Chọn vỏ hộp giảm tốc dạng đúc . Hộp giảm tốc dạng đúc có nhiều dạng khác nhau , song chúng đều có chung nhiệm vụ: bảo đảm vị trí tơng đối giữa các chi tiết máy , bộ phận máy, tiếp nhận tải trọng do các chi tiết lắp trên vỏ truyền
đến, đựng dầu bôi trơn , bảo vệ các chi tiết máy tránh bụi .
Chỉ tiêu cơ bản của vỏ hộp giảm tốc là độ cứng cao và khối lợng nhỏ Vật liệu phổ biến là gang xám GX15-32
1. Chọn bề mặt ghép nắp và thân .
MPa
MPa d
d 2 [ ] (2...4)
15 . 10 . 63 . 4
1000 . 5 , 31 . 2 , 1 .
2 = ≤ =
= σ
σ
Theo đầu bài ra đối với hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng trục vít để cho việc lắp ghép thuận tiện ta chọn mặt ghép nắp với thân là bề mặt đi qua trục bánh vít . 2. Xác định các kích thớc cơ bản của vỏ hộp.
Hình dạng thân và nắp chủ yếu đợc xác định bởi số lợng và kích thớc của bánh răng , vị trí mặt lắp ghép và sự phân bố của trục trong hộp, đồng thời còn phụ thuộc vào chỉ tiêu kinh tế , độ bền độ cứng.
Bảng quan hệ kích thớc của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc
Tên gọi Biểu thức tính toán
Chiều dày : Thân hộp ,δ
Nắp hộp ,δ1
δ = 0,03.a + 3 = 0,03.210 +3 = 9,3 mm Chọn δ = 10
δ1 = 0,9. δ = 0,9.10 = 9 mm chọn δ1=9
§êng kÝnh:
Bu lông nền , d1
Bu lông cạnh ổ , d2
Bu lông ghép nắp và thân d3
Vít ghép nắp ổ d4
Vít ghép nắp cửa thăm, d5
d1> 0,04a + 10 = 0,04.210 + 10 = 18,4 lÊy d1 =20 mm
d2 = (0,7..0,8)d1 = (14..16) lÊy d2= 16 d3 = (0,8..0,9)d2 = 12,5...14,4 lÊy d3=14 d4 = (0,6..0,7)d2 = 9,6..11,2lÊy d4 = 10 d5 = (0,5..0,6)d2 = 8..9,6lÊy d5 = 8 Mặt bích ghép nắp và thân
Chiều dày bích thân hộp, s3
Chiều dày bích nắp hộp, s4
Chiều rộng bích nắp và thân, K3
S3 = (1,4...1,8)d3 =19,6...25,2lÊy S3 = 24 S4 = (0,9..1)S3 =21,6...24 lÊy S4 =24 K3 = K2 - (3..5)mm = 50 - 4 = 46 mm
KÝch thíc gèi trôc:
Đờng kính ngoài và tâm lỗ vít D3,D2
Bề rộng mặt ghép bu lông cạnh ổ:K2
Tâm bu lông cạnh ổ : E2 và C ( k là khoảng cách từ tâm bu lông đến mép lỗ)
-Với ổ trên trục I: Tra bảng 18.2 D = 52 nên D2 = 65;
D3 = 80 ,D4 = 42, h = 8 ,d4 = M6 ,Z =4 -Trục II : D = 90 tra bảng 18.2
D2 = 110, D3 = 135, D4 = 85, h = 12, d4 = M8, Z = 4
- Trục III: D = 100 tra bảng 18.2 D2 = 120, D3 = 150, D4 = 90, h = 12, d4 = M10, Z = 6
K2 = E2 + R2 + (3..5)mm = 50 mm lÊy K2 =50 mm
E2 = 1,6d2 = 1,6.16 = 25,6 và R2 = 1,3.d2= 1,3.16 = 20,8 C = D3 /2
Mặt đế hộp :
Chiều dày khi không có phần lồi S1
Bề rộng mặt đế hộp , K1 và q
S1 = (1,3..1,5)d1 = 26...30 lÊy S1 = 28 K1 = 3.d1 = 3.20 = 60
và q≥ K1+2.δ = 80 lấy q = 80 Khe hở giữa các chi tiết :
Giữa bánh răng với thành trong hộp zGiữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hép
∆ ≥ (1..1,2) δ = 10...12 chọn ∆ = 10
∆1 ≥ (3..5)δ = 30 ...50 chọn ∆1 =40
Số lợng bu lông nền Z = (L+B)/(200..300) = 3,016..2,04 chọn Z= 4
L = 396,75 ;B = 215,47 Khi chọn kết cấu vỏ hộp giảm tốc cần chú ý những yếu tố sau đây:
a> Khe hở ∆ giữa bề mặt gia công của chi tiết quay và bề mặt không gia công của hộp phải lớn tổng sai số về độ không chính xác của vị trí các vách đúc cũng nh độ sóng của mấp mô bề mặt tiếp đúc . Tuy nhiên khe hở có thể chọn tăng lên theo điều kiện kết cấu
b> Khe hở ∆1 từ đỉnh bánh răng đến đáy hộp cần thoả mãn yêu cầu sau:
- Đủ lớn để khi bánh răng quay chất bẩn và sản phẩm mài mòn đã lắng xuống
đáy hộp không bị khuấy lên. ∆1 đợc xác định nh trong bảng.
