Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD : LỜI NÓI ĐẦU Chi tiết máy là môn khoa học nghiên cứu các phương pháp tính toán và thiết kế các chi tiết máy có công dụng chung Môn học Chi tiết máy có nhiệm vụ trình bày những kiến thức bản về cấu tạo, nguyên lý cũng phương pháp tính toán các chi tiết máy có công dụng chung, nhằm bồi dưỡng cho sinh viên khả giải quyết những vấn đề tính toán và thiết kế các chi tiết máy, làm sở để vận dụng vào việc thiết kế máy Đối với ngành khí, Chi tiết máy là môn học kỹ thuật sở cuối cùng, là khâu nối giữa phần bồi dưỡng những chi thức về khoa học kỹ thuật bản với phần bồi dưỡng kiến thức chuyên môn Trong nội dung một đồ án môn học, được sự chỉ bảo hướng dẫn tận tình của THẦY giáo TRẦN DUY THỰC, em đã hoàn thành bản thiết kế Hệ thống dẫn động băng tải hộp giảm tốc côn – trụ Tuy nhiên, kiến thức còn hạn chế nên em không tránh khỏi sai xót Em rất mong tiếp tục được sự chỉ bảo, góp ý của thầy cô và các bạn Nhân đây, em cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn đối với THẦY và các thầy giáo bộ môn Cơ – Sức bền đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này Hà Nội, ngày 16 tháng 06 năm 2010 Sinh viên I – Tính động lực học hệ dẫn động: Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD : Chọn động cơ: a) Xác định công suất đặt trục động cơ: - Điều kiện để chọn công suất động là: Pđc >Pyc nđb ≈ nsb Tk/Tdn >Tmm/T1 - Ta có: Pct β Pyc = Ptđ = η - Trong đó: Pct – Công suất trục công tác Lực kéo băng tải: F=13000 (N) Vận tốc băng tải v=0,25 (m/s) F v 13000.0,25 - Vậy Pct = = = 3,25 (kW) 1000 1000 η - Hiệu suất truyền động η : η = η K ηol ηbr1.ηbr ηd ηot - Trong đó: η kn - hiệu suất nối trục đàn hồi ηol - hiệu suất cặp ổ lăn ηbr1 - hiệu suất cặp bánh côn HGT ηbr - hiệu suất cặp bánh trụ HGT η đ - hiệu suất bộ truyền đai ηot - hiệu suất cặp ổ trượt - Trị số các hiệu suất tra theo bảng 2.3 [1] 19 Bảng Hiệu suất ηot ηol ηđ η kn ηbr ηbr1 Số lượng Giá trị 0,98 0,99 0,96 1 1 0,97 0,97 Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD : - Vậy ta có hiệu suất: η = η K ηol3 ηbr1.ηbr ηd ηot = 0,98.0,993.0,96.1.0,97.0,97 = 0,85 β - Hệ số tải trọng động: β = T  t ∑  Ti ÷ t i   ck 2 =  Tmm   ÷  T1  =   T  t1  T  t   +   T1  ∑ t  T  ∑ t ck   T1  t1  T2  t2 + ÷  ÷ T t   ck  T1  tck     = 0,79 P β 3,25.0,79 ⇒ Pyc = ct = = 3,02 (kW) η 0,85 b) Tốc độ đồng bộ của động cơ: nsb = nct usb nct – Tốc độ công tác tính từ v băng tải: 60.1000.v 60.1000.0,25 nct = = = 17,06 (vg/ph) π D π 280 Với D- đường kính tang tải: D=280 (mm) usb = usb h usb ng 2.4 - Từ bảng [1] chọn tỉ số truyền cho HGT côn trụ cấp: 21 usb h (uh ) = 18 usb ng (uđ) = ⇒ usb=18.3=54 ⇒ Số vòng quay sơ bộ của động cơ: nsb = 17,06 54= 921 (vg/ph) ⇒ Chọn số vòng quay đồng bộ của động nđb = 1000 (vg/ph) P1.1 - Theo bảng phụ lục [1], với yêu cầu Pyc = 3,02 (kW) và nđb = 1000 vg/ph, 234 ta chọn động 4A112MB6I3, có các thông số: Pđc = (kW) nđc = 950 (vg/ph) Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD : TK Tmm = 2,0 > = 1,68 (thỏa mãn) Tdn T1 Phân phối tỉ số truyền (TST): a) Xác định tỉ số truyền chung: ndc 950 = uch = = 55,7 nct 17,06 uch 55,7 = Chọn TST ngoài: ung = ⇒ uh = = 18,6 ung b) Phân phối TST: - Phân phối uh = 18,6 cho cặp bánh côn (cấp nhanh) và bánh trụ (cấp chậm) (u1 và u2): Chọn Kbe = 0,3; ψ bd = 1,2; [K01] = [K02]; cK = 1,1 2,25.