›
›

Đồ án Hệ thống truyền động cơ khí

pdf 55 trang phuongnguyen 1420
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Hệ thống truyền động cơ khí", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_he_thong_truyen_dong_co_khi.pdf

Nội dung text: Đồ án Hệ thống truyền động cơ khí

  1. TRƯỜNG . KHOA .  Đồ án thiết kế Đề tài: HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ
  2. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý Mục lục LỜI NĨI ĐẦU 4 CHƢƠNG 1 : CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 5 1.1. Chọn động cơ điện 5 1.1.1. Cơng suất làm việc 5 1.1.2. Cơng suất tƣơng đƣơng : 5 1.1.3. Chọn động cơ 5 1.2. Phân phối tỉ số truyền 6 1.2.1. Tỷ số truyền chung của hệ thống : 6 1.2.2. Ta cĩ số vịng quay của các trục 6 1.2.3. Cơng suất trên các trục 6 1.2.4. Momen xoắn trên các trục : 6 1.3. Bảng kê chi tiết 7 CHƢƠNG 2 : TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN ĐAI 8 2.1. Xác định các thơng số bộ truyền đai thang: 8 2.2. Chọn tiết diện đai: 8 2.3. Xác định đƣờng kính đai: 8 2.4. Xác định chiều dài đai và khoảng cách trục: 8 2.5. Xác định số đai z: 9 2.6. Các thơng số hình học bánh đai: 10 2.7. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục : 10 2.8. Kết quả bộ truyền đai: 10 CHƢƠNG 3 : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM TỐC 11 3.1. Chọn vật liệu: 11 3.2. Xác định ứng suất cho phép: 11 3.3. Tính tốn cấp nhanh – Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng. 13 3.3.1. Xác định sơ bộ khoảng cách trục: theo 6.15a[1] 13 3.3.2. Xác định các thơng số ăn khớp 13 3.3.3. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc: 14 SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 1
  3. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý 3.3.4. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn: 16 3.3.5. Các thơng số và kích thƣớc bộ truyền cấp nhanh: 18 3.4. Tính tốn cấp chậm– Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng. 19 3.4.1. Xác định sơ bộ khoảng cách trục 19 3.4.2. Xác định các thơng số ăn khớp 19 3.4.3. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc 20 3.4.4. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn 21 3.4.5. Các thơng số và kích thƣớc bộ truyền bánh răng cấp chậm 23 3.5. Kiểm tra bơi trơn ngâm dầu 24 CHƢƠNG 4 : TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN 25 4.1. Vật liệu và thiết kế sơ bộ các trục trong hộp giảm tốc: 25 4.2. Xác định sơ bộ đƣờng kính trục: 25 4.3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực 25 4.4. Xác định đƣờng kính và chiều dài các đoạn trục 27 4.4.1. Trục 1 27 4.4.2. Trục 2 30 4.4.3. Trục 3 33 4.5. Kiểm nghiệm trục về độ bền mõi và chọn then 35 4.5.1. Kiểm nghiệm về độ bền mõi của then: 38 CHƢƠNG 5 : CHỌN Ổ LĂN VÀ NỐI TRỤC 40 5.1. Thiết kế ổ lăn trên trục 1 40 5.2. Thiết kế ổ lăn trên trục 2 41 5.3. Thiết kế ổ trên trục 3 42 5.4. Thiết kế nối trục: 43 CHƢƠNG 6 : THIẾT KẾ THÂN MÁY VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC 44 6.1. Thiết kế vỏ hộp 44 6.2. Các chi tiết phụ 46 6.2.1. Vịng chắn dầu: 46 6.2.2. Phớt chắn dầu: 47 6.2.3. Ống lĩt: 47 6.2.4. Vít tách nắp và thân: 47 SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 2
  4. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý 6.2.5. Chốt định vị: 47 6.2.6. Nắp quan sát: 47 6.2.7. Nút thơng hơi: 48 6.2.8. Bulơng vịng: 49 6.2.9. Nút tháo dầu: 49 6.2.10. Que thăm dầu: 49 CHƢƠNG 7 : BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP 50 7.1. Dung sai và lắp ghép bánh răng: 51 7.2. Dung sai lắp ghép ổ lăn: 51 7.3. Dung sai lắp vịng chắn dầu: 51 7.4. Dung sai lắp ghép then lên trục: 51 7.5. Bảng dung sai lắp ghép bánh răng: 51 7.6. Bảng dung sai lắp ghép ổ lăn: 52 7.7. Bảng dung sai lắp ghép then: 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 3
  5. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý LỜI NĨI ĐẦU Trong cuộc sống chúng ta cĩ thể bắt gặp những hệ thống truyền động ở khắp nơi và cĩ thể nĩi nĩ đĩng vai trị nhất định trong cuộc sống cũng nhƣ trong sản xuất. Đối với các hệ thống truyền động thƣờng gặp thì cĩ thể nĩi hộp giảm tốc là một bộ phận khơng thể thiếu. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí giúp củng cố lại các kiến thức đã học trong các mơn Nguyên Lý Máy, Chi Tiết Máy, Vẽ Kỹ thuật Cơ khí, và giúp sinh viên cĩ cái nhìn tổng quan về việc thiết kế cơ khí. Cơng việc thiết kế hộp giảm tốc giúp chúng ta hiểu kỹ hơn và cĩ cái nhìn cụ thể hơn về cấu tạo cũng nhƣ chức năng của các chi tiết cơ bản nhƣ bánh răng ,ổ lăn, Thêm vào đĩ trong quá trình thực hiện các sinh viên cĩ thể bổ sung và hồn thiện kỹ năng vẽ hình chiếu với cơng cụ AutoCad, điều rất cần thiết với một kỹ sƣ cơ khí. Em xin chân thành cảm ơn cơ Nguyễn Nhƣ Ý và các bạn trong khoa cơ khí đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án. Với kiến thức cịn hạn hẹp,do đĩ thiếu xĩt là điều khơng thể tránh khỏi, em mong nhận đƣợc ý kiến từ thầy cơ và bạn bè để đồ án này đƣợc hồn thiện hơn. Sinh viên thực hiện. Nguyễn Hữu Thƣơng SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 4
