Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu hướng dẫn làm Đồ án chi tiết máy đầy đủ. Bạn sẽ có một bản mẫu đồ án chi tiết máy Thiết kế hộp giảm tốc hai cấp Phân đôi cấp chậm, cả thuyết minh và bản vẽ AutoCad . Kèm theo đó là tất cả tài liệu hướng dẫn để làm đồ án chi tiết máy từ A đến Z, cả phần thuyết minh và bản vẽ ( Các tài liệu hướng dẫn này được cung cấp qua 1 link để bạn download trực tiếp từ mediafire) . Ngoài ra bạn cũng có quyền kết nối với tác giả một Giảng viên Đại học chuyên hướng dẫn đồ án chi tiết máy để nhận được những giải thích và hướng dẫn cần thiết. Chúc các bạn thành công
đồ án môn học chi tiết máy Mục Lục A Chọn động phân phối tỉ số truyền I Xác định công suất cần thiết ,số vòng quay sơ hợp lý động điện chọn động điện II.Xác định tỉ số truyền động Ut toàn hệ thống, phân phối tỷ số truyền Cho hệ thống dẫn động ,lập bảng công suất ,Momem xoắn số vòng quay trục III.Tính toán truyền cấp nhanh cấp chậm 1.Xác định sơ khoảng cách trục 2.Xác định thông số ăn khớp ,môđun 3.Kiểm nghiệm độ tiếp xúc 4.Kiểm nghiệm độ uốn 5.Kiểm nghiệm độ bền tải 6.Các thông số truyền IV Tính toán truyền 1.Chọn vật liệu 2.Xác định thông số truyền 3.Xác định tiết diện đai chiều rộng đai 4.Xác định lực căng ban đầu tác dụng lên trục B Thiết kế trục then I Chọn vật liệu II.Tính toán thiết kế trục độ bền 1.Xác định lực tác dụng lên truyền a.Lực tác dụng lên truyền cấp nhanh b.Lực tác dụng lên truyền cấp chậm 2.Tính sơ đờng kính trục 3.Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 4.Xác định xác đờng kính chiều dài trục a.Xét trục I b.XÐt trªn trơc II c.XÐt trªn trơc III 5.KiĨm nghiƯm vỊ ®é bỊn mái a.øng st cho phÐp cđa vËt liệu b.ứng suất uốn ,ứng suất xoắn c.Xác định hệ số an toàn tiết diện nguy hiểm trục d.Xác định hệ số KHj Kdj với tiết diện nguy hiểm e.Chọn lắp ghép 6.Kiểm nghiệm trục độ bÒn tÜnh 7.TÝnh mèi ghÐp then a.TÝnh chän then cho trơc I b.TÝnh chän then cho trơc II Vị trÝ hïng – líp 43m 6 10 12 13 14 14 14 15 16 16 16 16 16 17 17 17 18 19 19 21 23 24 24 24 25 25 27 27 28 28 29 Trang đồ án môn học chi tiết máy c.Tính chọn then cho trục III C.Chọn ổ lăn I.Tính chọn then cho trục I 1.Chọn ổ lăn 2.Chọn kích thớc ổ lăn a.Kiểm nghiệm khả tải động ổ b.Kiểm nghiệm khả tải tĩnh II Tính chọn then cho trục II 1.Chọn ổ lăn 2.Chọn kích thớc ổ lăn a.Kiểm nghiệm khả tải động ổ b.Kiểm nghiệm khả tải tĩnh III Tính chọn then cho trục III 1.Chọn ổ lăn 2.Chọn kích thớc ổ lăn a.Kiểm nghiệm khả tải động ổ b.Kiểm nghiệm khả tải tĩnh D.Tính kết cấu vỏ hộp I Vỏ hộp 1.Chọn bề mặt lắp ghép nắp 2.Xác định thông kích thớc vỏ hộp a.Chiều dày thân nắp b.Gân tăng cứng nắp c.Các đờng kính bulông vít d.Mặt bích ghép nắp thân e.Gối vỏ hộp f.Đế hộp g.Khe hở chi tiết Một số Chi tiết khác a.Cửa thăm dầu b.Nút thông c.Nút tháo dầu d.Nút kiểm tra mức dầu e.Chốt định vị II.Các phơng pháp bôi trơn hộp giảm tốc 1.Bôi trown hộp giảm tốc 2.Bôi trơn hộp giảm tốc 3.Bôi trơn ổ lăn E.Xác định chọn kiểu lắp F.Phơng pháp lắp giáp hộp giảm tốc I Phơng pháp lắp giáp trục II.Phơng pháp điều chỉnh ăn khớp truyền III.Phơng pháp điều chỉnh khe hở ổ lăn Vũ trí hïng – líp 43m 30 30 31 31 32 32 32 33 33 33 33 33 34 34 34 34 35 35 35 35 35 35 35 36 36 37 37 37 37 37 38 38 38 39 39 40 41 42 43 44 45 46 46 Trang ®å án môn học chi tiết máy A Chọn động phân phối tỷ số truyền I Xác định công suất cần thiết , số vòng quay sơ hợp lý động điện chọn động điện: - Công suất cần thiết đợc xác định theo công thức: P ct = Trong đó: (kW) Pt P ct :là công suất cần thiết tren trục động cơ(kW) P t : công suất tính toán tren trục máy công tác : hiệu suất truyền ®éng Vµ η = η η η víi η ;η ;η … lµ hiƯu suất truyền.