ψ bd [ K 02 ] 2,25.1,2 3.17 [1] : λ k= Theo CT = =12,9 ⇒ λK cK3 = 17,1 (1 − K be ).K be [ K 01 ] (1 − 0,3).0,3 45 3.21 [1] ⇒ u1 = 4,5 45 uh 18,6 u2 = = = 4,1 u1 4,5 - Tính chính xác ung: uch 55,7 uđ = ung = = =3 u1u2 4,5.4,1 c) Tính toán các thông số động học: - TST chung: uch = 55,7 - TST đai: uđ = - HGT: uh = 18,6 - Xác định công suất, mômen và số vòng quay các trục: + Nguyên tắc: Pi- Tính từ trục máy công tác về trục động ni- Tính từ trục động đến trục công tác Pi +1 Pi = ( kW) ηη i i +1 ni ni = (vg/ph) uiui +1 Pi Ti = 9,55.106 (N.mm) ni + Pct = 3,25 (kW) - Từ đồ thị hình Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD : Pct 3,25 = 3,32 (kW) = ηolη kn 0,98.1 P3 3,32 = 3,46 (kW) P2 = = ηolηbr 0,97.0,99 P2 3,46 = 3,68 (kW) P1 = = ηolηbr1 0,97.0,97 P1 3,68 = 3,87 (kW) P'đc = = ηolη đ 0,99.0,96 P3 = + ndc = 950 vg/ph ndc 950 = = 316,7 (vg/ph) n1 = uđ n1 316,7 = = 70,4 (vg/ph) u1 4,5 n2 70,4 = = 17,2 (vg/ph) n3 = u2 4,1 n3 17,2 = = 17,2 vg/ph nct = ukn n2 = Pdc' 3,87 + T'đc = 9,55.10 = 9,55.106 = 38904 (N.mm) ndc 950 P1 3,68 T1 = 9,55.106 = 9,55.106 = 110970 (N.mm) n1 316,7 P2 3,46 T2 = 9,55.106 = 9,55.106 = 469361 (N.mm) n2 70,4 P3 3,32 T3 = 9,55.106 = 9,55.106 = 1843372 (N.mm) n3 17,2 Pct 3,25 Tct = 9,55.106 = 9,55.106 = 1804506 (N.mm) nct 17,2 - Các thông số tính toán thể hiện bảng sau: Bảng Trục Động Công tác Thông số Đồ án môn học Chi tiết máy TST P (kW) n (vg/ph) T (N.mm) 3,87 950 38904 GVHD : 4,5 3,68 316,7 110970 4,1 3,46 3,32 70,4 17,2 469361 1843372 3,25 17,2 1804506 II – Tính toán thiết kế truyền : Bộ truyền đai thang : Thông số: uđ = Trên trục bánh đai nhỏ: + Gọi n1 = nđc = 950 (vg/ph) + Gọi P1 = P'đc = 3,87 (kW) Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD : + Gọi T1 = T'đc = 38904 (Nmm) 1.Chọn loại đai tiết diện đai 4.1 4.13 [1] và bảng [1] ta có: - Từ hình 59 59 Giả sử vận tốc v 1200 - Theo công thức: α1 ≈ 1800 − ( D2 − D1 ).57 a (400 − 140).57 ⇒ α1 ≈ 180 − = 143, 40 > 1200 405 Xác định số đai - Số đai Z được tính theo công thức: Đồ án môn học Chi tiết máy Z= GVHD : P1.K d [ P0 ].Cα Cl Cu C z - Trong đó: +P1 - Công suất bánh đai chủ động, P1 = 3,87 (kw) 4.19 [1] → [P0] =2,1 (kw) +[P0] - Công suất cho phép, tra bảng 62 4.7 [1] → Kđ = 1,25 + Kđ -Hệ số tải trọng động, theo bảng 55 4.15 [1] → Cα = 0,89 + Cα - Là hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm α1, tra bảng 61 với α1 = 143,4° + Cl -Là hệ số kể đến ảnh hưởng của chiều dài đai, với tỷ số l/l0 4.7 [1] cho ta giá trị của Cl =0,93 =1700/2240=0,76 Theo bảng 55 4.17 [1] , ta có uđ =3 Cu –Là hệ số kể đến ảnh hưởng của tỷ số truyền, theo bảng 61 Cu = 1,14 Cz –Là hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các dây 4.18 [1] ta có với: đai, tra bảng 61 P 3,87 z’ = P = 2,1 = 1,84 ⇒ Cz = 0,97 [ 0] ⇒Z= P1.K d 3,87.1, 25 = = 2,5 [ P0 ].Cα Cl Cu C z 2,1.0,89.0,93.1,14.0,97 - Do số đai là số nguyên nên ta chọn số đai Z = B là chiều rộng bánh đai Da là đường kính ngoài của bánh đai Hình: Thông số kích thước bánh đai - Chiều rộng bánh đai B: Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD : B = (Z - 1).t +2.e = (3 - 1).19 + 2.12,5 = 63 (mm) - Đường kính ngoài của bánh đai: Da = D1 + h0 = 140 + 2.4,2 = 148,4 (mm) 4.21 [1] Giá trị của t, e, h0 tra bảng 63 Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục - Lực căng một đai F0 được tính theo công thức: 780.P’đc K đ F0 = + Fv v.Cα Z +Fv –Là lực căng lực ly tâm sinh ra, điều chỉnh định kỳ lực căng Fv = qm v2 