  6. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý CHƢƠNG 1 : CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1. Chọn động cơ điện 1.1.1. Cơng suất làm việc 1.1.2. Cơng suất tƣơng đƣơng : ∑ ( ) √ ∑ Ta cĩ Hiệu suất của bộ truyền : Với Cơng suất trên trục động cơ : Số vịng quay của trục cơng tác Với ⁄ Từ bảng 2.4 [1] { 1.1.3. Chọn động cơ Động cơ đƣợc chọn phải thỏa mãn điều kiện : { Tra bảngP1.3[1] chọn động cơ điện : SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 5
  7. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý Ký hiệu : Cơng suất : Số vịng quay : 1.2. Phân phối tỉ số truyền 1.2.1. Tỷ số truyền chung của hệ thống : Theo bảng 3.1[1] ta cĩ { Suy ra 1.2.2. Ta cĩ số vịng quay của các trục 1.2.3. Cơng suất trên các trục 1.2.4. Momen xoắn trên các trục : SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 6
  8. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý 1.3. Bảng kê chi tiết Trục Động cơ 1 2 3 Thơng số Tỉ số truyền 2 4,3 2,77 Cơng suất P (Kw) 8,73 8,22 7,89 7,58 Số vịng quay n (v/ph) 1455 727,5 169,19 61,14 Momen T 57332 107841 445305 1183242 SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 7
  9. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý CHƢƠNG 2 : TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN ĐAI 2.1. Xác định các thơng số bộ truyền đai thang: Số vịng quay bánh nhỏ n1 = nđc = 1455 (v/p) Cơng suất truyền trên bánh đai nhỏ P1 = Pđc = 8,73 (KW) 2.2. Chọn tiết diện đai: Dựa vào số vịng quay bánh nhỏ và cơng suất truyền, xem bảng 4.1 trang 59[1] chọn đai thang thƣờng tiết diện đai cĩ kí hiệu Б. 2.3. Xác định đƣờng kính đai: +Theo bảng 4.13 trang 59[1] ta chọn đƣờng kính bánh đai nhỏ d1 = 180 (mm). Suy ra vận tốc đai 13,7 m s nhỏ hơn vận tốc cho phép của đai thang thƣờng +Đƣờng kính bánh đai lớn: Cơng thức 4.2 [1] Trong đĩ: ε = 0,01 – 0,02 - hệ số trƣợt. Theo bảng 4.26 trang 67[1] ta chọn đƣờng kính tiêu chuẩn d2 = 355 (mm) +Tỷ số truyền thực tế → Độ sai lệch tỷ số truyền | | | | nằm trong phạm vi cho phép khơng quá 3~4%. 2.4. Xác định chiều dài đai và khoảng cách trục: Dựa vào bảng 4.14 trang 60[1] chọn sơ bộ khoảng cách trục +Chiều dài dây đai xác định theo cơng thức 4.4 [1]: SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 8
  10. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý Theo bảng 4.13 trang 59[1] chọn chiều dài tiêu chuẩn l = 1800 (mm). +Tính khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn: Cơng thức 4.6[1] √ √ +Tính gĩc ơm α1: Cơng thức 4.7[1] thỏa điều kiện đai khơng bị trƣợc. 2.5. Xác định số đai z: Theo cơng thức 4.16[1] Kđ = 1,25+0,1=1,35 tra theo bảng 4.7[1] với tải va đập nhẹ và làm việc 2 ca. 0 α1= 159 → Cα = 1– 0,0025(180–α1) = 1–0,0025.(180– 159) = 0,9475 √ √ Cu = 1,13 tra bảng4.17[1] với u = 2 [P0] = 4,7 từ đồ thị hình 4.21 trang 151[2] chiều dài đai thử nghiệm l0 = 2240 mm với v = 13,4 m/s , d1 = 180 mm SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 9
  11. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý Ta cĩ: Lấy z = 3 đai. 2.6. Các thơng số hình học bánh đai: +Chiều rộng bánh đai: Cơng thức 4.17[1] B = (z–1).t + 2e = (3–1). 19 + 2.12,5 = 63 (mm) + Đƣờng kính ngồi bánh đai : Cơng thức 4.18[1] da = d1 + 2.h0 = 180 + 2.4,2 = 188,4 Trong đĩ t = 19, e = 12,5 , h0 = 4,2 tra bảng 4.21 trang 63[1] 2.7. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục : +Theo cơng thức 4.19[1] lực căng ban đầu : 2 2 Trong đĩ Fv = qm.v = 0,178.13,7 = 33,5 N, qmtrabảng 4.22 trang 64[1]. +Theo cơng thức4.22[1] lực tác dụng lên trục : Fr = 2.F0.z.sin(α1/2) = 2.273.3.sin(159/2) = 1589,6 (N) 2.8. Kết quả bộ truyền đai: Ký hiệu đai Б Đƣờng kính bánh đai nhỏ d1 = 180 (mm) Đƣờng kính bánh đai lớn d2 = 355 (mm) Chiều dài đai l = 1800 (mm) Bề rộng đai B = 63 (mm) Số đai z = 3 Vận tốc đai v = 13,4 (m/s) Khoảng cách trục a = 472 (mm) Lực căng đai F0 = 269,4 (N) Lực tác dụng lên trục Fr = 1589,6 (N) SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 10
  12. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý CHƢƠNG 3 : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM TỐC *Số liệu: Cơng suất: P = 8,22 KW Tuổi thọ L = 7 năm → Lh = 7.300.2.8 = 33600 giờ 3.1. Chọn vật liệu: Do khơng cĩ yêu cầu đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hĩa trong thiết kế, ở đây chọn vật liệu 2 câp bánh răng nhƣ sau Theo bảng 6.1 trang 92[1] chọn Bánh nhỏ : Thép C45 tơi cải thiện đạt độ rắn HB241 285 cĩ бb1 = 850MPa, бch1 = 580MPa. Bánh lớn: Thép C45 tơi cải thiện đạt độ rắn HB192 240 cĩ бb2 = 750MPa, бch2 = 450MPa. 3.2. Xác định ứng suất cho phép: Theo bảng 6.2 trang 94[1] với thép C45, tơi cải thiện đạt độ rắn HB 180 350 . Chọn độ rắn bánh nhỏ HB1 = 240 ; độ rắn bánh lớn HB2 = 230 , khi đĩ 2,4 +Số chu kì làm việc cơ sở. Theo 6.5[1] NHO = 30.HHB do đĩ: 2,4 7 NHO1 = 30.240 = 1,55.10 (chu kỳ) 2,4 7 NHO2 = 30.230 = 1,4.10 (chu kỳ) 7 NFO1 = NFO2 = 0,5.10 (chu kỳ) +Số chu kỳ làm việc tƣơng đƣơng. Theo 6.7[1] ∑ ( ) SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 11
