ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Phương án số: Hệ thống dẫn động xích tải gồm: Động điện Bộ truyền đai thang Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp đồng trục Nối trục đàn hồi Bộ công tác xích tải Số liệu thiết kế: Lực vòng xích tải: F = 7500N Vận tốc xích tải: v = 1,3 m/s Số đĩa xích tải dẫn: z = Bước xích tải: p = 110 mm Thời gian phục vụ: L = năm Quay chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, 1ca làm việc giờ) Chế độ tải: T1 = T ; T2 = 0,5T ; T3 = 0,3T t1= 60s ; t2 = 12s ; t3 = 12s GVHD: NGUYỄN DANH SƠN ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY LỜI NÓI ĐẦU Chi tiết máy môn khoa học nghiên cứu phương pháp tính toán thiết kế chi tiết, thiết bị máy móc phục vụ hầu hết lĩnh vực công-nông nghiệp, giao thông vận tải,… Đồ án môn học Chi tiết máy hợp chặt chẽ lý thuyết với thực nghiệm Các chi tiết máy xây dựng tính toán dựa sở môn khoa học khác như: toán học, vật lí, học lý thuyết, sức bền vật liệu,… xác minh hoàn thành qua thí nghiệm qua thực tiễn sản xuất Thông qua Đồ án môn học chi tiết máy, sinh viên hiểu kiến thức cấu tạo, nguyên lý làm việc phương pháp tính toán thiết kế chi tiết có công dụng chung, làm sở để vận dụng vào việc thiết kế máy sau Nội dung thuyết minh Đồ án môn học Chi tiết máy đề cập đến vấn đề trình tự tính toán thiết kế hệ thống dẫn động khí Cụ thể THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Xích tải phương pháp nâng chuyển sử dụng rộng rãi ngành khí nói riêng công nghiệp nói chung Trong môi trường công nghiệp đại ngày nay, việc thiết kế hệ thống dẫn động xích tải cho tiết kiệm mà đáp ứng độ bền quan trọng Đồ án thực 15 tuần, gồm thành viên: Nguyễn Hà Phúc Bảo; Lê Nguyễn Công Danh; Nguyễn Hữu Sinh với nhiệm vụ phân cho nhóm Để hoàn thành đồ án này, nhóm thực nhiều buổi hợp nhóm, trao đổi, bên cạnh phải kể đến ý kiến đóng góp quý báu bạn lớp, đặc biệt hướng dẫn giúp đỡ thầy Nguyễn Danh Sơn Qua đây, nhóm xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Danh Sơn, bạn lớp, tận tình giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án Do thời gian có hạn nên Đồ án không tránh khỏi thiếu sót Kính mong thầy bạn thông cảm đóng góp thêm ý kiến để đồ án môn học nhóm hoàn thiện tốt Chân thành cảm ơn! GVHD: NGUYỄN DANH SƠN ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ NHÓM Nhiệm Thành viên vụ Thuyết minh Bản vẽ Nguyễn Hà Phúc Bảo - Tìm hiểu hệ thống dẫn động xích tải - Chọn động phân phối tỉ số truyền - Vẽ tay vẽ lắp A0 - Tính toán thiết kế truyền hở: Đai thang - Tính toán thiết kế trục I, chọn dung sai, tính then ổ lăn cho trục I Lê Nguyễn Công Danh - Tính toán thiết kế truyền kín: Bánh cấp nhanh - Kiểm nghiệm độ bền - Vẽ tay vẽ chi tiết - Tính toán thiết kế trục III, chọn dung bánh sai, tính then ổ lăn cho trục III - Cấu tạo hộp giảm tốc, bôi trơn HGT Nguyễn Hữu Sinh - Tính toán thiết kế truyền kín: Bánh cấp chậm - Tính toán thiết kế trục II, chọn dung - Vẽ tay vẽ chi tiết sai, tính then ổ lăn cho trục II trục - Kiểm nghiệm trục độ bền - Tính toán nối trục đàn hồi - Các chi tiết phụ Nhóm sinh viên thực hiện: GVHD: NGUYỄN DANH SƠN ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Tp Hồ Chí Minh, ngày …… tháng …… năm 2016 Giáo viên hướng dẫn GVHD: NGUYỄN DANH SƠN ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY CHƯƠNG I: TÌM HIỂU VỀ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Xích tải loại truyền xích