 Suy ra Chọn
Vậy khả năng tải tĩnh của ổ đảm bảo.
2.5. Tính chọn khớp nối
Chọn nối trục vòng đàn hồi, được sử dụng để nối trục động cơ và trục hộp giảm tốc trong hệ thống băng tải với: P1 14kW;n1 1460vg / ph .
Vật liệu chốt – thép 45 với ứng suất uốn cho phép u 80MPa , ứng suất dập giữa chốt và ống d 4MPa .
Momen danh nghĩa truyền qua nối trục: T 9,55.106.
Hệ số làm việc k 1,2
Theo bảng 16-10a – trang 68 – [2]
Bảng 2.12. Kích thước cơ bản của nối trục vòng đàn hồi
T,Nm d
91,5 22
Theo bảng 16-10b – trang 68 – [2]:
Bảng 2.13. Bảng kích thước cơ bản của vòng trục đàn hồi
61
download by : skknchat@gmail.com Qt 7491N C0 71,4kN
T,Nm
Điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi:
d
2.k.T
Điều kiện sức bền của chốt:
u
k.T.l0
Trong đó: l
CHƯƠNG 3: CHỌN THÂN MÁY, BU LÔNG VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ 3.1. Chọn thân máy, bu lông
Vỏ hộp giảm tốc:
Vật liệu chế tạo của hộp giảm tốc là gang xám GX15-32 phương pháp chế tạo đúc, bề mặt lắp ghép của vỏ hộp thường đi qua tâm các trục. Nhờ đó việc lắp ghép các chi tiết sẽ thuận tiện hơn các kích thước của các phần tử tạo nên hộp giảm tốc đúc tính theo bảng sau:
Bảng 3.1. Các kích thước của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc Tên gọi
Chiều dày: - Thân hộp,
- Nắp hộp, 1 Gân tăng cứng: - Chiều dày, e - Chiều cao, h - Độ dốc Đường kính: - Bulong nền, d1 - Bulong cạnh ổ, d2 - Bulong ghép bích nắp và thân, d3 - Vít ghép nắp ổ, d4 - Vít ghép nắp cửa thăm, d5 Mặt bích ghép nắp và thân: - Chiều dày bích thân hộp, S
3 - Chiều dày nắp bích hộp, S4
- Bề rộng bích nắp và thân, K3
Kích thước gối trục:
- Đường kính ngoài và tâm lỗ vít: D 3 , D2 (tra bảng 18.2 – tr88 – [2]) - Bề rộng mặt ghép bulong cạnh ổ: K2
- Tâm lỗ bulong cạnh ổ: E2 và C (k là khoảng cách từ tâm bulong đến mép lỗ)
- Chiều cao h
Mặt đế hộp:
- Chiều dày: khi không có phần lồi S 1
khi có phần lồi: D d ,S1 ,S2
- Bề rộng mặt đế hộp: K1 và q
Khe hở giữa các chi tiết:
- Giữa bánh răng với thành trong hộp
- Giữa đỉnh bánh răng lớn và đáy hộp
-Giữa mặt bên các bánh răng với nhau - Số lượng bulong nền Z
3.2. Bôi trơn hộp giảm tốc
Ta thấy vận tốc của bánh răng đều <12m/s nên ta dùng phương pháp bôi trơn ngâm dầu theo bảng 18-13 – tr101 – [2].
65
Bảng 3.2. Chọn loại dầu để bôi trơn
Dầu công nghiệp 45
3.3. Các chi tiết phụ3.3.1. Vòng chắn dầu 3.3.1. Vòng chắn dầu
Để ngăn cách mỡ trong bộ phận ổ với dầu trong hộp, ta dùng các vòng chắn dầu. Vòng này gồm 2-3 rãnh có tiết diện tam giác đều. Vòng chắn dầu được lắp sao cho vòng cách mặt trong thành hộp một khoảng 1-2 mm khe hở giữa vỏ hoặc ống lót với mặt ngoài vòng ren lấy khoảng 0,4mm.
