Đang tải... (xem toàn văn)
Trang Phần I: Tính toán hệ dẫn động1 I. Chọn động cơ2 II. Phân phối tỉ số truyền4 III. Xác định công suất động cơ4 Phần II: Tính toán bộ truyền ngoài5 1. Chon loại xích5 2. Xác định các thông số bộ truyền5 3. Kiểm nghiệm độ bền xích7 4. Tính đường kính đĩa7 5. Xác định ứng suất trên trục8 Phần III: Tính bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc9 A-Tính toán cấp chậm9 I. Tính bộ truyền cấp chậm9 II. Xác định các thông số bộ truyền cấp chậm …………………11 B-Tính toán cấp nhanh17 I. Tính bộ truyền cấp nhanh 17 II. Xác định các thông số bộ truyền cấp nhanh19 Phần IV: Tính toán thiết kế trục23 I.Thiết kế trục23 II. Xác định sơ bộ đường kính trục25 III. Xác định khoảng các gối đỡ26 IV. Xác định phản lực tác dụng lên trục29 V. Kiểm nghiệm độ bền trục30 A-Trục vào của hộp giảm tốc30 B-Trục trung gian của hộp giảm tốc34 C-Trục ra của hộp giảm tốc38 VI. Chọn loại khớp nối41 VII. Chọn loại ổ lăn43 1. Chọn ổ lăn cho trục vào43 2. Chọn ổ lăn cho trục trung gian45 3. Chọn ổ lăn cho trục ra46 Phần V:Kết cấu vỏ hộp49 I.Phần vỏ hộp49 II:Bôi trơn hộp giảm tốc 54 III:Xác định và chọn kiểu lắp56 Phần VI:Phương pháp lắp ráp hộp giảm tốc58 I.Lắp ráp các chi tiết máy trên trục59 II. Điều chỉnh sự ăn khớp của bộ truyền 59 III. Điều chỉnh khe hở ổ lăn59 Tài liệu tham khảo61 Phần 1: TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG I. Chọn động cơ. A.Xác định công suất cần thiết của động cơ Công suất cần thiết Pct của động cơ: Ta có: Pdc > Pyc mà Pyc = Ptd = Pct = = = 5,51KW Ta lại có hệ số tảI trọng được tính theo công thức = == ==0,93 Hiệu suất chung: = Tra bảng 2.3 (tr 94), ta được các hiệu suất: ol= 0,99 ( vì ổ lăn được che kín) : Hiệu suất của bộ truyền bánh răng br= 0,97 : Hiệu suất của đàn hồi =1 : Hiệu suất của bộ truyền xích: (tra bảng các giá trị hiệu suất) : Hiệu suất của ổ trượt =0,98 Suy ra : = Pyc= Vậy công suất trên trục động cơ: Pdc>5,96 B. Xác định số vòng quay đồng bộ của động cơ. Chọn sơ bộ tỉ số truyền của toàn bộ hệ thống là usb . ta có: usb= Đối với bộ truyền ngoài là bộ truyền xích chọn: usbh=2 Tra bảng 2.4(T21 tập 1 TTTK) Có usbhcho bộ truyền động bánh răng trụ (hộp giảm tốc 2 cấp) Ta chọn: usbh=20 Suy ra: usb= Số vòng quay của trục máy công tác là nct: nct== 32,59 Trong đó : v : vận tốc băng tải (m/s) D: Đường kính tang (mm) Số vòng quay sơ bộ của động cơ nsbđc: nsbđc = nct . usb = Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ là nđb = 1500 vg/ph. Chọn động cơ phải thỏa mãn đồng thời : Pdc>Pyc ; nđc nsb và . Ta có : ; ; Theo bảng phụ lục P 1.3 ( tr 237- sách TTTK I ). Ưu tiên chọn dộng cơ 4A Ta chọn được kiểu động cơ là : 132S4Y3 Các thông số kĩ thuật của động cơ như sau : ; ; Kết luận động cơ 132S4Y3 có kích thước phù hợp với yêu cầu thiết kế. II. PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1>Xác định tỉ số truyền thực của hệ thống dẫn động Tỷ số truyền thực 2>Phân phối Ut cho cac bộ truyền: với uxích=2(như đã chọn) uh =; Ta có: Trong đó : unh : Tỉ số truyền cấp nhanh uch : Tỉ số truyền cấp chậm Nhưng do trong bộ truyền có dùng hộp giảm tốc là đồng trục thì rất khó phân tỷ số truyền để dùng hết khả năng tải của cấp nhanh (đảm bảo đồng trục ) , cho nên dùng tỷ số truyền cấp nhanh bằng tỷ số truyền cấp chem. ta có: unh=uch= Kết luận : uh = ; uch = ; unh = ; uxích =2. III.Xác định công xuất, momen và số vòng quay trên các trục. tính toán các thông số động học Pi= Vậy ta có: P3=; P2= P1=; Pdc= Ta lại có: ni+1= n1=ndc=1455 Ta có bảng sau: Trục Thông sốTrục Động cơIIIIIITrục công tác iu1=4,725u2=4,725ux=2 N14551455307,9369,1732,59 P(kw) T(N.mm) PHẦN II. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN NGOÀI (BỘ TRUYỀN XÍCH) Bộ truyền xích nối từ trục 3 ra bộ phận công tác là hệ thống băng tải. Trục 3 có các số liệu: P3=5,856(kw), n3=69,17 , ux=2 1.Chọn loại xích: Vì tảI trọng nhỏ ,vận tốc thấp =>Ta chọn loạI xích ống con lăn. 2.Xác định các thông số của bộ truyền xích: -Theo bảng 5.4 với U=2 , chọn số răng đĩa nhỏ Z =29. Do đó số răng đĩa lớn : Z 2=(răng) -Điều kiện đảm bảo độ bền mỏi của xích:
đồ án môn học chi tiết máy Mục lục Trang Phần I: Tính toán hệ dẫn động I Chọn động II Ph©n phèi tØ sè trun III Xác định công suất động Phần II: Tính toán truyền Chon lo¹i xÝch Xác định thông số truyền KiĨm nghiƯm ®é bÒn xÝch TÝnh ®êng kÝnh ®Üa Xác định ứng st trªn trơc Phần III: Tính truyền bánh hộp giảm tốc A-Tính toán cấp chËm I TÝnh bé truyÒn cÊp chËm II Xác định thông số truyền cấp chậm 11 B-Tính toán cấp nhanh .17 I TÝnh bé truyÒn cÊp nhanh 17 II Xác định thông sè bé truyÒn cÊp nhanh 19 Phần IV: Tính toán thiết kế trục 23 I.ThiÕt kÕ trôc .23 II Xác định sơ đờng kính trục .25 III Xác định khoảng gèi ®ì 26 IV Xác định phản lực tác dụng lên trục .29 V KiĨm nghiƯm ®é bỊn trôc 30 A-Trôc vào hộp giảm tốc .30 B-Trơc trung gian cđa hép gi¶m tèc 34 C-Trơc cđa hép gi¶m tèc 38 VI Chän lo¹i khíp nèi .41 VII Chän lo¹i ỉ lăn 43 Chọn ổ lăn cho trục vào 43 Chän æ lăn cho trục trung gian .45 Chọn ổ lăn cho trục 46 PhÇn V:KÕt cÊu vá hép 49 I.PhÇn vá hép .49 II:Bôi trơn hép gi¶m tèc 54 III:Xác định chọn kiểu lắp .56 Phần VI:Phơng pháp lắp ráp hộp giảm tốc 58 I.Lắp ráp chi tiết máy trục 59 II §iỊu chØnh sù ¨n khíp cđa bé trun .59 III Điều chỉnh khe hở ổ lăn .59 Tài liệu tham khảo 61 Phần 1: TíNH TOáN Hệ DẫN ĐộNG I Chọn động A Xác định công suất cần thiết động Công suất cần thiết Pct động cơ: Pct ì 9500 ì 0,58 = = 5,51KW 1000 Ta cã: Pdc > Pyc mµ Pyc = Ptd = Pct = F ×V 1000 thùc hiƯn : sv trần xuân minh đồ án môn học chi tiết máy Ta lại có hệ số tảI trọng đợc tính theo công thức = ∑ Ti × t i = t i ≡1 T1 ct 2 T1 T × + T T1 i × = = × + ( 0,8) × =0,93 8 HiÖu suÊt chung: n η = ∏η i = η x × η br × η ol × η ot ì k i Tra bảng 2.3 (tr 94), ta đợc hiệu suất: ol= 0,99 ( ổ lăn đợc che kín) br : Hiệu suất truyền bánh br= 0,97 k : Hiệu suất đàn hồi k =1 x : HiƯu st cđa bé trun xÝch: η x = 0,96 (tra bảng giá trị hiệu suất) ot : HiƯu st cđa ỉ trỵt η ot =0,98 Suy : η = 0,96 × ( 0,97 ) × ( 0,99) × 0,98 × = 0,86 ⇒ Pyc= 5,51 × 0,93 = 5,96( kw) 0,87 VËy công suất trục động cơ: Pdc>5,96 B Xác định số vòng quay đồng động Chọn sơ bé tØ sè trun cđa toµn bé hƯ thèng lµ usb ta cã: usb= u óbh × u sbn §èi víi bé trun ngoµi lµ bé trun xÝch chän: usbh=2 Tra b¶ng 2.4(T21 tËp TTTK) Cã usbhcho bé truyền động bánh trụ (hộp giảm tốc cấp) Ta chän: usbh=20 Suy ra: usb= 20 × = 40 Số vòng quay trục máy công tác nct: nct= 60000.v 6000 × 0,58 ≈ 32,59 vg = ph 3,14 × 340 .D Trong : v : vận tốc băng tải (m/s) D: Đờng kính tang (mm) Số vòng quay sơ động nsbđc: nsbđc = nct usb = 32,59 × 40 = 1303,6 vg ph Chọn số vòng quay đồng động nđb = 1500 vg/ph thực : sv trần xuân minh đồ án môn học chi tiết máy Chọn động phải thỏa mÃn đồng thời : T T mm K Pdc>Pyc ; n®c ≈ nsb vµ T ≤T dn Ta cã : Pyc = 5,96kW ; n sb = 1500vg / ph ; Tmm = 1,5 T1 Theo b¶ng phơ lơc P 1.3 ( tr 237- sách TTTK I ) Ưu tiên chọn dộng 4A Ta chọn đợc kiểu động : 132S4Y3 Các thông số kĩ thuật động nh sau : Pdc = 7,5.kW ; ndc = 1455.vg / ph ; Tk = 2,0 Tdn Kết luận động 132S4Y3 có kích thớc phù hợp với yêu cầu thiết kế II PHÂN PhốI Tỷ Số TRUYềN 1>Xác định tỉ sè trun thùc cđa hƯ thèng dÉn ®éng Tû sè truyÒn thùc ut = ndc 1455 = = 44,65 nct 32,59 2>Ph©n phèi Ut cho cac bé trun: víi uxÝch=2(nh ®· chän) ut ⇒ uh = u ng = 44,65 = 22,325 ; Ta cã: u h = u nh u ch Trong ®ã : unh : TØ sè truyÒn cÊp nhanh uch : TØ sè truyÒn cÊp chËm Nhng bé trun cã dïng hép gi¶m tèc đồng trục khó phân tỷ số truyền để dùng hết khả tải cấp nhanh (đảm bảo đồng trục ) , dùng tỷ số truyÒn cÊp nhanh b»ng tû sè truyÒn cÊp chem ta cã: unh=uch= u h = 22,325 = 4,725 KÕt luËn : uh = 22,325 ; uch = 4,725 ; unh = 4,725 ; uxÝch =2 thùc hiƯn : sv trÇn xuân minh đồ án môn học chi tiết máy III.Xác định công xuất, momen số vòng quay trục tính toán thông số động học Pi= Pi +1 η i × η i +1 VËy ta cã: Pct 5,51 P3 5,856 = = 5,856(kw) ; P2= = = 6,098(kw) η x ×ηot 0,96 × 0,98 η ol × η br 0,99 × 0,97 P2 6,098 P1 6,350 = = 6,350(kw) ; Pdc’= = = 6,479(kw) P1= ηol ×ηbr 0,99 × 0,97 η ol × η k 0,98 ì n Ta lại có: ni+1= i ui n1=ndc=1455 vg ph n 1455 n2 = = = 307,93 vg ph u1 4,725 P3= n2 307,93 = = 69,17 vg ph u2 4,725 n 69,17 nn = = = 32,59 vg ph ux P 5,856 T3 = 9,55 × 10 × = 9,55 × 10 × = 85813,18( N mm ) n3 69,17 P 6,098 T2 = 9,55 × 10 × = 9,55 × 10 × = 189120,58( N mm ) n2 307,93 P 6,350 T1 = 9,55 × 10 × = 9,55 × 10 × = 41678,69( N mm ) n1 1455 P 6,414 Tdc = 9,55 × 10 × dc = 9,55 × 10 × = 42098,76( N mm ) n dc 1455 P 5,51 Tct = 9,55 × 10 × ct = 9,55 × 10 × = 1614621,05( N mm ) nct 32,59 n3 = Ta cã b¶ng sau: Trơc Th«ng sè i N vg ph Trục Động u1=4,725 1455 I II u2=4,725 1455 307,93 III ux=2 69,17 Trục công tác 32,59 P(kw) T(N.mm) 6,479 42098,76 6,350 41678,69 6,098 189120,58 5,856 858137,18 5,51 1614621,05 Phần II tính toán truyền ngoàI (bộ trun xÝch) Bé trun xÝch nèi tõ trơc phận công tác hệ thống băng tải Trục có số liệu: thực : sv trần xuân minh đồ án môn học chi tiết máy n3=69,17 vg ph , P3=5,856(kw), ux=2 1.Chọn loại xích: Vì tảI trọng nhỏ ,vận tốc thấp =>Ta chọn loạI xích ống lăn 2.Xác định thông số truyền xích: -Theo bảng 5.4 với U=2 , chọn số đĩa nhỏ Z =29 Do số đĩa lớn : Z 2= u x × Z = × 29 = 58 < 120 (răng) -Điều kiện đảm bảo độ bỊn mái cđa xÝch: Pt= P × k × k z × k n ≤ [ P ] Z 01 25 = = 0,86 Z1 29 n 50 = 0,72 Víi n3=69,17 vg ph ta chän n03=50 vg ph ⇒ kn= 03 = n3 69,17 k= k × k a × k dc × k d × k c ì k bt Với Z1=29(răng), Z01=25(răng) kz= k0=1 Hệ số kể đến ảnh hởng vị trí truyền Bộ truyền có góc nghiêng tâm đĩa xích N HO1 Suy ra: KHL 1=1 S¬ bé ta cã: [σ H ]1 = σ H lim1 × K HL1 SH [σ H ] = 610 × = 554,54 MPA 1,1 σ H lim × K HL 580 × = = = 527,27 MPA SH 1,1 V× truyền truyền bánh trụ nghiêng nên trị số [H] đợc tính theo giá trị nhỏ giá trị sau: [ H ] = [ H ] × [σ H ] 2 = 554,54 + 527,27 = 540,91MPA < 1,25 × [σ H ] = 659,08MPA Chän [σH]= 540,91Mpa øng suÊt tiếp xúc cho phép tải bánh [ H ] max = 2,8 ì ch = 2,8 ì 550 = 1540 MPA 3>Xác định ứng suÊt uèn cho phÐp: [σ ] = (σ F ° F lim ) S F YR YS K xF K FC K FL Y R -Hệ số xét đến ảnh hởng độ nhám mặt lợn chân Y s -HƯ sè xÐt ®Õn ®é nhËy cđa vËt liƯu ®èi víi tËp trung øng st K XF -HƯ sè xÐt đến kích thớc bánh ảnh hởng đến độ bền uốn Tính toán sơ ta chọn: YsYRKxF = ° ⇒ [σ F ] = σ F lim K FC K FL S F V× bé trun quay ngợc chiều suy KFC=1 Tra bảng (6.2): F lim = 1,8HB; HƯ sè an toµn SF = 1,75 - bảng 6.2 (sách tính toán thiết kế T1) F lim1 = 1,8 × HB1 = 1,8 × 270 = 486 MPA σ F lim = 1,8 × HB2 = 1,8 × 255 = 459 