sử dụng rộng rãi sống sản xuất với hiệu suất cao, không sảy tượng trượt, khả tải cao, chịu tải làm việc ưa chuộng băng chuyền sản xuất Dưới hình ảnh ứng dụng xích tải sản xuất: GVHD: NGUYỄN DANH SƠN ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN GVHD: NGUYỄN DANH SƠN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Hệ thống dẫn động xích tải gồm: Động điện Bộ truyền hở (đai) Bộ truyền kín (bánh trụ) Khớp nối Bộ công tác xích tải I.1 Động điện: Động điện (1) thiết bị cung cấp momen cho hệ thống dẫn động hoạt động, chọn động điện để dẫn động máy móc thiết bị công nghệ giai đoạn trình tính toán thiết kế máy Muốn chọn động cần hiểu rõ đặc tính phạm vi sử dụng loại, đồng thời cần ý đến yêu cầu làm việc cụ thể thiết bị dẫn động Phân loại động điện: a Động điện chiều: - Ưu điểm: Dễ dàng thay đổi trị số momen vận tốc góc phạm vi rộng Đảm bảo khởi động êm, hãm đảo chiều dễ dàng, dung rộng rãi thiết bị vận chuyển - Nhược điểm: Giá thành đắt, khó tìm kiếm thị trường, phải tăng thêm vốn đầu tư để đặt thiết bị chỉnh lưu b Động điện xoay chiều: Bao gồm hai loại: Một pha ba pha - Động pha có công suất tương đối nhỏ thuận tiện cho dụng cụ gia đình - Động bap đồng bộ: GVHD: NGUYỄN DANH SƠN ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY + Ưu điểm: Hiệu suất cosϕ cao, hệ số tải lớn + Nhược điểm: Thiết bị tương đối phức tạp, giá thành tương đối cao - Động ba pha không đồng bộ: + Động không đồng roto dây quấn: Cho phép thay đổi vận tốc phạm vi nhỏ, hệ số công suất thấp, giá thành cao, kích thước vận hành phức tạp + Động ba pha không đồng roto ngắn mạch: Kết cấu đơn giản, giá thành tương đối rẻ, dễ bảo quản, làm việc tin cậy, mắc trực tiếp vào lưới điện bap không cần biến đổi dòng điện Nhược điểm là: Hiệu suất hệ số công suất thấp, không điều chỉnh vận tốc Chọn loại động cơ: Nhờ có ưu điểm bản, dễ dàng tìm kiếm thị trường, động xoay chiều ba pha không đồng roto ngắn mạch sử dụng phổ biến ngành công nghiệp, nên ta chọn loại động I.2 Bộ truyền đai: Công dụng: - Truyền động đai (2) dung để truyền động trục xa nhau, đai mắc lên hai bánh với lực căng ban đầu F0 bánh dẫn bánh bị dẫn Phân loại: - Theo tiết diện ngang dây đai phân ra: đai dẹt, đai thang, đai hình lược, đai tròn, có đai đai lục giác Ưu điểm nhược điểm chung: - Ưu điểm: + Làm việc êm không gây tiếng ồn nhờ độ dẻo dai truyền động với vận tốc lớn + Giúp cấu dao động lớn sinh thay đổi tải trọng + Đề phòng tải động nhờ trượt trơn đai + Kết cấu vận hành đơn giản, giá thành rẻ - Nhược điểm: + Kích thước truyền lớn + Tỉ số truyền làm việc thay đổi trượt đai + Tải trọng tác dụng lên trục ổ đỡ lớn Chọn loại đai: Do yêu cầu làm việc tốc độ cao, hệ số truyền momen lớn, cần ma sát lớn, giá thành rẻ, dễ tìm kiếm Đai thang có tiết diện hình thang, mặt làm việc hai mặt bên tiếp xúc với rãnh hình thang tương ứng bánh đai, hệ số ma sát đai bánh đai lớn, cho phép làm việc với tải trọng lớn nên ta chọn đai thang để sử dụng GVHD: NGUYỄN DANH SƠN ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY I.3 Hộp giảm tốc: Khái niệm: - Hộp giảm tốc (3) hệ thống truyền động ăn khớp trực tiếp gồm truyền bánh cấp nhanh cấp chậm gắn trục, hộp kín có tỉ số truyền không đổi dung để giảm tốc độ tăng them momen xoắn đến trục công tác Ưu điểm: + Hiệu suất làm việc cao + Độ tin cậy tuổi thọ cao + Thuận tiện đơn giản sử dụng Phân loại: - Theo truyền động: Hộp giảm tốc bánh trụ, bánh côn, trục