  13. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý L = 7 năm → Lh = 33600 (giờ) c =1 – sốlần ăn khớp trong 1 vịng quay [( ) ( ) ( ) ] Suy ra NHE1>NHO1 ; NHE2> NHO2 nên KHL1 = KHL2 = 1 +Nhƣ vậy theo 6.1a[1], ứng suất tiếp xúc sơ bộ đƣợc xác định *Với cấp nhanh sử dụng răng nghiêng, do đĩ theo 6.12[1]: *Đối với cấp chậm sử dụng răng thẳng: Do NHE> NHO => KHL = 1 Nên +Ứng suất uốn cho phép: [( ) ( ) ( ) ] Vì: NFE1>NFO1 ; NFE2> NFO2 Nên KFL1 = KFL2 = 1 Do đĩ theo 6.2a[1] với bộ truyền quay 1 chiều KFC = 1, ta đƣợc: SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 12
  14. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý +Ứng suất quá tải cho phép: theo 6.13[1] đối với bánh răng tơi cải thiện. Ứng suất uống cho phép khi quá tải: 6.14[1] 3.3. Tính tốn cấp nhanh – Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng. Số vịng quay bánh dẫn: n1 = 727,5 vg/ph Moment xoắn T1 = 107841 Nmm Tỷ số truyền u1 = 4,3 3.3.1. Xác định sơ bộ khoảng cách trục: theo 6.15a[1] √ Trong đĩ theo bảng 6.6[1] chọn ψba = 0,3 Theo bảng 6.5[1] với răng nghiêng ta cĩ: Ka = 43 Theo 6.16 với bánh răng ăn khớp ngồi hệ số ψbd = 0,53 ψba(u1+1) = 0,843 Do đĩ theo bảng 6.7[1] KHβ = 1,13 tra theo sơ đồ 3 Chọn aw1 = 180 (mm) 3.3.2. Xác định các thơng số ăn khớp Theo 6.17[1] m = (0,01 ÷ 0,02)aw1 = (0,01 ÷ 0,02).180 = 1,8 ÷ 3,6 (mm) Theo bảng 6.8[1] chọn mơ đun pháp m = 2,5 SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 13
  15. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý Điều kiện gĩc nghiêng bánh răng hộp giảm tốc khai triển: 80 ≤ β ≤ 200 →25,5 ≤ z1 ≤ 26,9 +Số răng bánh nhỏ Lấy z1 = 26 răng +Số răng bánh lớn z2 = z1 . u1 = 26.4,3 = 111,8 răng Lấy z2 = 112 răng +Do đĩ tỷ số truyền trên thực tế um = 112/26 = 4,308 Sai lệch so với trƣớc 0,18% Suy ra β = 16,60 3.3.3. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc: +Theo cơng thức 6.33[1] , ứng suất tiếp xúc trên bề mặt làm việc √ –Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp Tra bảng 6.5[1] ta đƣợc ZM= 274 (MPa1/3) –Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc: theo 6.34[1] ta tính đƣợc √ √ Với βb gĩc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở tính theo 6.35[1] SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 14
  16. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý Theo TCVN1065 – 71 thì α = 200 0 →βb = 15,57 –Chiều rộng vành răng bw = ψba . aw1 = 0,3.180 = 54 (mm) –Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng: Hệ số trùng khớp dọc 6.37[1] : εβ = bw.sinβ πm = 1,96 Hệ số trùng khớp ngang tính gần đúng theo 6.38b[1] : [ ( )] Do εβ> 1 nên tính theo cơng thức 6.36c[1] √ –Đƣờng kính vịng lăn bánh nhỏ bảng 6.11[1] : Vận tốc vịng v = π.dw1.n1/60000 = 2,54(m/s) Với v = 2,6 m/s tra bảng 6.13 trang 106[1] dùng cấp chính xác là 9 và tra bảng 6.14[1] với v< 2,5m/s ta chọn KHα = 1,14 Theo 6.42 , √ √ Trong đĩ: δH–hệ số kể đến ảnh hƣởng của sai số ăn khớptra theo bảng 6.15 cĩ giá trị 0.002 g0 –hệ số kể đến ảnh hƣởng của sai lệch các bƣớc răng bánh 1 và bánh 2 tra theo bảng 6.16[1] cĩ giá trị 73. Do đĩ, theo 6.4[1] – Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc theo cơng thức 6.39[1] SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 15
  17. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý KH = KHβKHαKHv = 1,13.1,14.1,03 = 1,33 Thay các giá trị vừa tìm đƣợc vào 6.33 ta đƣợc: +Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép: Theo cơng thức 6.1: – với v = 2,54 m s < 5 m s → hệ số xét đến ảnh hƣởng của vận tốc vịng Zv=1. – với cấp chính xác động học là 9, chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8, khi đĩ cần gia cơng đạt độ nhám Ra = 2,5 1,25 μm, do đĩ hệ số xét đến độ nhám bề mặt răng ZR = 0,95 – với da< 700mm → KxH = 1 Ta thấy thỏa điều kiện bền tiếp xúc. 3.3.4. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn: a. theo cơng thức 6.43[1] Theo bảng 6.7[1] , KFβ = 1,27 ; theo bảng 6.14[1] với v < 5 và cấp chính xác là 9 Nên KFα = 1,37 ; theo cơng thức 6.47 √ – δF = 0,006 hệ số kể đến ảnh hƣởng của các sai số ăn khớp,tra bảng 6.15[1] Suy ra √ – Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn Do đĩ hệ số tải trọng khi tính về uốn là: SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 16
  18. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý KF = KFβKFαKFv = 1,27.1,37.1,09 = 1,86 – Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng: với εα = 1,66 – Hệ số kể đến độ nghiêng của răng: vì răng nghiêng nên Số răng tƣơng đƣơng: Theo bảng 6.18 trang 109[1] ta đƣợc YF1 = 3,82 YF2 = 3,6 – Hệ số xét đến độ nhậy của vật liệu đối với tập trung ứng suất: YS = 1,08–0,0695ln(m) = 1,08–0,0695.ln2,5 = 1,02 – Hệ số xét đến ảnh hƣởng của độ nhám mặt lƣơn bánh răng, thơng thƣờng YR = 1 – Hệ số xét đến kích thƣớc bánh răng ảnh hƣởng độ bền uốn: KxF = 1. Do đĩ theo 6.2 và 6.2a[1]: Thay tất cả giá trị tìm đƣợc vào 6.43[1] ta đƣợc SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 17
