Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng ĐỀ 7: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI (phương án 5) Số liệu thiết kế: - Lực vòng xích tải : F= 6500(N) Vận tốc xích tải : v = 0,75 m/s Số đĩa xích tải dẫn: z = 13 Bước xích tải: 110 mm Thời gian phục vụ :L = năm Hệ thống quay chiều, làm việc ca , tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 - ngày , ca làm việc giờ) Chế độ tải : T = const Page of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng LỜI NĨI ĐẦU Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí yêu cầu thiếu đối với kỹ sư ngành khí, nhằm cung cấp kiến thức sở máy thiết kế máy Thông qua đồ án môn học Chi Tiết Máy, sinh viên hệ thống lại kiến thức học nhằm tính toán thiết kế chi tiết máy theo tiêu chủ yếu khả làm việc, thiết kế kết cấu chi tiết máy, võ khung bệ máy, chọn cấp chinh xác, phương pháp lắp ghép trình bày vẽ, cung cấp nhiều số liệu mới phương pháp tính, dung sai lắp ghép số liệu tra khác Do thiết kế đồ án Chi Tiết Máy phải tham khảo giáo trình như: Cơ sở thiết kế máy, Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí, Dung Sai Lắp Ghép, Nguyên Lý Máy, Sức Bền Vật Liệu…từng bước giúp sinh viên làm quen với công việc thiết kế nghề nghiệp sau Lần làm quen với cơng việc thiết kế, với khối lượng kiến thức tổng hợp lớn, có nhiều phần chúng em chưa nắm vững, dù tham khảo tài liệu song thực đồ án, tính tốn khơng thể thiếu thiếu sót Chúng em mong góp ý giúp đỡ quý Thầy Cô giáo.! Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy Cô giáo, đặc biệt Thầy Đinh Văn Bằng hướng dẫn tận tình cho chúng em nhiều kiến thức cho việc hồn thành đồ án mơn học Page of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng CHƯƠNG I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỚ TRÙN I.Tính Tốn Chọn Động Cơ Điện a.Chọn hiệu suất hệ thống: - Hiệu suất chung hệ thống: = = 0,96.0.972.1.0,995.0,912= 0,71 Trong = hiệu suất khớp nối trục đàn hồi = 0,97 hiệu suất bánh trụ thẳng = 0,96 hiệu suất truyền đai = 0,99 hiệu suất ổ lăng = 0,91 hiệu suất xích tải b.Tính cơng suất đẳng trị ( cơng suất tính tốn): - Cơng suất tính tốn: Pt = Plv = = = 4,875 (kW) Công suất cần thiết trục động cơ: Pct = = = 6,87 (kW) c.Xác định số vòng quay sơ Tỉ số truyền : Chọn sơ tỉ số truyền hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp đồng trục uh = Chọn sơ tỉ số truyền truyền đai thang : uđ = Chọn sơ tỉ số truyền truyền xích: ux = 3,8 tỉ số truyền chung sơ là: uch = uh.uđ.ux = 8.3.3,8 = 91,2 nlv = = = 31,5 số vòng quay sơ động nsb = nlv.uch = 31,5.91,2 = 2873 (v/ph) d.Chọn động điện: Page of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng Dựa vào bảng P1.3 sách “Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí” Trịnh Chất Lê Văn Uyển ta chọn động 4A112M2Y3 Kiểu động Công suất (kW) 4A112M2Y 7,5 Vận tốc quay(vg/p h) 2922 Cosφ Tmax Tdh Tk Tdh 0,88 2,2 II.Phân Phối Tỷ Số Truyền - Tỉ số truyền hệ thống dẫn động: Uch = = = 92,76 ta