(Tra bảng 2.3 tập I) - Vì đặc tính tải trọng rung động nhẹ nªn coi: P t = P lv = F V (kw) 1000 F: Lùc kÐo lín nhÊt trªn gng víi F =9250 (N) V: VËn tèc cđa xÝch Víi V= 0,8 m/s 9250.0,8 = 7,4 ( Kw ) 1000 - HiƯu st trun ®éng: η = η ol η br η® VËy Pt= Plv = cho Trong đó: đ : hiệu suất truyền ®ai (Tra b¶ng 2.3 tËp I) ta cã η® = 0,96 ol : hiệu suất ổ lăn η ol = 0,98 η br :lµ hiƯu st cđa truyền bánh Tra bảng ta có br = 0,99 (Hộp giảm tốc phân đôi tính cặp ổ lăn ) Tra bảng 2.3 Tập I ta cã ηbr=0,99 -Thay sè ta cã : η = 0,98 0,99 0,96 = 0,895 ⇒ P ct = 7, = 8,27 (kw) 0,895 - Xác định số vòng quay sơ hợp lý động ®iƯn +TØ sè trun cđa c¬ cÊu : U t = U n U h Vị trÝ hïng – líp 43m Trang đồ án môn học chi tiết máy +Theo b¶ng 2- Trang 21/ tËp chän U h = 12; U n = → U t = 12 = 24 - Sè vßng quay sơ động cơ: n sb = n lv U t Trong đó: n sb : số vòng quay đồng n lv : số vòng quay trục máy công tác U t : lµ tû sè trun cđa toµn bé hƯ thèng Víi : nlv= 60000.V 60000.0,8 = = 60 ( v / p ) Zt 10.80 - Thay sè n sb = 60 24 = 1440 (v/p) ; Chän n sb = 1500 (v/p) - Chọn quy cách động cơ: - Với số liệu đà tính đợc kết hợp với yêu cầu mở máy phơng pháp lắp đặt động (tra bảng P 1.3 trang 236-237 tập I) ta đợc động với ký hiệu: 4A132M4Y3 Với thông số : P dc = 11 (kw) ; n dc = 1458 (v/p); -KiĨm tra ®iỊu kiƯn : Theo b¶ng ( P 1.3 trang 236-237 ) cã Tk =2 Tdn Tk T = > mm = 1,4 Tdn T Vậy II Xác định tỉ số truyền động U t toàn hệ thống phân phèi tû sè trun cho tõng bé trun cđa hƯ thống dẫn động , lập bảng công suất , mô men xoắn , số vòng quay trục: - Xác định tỷ số truyền U t hệ thống dÉn ®éng ndc Ut = n lv Trong ®ã: n dc : số vòng quay động n lv : số vòng quay trục gâu xúc Thay sè Ut = 1458 = 24,3 (v/p) 60 - Phân phối tỷ số truyền hệ dẫn động U t cho c¸c bé trun U t =U n U h -Chän ( theo b¶ng 2.4 trang 21 TËp I ) U h = 12 Ut th× ⇒ U n = U = h 24,3 = 2,025 (v/p) 12 - Uh = 12theo b¶ng 3.1 ( tho¶ m·n đồng thời tiêu khối luợng nhỏ , momen quán tính thu gọn nhỏ thể tích c¸c b¸nh lín Vị trÝ hïng – líp 43m Trang đồ án môn học chi tiết máy nhúng dÇu Ýt nhÊt ) víi : Uh =12 chän U1=4,05 ; U2= 2,97 (đối với hộp giảm tốc phân đôi ) U : tỷ số truyền cặp bánh cấp nhanh U : tỷ số trun cđa bé trun cÊp chËm - Chän s¬ bé tû sè trun Uh cho tõng bé trun cđa hép gi¶m tèc Uh = U U = 4,05.2,97 = 12,0285 - TÝnh U n theo U vµ U : Un = u u u t - Thay số vào ta đợc : Un = 24,3 = 2,02 4,05.2,97 - X¸c định công suất, mô men số vòng quay trục: - Dựa vào sơ đồ dẫn động ta cã : + Bé truyÒn thø nhÊt : P = P ct η d = 8,27.0,95 = 7,857 ( kw) nd / c 1458 = = 721,78 ( v \ p ) un 2,02 p 7,857 ⇒ T1 = 9,55.10 = 9.55.10 = 103957,06 ( Nmm ) n1 721,78 n1 = + Bé truyÒn thø hai : P = P η br η o1 = 7,857.0,98.0,99 = 7,62 ( kw) n1 721,78 = = 178,22 ( v \ p ) u1 4,05 7,62 ⇒ T2 = 9,55.10 = 408321,17 ( Nmm ) 4,05 n2= + Bé truyÒn thø ba : P = P2 η br η o1 = 7,62.0,98.0,99 = 7,39 ( kw) n3= n u 178,22 = 60 ( v \ p ) 2,97 = ⇒ T3 = 9,55.10 p3 7,39 = 9,55.10 = 1176707,07 ( Nmm ) n3 60 - Dựa vào kết tính toán ta có bảng sau: Trục Động 8,27 7,857 7,62 7,39 Th«ng sè C«ng st P lv ( kw) Tû sè trun U Vị trÝ hïng – líp 43m 2,02 4,05 