Lê Chí T_cđt2_k49 ỏn mụn hc Chi tit mỏy 1.1 Chọn động phân phối tỷ số truyền: 1.1.1 Xỏc nh cụng sut đặt trục ng c: -Công suất trục động điện xác định theo công thức (2.8)[1]: Pct.β Pyc = Ptd = η Trong ú: Pyc : Cụng sut yêu cầu trờn trục động (kW) Ptd : Công suất trục máy cơng tác η : Hiệu suất truyền động -c«ng suất tính toán trục công tác Pct đợc tính theo c«ng thøc (2.11)[1]: F v Pct = 1000 Trong ú: Pct = F:lực kéo băng tải (N) v:vận tốc kéo băng tải (m/s) 9200.0,38 = 3, 496 (kW) 1000 -hiệu suất truyền động tính theo công thức(2.9)[1]: n + ∏η η= i =1 i Theo sơ đồ η = ηkhíp nèi η3ổ lăn η2bánh ηỉ trỵt ηxích -Dựa vào bảng 2.3 [1] ta chọn đợc hiệu suất loại bé trun vµ ỉ nh sau: + ηkhớp nối = 0,99; ηổ lăn = 0,99; ηbánh = 0,98; ηxích = 0,93 ηỉ trỵt = 0.98 ⇒ η = 0,99 0,993 0,982 0,98.0,93= 0,84 -theo ct(2.14)[1] th× hƯ sè β ®ỵc x®: β = T  t ∑ i  i = 12 + 0,8 = 0,93 T  t 8   ck = 0.93 Công suất trục động cơ: 3,496.0,93 Pyc= =3,87(kW) 0,84 1.1.2 Xỏc nh tốc độ ®ång cđa ®éng c¬: - Số vịng quay trục công tác đợc xđ theo ct(2.16)[1]: 60000.v 60000.0,38 nct = = = 24,2 (vịng/phút) 3,14.300 πD Trong ®ã: v:vËn tốc băng tải D:đờng kính tang -tỷ số truyền sơ bé cđa hƯ thèng dÉn ®éng dïng cho bé trun xÝch lµ: Hà Nội - 2007 Đồ án mụn hc Chi tit mỏy Lê Chí T_cđt2_k49 usb= ubtng usbh -Theo bảng 2.4 [1],chän tỷ số truyền nên dùng cho truyền hệ: ubtng=ux=3,0; usbh=20 ⇒ sè vòng quay sơ động đợc xđ theo ct(2.18)[1]: nsb= nct.usb= nct ubtng usbh ⇒ nsb = 24,2.20.3,0=1452 (vũng/phỳt) Chọn số vòng quay đồng động cơ: nđb ≈ nsb =1452(vòng/phút) 1.1.3 Chọn quy cách động cơ: - Động chọn dựa vào bảng P1.3[1] phải thỏa mãn điều kiện sau: Pđc ≥ Pyc ; nđb ≈ nsb ; Tk/Tdn ≥ Tmm/T1 Có Pyc =3,87 kW; nsb = 1452 (vòng/phút); Tmm/T1 = 1,5 Ta chọn động K132M4 có thơng số sau: Pđc =5.5 KW; nđc =1445(vòng/phút); Tk/Tdn = 2,0; mđc = 72 (kg); Đường kính trục động cơ: dđc = 32 mm (tra theo b¶ng P1.7[1]) 1.1.1 Phân phối tỷ số truyền: - a) Tỷ số truyền chung hệ thống dẫn động x® theo ct(2.18)[1]: ndc = 1445 = 59,7 uch = nct 24,2 - theo ct(2.15)[1] ta cã : uch=uh.ubtng - Chän ubtng=3,0 uch = 59,7 =19,9 ⇒ uh= ubtng b) Phân phối tỉ số truyền ( theo yêu cầu bơi trơn): -Vì hộp giảm tốc loại cấp phân đôi cấp nhanh nên: uh = u1 u2 u1: tỉ số truyền truyền cấp nhanh u2: tỉ số truyền truyền cấp chậm theo yêu cầu bôi trơn ta có đồ thị xác định trị số u1=f(uh,λc3)(trang 42,hình 3.18,TTTK tập I) ta có uh=19,9 d w22 Chọn C=1,1= (thường chọn 1≤c≤1,3) d w21 ψ [k ] λ = bd 02 ψ bd [k 01 ] [σ H ]2 Với [k01]=[k02]=[k0]= ; [k H (z M z H z ε ) ] bw Với ψ bd ;ψ bd : hệ số chiều rộng bánh (ψ bd = ) dw Chọn ψ bd = 0,3;ψ bd = 0,4 H Ni - 2007 Lê Chí T_cđt2_k49 Đồ án môn học Chi tiết máy 0,4 ; 1,33 0,3 λc = 1,33.1,13 =1,77 Do ,dựa vào đồ thị u1=f(uh,λc3) với uh=19,9; λc3=1,77 19,9 = 3,69 Ta được: u1 ; 5, ; đó: u2 = 5, Suy λ = Tính lại tỷ số truyền : ubtng = u x = uch 59,7 = ; 2,996 u1.u2 5,4.3,69 1.1.2 Tính cơng suất, mơmen số vịng quay trục: - công suất trục