ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY LỜI MỞ ĐẦU  Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí nội dung khơng thể thiếu chương trình đào tạo kĩ sư khí nhằm cung cấp cho sinh viên kiến thức sở kết cấu máy q trình khí thiết kế máy Trong q trình học tập mơn học Chi tiết máy, chúng em làm quen với kiến thức kết cấu máy, tính chi tiết máy thường gặp Đồ án mơn học Chi tiết máy kết đánh giá thực chất q trình học tập mơn học chi tiết máy, chế tạo phơi, sức bền vật liệu, dung sai… Với đề tài giao: “Thiết kế hộp giảm tốc cấp” em thấy đề hay gần gũi kiến thức chun nghành Sau nhận đề tài với bảo tận tình thầy giáo hướng dẫn thầy khoa ,bạn bè nỗ lực thân em hồn thành đề tài Tuy nhiên q trình làm việc cố gắng trình độ hạn chế kinh nghiệm nên khơng thể tránh khỏi sai sót Vì em mong nhận đóng góp ý kiến bảo tận tình, kịp thời thầy bạn để đề tài em hồn thiện Mọi ý kiến đóng góp thầy,cơ bạn sở để giúp em hồn thành tốt đề tài Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo TRẦN NGUN QUYẾT người tận hướng dẫn, giúp đỡ em hồn thành đề tài Em xin chân thành cảm ơn! ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Trường Đại Học Cơng Nghiệp Hà Nội Ngày 25 tháng 04 năm 2012 Giảng viên ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY PHẦN THUYẾT MINH PHẦN I: TÍNH TỐN SỐ LIỆU BAN ĐẦU I Chọn động : 1.Xác định cơng suất cơng tác F v 12500.0,48 Pct = = = 6,0 KW (2.8) 1000 1000 2.Xác định cơng suất u cầu : Pct Pyc = η β η : hiệu suất truyền động β : hệ số xét đến ảnh hưởng chế độ tải trọng +Hiệu suất: η = η η η ⇒ η = η k.η2 ol ηbr.ηđ.η ot Trong η k : hiệu suất nối trục di động, η ol : hiệu suất cặp ổ lăn ( có cặp ổ lăn) η ot : hiệu suất cặp ỗ trượt η br : hiệu suất truyền bánh hộp giảm tốc, ηx : hiệu suất truyền ngồi ( truyền đai thang ) Tra bảng 2.3 ta được: η k : = 0,99 η ol : = 0,992 η br : = 0,97 ηđ: = 0,96 , ηot =0.98 ⇒ η = 0,99.0,9922.0,97.0,96.0,98=0,889 + Hệ số truyền đổi β : k i =1 12 Pi ti ∑( P ) t β= ck = Ti ti ∑ (T ) t i =1 ck T t T t = ( )2 + ( )2 = T1 tck T1 tck 2,8 4,2 + 0,72 = 0,789 8 Do o< β nsb = 73,4 20 = 1468 (vg/ph) Chọn động phải thỏa mãn điều kiện : Pđc ≥ Ptđ , nđc ≈ nsb , ≤ Từ Tra bảng P 1.3 tìm kiểu động 4A132S4Y3 Với thơng số Kí hiệu Cơng suất(KW) 4A132S4Y3 Vận tốc cosφ η (%) 0,86 87,5 (vòng/phút) 7,5 1455 Kết luận động 4A132S4Y3 có kích thước phù hợp với u cầu thiết kế II Phân phối tỉ số truyền n đc Tính tỉ số truyền hệ : ut = n lv Ta có: nđc = 1455 (vg/ph) ; nlv = 73,4 (vg/ph) ut = n đc 1455 = = 19,82 n lv 73,4 2,0 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Mặt khác ta có : ut = uh un Trong un : tỉ số truyền truyền ngồi (đai thang) chọn un =5 uh : tỉ số truyền truyền bánh u t 19,82 = = 3,96 uh = un Vậy ta chọn ubr = uh = 3,96 ; uđai = un = III