4.22 [1] → qm = +Trong đó: qm –Là khối lượng một mét chiều dài đai, tra bảng 64 0,178(kg/m) Fv = 0,178 6,92 = 8,5 (N) Vậy ta có: F0 = 780.P1 K đ 780.3,87.1, 25 + Fv = + 8,5 =213 (N) v.Cα Z 6,9.0,89.3 - Lực tác dụng lên trục: Fr = 2.F0.z.sin(α1/2) = 2.213.3.sin(143,4/2) =1213 (N) - Sau đã xác định được kích thước của bộ truyền ta liệt kê các giá trị vào bảng sau: Bảng Các thông số kích thước truyền Thông số Công thức tính bảng Tiết diện đai Ký hiệu đai Б 4.13 [1] Đường kính bánh đai nhỏ Bảng 59 Đường kính bánh đai lớn D2 = D1.uđ.(1 - ε) Vận tốc đai v = π.D1 n1 /60000 4.21 [1] Trị số tiêu chuẩn của D2 Bảng 63 Tỷ số truyền thực tế ut = D2/D1.(1 - ε) Sai lệch tỷ số truyền ∆u = ((ut – uđ)/uđ).100% Giá trị 140 (mm) 415,8 (mm) 6,9 (m/s) 400 (mm) 2,89 -3,6% Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD : Các ổ lăn lắp trục theo k6; lắp bánh răng, bánh đai, nối trục theo k6 kết hợp 9.1 [1] & W, Wo (mômen cản uốn và với lắp then Kích thước then theo bảng 173 10.6 [1] : mômen cản xoắn) bảng 196 b: chiều rộng then t1 : chiều sâu rãnh then trục t2 : chiều sâu rãnh then lỗ d: đường kính trục Hình: Thông số hình học then Bảng: Các thông số then Tiết diện Đ/kính trục 1-0 30 1-3 30 2-1 50 2-2 50 3-0 65 3-2 75 bxh 8x7 8x7 16x10 16x10 20x12 20x12 t1 4 6 7,5 7,5 t2 2,8 2,8 4,3 4,3 4,9 4,9 8.2.Tính kiểm nghiệm độ bền lắp ghép then - Với các mối ghép dùng then cần tiến hành kiểm nghiệm mối ghép về độ bền 9.1 9.2 [1] và CT [1] : dập và độ bền cắt theo CT 173 173 - Với lt = (0,8…0,9)lm ; lm: chiều dài mayơ σ d = T / [d.l t (h-t1 )] ≤ [σ d ] τ c = T / ( d.lt b) ≤ [τ c ] a) Đối với trục I:  Tiết diện lắp bánh đai (1-0): - Chiều dài then: lt = 0,9.lm12 = 0,9.52= 46,8 (mm) - Kiểm tra điều kiện bền dập: Đồ án môn học Chi tiết máy σd = GVHD : 2T1 2.110970 = = 52,7 ( MPa ) d1−0 lt ( h − t1 ) 30.46,8.( − ) - Kiểm nghiệm điều kiện bền cắt: 2T1 2.110970 τc = = = 20 ( MPa ) d1−0 lt b 30.46,8.8  Tiết diện lắp bánh côn nhỏ (1-3): - Chiều dài then: lt = 0,9.lm13 =0,9.50 = 45 (mm) - Kiểm nghiện điều kiện bền dập: σd = 2T1 2.110970 = = 54,8 ( MPa ) d1−3.lt ( h − t1 ) 30.45.( − ) - Kiểm nghiệm điều kiện bền cắt : 2T1 2.110970 τc = = = 20,55 ( MPa ) d1−3.lt b 30.45.8 b) Đối với trục II:  Tiết diện lắp bánh côn lớn (2-1): - Chiều dài then: lt = 0,9.lm23 = 0,9.70 =63 (mm) - Kiểm nghiện điều kiện bền dập: σd = 2T2 2.469361 = = 74,5 ( MPa ) d 2−1.lt ( h − t1 ) 50.63.( 10 − ) - Kiểm nghiệm điều kiện bền cắt : 2T2 2.469361 τc = = = 18,6 ( MPa ) d 2−1.lt b 50.63.16  Tiết diện lắp bánh trụ nhỏ (2-2): - Chiều dài then: lt = 0,9.lm22 = 0,9.75 =67,5 (mm) - Kiểm nghiệm điều kiện bền dập: σd = 2T2 2.469361 = = 69,5 ( MPa ) d 2− lt ( h − t1 ) 50.67,5.( 10 − ) - Kiểm nghiệm điều kiện bền cắt : 2T2 2.469361 τc = = = 17,4 ( MPa ) d 2− lt b 50.67,5.16 c) Đối với trục III:  Tiết diện khớp nối (3-0): - Chiều dài then : lt = 0,9.lm32 = 0,9.120 = 108(mm) - Kiểm nghiệm điều kiện bền dập: Đồ án môn học Chi tiết máy σd = GVHD : 2T3 2.1843372 = = 88,6 ( MPa ) d3− lt ( h − t1 ) 70.108.( 12 − 7,5 ) - Kiểm nghiệ điều kiện bền cắt: 2T3 2.1843372 τc = = = 24,4 ( MPa ) d3−0 lt b 70.108.20  Tiết diện trụ lớn (3-2): - Chiều dài then : lt = 0,9.lm32 = 0,9.90 = 81(mm) - Kiểm nghiệm điều kiện bền dập: σd = 2T3 2.1843372 = = 134 ( MPa ) > [σ d ] = 100( MPa ) d3− lt ( h − t1 ) 75.81.