Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: LỜI NÓI ĐẦU Với xu ngày phát triển xã hội việc phải xây dựng nhiều nhà cao tầng như: khách sạn, nhà hàng, công sở, bệnh viện, nhà chung cư tất yếu, điều đòi hỏi phải tạo thiết bị phục vụ cho công việc chuyên chở người hàng hóa tòa nhà Chính thang máy đời trở thành thiết bị thiếu nhà cao tầng Ở Việt Nam, thang máy xuất ngày nhiều phần lớn phải nhập từ nước ngoài, việc nghiên cứu, thiết kế chế tạo thang máy vấn đề cần quan tâm đầu tư mức Thang máy chở người phục vụ cho nhà chung cư cao tầng trở thành lĩnh vực nghiên cứu chủ yếu nhằm tạo loại thiết bị phục vụ tối ưu cho việc vận chuyển người nhà chung cư, góp phần giải vấn đề dân số ngày tăng cao đô thị lớn Trong đồ án này, em sâu vào thiết kế khí cho thang máy với tải trọng 2000 kg vận tốc 45m/phút, đặc biệt sâu vào thiết kế hộp giảm tốc trục vít bánh vít cấp.Trong trình làm đồ án giúp đỡ tận tình thầy PHẠM MINH HẢI Do đồ án khoá học, với trình độ thời gian có hạn nên trình thiết kế tránh khỏi sai sót xảy ra, em mong nhận góp ý thầy môn để em thêm hiểu biết hộp giảm tốc trục vít – bánh vít kiến thức thiết kế hộp giảm tốc khác Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng năm 2016 Sinh viên thực Lương Văn Tìm Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: ĐỀ BÀI: THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG THANG MÁY Số liệu đầu vào: Trọng tải: Khối lượng cabin : Vận tốc cabin Thời gian phục vụ : Góc ôm cáp puly ma sát: Khoảng cách hai nhánh cáp: Đặc tính làm viêc: Q1= 2000 kg =20000 N G = 1200 kg = 12000 N V = 45 m/ph = 0,75 m/s Lh = 16000 cc= 1100 mm êm Qm = 2Q1 = 40000 N Q2 = 0,6Q1 = 12000 N t1 = 1,9 t2 = 1,9 tck = 3.( t1 + t2) = 11.4 CHƯƠNG I Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC Chọn động I.Xác định công suất yêu cầu 1.1 Công suất trục puly ma sát Ppl = F vd 12903 × 0.75 = = 9, 68 1000 1000 (kw) Trong đó: F= (1 − ϕ)Q1 (1 − 0, 4) × 20000 = = 12903 aη g 1× 0,93 (N) Với: - Hệ số cân bằng:  Hệ số điền đầy: γ= ∑Q t i i Q1 ∑ ti = ϕ= γ 0,8 = = 0, 2 Q1t1 + Q2t2 2000 ×1, + 1200 × 1,9 = = 0,8 Q1 (t1 + t2 ) × 2000 × (1,9 + 1, 9)  Chọn a=1 ( bội suất hệ thống treo cáp)  Hiệu suất chung giếng thang: ηg = 0,95 – fzu = 0,95 – 0,02 = 0,93 - Zu=1: có puly đổi hướng - f=0,02: vi chọn ổ lăn sử dụng cho puly đổi hướng - vd=v= 0,75 ( vận tốc dây cáp) 1.2 Công suất yêu cầu trục động Pyc = Ppl η = 9,68 = 12, 25 0,79 (KW) Với: η: hiệu suất chung cấu truyền động η =η k η tv η ol =1×0,8×0,9953=0,79 Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: Trong đó: hiệu suất tra bảng 2.3  Hiệu suất cặp ổ lăn:η ol =0,995  Hiệu suất khớp nối ; η k =1  Hiệu suất truyền trục vít cấp Số zen z1=2 nên chọn η tv =0,8 II xác định số vòng quay sơ động 2.1 Chọn đường kính puly ma sát  Chọn sơ nhánh cáp: Zc =  Tính lực