vít, bánh hành tinh… - Theo số cấp: Một cấp, hai cấp, ba cấp,… - Theo vị trí tương đối trục không gian: Đặt ngang, đặt đứng - Một số loại hộp giảm tốc thông dụng: + Hộp giảm tốc bánh trụ cấp, hai cấp, ba cấp + Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp đồng trục, phân đôi, khai triển + Hộp giảm tốc bánh côn Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp đồng trục: Ưu điểm: Đường tâm trục vào trục trùng nhau, nhờ giảm bớt chiều dài hộp giảm tốc, giúp cho việc bố trí cấu gọn Nhược điểm: Khả chịu tải trọng cấp nhanh chưa dùng hết; khó bố trí kết cấu chung; khó bôi trơn phận ổ hộp; khoảng cách gối đỡ trục trung gian lớn phải tăng đường kính trục I.4 Khớp nối đàn hồi: Khớp nối đàn hồi (4) làm nhiệm vụ truyền chuyển động hai trục, nối trục ngắn thành trục dài, khớp nối có tác dụng đóng mở cấu (ly hợp), ngăn ngừa tải, giảm tải trọng động, bù sai lệch trục Tỷ số truyền qua khớp nối I.5 Bộ công tác xích tải: Bộ công tác xích tải (5) thiết bị thường sử dụng băng chuyền dùng để vận chuyển vật liệu từ nơi sang nơi khác, nối với HGT qua khớp nối đàn hồi I.6 Nguyên lí hoạt động sơ đồ hệ thống truyền động: Khi động (1) quay truyền động qua truyền hở đai (2) tới truyền kín (3) (bánh cấp nhanh tới bánh cấp chậm) khớp nối (4) trục công tác làm cho xích tải (5) chuyển động GVHD: NGUYỄN DANH SƠN ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ TỈ SỐ TRUYỀN II.1/ Công suất cần thiết: Công suất ứng với tải lớn nhất: P = = = 9,75 (kW) Công suất tương đương: Ptđ = P = 9,75 = 8,52 (kW) Hiệu suất chung η hệ thống: η = ηd.ηk.ηol4.ηbr2 Theo bảng 2.3 trang 19 [1] ta có: Hiệu suất truyền đai (để hở): ηd = 0,95 Hiệu suất cặp bánh trụ (che kín): ηbr = 0,96 Hiệu suất cặp ổ lăn: ηol = 0,99 Hiệu suất khớp nối trục: ηk = Suy ra: ηchung = 0,95.1.0,994.0,962 = 0,84 Vậy công suất cần thiết động cơ: Pct = = = 10,14 (kW) II.2/ Phân phối tỉ số truyền cho hệ thống Chọn tỉ số truyền sơ bộ: Theo bảng 2.4, trang 21 [1] Ta chọn: Đai thang ud = 3,15 Tỉ số truyền hộp giảm tốc bánh hai cấp ÷ 40 ta chọn: uh = 10 Nên tỉ số truyền sơ hệ thống là: usb = uh.ud = 10.3,15 = 31,5 Ta có: n = = = 78,79 (vòng/phút) Vận tốc sơ động cơ: nsb = usb.n = 31,5.78,79 = 2481,88 (vòng/phút) II.3/ Chọn động cơ: Động chọn làm việc chế độ dài với phụ tải thay đổi nên động chọn phải có Pdm ≥ Pct = 10,14 kW Theo bảng P.1.1/234 chọn đ.cơ có số hiệu K160M2 có thông số kỹ thuật: - Công suất định mức: Pđm = 11kW - Số vòng quay: ndc = 2935 vòng/phút - Hiệu suất động cơ: η = 87% II.4/ Phân phối lại tỉ số truyền cho hệ thống: Tỉ số truyền thực: u = = = 33,44 Ta chọn tỉ số truyền đai uđ = 3,15 Vậy tỉ số truyền hộp giảm tốc uh = = 10,62 Gọi un tỉ số truyền bánh cấp nhanh GVHD: NGUYỄN DANH SƠN 10 ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN σd = ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY 2.106036,52 = 73, ≤ [σ d ] 30.32(7 − 4) Thỏa điều kiện bền dập Kiểm nghiệm sức bền cắt then: Theo công thức 9.2 [1] trang 173 τc = 2T/(d.lt.b) ≤ [τc] Ở chỗ lắp bánh răng: T = 106036,52 Nmm d1 = 32 mm lt = 48 mm b = 10 mm [τc] = (40…60) N/mm2  τc = 2.106036,52/(32.48.10) = 13,8 ≤ [τc] Vậy thỏa mãn điều kiện bền cắt Ở chỗ lắp bánh đai: T = 106036,52 Nmm d1 = 30 mm lt = 32 mm b = mm [τc] = (40…60) N/mm2  τc = 2.106036,52/(30.32.8) = 27,6 ≤ [τc] Vậy thỏa mãn điều kiện bền cắt VI.2 Trục II: Đường kính trục chỗ lắp then 40mm Tra bảng 9.1a [1] trang 173 ta chọn then có: b = 12mm; h = 8mm; t1 = 5mm; t2 = 3,3mm; rmin = 0,25mm; rmax = 0,4mm Chiều dài then lắp bánh răng: lt1 = 0,9.lm22 = 0,9.54 = 48,6mm lt2 = 0,9.lm23 = 0,9.72 = 64,8mm Do tải va đập nhẹ nên: [σd]= 100 N/mm2 [τc]= (40…60) N/mm2 Kiểm nghiệm sức bền dập then Theo công thức 9.1 [1] trang 173: GVHD: NGUYỄN DANH SƠN σd = 2T ≤ [σ d ] d lt (h − t1 ) 55 ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Ở chỗ lắp bánh răng: T = 385968,7 Nmm d1 = 40mm lt = 48.6mm h = 8mm t1 = 5mm [σd]= 100 N/mm2 σd = 2.385968, = 132, > [σ d ] 40.48, 6.(8 − 5) σ > [σ ] d không thỏa mãn điều kiện 9.1 nên ta sử dụng then đặt cách Vì d 180o, then tiếp nhận 0,75T (TL1 trang 174) Khi đó: σd = 2.0, 75.385968, = 99, 27 ≤ [σ d ] 40.48, 6.(8 − 5) Thỏa điều kiện bền dập Kiểm nghiệm sức bền cắt then: Theo công thức 9.2 [1] trang 173 τc = 2T/(d.lt.b) ≤ [τc] Trong đó: T = 385968,7 Nmm d1 = 40 mm lt = 48,6 mm b = 12 mm [τc] = (40…60) N/mm2  τc = 2.385968,7/(40.48,6.12) = 33,1 ≤ [τc] Vậy thỏa mãn điều kiện bền cắt VI.3 Trục III: Đường kính trục III chỗ lắp then 55mm Tra bảng 9.1a [1] trang 173 ta chọn then có: b = 16mm; h = 10mm; t1 = 6mm; t2 = 4,3mm; rmin = 0,25mm; rmax = 0,4mm Đường kính trục III chỗ lắp then 60mm Tra bảng 9.1a [1] trang 173 ta chọn then có: b = 18mm; h = 11mm; t1 = 7mm; t2 = 4,4mm; rmin = 0,25mm; rmax = 0,4mm Chiều dài then lắp bánh răng: lt1 = 0,8.lm32 = 0,9.68 = 61,2mm GVHD: NGUYỄN DANH SƠN 56 ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Chiều dài then lắp khớp nốp đàn hồi lkn = 0,8.lmkn = 0,8.105 = 84mm Do tải va đập nhẹ nên: [σd] = 100 N/mm2 [τc] = (40…60) N/mm2 Kiểm nghiệm sức bền dập then Theo công thức 9.1 [1] trang 173: Ở chỗ lắp bánh răng: T = 957417,98 Nmm d1 = 60mm lt = 61,2mm h = 11mm t1 = 7mm [σ]d = 100 N/mm2 σd = σd = 2T ≤ [σ d ] d lt ( h − t1 ) 2.957417,98 = 130, > [σ d ] 60.61, 2.(11 − 7) σ > [σ ] d không thỏa mãn điều kiện 9.1 nên ta sử dụng then đặt cách Vì d 180o, then tiếp nhận 0,75T (TL1 trang 174) Khi đó: σd = 2.0, 75.957417,98 = 97,8 > [σ d ] 60.61, 2.(11 − 7) Thỏa điều kiện bền dập Ở chỗ lắp khớp nối trục đàn hồi: T = 957417,98 Nmm d1 = 55mm lt = 84mm h = 10mm t1 = 6mm [σ]d = 100 N/mm2 σd = 2.957417,98 ≈ 100 ≤ [σ d ] 55.84.(10 − 6) Thỏa điều kiện bền dập Kiểm nghiệm sức bền cắt then: GVHD: NGUYỄN DANH SƠN 57 ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Theo công thức 9.2 [1] trang 173 τc = 2T/(d.lt.b) ≤ [τc] Ở chỗ lắp bánh răng: T = 957417,98 Nmm d1 = 60 mm lt = 60 mm b = 18 mm [τc] = (40…60) N/mm2  τc = 2.957417,98/(60.60.18) = 29,5 ≤ [τc] Vậy thỏa mãn điều kiện bền cắt Ở chỗ lắp khớp nối trục đàn hồi: T = 957417,98 Nmm d1 = 55 mm lt = 84 mm b = 16 mm [τc] = (40…60) N/mm2  τc = 2.957417,98/(55.84.16) = 25,9 ≤ [τc] Vậy thỏa mãn điều kiện bền cắt Bảng thông số then trục: Trục I Trục II Bánh đai Bánh Bánh Bánh b 10 12 14 h 8 t1 5 5,5 t2 2,8 3,3 3,3 3,8 rmin 0,16 0,25 0,25 0,25 rmax 0,25 0,4 0,4 0,4 GVHD: NGUYỄN DANH SƠN 58 Trục III Bánh Khớp nối 18 16 11 10 4,4 4,3 0,25 0,25 0,4 0,4 ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY CHƯƠNG VII: CHỌN GỐI ĐỠ TRỤC VII.1.1 Các thông số ổ lăn: Trên trục ta chọn loại ổ lăn lấy theo ổ lăn lớn nhất; Trên trục I Tổng hợp lực tác dụng lên gối đỡ: 2 FA = FAY + FAX = 545,12 + 3186,52 = 3232,8( N ) FB = FBY2 + FBX = 545,12 + 3302 = 637, 2( N ) Đường kính cần chọn ổ lăn d = 30mm Ta có FA > FB nên ta tính gối đỡ A Tải trọng tương đương Q = ( KV F+ M At ) K n K t Trong đó: Kt = tải trọng tĩnh Kn = nhiệt độ làm việc 100 0C Kv = vòng ổ quay Vì lực dọc trục At = nên Q = FA = 3232,8 (N) ≈ 3,2 (kN) Với số vòng quay trục n = 931,75 (vg/ph); h = 38400 (giờ) C = Q L = 3, 60.n.Lh 60.931, 75.38400 = 3, = 41, 10 106 (kN) Tra bảng P2.8 chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ cỡ trung rộng, kí hiệu 2606 với C bảng = 41,6 kN; d = 30mm; B = 27mm đường kính D = 72 mm chỗ vát r = mm GVHD: NGUYỄN DANH SƠN 59 ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Trên trục II Tổng hợp lực tác dụng lên gối đỡ: FC = FCY2 + FCX = 6534, 42 + 3240, = 7293,9( N ) 2 FD = FDY + FDX = 2485, 42 + 5210,32 = 5772, 7( N ) Đường kính cần chọn ổ lăn d=40mm Ta có FD < FC nên ta tính gối đở C Tải trọng tương đương Q = ( KV F+ M At ) K n K t (N) Trong đó: Kt = tải trọng tỉnh Kn = nhiệt độ làm việc 100 0C Kv = vòng ổ quay Vì lực dọc trục At = nên Q = FC = 7293,9 N Với số vòng quay trục n = 243,28 (vg/ph); h = 38400 (giờ) C = Q L = 7,3 60.n.Lh 60.243, 28.38400 = 7,3 = 60, 10 106 (kN) Tra bảng P2.8 chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ cỡ trung rộng, kí hiệu 2608 với C bảng = 61 kN; d = 40 mm; B = 33 mm; đường kính D = 90 mm chỗ vát r = 2,5 mm GVHD: NGUYỄN DANH SƠN 60 ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Trên trục III: Tổng hợp lực tác dụng lên gối đỡ: 2 FG = FGY + FGX = 1479, 42 + 6421,12 = 6589,3( N ) 2 FH = FHY + FHX = 1479, 42 + 4945, 62 = 5162,1( N ) Đường kính cần chọn ổ lăn d = 55mm Ta có FG > FH nên ta tính gối đở G Tải trọng tương đương Q = ( KV R + M At ) K n Kt (N) Trong đó: Kt = tải trọng tỉnh Kn = nhiệt độ làm việc 100 0C Kv = vòng ổ quay Vì lực dọc trục At = nên Q = FG = 6589,3 N Với số vòng quay trục n = 93,21 (vg/ph); h = 38400 (giờ) C = Q L = 6,589 60.n.Lh 60.93, 21.38400 = 6,589 = 39,5 10 106 (kN) Tra bảng P2.7 chọn ổ bi đỡ dãy cỡ trung kí hiệu 311 với Cbảng = 56,0; d = 55mm; B = 29 mm đường kính D = 120mm chỗ vát r = 3mm VII.2 Chọn kiểu lắp ổ lăn: Để ổ lăn làm việc tốt, đảm bảo không trượt trục làm việc, ta chọn lắp ổ vào trục theo hệ lỗ, vào vỏ hộp theo hệ trục VII.3 Bôi trơn ổ lăn: Bộ phận ổ bôi trơn mỡ, vận tốc bánh thấp, dùng phương pháp bắn toé để hắt dầu vào hộp vào bôi trơn phận ổ Có thể dùng mỡ loại T ứng với nhiệt độ làm việc từ 60 ÷ 100 0C vận tốc 1500 vòng/phút Lượng mỡ chứa 2/3 chỗ rỗng phận ổ Để mỡ không chảy ngăn không cho dầu rơi vào phận ổ, nên làm vòng chắn dầu GVHD: NGUYỄN DANH SƠN 61 ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY VII.4 Che kín ổ lăn: Để che kín đầu trục ra, tránh xâm nhập bụi bặm tạp chất vào ổ, ngăn mỡ chảy ngoài, dùng loại vòng phớt đơn giản d 10 d1 d2 D 23 VII.5 Vòng chắn dầu Không cho dầu mỡ tiếp xúc GVHD: NGUYỄN DANH SƠN 62 a b 4,3 S0 ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY CHƯƠNG VIII: THIẾT KẾ VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP VIII.1 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc Tên gọi Biểu thức tính toán Chiều dầy - Thân hộp δ δ = 0,03aw + = 9,75 chọn 9mm - Nắp hộp δ1 δ1 = 0,9δ = 8,1 chọn 8mm Gân tăng cứng - Chiều dầy e e = (0,8 1) δ = 7,2 9mm chọn e = - Chiều cao h h 0,04a + 10 > 12mm chọn d1 = 20mm - bu lông cạnh ổ d2 d2 = (0,7 0,8 )d1=14 – 16 mm, chọn d2 = 14mm - bu lông nắp bích thân d3 d3 = (0,8 0,9)d2=11,2 – 12,6 mm , chọn d3 = 12mm - Bu lông nắp ghép ổ d4 d4 = (0,4 0,5)d1=8 – 10 mm, chọn d4 = mm - Bu lông ghép nắp cửa thăm d5 d5 = (0,5 0,6)d 2=7 – 8,4 