chọn uh = 8; hộp giảm tốc bánh rang trụ cấp đồng trục nên: u1 = u2 = = = 2,83 Sai số tỉ số truyền hộp giảm tốc : = 0,11% chọn = tỉ số truyền truyền xích ux = = = 3,865 a.Tính tốn cơng suất trục: P4 = Plv = 4,875 (kW) P3 = = = 6,07 (kW) P2 = = = 6,32 (kW) P1 = = = 6,58 (kW) Pđc = = = 6,85 (kW) b.Tính tốn số vịng quay trục: nđc = 2922 (v/ph) n1 = = = 974 (v/ph) n2 = = = 344,2 (v/ph) n3 = = = 121,6 (v/ph) Page of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy n4 = = Đinh Văn Bằng = 31,5 (v/ph) c.Tính tốn moment xoắn trục T1 = 9,55.106 = 9,55.106 = 64516,4271 (Nmm) T2 = 9,55.106 = 9,55.106 = 175351,5398 (Nmm) T3 = 9,55.106 = 9,55.106 = 476714,6382 (Nmm) T4 = 9,55.106 = 9,55.106 = 1477976,19 (Nmm Tđc = 9,55.106 = 9,55.106 = 22387,91923 (Nmm) Động Công suất (kW) Tỉ số truyền Số vòng quay (v/ph) Moment xoắn (N*mm) Trục 6,85 Trục 6,58 Trục 6,32 2,83 Trục công tác 4,875 6,07 2,83 2922 974 344 122 32 22387,91923 64516,4271 175351,5398 476714,6382 1477976,19 CHƯƠNG II:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY I.Bộ Truyền Đai Thang Theo thơng số ta có P=6,85(kW) số vịng quay v=2922(v/ph) Với thơng số dựa vào hình 4.1 (TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ –TRỊNH CHẤT VÀ LÊ VĂN UYỂN ) Ta chọn tiết diện đai thang A với thông số sau Loại đai Kí Kích thước tiết hiệu diện (mm) bt Đai hình thang thường A b h 11 13 Diện tích tiết diện A(mm2) Đường kính Chiều dài bánh đai nhỏ d1 giới hạn (mm) l(mm) y0 2.8 81 Page of 50 100-200 560-4000 Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng Vậy ta chọn đường kính bánh đai nhỏ d1=1,2*dmin=1,2*100=120mm ta chọn đường kính bánh đai nhỏ theo tiêu chuẩn d1=125mm Vận tốc đai: v = = 19,12 (m/s) Nhỏ vận tốc cho phép vmax=25 (m/s) với hệ số trượt ε=0,01; đường kính bánh đai lớn là: d2 = uđ.d1(1-) = 3.125.(1 - 0,01) = 371 (mm) Ta chọn đường kính tiêu chuẩn d2=400mm Như tỉ số truyền thực tế: Ut = = = 3,1 Tính toán sai lệch tỉ số truyền thực tế chọn 3,67% < 4% nên chấp nhận Theo bảng 4.14 (TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ –TRỊNH CHẤT VÀ LÊ VĂN UYỂN ) dựa vào tỉ số truyền đường kính bánh đai d2 ta có tỉ số a/d2=1 từ ta tính khoảng cách trục a = 400 2(d1 + d2) a 0,55(d1 + d2) + h 2(125 + 400) a 0,55(125 + 400) + 1050 a 296,75 mm từ khoảng cách trục ta tính chiều dài sơ day đai l = 2a + + = 2.400 + + = 1719,2 (mm) Theo tiêu chuẩn ta chọn chiều dài đai l = 2000mm = 2m Nghiệm số vòng chạy đai giây i = = = 9,56 imax = 10 Tính khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l = 2000mm a= (λ + λ − 8* ∆ ) π ( d + d1 ) π ( 400 + 125) = 2000 − = 1175,33mm 2 d − d1 400 − 125 ∆= = = 137,5 2 λ = L− a= 1175,33 + 1175,33 − × 137,5 = 571,11mm Giá trị a vẫn nằm khoảng cho phép Tính tốn góc ơm đai bánh đai nhỏ Page of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy α = 180 o − Đinh Văn Bằng 57.( d − d1 ) 57.