- Cần tạo đủ lợng dầu bôi trơn cần thiết .(0,4...0,8 lít) cho công suất truyền 1 kW
c> Bề mặt lắp ghép nắp và thân
Nắp và thân đợc ghép bằng bu lông . Chiều dày mặt bích S và S1 đợc chọn theo
điều kiện đảm bảo đủ độ cứng . Bề rộng mặt bích K3 phải đủ rộng để khi xiết chặt có thể xoay chìa vặn một góc lớn hơn 600
- Các kích thớc của các chi tiết ghép tham khảo phụ lục P3.4 đến P3.7
Kích thớc đầu bu lông và đai ốc.(P 3.4)
Kích thớc đệm vênh (P3.6)
Đờng kính bu lông hoặc vít d Đệm vênh
Cỡ trung bình S =B
d (mm) Đầu bu lông Đai ốc thờng
S D h S D H
d1 = 20(Bu lông nền) d2 = 16(Bu lông cạnh ổ)
d3 = 14 ( Bu lông ghép thân và nắp hộp)
30 24 21
33,6 26,8 23,9
13 10 9
30 24 21
33,6 26,8 23,9
16 13 11,5
d1 =20 (Bu lông nền) d2 =16 (Bu lông cạnh ổ)
d3 = 14 (Bu lông ghép thân và nắp hộp)
d5 = 8 (vít ghép nắp cửa thăm) d4 = 6 (Vít ghép nắp ổ trục I) d4 = 8 (Vít ghép nắp ổ trục II) d4 = 10 (Vít ghép nắp ổ trục III)
14,25 8,2 6,1 8,2 10,2
3,25 2 1,4
2 2,5
- Mặt chân đế không nên làm phẳng ở đây ta làm hai dãy lồi song song nhằm giảm tiêu hao vật liệu , giảm thời gian gia công và tạo khả năng lu thông khí qua đáy hộp để thoát nhiệt tốt hơn. (dạng nh hình vẽ)
d> Gối trục trên vỏ hộp
Gối trục cần đảm bảo độ cứng vững để không ảnh hởng đến sự làm việc của ổ.
Đờng kính ngoài của gối trục (D3) đợc chọn theo đờng kính nắp ổ hoặc tra trong bảng 18-2 trang 88 sách giáo trình thiết kế chi tiết máy tập II.
e> Kết cấu gối đỡ trong lòng hộp.
Đối với gối đỡ trong lòng hộp giảm tốc ta chọn dạng kết cấu chữ T với chiều dày δ2= (0,6...0,8)δ = 6...8chọn δ2 = 7 mm
3. Một số kết cấu khác liên quan đến cấu tạo vỏ hộp.
a> Bu lông móc vòng
Dùng để nâng và vận chuyển hộp giảm tốc . Móc vòng đợc làm trên nắp . Kích thớc móc vòng đợc xác định nh sau:
Chiều dày vòng móc : S = (2..3)δ = 20 ...30 Chọn S = 30 Đờng kính d = (3..4)δ = 30...40 chọn d = 30
b> Chốt định vị:
Để đảm bảo vị trí tơng đối của nắp và thân trớc và sau khi gia công cũng nh khi lắp ghép ta dùng 2 chốt định vị là chốt hình côn đợc lắp vào lỗ theo kiểu lắp chặt .