( 12 − 7,5 ) ⇒ Chọn sử dụng then bằng đặt cách 1800,khi đó then có thể tiếp nhận 0,75 T Vậy then thì σ d = 0,75.134 = 100,5 ⇒ 100,5 − 100 100% = 0,5% < 4% Vậy điều kiện bền dập đảm bảo 100,5 - Kiểm nghiệ điều kiện bền cắt: 2T3 2.1843372 τc = = = 15,2 ( MPa ) d3−0 lt b 75.81.20 Kết quả tính toán kiểm nghiệm đối với các tiết diện của trục đó lắp then bảng sau : Tiết diện 1-0 1-3 2-1 2-2 3-0 3-2 d 30 30 50 50 70 75 lt 46,8 45 63 67,5 108 81 lm 52 50 70 75 120 90 bxh 8x7 8x7 16x10 16x10 20x12 20x12 t1 4 6 7,5 7,5 T (Nmm) 110 970 110 970 469 361 469 361 843 372 843 372 σ d ( MPa) 52,7 54,8 74,5 69,5 88,6 93,4 τ c ( MPa) 20 20,55 18,6 17,4 24,4 15,2 9.5 [1] , với đặc tính tải trọng vừa [σ d ] = 100 MPa 178 [τ c ] =40 ÷ 60 (MPa) Vậy tất cả các mối ghép then bằng đều đảm bảo độ bền dập và độ bền cắt  Theo bảng V – Chọn ổ lăn: Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD : Trục I : Dùng ổ đũa côn cho hai tiết diện lắp ổ lăn để tăng độ cứng vững cho trục có lắp bánh côn, giúp làm giảm bớt nghiêng trục, thuận lợi lắp bánh côn với yêu cầu ăn khớp đỉnh chính xác Ta chọn sơ bộ ổ đũa côn cho trục I : Cỡ trung, kí hiệu 7307, d = 35 (mm) , D = 80 (mm) , B = 21 (mm) ; T = 22,75 ; α = 120 , C = 48,1 ; C0 = 35,3 : a) Kiểm nghiệm khả tải động của ổ đũa côn: + L = 60n1.Lh = 60.316,7.12000 = 228 (triệu vòng) 11.4 [1] : e = 1,5tg α = 1,5tg120 = 0,32 + Bảng 216 + Phản lực tại các gối đỡ: Fr = X + Y Fr0 = X 12 + Y12 = 481,42 + 2328,82 = 2378 N Fr1 = X 2 + Y2 = 34682 + 692,22 = 3536,4 N 11.7 [1] : FS = 0,83eFr 217 FS0 = 0,83 0,32.2378 =713,4 N FS1 = 0,83 0,32.3536,4= 1061 N Fat = Fa1 = 228,4 N (lực dọc trục bánh côn ăn khớp) 11.5 [1] , sơ đồ : + Bảng 218 ∑ Fa = FS1 + Fat = 1061 + 228,4 = 1289,4 > FS0 = 713,4 N ; + CT ⇒ Lấy Fa0 = ∑F ∑F a0 = 1289,4 N = FS0 - Fat = 713,4 - 228,4 = 485 < FS1 = 1061 N ; ⇒ Lấy Fa1 = FS1 = 1061 N 11.3 [1] : Q = (XVFr + YFa)KtKd - CT 214 +Kt - số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ, Kt =1(to e = 0,32 ⇒ X0 = 0,4; Y0 = = 1,88 VFr 1.2378 tg120 Fa1 1061 = = 0,3 < e = 0,32 ⇒ X1 = 1; Y1 = VFr1 1.3536,4 ⇒ Q0 = (X0.V.Fr0 + Y0.Fa0)Kt.Kd= (0,4.1.2378 + 1,88.1289,4).1,25 = 3808 N Q1 =(X1.V.Fr1 + Y1.Fa1)Kt.Kd = (1.1.3536,4 + 0) 1,25 = 4420,5 N - Tính cho ổ chịu lực lớn (Q = Q1 = 4420,5 N) m m Q  L Q  L Q m Li m i = Q m  01 ÷ h1 +  02 ÷ h ∑ Li  Q01  Lh  Q01  Lh Từ sơ đồ tải trọng, có: Qtđ = 4420,5.[110/3.2,5/8 + (0,82)10/3.3,8/8]0,3 = 4420,5.0,84 = 3713,2 N + Khả tải động Cd : 11.1 [1] : Cd = Qtđ m L = 3713,2.(228)0,3 = 18929 N ≈ 18,9 kN < C = 48,1 kN CT 213 ⇒ Khả tải động của ổ lăn trục I được đảm bảo b) Kiểm nghiệm khả tải tĩnh của ổ đũa côn: 11.6 [1] : X0 = 0,5; Y0 = 0,22/tg α = 0,22/tg120 = 1,03 - Bảng 221 11.19 [1] : Qt = X0Fr + Y0Fa - CT 221 ⇒ Qt0 = X0Fr0 + Y0Fa0 = 0,5.2378 + 0,8937.1289,4 = 2346 N < Co = 35 300 N Qt1= X0Fr1 + Y0Fa1 = 0,5.3536,4 + 1,03.1061 = 2716,5 N < Co = 35 300 N Khả tải tĩnh của ổ lăn trục I cũng được đảm bảo Trục II : Ta chọn sơ bộ ổ đũa côn cho trục II : Cỡ trung, kí hiệu 7309, d = 45(mm) , D = 100 (mm), B = 25 (mm), T = 27,25 (mm) , α = 10,830 , C = 76,1 kN , C0 = 59,3 kN a) Kiểm nghiệm khả tải động của ổ đũa côn: + L = 60n2.Lh = 60.70,4.12000 = 50,7 (triệu vòng) 11.4 [1] : e = 1,5tg α = 1,5tg10,830 = 0,29 + Bảng 216 11.12 [1] : Qtđ = + CT 219 + Phản lực tại các gối đỡ: Fr = Fr0 = X +Y X 32 + Y3 = 4425,32 + 452,9 = 4448 N Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD : X + Y4 = 6682,62 + 2772,62 = 7235 N Fr1 = 11.7 [1] : FS = 0,83eFr 217 