công tác Pct = 9200.0,38 = 3, 496 (kw) 1000 - công suất trục 3,2,1 công suất thực động cơ: 3,496 Pct = 3,84 (kW) P3 = η η = 0,98.0,93 x ot P3 3,84 = = 3,96 (kW) P2 = ηbr ηol 0,98.0,99 P2 3,96 = = 4,1 (kW) P1 = η br ηol 0,98.0,99 4,1 P1 = 4,14 (kW) P’đc = η η = 0,99.0,99 ol k - sè vòng quay trục 1,2,3 trục công tác lµ: ndc n1 = = 1445 (vịng/phút) uk n 1445 n2= = =267,6(vßng/phót) u1 5,4 267,6 n n3= = =72,5 (vßng /phót) 3,69 u2 72,5 n3 nct= = =24,2(vòng/phút) u x 2,996 - mômen xoắn trục công tác,các trục 1,2,3 động là: 3,496 Pct = 1379619,8 (Nmm) Tct = 9,55.106 n = 9,55.106 24,2 ct P3 3,84 = 505820,7 (Nmm) T3 = 9,55.106 = 9,55.106 n3 72,5 P2 3,96 T2 = 9,55.106 = 9,55.106 = 141322,87 (Nmm) n2 267,6 Hà Nội - 2007 Lê Chí T_cđt2_k49 ỏn mụn hc Chi tit mỏy P1 4,1 = 9,55.106 = 27096,97 (Nmm) n1 1445 P` 4,1 đc T®c = 9,55.10 n = 9,55.106 = 27361,25 (Nmm) 1445 đc T1 = 9,55.106 - Bảng kết tính tốn thu được: Thơng số Trục ĐC Trục Trục Trục P (kW) 4,14 4,1 3,96 3,84 u uk=1 u1 = 5,4 u2 = 3,69 n (vg/ph) 1445 1445 267,6 72,5 T (Nmm) 27361,25 27096,9/2 141322,87 505820,7 Trc công tác 3,496 ux = 2,996 24,2 1379619,8 1.2 Thiết kế truyền: 1.2.1 Tính tốn thiết kế b truyn hp giảm tốc : B truyn bỏnh rng a.bộ truyền bánh nghiêng cấp nhanh víi c¸c sè liƯu sau: P`1=4,1/2=2,05(kW) ; tØ sè truyÒn u1=5,4 ; thời hạn sử dụng tsd=19000 ; sè vòng quay n1=1445(vòng/phút) ; mômen xoắn T1=27096,9 (Nmm) a.1) chọn vËt liÖu: - Theo bảng 6.1[1], ta chọn: + Bánh nhỏ: Thép 45, cải thiện, độ rắn HB 241 285 σb1 = 850 MPa, σch1 = 580 MPa + Bánh lớn: Thép 45, cải thiện, độ rắn HB 192 240 σb2 = 750 MPa, σch2 = 450 MPa a 2) Xác định ứng suất cho phép theo b¶ng 6.2[1] với vật liệu làm bánh thép 45,tôi cải thiện đạt độ rắn HB 350 HB giơí hạn bền mỏi tiếp uốn bánh lµ: σ°Hlim=2HB+70 σ°Flim = 1,8HB SH=1,1 ; SF=1,75 + σ°Hlim: ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kì sở + σ°Flim : ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì sở + SF: hệ số an tồn tính uốn + SH: hệ số an tồn tính tiếp xúc chọn HB1 = 245; HB2 = 230, suy ra: σ°Hlim1 = 2.245 + 70 = 560 (MPa) σ°Hlim2 = 2.230 + 70 = 530 (MPa) σ°Flim1 = 1,8.245 = 441 (MPa) σ°Flim2 = 1,8.230 = 414 (MPa) Hà Nội - 2007 Lê Chí T_cđt2_k49 ỏn mụn hc Chi tiết máy theo c«ng thøc (6.5)[1] ta cã : NHO = 30H2,4HB NHO – số chu kì thay đổi ứng suất sở thử tiếp xúc NHO1 = 30H2,4HB1 = 30.2452,4 = 1,6.107 NHO2 = 30H2,4HB2 = 30.2302,4 = 1,4.107 NHE – số chu kì thay đổi ứng sut tng ng NHE đợc xđ theo công thức (6.7)[1]: NHE = 60cΣ(Ti/Tmax)3.ni.ti Với c số lần ăn khớp vòng quay n1 NHE2 = 60c ΣtiΣ(Ti/Tmax)3.ti/Σti u1 1445 = 60.1 .19000.[13 + 0,83 ] 8 5,4 7 = 24,9.10 > 1,4.10 = NHO2 ⇒ KHL2 = ,với KHL hệ số tuổi thọ xác định theo công thức sau: N K HL = m HO N HE Do NHE1 = u1 NHE2 nªn NHE1 > NHO1, KHL1 = nh vËy theo ct(6.1)[1] ta cã: [σH] = σ°Hlim KHL/SH 560.1 Vậy sơ tính : [σH1] = 1,1 = 509 (MPa) 530.1 [σH2] = 1,1 = 481,8 (MPa) Với cấp nhanh sử dụng bánh nghiêng, theo (6.12)[1] ta cã : 1 [σH] = ([σH1] + [σH2]) = (509 + 481,8) 2 H = 495,4(MPa) Theo c«ng thøc 6.8[1]ta cã: NFE = 60cΣ(Ti/Tmax)m ni.ti Trong mF=6 (vì độ rắn HB 350) n1 NFE2 = 60c ΣtiΣ(Ti/Tmax)6 ti /Σti u1 1445 = 60.1 .19000.