mm, chọn d5 = mm - Vít d6 = 12 mm Mặt bích ghép nắp thân - chiều dày bích thân hộp s3 s3 = (1,4 1,8)d3 = 16,8 – 21,6 mm chọn s3 = 20 mm - chiều dầy bích nắp hộp s4 s4 = (0,9 1)s3=18 – 20 mm chọn s4 = 18mm - bề rộng nắp bích thân k3 k3 = k2 - (3 5)mm=40mm Chốt định vị hình côn Kích thước gối trục L = 52 mm , d = mm , >1:50 ⇒ d1 = 9,6 mm đường kính tâm lỗ vít tra bảng 18.2[2] trục D=80mm; D3=125 mm;D2=100 mm trục D=90mm; D3=135 mm;D2=110 mm trục Mặt đế hộp D=130mm; D3=180 mm;D2=150 mm Chiều dày phần lồi S1 S1 = (1,3 – 1,5)d1 = 26 – 30 mm, chọn S1 = 26 mm GVHD: NGUYỄN DANH SƠN 63 ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN Khi có phần lồi : Dd, S1, S2 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Dd xác định theo đường kính dao khoét S1 = (1,4 – 1,7)d1 = 28 – 34 mm chọn S1 = 30 mm Bề rộng mặt đế hộp K1 q Khoảng cách từ tâm bu lông cạnh ổ đến mép lổ Bề rộng mặt ghép bu lông cạnh ổ K2 Tâm lỗ bu lông cạnh ổ E2 S2 = (1 – 1.1 )d1 = 20 – 22 mm chọn S2 = 20 mm K1 = 3d1 = 60 mm ; q ≥ K1 + δ = 78 K ≥ 1,2d2 = 16,8 mm , chọn K = 18 K2=E2+R2+(3-5)mm=44 mm E2=1,6 d2= 22,4 mm chon 22mm R2=1.3d2=18,2 mm chọn R2 = 18 mm Khe hở chi tiết Bánh với thành hộp ∆ = (1- 1,2)δ = 10mm Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp ∆1 = (3 5)δ = 32 mm ( B + L) 732 + 388 = =6 (200 ÷ 300) (200 ÷ 300) Z= Số lượng bu lông L, B: chiều dài chiều rộng hộp VIII.2 Các chi tiết phụ + Bulông vòng (bảng 18-3a [2]): dùng để di nâng hộp giảm tốc lắp ráp di chuyển hộp từ nơi sang nơi khác Chọn bulông M10 + Cửa thăm (bảng 18-5 [2]): A1 = 150, vít : M8x22 Để thuận tiện sử dụng quan sát phần hộp giảm tốc lắp để đổ dầu vào hộp, ta làm cửa thăm đỉnh hộp, nắp có nút thông + Nút thông GVHD: NGUYỄN DANH SƠN 64 ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Khi máy làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên, áp suất hộp tăng theo Để giảm áp suất không khí hộp ta dùng nút thông hơi, đồng thời điều hòa không khí bên bên hộp Bảng 18.6 [2] trang 93 chọn A = M27 x + Nút tháo dầu: Bảng 18.7 [2] Chọn M30 x Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn hộp bị bẩn biến chất, làm ảnh hưởng đến hiệu bôi trơn, cần thay dầu xả hết dầu cũ, để làm việc cần có nút tháo dầu + Que thăm dầu: Dùng để kiểm tra mức dầu hộp giảm tốc, để đảm bảo mức dầu mức cho phép để chi tiết bôi trơn tốt GVHD: NGUYỄN DANH SƠN 65 ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY VIII.3 Dung sai lắp ghép Trục I Kiểu lắp Kiểu lắp Trục II Dung sai (µm) Dung Kiểu lắp H7 k6 +18 Φ 40 H7 k6 +2 Bánh răng-trục sai Kiểu lắp (µm) +25 +25 Φ32 Trục III +18 H7 k6 (µm) +30 Φ 60 H7 k6 +2 +25 Φ 40 Dung sai +21 +2 +18 +2 Φ55k6 Nối trục – trục +64 Chắn dầu – trục Φ30 F8 k6 Bánh đai – trục Ổ lăn – trục Φ30k6 Nắp ổ lăn – vỏ hộp GVHD: NGUYỄN DANH SƠN +25 +18 +64 Φ 40 F8 k6 25 +18 Φ55 F8 k6 +21 +2 +76 30 +21 +2 +18 +2 +18 +2 +21 +2 +2 +2 +18 +2 Φ35k6 +18 +2 Φ55k6 +21 +2 +30 +30 +40 -60 -72 -85 -106 -126 -143 66 ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Tài liệu tham khảo [1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Tính Toán Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí T1 – NXBGD [2] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Tính Toán Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí T2 – NXBGD GVHD: NGUYỄN DANH SƠN 67 ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY MỤC LỤC ĐỀ BÀI LỜI NÓI ĐẦU BẢNG PHÂN CÔNG HIỆM VỤ NHÓM NHẬN XÉT CỦA GV HƯỚNG DẪN CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI I.1 Động điện I.2 Bộ truyền đai I.3 Hộp giảm tốc I.4 Khớp nối trục đàn hồi .9 I.5 Bộ công tác xích tải I.6 Nguyên lí hđ sơ đồ hệ thống truyền động .9 CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ TỈ SỐ TRUYỀN 10 II.1 Công suất cần thiết 10 II.2 Phân phối tỉ số truyền cho hệ thống .10 II.3 Chọn động 10 II.4 Phân phối lại tỉ số truyền cho hệ thống 11 II.5 Công suất trục 11 II.6 Tốc độ quay trục 12 II.7 Momen xoắn trục .13 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG .13 III.1 Chọn loại đai 13 III.2 Xác định thông số hình học chủ yếu truyền đai .14 III.3 Chọn khoảng cách trục a 15 III.4 Tính chiều dài sơ theo khoảng cách trục a 15 III.5 Xác định xác trục a theo L=2000mm 15 III.6 Kiểm nghiệm góc ôm 16 III.7 Xác định số đai cần thiết 16 III.8 Định kích thước chủ yếu bánh đai 17 III.9 Lực căng ban đầu 17 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 18 IV.1 Tính toán cấp chậm 18 IV.2 Tính toán cấp nhanh .24 GVHD: NGUYỄN DANH SƠN 68 ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC 31 V.1 Chọn vật liệu cho trục 31 V.2 Tính toán sơ trục 31 V.3 Tính gần trục 31 V.4 Tính toán trục 35 V.4.1 Trục I 35 V.4.2 Trục II 37 V.4.3 Trục III .39 V.5 Tính xác trục .40 Đối với trục I: V.5.1 Về độ bền mỏi 40 V.5.2 Kiểm nghiệm độ bền tĩnh 43 Đối với trục II: V.5.1 Về độ bền mỏi 44 V.5.2 Kiểm nghiệm độ bền tĩnh 47 Đối với trục III: V.5.1 Về độ bền mỏi 48 V.5.2 Kiểm nghiệm độ bền tĩnh 51 CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THEN 53 VI.1 Trục I 53 VI.2 Trục II 54 VI.3 Trục III 55 CHƯƠNG VII: CHỌN GỐI ĐỠ TRỤC .58 VII.1 Các thông số ổ lăn 58 VII.2 Chọn kiểu lắp ổ lăn .60 VII.3 Bôi trơn ổ lăn 60 VII.4 Che kín ổ lăn .61 VII.5 Vòng chắn dầu 61 CHƯƠNG VIII: THIẾT KẾ VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP VIII.1 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc 62 VIII.2 Các chi tiết phụ 63 VIII.3 Dung sai lắp ghép 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 MỤC LỤC 67 GVHD: NGUYỄN DANH SƠN 69 [...]... 6.46 [1] trang 10 9) vF = δ F g 0 v K Fv = 1 + vF bw d w1 2.T1.K F β K Fα aw u Với: (tra bảng 6 .15 & 6 .16 [1] trang 10 7 chọn δF=0, 016 ; g0= 73) vF = 0, 016 . 73. 1, 59  K Fv = 1 +  225 = 17 , 28 2, 6 17 , 28.67,5 .12 5 = 1, 12 2 .38 5968, 7 .1, 12 .1 ,37 GVHD: NGUYỄN DANH SƠN 23 ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN 1 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY K F = 1, 12 .1 ,37 .1, 12 = 1, 72  Suy ra: σ F = 2 .38 5968, 7 .1, 72.0,58 .1 .3, 7 / (67,5 .12 5 .3) = 11 2,57 Mpa... ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN 1 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Có: 60 12 12 + 0, 53 + 0 .33 ) = 15 8060292, 2 84 84 84 60 12 12 = 60 .1. 93, 21 .38 400. (16 + 0,56 + 0 .36 ) = 1 538 98759, 6 84 84 84 N HE = 60 .1. 93, 21 .38 400.( 13 N FE Vì NHEbđ > NHObđ & NFEbđ > NFObđ nên KHLbđ = KFLbđ = 1 Suy ra với bánh bị động: 570 = 518 , 2 Mpa 1, 1 450 [σ F ]bd = = 257,1Mpa( N / mm 2 ) 1, 75 [σ H ]bd = Vậy: [σ H ]cd + [σ H ]bd 536 , 4 + 518 , 2 = = 527,3Mpa... KHβ =1, 05 (tra bảng 6.7 [1] trang 98) KHα =1, 09 (tra bảng 6 .14 [1] trang 10 7) K Hv = 1 + vH bw d w1 2.T1.K H β K Hα vH = δ H g0 v (CT 6. 41 [1] trang 10 7) aw u Trong đó: (tra bảng 6 .15 & 6 .16 [1] trang 10 7 chọn δH=0,006; g0=56) GVHD: NGUYỄN DANH SƠN 28 ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN 1 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY vH = 0.006.56.4,5  K Hv = 1 +  225 = 11 , 6m / s 3, 83 11 ,6.54. 