FS0 = 0,83.0,29.4448 = 1512 N FS1 = 0,83.0,29.7235 = 2460 N Fat = Fa2 = 1030,1 N ( lực dọc trục tại bánh tại bánh côn lớn) 11.5 [1] : + Bảng 218 ∑ Fa = FS1 + Fat = 2460 + 1030,1 = 3490 > FS0 = 1512 N ; + CT ⇒ Lấy Fa0 = ∑F ∑F a0 = 3490 N = FS0 - Fat = 1512 – 1030,1 =482 < FS1 = 2460 N ; ⇒ Lấy Fa1 = FS1 = 2460 N 11.3 [1] : Q = (XVFr + YFa)KtKđ + CT 214 +Kt - số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ, Kt =1(to e = 0,29 ⇒ X0 = 0,4; Y0 = = 2,1 VFr 1.4448 tg10,830 Fa1 2460 = = 0,34 > e = 0,29 ⇒ X1 = 0,4; Y1 = 2,1 VFr1 1.7235 ⇒ Q0 = (X0.V.Fr0 + Y0.Fa0)Kt.Kd= (0,4.1.4448 + 2,1.3490).1,25 = 8593 N Q1 =(X1.V.Fr1 + Y1.Fa1)Kt.Kd = (0,4.1.2460 + 0) 1,25 = 3075 N - Tính ổ chịu lực lớn (Q = Q0 = 8593 N) a1 m m Q  L Q  L Q m Li m i = Q m  01 ÷ h1 +  02 ÷ h ∑ Li  Q01  Lh  Q01  Lh Từ sơ đồ tải trọng, có: 11.12 [1] : Qtđ = + CT 219 Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD : Qtđ = 8593.[110/3.2,5/8 + (0,82)10/3.3,8/8]0,3 = 8593.0,84 =7218 N + Khả tải động : 11.1 [1] : Cd = Q m L = 7218.(50,7)0,3 = 23438 N < C = 76,1 kN CT 213 ⇒ Khả tải động của ổ lăn trục II đảm bảo b) Kiểm nghiệm khả tải tĩnh của ổ đũa côn: 11.6 [1] : X0 = 0,5; Y0 = 0,22/tg α = 0,22/tg10,830 = 1,15 Bảng 221 11.19 [1] : Qt = X0Fr + Y0Fa CT 221 ⇒ Qt0 = X0Fr0 + Y0Fa0 = 0,5.4448 + 1,15.3490 = 5024,7 N < Co = 59 300 N Qt1= X0Fr1 + Y0Fa1 = 0,5.7235 + 1,15.2460 =5591,6 N < Co = 59 300 N Vậy khả tải tĩnh của ổ lăn trục II cũng đảm bảo Trục III : - Chọn ổ bi đỡ một dãycho trục III : Cỡ trung , kí hiệu 314, d = 70(mm) , D = 150 (mm), B =35 (mm) , C = 81,7 kN, C0 = 64,5 kN : a) Kiểm nghiệm khả tải động của bi đỡ chặn: - L = 60n3.Lh = 60.17,2.12000 = 12,4 (triệu vòng) - Phản lực tại các gối đỡ: Fr = X + Y , ta có : Fr0 = X + Y5 = 62192 + 945,12 = 6290,4 N; Fr1 = X + Y6 = 8813,62 + 20522 = 8566 N 11.3 [1] : Đối vơi ổ bi đỡ: Q = (XFr.V+ YFa)KtKd - CT 214 +Kt - số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ, Kt =1(to 12 Chọn d1 =20mm, chọn bulông M20 -Chiều dày bích nắp hộp, S4 S4 = ( 0,9 ÷ 1) S3 =( 0,9 ÷ 1)25 = 22,5-25(mm) Chọn S4 = 25mm -Bề rộng bích nắp hộp, K3 K = K − (3 ÷ 5) = 53- = 50(mm) E2=1.6d2=1,6.16=25,6 (mm) R2=1,3.d2=1,3.16=20,8 (m m) Với K = E2 + R2 + (3 ÷ 5) =49,4 ÷ 51,4 K =53(mm) Đồ án môn học Chi tiết máy 4.Kích thước gối trụ: - Đường kính ngoài & tâm lỗ vít: 18.2 [2] Tra bảng 88 - Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: K2 - Tâm lỗ bulông cạnh ổ - Khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ: k GVHD : +D = 96 ⇒ D3 = 140 mm, D2=116 mm d4: M10; h = 10 + D = 100 ⇒ D3 = 150 mm, D2= 125 mm d4: M10; h = 12 + D = 150 ⇒ D3 = D +4,4 d4= 200 mm, 178 mm d4: M10; h = 16 D2 = K2 = E2 + R2 + (3 ÷ 5) = 48 mm E2 = 1,6d2 = 24 mm; C = D3/2 = 65,5 ; 67,5 ; 82,5 k ≥ 1,2 d2 = 1,2.16 = 19,2; k=35 mm - Chiều cao h: Xác định theo kết cấu, phụ thuộc tâm lỗ bulông & kích thước mặt tựa Mặt đế hộp: - Chiều dày: + Khi không có phần lồi: S1 S1 = (1,3 ÷ 1,5)d1 = 26 ÷ 30 = 26 mm + Khi có phần lồi: Dd xác định theo đường kính dao khoét S1 ≈ (1,4 ÷ 1,7)d1 = 28 ÷ 34 = 30 mm S2 ≈ (1 ÷ 1,1)d1 = 20 ÷ 22 = 20 mm - Bề rộng mặt đế hộp: K1 = 3d1 = 60 mm q ≥ K1 + 2δ = 60 + 2.11 = 82mm Khe hở chi tiết: - Giữa bánh với thành hộp: ∆ ≥ (1 ÷ 1,2)δ = 10 ÷ 12 = 10 mm - Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp: ∆1 ≥ (3 ÷ 5)δ = 30 ÷ 50 mm; (tùy HGT & chất lượng dầu bôi trơn hộp) Đồ án môn học Chi tiết máy - Giữa mặt bên các