( 400 − 125) = 180 o − = 152,6 o a 571,11 > = Xác định số đai z z= P1 * K d [ P0 ] *Cα *C1 *C u *C z Ta có hệ số tải trọng động Kđ=1,2 (tải va đập nhẹ, làm việc ca) Cα = − 0,0025(180 − α1 ) = − 0,0025(180 − 152,6) = 0,9315 với α1=152,6=> Hệ số xét đến ảnh hưởng tỷ số truyền u Cu = 1,14 u = 3,1 > (Theo bảng 4.17) Hệ số xét đến ảnh hưởng chiều dài đai Với L/L0 =2000/1700=1,18 (chọn L0 theo bảng 4.19) Ta chọn Cl = 1,04 (Theo bảng 4.16) Với v=19,12(m/s) d1=125mm=> P0=3,08 (kW) (theo bảng 4.19) Hệ số kể đến ảnh hưởng phân bố không tải trọng cho dây đai P/ [ Po ] =6,85/3,08 =2,22 Ta chọn Cz = 0,95 (bảng 4.18) Số dây đai xác định theo công thức: z≥ ≥ P1 K d [ Po ]Cα Cu C LC z 6,85 × 1,2 ≥ 2,54 3,08 × 0,9315 × 1,14 × 1,04 × 0,95 Ta chọn z = đai Theo (TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ –TRỊNH CHẤT VÀ LÊ VĂN UYỂN) ta tra bảng 4.21 Chiều rộng bánh đai ta có Với t = 15 mm; e = 10 mm Page of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng b = 2e + ( z − 1) t = ×10 + ( − 1) ×12 = 44mm Đường kính ngồi bánh đai Với h0=3,3mm da= d + 2h0 = 125 + 2.3,3 = 131,6 mm Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục Ta có lực căng đai xác định sau Fo = Trong : Fo = Suy ra: 780 P1K d + Fv vCα z Fv = qmv2 =0,105 19,122 = 38,4 N với qm = 0,105 kg/m (bảng 4.22) 780 × 6,85 × 1,2 + 38,4 = 120 N 19,12 × 0,9315 × Lực tác dụng lên trục α   152,6  Fr ≈ Fo z sin  = × 120 × × sin  = 699,5 N     CHƯƠNG III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG A Bộ truyền cấp chậm Các thông số kĩ thuật : T2 =175351,5398 (Nmm) n2 = 344 (vòng/phút) u2 = 2,83 Chọn vật liệu cho bánh dẫn bánh bị dẫn: Thiết kế hộp giảm tốc bánh trụ thẳng hai cấp đồng trục Page of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng Hộp giảm tốc đồng trục có thơng số hình học chọn giống ngoại trừ bề rộng cấp chậm có tải trọng lớn cấp nhanh nhiều nên ta tính cần tính toán cấp chậm trước Chọn vật liệu : Từ thông số ban đầu thống thông số bánh chọn vật liệu Cụ thể theo bảng 6.1 ta chọn vật liệu Bánh nhỏ: thép 45 cải thiện đạt độ rắng HB241 285 có σb1=850(MPa), σch1=580(MPa) Bánh lớn: thép 45 cải thiện đạt độ rắng HB241 285 có σb2=850(MPa), σch2=580(MPa) Theo bảng 6.2 với thép tơi cải thiện đạt độ rắn HB180 350 σ0H lim = 2HB + 70 SH = 1,1 ; ; σ0Flim = 1,8HB ; SF = 1, 75 Ứng suất cho phép a.Ứng suất tiếp xúc cho phép Khi chưa có kích thước truyền ta chọn sơ bộ: = Giới hạn mỏi tiếp xúc tương ứng với chu kỳ sở cho σ0Hlim1 = 2HB1 + 70 = 2.260 + 70 = 590 MPa σ0Hlim2 = 2HB2 + 70 = 2.250 + 70 = 570 Mpa Số chu kì làm việc tương đương, xác định theo công thức: Số lần ăn khớp vòng quay bánh răng: c = Tuổi thọ: Lh = 6.300.2.8 = 28800  T   N HE1 = 60c ∑  i ÷ ni ti   Tmax   = 60.1.344.28800 = 5,94.108 chu kỳ NHE2 = = = 2,1.108 chu kỳ Số chu kì làm việc sở phụ thuộc vào độ rắn bề mặt tùy theo phương pháp nhiệt luyện cho bảng 3.5 NHO1 = 30HB12,4 = 30 2602,4 = 1,875.107 chu kỳ NHO2 = 30HB22,4 = 30 2502,4 = 1,707.107 chu kỳ Do NHE1>NHO1 ;NHE2> NHO2 ; Page of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng Nên chọn KHL1 = KHL2 = Hệ số an tồn có giá trị theo bảng 3.5 SH = 1,1 Ứng suất tiếp xúc cho phép sơ bánh rang = = 536,36 Mpa = = 518,18 MPa Ta chọn = 518,18 Mpa b.