2,97 Trang đồ án môn học chi tiết máy Số vòng quay n 1458 ( v \ p) 721,78 Mô men xoắn T(Nmm) 103957,06 178,22 60 408321,17 1176707,07 B ThiÕt kÕ c¸c truyền I Chọn vật liệu: - Với đặc tính động với yêu cầu quan điểm thống hoá thiết kế nên ta chọn vật liệu hai cấp bánh nh Theo bảng 6-1 chọn +Bánh nhỏ : Thép 45 cải thiện có thông số sau: HB = 241 → 285 ; giíi h¹n bỊn σ b1 = 850 ( Mpa ) σ ch1 = 580 ( Mpa ) Bánh lớn : Thép 45 cải thiện có HB = 192 → 240 ; giíi h¹n bỊn σ b = 750 ( Mpa ) Giíi h¹n ch¶y : σ ch = 450 ( Mpa ) II Xác định ứng suất cho phép: - Theo bảng 6-2 với thép 45 cải thiện đạt độ rắn: HB = 180 350 : lim = HB + 70 ; S H = 1,1 ; σ lim = 1,8HB ; S F = 1,75 H F - Chọn độ rắn bánh nhỏ HB =250 - Thì độ rắn bánh lớn HB = H - (10 ÷ 15)HB = 235 - Đối với bánh nhỏ : thay số vào ta cã σ lim1 = HB1 + 70 = 2.250 + 70 = 570 ( Mpa ) H σ lim = 1,8.HB1 = 1,8.250 = 450 ( Mpa ) F - Đối với bánh lín : σ lim = HB2 + 70 = 2.235 + 70 = 540 ( Mpa ) H σ lim = 1,8.HB2 = 1,8.235 = 423 ( Mpa ) F - ¦ng suÊt tiÕp xóc cho phÐp [σ H ]& ¦ng st n cho phÐp [σ F ] [σ H ] = [σ F ] -Ta cã : σ H lim sH Z Z K K R V XH HL σ F lim = Y R Y S Y XF K FC K FL sF Z V K XH = ZR Y Y Y R Vị trÝ hïng – líp 43m S XF = Trang đồ án môn học chi tiết máy [ H ] = σ H lim sH K HL ⇒[σ F ] = σ F lim sF K FC K FL - Sè chu kỳ thay đổi ứng suất sở thử tiÕp xóc Theo 6-5 N H = 30H 2, thay sè : HB 2, N Ho1 = 30.250 = 17.10 ; N Ho = 30.235 2, = 14.10 - Sè chu kú thay ®ỉi øng st c¬ së thư vỊ n N Fo = 4.10 (vì chọn vật liệu thép ) - Do truyền chịu tải trọng tĩnh nªn N HE = N FE = N = 60.C.n.t Trong : c: số lần ăn khớp 1vòng quay n: số vòng quay t Σ :lµ tỉng sè giê lµm viƯc cđa bánh xét Với c=1 n1=721,78 (vòng/ phút ) Thay sè Ta thÊy t∑= 5.300.8 = 12000 (h) N HE = N FE = 60.1.721,78.12000 = 5,1.10 N HE > N FE ⇒ K HL = , t¬ng tù ta cịng cã K HL1 =1 K HL áp dụng công thøc 6-1a tËp : [ σ H ] = H lim S H Sơ xác định đợc : [ H ] = 570 = 518,18( Mpa ) 1,1 [ σ H ] = 540 = 490,9 (Mpa) 1,1 Vì truyền bánh thẳng nên [ σ H ] = [ σ H ] = 518,18 ( Mpa ) Theo trªn ta thÊy N FE > N FO ⇒ K FL = , tơng tự K FL1 = Mặt khác truyền đà cho truyền quay chiÒu ⇒ K FC = Theo 6-2a [σ ] = σ F F lim K FC K FL SF Sơ xác định đợc : [ σ F1 ] = 450 1.1 = 257,14( Mpa ) 1.75 [ σ F ] = 423 1.1 = 241,7( Mpa ) 1,75 Vị trÝ hïng – líp 43m Trang đồ án môn học chi tiết máy -ứng suất tải : [ H ] max = 2,8.σ ch = 2,8.450 = 1260( Mpa ) [ σ F1 ] max = 0,8.σ ch1 = 0,8.580 = 464( Mpa ) [ σ F ] max = 0,8.σ ch = 0,8.450 = 360( Mpa ) III TÝnh bé trun cÊp nhanh vµ cÊp chËm Xác định sơ khoảng cách trục : a w = k a ( u + 1).3 T K Hβ [ σ H ] u.ψ ba -Trong : K a :là hệ số phụ thuộc vào vật liệu cặp bánh loại Tra bảng 6-5 tập I đợc k a = 49,5( Mpa ) T: Mô men xoắn trục b¸nh :T1 = 103957,06 (Nmm) T2 = 408321,17 (Nmm) -Theo b¶ng 6-6 chän: +bé trun cÊp nhanh : ψ ba1 = 0,3 → ψ bd = 0,53.ψ ba1 (u1 + 1) = 0,53.0,3.( 4,05 + 1) = 0,804 + bé truyÒn cÊp chËm : ψ ba = 0,5 → ψ bd = 0,53.ψ ba (u + 1) = 0,53.0,5.( 2,97 + 1) = 1,05 -Theo b¶ng 6-7 ⇒ K Hβ1 = 1,02 ; [ σ H ] = 490,9( Mpa ) , (sơ đồ 7) K H2 =1,15; [ σ H ] = 490,9( Mpa ) , (s¬ đồ 3) -Thay vào : +bộ truyền cấp nhanh : a w1 = 49,5.( 4,05 + 1).3 103957,06.1,02 = 176,18( mm ) 490.9 2.4,05.0,3 +bé truyÒn cÊp chËm : a w = 49,5.