Xác định cơng suất , mơ men số vòng quay sơ trục Cơng suất trục : Pct = 6,0 kW PII = Pct 6,0 = = 6,1( kW ) ηơl ηkn 0,992.0,99 PI = PII 6,1 = = 6,34( kW ) ηơl ηbr 0,992.0,97 Pđc = 7,5 kW Số vòng quay trục : Trục động : nđc = 1455 (vòng/phút) n 1455 Trục I dc : nI = u = = 291 (vòng/phút) đ Trục II I : nII = u = 3,96 = 73,5 (vòng/phút) br n 291 Trục cơng tác : nct = nII = 73,5 (vòng/phút) Tính mơmen trục : Áp dụng cơng thức : Pi Ti=9,55.106 ni P ta có: 7,5 dc Trục động : Tđc = 9,55 106 n = 9,55.10 1455 = 49226,8 (N.mm) dc ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY P 6,34 6 I : TI = 9,55.10 n = 9,55.10 291 = 208065,3 (N.mm) Trục I I P 6,1 6 II : TII = 9,55 10 n = 9,55.10 73,5 = 792585,0 (N.mm) Trục II II Trục cơng tác: Tct = 9,55 106 Pct 6,0 = 9,55.10 = 779591,8 (N.mm) n ct 73,5 Động P(kw) 7,5 u I II 6,34 6,1 n(vg/ph) 1455 T(Nmm) 49226,8 3,96 Cơng tác 6,0 291 73,5 73,5 208065, 792585,0 779591,8 PHẦN II:TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY TÝnh to¸n bé trun ngoµi hép( Bé trun ®ai thang) I Chọn tiết diện đai : Dùa vµo c«ng st cÇn trun Plv= 6,0 vµ sè vßng quay cđa b¸nh ®ai nhá n1d = ndc = 1455 (v/ph) Chọn tiết diện đai A với cã th«ng số: Ký Kích thước tiết diện, mm hiệu A bt B H yo 11 13 2,8 81 100 ÷ 200 560 ÷ 4000 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY 13 2,8 11 400 H×nh 2.1 Mặt cắt ngang đai thang Tính tốn sơ đai -Chọn đường kính bánh đai nhỏ : d1 = 180mm Kiểm tra vận tốc đai : v = π d1.n1 3,14.180.1455 = = 13,7(m / s ) < vmax = 25(m / s) 60000 60000 =>Thoả mãn điều kiện -Chọn đường kính bánh đai lớn : Theo (4.2) tài liệu [1] → ε = 0,02 d2 = 4,3 d1 (1 - ε) = 4,3.180(1 - 0,02) = 758,52(mm) Theo bảng 4.21 tài liệu [1] chọn đường kính tiêu chuẩn : d2 = 850 mm - ut = Vậy tỉ số truyền thực tế: Sai số tỉ số truyền là: ∆u = Thỏa mãn điều kiện ut − u u d2 850 = = 4,82 d1 (1 − ε ) 180(1 − 0,02) 100% = 4,82 − 5 100% = 3,6% < 4% ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY -Chọn khoảng cách trục chiều dài đai : Theo bảng 4.14 trang 60 tài liệu [1] chọn khoảng cách trục dựa theo tỉ số truyền u đường kính bánh đai d2: Chọn a=d2=850mm Kiểm tra điều kiện a: 566,5 = 0,55(d1 + d2) + h ≤ a ≤ 2(d1 + d2) = 2060 → Thỏa mãn điều kiện Theo (4.4) tài liệu [1] Từ khoảng cách trục a chọn, ta có chiều dài đai: ( d − d1 ) 4.a (850 − 180) = 2.850 + 0,5.π (180 + 850) + = 3449mm 4.850 l = 2.a + 0,5.