[16 + 0,86 ] 8 5,4 = 22,065.10 > 4.10 = NFO(số chu kì thay đổi ứng suất sở thử uốn ;NFO=4.106 tất loại thép ) ⇒ KFL2 = 1, tương tự có KFL1 = F Với KFL hệ số tuổi thọ : K FL = m F N FO N FE ®ã theo ct(6.2)[1] ta cã: Hà Nội - 2007 Đồ án mụn hc Chi tit mỏy Lê Chí T_cđt2_k49 [F] = σ°Flim.KFC.KFL/SF bé trun quay chiỊu nªn KFC=1(với KFC hệ số xét đén ảnh hưởng đặt tải) Vậy sơ tính 441.1.1 [σF1] = 1,75 = 252 (MPa) 414.1.1 [σF2] = 1,75 = 236,6 (MPa) øng suÊt tiÕp xúc cho phép tải xđ theo ct(6.13)[1]: [H]max = 2,8σch2 = 2,8.450 = 1260 (MPa) øng suÊt uèn cho phép tải xđ theo ct(6.14)[1]: [F1]max = 0,8σch1 = 0,8.580 = 464 (MPa) [σF2]max = 0,8σch2 = 0,8.450 = 360 (MPa) a.3)Tớnh toỏn thông số b truyn bánh nghiêng cp nhanh: a.3.1)Xỏc nh s khoảng cách trục theo ct(6.15)a[1]: T1.K H β aw = K a (u1 + 1) [ σ H ] u1Ψ ba Trong đó: + Theo bảng 6.5[1] chọn Ka = 43 (ứng với nghiêng, vật liệu thép – thép) + Theo bảng 6.6[1] chọn ψba = 0,3 + Xác định KHβ: theo ct(6.16)[1]: ψbd = 0,53ψba(u1+1) = 0,53.0,3(5,4+1) = 1,0176 Theo bảng 6.7[1], KHβ tương ứng với sơ đồ ⇒ KHβ = 1,15 + T=27096,9 27096,9.1,15 ⇒ aw1= 43(5,4 + 1)3 = 117,8 (mm) [ 495,4] 5,4.0,3 Ta lấy aw1 = 130(mm) a.3.2)Xác định thông số ăn khớp + Theo (6.17)[1]: m = (0,01÷0,02)aw1 = (0,01÷0,02).130 = (1,3÷2,6) (mm) + Theo bảng 6.8[1]chọn môđun theo tiêu chuẩn m =2(mm) + Chn s b β = 350 + theo c«ng thøc (6.31)[1] Số bánh nhỏ: 2.a w cosβ 2.130.cos35 = 16,64 z1 = = 2(5,4 + 1) m(u + 1) Lấy z1 =17 + Số bánh lớn: z2 = u1.z1 = 5,4.17=92 Lấy Z2=92 + Tỉ số truyền thực là: ut1 =92/17=5,41 + Tính lại β: cosβ = m(z1+z2)/(2aw) = 2(17+92)/(2.130) = 0,8385 Hà Nội - 2007 Đồ án môn hc Chi tit mỏy Lê Chí T_cđt2_k49 = 33,020 a.3.3)kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: Theo ct(6.33)[1] Ứng suất tiếp xúc xuất mặt truyền phải thỏa mãn: 2.T1 K H ( ut1 + 1) σ H = Z M Z H Zε ≤ [σH] ( bw1ut1d w211 ) Trong đó: + ZM – hệ số kể đến tính vật liệu bánh ăn khớp Tra bảng 6.5[1], ta ZM = 274 (MPa)1/3 + ZH – hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc 2.cos β b Theo ct(6.34)[1] th×: ZH= sin 2α tw Ở đây: * βb – góc nghiêng hình trụ sở theo ct(6.35)[1]: tgβb = cosαt.tgβ * Với nghiêng, khơng dịch chỉnh theo bảng (6.11)[1] có:  tgα   αtw = αt = arctg   cos β  Theo TCVN 1065 – 71, α = 20°  tg20ο  ⇒ αtw = αt = arctg  ÷ = 23,456°  cos(33,02°)  ⇒ tgβb = cos23,4560.tg33,020=0,5962 ⇒ βb=30,80 2.cos(30,8°) ⇒ ZH= = 1,55 sin(2.23,456ο ) + Zε – hệ số kể đến trùng khớp theo ct(6.37)[1]: εβ=bw.sinβ/(m π ) Chiều rộng vành bw1 = ψba aw1 = 0,3.130 =39(mm) ⇒ εβ=39.sin33,020/(2 π )=3,384 Vì εβ = 3,384> 1,0 nên theo ct(6.36c)[1]: Z = / đợc tính theo ct(6.38b)[1]:   1    1  εα = 1,88 - 3,2 +  cosβ = 1,88 - 3,2  + ÷ cos33,020= 1,389 z   17 92     z   ⇒ Zε = 0,8485 theo b¶ng 6.11[1] đờng kính