MPA KFL= mF N FO N FE víi mF = mF: BËc cđa ®êng cong mái thư vỊ n thực : sv trần xuân minh đồ án môn học chi tiết máy NFO: Số chu kì thay ®ỉi øng st c¬ së thư vỊ n NFO = 4.10 vật liệu thép 45, NFE: Số chu kì thay đổi ứng suất tơng đơng mF T NFE = 60 × c × n × ∑ t i × ∑ i × t i T max Ti, n , t ,ti lần lợt mômen xoắn, số vòng quay mét tỉng sè giê lµm viƯc vµ thời gian tng thời điểm c: số lần ¨n khíp vßng quay Ta cã : NFE2 > NFO2 => KFL2= [σ F ]1 = σ F lim1 [σ F ] × K FC × FFL 486 × = = 277,71MPA SF 1,75 σ F lim × K FC × FFL 459 × = = = 262,28MPA SF 1,75 øng suất uốn cho phép qúa tải Bánh : [σ F ] max = 0,8 × σ ch = 0,8 ì 700 = 560MPA Bánh : [ F ] max = 0,8 × σ ch = 0,8 ì 550 = 440MPA II xác định thông số truyền cấp chậm Xác định sơ khoảng cách trục: aw2 = Ka(u2+1) T2 K H [σ H ] u ψ ba Víi: T2: Mômen xoắn trục bánh chủ động (N.mm ) T2=189120,58 (N.mm) ta cã: u2=4,725 Ka : hƯ sè phơ thc vào loại Theo bảng 6.5 ta chọn với bánh nghiêng Ka=43 Hệ số ba = bw/aw hệ số chiều rộng bánh Theo bảng 6.6 chọn Chän ψ ba = 0,35 ψ d = 0,53 ×ψ ba × ( u + 1) ψ d = 0,53 × 0,35 × ( 4,725 + 1) = 1,06 Tra theo ψbd øng víi b¶ng 6.7 ⇒ K Hβ = 1,116 [H]=540,91 MPa Thay số ta định đợc khoảng cách trơc : aω = 43 × ( 4,725 + 1) × 189120,58 × 1,116 [ 540,91] × 4,725 ì 0,35 Chọn a = 190mm Các thông số ăn khớp: thực : sv trần xuân minh 10 = 186,69mm đồ án môn học chi tiết máy sσ = τ −1 kτσ σ τa + ψ σ m : -1, -1: giới hạn mỏi uốn xoắn ứng với chu kì đối xứng Vật liệu thép 45 nên -1= 0,436b ; -1 0,58-1 a, a, m, m biên độ trị số trung bình ứng suất pháp ứng suất tiếp tiết diện xét Các trục hộp giảm tốc ®Ịu quay, øng st n thay ®ỉi theo chu k× ®èi xøng ,do ®ã σa tÝnh theo ct 10.22 σm = 0, a=max= Mu/W Vì trục quay chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động , ®ã τm1 , τa tÝnh theo ct 10.23 τm1 = τa = T/2Wo T¹i tiÕt diƯn 32Ta cã : π d 32 b.t ( d 32 − t1 ) π 68 20.7,5.( 68 − 7,5) W32= − = − = 26832,2(mm) 32 2.d 32 32 2.68 W0= π d 32 b.t ( d 32 − t1 ) π 68 20.7,5.( 68 − 7,5) − = − = 57701,5(mm) 16 2.d 32 32 2.68 Suy ra: σa=31,98(N/mm2); tm=7,436(N/mm2) Tơng tự tiết diện 32 ta có thông số tiết diện 33: a=60,27(N/mm2); tm=14,03(N/mm2) Phơng pháp gia công máy tiện , tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạt Ra = 2,5 0,63 àm, ®ã theo b¶ng 10.8 , hƯ sè tËp trung øng suất trạng tháI bề mặt Kx = 1,06 Không dùng phơng pháp tăng bền bề mặt hệ số tăng bền Ky =1 Theo bảng 10.12 dung dao phay ngãn , hÖ sè tËp trung øng st t¹i r·nh then øng víi vËt liƯu σb = 600 MPa lµ Kσ = 1,76 vµ Kτ = 1,54 Bảng 10.10 tra đợc từ xác định đợc tỉ số K/ K/ rÃnh then tiết diện Trabảng10.11 tra đợc tỉ số thực : sv trần xuân minh 34 đồ án môn học chi tiết máy K/ K/ So sánh dùng tỉ số lớn để tính hƯ sè Kσd vµ Kτd theo ct 10.25 vµ ct 10.26 K K d = σ + K x − 1 K y σ εσ K Kd = τ + K x − 1 K y τ ετ HƯ sè an toµn xét riêng ứng suất pháp s theo ct 10.20 sσ = σ −1 K d σ a + ψ σ σ m σ HƯ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt tiÕp sτ theo ct 10.21 sτ = τ −1 Kd τ a + ψ τ τ m τ HƯ sè an toµn s theo ct 10.19 s = sσ sτ / sσ + sτ2 KÕt qu¶ tính toán đợc ghi bảng: =>Vậy trục thoả mÃn yêu cầu độ bền *Kiểm nghiệm độ bền cđa then TÝnh kiĨm nghiƯm vỊ ®é bỊn cđa then: TiÕt Td diÖn 32 3332 33 D l (mm) Bxh t1(m T(Nmm) D kσ /εσ t K τ /ετ s τ σd S k σ d k τ d sσ (mm) Tra tÝnh m) Mm tÝnh Tra N/mm2 b¶ng 68 toán bảng toán 56 20x12 7,5 858137,18 100,16 55 2,24 2,52 2,08 2,03 2,58 2,14 858137,189,53 56 16x10 139,3 3,17 60 55 2,61 2,52 2,05 2.03 