  19. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý 3.3.5. Các thơng số và kích thƣớc bộ truyền cấp nhanh: Khoảng cách trục aw1 = 180 (mm) Mơ đun pháp m = 2,5 (mm) Bề rộng vành răng bw = 54(mm) Tỉ số truyền um = 4,3 Gĩc nghiêng răng β = 16,60 Số răng bánh dẫn động z1 = 26 Số răng bánh bị dẫn z2 = 112 Hệ số dịch chỉnh x1 = x2 = 0 Theo các cơng thức trong bảng 6.11[1] tính đƣợc Đƣờng kính vịng chia: Đƣờng kính đỉnh răng: da1 = d1 + 2m = 72,8 (mm) da2 = d2 + 2m = 297,2 (mm) Đƣờng kính đáy răng: df1 = d1 – 2,5m = 62,8 (mm) df2 = d2 – 2,5m = 287,2 (mm) SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 18
  20. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý 3.4. Tính tốn cấp chậm– Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng. Số vịng quay bánh dẫn n2 = 169,19 (vg/ph) Mơment xoắn T = T2 = 445305 (Nmm) Tỷ số truyền u2 = 2,77 3.4.1. Xác định sơ bộ khoảng cách trục theo 6.15a[1] √ Trong đĩ theo bảng 6.6[1] chọn ψba = 0,4 Theo bảng 6.5[1] với răng thẳng ta cĩ: Ka = 49,5 Theo 6.16 với bánh răng ăn khớp ngồi hệ số ψbd = 0,5 ψba(u1+1) = 0,74 Do đĩ theo bảng 6.7[1] KHβ = 1,04 tra theo sơ đồ 5 √ Chọn aw2 = 250 (mm) 3.4.2. Xác định các thơng số ăn khớp m = 0,01 0,02 aw2 = 2,5 5 mm Theo quan điểm thống nhất hĩa trong thiết kế , chọn mơđun tiêu chuẩn của bánh răng cấp chậm bằng mơđun ở cấp nhanh m = 2,5 (mm) Lấy z1 = 53 → z2 = 54.2,77 = 147 Do đĩ aw = 0,5.m(z1 + z2) = 0,5.2,5(54+146) = 250 (mm) +Tỷ số truyền thực tế um = 147/53 = 2,77 Sai lệch so với trƣớc 0,24% +Gĩc ăn khớp: cơng thức 6.27[1] SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 19
  21. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý 0 → αtw = 20 +Hệ số dịch chỉnh x1 = x2 = 0 3.4.3. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc +Ứng suất tiếp xúc trên bề mặt làm việc theo 6.33[1] √ –Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp Tra bảng 6.5[1] ta đƣợc 1/3 ZM= 274 (MPa ) –Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc: theo 6.34[1] ta tính đƣợc √ √ Với bánh răng thẳng, dùng 6.36a[1] để tính zε: √ √ ( ) ( ) –Đƣờng kính vịng lăn bánh nhỏ Theo 6.40[1] vận tốc vịng v = πdw1n2/60000 = 1,17 (m/s) Theo bảng 6.13[1] ta cĩ v < 2 m/s nên chọn cấp chính xác là 9, dựa vào bảng 6.16[1] chọn g0=73 √ Trong đĩ бH = 0,006 tra bảng 6.15[1] với cấp chính xác 9, do đĩ: SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 20
  22. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý với chiều rộng vành răng bw = ψba . aw2= 0,4.250 =100 (mm) theo bảng 6.13[1] chọn KHα = 1 – Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc theo cơng thức 6.39[1] KH = KHβKHαKHv = 1,04.1.1,07 = 1,11 Thay vào 6.33 ta đƣợc +Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép: Theo cơng thức 6.1: – với v = 1,17 m s < 5 m s → hệ số xét đến ảnh hƣởng của vận tốc vịng Zv=1. – với cấp chính xác động học là 9, chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8, khi đĩ cần gia cơng đạt độ nhám Rz = 2,5 1,25 μm Do đĩ hệ số xét đến độ nhám bề mặt răng ZR = 0,95 – với da< 700mm → KxH = 1 nên thỏa mãn điều kiện độ bền tiếp xúc. 3.4.4. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn theo cơng thức 6.43[1] Theo bảng 6.7[1] , KFβ = 1,1 ; theo bảng 6.14[1] với v < 2,5 và cấp chính xác là 9 Nên KFα = 1,37 ; theo cơng thức 6.47 √ – δF = 0,016 hệ số kể đến ảnh hƣởng của các sai số ăn khớp,tra bảng 6.15[1] Suy ra SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 21
  23. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý √ – Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn Do đĩ hệ số tải trọng khi tính về uốn là: KF = KFβKFαKFv = 1,1.1,37.1,13 = 1,7 – Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng: với εα = 1,8 – Hệ số kể đến độ nghiêng của răng: vì răng thẳng nên Theo bảng 6.18 trang 109[1] ta đƣợc YF1 = 3,64 YF2 = 3,6 – Hệ số xét đến độ nhậy của vật liệu đối với tập trung ứng suất: YS = 1,08–0,0695ln(m) = 1,08–0,0695.ln2,5 = 1,02 – Hệ số xét đến ảnh hƣởng của độ nhám mặt lƣợn bánh răng, thơng thƣờng YR = 1 – Hệ số xét đến kích thƣớc bánh răng ảnh hƣởng độ bền uốn: KxF = 1. Do đĩ theo 6.2 và 6.2a[1]: Thay tất cả giá trị tìm đƣợc vào 6.43[1] ta đƣợc Điều kiện bền uốn đƣợc thỏa. SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 22
  24. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý 3.4.5. Các thơng số và kích thƣớc bộ truyền bánh răng cấp chậm Khoảng cách trục aw2 = 250 (mm) Mơđun m = 2,5 (mm) Bề rộng vành răng bw = 100 (mm) Tỷ số truyền um = 2,77 Số răng bánh dẫn z1 = 53 Số răng bánh bị dẫn z2 = 147 Hệ số dịch chỉnh x1 = x2 = 0 Đƣờng kính vịng chia: Đƣờng kính đỉnh răng: da1 = d1 + 2m = 137,5 (mm) da2 = d2 + 2m = 372,5 (mm) Đƣờng kính đáy răng: df1 = d1 – 2,5m = d1 – 2,5.2,5 = 126,25 (mm) df2 = d2 – 2,5m =d2 – 2,5.2,5 = 361,25 (mm) SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 23