bánh với Số lượng bulông nền: GVHD : ∆ ≥ δ = 10 mm Z = (L+B)/(200 ÷ 300) = = (982+509)/(200 ÷ 300) = 4,97 ÷ 7,4 Chọn lắp bulông nền Các thông số số chi tiết phụ khác : 1- Nắp quan sát : Để kiểm tra, quan sát các chi tiết máy hộp lắp ghép và để đổ dầu vào 18.5 [2] , ta tra hộp đỉnh hộp, ta làm cửa thăm, có nắp quan sát ; theo bảng 92 một số kích thước của nắp quan sát, hình vẽ trang 92[2] : A=150; B=100; A1=190; B1=140; C=175; K=120; R=12; Vít M8x22, số lượng : 2- Nút tháo dầu : 18.7 [2] , ta có hình dạng và các kích thước của nút tháo dầu trụ Theo bảng 93 M22x2: Các thông số : b=15; m=10; f=3; L=29; c=2,5; q=19,8; D=32; S=22; D0=25,4 3- Nút thông : Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên, để giảm áp suất và điều hòa không khí bên và bên ngoài hộp ta làm nút thông hơi, hình dạng và kích thước nút 18.6 [2] , chọn loại M27x2, các kích thước : thông tra bảng 93 B= 15; C= 30; D= 15; E= 45; G= 36; H= 32; I= ; K= ; L= 10; M= 8; N= 22; O= 6; P= 32; Q= 18; R= 36; S= 32; lç Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD : 4- Bulông vòng : Kích thước bulông vòng tra theo bảng 18.3a [2] : 89 d1 d3 d2 x h1 h b r2 r1 d c 60 45° l f r d4 120° d5 h2 60 60 60 d Ren (d) M16, d1=63; d2=35; d3=14; d4=35; d5=22; h1=12; h2=8; h=30; l≥32; f=2; b=16; c=2; x=4; r=2; r1=6=r2; Trọng lượng nâng được : 550(a); 500(b); 250(c) 5- Chốt định vị : 18.4b [2] , ta có hình dạng và kích thước chốt định vị hình côn : 91 d = mm ; c = mm ; l = 20 110 mm Tra bảng 6- Que thăm dầu : Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD : VII – Bôi trơn điều chỉnh ăn khớp : – Điều chỉnh ăn khớp các bộ truyền :Chọn chiều rộng bánh trụ nhỏ tăng 10% so với chiều rộng bánh lớn – Bôi trơn các bộ truyền hộp : 18.11 [2] Chọn độ nhớt của dầu ở 500C(1000C) để bôi trơn bánh : Bảng 100 Với thép 45 cải thiện ta đã chọn, có vận tốc vòng là 1,986 và 0,585 m/s (lần lượt là bánh của bộ truyền cấp nhanh và cấp chậm), tức là thuộc khoảng [0,5-2,5], ta dùng chung một loại dầu đặt chung HGT nên ta có thể chọn theo bảng với thép σ b = 470-1000 MPa, độ nhớt Centistoc là 160(20) (hay độ nhớt Engle là 16(3)) 18.13 [2] , với độ nhớt đã chọn, ta tìm được loại dầu bôi trơn Tiếp tục tra bảng 101 bánh răng: Dầu máy bay MC – 20, với các độ nhớt ở 500C(1000C) là 157(20) Centistoc – Bôi trơn ổ lăn : Khi ổ lăn được bôi trơn đúng kĩ thuật nó không bị mài mòn, bởi vì chất bôi trơn giúp tránh không để các chi tiết kim loại tiếp xúc trực tiếp với Ma sát ổ giảm, khả chống mài mòn của ổ tăng lên, khả thoát nhiệt tốt hơn, bảo vệ bề mặt không bị han gỉ, đồng thời giảm được tiếng ồn Về nguyên tắc, tất cả các ổ lăn đều được bôi trơn bằng dầu mỡ; chất bôi trơn được chọn dựa nhiệt độ làm việc và số vòng quay của vòng ổ So với dầu thì mỡ bôi trơn được giữ ổ dễ dàng hơn, đồng thời khả bảo vệ ổ tránh tác động của tạp chất và độ ẩm Mỡ có thể dùng cho ổ làm việc lâu dài (khoảng năm), độ nhớt ít bị thay đổi nhiệt độ thay đổi nhiều Dầu bôi trơn được khuyến khích áp dụng số vòng quay lớn nhiệt độ làm việc cao, cần tỏa nhiệt nhanh các chi tiết khác máy được bôi trơn bằng dầu Số vòng quay tới hạn cho loại ổ bôi trơn bằng mỡ hay bằng dầu được ghi các catalô của ổ lăn 15.15a [2] chọn loại mỡ Vì thế ta chọn bôi trơn ổ lăn bằng mỡ, theo bảng 45 LGMT2, loại này đặc biệt thích hợp cho các loại ổ cỡ nhỏ và trung bình, cả Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD : ở điều