căng cáp: S= Q1 + G 20000 + 12000 = = 8602,15 aη g z c 1× 0,93 × (N)  Chọn cáp theo hệ số an toàn: - Lực kéo đứt yêu cầu: Sđ,yc= Z p S = 12 × 8602,15 = 103226 (N) ( Zc>3 => chọn Zp= 16 ) - Tra bảng thông số cáp hãng KONE Với điều kiện: Sd ≥ Sđ, yc => chọn dc =16 (mm)  Đường kính trục puly:D ≥ 40dc =40×16=640 (mm) 2.2 Tính số vòng quay trục puly n pl = 60000.a.v 60000 ×1× 0, 75 = = 22 π D π × 640 (v/ph) 2.3 Chọn tỷ số chuyền sơ Hộp giảm tốc trục vít có số mối ren z1=2 nên chọn tỉ số truyền usb = 33 2.4 Tính số vòng quay sơ động nsb = npl.usb = 22×33 = 726 (v/ph) III Chọn động  Chọn số vòng quay đồng động cơ: nđb =726 (v/ph)  Điều kiện chọn: Pđc ≥ Pyc Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: nđb ≥ nsb Tra bảng phụ lục 1.3, tài liệu[1] ta chọn động 4A180M8Y3 Động có thông số sau: P dc = 15 (kW) n dc = 730 (vòng/phút) Tk Tdn = 1,2 mdc= 185kg d dc = 48 (mm) IV Xác định số vòng quay, công suất, momen trục 4.1 Tính lại tỷ số truyền Tỷ số truyền thực tế hệ: utv = ndc 730 = = 33,18 n pl 22 Chọn utv=34 4.2 Xác định lại đường kính puly ma sát:  Số vòng quay thực puly ma sát:  Đường kính puly ma sát: n pl = n dc =22 u tv v/ph 60000.a.v.u1 60000.1.0,75.34 = =667,14 ≈ 670 π.n dc π.730 (mm)  Chọn đường kính : D = 670 (mm) D= 4.3 Xác định thông số động học hộp giảm tốc  Tốc độ quay trục: n1 = nđc =730 (v/ph) ( trục vít ) n2 = n1 = 22 utv ( bánh vít ) Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD:  Công suất trục Ppl 9, 68 = 9, 73 η 0,995 ol P2 = (KW) P 9, 73 P1 = = = 12, 22 ηtv ηol 0,8 × 0,995 (KW) =  Momen xoắn trục, pdc 15 = 9,55.106 = 196232,9 n 730 dc Tdc= (N.mm) p 12, 9,55.106 = 9,55.106 = 159864, n 730 T1= (N.mm) p 9, 73 9,55.106 = 9,55.106 = 4223704 n2 22 T= (N.mm) 9, 55.106 Bảng thông số động học Trục Trục Trục I động Tỉsố truyền ukn = Trục II utv = 33,18 P(kW) 15 12,22 9,73 n (vg/ph) 730 730 22 T(N.mm) 196232,9 159864,4 4223704 CHƯƠNG II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN Đầu vào      Moomen xoắn trục bị động: T2 = 4223704(Nmm) Số vòng quay tren trục chủ động: n1 = 730(v/ph) Tỉ số truyền: u=utv = 34 Tuổi thọ yêu cầu: Lh = 16000 Quan hệ chế độ tải: Tck = 3(t1 + t2) = 3(1,9 + 1,9) = 11,4min Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: t2 1,9 = t1 1,9 Q2 = 0, Q1 Qm =2 Q1  Chế độ làm việc (CDLV): êm Tính toán thiết kế I Chọn vật liệu xác định ứng suất cho phép chọn vật liệu  Tính vận tốc trượt vs = 4, 5.10 −5.ntv T2 = 4, 5.10 −5.730 4223704 = 5, 31 (m/s)  Do vs >5 (m/s) nên ta dùng đồng thiết để chế tạo bánh vít cụ thể Đồng – thiếc – kẽm – chì - Ký hiệu:Ký hiệu:ƂpAЦC 5-5-5 - Cách đúc: dùng khuôn kim loại - σb = 250 (MPa) - σ ch = 150 (MPa)  Trục vít: dùng thép C45được mài đánh bóng Xác định ứng xuất cho phép bánh vít Vì bánh vít làm vật liêu đồng nhiều thiếc có tính thấp nhiều so với trục vít thép nên thiết kế cần xác định ứng suất tiếp xúc cho phép ứng suất uốn cho phép 2.