( 2,97 + 1).3 408321,17.1,15 = 215,77( mm ) 490.9 2.2,97.0,5 Xác định thông số ăn khớp ,mô đun -Theo (6-17) : m = ( 0,01 → 0,02) a w + bé trun cÊp nhanh : m = 1,76 ÷ 3,52 (theo bảng tiêu chuẩn 6-8 tập I ) chän m = 2,5 + bé truyÒn cÊp chËm : m = 2,15 ữ 4,3 ( theo bảng tiªu chuÈn 6-8 tËp I ) chän m = 2,5 -Xác định số : -Theo công thức 6-19 tập I : + bé trun cÊp nhanh : Vị trÝ hùng lớp 43m Trang đồ án môn học chi tiết máy 2.a w1 2.178,18 = = 28,18 → chän Z = 28 m.( u1 + 1) 2,5( 4,05 + 1) Theo 6-20 Z = u.Z = 4,05.28 = 113 Z1 = + bé truyÒn cÊp chËm : 2.a w 2.215,77 = = 43,48 m.( u + 1) 2,5( 2,97 + 1) chọn Z = 43 (răng) Z1 = Theo CT (6-20) TËp I ta cã : Z = u.Z = 2,97.43 =127 ,71 -Tû sè truyÒn thùc : + bé truyÒn cÊp nhanh : um= chọn Z = 127 (răng) Z 113 = = 4,036 Z1 28 + bé truyÒn cÊp chËm : um= Z 127 = = 2,95 Z1 43 -Theo (6-21) + bé truyÒn cÊp nhanh : a w1 = m.Z t m.( Z + Z ) 2,5.( 28 + 113) = = = 176,25 2 Lấy aw = 178(mm) cần dịch chØnh tõ 176,5 lªn 178(mm) + bé trun cÊp chËm : a w2 = m.Z t m.( Z + Z ) 2,5.( 43 + 127 ) = = = 212,5 2 LÊy aw = 212 ,không cần dịch chỉnh -Tính hệ số dịch chØnh t©m : theo CT (6.22) Ta cã : +bé truyÒn cÊp nhanh : a w1 178 − 0,5.( 26 + 105) = 0,7 m 2,5 1000 y 1000.0,7 -Theo (6.32) ky= z = 28 + 113 = 4,96 t Y= − 0,5.( z1 + z ) = Theo b¶ng 6.10a ta cã : kx=0,191 Do theo 6.24 hệ số giảm đỉnh : y= k x z t 0,191.141 = = 0,027 1000 1000 -Tổng hệ số dịch chỉnh là: t = + ∆Y = 0,7 + 0,027 = 0,527 -Theo (6.26) hệ số dịch chỉnh bánh : x1 = 0,5.[ xt − Vị trÝ hïng – líp 43m ( z − z1 ) y zt ] = 0,50,527 − (113 − 28).0,5 ] = 0,113 (mm) 141 Trang đồ án môn học chi tiết máy Hệ số dịch chỉnh bánh : x2= xt-x2 =0,527 - 0,113 = 0,414 (mm) Theo (6.27) góc ăn khớp : +bộ truyền cấp nhanh : cosα tw1 = Z t m cos α ( Z + Z ).m cos 20 ( 28 + 113).2,5 cos 20 = = = 0,9304 2.a w1 2.a w1 2.178 ⇒ α tw1 = 210 29 ' +bé truyÒn cÊp chËm : cosα tw = Z t m cos α ( Z + Z ).m cos 20 ( 43 + 127 ).2,5 cos 20 = = = 0,9419 2.a w1 2.a w1 2.212 ⇒ α tw = 19 39 ' Kiểm nghiệm độ bền tiếp xóc -Theo 6-33 tËp I: σ H = Z M Z H Z ε 2.T1 K H ( u m + 1) Trong ®ã bw u m d w1 Z M : hệ số kể đến tính vật liệu tra bảng 6-5 đợc Z M = 274( Mpa ) Z H :hÖ số kể đến hình dáng bề mặt tiếp xúc ZH = cos β b víi β b góc nghiêng hình trụ sở β b = sin 2α tw -Thay sè vào công thức ta có : +bộ truyền cấp nhanh : ⇒ ZH = 2.1 = 1,71 sin 2.210 29 ' ( theo 6.34 tËp I ) +bé truyÒn cÊp chËm : 2.1 = 1,78 sin 2.19 39 ' ⇒ ZH = Z ε : hƯ sè kĨ đến trùng khớp Z= (4 εα ) 1 cos β + Z Z víi ε α = 1,88 − 3,2. -Thay số vào công thức ta có : +bộ truyền cấp nhanh : ⇒ ε α = 1,88 − 3,2. + cos = 1,74 28 113 ⇒ Zε = ( − 1,74) Vị trÝ hïng – líp 43m = 0,87 Trang 10 đồ án môn học chi tiết máy M td Theo bảng 10-5 tập [σ ] = 63( Mpa ) 0,1.[ σ] d=3 ⇒ d4 = M td 33 509471,9 =3 = 43,24( mm ) 0,1.[σ ] 0,1.63 d3 = d2 = d1 = M td 34 690525,34 =3 = 47,86( mm ) 0,1.[σ ] 0,1.63 M td 32 1078609,96 =3 = 55,53( mm ) 0,1.[σ ] 0,1.63 M td 31 1257159,61 =3 = 58,44( mm ) 0,1.[σ ] 0,1.63 -Chọn lại đuờng kính trục mayơ : d = d = 60( mm ) , d = d1 = 70( mm ) , d = 45(mm) 6,TÝnh kiĨm nghiƯm trơc vỊ ®é bỊn mái a,Víi thÐp 45 cã σb= 600 MPa,σ-1=0,436.σb = 0,436.600 =261,6 MPa; τ-1= 0,58.