vòng lăn bánh nhỏ : dw11 = 2.a w 2.130 = = 40,625(mm) u t1 + 5, + theo ct(6.40)[1] Vận tốc vòng: π.d w1 n π.40,625.1445 v= = =3,072(m/s) 60000 60000 Hà Nội - 2007 Đồ án môn học Chi tiết mỏy Lê Chí T_cđt2_k49 + KH h s ti trọng tính tiếp xúc theo ct(6.39)[1]: KH = KHβ KHα KHv * KHβ – hệ số kể đến phân bố không tải trọng chiều rộng vành răng, tra bảng 6.7[1]: ⇒ KHβ = 1,15 * KHα – hệ số kể đến phân bố không tải trọng cho đôi đồng thời ăn khớp Theo bảng 6.13[1], với trụ nghiêng, v ≤ (m/s), ta chọn cấp xác Từ bảng 6.14[1], v ≤ 5m/s, cấp xác ⇒ KHα = 1,16 * KHv – hệ số kể đến tải trọng động xuất vùng ăn khớp υ H b w1 d w11 aw Theo ct(6.41)[1]: KHv = 1+ 2.T '.K K Với υ H = δH go v u t1 Hβ Hα Trong đó: - v = 3,072 m/s - go – hệ số kể đến ảnh hưởng sai lệch bước Tra bảng 6.16[1], với m < 3,35, cấp xác ⇒ go = 73 - δH – hệ số kể đến ảnh hưởng sai số ăn khớp Tra bảng 6.15[1]: δH = 0,002 130 ⇒ υ H = 0,002.73.3,072 = 2,2 5,4 2, 2.39.40,625 ⇒ KHv = 1+ = 1,048 2.27096,9.1,15.1,16 ⇒ KH = 1,15.1,16.1,048=1,398 2.T1 K H ( ut1 + 1) ⇒ σ H = Z M Z H Zε ( bwut1d w21 ) = 274.1,55.0,8485 2.27096,9.1,398.(5,41 + 1) = 425,57 (MPa) 39.5,41.40,6252  Tính xác [σH] [σH]` = σ°Hlim ZR.ZV.KxH.KHL/SH + Tính ZR: Chọn Ra = 2,5 1,25μm ⇒ ZR = 0,95 + Tính ZV: Lấy ZV = + KxH = 1(v× da σF1 [σF2] > σF2 ⇒ Thỏa mãn điều kiện uốn Hà Nội - 2007 ỏn mụn hc Chi tit mỏy Lê Chí T_cđt2_k49 a.3.5) Kiểm nghiệm tải + Hệ số tải Kqt = Tmax/T = 1,5 + theo ct(6.48)[1]: σHmax = σH K qt = 436,98 1,5 = 535,19 < [σH]max = 1260 + theo ct(6.49)[1]: σF1max = σF1 Kqt = 72,93 1,5 = 109,395 < [σF1]max = 464 σF2max = σF2 Kqt = 58,73 1,5 =88,095 < [σF2]max = 360 ⇒ Thỏa mãn điều kiện tải a.3.6) Các thơng số kích thước truyền: Khoảng cách trục aw1 = 130 mm Module pháp m = mm Chiều rộng vành bw1 = 0,3.130=39 mm Tỉ số truyền ut1 = 5,4 Góc nghiêng β = 33,02° Số z1 = 17 z2 = 92 HÖ sè dịch chỉnh x1 = x2 = theo công thức bảng 6.11 ta có: Đường kính vßng chia: mz1 2.20 d1 = = = 40,6 mm 0,985 cos β mz 2.108 d2 = = = 219,4 mm cos β 0,985 Đường kính đỉnh da1 = d1 + 2(1+x1+ ∆ y)m = 40,6 + 2.2 = 45,6 mm da2 = d2 + 2(1+x1+ ∆ y)m = 219,4 + 2.2 = 223,4 mm Đường kính đáy df1 = d1 – (2,5–2x1)m = 40,6 – 2,5.2 = 35,6 mm df2 = d2 – (2,5–2x1)m = 219,4 - 2,5.2 =214,4 mm b.bộ truyền bánh thẳng cấp chậm với số liệu sau: P2=4,1(kW) ; tØ sè trun u2= 3,69 sè vßng quay n2=267,6(vßng/phót) ; mômen xoắn T2=141322,87(Nmm) b.1) chọn vật liệu: - Theo bng 6.1[1], ta chọn: + Bánh nhỏ: Thép 45, cải thiện, độ rắn HB 241 285 σb1 = 850 MPa, σch1 = 580 MPa + Bánh lớn: Thép 45, cải thiện, độ rắn HB 192 240 σb2 = 750 MPa, σch2 = 450 Mpa b.2) Xác định ứng suất cho phộp theo bảng 6.2[1] với vật liệu làm bánh thép 45,tôi cải thiện đạt độ rắn HB 350 HB giơí hạn bền mỏi tiếp uốn bánh là: Hlim=2HB+70 Flim = 1,8HB SH=1,1 ; SF=1,75 Hà Nội - 2007 10 Lª ChÝ T_c®t2_k49 Đồ án mơn học Chi tiết máy ⇒ Fr=1,05.3641,7=3823,78(N) 1.3 Thiết kế trục chọn ổ lăn 1.3.1 Chọn vt liu: chn vật liệu chế tạo trục thộp cải thiện45 cú b = 600 MPa,ứng suất xo¾n cho phÐp [τ] = 20MPa 1.3.2 tÝnh sơ đường kính trục Xác định sơ đường kính trục theo công thức (10.9)[1] : Tk dk ≥ với k = 1, 2, 0,2[τ ] T1 = 27096,9 Nmm T2 =141322,87 Nmm ⇒ d1 ≥ 27096,9 = 20,38 mm 0,2.16 ⇒ d2 ≥ 141322,87 = 33,98 mm 0,2.18 505820,7 = 50,19 mm 0,2.20 + Vì trục động nối với trục vào HGT khíp nối : ⇒ d1 = (0,8 1,2)dđc = (0,8 1,2).38 = (30,4 45,6) ⇒ Chọn sơ ®êng kÝnh c¸c trơc : d1 = 30 mm; d2 = 45 mm; d3 = 55 mm ⇒ Chiều rộng ổ lăn tương ứng b01 = 19 ; b02 = 25 ; b03 = 29 1.3.3 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực: T3 = 505820,7Nmm ⇒ d2 ≥  Trục + lc12 = 0,5(lm22 + b01) + k3 + kn lm12 = (1,4 2,5)d1 = (1,4 2,5).30 = (42 75) ⇒ Chọn lm12 = 50; k3 = 10; kn = 20 ⇒ lc12 = 64,5 ⇒ l12 = - lc12 = -64,5 + l13 = l22= 0,5(lm22 + b02) + k1 + k2 lm13 = (1,2 1,5).d1 = (1,2 1,5).30 = (36 45) lm22= (1,2 1,5).d2=(1,2 1,5)45=(54…67,5) ⇒ Chọn lm13 = 43; lm22=55 k1 = 10; k2 = 10 ⇒ l13 = l22=60 + l14 = l24=2 l23- l22=195  Trục + l22 = l13 = 60 + l23 = l22 + 0,5(lm23 + lm22) + k1 lm23 = (1,2 1,5).45 = (54 67,5) Vì chiều rộng bánh 23 b23 = 58,5 ⇒ Chọn lm23 = 60 ⇒ l23 = 127,5 + l24 = l14= 2l23 – l22 = 195 + l21 = 2l23 = 255  Trục Hà Nội - 2007 20 Đồ án môn học Chi tiết mỏy Lê Chí T_cđt2_k49 + + l32 = l23 = 127,5; l31 = l21 = l11 = 255; l33 = 2l32 + lc33 lc33 = 0,5(lm33 + b03) + k3 + kn lm32=(1,2 1,5)d3 = (66 82,5) ⇒ chọn lm32=70 lm33 = (1,2 1,5)d3 = (66 82,5) ⇒ Chọn lm33 = 80;k3 = 10; kn = 20 ⇒ lc33 = 84,5 ⇒ l33 = 339,5 * 1.3.4 Xác định phản lực gối đỡ: a Vẽ sơ đồ trục, sơ đồ chi tiết quay lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục + Chọn hệ tọa độ Oxyz hình ta có sơ đồ phân tích lực chung: Hà Nội - 2007 21 Lª ChÝ T_c®t2_k49 Đồ án mơn học Chi tiết máy Fk z Fr2 Fr1 x Fa1 Ft1 Ft2 y Fa2 Fr3 Ft3 1' 2' Fx 3' + Các lực bánh bị động (1’, 2’, 3’) ngược chiều với lực bánh chủ động + Tính lực vòng, lực dọc trục, lực hướng tâm: 2(T1 /2) + lùc vßng: Ft1 = Ft2 = = 667,0 N d w1 2T2 Ft3 = = 3421,86N d w2 + lùc dọc trục : + lùc híng t©m : Fa 1= Ft1.tgβ = 433,49 N tg(α tw ) Fr1 = Fr2 = Ft1 = 345,3 N cos( β ) Fr3 = Ft3.tgαtw = 1485,4 N Lực vịng xích tác dụng lên trục là: Fxích = 3823,78N F yxich= Fxích.COS450=3823,78 COS450=2703,82N F xxich= Fxích.sin450 =3823,78 sin450=2703,82N Lực khớp nối trục vào trục động là: Fk cã thể lấy gần : Fk=(0,2 0,3)Ft H Ni - 2007 22 Lê Chí T_cđt2_k49 ỏn mụn hc Chi tit mỏy Ft lực vòng khớp nối, xác định theo công thức: Ft= 2T Dt Tra b¶ng 16.10a[2] ta cã : Dt=D0=90 mm Chän: Fk= 0,3Ft 2.27361, 25 = 182,4 N 90 b Tính phản lực Fly, Flx gối đỡ mặt phẳng zOy zOx Chọn chiều phản lực hình đây:  Trục Fk = 0,3 *theo hình vẽ ta có phơng trình cân mômen lùc nh sau:  ∑ Fx =  ∑ Fy = (1) vµ (2)   ∑M = ∑ M =  y x + Tõ hÖ (1) ta cã : – Fx10 + Ft1 + Ft1’ – Fx11 – Fk=0 – Ft1.l13 – Ft1’.l14 + Fx11.l11 + Fkl12=0 ⇔ – Fx10 + 667 + 667 – Fx11 – 182,4=0 – 667.60 – 667.195 + Fx11.255 +182,4(-64,5)=0 ⇒ Fx10 = 438,46 N Fx11= 713,14 N + Tõ hÖ (2) ta