PHẦN VI: THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC
I. Thiết kế vỏ hộp
- Công dụng: Vỏ hộp của hộp giảm tốc có nhiệm vụ đảm bảo vị trí tương đối giữa các chi tiết và bộ phận máy, để gá chặt hầu hết các chi tiết của hộp giảm tốc, định vị
tương đối của các chi tiết và bộ phận máy, trực tiếp tiếp nhận tải trọng do các chi tiết truyền đến, chứa dầu bôi trơn đến các bộ truyền trong hộp giảm tốc, bảo vệ các chi tiết máy.
- Chỉ tiêu cơ bản đặt ra khi chế tạo hộp giảm tốc khối lượng nhỏ, độ cứng cao, dễ gia công đúc, kích thước gọn, độ cứng cao và giá thành hạ.
- Vật liệu chế tạo hộp giảm tốc: gang xám GX15 – 32 . - Phương pháp chế tạo: phương pháp đúc.
- Thành phần hộp giảm tốc:
+ Thành hộp;
+ Gân chịu lực;
+ Mặt bích;
+ Gối đỡ;
+ Các loại vít và bu lông lắp ghép.
- Chọn vỏ hộp đúc bằng gang, mặt ghép giữa nắp và thân là mặt phẳng đi qua đường tâm các trục để việc lắp ghép dễ dàng.
- Kích thước của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc theo bảng 10 – 9 (t.268-[1]):
Tên gọi Tính toán
Khoảng cách trục A = 291 mm
- Chiều dài thành thân hộp: δ = 0,025.A + 3mm; δ = 10 mm - Chiều dày thành nắp hộp: δ1 = 0,02.A + 3mm; δ1 = 9 mm - Chiều dày mặt bích dưới của thân: b = 1,5.δ; b = 16 mm - Chiều dày mặt bích trên của nắp: b1 = 1,5.δ1; b1 = 14 mm - Chiều dày đế hộp không có phần lồi: p = 2,35.δ; p = 24 mm - Chiều dày gân ở thân hộp: m = (0,85 ÷ 1).δ; m = 10 mm - Chiều dày gân ở nắp hộp: m1 = (0,85 ÷ 1).δ1; m1 = 9 mm - Đường kính bu lông nền: dn = 0,036.A + 12mm; dn = 23 mm - Đường kính các bu lông khác:
+ Ở cạnh ổ: d1 = 0,7.dn;
+ Ghép nắp vào thân: d2 = (0,5 ÷ 0,6).dn; + Ghép nắp ổ: d3 = (0,4 ÷ 0,5).dn;
+ Ghép nắp cửa thăm: d4 = (0,3 ÷ 0,4).dn.
d1 = 16 mm d2 = 14 mm d3 = 12 mm d4 = 9 mm
- Đường kính bu lông vòng chọn theo trọng lượng của hộp giảm tốc, với khoảng cách trục A của hai cấp 206 x 291. Tra bảng 10 – 11a (t.275-[1]) và bảng 10 – 11b (t.276-[1]), ta chọn bu lông M16.
- Số lượng bu lông nền: n =
Trong đó: + L là chiều dài hộp, lấy sơ bộ 850 mm;
+ B là chiều rộng hộp, lấy sơ bộ 250 mm.
=> n = = 5,5. Lấy n = 6.
II. Cấu tạo của bánh răng.
- Các thông số của bánh răng: đường kính, chiều rộng, modul, số răng,… Được xác định khi tính sức bền của bộ truyền. Dưới đây chỉ xem xét các vấn đề liên quan đến cấu tạo của chúng.
- Bánh răng đều có ba phần: vành răng, mayo và đĩa hoặc nan hoa để nối liền vành răng và mayo:
+ Vành răng chịu tải trọng trực tiếp do răng truyền đến, vì vậy cần đủ bền.
Mặt khác vành răng cần đủ dẻo để có thể biến dạng một ít dưới tác động của tải trọng và nhờ đó tải trọng phân bố đều theo chiều dài răng;
+ Mayo lắp vào trục và truyền momen xoắn từ trục đến bánh răng và ngược lại.
+ Để vị trí bánh răng trên trục không bị sai lệch và chiều dài mayo lớn hơn chiều dài then, ta lấy chiều dài mayo là:
lm = 1,4.d ( d là đường kính trục gắn bánh răng). Mayo cần đủ cứng và đủ bền, đường kính ngoài của mayo là dm =
1,6.d. Hình 6 – 1 cấu tạo bánh răng.