σ-1= 0,58.261,6 = 151,7 MPa ; theo b¶ng 10.6 =0,05,= b,Các trục hộp giảm tốc quay,øng st n thay ®ỉi theo chu kú ®èi xøng,do ®ã σaj tÝnh theo c«ng thøc (10.22) σmj= Mj σaj = σmaxj = W j Trong ®ã :Wj = ∏.d j 32 b.t (d − t ) d − j j -Vì trục quay chiều nên ứng suất xoắn thay ®ỉi theo chu kú m¹ch ®éng,do ®ã τmj=τaj tÝnh theo c«ng thøc (10.23) Tj τ max ∏.d j b.t1 (d j − t1) = − τaj = Trong ®ã : Woj = 2.Woj 16 d j c,Xác định hệ số an toàn tiết diƯn nguy hiĨm cđa trơc: -Dùa theo kÕt cÊu trơc hình vẽ biểu đồ mômen tơng ứng,có thể thấy tiết diện sau tiết diện nguy hiểm cần đợc kiểm tra độ bền mỏi là: trục I tiết diện lắp bánh đai Vũ trí hùng lớp 43m Trang 28 đồ án môn học chi tiết máy (10) lắp bánh (13) lắp ổ lăn (12);trên trục II tiết diện lắp bánh răng(24,22,23);trên trục III tiết dện lắp bánh răng(31,32),tiết diện lắp ổ lăn(33),tiết diện lắp đĩa xích(34) sj = sj sj sσj + sτ2j σ −1 τ −1 sσj = K σ + ψ σ ; sτj = K τ + ψ τ σdj aj σ mj τdj aj τ mj d) Xác định hệ số K dJ Kτ dJ víi c¸c tiÕt diƯn nguy hiĨm KσdJ Kσ + K x −1 = εσ Ky Kτ + K x −1 KτdJ= ε τ Ky -Trong ®ã : +Kx- Hệ số tập trung ứng xuất trạng thái bề mặt, phụ thuộc vào +phơng pháp gia công độ nhẵn bề mặt -Các trục đợc gia công máy mài , tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạt Ra=0,32 0,16 m -Theo bảng 10.8 tập I =>Kx=1 -Ky: Hệ số tăng bền bề mặt, với b= 600 Mpa Dùng phơng pháp tăng bền bề mặt dòng điện cao tần từ tra bảng 10.9 tập chọn Ky=1,6 (đối với trục nhẵn ) -Do bề mặt trục lắp có độ dôi tiết diện nguy hiểm rÃnh then nªn ta cã thĨ tra trùc tiÕp tû sè K σ Kτ , εσ ετ -Theo b¶ng 10.12 trơc rÃnh then cắt dao phay ngón nên hệ sè tËp trung øng suÊt vËt liÖu cã σb=600 Mpa K=1,76, K=1,54 -Trong : , hệ số kích thớc kể đến ảnh hởng kích thớc tiết diện trục đến giới hạn mỏi trị số cho bảng 10.10 tập I tra ứng đờng kính tiết diện nguy hiểm -Từ xác định Tiết d Hệ số Vị trÝ hïng – líp 43m Kσ K vµ τ ®Ĩ tÝnh kÕt qu¶ cđa Kτd nh b¶ng sau: εσ ετ HÖ TØ sè Kσ /ε σ TØ sè Kτ/ε Kd Kd S Trang 29 S Sj đồ án môn học chi tiết máy 11 13 22 23 31 32 25 35 40 42 60 70 sè ε τ 0.92 0.88 0.85 0.85 0.78 0.76 diÖn (mm) 0.89 0.81 0.78 0.78 0.75 0.73 RÃnh Lắp then căng 1.91 2.06 2.00 2.06 2.07 2.06 2.07 2.06 2.26 2.52 2.32 2.06 R·nh then 1.73 1.90 1.97 1.97 2.07 2.11 lắp căng 1.64 1.64 1.64 1.64 2.03 1.64 1.29 1.29 1.29 1.29 1.58 1.45 1.08 1.19 1.23 1.23 1.29 1.32 5.66 3.27 4.17 4.78 3.19 2.47 -VËy hÖ sè an toàn Sj > 1,5 2,5 thoả mÃn e, Chọn lắp ghép : Các ổ lăn lắp lên trục theo k6, lắp bánh răng, bánh đai, theo k6 kết hợp với lắp then -Kích thớc then, trị số mômen cản uốn mômen cản xoắn ứng với -Các tiÕt diƯn trơc nh sau chän nh sau TiÕt diƯn 11 10 13 21 22 23 31 32 33 d(mm) 25 30 35 25 38 42 60 70 45 bxh 8x7 8x7 10x8 8x7 10x8 12x8 18x11 20x12 14x9 b(mm) 8 10 10 12 18 20 14 t(mm) 4.0 4.0 5.0 4.0 5.0 5.5 7.0 7.5 5.5 W(mm3) 1250.96 2288.84 3564.25 1250.96 4524.58 6292,03 18245.55 29471.61 7606.76 wo(mm3) 2784.17 4938.22 7771.36 2784.17 9908.89 13561,9 39440.55 63128,48 16548.40 -KiÓm tra điều kiện liền trục bánh răng: x11 = d f − d11 − t2 = 64,3 − 25 − 2.8 =16,85 (mm) 2,5.m = 2,5.2,5 = 6,25 (mm) x=16,85>2,5.m = 6.25 Vậy bánh số chế tạo liền trục.Do tất bánh khác chế tạo liền trơc 7,KiĨm nghiƯm trơc vỊ ®é bỊn tÜnh Vị trÝ hïng – líp 43m Trang 30 13.33 19.09 14.02 8.02 15.74 15.43 5.21 3.22 3.99 4.11 3.12 2.82 ®å án môn học chi tiết máy -Để đề phòng khả bị biến dạng dẻo lớn tải đột ngột (chẳng hạn mở máy) cần tiến hành kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh -Công thức kiểm nghiệm có dạng: tđ= + ≤ [σ ] -Trong ®ã : + σ= + τ= M max 0,1.d - øng suÊt ph¸p Tmax - øng st tiÕp xóc 0,2.d -Víi thÐp 45 cã σb=600 Mpa ;σch=340 Mpa [σ]=0,8.340=272 Mpa -Trong ®ã : +d : ®êng kÝnh ®o¹n trơc +Mmax ,Tmax - mô men uốn lớn mô men xoắn lớn tiết diện nguy hiểm lúc tải -Dựa theo kết cấu trục biểu đồ mô men tơng ứng thấy tiết diện sau tiết diện nguy hiểm lúc tải cần đợc kiĨm tra vỊ ®é bỊn tÜnh -Trơc I : tiÕt diện 11 lắp bánh Mmax= M x211 + M y211 = 125697 + 215413,6 =249404,8 (Nmm) Tmax=103957,06 (Nmm) -Trục II : tiết diện 23 lắp bánh b¸nh lín: Mmax= M x223 + M y223 = 51364,6 + 256507,8 =261600,03 (Nmm) Tmax=408321,17 (Nmm) -Trôc III : tiết diện (3 2)lắp bánh (nh hình vẽ): Mmax= M x232 + M y232 = 1149299,2 =1149299,2 (Nmm) Tmax=588287,5 (Nmm) -Sau tính toán tra bảng ta đợc bảng sau đây: Vũ trí hùng lớp 43m Trang 31 đồ án môn học chi tiết máy TiÕt diƯn 11 23 31 §êng kÝnh d(mm) 25 42 60 Tmax (Nmm) 103957.06 408321.17 588287.50 Mmax (Nmm) σ 249404.80 159.62 261600.03 35.31 1149299.20 53.21 τ 33.27 27.56 13.62 σ t® 169.70 59.37 58.20 [σ] 272 272 272 8, TÝnh mối ghép then -Then tiết máy tiêu chuẩn ta chọn tính then theo đờng kính trục chiều dài may Vì trục đồ án nằm hộp giảm tốc nên ta dùng then -Dựa vào tiết diện đờng kính trục ta chọn then theo bảng 9-1a tập I -Chiều dài then đợc xác định theo công thøc lt =( 0,8 0,9)lm víi lm chiỊu dµi may -Điều kiện bền dập bền cắt then lµ : 2T σd = d l (h − t ) ≤ [σ d ] t τc = 2.T ≤ [τ c ] d lt b a, TÝnh chän then cho trơc I +Víi tiÕt diƯn b¸nh đai (1-1) -Vì d = 25 mm theo bảng (9.1a) chän b=8, h = 7,t1= ,t2 = 2,8 -ChiÒu dài May lm = (1.21.5)d= (1.2 1.5)25 = 30 37,5mm -Chän lm = 35 mm -ChiỊu dµi then lt = (0,8 0,9).lm= (0,8 0,9).35 =28 31,5mm -Chän lt= 32 mm 2T1 2.103597,06 σd = d l (h − t ) = 25.32(7 − 4) t = 86,63 2.T 2.103597,06 = d l t b 20.42 = 32,49 (MPa) τc = (MPa) Víi then b»ng thÐp 45 chịu tải tĩnh []= 60 Mpa Theo bảng 9.5 tra đợc []= 150 Mpa Vậy c < [] Vũ trÝ hïng – líp 43m Trang 32 KÕt ln bỊn bền bền đồ án môn học chi tiết máy < [] +Với tiết diện lắp bánh (1-3) Vì d =35mm theo bảng 9.1a chọn b=10, h = 8,t1= 5, t2 = 3,3 , chiỊu dµi then lt = (0,8 0,9).lm= (0,8 0,9).50 = 40 45 chän lt= 45 mm 2T 2.103597,06 σd = d l (h − t ) = 35.45(8 − 5) t = 44 (MPa) τc = 2.T 2.103597,06 = d l t b 35.45.10 = 13,2 (MPa) τc =13,2Mpa < [] Vậy thoả mÃn điều kiện : = 44 Mpa < [σ] b,TÝnh chän then cho trơc II -Trªn trơc II có ba then để phù hợp với công nghệ chÕ t¹o trơc ta chän chiỊu réng hai then b»ng + Đối với hai tiết diện lắp bánh nhỏ cấp nhanh d=38mm lm = 55mm (chọn đợc) Theo b¶ng 9.1a chän : b=12 mm; h=8 mm ; t1= mm ; t2=3,3 mm -ChiỊu dµi then lt = (0,8 0,9).lm= (0,8 0,9).55 = 44 49,5 Chän lt= 45 mm T 204160,6 σd = d l (h − t ) = 45.45(8 − 5) t = 37,81 (Mpa) Q0 tÝnh theo Qt → Q= Fr = 1,74945(KN) < < C = 15,1(KN) Vậy khả tải tĩnh đợc thỏa mÃn I, Tính cho trục 1, Chọn loại ổ lăn -Trục Fa = yêu cầu đặc biệt nên ta chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ 2,Chọn kích thớc ổ lăn -Đờng kính ngõng trục d =25 mm tra b¶ng P.2-8 tËp I chän s¬ bé ta cã ỉ cì trung hĐp -Ký hiÖu 2305 cã r =2mm , C=22,6KN , C =14,3KN a, Kiểm nghiệm khả tải động ổ -Số vòng quay trục n = 178,22 v p nên khả tải động C d đợc tính theo công thức C d = Q m L đó: +m : bậc đờng cong mỏi thử ổ lăn m =10/3 +L h :Tuổi thọ ổ lăn tính lấy Lh = 24000h L h = 10 60.n.L h L →L= 60.n 10 +L :Tuæi thä tÝnh b»ng triƯu vßng quay L= 60.178,22.24000 = 256,64 (triƯu vòng) 10 -Xác định tải trọng động quy ớc F a = nªn Q = X.V.Ftl K t K d Trong ®ã : +K t :HƯ sè kể đến ảnh hởng nhiệt độ K t = +K d :Hệ só kể đến