  25. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý 3.5. Kiểm tra bơi trơn ngâm dầu Việc bơi trơn hộp giảm tốc phải đảm bảo các điều kiện sau: theo hƣớng dẫn tài liệu [2] trang 460. + Mức dầu thấp nhất ngập (0,75÷2) chiều cao răng h2 = 5,5 của bánh răng 2 nhƣng ít nhất 10mm) +Khoảng cách giữa mức dầu thấp nhất và cao nhất hmax – hmin = 10 15mm. + Mức dầu cao nhất khơng đƣợc ngập quá 1/3 bán kính bánh răng 4 da4/6) Tổng hợp 3 điều kiện trên thì phải đảm bảo điều kiện bơi trơn phải thỏa mã bất đẳng thức 13.15[2] với h2< 10mm →Thỏa điều kiện bơi trơn ngâm dầu. SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 24
  26. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý CHƢƠNG 4 : TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN 4.1. Vật liệu và thiết kế sơ bộ các trục trong hộp giảm tốc: Chọn vật liệu chế tạo trục là thép C45 tơi cải thiện cĩ giới hạn bền бb = 850 (MPa) Ứng suất xoắn cho phép: [η] = 12 20 MPa Đƣờng kính trục sơ bộ : theo 10.9[1] đƣờng kính trục thứ k với k = 1,2,3. √ 4.2. Xác định sơ bộ đƣờng kính trục: Trục 1: T1 = 107841 (Nmm) √ Chọn d1 = 30 (mm) Trục 2 : T2 = 445305 (Nmm) √ Chọn d2 = 55 (mm) Trục 3 :T3 = 1183242 (Nmm) √ Chọn d3 = 70(mm) Đầu vào hộp số là trục 1 lắp bánh đai nên ta khơng cần quan tâm đến đƣờng kính trục động cơ điện. 4.3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực a. Dựa vào bảng 10.2 trang 189[1] chọn chiều rộng ổ lăn tƣơng ứng : b01 = 19 (mm) b02 = 29 (mm) SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 25
  27. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý b03 = 35 (mm) b. Chiều dài mayơ bánh đai : Phần 14.3.2[2] lm13 = (1,5 ÷ 2) d1 lm13 = 100 (mm) c. Chiều dài mayơ bánh răng: lm12 =lm23 = 60 (mm) lm22 = 100 (mm) = bw22 lm33 = (1,2 ÷ 1,5)d3 chọn lm33 = 100 (mm) d. Chiều dài mayơ nữa khớp nối: lm32 = (1,4 ÷ 2,5)d3 chọn lm32 = 120 (mm) e. Chọn độ lớn các khoảng k1,k2,k3,hn nhƣ sau: k1 = 10 (mm) k2 = 8 (mm) k3 = 15 (mm) hn = 20 (mm) f. Tính các khoảng lki theo bảng 10.4 trang 191[1] *Trục 2: l22 = 82,5 (mm) l23 = 172,5 (mm) *Trục 1: l12 = l23 = 172,5 (mm) l13 = 329,5 (mm) *Trục 3: -l32 = lc32 = 172,5 (mm) l33 = l22 = 82,5 (mm) SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 26
  28. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý 4.4. Xác định đƣờng kính và chiều dài các đoạn trục 4.4.1. Trục 1 SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 27
  29. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý a. Các lực tác dụng: + Lực từ bánh đai tác dụng lên trục: Fr = Fy13 = 1589,6 (N) +Lực từ bánh răng tác dụng lên trục: cơng thức 10.1[1] { b. Xác định các phản lực tại các gối tựa: +Mặt phẳng yOz: M12 = 30050 (Nmm) ∑ ∑ + Mặt phẳng xOz: ∑ ∑ c. Xác định moment tƣơng đƣơng tại các tiết diện √ SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 28
  30. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý √ √ √ + Đƣờng kính tại các tiết diện: Chọn ứng suất cho phép theo bảng 10.5 trang 195[1] Ta cĩ [б] = 67 MPa √ √ √ Chọn đƣờng kính tiêu chuẩn : d12 = 42 (mm) SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 29
  31. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý 4.4.2. Trục 2 SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 30
  32. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý a. Tính tốn các lực tác dụng lên bánh răng. Fx22= Ft = 2.T2/dw = 6721,6 (N) Fy22 = Fr = Ft.tgαtw/cosβ = 2446,5 (N) { b. Xác định các lực tác dụng lên các gối tựa. +Mặt phẳng yOz M23 = Fz23dw/2 = 129446,1 (Nmm) ∑ ∑ +Mặt phẳng xOz: ∑ ∑ c. Xác định momen tƣơng đƣơng tại các tiết diện. √ √ +Đƣờng kính tại các tiết diện: SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 31
  33. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý Chọn ứng suất cho phép theo bảng 10.5 trang 195[1] Ta cĩ [б] = 50 MPa √ √ Chọn đƣờng kính tiêu chuẩn d23 = 50 (mm) d22 = 55 (mm) d10 = d11 = 45 (mm) SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 32
  34. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý 4.4.3. Trục 3 SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 33
  35. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý a. Tính tốn các lực tác dụng lên bánh răng. Fy33 = Fy22 = 2446,5 (N) Fx33 = Fx22 = 6721,6 (N) Lực từ khớp nối tác dụng lên trục hƣớng theo phƣơng x và bằng Fx32 = (0,2 ÷ 0,3)2T3/Dt Lấy Fx32 = 2730,6 (N) Dt tra bảng 16.10a trang 68[2] ta đƣợc Dt = 260 mm b. Xác định các lực tác dụng lên gối tựa. +Mặt phẳng yOz: ∑ ∑ +Mặt phẳng xOz: ∑ ∑ c. Xác định momen tƣơng đƣơng tại các tiết diện. √ √ √ +Đƣờng kính tại các tiết diện: SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 34