Ứng suất uốn cho phép Khi chưa có kích thước truyền ta chọn sơ [σF] = σ0Flim Giới hạn mỏi uốn tương ứng với chu kỳ sở NFO chọn phụ thuộc vào độ rắn bề mặt phương pháp nhiệt luyện σ0Flim1 = 1,8HB1 =1,8.260 = 468 MPa σ0Flim2 = 1,8HB2 =1,8.250 = 450 MPa Hệ số tuổi thọ tính theo công thức: K FL = mH N FO N FE Số chu kỳ sở NFO1 = NFO2 = 4.106 chu kỳ Số chu kỳ làm việc tương đương: NFE1 = 60c niti = 60.1.399 = 4,46.108 chu kỳ NFE2 = = = 1,58.108 chu kỳ Do NFE1> NFO1 ;NFE2> NFO2; Nên chọn KFL1 = KFL2 = Hệ số an tồn có gía trị: Chọn sF = 1.75, KFC = 1: [σF1] = = 267,43 MPa Page 10 of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy C3 Đinh Văn Bằng 52 12,8 ψ σ ,ψ τ Hệ số xét đến ảnh hưởng ứng suất trung bình đến độ bền mỏi phụ thuộc vào tính vật liệu tra bảng 7.4 ψ σ = 0,10,ψ τ = 0,05 Hệ số Kσ , Kτ xét đến ảnh hưởng tập trung ứng suất đến độ bền mỏi bảng 7.7 K σ = 1,81; Kτ = 1,58 ε σ ,ετ Hệ số kích thước tra theo bảng 7.5 β = 1,5 Theo bảng 7.6 hệ số tăng bề mặt ứng với kiểu tăng bền thấm cacbon: Chọn kiểu lắp trung gian có độ đơi cho tiết diện lắp ổ ,đối với tiết diện bánh răng,bánh đai nối trục chon lắp then kết hợp lắp trung gian có độ dơi  Kết tính tốn tiết diện ba trục Kσ Kτ Kσ Kτ εσ ετ εσ β ετ β 1,43 1,68 1,68 2,08 2,08 2,08 2,08 2,08 Tiết diện d,m m B1 42 Tỉ số Tỉ số Rãnh Lắp Rãnh Lắp then chặt then chặt 2,15 2,13 2,03 1,68 C1 D1 B2 35 32 60 2,06 2,06 2,23 2,13 2,1 2,61 1,95 1,95 2,08 C2 A3 B3 C3 55 70 75 80 2,23 2,32 2,41 2,41 2,61 2,61 2,61 2,61 2,08 2,14 2,16 2,16 sσ sτ s 1,35 2,82 2,79 1,42 1,42 1,74 1,3 1,3 1,39 3,92 2,92 2,77 19,9 8,49 5,87 8,59 1,74 1,74 1,74 1,74 1,39 1,43 1,44 1,44 3,75 2,62 3,6 3,64 7,2 5,27 6,9 7,68 2,57 2,34 3,19 3,29 3,55 2,61 2,64 Theo bảng ta thấy tiết diện thỏa điều kiện bền theo hệ số an toàn 5.Kiểm nghiệm then Kiểm nghiệm độ bền dập theo (7.20) σd = 2T F = ≤ [σ d ] t dll t 2ll Kiểm nghiệm độ bền cắt theo (7.21) Page 35 of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng τc = F 2T = ≤ [τ c ] bll bdll Theo bảng 7.13 ta có ứng suất dập cho phép [σ d ] Ứng suất cắt cho phép =100MPa [τ c ] =90MPa  Giá trị ứng suất cắt then trục σd τc Tiết diện T,Nmm d,mm Loại then t,mm t2,mm B1 45 14.9.55 5,5 4,62 32 10.8.70 3,8 59,97 22,8 60 18.11.10 16.10.63 5,38 46,7 15,5 5,42 103,9 35,2 A3 218770, 92 218770, 92 728014, 728014, 2411375 ,MP a 51,33 7,5 5,96 96,33 28,7 C3 2411375 80 20.12.14 22.14.11 6,94 98,7 31,1 D1 B2 C2 55 70 ,MPa 16,9 Theo số liệu bảng ta thấy tiết diện C2, không thỏa độ bền dập ta nâng chiều dài chịu lực then lên để đạt độ bền: llC = 2T = 64,84mm ≤ l1 t2 d [ σ d ] Ta nâng chiều dài chịu lực then lên thành 65 mm 2T σd = = 94, 46 MPa t2 dll Then đạt điều kiện bền dập CHƯƠNG V : Ổ LĂN Trục 1: Page 36 of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng Vì