2,12 2,11 2,05 5,125 1,9 τc N/mm2 37 55,7 Theo b¶ng 9.5víi tảI trọng [d] =150 (Mpa) [c] =60-:- 90 (Mpa) Vậy mối ghép then thoả mÃn độ bền đập độ bền cắt VI.Chọn loại khớp nối thực : sv trần xuân minh 35 đồ án môn học chi tiết máy a.Loại nối trục đàn hồi - Ưu điểm : có cấu tạo đơn giản , dễ chế tạo , dễ thay , làm việc tin cậy , đợc dùng rộng rÃi - Tại trục I có mômem xoắn TI = 41678,69 (N.mm) - Tra bảng 16.10a kích thớc nối trục vòng đàn hồi đợc tra theo mômem xoắn : T =125,0 (M.m) d = 32 (mm) D = 125 (mm) dm = 65 (mm) L = 165 (mm) l = 80 (mm) d1 = 56 (mm) Do = 95 (mm) Z=4 nmax = 4600 B =5 B1 =42 l1 = 30(mm) D3 = 28 (mm) l2 = 32(mm) B¶ng 16.10b kích thớc vòng đàn hồi: T = 125 (N.m) = 14 (mm) d1 = M10 D2 =25 (mm) l = 62 (mm) l1 = 34 (mm) l2 = 15 (mm) l3 = 28 (mm) h = 1,5 b.Kiểm nghiệm điều kiện bền vòng đàn hồi chốt *Điều kiện bền dập vòng đàn håi: σ d= 2.k T ≤ [ σd ] Z D0 d c l -Trong ®ã :+k_HƯ sè chÕ độ làm việc,k = 1,2 (Băng tải) +[ d ]-øng st dËp cho phÐp cđa vßng cao su, cã thÓ lÊy [ σ d ] = (2…4) MPa Thay sè vµo ta cã : σ d = 2.1,2.41678,69 = 0,67 [ d ] 4.95.14.28 =>thoả mÃn điều kiƯn bỊn dËp *§iỊu kiƯn søc bỊn cđa chèt : σu = k T l ≤ [ σu ] 0,1.d c D0 Z [ σ d ] -øng suÊt cho phÐp cña chèt, [ σ d ]= 6080 MPa -Thay số vào tính đợc : u = 1,2.41678,69.62 = 29,74 ≤ [ σ u ] 0,1.14 3.95.4 =>thoả mÃn điều kiện bền thực : sv trần xuân minh 36 đồ án môn học chi tiết m¸y l1 dm d D0 D d1 dc l2 D3 VIi CHọN ổ LĂN 1.Trục 1: sơ đồ nối trục ®µn håi l1 D2 l2 l d1 B dc L a.Đờng kính trục d = 35(mm);n = 1455(v/f) -Phản lực FrA=257,7 N ; Fl t1 = 883,4 (N); T = 48280 (N.mm) Ta đặt lại lực khớp nối để chọn ổ lăn: Ta xác định phản lực lên ỉ ®ì ∑ Y = FAy + Fr1 + FBy = ∑ M xA = Fr OA − FBy AB = ChiÕu c¸c lực theo trục oy : Giải hệ ta ®ỵc FAy =240 (N), FBy = 240 (N) VËy chiỊu FAy FBy chiều hình vẽ X = FK − FAx + Ft1 − FBx = Theo trôc ox: ∑ M yA =Fk OA − Ft1 OA + FBx AB Gi¶i hệ ta đợc FAx = 1169,17 (N), FBx =412,76 (N) VËy chiỊu cđa FAx; FBx cïng víi chiỊu trªn h×nh vÏ Suy ra cã: 2 FrA = FAx + FAy = 1193,55( N ) thùc hiÖn : sv trần xuân minh 37 l l3 h đồ án môn học chi tiết máy 2 FrB = FBx + FBy = 477,46( N ) VËy Fk cã chiÒu nh thi mô men truyên lớn Ta có Fa=0; suy chọn ổ bi đỡ dÃy hạng trung cã ký hiÖu 307 d=35mm; D=80mm; B=21mm; C=26,2mm; C0=17,9mm A Fr10 B Fr11 b.Kiểm nghiệm khả tải : Vì Fa=0 suy X=1; Y=0; V =1 (vòng quay) ; kt = (nhiệt đọ t 100oC ) ; k® = 1,3 Q = (X.V.F r + Y.F a ).k t k d T¹i ỉ A ta cã : QA = 1.1.1193,55 1,3.1 = 1551,6 (N) T¹i ỉ B ta cã: QA = 1.1.477,46 1,3.1 = 620,7 (N) VËy ta chØ tÝnh cho ỉ A lµ ổ chịu lực lớn hơn: Q QE = Q A A Q A 3 Q t t × + B × = 1343,37( N ) t Q t ck A ck Theo ct 11.1 Kh¶ tải động C d = Q.m L Với ổ bi m = L h =19000 (giê) Tuæi thä ổ lăn: L = Lh.n1.60.10-6 = 19000.1455 60 10-6 = 1658,7 triệu vòng Hệ số khả tải động: Cd = 1343,37 1658,7 = 15,901(kN) Do Cd = 15,901 (KN) < C = 26,2 kN ⇒ lo¹i ỉ lăn đà chọn đảm bảo khả tải động Kiểm nghiệm khả tải tĩnh Theo bảng 11.6(TTTK I) ta cã : X0=0,6; Y0=0,5 Suy Qt=X0.FrA+Y0.Fa=0,716(KN) 0,3 Fr 798,94 =>Chọn loạI ổ bi đỡ chặn dÃy, α = 36 cì trung ; kÝ hiƯu ỉ: 46308 cã d=40mm; D=90mm; B=T=23mm; ) C=39,20(KN); C0=30,70(KN) Fa3 b.KiÓm nghiệm khả tải động: A2 -Theo bảng 11.4 với α = 36 ta cã e =0,95 -Theo 11.7 lực dọc trục phản lực hớng tâm sinh trªn ỉ: FsA2 =e.FrA2 =758,99N FsB2 = e.FrB2 = 4473,38 N Theo sơ dồ bố trí lực theo bảng 11.5: F ∑ FaA2 =FsB2 - Fat =4473,38 – 1936,5 = 2536,88(N) =>FaA2 >FsA2 ∑ Suy ta chän : FA2=2536,88(N) FaB2 = FsA2 + Fa = 2695,49 FaB2 = 4473,38 N **Xác định X Y: FaA2 2536,88 = = 3,175 > e = 0,95 V FrA2 1.798,94 Do theo bảng 11.4 chọn X=0,37 ; Y = 0,66 FaB 4473,38 = = 0,95 = e V FrB 1.4708,82 Do theo bảng 11.4 chän X=1 ; Y = -Theo CT 11.3 tải trọng qui ớc Q ổ A2 B2 đợc tính: QA2 = (X.V.FrA2 + Y.Fa)kt.kđ =(1.0,37.798,94 + 0,66.2536,88)1.1,3 = 2560,93 N QB2 = (X.V.FrB2 + Y.Fa).kt.k® =(1.1.4708,82 + 0).1.1,3 = 6121,47 N -Nh vËy chØ cÇn kiĨm nghiệm cho ổ B2 chịu tải trọng lớn Q QE = QB A2 Q B2 3 Q t × + B2 t Q ck B2 t2 × t = 4586,64( N ) ck -Theo 11.1 ,khả tải động ổ thực : sv trần xuân minh 39 sA F sB B2 đồ án môn học chi tiết m¸y Cd = QE L = 4586,64 351,04 =32,355< C = 39,2 KN Víi L= 60.n.Lh.10 −6 = 60.307,93.19000.10 −6 = 351,04 ( TriƯu vßng) =>Nh vËy ỉ đà chọn đảm bảo khả tải động b, Kiểm nghiệm khả tải tĩnh -Theo bảng 11.6 , ổ ®ịa c«n : X0 = 0,5 ; Y0 = 0,28 -Theo CT 11.19:Khả tảI tĩnh: Qt = X0.FrB2 + Yo.Fa = 0,5.4708,82 + 0,28.6121,47 = 4,068KN Nh ổ thoả mÃn khả tảI tĩnh 3, Chọn ổ lăn cho trục hộp giảm tốc: a.Đờng kính trục d = 65(mm);n = 100(v/f) -Ph¶n lùc F tA =6566 N ; F tB = 6957,5 (N); T =858137,18 (N.mm) Fa = 1936,5 N -XÐt tØ sè A Fa / Fr = 1936,5 = 0,295 < 0,3 6566 B FrA FrB Dựa vào đờng kính ngâng trơc d =65 mm, Suy ta chän ỉ bi ®ì mét d·y cì nhĐ kÝ hiƯu 313: d=65mm; D=120; B=23mm; r=2,5mm ; ®êng kÝnh bi = 16,7mm ; C= 44,9(KN); C0=34,70(KN); b.Kiểm nghiệm khả tải tải æ: TØ sè : Fa 1936,5 = = 0,056 C 34700 Theo bảng 11.4 e = 0,26 Tại ổ A: Vì V =1 (vòng quay) => Fa = 0,29 > e V Fr nên theo bảng 11.4 : X = 0,56 : Y = 1,71 kt = (nhiệt độ t 100oC ) kđ = 1,3 Q = (X.V.F r + Y.F a ).k t k d QA = (0,56.1.6566 + 1,71.1936,5).1,3.1 = 9084,9 (N) T¹i ổ B: thực : sv trần xuân minh 40 đồ án môn học chi tiết máy Vì V =1 (vßng quay) => Fa = 0,28 > e V Fr nên theo bảng 11.4 : X = 0,56 : Y = 1,71 kt = (nhiệt độ t ≤ 100oC ) k® = 1,3 Q = (X.V.F r + Y.F a ).k t k d QB = (0,56.1.6957,5 + 1,71.1936,5).1,3.1 = 9369,9 (N) VËy ta chØ tÝnh cho ổ B ổ chịu lực lớn hơn: 3 Q Q t t QE = QB A × + B × = 9266,5( N ) Q t Q t B ck B ck Theo ct 11.1 Khả tải động C d = Q.m L ; Víi ỉ bi m = L h =19000 (giê) Tuổi thọ ổ lăn: L = Lh.n3.60.10-6 = 19000.65,17 60 10-6 = 74,29 triệu vòng Hệ số khả tải động: Cd = 9266,5 74,29 = 38,95 (kN) Do Cd = 38,95(KN) < C = 44,9 kN ⇒ loại ổ lăn đà chọn đảm bảo khả tải động b, Kiểm nghiệm khả tải tĩnh -Theo bảng 11.6 , ổ đũa côn : X0 = 0,6 ; Y0 = 0,5 -Theo CT 11.19:Khả tảI tĩnh: Qt = X0.Fr + Yo.Fa = 0,6.6957,5 + 0,5.1936,5 = 5,142 KN Nh vËy ỉ tho¶ mÃn khả tảI tĩnh *Các thông số ổ lăn hộp giảm tốc: *Trục vào(trục 1): Loại ổ: ổ bi đỡ dÃy cỡ trung ký hiƯu 307 d=35mm; D=80mm; B=21mm; C=26,2mm; C0=17,9mm *Trơc trung gian(trơc 2): Loại ổ: ổ bi đỡ chặn dÃy = 36 cì trung ; kÝ hiƯu ỉ: 46308 cã d=40mm; D=90mm; B=T=23mm; C=39,20(KN); C0=30,70(KN) Trơc ra(trơc 3): Lo¹i ỉ: ỉ bi ®ì cì nhĐ kÝ hiƯu 313 d=65mm; D=120; B=23mm; r=2,5mm ; ®êng kÝnh bi = 16,7mm ; C= 44,9(KN); C0=34,70(KN); thực : sv trần xuân minh 41 đồ án môn học chi tiết máy PhầnV Thiết kÕ vá hép gi¶m tèc I,Vá hép NhiƯm vơ cđa vỏ hộp giảm tốc bảo đảm vị trí tơng đối chi tiết phận máy , tiếp nhận tải trọng chi tiết lắp vỏ truyền đến , đựng dầu bôi trơn , bảo vệ chi tiết tránh bụi bặm Vật liệu phổ biến dùng để đúc hộp giảm tốc gang xám GX 15-32 1,Chọn bề mặt lắp ghép nắp thân Bề mặt ghép vỏ hộp (phần vỏ nắp , phần dới thân ) thờng qua đờng tâm trục , nhờ việc lắp ghép chi tiết thuận tiện Bề mặt ghép thờng chọn song song với mặt đế 2,Xác định kích thớc vỏ hộp a,Chiều dày thân nắp: + Chiều dầy thân hộp : Xác định theo công thức sau: = 0,03.aw +3 =0,03.190+3=8,7 mm , LÊy δ = mm, + Chiều dầy nắp hộp 1: = 0,9 = 0,9.9 =8,1 mm,LÊy δ = mm, b,G©n tăng cứng , + Chiều dầy gân e : e= (0,8 1).