kiện làm việc cao hơn, LGMT2 có tính chịu nước rất tốt cũng chống gỉ cao Với các thông số của mỡ : Dầu làm đặc: lithium soap; Dầu sở: dầu mỏ; nhiệt độ chạy liên tục: -30 đến +1200C; độ nhớt động của dầu sở (tại 400C): 91 (mm2/s); độ đậm đặc: (thanh: NLGI) Về lượng mỡ tra vào ổ lăn lần đầu : G = 0,005DB (CT tr.46[2]) Trong đó G – lượng mỡ (g), D,B – đường kính vòng ngoài và chiều rộng ổ lăn, mm ⇒ G = 0,005.80.21 = 8,4 g (ổ lăn trục I) G = 0,005.100.27 = 13,5 g (ổ lăn trục II) G = 0,005.150.35 = 26 g (ổ lăn trục III) VIII – Bảng kê kiểu lắp, trị số sai lệch giới hạn dung sai lắp ghép : Kiểu lắp ghép: Ta chọn kiểu lắp ghép chung là H7/k6 (dùng cho mối ghép không yêu cầu tháo lắp thường xuyên, tháo không thuận tiện có thể gây hư hại các chi tiết được ghép; khả định tâm của mối ghép cao đảm bảo chiều dài mayơ l ≥ (1,2 1,5)d (d - đường kính trục), chẳng hạn lắp bánh răng, vòng ổ lăn, đĩa xích lên trục, lắp cốc lót, tang quay; các chi tiết cần đề phòng quay và di trượt), một số kiểu lắp khác phải dùng kiểu lắp lỏng D8/k6 (ví dụ bạc lót với trục) 5 [3] cho H7, [3] cho D8, [3] Bảng kê các kiểu lắp ghép tra theo bảng 30 31 27 [3] cho k6 : cho d11, 23 Kiểu lắp giữa Trục Kiểu lắp Nối trục đàn hồi – trục Φ65 Ổ lăn – trục Φ35k6 Vỏ hộp – ổ lăn Φ80H7 Bánh – trục H7 k6 Dung sai (µm) +30 +21 +2 +18 +2 +30 +21 Trục Kiểu lắp Dung sai Trục Kiểu lắp (µm) Φ45k6 Φ100H7 +18 +2 +35 +30 Dung sai (µm) Φ70k6 Φ150H7 +21 +2 +35 +30 Đồ án môn học Chi tiết máy Vòng chắn mỡ – trục Nắp ổ – vỏ hộp Cốc lót – Vỏ hộp Bạc lót – Trục GVHD : Φ30 H7 k6 Φ30 D8 k6 H7 Φ80 d11 Φ96 Φ30 H7 k6 +15 +2 +98 +65 +15 +2 +30 -100 -290 +35 +25 +3 Φ50 H7 k6 Φ45 D8 k6 H7 Φ100 d11 D8 k6 +21 +2 +119 +80 +18 +2 +35 -120 -340 Φ75 H7 k6 Φ75 D8 k6 H7 Φ150 d11 Φ65 D8 k6 +21 +2 +146 +100 +21 +2 +35 -120 -340 +146 +100 +21 +2 MỤC LỤC Tài liệu tham khảo (REFERENCES): - [1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển - Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí, tập Nhà xuất bản giáo dục, 2006 [2] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển - Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí, tập hai Nhà xuất bản giáo dục, 2006 [3] Ninh Đức Tốn, Nguyễn Trọng Hùng, Nguyễn Thị Cẩm Tú - Bài tập Kĩ thuật đo Nhà xuất bản giáo dục, Hà Nội, 2006 [4] Ninh Đức Tốn - Dung sai lắp ghép Nhà xuất bản giáo dục, 2004 [5] Nguyễn Tiến Thọ, Nguyễn Thị Xuân Bảy, Nguyễn Thị Cẩm Tú - Kĩ thuật đo lường kiểm tra Chế tạo khí Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật, 2001 [...]... 2 ]max = 424 (MPa) Như vậy răng thỏa mãn đi ̀u kiện về quá tải f) Các thông số và kích thước bộ truyền bánh răng côn: Bảng 4 Các thông số và kích thước của bộ truyền bánh răng côn cấp nhanh TT Thông số Kí hiệu Công thức Kết quả 1 Chiều dài côn ngoài Chiều rộng vành răng 2 2 Re = 0,5.mte Z1 + Z 2 bw=KbeRe 202,53 2 3 Chiều dài côn trung bình Re (mm) bw (mm) R (mm) R=Re -... =145,8 < [ σ F 2 ]max = 424 (MPa) f) Các thông số và kích thước bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng: CT Bảng 5 Các thông số và kích thước của bộ truyền bánh răng trụ cấp chậm Thông số Kết quả - Khoảng cách trục - Môđun pháp - Chiều rộng vành răng - Tỉ số truyền - Số răng bánh răng - Hệ số dịch chỉnh - Đường kính chia - Đường kính đi nh răng - Đường kính đáy răng - aw =... mômen xoắn T cho 3 trục: 6.1 Xác đinh các lực tác dụng lên gối đỡ a) Trục I: Sơ đồ lực: 7 Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD : Tính các lực: Với l12 = 70 (mm) l11 = 100 (mm) l13= 166 (mm) dm1 = 76,56 (mm) (BR côn) Giả sử chiều các thành phần lực X1,Y1,X2,Y2 như hình vẽ Ta có hệ phương trình: ∑ Fx = − X 1 − X 2 + Ft1 + Fx = 0  ∑ Fy = −Y1... răng côn (1-3): M 3td 76525,9 d1−3 = 3 =3 = 24(mm) 0,1.