Fa = , khơng có lực dọc trục nên ta chọn ổ bi đỡ dãy Với đường kính ngõng trục d=35 mm ,ta chọn sơ ổ 207 cỡ nhẹ, theo phụ lục ổ lăn ta có: Ký d,m D,m B,m r,m Đường kính bi C, kN C0, kN hiệu m m m m (mm) 207 35 72 17 11,11 20,1 13,9 Xác định phản lực tác dụng lên ổ: Lực hướng tâm xác định theo công thức: FrA1 = F A1x + F A1 y = 5135,9 + 2839,932 = 5868,8 N FrC1 = F 2C1x + F 2C1 y = 5135,92 + 658,82 = 5181,5 N Do số vòng quay n = 478vg/ph > 1vg/ph nên ta chọn ổ theo khả tải động: Tải trọng động quy ước tác dụng lên ổ là: Trong đó: V = vòng quay Do lực dọc trục Fa=0 nên XA1 = XC1 =1,YA1 = YC1 =0 Kt = nhiệt độ làm việc nhỏ 1000C Chọn Kσ = 1,5 Tải trọng động quy ước tác dụng lên ổ: QA1 = QrA1 = ( X A1VFrA1 + YA1 FaA1 ) Kσ K t = (1.1.5868,8 + 0).1,5.1 = 8803, N QC1 = QrC1 = ( X C1VFrC1 + YC1 FaC1 ) Kσ K t = (1.1.5181,5 + 0).1,5.1 = 7772, 25 N Vì QC1 < QA1 nên ta tính tốn ổ theo thơng số A Vì tải trọng thay đổi nên ta tính tải trọng tương đương theo công thức 8.7: Page 37 of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng QE = ∑ Q L ∑L i i = QA1 i = QA1 3  Q1   Q2   Q2   ÷ L1 +  ÷ L2 +  ÷ L3 Q Q Q  C1   C1   C1  Ln 3  T1   T2   T2  L + L + 3  ÷  ÷  ÷ L3 28 + 0,3 12 + 0, 60 ( ) ( ) ( )  T1   T1   T1  = 8803, = 6555 N Ln 100 Thời gian làm việc tương đương tính triệu vòng quay: L= 60nLhE 60.478.32000 = = 917, 76 106 106 (triệu vòng) Với: LhE= KHE.Lh= 1.32000 = 32000 , (KHE= chế độ tải không đổi) Khả tải động tính toán ổ: Ctt = QE m L = 6555 917, 76 = 63701N ≈ 63, kN m=3 ổ bi Ctt = 63, kN > C = 20,1kN Ta thấy Không thỏa điều kiện Ta tiến hành chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ có C lớn thay cho ổ bi đỡ dãy giảm tuổi thọ ổ lăn xuống cịn nửa,rồi tính tốn lại: Chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ 2607 cỡ trung rộng, theo phụ lục ổ lăn Ta có: Ký hiệu d, m m D, B, m m m m 260 35 80 31 Con lăn Đường Chiều kính, mm dài,mm 11 15 Page 38 of 50 r, mm r1, mm C, kN C0, kN 2,5 2,5 46,7 34,8 Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng Khả tải động tính tốn ổ ( theo cơng thức 8.10) 10 917, 76 m Ctt = QE L = 6555 = 41217, N ≈ 41,3kN m= 10 ổ bi Ctt = 41,3kN < C = 46, 7kN Ta thấy Thỏa điều kiện,ổ 2607 đảm bảo bền ,ta chọn ổ Chú ý: Thời gian bảo trì : năm thay lần Trục 2: Vì Fa = , khơng có lực dọc trục nên ta chọn ổ bi đỡ dãy Với đường kính ngõng trục d=45 mm ,ta chọn sơ ổ 209 cỡ nhẹ, theo phụ lục ổ lăn ta có: Ký d,m D,m B,m r,m Đường kính bi C, kN C0, kN hiệu m m m m (mm) 209 45 85 19 12,7 25,7 18,1 Xác định phản lực tác dụng lên ổ:  Lực hướng tâm xác định theo công thức: FrA2 = F A2 x + F A y = 3507, 712 + 5644, 452 = 6645, N FrD = F D x + F D y = 3969,552 + 5644, 452 = 6900,5 N Do số vòng quay n = 138vg/ph > 1vg/ph nên ta chọn ổ theo khả tải động: Tải trọng động quy ước tác dụng lên ổ là: Trong đó: V = vòng quay Do lực dọc trục Fa=0 nên XA2 = XD2 =1,YA2 = YD2 =0 Page 39 of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng Kt = nhiệt