Hình 3.1. Vòng chắn dầu và nắp chặn ổ
3.3.2. Chốt định vị
Để đảm bảo vị trí tương đối của nắp và thân trước sau khi gia công cũng như lắp ghép, dùng hai chốt định vị. Nhờ chốt định vị khi xiết bulong không làm
biến djng vòng ngoài của ổ, do đó loại trừ được một trong các nguyên nhân làm ổ chóng bị hỏng. Chọn loại chốt định vị là chốt trụ. Hình 3.2. Chốt trục định vị Theo bảng 18.4a – tr90 – [2] Bảng 3.3. Kích thước chốt định vị hình trụ d, mm c, mm l, mm 3.3.3. Nắp quan sát
Để kiểm tra các chi tiết trong hộp khi lắp ghép và để dầu vào hộp, trên đỉnh hộp có làm cửa thăm, cửa thăm được đậy bằng nắp trên có thể lắp nút thông hơi.
Bảng 3.4. Chọn theo kích thước nắp hộp theo bảng 18-5 – tr92 – [2]: A
150
67
Hình 3.3. Nắp quan sát
3.3.4. Nút thông hơi
Khi làm việc nhiệt độ trong hộp tăng lên. Để giảm áp suất và điều hòa không khí bên trong và bên ngoài hộp, người ta làm nút thông hơi lắp trên của thăm.
Bảng 3.5. Chọn kích thước nút thông hơi theo bảng 18-6 – tr93 – [2]:
A B
M48x3 35
68
Hình 3.4. Nút thông hơi
3.3.5. Nút tháo dầu
Sau một thời gian làm việc dầu bôi trơn chứa trong hộp bị bẩn hoặc bị biến chất, ta cần thay dầu. Ở đáy hộp có lỗ tháo dầu, lúc làm việc lỗ được bịt kín bằng nút tháo dầu.
Bảng 3.6. Chọn nút tháo dầu trụ theo bảng 18-7 – tr93 – [2]: d
M22x2
Hình 3.5. Nút tháo dầu
69
3.3.6. Que thăm dầu
Hình 3.6. Que thăm dầu
3.4. Dung sai lắp ghép
3.4.1. Dung sai lắp ghép bánh răng
Dựa vào kết cáu làm việc, chế độ tải của các chi tiết trong hộp giảm tốc mà ta chọn các kiểu lắp ghép bánh răng sau:
Chịu tải vừa, thay đổi, va đập nhẹ ta chọn kiểu lắp chung: H7
k6
70
Bảng 3.7. dung sai lắp ghép bánh răng Mối lắp 30H7 / k6 40H7 / k6 42H7 / k6 63H7 / k6
3.4.2. Dung sai lắp ghép ổ lăn
- Chọn cấp chính xác 0.
- Để các vòng ổ không trơn trượt theo bền mặt trục hoặc lỗ hộp khi làm việc, cần chọn kiểu lắp trung gian có độ dôi cho các vòng quay.
- Đối với các vòng không quay ta sử dụng kiểu lắp có độ hở. Chính vì vậy khi lắp ổ lăn trên trục ta chọn lắp ghép k6, còn khi lắp ổ lăn vào vỏ ta chọn H7
Mối ghép
25k6
35k6
60k6
3.4.3. Dung sai lắp ghép vòng chắn dầu
Lắp ghép giữa vòng chắn dầu với trục theo kiểu: K7/h6
71
3.4.4. Dung sai lắp ghép then
Bảng 3.9. Sai lệch giới hạn của chiều rộng và chiều sâu rãnh then Then b x h 6 x 6 8 x 7 12 x 8 14 x 9 14 x 9 18 x 11
72
Tài liệu tham khảo
1.Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Tính toán thiết kế hệ dẫn động Cơ Khí tập 1 - NXB Giáo dục – 1999.
2.Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Tính toán thiết kế hệ dẫn động Cơ Khí Tập 2 - NXB Giáo dục – 1999.
3. PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc – Cơ sở thiết kế máy – NXB Đại học quốc gia Tp HCM – 2004.
4. Nguyễn Trọng Hiệp – Giáo trình chi tiết máy – Tập 1, NXB Giáo dục.
5. Nguyễn Trọng Hiệp – Giáo trình chi tiết máy – Tập 2, NXB Giáo dục.
6. Ninh Đức Tốn – Dung sai lắp ghép – NXB Giáo dục.
73