- Ta chọn bánh răng trụ đúc với các thông số như sau:
+ Đường kính trong lắp vào trục: d;
+ Đường kính ngoài của mayo: Dm; + Chiều dài mayo: lm = (1,2 ÷ 1,5).
III. Những chi tiết máy khác của vỏ hộp.
1. Vòng móc, miếng đệm.
- Để nâng và vận chuyển hộp giảm tốc ta lắp các bu lông vòng trên nắp máy hoặc làm vòng móc. Vòng móc có thể làm trên nắp hoặc trên thân hộp. Đường kính d và chiều dày s của vòng móc chọn:
d = s = 3.δ = 3.10 = 30 mm.
- Miếng đệm dày 1 mm, rộng 1 mm, d phụ thuộc vào đường kính bu lông trên hộp.
Theo bảng 10 – 11a/(t.275-[1]) cho phép ta chọn kích thước bu lông vòng theo khối lượng hộp giảm tốc đã chọn sơ bộ ở bảng 10 – 11b/(t.276-[1]) (đơn vị: mm)
Hình 6 – 2 cấu tạo bulông vòng.
Bảng thông số bulông vòng:
d d1 d2 d3 d4 h h1 h2 l f c
M16 63 35 14 35 30 12 8 32 2 2
2. Nắp cửa thăm:
- Để thuận tiện trong khi sử dụng quan sát các phần trong hộp giảm tốc cũng như khi lắp và để đổ dầu vào hộp, ta làm cửa thăm trên đỉnh hộp.
- Cửa thăm đậy lại bằng nắp, trên nắp có nút thông hơi, dưới cửa thăm có lưới lọc dầu. Kích thước cửa thăm chọn theo bảng 10 – 12/(t.277-[1]) (đơn vị: mm):
Hình 6 – 3 Nắp cửa thăm của hộp giảm tốc. Bảng thông số nắp cửa thăm:
A B A1 B1 C K R Kích thước vít
Số lượng vít
100 75 150 100 125 87 12 M8 x 22 4
3. Nút thông hơi:
- Khi làm việc, nhiệt độ trong hộp tăng lên, áp suất trong hộp cũng tăng theo. Để giảm áp suất và không khí trong hộp ta dùng nút thông hơi.
- Đồng thời cũng là điều hòa không khí bên trong và bên ngoài hộp. Kích thước của nút thông hơi chọn theo bảng 10 – 16/(t.279-[1]) (đơn vị: mm):
Bảng thông số nút thông hơi:
A B C D E G H I K L M N O P Q R S
M27x
2 15 30 15 45 36 32 6 4 10 8 22 6 32 18 36 32
Hình 6 – 3 Nút thông hơi.
4. Nút tháo dầu.
- Thân hộp chứa dầu để bôi trơn. Sau một thời gian làm việc, dầu bị bẩn (do bụi bặm và mài mòn) hoặc do biến chất, cần phải thay dầu mới.
- Để tháo dầu cũ, ta làm ở đáy hộp một lỗ tháo dầu, lúc bình thường lỗ được đậy kín bằng nút tháo dầu.
- Đáy hộp làm nghiêng 2o về phía lỗ tháo dầu và ngay chỗ lỗ tháo dầu làm lõm xuống một ít. Theo bảng 10 – 14/(t.278-[1]) (đơn vị: mm):
Bảng thông số nút tháo dầu:
d b m a f L e q D1 D S l
M20x
2 15 9 4 3 28 2,5 17,8 21 30 22 25,4
Hình 6 – 4 Sơ đồ nút tháo dầu.
5. Que thăm dầu.
- Dùng để kiểm tra mức dầu trong hộp giảm tốc, đảm bảo luôn ở mức dầu cho phép để các chi tiết trong hộp giảm tốc được bôi trơn tốt nhất.
- Ta chọn que thăm dầu không có ống bao vì làm việc 2 ca (nếu làm việc liên tục ta chọn loại có ống bao để tránh song dầu gây khó cho việc kiểm tra).
- Hình dáng và kích thước của que thăm dầu được biểu diễn các thông số chuẩn theo sách hình 10-48c/t.289-[1] đối với chiều dài L phụ thuộc vào mực dầu và chiều cao hộp giảm tốc:
Hình 6 – 5 Sơ đồ que thăm dầu.