độ làm việc nhỏ 1000C Kσ = 1,5 Chọn Tải trọng động quy ước tác dụng lên ổ: QA = QrA = ( X A 2VFrA + YA FaA ) Kσ Kt = (1.1.6645, + 0).1,5.1 = 9968, N QD = QrD = ( X D 2VFrD + YD FaD ) Kσ K t = (1.1.6900,5 + 0).1,5.1 = 10350, 75 N Vì QD2 > QA2 nên ta tính tốn ổ theo thơng số D Vì tải trọng thay đổi nên ta tính tải trọng tương đương theo công thức 8.7: QE = ∑ Q L ∑L i i = QD i = QD 3  Q1   Q2   Q2   ÷ L1 +  ÷ L2 +  ÷ L3 Q Q Q  D2   D2   D2  Ln 3  T1   T2   T2  3  ÷ L1 +  ÷ L2 +  ÷ L3 28 + 0,3 12 + 0,6 60 ( ) ( ) ( )  T1   T1   T1  = 10350,75 = 7754 N Ln 100 Thời gian làm việc tương đương tính triệu vòng quay: L= 60nLhE 60.138.32000 = = 264, 96 106 106 (triệu vòng) Với: LhE= KHE.Lh= 1.32000 = 32000 , (KHE= chế độ tải khơng đổi) Khả tải động tính tốn ổ Ctt = QE m L = 7754 264,96 = 49802 N ≈ 49,8kN m=3 ổ bi Ctt = 49,8kN > C = 25, 7kN Ta thấy Không thỏa điều kiện Page 40 of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng Ta tiến hành chọn ổ bi có C lớn Chọn ổ bi đỡ dãy 409 cỡ nặng, theo phụ lục ổ lăn Ta có: Ký hiệu d,m m D,m m B,m m r,m m Đường kính bi (mm) C, kN C0, kN 409 45 120 29 23,02 60,4 53 Ctt = 49,8kN < C = 60, 4kN Ta thấy Thỏa điều kiện,ổ 409 đảm bảo bền ,ta chọn ổ Trục 3: Vì Fa = , khơng có lực dọc trục nên ta chọn ổ bi đỡ dãy Với đường kính ngõng trục d=75 mm ,ta chọn sơ ổ 215 cỡ nhẹ, theo phụ lục ổ lăn ta có: Ký d,m D,m B,m r,m Đường kính bi C, kN C0, kN hiệu m m m m (mm) 215 75 130 25 2,5 17,46 51,9 41,9 Xác định phản lực tác dụng lên ổ:  Lực hướng tâm xác định theo công thức: FrB = F B x + F B y = 2698, 22 + 1869,322 = 3282, 47 N FrD = F D x + F D y = 8147,32 + 1869,322 = 8359 N Do số vòng quay n = 40vg/ph > 1vg/ph nên ta chọn ổ theo khả tải động: Tải trọng động quy ước tác dụng lên ổ là: Trong đó: V = vịng quay Do lực dọc trục Fa=0 nên XB3 = XD3 =1,YB3 = YD3 =0 Kt = nhiệt độ làm việc nhỏ 1000C Chọn Kσ = 1,5 Page 41 of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng Tải trọng động quy ước tác dụng lên ổ: QB = QrB = ( X B 3VFrB + YB FaB ) Kσ K t = (1.1.3282, 47 + 0).1,5.1 = 4923, N QD = QrD = ( X D 3VFrD + YD FaD ) Kσ K t = (1.1.8359 + 0).1,5.1 = 12538,5 N Vì QD3 > QB3 nên ta tính tốn ổ theo thơng số D Vì tải trọng thay đổi nên ta tính tải trọng tương đương theo công thức 8.7: QE = ∑ Q L ∑L i i = QD i = QD 3 3  Q1   Q2   Q2   ÷ L1 +  ÷ L2 +  ÷ L3  QD   QD   QD  Ln 3  T1   T2   T2  3  ÷ L1 +  ÷ L2 +  ÷ L3 1) 28 + ( 0,3 ) 12 + ( 0,6 ) 60 (  T1   T1   T1  = 12538,5 = 9391,3 N Ln 100 Thời gian làm việc tương đương tính triệu vòng quay: L= 60nLhE 60.40.32000 = = 76,8 106 106 (triệu vòng) Với: LhE= KHE.Lh= 1.32000 = 32000 , (KHE= chế độ tải khơng đổi) Khả tải động tính tốn ổ Ctt = QE m L = 9391,3 76,8 = 39919 N ≈ 39,9kN m=3 ổ bi Ctt = 39,9kN < C = 51,9kN Ta thấy Thỏa điều kiện Page 42 of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng Bảng chọn ổ lăn : Trụ c Kí d, D, B, hiệu mm mm mm Con lăn Đường Chiều dài, kính, mm mm r, m m r1, m m 2,5 2,5 260 35 