93, 2 = 1, 24 2 .10 6 036 ,52 .1, 05 .1, 09 K H = 1, 05 .1, ... NGUYỄN DANH SƠN 225 = 30 ,9m / s 3, 83 29 ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN 1 K Fv = 1 +   ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY 30 ,9.54. 93, 2 = 1, 52 2 .10 6 036 ,52 .1, 12 .1, 27 K F = 1, 12 .1, 27 .1, 52 = 2 ,16 Suy ra: σ F = 2 .10 6 036 ,52 .1, 52.0, 6 .1 .3, 8 / (54. 93, 2 .3) = 48,7 Mpa ≤ [σ F ]cd = 267, 4 Mpa cd σ Fbd = 48, 7 .3, 6 / 3, 8 = 46,1Mpa ≤ [σ F ]bd = 257,1Mpa Vậy bánh răng cấp chậm đạt yêu cầu về độ bền uốn và độ bền tiếp xúc 2 .10 / Kiểm nghiệm quá... quá tải về uốn Bảng 3: Thông số bộ truyền bánh răng Cấp nhanh Cấp chậm Thông số Bánh nhỏ Bánh lớn Bánh nhỏ Bánh lớn Môđun m 3 3 3 3 Đường kính vòng chia dc (mm) 93 354 12 0 31 2 Đường kính vòng lăn dw (mm) 93, 2 35 7 12 5 32 5 Đường kính vòng đỉnh da (mm) 99,2 36 3 13 1 33 1 Đường kính chân răng df (mm) 85,7 34 9,5 11 7,5 31 7,5 Chi u rộng vành răng bw (mm) 54 54 67,5 67,5 Số răng 31 11 8 40 10 4 Khoảng cách trục... Tính toán trục V.4 .1 Trục I: Ta có: Fr = 15 41 N Ft1 = 2275,5 N Fr1 = 10 90,2 N Fa1 = 0 Phản lực tại các gối đỡ trục: ΣmAx = - 61, 5.Fr1 + FBy .1 23 = 0  FBy = ( 61, 5 .10 90,2) /1 23 = 545 ,1 N ΣFy = FAy – Fr1 + FBy = 0  FAy = 10 90,2 – 545 ,1 = 545 ,1 N ΣmAy = 64,5Fr – 61, 5Ft1 + 12 3FBx =0  FBx = 33 0 N ΣFx = Fr – FAx + Ft1 – FBx = 0 GVHD: NGUYỄN DANH SƠN 35 ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN 1 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY  FAx = 34 86,5 N... 75T j2 = 9 939 4,52 + 0, 75 .10 6 036 ,52 2 = 13 5 322 ,1( Nmm) => d = 3 13 5 322 ,1 = 27,8(mm) 0 ,1. 63 Đường kính trục ở tiết diện b-b: M td = M 2j + 0, 75T j2 = 33 585, 032 + 0, 75 .10 6 036 ,52 2 = 97779 ,1( Nmm) => d = 3 97779 ,1 = 24,9( mm) 0 ,1. 63 Đường kính trục ở tiết diện c-c và d-d: M td = M 2j + 0, 75T j2 = 0 2 + 0, 75 .10 6 036 ,52 2 = 91 830 ,32 ( Nmm) => d = 3 91 830 ,3 = 24, 4( mm) 0 ,1. 63 Vậy Đường kính ở tiết diện... theo (6 .34 [1] trang 10 5) Vì răng thẳng nên cosβb = 1 ( 1= αtw= 21, 020 vì bánh răng không dịch chỉnh) Z H = 2 .1/ sin 2. 21, 02 = 1, 7  - Zε: Hệ số xét đến sự trùng khớp răng Theo 6 .37 [1] trang 10 5: εβ = bw sin β =0 m.π Zε = Theo 6 .36 a [1] trang 10 5: Áp dụng 6 .38 b [1] trang 10 5: 4 − εα 3 ε α = [1, 88 − 3, 2 (1/ z1 + 1/ z2 )].cos β = [1, 88 − 3, 2 (1 / 31 + 1/ 11 8)] .1 = 1, 75 Zε =  4 − 1, 75 = 0,9 3 - KH:... ut = z2 11 8 = = 3, 81 z1 31 3, 83 − 3, 81 100 ≈ 0 3, 83 Vậy số răng cặp bánh được thỏa mãn 2.6/ Góc ăn khớp: Ta có (α=20o) Theo công thức 6.27 [1] trang 10 1: cosα tw = zt m.cos α 3. cos 20 = 14 9 = 0, 933 43 2 aw 2.225 α tw = 21, 020  2.7/ Kích thước bộ truyền bánh răng: - Chi u rộng bánh răng: bw1 = Ψ.aw = 0, 24.225 = 54mm - Đường kính vòng chia: m 3 = 31 = 93mm cos β cos 0 m 3 d 2 = z2 = 11 8 = 35 4mm cos... β cos 0 d1 = z1 - Đường kính lăn: 2.aw 2.225 = = 93, 2mm u + 1 3, 83 + 1 = d w1.u = 93, 2 .3, 83 = 35 7 mm d w1 = d w2 - Đường kính đỉnh răng: GVHD: NGUYỄN DANH SƠN 27 ĐỀ 3: PHƯƠNG ÁN 1 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY d a1 = d w1 + 2m = 93, 2 + 2 .3 = 99, 2mm d a 2 = d w 2 + 2m = 35 7 + 2 .3 = 36 3mm - Đường kính vòng chân răng: d f 1 = d w1 − 2,5m = 93, 2 − 2,5 .3 = 85, 7 mm d f 2 = d w 2 − 2,5m = 35 7 − 2,5 .3 = 34 9,5mm