[σ ] 0,1.59 7 Đồ án môn học Chi tiết máy  GVHD : Xuất phát từ các yêu cầu về độ bền, lắp ghép và công nghệ ta chọn đường kính các đoạn trục như sau: 1-1 1-2 - Tại tiết diện lắp 2 ổ lăn: d =d = 35 (mm) 1-3 -Tại tiết diện lắp bánh răng côn và đai: d = d 1-0 = 30 (mm) Trục... – Tính toán thiết kế trục: 1 Sơ bộ hộp giảm tốc 7 Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD : 2 Chọn vật liệu: Chọn vật liệu chế tạo các trục là thép 45 có σ b = 600 ( MPa) , ứng suất xoắn cho phép [τ ]=12 ÷ 20 MPa 7 Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD : 3 Xác định sơ bộ đường kính trục: T1 =... răng côn : Ft1 = Ft2 = 2T1/dm1 = 2.110970/76,56 = 2898,9 (N); Fr1 = Fa2 = Ft1 tgα cosδ1 = 2898,9.tg200.cos12,50 = 1030,1 (N); Fa1 = Fr2 = Ft1 tgα sinδ1 = 2898,9.tg200.sin12,50 = 228,4 (N); Bánh răng trụ: Ft3 = Ft4 = 2T2/d1 = 2.469361/120 = 7822,7 (N) ; F = F = F tgα tw / cosβ = 8234,4.tg20/cos00 = 2847,2 (N); - Bảng r3 r4 t3 6 Vẽ biểu đồ mômen uốn Mx, My và mômen xoắn T cho 3 trục: 6.1 Xác đinh... hfe (mm) dae1 = de1 + 2hae1cos δ1 dae2 = de2 + 2hae2 cosδ2 13 Môđun vòng ngoài 14 Tỉ số truyền mte (mm) u1 dae1=96,87 dae2=396,45 3,5 4,5 4 Tính bộ truyền cấp chậm: Bánh răng trụ răng thẳng: Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan đi ̉m thống nhất hóa trong thiết kế nên ta chọn vật liệu của bộ truyền cấp chậm như bộ truyền cấp nhanh a) Xác định sơ bộ khoảng cách trục:... ⇒ 1  X 2 = 4076,8( N ) Y2 = 406,7( N ) b) Trục II: Sơ đồ lực: 7 Đồ án môn học Chi tiết máy GVHD : Tính các lực: Với l21 = 247 (mm) l22 = 78,5 (mm) l23= 139 (mm) dm2 = 346,06 (mm) (BR côn) Giả sử các phản lực tại các gối đỡ X 3 , Y3 , X 4 , Y4 có chiều như hình vẽ, khi đó ta có: Hệ phương trình: ∑ Fx = − Ft 2 − Ft 3 + X 3... 22556 (N) Theo bảng 69 Trong đó Dt là đường kính qua tâm các chốt của nối trục vòng đàn hồi ⇒ Lực hướng tâm tính theo công thức gần đúng (trang 188 [1]) : Fkn = (0,2 ÷ 0,3)Ft = 5640 (N)  Giả sử chiều các thành phần lực X1,Y1,X2,Y2 như hình vẽ Ta có hệ phương trình: ∑ Fx = X 5 − X 6 + Ft 4 − Fkn = 0  ∑ Fy = Y5 + Y6 − Fr 4 = 0  ∑ M x (3−1) = Y6 l31 − Fr 4 ( l31 − l32 ) = 0... vòng chạy của đai Góc ôm trên bánh đai nhỏ Các hệ số 400 (mm) 405,2 (mm) 405 (mm) l = 2.a+π.(D1+D2)/2+(D2D1)2/4a Bảng 4.13-tr 59-TK1 i = v/l α1 = 180° - (d2 – d1).57°/a Kđ tra bảng 4.7-tr 55-TK1 Cα tra bảng 4.15-tr 61-TK1 Cl tra bảng 4.16-tr 61-TK1 Cz tra bảng 4.18-tr 61-TK1 Cu tra bảng 4.17-tr 61-TK1 1690(mm) 1700(mm) 4,06 (1/s) 143,4° 1,25 0,89 0,93 0,97 1,14 III – Thiết kế bộ truyền trong ... vành - Tỉ số truyền - Số bánh - Hệ số dịch chỉnh - Đường kính chia - Đường kính đỉnh - Đường kính đáy - aw = 264 (mm) - m = (mm) - bw = 80 (mm) - u2 = 4,1 (m/s) - Z1 = 26, Z2 = 106 -. .. tra bảng 4.15-tr 61-TK1 Cl tra bảng 4.16-tr 61-TK1 Cz tra bảng 4.18-tr 61-TK1 Cu tra bảng 4.17-tr 61-TK1 1690(mm) 1700(mm) 4,06 (1/s) 143,4° 1,25 0,89 0,93 0,97 1,14 III – Thiết kế truyền hộp... ghép và công nghệ ta chọn đường kính các đoạn trục sau: 1-1 1-2 - Tại tiết diện lắp ổ lăn: d =d = 35 (mm) 1-3 -Tại tiết diện lắp bánh côn và đai: d = d 1-0 = 30 (mm) Trục II: 