  36. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý Chọn ứng suất cho phép theo bảng 10.5 trang 195[1] ứng với đƣờng kính sơ bộ d3 = 78 (mm) Ta cĩ [б] = 50 MPa √ √ √ Chọn theo đƣờng kính tiêu chuẩn: d30 = d31 = 65 (mm) d32 = 63 (mm) d33 = 70 (mm) 4.5. Kiểm nghiệm trục về độ bền mõi và chọn then a. Với thép C45 tơi cải thiện [б] = 850 MPa →б-1 = 0,436.850 = 370,6 (MPa) η-1 = 0,58б-1 = 215 (MPa) theo bảng 10.7 trang 197[1] ψζ = 0,1 , ψη = 0,05 b. Các trục của hộp giảm tốc đều quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng do đĩ Vì trục quay 1 chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động, do đĩ *Điều kiện thỏa bền mõi là: SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 35
  37. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý √ hệ số an tồn cho phép c. Các tiết diện trục nguy hiểm: Trục 1: Tiết diện 13 (lắp bánh đai , 12 lắp bánh răng Trục 2: Tiết diện 22 và 23 (lắp bánh răng Trục 3: Tiết diện 33 (lắp bánh răng , tiết diện 32 (lắp nữa khớp nối) Chọn lắp ghép Các ổ lăn lắp lên trục theo k6, lắp bánh răng, bánh đai, nối trục theo k6 kết hợp với lắp then Kích thƣớc then bằng tra bảng 9.1a trang 173[1], trị số moment cản uốn và cản xoắn ứng với các tiết diện trục nhƣ sau: 3 3 Tiết diện Đƣờng kính Kích thƣớc Chiều sâu Wj (mm ) W0j (mm ) trục bxh trên trục - t1 12 42 12x8 5 6295,7 13569,3 13 30 10x8 5 2129,9 4780,6 22 55 16x10 6 14238,4 30572,2 23 50 14x9 5,5 10747,1 23018,9 32 63 18x11 7 21412,3 45960,6 33 70 20x12 7,5 29488,7 63162,6 SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 36
  38. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý a. Xác định các hệ số Kζdj và Kηdj đối với các tiết diện nguy hiểm: cơng thức 10.25, 10.26[1] –Các trục đƣợc gia cơng bằng máy tiện,tại các tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạt độ nhám Ra =2,5÷0,63μm.Theo bảng 10.8 trang 197 [1] ta cĩ hệ số tập trung ứng suất Kx = 1,1. –Khơng dùng các phƣơng pháp tăng bề mặt nên Ky = 1 –Ta dùng dao phay ngĩn để gia cơng rãnh then nên từ bảng 10.12 trang 199[1] ta cĩ: Kζ = 2.07, Kη = 1,96 Theo bảng 10.10 trang 198 [1] ta đƣợc: d12 = 42 → εζ = 0,84, εη = 0,78 d13 = 30 → εζ = 0,9 , εη = 0,86 d22 = 55 → εζ = 0,8 , εη = 0,69 d23 = 50 → εζ = 0,81 , εη = 0,76 d32 = 63 → εζ = 0,79 , εη = 0,75 d33 = 70 → εζ = 0,76 , εη = 0,73 –Với các số liệu trên ta tính đƣợc Kζ/εζ và Kη/εη trên rãnh then. –Từ bảng 10.11 trang 198[1] với ζb = 850 MPa ta tra đƣợc Kζ/εζ và Kη/εη do lắp căng tại các tiết diện nguy hiểm. Sau đĩ dùng giá trị Kζ εζ và Kη εη lớn nhất để tính Kζd và Kηd. SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 37
  39. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý Kết quả tính tốn đƣợc ghi vào bảng sau: Tiết d diệ (mm Rãn Lắp Rãn Lắp Kζd Kηd ζa ηa sζ sη s n ) h căn h căn then g then g 2,5 2,6 12 42 2,46 2,44 2,20 1,86 64,3 4,1 2,2 19,9 2,3 6 1 2,3 13 30 2,3 2,44 2,42 1,86 2,4 0 11,5 X 7,7 X 8 2,6 2,9 22 55 2,59 2,97 2,58 2,28 34,2 7,4 4 9,7 3,7 9 4 2,6 2,6 23 50 2,56 2,44 2,65 2,28 34 9,9 4,1 8 3,7 6 8 2,7 2,7 32 63 2,62 2,97 2,76 2,28 0 12,9 X 6 X 2 1 2,8 2,7 33 70 2,72 2,97 2,68 2,28 22,8 9,4 5,8 8,1 4,7 2 8 Dựa vào bảng trên ta kết luận cả 3 trục đều đảm bảo yêu cầu về mõi. 4.5.1. Kiểm nghiệm về độ bền mõi của then: Với các tiết diện trục dung mối ghép then , ta tiến hành kiểm nghiệm mối ghép về độ bền dập ζd vàđộ bền cắt ηc Với lt = (0,8÷0,9)lm Tính và chọn theo tiêu chuẩn ta cĩ chiều dài then đƣợc cho trong bảng 9.1a[1] SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 38
  40. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý Ta cĩ bảng kiểm nghiệm then nhƣ sau: Tiết d lt bxh t1 T(Nmm) ζd(MPa) ηc(MPa) diện 12 42 50 8x7 4 110111 34,96 8,74 13 30 55 10x8 5 110111 44,49 13,3 22 55 85 14x9 5,5 454680,3 48,63 12,2 23 50 54 18x11 7 454680,3 96,23 24,1 32 63 100 22x14 9 1183242,3 93,91 20,9 33 70 90 20x12 7,5 1183242,3 83,47 18,8 Với tải trọng tĩnh, va đập nhẹ, dạng lắp cố định: [ζd] = 100 (MPa) Bảng 9.5 trang 178 [1] [ηc] = 40 ÷60 (MPa) Trang 174 [1] Vậy tất cả các mối ghép then đều đảm bảo yêu cầu về độ bền dập và độ bền cắt SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 39
  41. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý CHƢƠNG 5 : CHỌN Ổ LĂN VÀ NỐI TRỤC 5.1. Thiết kế ổ lăn trên trục 1 Chọn Ổ trục 1 : A B 493,1 816,3 125 585,8 Số vịng quay n= 727,5 vg/ph Tuổi thọ Lh = 33600 giờ Tuổi thọ tính bằng triệu vịng Đƣờng kính trục d = 35 mm Lực hƣớng tâm tác dụng lên ổ tại mặt cắt 11: √ Lực hƣớng tâm tác dụng lên ổ tại mặt cắt 10 : √ Lực dọc trục Fa = 883,8 (N) Ta tính tốn theo Fr11 Dựa vào đƣờng kính d = 35mm ta chọn ổ cĩ ký hiệu 66407 D= 100 mm B = 25 mm C = 45,4 KN Co = 33,7 KN 5.1.2 Kiểm nghiệm theo khả năng tải : Q =(X.V.Fr +Y.Fa)kt.kđ kt Hệ số kể đến ảnh hƣởng của nhiệt độ kt =1 kđ –hệ số kể đến đặc tính tải trọng kđ =1,3 (bảng 11.3 TL1) v= 1 vịng trong quay SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 40