80 31 11 409 45 120 29 23,02 3 215 75 130 25 17,46 2,5 15 C, kN Co, kN 46, 60, 51, 34, 53 41, CHỌN VÀ KIỂM TRA NỐI TRỤC ĐÀN HỒI Sử dụng nối trục đàn hồi : moment xoắn trục đầu vào T= 1004201,6 Nmm Theo bảng 16.10 a b trang 68 [II] , ta có bảng thơng số nối trục sau : T Nm d mm D mm dm mm L mm l mm d1 mm D0 mm Z nmax v/p dc mm 2000 63 260 120 175 140 110 Chọn vật liệu chốt nối trục thép C45 với 200 2300 24 + Ứng suất uốn cho phép [σF]=70MPa , + Ứng suất dập chốt ống[σd]=3MPa Hệ số chế độ làm việc k , ta chọn k=1,45(tra bảng 14.1 trang 465 [III] Từ cơng thức trang 69 [II] , ta có : Kiểm tra sức bền chốt: σu = k.T l0 1, 45*1004201,6*72 = = 47,3988 < [σ u ] = 60 80( MPa) 0,1.dc D0 Z 0,1*243 * 200*8 σF] Page 43 of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng Với lo=l1+l2/2=48+48/2=72 (mm) Kiểm tra độ bền dập chốt vòng cao su σd = 2.k T 2.1, 45.1004201,6 = = 1,723 < [σ d ] = 4( MPa) Z D0 d c l3 8.200.24.44 Với l3=28 mm tra bảng 16_10b trang 69 [II] Do điều kiện bền uốn bền dập nối trục vừa chọn thỏa THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ KHÁC THIẾT KẾ VỎ HỘP - Chỉ tiêu hộp giảm tốc khối lượng nhỏ độ cứng cao - Hộp giảm tốc bao gồm: thành hộp, nẹp gân, mặt bích, gối đỡ, … - Vật liệu phổ biến: GX15-32 - Chọn bề mặt ghép nắp thân: song song mặt đế Các kích thước vỏ hộp: Chiều dày: - Thân hộp: δ = = 0,03a + = 0,03.160 + = 7,8 (mm) > (mm) (chọn mm ) - Nắp hộp: δ1 = 0,9 = (mm) - Gân tăng cứng: e = δ = (mm) - độ dốc 20 Đường kính bulông : - Bulông nền: d1 = 18 mm - Bulông cạnh ổ: d2 = 12 mm - Bulông ghép bích nắp thân: d3 = 10 mm Page 44 of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng - Vít ghép nắp ổ: d4 = mm - Vít ghép nắp cửa thăm: d5 = mm Mặt bích chiều dài nắp thân: - Chiều dày bích thân hộp: S3 =14 mm - Chiều dày bích nắp hộp : S4 = 14 mm - Bề rộng bích nắp thân: K3 = 34 mm Kích thước gối trục: - Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ K2 = 39mm - Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 = 19 mm, C = 62 mm + Trục 1: - Đường kính D3 = 90 mm - Đường kính tâm lỗ vít D2 = 75 mm + Trục 2: - Đường kính D3 = 115 mm - Đường kính tâm lỗ vít D2 = 90 mm + Trục 3: - Đường kính D3 = 170mm - Đuờng kính tâm tâm lỗ vít D2 = 140mm Mặt đế hộp: - Chiều dày: S1 = 14 mm, S2 =12 mm - Bề rộng mặt đế hộp: K1 = 54 mm, q=70mm -Chiều cao h = 14 mm Khe hở chi tiết: - Bánh với thành hộp: ∆ = mm Page 45 of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng - Giữa đỉnh bánh lớn đáy hộp: ∆ = 24 mm Số lượng bulông Z = Tên gọi Số liệu Chiều dày: Thân hộp δ δ = mm Nắp hộp δ1 Gân tăng cứng: δ1 = 7,2 mm Chiều dày e e = mm 2o Độ dốc Đường kính: Bu lông d1 d1 = 18 mm Bu lông cạnh ổ d2 d2 = 12 mm Bu lông ghép bích nắp thân d3 d3 = 10 mm Vít ghép nắp ổ d4 d4 = mm Vít ghép nắp cửa thăm d5 Mặt bích chiều dài nắp thân: d5 = mm Chiều dày bích thân hộp S3 =14 mm Chiều dày bích nắp hộp S4 = 14 mm Bề rộng bích nắp than K3 = 34 mm Kích thước gối