Tra bảng 18-4b ta đợc kích thớc của chốt côn . Hình dạng và kích thớc của chốt hình trục.
d c l
8 1,2
25...140 chọn l = 60 c> Cửa thăm
Để kiểm tra , quan sát các chi tiết máy trong hộp khi lắp ghép và để đổ dầu vào hộp , trên đỉnh hộp có làm cửa thăm . Cửa thăm đợc đậy bằng nắp . Trên nắp có nút thông hơi . Kích thớc đợc chọn theo kết cấu hộp giả tốc
A1 B1 C K R VÝt Sè l-
ợng
120 90 112,83 74,45 10 M8x22 4
1:50 3,2
r b b1
d> Nút thông hơi.
Khi làm việc , nhiệt độ trong hộp tăng lên . Để giảm áp suất và điều hoà không khí bên trong và bên ngoài hộp , ngời ta sử dụng nút thông hơi . Nút thông hơi
đợc lắp trên cửa thăm.
Hình dạng và kích thớc của nút thông hơi đợc tra trong bảng 18-6
A B C D E G H I K L M N O P Q R S
M27 x2
1 5
30 15 45 36 32 6 4 10 8 22 6 32 18 36 32
m
q
a
hφ3
i l
r a b g
ncde o
r p
e> Nút tháo dầu:
Sau một thời gian làm việc dầu bôi trơn bị bẩn (di bụi bặm và do hạt mài) hoặc bị biến chất do đó cần thay dầu mới . Để tháo dầu cũ đáy hộp có lỗ tháo dầu . Lúc làm việc , lỗ đợc bịt kín bằng nút tháo dầu. Kết cấu kích thớc của nút tháo dầu cho trong bảng 18-7 đối với nút tháo dầu hình trụ , hình 18-8 đối với nút tháo dầu hình côn . Ta chọn nút tháo dầu hình trụ .
d b m f L c q D S D0
M20x2 15 9 3 28 2,5 17,8 30 22 25,4
d0
d l
d
s
f> Kiểm tra mức dầu:
Theo tính toán vận tôc bánh răng nhỏ hơn 12 (m/s) và vận tốc của trục vít cũng nhỏ hơn 10 (m/s) do đó bánh răng và trục vít đợc ngâm trong dầu . Chiều cao mức dầu trong hộp đợc kiểm tra bằng que thăm dầu. Kích thớc của que thăm dầu nh hình vẽ , que thăm dầu thờng có vỏ bọc bên ngoài để tạo điều kiện cho việc kiểm tra dễ dàng.
Sinh viên thực hiện: Lê Nho Phả Trang:69
0
1x450
0,5x45
3 306
φ18 φ12 φ5
4. Bôi trơn hộp giảm tốc.
a > Chọn phơng pháp bôi trơn hộp giảm tốc .
- Vận tốc vòng của bánh răng trên trục II , và của trục vít là :
VBR = 120,5.10-3.3,14.n2/2.30 = 120,5.3,14.392,916.10-3/2.30 = 2,479 < 12(m/s) VTV = 101,5.10-3.3,14.n2/2.30 = 1,749(m/s) < 10(m/s)
Với vận tốc vòng nhỏ ta chọn phơng pháp bôi trơn là ngâm dầu. Do trục vít đặt dới nên mức dầu ngập ren trục vít nhng không vợt quá đờng ngang tâm con lăn dới cùng , ở đây ta phải dùng thêm vòng vung dầu trên trục vít do đờng kính chân trục vít là 70,7 mm đờng kính d1 của ổ là 95 mm nên không ngâm hết chiều cao ren trục vít.
Đối với bánh răng chiều sâu ngâm dầu là 1/4 bán kính bánh răng cấp chậm.
b> Chọn dầu bôi trơn.
Từ vận tốc vòng của bánh răng , vật liệu chế tạo bánh răng ta tiến hành tra bảng (18-11),(18-12 đối với trục vít) chọn độ nhớt để bôi trơn. Sau đó tra bảng 18-13
để chọn dầu thích hợp.
Chi tiết Vật liệu
Vận tốc Độ nhớt Dầu bôi trơn
Bánh r¨ng
ThÐp 2,479
(Vtốc vòng)
186(11)/16(2) Dầu ôtô máy kÐoAK-10
Trôc vÝt ThÐp 1,75
(Vtốc trợt)
165(30)/24(3,43) Dầu ôtô máy kéo AK-15
phần VII: Dung sai lắp ghép