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép Vì vật liệu làm bánh vít là: đông – nhôm – sắt – niken Tra bảng 7.2-148-[1] vs=5,31 (m/s) => [бH]=200 (MPa) Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: 2.2 Ứng suất uốn cho phép Với vật liệu làm bánh vít đồng ứng suât uốn cho phép xác định công thức: [ σ F ] = [ σ FO ].KFL Trong đó:  [ σ FO ] ứng suất uốn cho phép ứng với 106 chu kỳ: chọn truyền quay hai chiều =>[ σ FO ]=0,16×σb=0,16×250 =40 (MPa)  KFL hệ số tuổi thọ: KFL= 106 N FE Với: - NFE: Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương tính ứng suất uốn N FE 9   Q 9 t  T 2i   Q  t2 1 = 60∑  + ÷ n2i ti = 60n2L h  ÷ ÷  Q1  tck  Q1  tck  T 2max   1,9   1,9 = 60 × 22 ×16000 19 + 0, 69 = 3, 47 ×10  11,   11, ⇒ K FL 106 = = 0,871 3, 47 ×106 ⇒ [ σ F ] =40×0,871 = 34,84 (MPa) 2.3 ứng suất cho phép tải Với bánh vít làm vật liệu đồng thiếc thì:  [σ H ]max = 4σ ch = ×100 = 400 (MPa)  [σ F ] = 0,8σ ch = 0,8.100 = 80 (MPa)     Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: II Xác định thông số truyền Tính Z2 ,utv q:  Ta có: Z1=2 => Z2 = utv×Z1 =34×2 =68 chọn Z2=68 Z 68 = = 34 Z1 utv =  Chon q sơ bộ: q = ( 0,25 ÷ 0,3 ) Z2 = (17 ÷ 20,4 ) Tra bảng 7.3 ta chọn q=20  Với vs = 5,31>5 (m/s) tra bảng 7.6 ta chọn sơ CCX7 Từ vs=5,31và CCX7 tra bảng 7.7 chọn KHV=1,1( hệ số tải trọng động)  Chọn sơ bộKHβ =1 => KH=KHβ.KHV=1,1 - KHβ hệ số phân bố không tải trọng chiều rộng vành - KH hệ số tải trọng III Tính sơ khoảng cách trục aw = ( Z + q )  170  T2 k H  ÷  Z [σ H ]  q  170  4223704 ×1,1 = ( 68 + 20 )  = 276, 47( mm) ÷ 20  68 × 226  ⇒ aw=280 (mm)  Tính sơ modul bánh vít: m= 2aw × 280 = = 6,36 q + z2 20 + 68 ⇒ m = 6,3  Tính lại khoảng cách trục: aw=0,5×m(Z2+q) =0,5×6,3 × (68+20)=277,2(mm) ⇒ aw= 280 (mm)  Tính hệ số dịch chỉnh: x= aw 280 − 0,5( q + Z ) = − 0,5.(20 + 68) = 0, 44 ∈ [ − 0, 7;0, 7] m 6,3 IV Tính kiểm nghiệm 1.Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: 170  Z + q  T2.kH σH = ≤ [σ H ]  ÷ Z  aw  q (*) Trong đó: γ w = arctan( Z1 ) = arctan( ) = 5, 47 q + 2x 20 + 0.44 ×  Góc vít lăn:  d w1 = m(q + x) = 6, × (20 + × 0, 44) = 131,5 (mm)  vs = π d w1.n1 π × 131,5 × 730 = = 5, 05 60000.cos γ w 60000.cos 5, 47 (m/s) Vậy với vs=5,05>5 (m/s) tra bảng 7.6 chọn CCX7 cho truyền trục vít ; đo tra bảng 7.7 => KHV=1,1  Vật liệu chọn bánh vít phù hợp với điều kiện làm việc có [σH]=226(MPa)  Theo bảng 7.4 ta có ϕ = 1, 67  Góc vít trục chia: γ = γ w = 5, 47  Xác định hiệu xuất truyền theo lý thuyết: o ηLT = tan γ w tan 5, 47 = = 0, 73 tan( γ w + ϕ) tan(5, 47 + 1, 67 )  Hiệu suất truyền thực tế: ηtt = 0,995.