cã : – Fy10 + Fr1 + Fr1’ – Fy11=0 d1 d1' ’ Fr1.l13 + Fr1’.l14 + – Fy11.l11 – Fa1 + F a1 =0 2 ⇔ – Fy10 + 345,3 +345,3 – Fy11 =0 345,3.60 + 345,3.195– Fy11 255 =0 ⇒ Fy10 = 345,3 N Fy11 = 345,3 N  Trục H Ni - 2007 23 Lê Chí T_cđt2_k49 án mơn học Chi tiết máy *theo h×nh vÏ ta có phơng trình cân mômen lực nh sau:  ∑F =  ∑F = (3) vµ (4)   ∑M = ∑M =   x y o y x + Tõ hÖ (3) ta cã : Fx20 – Ft2– Ft3– Ft2’+ Fx21=0 Ft2.l22 + Ft3.l23 + Ft2’.l24 – Fx21.l21=0 ⇔ Fx20 – 667 – 3421,86 – 667 + Fx21=0 667.60 + 3421,86.127,5 + 667.195 – Fx21.255=0 ⇒ Fx20 = 2377,93 N Fx21= 2377,93 N + Tõ hÖ (4) ta cã : – Fy20 – Fr2 + Fr3– Fr2’ – Fy21=0 d2 d 2' ’ – Fr2.l22 – Fa2 +Fr3.l23 – Fr2’.l24+ F a2 – Fy21.l21 =0 2 ⇔ – Fy20 –345,3+ 1485,4 – 345,3– Fy21=0 – 345,3.60 + 1485,4.127,5 – 345,3.195 –Fy21.255=0 ⇒ Fy20 = 397,4 N Fy21 = 397,4N  Trục Hà Nội - 2007 24 Đồ án mụn hc Chi tit mỏy Lê Chí T_cđt2_k49 *Phơng chiều lực nh hình vẽ Theo phơng trình cân mômen lực ta có: Fx =  ∑ Fy = (5) vµ   0 ∑ M x = ∑ M y = (6) + Tõ hÖ (5)ta cã : Fxx – Fx30 + Ft4 – Fx31=0 – Ft4 l32+ Fx31 l31– Fxx(l31+lc33)=0 ⇔ 2703,82 – Fx30 + 3421,86 – Fx31=0 – 3421,86.127,5– Fx31.255–2703,82(255+84,5)=0 ⇒ Fx30 =815 N Fx31=5310,7 N + Tõ hÖ (6)ta cã : Fr4 –Fy31+Fyx+Fy30=0 –Fr4l32+Fy31.l31– Fyx(l31+lc33)=0 ⇔ 1485,4 –Fy31+2703,82 + Fy30=0 – 1485,4.127,5 + Fy31.255 – 2703,82 (255+84,5)=0 ⇒ Fy30 =4342,49 N Fy31=153,27 N Vậy kết tính phản lực là: Fx10 = 438,46; Fy10 = 345,3; Fx11 = 713,14; Fy11 = 345,3; Fx20 = 2377,93;Fy20 = 397,4; Fx21 = 2377,93;Fy21 = 397,4; Fx30 = 815; Fy30 = 153,27; Fx31 = 5310,7; Fy31 = 4342,49; 1.3.5) Biểu đồ momen uốn Mkx, Mky mặt phẳng zOx zOy biểu đồ momen xoắn Tk trục k = vẽ hình Hà Nội - 2007 25 Đồ án mơn học Chi tiết máy Lª ChÝ T_c®t2_k49 a)®èi víi trơc I: có TI=27096,9 *®èi víi trơc ox: ta có : Mx10=0; Mx14p=Mx13t= –15024 ; Mx14t=Mx13p= –12620,42 *®èi víi trơc oy: My10=11764,8 ; My12=Myk=0 ; My13=49016,4 ; My14=42788,4 b)®èi víi trơc II: có T2=141322,87 *®èi víi trôc ox: Mx22t=–22746 ; Mx22p= –9765,2 ;Mx23=–77845,7 ; Mx24t=–9765,2 ; Mx24p=–22746 *®èi víi trơc oy: My22=–142675,8 ; My23=–258163,6 ; My24=–142675,8 c)®èi víi trơc III: có T3=505820,7 *®èi víi trơc ox: Mx32=–33978,75 ; Mx31=–228480 *®èi víi trơc oy: My32=103912,5 ; My31=–228462,15 1.3.6 Tính xác đờng kính đoạn trục: *mômen uốn tổng Mj mômen tơng đơng Mtđj tiết diện j chiều dài trục xác định theo ct(10.15)[1] vµ ct(10.16)[1]: Mj = Mxj + Myj (Nmm) Mt®j = Mj + 0,75Tj (Nmm) + ®èi víi trơc I: M10= Mx10 + My10 = 02 + 11764,82 =117648 Mt®10= M 10 + 0,75T12 = M x210 + M y210 + 0,75T12 =26250,56 Mt®11 = 02 + 02 + 0,75.27096,92 =23466,6 Nmm Mt®12 = 02 + 02 + 0,75.27096,92 = 23466,6 Nmm Mt®13 = 150242 + 49016,42 + 0,75.27096,9 = 56382,7 Nmm Mt®14 = 150242 + 42788,42 + 0,75.27096,92 = 51061,2 Nmm + ®èi víi trơc II: Mt®20= 02 + 02 + 0,75.141322,87 =122389,2Nmm Mt®21 = 02 + 02 + 0,75.141322,87 =122389,2Nmm Mt®22 = Mt®24 = 22746 + 142675,82 + 0,75.141322,87 = 189348,6 Nmm Mt®23 = 