  42. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý ta cĩ : Fa/C0=0,026 theo bảng 11.4 [1 ] e = 0,34 X 0,45 Vậy theo bảng 11.4 [1] Y 1,62 Q = 3389 (N) m Khả năng tải trọng động: Cd = Q* L theo (11.1) Cd = 38,5 (KN) Vậy ổ đã chọn thỏa mãn yêu cầu 5.2. Thiết kế ổ lăn trên trục 2 chọn ổ trục 2 C D 433,8 2966,74 2175,5 938 327 Số vịng quay n= 169,19 vg/ph Tuổi thọ Lh = 33600 giờ Tuổi thọ tính bằng triệu vịng Đƣờng kính ngỗng trục d = 45 mm Lực hƣớng tâm tác dụng lên ổ tại mặt cắt 21 : √ Lực hƣớng tâm tác dụng lên ổ tại mặt cắt 20 : √ Lực dọc trục Fa = 883,8 (N) ta tính chọn ổ theo Fr21 Dựa vào đƣờng kính d = 45mm ta chọn ổ cĩ ký hiệu 409 SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 41
  43. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý C = 60,4 KN Co = 53 KN 5.1.2 Kiểm nghiệm theo khả năng tải : Q =(X.V.Fr +Y.Fa)kt.kđ kt hệ số kể đến ảnh hƣớng của nhiệt độ kt =1 kđ –hệ số kể đến đặc tính tải trọng kđ =1,3 (bảng 11.3 TL1) v= 1 vịng trong quay F ta cĩ : a 0,017 theo bảng 11.4 [1 ] e = 0,19 Co F a 0,17 e v.Fr X 1 Vậy theo bảng 11.4 [1] Y 0 Q = 6828,7 (N) m Khả năng tải trọng động: Cd = Q* L theo (11.1) Cd = 47,7 (KN) Vậy ổ đã chọn thỏa mãn yêu cầu 5.3. Thiết kế ổ trên trục 3 chọn ổ trục 3 : E F 889,4 5978,75 384,56 869,75 Số vịng quay n= 61,14 vg/ph Tuổi thọ Lh = 33600 giờ Tuổi thọ tính bằng triệu vịng Đƣờng kính ngõng trục d = 65 mm Lực hƣớng tâm tác dụng lên ổ tại mặt cắt 31 : √ SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 42
  44. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý Lực hƣớng tâm tác dụng lên ổ tại mặt cắt 30 : √ Lực dọc trục Fa = 0 ta tính chọn ổ theo Fr31 Lực dọc trục Fa = 0 ta sử dụng ổ đỡ Dựa vào đƣờng kính d = 65mm ta chọn ổ cĩ ký hiệu 213 C = 44,9 KN Co = 34,7 KN 5.3.2 Kiểm nghiệm theo khả năng tải : Q =(X.V.Fr +Y.Fa)kt.kđ kt hệ số kể đến ảnh hƣớng của nhiệt độ kt =1 kđ –hệ số kể đến đặc tính tải trọng kđ =1,3 (bảng 11.3 TL1) v= 1 vịng trong quay vì Fa = 0 Q = 4447,8 (N) m Khả năng tải trọng động: Cd = Q* L theo (11.1) Cd =22,1 (KN) Vậy ổ đã chọn thỏa mãn yêu cầu 5.4. Thiết kế nối trục: -Ứng suất dập cho phép của vịng cao su [ζ] = 2 ÷ 4Mpa -Ứng suất cho phép của chốt [ζ]u = 80 MPa a. Xác định mơmen danh nghĩa truyền qua nối trục T = 1183242 (Nmm) b. Hệ số chế độ làm việc K = 1,45. c. Theo bảng 16-10a [2] ta chọn nối trục cĩ –Đƣờng kính d = 63(mm) –D0= 260(mm) –dm = 120 (mm) – dc = 24 (mm) – Đai ốc M16 SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 43
  45. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý – z = 8 – l1 = 52 (mm) – l2 = 24 (mm) – l0 = l1 + 0,5l2 = 64 (mm) – l3 = 44 (mm) d. Kiểm tra độ bền dập của vịng đàn hồi theo cơng thức: → thỏa điều kiện bền. e. Kiểm nghiệm điều kiện sức bền của chốt: → thỏa điều kiện bền Do đĩ nối trục vừa chọn thỏa điều kiện bền. CHƢƠNG 6 : THIẾT KẾ THÂN MÁY VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC 6.1. Thiết kế vỏ hộp SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 44
  46. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý –Vỏ hộp giảm tốc cĩ nhiệm vụ bảo đảm vị trí tƣơng đối giữa các chi tiết và các bộ phận máy, tiếp nhận tải trọng do các chi tiết lắp trên vỏ truyền đến, chứa dầu bơi trơn và bảo vệ các chi tiết tránh bụi. –Vật liệu là gang xám GX 15-32. –Bề mặt ghép của vỏ hộp đi qua đƣờng tâm trục để việc lắp ghép các chi tiết thuận tiện. –Bề mặt lắp nắp và than đƣợc cạo sạch hoặc mài, để lắp sít , khi lắp cĩ một lớp sơn lỏng hoặc sơn đặc biệt. –Mặt đáy hộp giảm tốc nghiêng về phía lỗ tháo dầu với độ dốc khoảng 1o. –Kết cấu hộp giảm tốc đúc, với các kích thƣớc cơ bản nhƣ sau: Tên gọi Số liệu Chiều dày: Thân hộp δ = 10 mm Nắp hộp δ1 = 9 mm Gân tăng cứng: Chiều dày e = 0,8÷1 δ = 10 mm Độ dốc Khoảng 20 Đƣờng kính: Bulơng nền d1 = 20 mm Bulơng cạnh ổ d2 = 16 mm Bu lơng ghép nắp bích và thân d3 = 14 mm Vít ghép nắp ổ d4 =10 mm Vít ghép nắp cửa thăm d5 =8 mm Mặt bích ghép nắp và thân: Chiều dày bích thân hộp S3 = 22 mm Chiều dày bích nắp hộp S4 = 20 mm Bề rộng bích nắp và thân K3 =48 mm Kích thƣớc gối trục: Bề rộng mặt ghép bulơng cạnh ổ K2 = 52 mm SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 45
  47. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý Tâm lỗ bulơng cạnh ổ (k là khoảng cách E2 = 25 mm , k ≥ 20 mm từ tâm bulơng đến mép lổ) Trục 1: Đƣờng kính ngồi D3 = 160 mm Đƣờng kính tâm lỗ vít D2 = 130 mm Số lƣợng bulơng Z = 4 Trục 2: Đƣờng kính ngồi D3 = 180 mm Đƣờng kính tâm lỗ vít D2 = 150 mm Số lƣợng bulơng Z = 6 Trục 3: Đƣờng kính ngồi D3 = 180 mm Đƣờng kính tâm lỗ vít D2 = 150 mm Số lƣợng bulơng Z = 6 Mặt đế hộp: Chiều dày S1 = 30 mm Bề rộng mặt đế hộp k1 = 60 mm , q1 = 80 mm Khe hở giữa các chi tiết: Giữa bánh răng với thành trong võ hộp Δ = 12 mm Giữa bánh răng lớn với đáy hộp Δ1 = 30 mm Số lƣợng bulơng nền Z = 6 6.2. Các chi tiết phụ 6.2.1. Vịng chắn dầu: Khơng cho dầu mở tiếp xúc SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 46
  48. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý Chọn theo tiêu chuẩn 6.2.2. Phớt chắn dầu: Cĩ tác dụng khơng cho dầu hoặc mỡ chảy ra ngồi hộp giảm tốc và ngăn khơng cho bụi từ bên ngồi vào bên trong hộp giảm tốc. 6.2.3. Ống lĩt: Chọn theo tiêu chuẩn phụ thuộc vào đƣờng kính trục. 6.2.4. Vít tách nắp và thân: Cĩ tác dụng dùng để tác nắp và thân 6.2.5. Chốt định vị: Chốt định vị hình cơn: d = 8 mm, c = 1,2 mm, l = 52 mm R z40 1:50 C x 45O 3.2 d l 6.2.6. Nắp quan sát: SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 47