đặc tính t¶i träng , tra b¶ng 11-3 tËp I → K d = 1,2 +Đối với trụ ngắn đỡ X=1 , Y=0 -Xác định phản lực gối tựa: Ftl1 = Ftl = Fx220 + Fy220 = 3833,2 + 772,4 = 3910,25( N ) = 3,91025(KN) =>Q=1.1.3,91025.1.1,2=4,69 KN -Thay vµo : C d = 4,69.3 256,64 = 29,8( N ) > C=22,6(KN) -VËy ỉ ®· chọn không đảm bảo khả tải động ta chän l¹i ỉ -Chän ỉ cã cì trung réng: -Chän æ 2605 cã D =62mm B =24mm r =2mm Vị trÝ hïng – líp 43m Trang 37 đồ án môn học chi tiết máy C =37,4 Mpa C0 = 28,3Mpa b, Kiểm tra khả tải tÜnh : - Tra b¶ng 11-6 ta cã X = 0,6; Y0 = 0,5 - Theo 11-19 víi F a = th× Q0 = X FFl = 0,6.3910,25 = 2346,15( N ) Qt = FFtl = 3910,25( N ) = 3,91025 KN → Q=3,91025(KN) < C = 28,3(KN) -Vậy khả tải tĩnh ®ỵc tháa m·n I, TÝnh cho trơc 1, Chän loại ổ lăn -Trục Fa = yêu cầu đặc biệt nên ta chọn ổ bi đỡ dÃy 2,Chọn kích thớc ổ lăn -Đờng kÝnh ngâng trơc d =60 mm tra b¶ng P,2-7 tËp chän s¬ bé ta cã ỉ cì trung -Ký hiÖu 312 cã r=3,5mm , C=64,1 KN , C =49,4 KN a, Kiểm nghiệm khả tải ®éng cđa ỉ : -Sè vßng quay cđa trơc n = 60 v ph nên khả tải động C d đợc tính theo công thức : C d = Q m L ®ã : +m : bậc đờng cong mỏi thử ổ lăn m=3 +L h : Tuổi thọ ổ lăn tÝnh b»ng giê lÊy Lh = 24000h Lh = 10 60.n.Lh L →L= 60.n 10 +L: Tuæi thä tÝnh b»ng triƯu vßng quay L= 60.60.24000 = 8,64 (triệu vòng) 10 -Xác định tải trọng động quy íc F a = nªn Q = X.V.Ftl K t K d Trong ®ã : +K t :HƯ số kể đến ảnh hởng nhiệt độ K t = +K d :HƯ sã kĨ dÕn dỈc tÝnh t¶i träng , tra b¶ng 11-3 tËp → K d = 1,2 -Đối với trụ ngắn đỡ X=1 , Y=0 -Xác định phản lực gối tựa Ftl = Fx230 + Fy230 = 6878,12 + 1350,12 = 7009,4( N ) Ftl1 = Fx231 + Fy231 = 9639,8 + 1350,12 = 9733,88( N ) -TiÕn hµnh kiĨm nghiƯm cho ổ trục chịu tải lớn với : Vũ trí hùng lớp 43m Trang 38 đồ án môn häc chi tiÕt m¸y -Fr=Ffl1=9733,88 (N)= 9,73388KN ⇒ Q = 1.1.9,73388.1.1,2 = 11,68( KN ) -Thay vµo : C d = 11,68.3 8,64 = 23,96 KN < C=64,1(KN) -VËy æ đà chọn có khả tải động thừa nhiều ta chọn lại ổ -Chọn ổ cỡ nhỏ h¬n : -Chän ỉ 112 cã :D =95mm B =18mm r = 2mm C =24,1KN b, Kiểm tra khả t¶i tÜnh -Tra b¶ng 11-6 ta cã X = 0,6; Y0 = 0,5 -Theo 11-19 víi F a = th× : Q0 = X FFl = 0,6.9733,88 = 5840,23( N ) Qt = FFtl = 9733,88`( N ) → Q=9,73388(KN) < C = 18,5(KN) -Vậy khả tải tĩnh đợc thỏa mÃn -Bảng tính số liệu cá ổ Trụ c Thø I Thø II Thø III Lo¹i ỉ ỉ bi đỡ dÃy cỡ trung bình ổ đũa trụ ngắn đỡ cỡ trung rộng ổ bi đỡ dÃy cỡ đặc biệt nhẹ vừa d,m D,m m m B,mm 35.00 80.00 2605 25.00 112 KÝ hiÖu 307 60.00 C,K Co,K r,mm N N 21.00 2,5 26,2 17,9 62.00 24.00 2.00 37,4 28,3 95.00 18.00 2.00 24.10 18.50 G,TÝnh kÕt cÊu vá hép I,Vá hép -NhiƯm vơ 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 1532 1,Chọn bề mặt lắp ghép nắp thân Vũ trí hùng lớp 43m Trang 39 đồ án môn học chi tiết máy s4 s3 -Bề mặt ghép vỏ hộp (phần vỏ nắp , phần dới thân ) thờng qua đờng tâm trục , nhờ việc lắp ghép chi tiết thuận tiện -BỊ mỈt ghÐp thêng chän song song víi mỈt đế 2,Xác định kích thớc vỏ hộp : a,Chiều dày thân nắp + Chiều dầy thân hộp : Xác định theo công thức sau, δ = 0,03.aw +3 =0,03.178 + =8,4 mm Lấy = mm + Chiều dầy nắp hép δ1: δ1 = 0,9.