77845,7 + 258163,62 + 0,75.141322,87 =296120,8 Nmm + ®èi víi trơc III: Hà Nội - 2007 26 Lª ChÝ T_c®t2_k49 Đồ án mơn học Chi tiết máy Mt®30 = 02 + 02 + 0,75.505820,7 =438053,6 Nmm Mt®31 = 2284802 + 228462,152 + 0,75.505820,7 = 544324,4 Nmm Mt®32 = 33978,752 + 103912,52 + 0,75.505820,7 = 451490,1 Nmm 02 + 02 + 0,75.505820,7 = 438053,6 Nmm Mtđ33 = = *Tính đờng kính đoạn trục: Xác ®Þnh theo ct(10.17)[1] ta cã: M tdj dj = 0,1[ ] tra bảng 10.5[1] trị số ứng suất cho phép là: - trục I: [ ] 1= 63 MPa - ®èi víi trơc II: [ σ ] 2= 50 MPa - ®èi víi trơc III: [ σ ] 3= 50 MPa M td10 = 0,1[σ ]1 + trôc I: d10 = d11 = d12 = 26250,56 =16,09mm 0,1.63 M td11 = 0,1[σ ]1 23466,6 =15,5 mm 0,1.63 d13 = M td13 = 0,1[σ ]1 56382,7 =20,76 mm 0,1.63 d14 = M td14 = 0,1[σ ]1 51061,2 =20,087 mm 0,1.63 + trôc II: d21 = d20= d22 = d24= d23 = 3 M td21 = 0,1[σ ]2 M td22 = 0,1[σ ]2 M td23 = 0,1[σ ]2 3 122389,2 =29,035 mm 0,1.50 189348,6 =33,58 mm 0,1.50 296120,8 =38,98 mm 0,1.50 + trôc III: d30 = d33 = d31 = Hà Nội - 2007 M td30 = 0,1[σ ]3 M td31 = 0,1[σ ]3 3 438053,6 =44,4 mm 0,1.50 544324,4 =47,75 mm 0,1.50 27 Lê Chí T_cđt2_k49 ỏn mụn hc Chi tiết máy d32 = M td32 = 0,1[σ ]3 451490,1 =44,86 mm 0,1.50 *xuất phát từ yêu cầu độ bền,lắp ghép công nghệ ta chọn đờng kính đoạn trục nh sau (chọn theo tiêu chuÈn): + trôc I: + trôc II + trôc III d10 =25mm d20 =30 mm d30 =50 mm d11 =25 mm d21 =30 mm d31 =50 mm d12 =22 mm d22 =35mm d32 =52 mm d13 =28 mm d23 =40 mm d33 =48 mm d14 =28 mm d24 =35 mm 1.4 chọn ổ lăn 1.4.1 chän ỉ cho trơc I: a) với tải trọng nhỏ có lực hớng tâm (lực dọc trục bị triệt tiêu) ta dùng ổ bi đỡ dÃy cho gối đỡ Với đờng kính ngõng trục :d10=d11=25mm Tra bảng P2.7[1] ta chọn ỉ bi ®ì d·y cì trung 305 cã ®êng kính d=25 mm;đờng kính D=62 mm,khả tải động C=17,6 kN khả tải tĩnh C0=11,60 kN b) Tính kiểm nghiệm khả tải ổ: Fr10 Fr11 b.1) kiểm nghiệm khả tải động ổ: n1=1445 vịng/phút Có lực hướng tâm ổn lăn là: 2 2 Fr10= Fx10 + Fy10 = 438,46 + 250,4 =504,9 2 2 Fr11= Fx11 + Fy11 = 713,14 + 250,4 =755,82 Lùc däc trôc: F a =0 Theo ct(11.3)[1] tải trọng động quy ớc là: Q= (X.V.Fr + Y.Fa).kt.kđ Trong đó: + ổ đỡ chịu lực hớng tâm nên : X=1; Y=0 + V=1 (vòng quay) + kt=1 (nhiệt độ 0,04.a +10>12 mm ⇒ d1 =18 mm d2 = (0,7 ÷ 0,8).d1 ⇒ d2 =14 mm d3 = (0,8 ÷ 0,9).d2 ⇒ d3 =12 mm d4 = (0,6 ÷ 0,7).d2 ⇒ d4 = 10 mm d5 = (0,5 ÷ 0,6).d2 ⇒ d5 = mm S3 =(1,4 ÷ 1,8).d3 , chän S3 = 22 mm S4 = ( 0,9 ÷ 1).S3 = 22 mm K3 = K2 – ( 3÷5 ) mm = 44 = 39 mm Định theo kÝch thíc n¾p ỉ K2 =E2 + R2 + (3÷5)= 22 + 18 + =44; lÊy: K2 =44 mm E2= 1,6.d2 = 1,6.14 = 22 mm R2 = 1,3.d2 = 1,3 14 =18 mm C =D3/2 nhng ph¶i ®¶m b¶o k ≥ 1,2.d2 =16,8 mm h: phơ thc tâm lỗ bulông kích thớc mặt tựa S1 = (1,3 ÷ 1,5) d1 ⇒ S1 = 27 mm K1 ≈ 3.d1 ≈ 3.18 =54 mm Hà Nội - 2007 32 Lê Chí T_cđt2_k49 ỏn mụn hc Chi tit mỏy Khe hở chi tiết: Giữa bánh với thành hộp Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp Giữa mặt bên bánh với Số lợng bulông Z q K1 + 2δ = 54 + 2.9 =72 mm; ∆ ≥ (1 ÷ 