π (d1 + d ) + Theo bảng 4.13 tài liệu [1] → chiều dài tiêu chuẩn l = 3550 mm Nghiệm số vòng chạy đai giây Theo (4.15) tài liệu [1] ghh i= v 13,7 = = 3,86 < imax l 3,55 với imax = 10 vòng/giây - Tính lại khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l = 3550 mm Theo (4.6) trang 54 tài liệu [1] 2l − π (d + d1 ) + [2l − π (d + d1 )]2 − 8(d − d1 ) ⇒a= = 904,4(mm) ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Theo (4.7) trang 54 tài liệu [1] , góc ơm bánh đai nhỏ α = 180 o − 57 o ( d − d1 ) a α = 180 o − 57 o (850 − 180) = 137,77 o 904,4 → α1 > αmin = 120o → thoả mãn điều kiện 2.3 Xác định số đai z: Theo (4.16) trang 60 tài liệu [1] z= P1.K d [Po ] Cα Cl Cu C z Trong đó: + Cα : hệ số kể đến ảnh hưởng góc ơm α1 Bảng 4.15 trang 61 tài liệu [1] → Cα = 1-0,0025(180- α ) = 0,89với α = 137,77o + Cl : hệ số kể đến ảnh hưởng chiều dài đai l 3550 = = 2,08 l o 1700 Bảng 4.16 trang 61 tài liệu [1] → Cl = 1,15 + Kđ : hệ số tải trọng tĩnh Bảng 4.7 trang 55 tài liệu [1] → Kđ = 1,0 + Cu : hệ số kể đến ảnh hưởng tỷ số truyền Bảng 4.17 trang 61 tài liệu [1] → Cu = 1,14 với u = ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY + [Po] : cơng suất cho phép (kW) Bảng 4.19 trang 62 tài liệu [1] → [Po] = 2,47 kW với v = 13,7 m/s d1 = 180 mm P1 6,1 = = 2,4 [ Po ] 2,47 → + Cz: hệ số kể đến ảnh hưởng phân bố khơng tải trọng cho dây đai Bảng 4.18 trang 61 tài liệu [1] → Cz = 0,95 Do z= 6,1.1,0 = 1,04 2,47.0,89.1,14.0,95.1,55 → lấy z = 2.4.Chiều rộng bánh đai B = (z - 1) t + 2e Với z = 2, t = 15 e = 10 Tra bảng 4.21 Tài liệu [1] → B = (2 - 1) 15 + 10 =35 (mm) • Đường kính ngồi bánh đai (với ho = 4.2) da = d1 + 2ho = 180 + 4,2 = 171,6 (mm) Xét lực căng bánh đai + Xác định lực vũng Theo (4.20) trang 64 tài liệu [1] Fv = qm v2 =0,105 13,72=19,7 N + qm: khối lượng m chiều dài đai ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Hệ số an tồn xét riêng ứng suất pháp sσ tính theo cơng thức (10.20) saI 2−0 = σ −1 = 2,12 k adI 2−0 σ aI 2−0 + ψ σ σ mI 2−0 Hệ số an tồn xét riêng ứng suất tiếp sτ theo cơng thức (10.21) sτI 2−0 = τ −1 = 5,32 kτdI 2−0 τ τI 2−0 + ψ τ τ mI 2−0 Hệ số an tồn s : s = saI 2−0 sτI 2−0 / s aI 2−0 + s 2τI 2−0 = 1,9 > [ s ] = 1,5 Vậy trục tiết diện lắp ổ lăn 2-0 đảm bảo diều kiện bền mỏi +Tại tiết diện lắp bánh 2-2 Có: d= 35 mm tra bảng 9.1a(TL1,tập 1) ta được: b=14 mm t=5,5mm; M2-2= 711099,22 Nmm Momen cản uốn: W I 2−2 σ 1−2 = π d 3j bt.(d j − t1 ) = − = 10741 32 2.d j M 2−2 = 49,2 W I 2− τ mj = τ aj = τ max j T = j 2.Woj Ta có: T = 792585 Nmm Momen xoắn: WI 2−2 π d 3j bt1.( d j − t1 ) 3,14.503 14.5,5( 50 − 5,5) = − = − = 23007 16 2.d j 16 2.50 Suy ra: τ a − = τ m 2− = T2 = 13,1 2.Wo 2−2 Tra bảng 10.11 ứng với kiểu lắp chọn, với σb = 600MPa đương kính tiết diện nguy hiểm ta tra tỷ số: Kσ/εσ = 2,06 Kτ/ετ =1,64 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Nên: Kσ dj Kτdj  Kσ  + K x − 1÷  ε  = 2, 06 + 1, 06 − = 2,12 = σ Ky  Kτ    + K − x ε  1,64 +1,06 −1 = = t =1,7 Ky Hệ số an tồn xét riêng ứng suất pháp sσ tính theo cơng thức (10.20) σ −1 262 sσI 2−3 = = = 2,51 kσdI 2−3 σ aI 2−3 + ψ σ σ mI 2−3 2,12.49,2 + 0,05.0 Hệ số an tồn xét riêng ứng suất tiếp sτ theo