  49. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý Để kiểm tra, quan sát các chi tiết máy trong hộp khi lắp ghép và để đổ dầu vào hộp, trên đỉnh hộp cĩ làm cửa thăm. Cửa thăm đƣợc đậy bằng nắp. Trên nắp cĩ thể lắp thêm nút thơng hơi. Kích thƣớc cửa thăm chọn theo bảng 18-5trang 92[2]. A B A1 B1 C C1 K R Vít Số lƣợng 100 75 150 100 125 0 87 12 M8x22 4 6.2.7. Nút thơng hơi: Khi làm việc nhiệt độ trong hộp giảm tốc tăng lên. Để giảm áp suất và điều hồ khơng khí bên trong hộp ngƣời ta dùng nút thơng hơi, thƣờng lắp ở đỉnh hộp, cĩ các kích thƣớc sau: Các thơng số trong bảng 18-6 trang 93 [2]: A B C D E G H I K L M N O P Q R S M48x3 35 45 25 79 62 52 10 5 15 13 32 10 56 36 62 55 SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 48
  50. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý 6.2.8. Bulơng vịng: Để nâng vận chuyển hộp giảm tốc (Khi gia cơng, khi lắp ghép trên nắp và thân thƣờng gắn thêm bulơng vịng hay vịng mĩc Ren d1 d2 d3 d4 d5 h h1 h2 l≥ f b c x d M10 45 25 10 25 15 22 8 6 21 2 12 1,5 3 6.2.9. Nút tháo dầu: Sau một thời gian làm việc dầu bơi trơn chứa trong hộp bị bẩn do bụi bặm , hạt mài , cần phải thay lớp dầu mới . Để tháo dầu cũ , ở đáy hộp cĩ lỗ tháo dầu, lúc đang làm việc thì đƣợc bịt kín bởi nút tháo dầu. Các kích thƣớc tra bảng và cho ta nhƣ sau: Chọn M30x2.Các thơng số trong bảng 18.7 trang 93[2] d b m f L c q D S D0 M30x2 15 10 3 29 2.5 19.8 32 22 25,4 6.2.10. Que thăm dầu: Dùng kiểm tra dầu trong hộp giảm tốc . Vị trí lắp đặt nghiêng 550 so với mặt bên , kích thƣớc theo tiêu chuẩn. SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 49
  51. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý CHƢƠNG 7 : BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 50
  52. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý Dựa vào kết cấu làm việc, chết độ tải của các chi tiết trong hộp giảm tốc mà ta chọn các kiểu lắp ghép sau: 7.1. Dung sai và lắp ghép bánh răng: Chịu tải vừa , thay đổi va đập nhẹ vì thế ta chọn kiểu lắp trung gian H7/k6. 7.2. Dung sai lắp ghép ổ lăn: Khi lắp ổ lăn ta cần lƣu ý: – Lắp vịng trong trên trục theo hệ thống lỗ, lắp vịng ngồi vào vỏ theo hệ thống trục. – Để các vịng ổ khơng trơn trƣợt theo bề mặt trục hoặc lỗ hộp khi làm việc, chọn kiểu lắp trung gian cĩ độ dơi cho các vịng quay. – Đối với các vịng khơng quay ta sử dụng kiểu lắp cĩ độ hở. Vì vậy khi lắp ổ lăn lên trục ta chọn mối ghép k6, cịn khi lắp ổ lăn vào vỏ ta chọn H7. 7.3. Dung sai lắp vịng chắn dầu: Chọn kiểu lắp trung gian H7 js6 để thuận tiện cho quá trình tháo lắp. Dung sai khi lắp vịng lị xo (bạc chắn ) trên trục tuỳ động: Vì bạc chỉ cĩ tác dụng chặn các chi tiết trên trục nên ta chọn chế độ lắp cĩ độ hở H8/h7. 7.4. Dung sai lắp ghép then lên trục: Theo chiều rộng ta chọn kiểu lắp trên trục là P9 và kiểu lắp trên bạc là D10. 7.5. Bảng dung sai lắp ghép bánh răng: Sai lệch giới hạn Sai lệch giới hạn trên μm dƣới μm Nmax Mối lắp Smax μm μm ES es EI ei 42H7/k6 +25 +18 0 +2 18 23 50H7/k6 +25 +18 0 +2 18 23 55H7/k6 +30 +21 0 +2 21 28 SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 51
  53. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý 70H7/k6 +30 +21 0 +2 21 28 7.6. Bảng dung sai lắp ghép ổ lăn: Lắp trên trục Sai lệch giới hạn Sai lệch giới hạn trên μm dƣới μm Nmax Mối lắp Smax μm μm ES es EI ei 35k6 0 +18 –12 +2 30 – 45k6 0 +18 –12 +2 30 – 65k6 0 +21 –15 +2 36 – Lắp trên vỏ hộp Sai lệch giới hạn Sai lệch giới hạn trên μm dƣới μm Nmax Mối lắp Smax μm μm ES es EI ei 100H7 +35 0 0 –20 0 55 120H7 +35 0 0 –20 0 55 120H7 +35 0 0 –20 0 55 7.7. Bảng dung sai lắp ghép then: SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 52
  54. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý Sai lệch giới hạn chiều rộng Chiều sâu rãnh then Kích thƣớc rãnh then tiềt diện then Trên trục Trên bạc bxh Sai lệch giới Sai lệch giới P9 D10 hạn trên trục t1 hạn trên bạc t2 +0,098 10x8 –0,051 +0,2 +0,2 +0,040 +0,120 14x9 –0,061 +0,2 +0,2 +0,050 +0,120 16x10 –0,061 +0,2 +0,2 +0,050 +0,120 18x11 –0,061 +0,2 +0,2 +0,050 +0,149 20x12 –0,022 +0,2 +0,2 +0,065 SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 53
  55. Đồ án CHI TIẾT MÁY – GVHD Nguyễn Như Ý TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TÍNH TỐN HỆ THỐNG DẪN DỘNG CƠ KHÍ TẬP 1 VÀ 2 ) Trịnh Chất va Lê Văn Uyển Nhà xuất bản giáo duc – năm 2003 [2] CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY Nguyễn Hữu Lộc Nhà xuất bản đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh – năm 2004 [3] SỨC BỀN VẬT LIỆU Lê Hồng Tuấn, Bùi Cơng Thành Nhà xuất bản đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh –năm 2004 [4] DUNG SAI LẮP GHÉP Nhà xuất bản giáo dục – 1998 SVTH : Nguyễn Hữu Thương - 20802192 Trang 54