1,2) δ ⇒ ∆ ≥ (9 ÷ 10,8)mm ∆1 ≥ (3 ÷ 5) ⇒ ∆1≥ (27 ÷ 45)mm ∆ ≥ δ = mm Z = ( L + B )/( 200 ÷ 300) ≈ 1200/ 200 = chọn Z = 1.5.2 Bôi trơn hộp giảm tốc: 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 Lấy chiều sâu ngâm dầu 1/6 bán kính bánh cấp nhanh bánh cấp cấp chậm khoảng 1/4 bán kính lợng dầu bôi trơn khoảng 0,4->0,8l/1kW công suất truyền 1.5.3 Dầu bôi trơn hộp giảm tốc : Chọn loại dầu dầu công nghiệp 45 bôi trơn theo phơng pháp lu thông 1.5.4 Lắp bánh lên trục điều chỉnh ăn khớp: Để lắp bánh lên trục ta dùng mối ghép then chọn kiểu lắp H7/k6 chịu tải vừa có thay đổi va đập nhẹ Điều chỉnh ăn khớp: trục II ta chọn ổ đũa trụ ngắn ®ì t ®éng cho phÐp trơc II di chun däc trục để ăn khớp cặp bánh nghiêng không bị kẹt sai số góc nghiêng Để điều chỉnh ăn khớp hộp giảm tốc bánh trụ ta chọn chiều rộng bánh chủ động lớn so với chiều rộng bánh bị động 10% 1.6 tính kết cấu chi tiÕt phơ: Hà Nội - 2007 33 Lª ChÝ T_c®t2_k49 Đồ án mơn học Chi tiết máy MỤC LỤC 1.1 Chọn động phân phối tỷ số truyền…………………………………… 1.1.1 Xác định công suất động cơ……………………………………………………… 1.1.2 Xác định sơ số vòng quay đồng bộ…………………………………………… 1.1.3 Chọn quy cách động cơ…………………………………………………………… 1.1.4 Phân phối tỷ số truyền…………………………………………………………… 1.1.5 Tính cơng suất, mơmen số vịng quay trục………………………… 1.2 Thiết kế truyền 1.2.1 Tính tốn truyền hộp……………………………………………… a Chọn vật liệu………………………………………………………………… b Xác định ứng suất cho phép………………………………………………… c Tính tốn truyền cấp nhanh……………………………………………… d Tính tốn truyền cấp chậm……………………………………………… 1.2.2 Tính tốn truyền ngồi hộp……………………………………………… 1.3 Thiết kế trục chọn ổ lăn 1.3.1 Sơ đồ phân tích lực……………………………………………………………… 1.3.2 Sơ đồ hộp giảm tốc………………………………………………………………… 1.3.3 Tính toán thiết kế trục hộp giảm tốc…………………………………… 1.3.4 Kiểm nghiệm hệ số an toàn……………………………………………………… 1.3.5 Kiểm nghiệm độ bền cho then……………………………………………… 1.3.6 Tính tốn chọn ổ lăn cho trục………………………………………………… 1.4 Tính tốn chọn yếu tố vỏ hộp giảm tốc chi tiết khác 1.4.1 Các phần tử cấu tạo thành hộp giảm tốc………………………………………… 1.4.2 Kết cấu bánh vít, bánh răng, nắp ổ, cốc lót……………………………………… 1.5 Bơi trơn điều chỉnh ăn khớp 1.5.1 Bôi trơn bánh răng………………………………………………………………… 1.5.2 Bôi trơn ổ lăn……………………………………………………………………… 1.6 Bảng thống kê kiểu lắp, trị số sai lệch giới hạn dung sai kiểu lắp…………………………………………………………………………… 1.7 Bảng kê chi tiết hộp giảm tốc……………………………………… Hà Nội - 2007 34 ... uh= ubtng b) Phân phối tỉ số truyền ( theo u cầu bơi trơn): -Vì hộp giảm tốc loại cấp phân đôi cấp nhanh nên: uh = u1 u2 u1: tỉ số truyền truyền cấp nhanh u2: tỉ số truyền truyền cấp chậm theo... thớc vỏ hộp giảm tốc đợc trình bày bảng sau Quan hệ kích thớc phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc Tên gọi Biểu thức tính toán Chi? ??u dày: Thân hộp, Nắp hộp, Gân tăng cứng: Chi? ??u dày, e Chi? ??u cao,... trơn hộp giảm tốc: 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 Lấy chi? ??u sâu ngâm dầu 1/6 bán kính