ηLT = 0,995.0, 73 = 0, 726  Hệ số tải trọng:KH= KHB.KHV Với: T  Z   K H β = +  ÷  − tb ÷  θ   T2 max  Trong đó: Z2 = 68, θ = 276 (hệ số biến dạng tra bảng 7.5)  T2tb T2ti ni = ∑  T2max  ( T2max ∑ ti ni )  1,9 1,9 ÷= + ( 0, ) = 0, 27 ÷ 11, 11,  ⇒ kH β  68  = 1+  ÷ ( − 0, 27 ) = 1, 02  276  ⇒ K H = 1, 02 ×1,1 = 1,122 Thay vào công thức (*) 170  68 + 20  4223704 ×1,122 σH = = 214, ( MPa ) < [σ H ] = 226 ( MPa )  ÷× 68  280  20 10 Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: σ mi = σ = σ max j = M2 W2 - Trục có tiết diện tròn : π d 23 π 1053 W2 = = = 113592 32 32 mm2 M2 = 4640646,3 Nmm M 4640646,3 ⇒ σ = σ max j = = = 40,85 W2 113592 Ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ đối xứng τ m1 = T τ a1 = τ max j = W02 π d π 1053 W02 = = = 227184 16 16 T2 = 4223740 Nmm ⇒ τ a = τ max j = Vậy: T2 4223740 = = 18,6 W02 227184 σ −1 392,4 = = 4,5 Kσ dj × σ aj + ψ σ × σ mj 2,13 × 40,85 + 0,1 × τ −1 227,6 Sτ j = = = 7,6 Kτ dj × τ aj + ψ τ × τ mj 1,61 × 18,6 + Sσ j = ⇒ S j = Sσ j × Sτ j / Sσ2 j + Sτ2j = 4,5 × 7,6 4,52 + 7,62 = 3,87 > [s ] = Vậy trục II nút đủ bền 4.4 Tính chọn ổ lăn cho trục II Fr1 = Fx21 + Fy21 = 11298,92 + 341562 = 35976,35 N Fr = Fx23 + Fy23 = 171242 + 14966,862 = 22742,87 N a Tính chọn ổ đũa côn 37 Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: Tra bảng P2.11 tài liệu [I] Chọn loại ổ đũa côn dãy cỡ nhẹ có: + Ký hiệu :7220 + Đường kính vòng trong:d= 100 mm + Đường kính vòng ngoài:D= 180 mm + Khả tải động C = 162 kN + Khả tải tĩnh C0 = 146 kN + α = 15 Ta có e = 1,5.tg α =1,5.tg150 =0,4  Lực dọc trục lực hướng tâm sinh ổ lăn: Fs1 = 0,83 × e × Fr1 = 0,83 × 0,4 × 35976,35 = 11512, 43N Fs = 0,83 × e × Fr = 0,83 × 0, × 22742,87 = 7277,72 N Fat = Fa = 2470 N  Tính tổng ∑ F ,∑ F a1 ∑F ∑F a3 a1 = Fs + Fat = 7277,72 + 2430 = 9707,72 N a3 = Fs1 − Fat = 11512,43 − 2430 = 9082 N  Tính Fa1 ,Fa2 Fa1 = MAX ( Fs1 , ∑ Fa1 ) = 11512,43 N Fa = MAX ( Fs , ∑ Fa ) = 9082 N  Tính Q1 ,Q2 (tải trọng động quy ước) Xét: Fa1 11512, 43 = = 0,64 > e = 0,4 0,5 × V × Fr1 0,5 × × 35976,35 38 Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: ⇒ X = 0,4;Y1 = 0,4cot g150 = 1,49 ⇒ Q1 = ( X × V × Fr1 + Y1 × Fa1 ) × kt × kd = (0, × 1× 35976,35 + 1, 49 ×11512, 43) ×1×1 = 31544,1N Xét: Fa 9082 = = 0,8 > e 0,5.V Fr 0,5 × × 22742,82 ⇒ X = 0, 4;Y3 = 0, 4cot g15o = 1,49 ⇒ Q3 = ( X × V × Fr + Y3 × Fa ) × kt × kd = (0, ×1× 22742,87 + 1, 49 × 9082) = 22629,33N  Kiểm nghiệm khả tải động MAX (Q1 , Q3 ) = Q3 = 31544,1N - Như ta tính cho ổ đũa côn 3a L= 60 × n × Lh 60 × 730 × 16000 = = 701 106 106 (triệu vòng) - Do tải trọng thay đổi nên ta có tải trọng quy ước : 10 3 QE = Q ∑ (Q m i ∑L i 10 = 31544,1 Li ) = Q1 10 10/3  Q1   ÷  Q1  10/3 Q  L h1 +  ÷ Lh  Q1  Lh Lh 1,9 10/3 1,9 + ( 0, ) = 19376, 62 N 11, 11, - Khả tải động yêu cầu với ổ lăn Cdyc = QE × L3/10 = 19376,62 × 7013/10 = 138354,54 ≈ 138,35kN Cdyc < C = 162kN (thỏa mãn) 39 Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: CHƯƠNG IV THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC I Kết cấu bánh vít        Khoảng cách trục aω = 280 mm , chiều rộng bánh vít b2 = 104 mm , chiều dài may lm = 135 mm góc nghiêng γ = 5,470 đường kính vòng đỉnh d a2 = 447 mm đường kính vòng chia d2 = 432 mm đường kính vòng đáy df2 = 419mm II Kết cấu trục vít  đường kính vòng đỉnh ren da1 = 139 mm  đường kính vòng chia d1 = 128 mm  đường kính chân ren df1 = 111 mm  chiều dài phần cắt ren b1 =113 mm III Kết cấu vỏ hộp giảm tốc  tiêu vỏ hộp giảm tốc độ cứng cao khối lượng nhỏ  Chọn vật liệu để đúc gang xám có ký hiệu: GX 15-32  Chọn bề mặt ghép nắp với thân bề mặt qua trục bánh vít để thuận tiện cho trính lắp đăt bánh vít cac chi tiết khác lên trục Các kích thước bản: Tên gọi Chiều dày: Thân hộp, δ Biểu thức tính toán δ = 0,03×a + = 0,03×280 + =11,4 ≈ 12mm Nắp hộp, δ1 Gân tăng cứng: Chiều dày, e δ1 = 0,9×δ = 0,9×12 =10,8 mm ≈ 11mm e =(0,8 ÷ 1)δ = 9,6÷12 , chọn e = 11 mm 40 Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: Chiều cao, h h < 5×12 = 60 mm Độ dốc Khoảng 2o Đường kính: Bulông nền, d1 Bulông cạnh ổ, d2 Bulông ghép bích nắp d1 = 0,04×a+10 = 0,04×280 + 10 =21,2 ⇒ d1 =M22 d2 =(0,7÷0,8)×d1 =16 ⇒ M16 d3 = (0,8÷ 0,9)×d2⇒ d3 = M13 thân, d3 Vít ghép lắp ổ, d4 d4 = (0,6 ÷ 0,7)×d2⇒ d4 = M10 Vít ghép lắp cửa thăm dầu, d5 =( 0,5 ÷ 0,6)×d2⇒ d5 = M9 d5 Mặt bích ghép nắp thân: Chiều dày bích thân hộp, S3 S3 =(1,4 ÷ 1,8) d3, chọn S3 =19 mm Chiều dày bích náp hộp, S4 S4 = ( 0,9 ÷ 1) S3, chọn S4 =19 mm Bề rộng bích nắp hộp, K3 K3 = K2 – ( 3÷5 ) mm = (46,444,4) Kích thước gối trục: Định theo kích thước nắp ổ Đường kính tâm lỗ vít, D3, D2 K2 =E2 + R2 + (3÷5) mm = 25,6 + 20,8 + = Bề rộng mặt ghép bulông 49,4 mm cạnh ổ: K2 E2= 1,6.d2 = 1,6 16 = 25,6 mm Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 R2 = 1,3 d2 = 1,3 16 = 20,8 mm k khoảng cách từ tâm k ≥ 1,2.d2 =19,2 bulông đến mép lỗ ⇒ k = 20 mm Chiều cao h h: phụ thuộc tâm lỗ bulông kích thước mặt tựa Mặt đế hộp: S1 = (1,3 ÷ 1,5) d1 =(27,6÷31,8)⇒ S1 = 31 mm Chiều dày: Khi phần lồi S1 Bề rộng mặt đế hộp, K1 q K1≈ 3.d1≈ 3.22 = 66 mm q = K1 + 2δ = 66 + 2.12 = 90 mm; 41 Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: Khe hở chi tiết: Giữa bánh với thành hộp ∆≥ (1 ÷ 1,2) δ=(12 14,4) ⇒∆ = 14 mm Giữa đỉnh bánh lớn với ∆1≥ (3 ÷ 5) δ⇒∆1 = 55 mm đáy hộp ⇒ ∆ = 12 mm Giữa mặt bên bánh ∆2≥δ với Z = ( L + B ) / ( 20 ÷ 300) = (497+322)/ Số lượng bulông Z (20÷300) 819/250 = 3,24 chọn Z = Lvà B : Chiều dài rộng sơ hộp IV.Các chi tiết phụ 4.1 Chọn cửa thăm dầu  Dùng để kiểm tra, quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép để đổ dầu vào  Kích thước nắpcó thể chọn theo kích thước lắp hộp chọn theo bảng 17-5 tài liệu [II]: A B A1 B1 C K R Vít Sô lượng 150 100 190 140 175 120 12 M8×2 42 Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: 4.2 Chốt định vị Do mặt ghép nắp thân nằm mặt phẳng chứa đường tâm trục.nên để bảo đảm vị trí tương đối nắp thân trước sau trình gia công cung lắp ghép ta dùng chốt định vị Nhờ có chốt định vị mà siết bullong không làm biến dạng vòng ổ (so sai lệch vị trí năp thân) giảm thời gian hỏng ổ Ta sử dụng chốt định vị hình côn Tra bảng 17-4b tài liệu [2] ta có : - Đường kính chốt định vị : d=6 (mm) - C=1 (mm) - Chiều dài chốt : l=48(mm) 4.3 Nút thông  Khi làm việc nhiệt độ hộp tăng nên, để giảm áp suất ,điều hòa khống khí bên bên ổ ta dùng nút thông , đặt nắp thăm dầu  Tra bảng 17-6 tài liệu [II] ta có kích thước nút thông sau : A M27× B 15 M C 30 N 22 D 15 O E 45 P 32 G 36 Q 18 43 H 32 R 36 I S 32 K L 10 Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: 4.4.Nút tháo dầu  Sau thời gian làm việc , dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn (do bụi bặm, hạt mài) bị biến chất cân phải thay dầu mới.để tháo dầu cũ đáy hộp ta mở nút tháo dầu, làm việc hộp bịt kín lại  tra bảng 17-7 tài liệu [II] ta kích thước nút tháo dầu sau : d M20× b 15 m f L 28 c 2,5 q 17,8 D 30 S 22 l 25,4 4.5.Que thăm dầu Để kiểm tra mức dầu ta chọn cách thăm dầu hình 18 11c tài liệu [II],kết cấu hình 18.11d [II] 44 Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: V: Bôi trơn hộp giảm tốc 1.Bôi trơn truyền Do vận tốc nhỏ nên chọn phương pháp ngâm bánh hộp dầu chọn mức dầu cao ngập đến đương kính chân trục vít Chọn loại dầu công nghiệp 45 có độ nhớt dầu 500 116 ( tra bảng 17-12 [II] với vận tốc trượt v =5 -10 (m/s) chế độ làm việc va đập nhẹ) Bôi trơn ổ lăn Do vận tốc nhỏ nên chọn bôi trơn ổ lăn mỡ , theo bảng 14-15a [II] với số vòng quay n = 300 - 1500 v/ph với ổ đũa côn dãy ta chọn loại mỡ T , mỡ chứa khoảng 2/3 khoảng trống phận ổ Lắp bánh lên trục Để lắp bánh lên trục ta dùng then chọn kiểu lắp H7/k6 chịu tải trọng nhẹ va đập nhẹ 45 Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: CHƯƠNG V BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC I Bôi trơn truyền  Do vận tốc trượt 5,31 m/s < 10m/s nên ta phải bôi trơn ngâm dầu, trục vít ngâm dầu chứa hộp  Tra bảng 18-12 tài liệu [II] : ta chọn loại dầu có độ nhớt dầu 500 80 11 II Bôi trơn ổ lăn 46 Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: Chọn bôi trơn ổ lăn dầu dầu dùng để bôi trơn ổ lăn loại với dầu bôi trơn bánh vít III Lắp bánh lên trục H7 Ta dùng then kiểu lắp k (Bánh vít không yêu cầu tháo lắp thường xuyên, đảm bảo khả định tâm) BẢNG THỐNG KÊ CÁC KIỂU LẮP Trục I Vị trí lắp Trục vòng ổ Vỏ vòng ổ Trục I then II Kiểu lắp θ 70k θ 160 H θ 65 N9 h9 Trục vòng ổ θ 100k Vỏ vòng ổ θ 180 H Trục II bánh vít θ 105 H7 k6 47 Lỗ ( µ m ) +35 0 -62 Trục( µ m ) +18 +2 -62 +21 +2 +40 +30 +21 +2 Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: KẾT LUẬN Trong trình học tập nghiên cứu đồ án thiết kế hệ thống khí cho thang máy thường phải giải nhiều toán từ đơn giản đến phức tạp thường gặp khó khăn khâu tính toán với hộp giảm tốc trục vít – bánh vít, có nhầm lẫn, sai sót trình tính toán Với ứng dụng thiết thực phần mềm dựng hình mô 3D Solidworks phần mềm vẽ 2D Autocad việc hỗ trợ giải toán dựng hình, vẽ mô động học hộp giảm tốc… trở nên dễ dàng, đồng thời tiết kiệm thời gian xác Đồ án “thiết kế hệ thống khí cho thang máy ” giúp ta nhìn rõ việc thiết kế hệ thống thang máy thực tế 48 Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: TÀI LIỆU THAM KHẢO Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí tập I [I] PGS TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển Nhà xuất giáo dục – 2000 Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí tập II [II] PGS TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển Nhà xuất giáo dục – 2000 Tài liệu tra cứu website: [III] http://vnid.vn/product.php?pn=Phanh-thuy-luc-YWZ&pid=83 http://vnid.vn/product.php?pn=Khop-noi-rang&pid=81 Hướng dẫn làm tập dung sai [IV] PGS TS Ninh Đức Tốn – TS Đỗ Trọng Hùng 49 Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: 50 Đồ án thiết kế hệ thống khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: MỤC LỤC 51 [...]... Đường kính trục động cơ: ddc=48 (mm)  Momen xoắn trên động cơ: Tdc = 171888,4 (N.mm)  Số vòng quay trên trục động cơ: ndc = 730 (N.mm) 13 Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: 1 Chọn phanh  Chọn loại phanh YMZ cùng bơm thủy lực MYT1  Tính momen phanh: D 1 Tph = Fc K ph η 2 u Trong đó: ( Stt − ϕ ).g Q1 a : Lực của cáp tại thời điểm phanh Stt =1,2 hệ số quá tải ϕ =0,4 hệ số cân bằng... 4.1 Xác định các lực tác dụng 28 Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí TS.Phạm Minh Hải Ta có: GVHD: S x = S2 sin(180 − α ) S y = S1 + S2 cos(180 − α ) Với S1 , S2 là lực căng cáp 1&2 α là góc ôm S1 = 12000 N S2 = 20000 N ⇒ S x = 12000 × sin(180o − 136o ) = 13893 N ⇒ S y = 12000 + 20000 × cos(180o − 136o ) = 26387 N Ta có hệ phương trình cân bằng lực: 29 Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí TS.Phạm Minh Hải GVHD:... hướng tâm và tải trong dọc trục , nên ta dùng kết hợp một ổ bị đỡ và hai ổ đũa côn 3.4.1 Tính chọn ổ bi đỡ  Chọn loại ổ bi đỡ một dãy 25 Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: Tra bảng P2.7 trong tài liệu [I] và theo kết cấu trục ta chọn ổ bi đỡ một dãy cỡ nặng 413 - Đường kính trong : d = 65mm - Đường kính ngoài : D = 160 mm - Khả năng tải động : Cđ = 92,6 kN - Khả năng tải tĩnh : C0... II Tính toán thiết kế trục Trong đó: 15 Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí TS.Phạm Minh Hải GVHD:  Ft1: lực tiếp tuyến tác dụng lên trục I (Ft1 // trục II , ngược chiều quay ω1 )  F lực tiếp tuyến