δ = (0,8 1).9=8,1 LÊy e =9 mm, + ChiÒu cao h : lÊy h = 40 mm + Độ dốc lấy 20, c,Các đờng kính bulông vít, + Đờng kính bulông d1 : d1 > 0,04.aw + 10 = 0,04.190 + 10 = 17,6 mm LÊy d1 = 18 mm, chän bul«ng M16 ( theo TCVN), + Đờng kính bulông cạnh ổ d2 : d2 = (0,7…0,8).d1 = (0,7…0,8).18 LÊy d2 = 14 mm, chän bulông M14 ( theo TCVN), + Đờng kính bulông ghép bích nắp thân: d3 = (0,8 0,9).d2= (0,8 … 0,9).14 LÊy d3= 12 mm, chän bul«ng theo TCVN : M12, + Đờng kính vít ghép nắp ổ d4: d4 = (0,6…0,7).d2 = (0,6…,0,7).14 = 8,4…9,8 mm LÊy d4=8 mm, chọn vít M8,( theo TCVN) +Đờng kính vít nắp cửa thăm d5 : d5 = (0,50,6),d2 = (0,50,6).14 =78,4 mm LÊy d5= 8mm, chän vÝt M8 (theo TCVN) d,MỈt bích ghép nắp thân, thực : sv trần xuân minh 42 đồ án môn học chi tiết máy + Chiều dầy bích thân hộp s3: s3= (1,41,8).d3= (1,41,8)12 =16,8…21,6 [mm] ; LÊy s3 = 18 mm, + ChiÒu dầy bích nắp hộp S4: s4= (0,91).s3 =16,218 lấy s4 = 18mm + Mặt bích ghép nắp thân: K3 = k2- (3 ÷5)mm K2 = E2 + R2+(3 ÷5)mm E2= 1,6.d2 = 1,6.14 =22,4 mm lÊy E2 = 22 mm R2 = 1,3.d2= 1,3.14 =18,2 mm , lÊy R2= 18 mm K2 = E2 + R2+(3 ÷5)mm= 22+18+4=44 mm K3 = k2 - (3 ÷5)mm = k2 - = 44 – =40 mm s4 s3 K3 R3 e,Gối vỏ hộp , -Gối trục cần phải đủ độ cứng vững để không ảnh hởng đến làm việc ổ , để dễ gia công mặt tất gối đỡ nằm mặt phẳng , Đờng kính gối trục đợc chọn theo đờng kính nắp ổ, theo bảng 18-2/2/ ta tra đợc kích thớc gối nh sau: KÝch thíc (mm) TrơcI Trơc II Trơc III D 65 75 105 D2 84 95 130 D3 110 120 162 + h, chiều cao h xác định theo kết cấu, phụ thuộc tâm lỗ bu lông kích thớc mặt tùa k ≥ 1,2.14 = 1,2.14 =16,8mm , LÊy k= 30m f, Đế hộp : + Chiều dầy đế hộp phần lồi s1 thực : sv trần xuân minh 43 đồ án môn học chi tiết m¸y k2 S1 ≈ (1,3…1,5).d1 = (1,3…1,5).18= 23,4…27mm E2 Chän S1 = 27mm + Bề rộng mặt đế hộp: K1 ≈ 3.d1 = 3.18 =54 mm k q≥ k1 + 2.δ = 54 +16 = 72 mm g, Khe hë chi tiết , + Khe hở bánh với thành hộp, ( 11,2). = (1…1,2).9 = 9…10,8 mm Chän ∆ = 20 mm + Khe hở đỉnh bánh lớn với đáy hộp, = (3…5) δ = (3…5).9 = 27…45 mm Chän ∆1 = 45 [mm] + Khe hở bánh víi ∆> δ =9, lÊy ∆ = 20 mm h,Số lợng bulông nền, Z= L+B 568 + 397 = = 4,8 LÊy Z= 200 ÷ 300 200 S¬ bé chän L =568 mm, B= 397mm 125 3, Một số chi tiết khác 100 100 a,Cửa thăm, 87 75 Để kiểm tra quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép để đổ 150 dầu vào hộp, đỉnh hộp có lắp cửa thăm, cửa thăm đợc đậy nắp, cửa thăm có kết cấu kích thớc nh hình vẽ , theo bảng 18-5/2/ tra đợc kích thớc cửa thăm b,Nút thông hơI: Khi làm việc nhiệt độ nắp tăng nên, để giảm áp xuất điều hoà không khí bên bên hộp ta dùng nút thông hơi, theo bảng 18-6/2/ tra đợc kích thớc c, Nút tháo dầu Sau thời gian làm việc , dầu bôi trơn chứa thực : sv trần xuân minh 44 32 25,4 M22 đồ án môn học chi tiết máy 15 10 22 29 hộp bị bẩn, bị biến chất , cần phải thay dầu mới, để tháo dầu cũ đáy hộp có lỗ tháo dầu, lúc làm việc lỗ tháo dầu đợc bịt kín bàng nút tháo dầu, kết cấu kích thớc nh hình vẽ (các kích thớc tra bảng 18-7/2/), d, Kiểm tra mức dầu, Để kiểm tra mức dầu hộp ta dùng que thăm dầu, que thăm dầu có kích thớc kết cấu nh hình vẽ, 30 12 12 18 e, Chốt định vị: Mặt ghép nắp thân nằm mặt phẳng chứa đờng tâm trục , Lỗ trụ lắp nắp thân hộp đợc gia công đồng thời, để đảm bảo vị trí