δ = 0,9.9 =8,1 mm LÊy = mm b,Gân tăng cứng + Chiều dầy gân e : e= (0,8ữ1). = (0,8ữ1).9 =7,2ữ mm LÊy e = mm, + ChiÒu cao h : lÊy h = 5.9 = 45 mm + §é dốc lấy 10 c,Các đờng kính bulông vít + Đờng kính bulông d1 : d1 > 0,04.aw + 10 = 0,04.178 + 10 = 17,12 mm -LÊy d1 = 18 mm, chän bul«ng M18 ( theo TCVN) + Đờng kính bulông cạnh ổ d2 : d2 = (0,7÷0,8).d1 = (0,7÷0,8).18 = 12,6÷14,4 mm -LÊy d2 = 14 mm chọn bulông M14 ( theo TCVN) + Đờng kính bulông ghép bích nắp thân d3 = (0,8ữ0,9).d2= (0,8ữ0,9).14 = 11,2ữ12,6 mm -Lấy d3= 12 mm, chọn bulông theo TCVN : M12 + Đờng kính vít ghép nắp æ d4: d4 = (0,6÷0,7).d2 = (0,6÷0,7).14 = 8,4÷9,8mm -LÊy d4=10 mm, chän vÝt M10 ( theo TCVN) +§êng kÝnh vít nắp cửa thăm d5 : d5 = (0,5ữ0,6).d2 = (0,5÷0,6).14 =7÷8,4 mm -LÊy d5= 8mm, chän vÝt M8 (theo TCVN) d,Mặt bích ghép nắp thân + Chiều dầy bÝch th©n hép s3: S3= (1,4…1,8).d3= (1,4…1,8).12 =16,8…21,6 (mm) K -LÊy s3 = 18 mm + ChiỊu dÇy bÝch n¾p hép S4: S4= (0,9…1).S3 =16,2…18 -LÊy S4 `= 17 mm Vị trÝ hïng – líp 43m R3 Trang 40 đồ án môn học chi tiết máy + Bề rộng bích nắp thân K3 = K2- (3 ữ5)mm K2 = E2 + R2+(3 ÷5)mm E2= 1,6.d2 = 1,6.14 =22,4 mm (không kể chiều dày thành hộp ) -LÊy E2 = 22mm R2 = 1,3.d2= 1,3.14 =15,6 mm , lÊy R2 = 18 mm K2 = E2 + R2+(3 ÷5)mm = 22+18+5 = 45 mm K3 = k2 - (3 ÷5)mm = k2- = 45 - = 40 mm e,Gèi trªn vá hép -Gèi trơc cần phải đủ độ cứng vững để không ảnh hởng ®Õn sù lµm viƯc cđa ỉ , ®Ĩ dƠ gia công mặt tất gối đỡ nằm mặt phẳng , Đờng kính gối trục đợc chọn theo đờng kính nắp ổ, theo bảng 18-2 tập II ta tra đợc kích thớc cđa c¸c gèi nh sau: k KÝch thíc (mm) TrơcI Trôc II Trôc III D 80 62 95 D2 98 80 112 D3 124 106 139 C 62 53 70 + h : xác định theo kết cấu, phụ thuộc tâm lỗ bu lông kích thớc mặt tựa k ≥ 1,2.d2 = 1,2.14 =16,8mm , LÊy k = 17 mm k2 -C ≈ D3/ f, §Õ hép , E2 + Chiều dầy đế hộp phần lồi S1, S1 (1,3 ữ1,5).d1 = (1,3 ữ1,5).18 = 23,4 ÷27 mm Chän S1 = 24mm + BỊ rộng mặt đế hộp: K1 3.d1 = 3.18 =54 mm q≥ k1 + 2.δ = 54 +2.9 = 72 mm g, Khe hở chi tiết , + Khe hở bánh với thành hộp ≥ ( 1÷1,2).δ = (1÷1,2)9 = 9÷10,8 mm - Chọn = mm + Khe hở đỉnh bánh lớn với đáy hộp, = (3ữ5) = (3÷5).9 = 27÷ 45 mm Chän ∆1 = 35 [mm] + Khe hở bánh với > δ =9, lÊy ∆ = 10 mm Vò trÝ hùng lớp 43m Trang 41 đồ án môn học chi tiết máy +Z: Số lợng bulông Z= L+B 600 + 293 = = 4,66 LÊy Z= 200 ÷ 300 200 S¬ bé chän L = 600mm, B= 293 mm 3, Một số chi tiết khác: a,Cửa thăm 125 100 87 100 75 150 - -§Ĩ kiĨm tra quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép để đổ 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-tập II trađợc kích thớc cửa thăm A 100 B A1 B1 C C1 75 150 100 125 K R VÝt Sè lỵng - 87 12 M8x22 b,Nút thông -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 tập II tra đợc kích thớc -Chọn M27x2 A B C D E G H I K L M M27x2 15 30 15 45 36 32 10 N O P 22 32 18 36 32 c, Nút tháo dầu -Sau thời gian làm việc , dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn, bị biến chất , cần phải thay dầu mới, để tháo dầu cũ đáy hộp có lỗ tháo dầu, Vũ trí hùng lớp 43m Trang 42 Q R S ... líp 43m Trang 21 đồ án môn học chi tiết máy Chi? ??u dài May bánh lớn cấp nhanh: lm23= (1,2 1,5) dsb2= (1,2 1,5 ) 50= 60 75 ®ã chän ⇒ lm23 = 70 (mm) Chi? ??u dµi May bánh nhỏ cấp chậm : lm22= (1,2... trÝ hïng – líp 43m Trang 20 ®å án môn học chi tiết máy -Chi? ??u dài trục nh khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực phụ thuộc vào sơ đồ động , chi? ??u dài may chi tiết quay , chi? ??u rộng ổ , khe hở cần thiết... chế tạo chi tiết theo kích thớc chi? ??u dài sai số lắp ghép làm cho vị trí bánh trục không xác, để bù vào sai số thờng lấy chi? ??u rộng bánh nhỏ tăng lên 10% so với chi? ??u rộng bánh lớn, -Khi chi? ??u