tác dụng lên trục II (F // trục I ,cùng chiều quay ω2 ) t2: t2  Fr: lực hướng tâm  Fa : lực dọc trục  Trị số của các lực: Fa1 = Ft 2 = 2T2 4223704 = 2 = 19718,5 N d2 428, 4  Chọn trục vít chủ động: Fa 2 =... trục đủ độ bền 23 20,44 × 36,75 20,442 + 36,752 = 17,86 > [S] Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí TS.Phạm Minh Hải GVHD:  Xét tại nút 2 Tra bảng 10.10 trong tài liệu [I] với thép cacbon , đường kính trục d2 = 70mm ⇒ hệ số ảnh hưởng đến ứng suất uốn và xoắn : ε σ = 0,76 ετ = 0,73 Tra bảng 10.13 trong tài liệu [I] với chân ren trục vít ta có : Hệ số tập trung ứng suất uốn và xoắn : Kσ = 2,3 Kτ = 1,7 ⇒ Kσ d 2... b1 = 113 (mm)  Hệ số tải trọng: KF=KH = 1,122 Thay vào công thức ( **) ta có: ⇒σF = 1, 4 × 4223704 × 1,34 × 1,122 = 31,84 ( MPa ) < [σ F ] 103,95 × 428, 4 × 6, 27 Thảo mãn điêu kiện bền uốn 3 Tính lại các thông số  Tỉ số bộ truyền TV – BV: u = 34  Hiệu suất của bộ truyền: = 0,73  Momen xoắn trên trục I: 11 Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí TS.Phạm Minh Hải GVHD:  Momen xoắn trên động cơ: Bảng 2:... 60523,3N ≈ 60,5kN < Cd = 92,6kN (thỏa mãn) 3.4.2 Tính chọn ổ đũa côn 26 Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí TS.Phạm Minh Hải GVHD:  Tra bảng P2.11 trong tài liệu [I] và kết cấu truc ta chọn loại ổ đũa côn một dãy cỡ trung rộng có : - Ký hiệu :7613 - Đường kính trong : d = 65 mm - Đường kính ngoài : D = 140 mm - Khả năng tải động C = 178,0 kN - Khả năng tải tĩnh C0 = 168,0 kN - α = 12,33 Ta có e = 1,5.tg... Hải GVHD: 5 Tính toán nhiệt  Diện tích thoát nhiệt cần thiết: A≥ 1000(1-η).P1 [0,7.K t (1+ψ)+0,3.K tq ].β.([t d ]-t o ) Với - P1: công suất trên trục vít , P1 =13,01KW - Kt: hệ số tỏa nhiệt , chọn Kt =13 W/(m2 oC) - ψ : hệ số kể đến sự thoát nhiệt qua đáy hộp xuống bệ máy Chọn ψ =0,25 - Ktq =17 ứng với vòng quay của quạt n=730 vòng/phút - β hệ số giảm nhiệt do làm việc ngắt quãng Tck tck 11,4 β= =... [σ d ] 33 Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí TS.Phạm Minh Hải GVHD: Vậy then thỏa mãn yêu cầu độ bền dập - Độ bền cắt τc = 2 × T2 ≤ [τ ] d × L×b Có [τ ] = (60 90)MPa 2T2 2 × 4223740 τc = = = 23,85MPa ≤ [τ ] d × L × b 110 × 115 × 28 Vậy then thỏa mãn độ bền cắt 4.3 Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi Từ biểu đồ momen và kết cấu trục ,nhận thấy nút 1 và nút 2 là các nút tiết diện nguy hiểm  Hệ số an toàn tại... 0,58 × σ −1 = 0,58 × 392,4 = 227,6MPa - Hệ số ảnh hưởng ứng suất uốn trung bình đến độ bền mỏi Tra bảng 10.7 trong tài liệu [I] ứng với σ b = 900 MPa ⇒ ψ σ = 0,1 ⇒ ψ τ = 0,05 34 Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí TS.Phạm Minh Hải GVHD:  Xét tại nút 1 Kσ dj = + Kσ / ε σ + K x − 1 Ky Tra bảng 10.8 trong tài liệu [I],chọn phương pháp gia công đạt Ra ( 0,32….0,16)mm, ta có hệ số tập trung ứng suất do trạng thái