tơng đối nắp thân trớc sau gia công nh lắp ghép, ta dùng chốt định vị , nhờ có chốt định vị , xiết bulông không bị biến dạng vòng ổ , 1:34 II.Bôi trơn hộp giảm tốc : thực : sv trần xuân minh 45 đồ án môn học chi tiết máy Để giảm mát công suất ma sát , giảm mài mòn , đảm bảo thoát nhiệt tốt đề phòng tiết máy bị han gỉ cần phải bôi trơn liên tục truyền hộp giảm tốc Các phơng pháp bôi trơn hộp giảm tốc 1, Bôi trơn hộp Theo cách dẫn dầu đến bôi trơn tiết máy , ngời ta phân biệt bôi trơn ngâm dầu bôi trơn lu thông , truyền bánh hộp giảm có vận tốc v < 12 m/s nên ta bôi trơn bánh hộp phơng pháp ngâm dầu Với vận tốc vòng bánh côn v=5,03 m/s tra bảng 18-11 tập ta đợc độ nhớt ứng với nhiệt độ 100 C Theo bảng 18-13 ta chọn đợc loại dầu AK-15 có độ nhớt 20Centistoc 2, Bôi trơn hộp Với truyền hộp thiết bị che dậy nên dễ bị bụi bặm vào truyền ta thờng bôi trơn mỡ định kỳ 3, Bôi trơn ổ lăn Khi ổ đợc bôi trơn kỹ thuật , không bị mài mòn , ma sát ổ giảm , giúp tránh không để chi tiết kim loại trực tiếp tiếp xúc với , điều bảo vệ đợc bề mặt giảm đợc tiếng ồn ,Thông thờng ổ lăn bôi trơn dầu mỡ , nhng thùc tÕ th× ngêi ta thêng dïng mì bëi v× so với dầu mỡ bôi trơn đợc giữ ổ dễ dàng , đồng thời có khả bảo vệ ổ tránh tác động tạp chất độ ẩm , Ngoài mỡ đợc dùng lâu dài bị ảnh hởng nhiệt độ theo bảng 15-15a tập ta dùng loại mỡ M chiếm 1/2 khoảng trống , Để che kín đầu trục , tránh xâm nhập bụi bặm tạp chất vào ổ nh ngăn mỡ chảy , ta dùng loại vòng phớt, theo bảng 1517/2/ tra đợc kích thớc vòng phớt cho ổ nh sau: d2 34 24 49 D 48 38 69 a 9 b 6,5 4,3 6,5 a d2 D d a thực : sv trần xuân minh 46 b S0 D d1 36 26 51,5 d1 d 35 25 50 S0 12 12 đồ án môn học chi tiết máy Bảng thống kê dùng cho bôi trơn Tên dầu mỡ Thiết bị cần bôi trơn Dầu ôtô máy kéo Bộ truyền AK- 15 hộp Tất ổ Mỡ M truyền Lợng dầu Thời gian thay mỡ dầu mỡ 0,6 lít/Kw tháng 1/2 chỗ rỗng năm phận ổ I III.Xác định chọn kiểu lắp Thứ tù Tªn mèi ghÐp Kiểu lắp Bánh trục I H7 38 k6 Bánh trục II 44 H7 k6 Vòng ổ với trục 35k6 I Vòng ổ lăn lắp Φ80H7 víi èng lãt trơc I Then vµ trơc I Bạc chắn dầu trục I thực : sv trần xu©n minh Φ10 Φ35 N9 h9 H7 k6 47 Sai lệch giới hạn lỗ Ghi trục + 25 µm +18µm +2µm + 25 µm + 18 µm + µm +18µm +2µm +30 µm µm bxh=10x8 -36µm + 25 µm + 18 µm + µm Nằm bánh ổ lăn đồ án môn học chi tiết máy + 25 àm Trục I bạc 30 H7 k6 + 18 àm + àm Vòng ổ lăn 40k6 trục II + 18 àm Vòng ổ lăn lắp 90 H7 với lỗ hộp trụcII +35 àm 10 11 12 Bạc chặn trục II + àm H7 40 k6 N9 h9 Then trục II 12 Bánh trục II H7 44 k6 Bánh trụ trục H7 68 III k6 14 Vòng ổ lăn 65k6 trục III 15 Nối trục đàn hồi H9 Φ30 trơc I k6 17 Bxh=12x8 +25µm + 18 µm +2µm +30 µm +21µm +2µm 21µ m µ m Vòng ổ lăn với 120 H7 vỏ hộp trơc III Then vµ trơc III N9 Φ20 h9 thùc : sv trần xuân minh +2àm àm -43àm 13 16 + 25 µm + 18 µm 48 +25µm +18 µm +2µm +35 µm 0µm -52 µ m Bxh=20x9 ... K3 = k2- (3 ữ5)mm K2 = E2 + R2+(3 ÷5)mm E2= 1,6.d2 = 1,6.14 =22 ,4 mm lÊy E2 = 22 mm R2 = 1,3.d2= 1,3.14 =18 ,2 mm , lÊy R2= 18 mm K2 = E2 + R2+(3 ÷5)mm= 22 +18+4=44 mm K3 = k2 - (3 ÷5)mm = k2 - =... um=4,71 β = 18,67 z1= 21 ; z2=99 x1=0; x2= d1=66, 52 mm; d2=313, 62 mm da1= 72, 52 mm; da2=319.62mm df1=59, 02 mm; df2=306, 12 mm α tw =21 , 02 2.T2 2. 189 120 ,58 = = 5730,9( N ) d3 66. 52 Fa1=Fa2=Ft.tg β =5730,9.tg18,67=1930,5(N)... thiết kế, ta chọn mođun tiêu chuẩn bánh cấp nhanh môđun bánh cấp chậm: m=3 Z1 = 2. a w 2. 190 = = 22 , 125 (u + 1).m ( 4, 725 + 1).3 thực : sv trần xuân minh 16 đồ án môn học chi tiết máy Chọn Z1 =22