trục: Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ K2 = 39 mm Tâm lỗ bulông cạnh ổ E2 = 19 mm, C = 62 mm + Trục 1: Đường kính D3 =125 mm Đường kính tâm lỗ vít D2 = 100 mm + Trục 2: Đường kính Đường kính tâm lỗ vít D3 = 150 mm D2 = 128 mm Page 46 of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng + Trục 3: D3 = 160 mm D2 = 134 mm Đường kính Đuờng kính tâm tâm lỗ vít Mặt đế hộp: Chiều dày S1 = 25 mm, S2 =18 mm Bề rộng mặt đế hộp K1=54 mm, q=70 mm Chiều cao Khe hở chi tiết: h=14 mm Bánh với thành hộp Giữa đỉnh bánh lớn đáy hộp Số lượng bulông ∆ = mm ∆ = 24 mm Z=6 CÁC CHI TIẾT PHỤ KHÁC Vịng phớt : khơng cho dầu mỡ chảy ngồi hộp giảm tốc ngăn khơng cho bụi từ bên ngồi vào hộp giảm tốc Vịng chắn dầu: không cho dầu hộp giảm tốc bắn vào ổ bi có tác dụng ngăn cách cố định ổ bi với bánh Page 47 of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy Đinh Văn Bằng Chốt định vị: dùng định vị chính xác vị trí nắp hộp thân hộp giảm tốc, tạo thuận lợi cho việc cố định lắp chi tiết c=1mm , d=5mm , l=50mm Nút thông hơi: làm giảm áp suất, điều hồ khơng khí bên bên ngồi hộp giảm tốc, dùng để thay dầu làm việc dầu cũ bị dơ Nút thông lắp nắp cửa thăm Cửa thăm:Có tác dụng để kiểm tra,quan sát chi tiết máy hộp giảm tốc lắp ghép đổ dầu vào hộp , bố trí đỉnh hộp.Cửa thăm đậy nắp.Trên nắp có lắp thêm nút thơng Nút tháo dầu: có tác dụng để tháo dầu cũ sau thời gian làm việc,dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn bụi hạt mài bị biến chất Vít tách nắp thân: có tác dụng dùng để tác nắp thân Que thăm dầu: kiểm tra mức dầu hộp giảm tốc Ống lót : nhằm hạn chế bánh trục vai ổ lăn Các phương pháp bôi trơn hộp giảm tốc : + Bôi trơn ngâm dầu + Bôi trơn lưu thông Page 48 of 50 Đồ Án Chi Tiết Máy - Đinh Văn Bằng Đối với truyền hở máy không quan trọng,bôi trơn định kỳbằng mỡ Dầu bôi trơn HGT: - Dầu công nghiệp dùng rộng rãi nhất.Bôi trơn lưu thông dùng dầu công nghiệp 45 -Dầu tuabin dùng bôi trơn truyền bánh quay nhanh -Dầu ôtô,máy kéo AK10,AK15 dùng bôi trơn loại HGT BẢNG SỐ LIỆU CHỌN DUNG SAI LẮP GHÉP Chi tiết Mối lắp (1) (2) Bánh – trục I Bánh – trục II Bánh – trục III Ổ bi đỡ chặn I – trục I Ổ bi đỡ chặn I – vỏ hộp Ổ bi đỡ chặn II – trục II Ổ bi đỡ chặn II – vỏ hộp Ổ bi đỡ chặn III– trục III Ổ bi đỡ chặn III – vỏ hộp Đĩa xích – trục III Nối trục đàn hồi – trục I Then – trục I Then – trục II Then – trục III Then – bánh Chốt định vị – vỏ hộp Nắp ổ – vỏ hộp Vòng chắn dầu – trục I Vòng chắn dầu – trục II Vòng chắn dầu – trục III Vịng chặn – gối đỡ Ống lót – ổ bi đỡ chặn Ống lót – gối đỡ H7/k6 H7/k6 H7/k6 k6 H7 k6 H7 k6 H7 H7/k6 H7/k6 N9/h9 N9/h9 N9/h9 D10/h9 H7/r6 H11/d11 H7/js6 H7/js6 H7/js6 H7/h6 H7 H7/h6 es ( µ ei ( µ ES µ EI ( m) m) m) m) (3) +15 +18 +21 +15 (4) +2 +2 +2 +2 (5) +21 +25 +30 (6) 0 +35 +35 +40 +25 +21 0 +149 +15 +220 +21 +25 +30 +40 +35 +35 0 -52 -62 -74 +65 0 0 0 0 +18 +21 +2 +2 +18 +15 0 0 +28 -120 +6 +8 +9 +2 +2 -52 -62 -74 -52 +19 -340 -6 -8 -9 -25 -22 Page 49 of 50 µ