cơng thức (10.21) τ −1 152 sτI 2−3 = = = 6,82 kτdI 2−3 τ τaI 2−3 + ψ τ τ mI 2−3 1,7.13,1 + 0.19,86 Hệ số an tồn s : s = sσI 2−2 sτI 2−2 / sσ2I 2−2 + sτ2I 2−2 = 2,51.6,82 / 2,512 + 6,82 ≈ 2,3 ≥ [ s ] = 1,5 2,5 Vậy trục tiết diện lắp bánh 2-2 đảm bảo diều kiện bền mỏi 2.2.8 Kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh Đề phòng khả bị biến dạng dẻo q lớn phá hỏng q tải đột ngột ta tiến hành kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh.Theo CT(TL1,tập 1)tr200: σ td = σ + 3τ ≤ [σ ] Trong đó: σ =M max (0,1d ) τ = Tmax (0,2d ) [σ ] = 0,8.σ ch =0,8.340=272(Mpa) với M max ;Tmax momen uốn lớn momen xoắn lớn tiết diện nguy hiểm lúc q tải,Nmm σ ch :giới hạn chảy vật liệu trục,Mpa +Tại tiết diện 1-2: d=24 mm ; Mmax = 180189,84 Nmm Tmax =208065,3 ta có: σ = M max (0,1d ) = 180189,84 (0,1.243 ) = 50,8Mpa τ = Tmax (0,2d ) = 208065,3 (0,2.243 ) = 24,3Mpa Vậy: σ td = σ + 3τ = 50,82 + 3.24,32 = 65,9 ≤ [σ ] = 272 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Trục thoả mãn điều kiện bền tĩnh +Tại tiết diện 2-2 ta có: d=3 5; M max = 711099,2; Tmax = 792585 Nmm ta có: σ = M max (0,1d ) = 711099,2 (0,1.353 ) = 42,26 Mpa τ = Tmax (0,2d ) = 792585 (0,2.353 ) = 48,11Mpa σ td = σ + 3τ = 42,26 + 3.48,112 = 93,43 ≤ [σ ] = 272 Vậy: Trục thoả mãn điều kiện bền tĩnh PHẦN III:CHỌN VÀ TÍNH TỐN Ổ LĂN 1.Trên trục I + Lực hướng tâm: + Lực dọc trục: Fr0 = R Fr1 = R 0X 1X 2 3337 + 8899,11 3121 + 2912 + R0 Y = + R1Y = 2 = 9504,2N = 4268,5 N Fa = 540,4 N Do có thành phần lực dọc trục lớn nên ta chọn ổ đũa Bố trí ổ hình dưới: SA RA Fa1 RB β SB a Các thông số : + Đường kính d = 30 mm + Số vòng quay n =291 (vòng/phút) + Lh = 15000 b Chọn sơ ổ lăn: ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Chọn sơ ổ lăn ổ đũa côn cỡ trungï loại 7308 với d=30mm ; D=90 mm; B=23mm; α = 10,50 ; C = 61kN ; C0 = 46 kN theo bảng phụ lục (P2.11) c Tính kiểm nghiệm khả tải động ổ : Theo cơng thức (11.7) ta có: Fs = 0,83eFr với e =1,5.tgα = 0,278 Suy Fs1 = 0,83 0,278 4268,5 = 984,9 N ; Fso = 0,83 0,278 9504,2 = 2193 N - Lực dọc trục tác dụng vào ổ thứ I theo bảng (11.5) : ∑F = Fsj ±Fat Trong dấu (+) Fat chiều với Fsj; ngược lại lấy dấu (-) * ∑Fa0 = Fs1 + Fat = 984,9 + 540,4 = 1525,3 N < Fso Vì ∑Fa0 < Fs0 nên Fa0 = Fs0 = 2193 N (11.11b) * ∑Fa1 = Fs0 - Fat = 2193– 540,4 = 1652,6 N > Fs1 Vì ∑Fa1 > Fs1 nên Fa1 = ∑Fa1 = 1652,6 N (11.11a) -Vì tải trọng va đập vừa nên kd = 1,3 ( tra bảng 11.3); k t =1 (vì t0 < 1250)ø; vòng quay nên V = Ta có: Fa 2193 = = 0,231 < e = 0,278 V Fr 1.9504,2 Theo bảng (11.4) suy X = 0,4 ; Y = 0,4cotgα = 2,16 Fa1 1652,6 = = 0,387 > e = 0,278 V Fr1 1.4268,5 Theo bảng (11.4) suy X = ; Y = -Tải trọng động quy ước ổ theo cơng thức (11.3): Q0 = ( XVFr0 + YFa0 )ktkd = ( 0,4.1.9504,2 + 2,16 2193).1.1,3= 11100 N Q1 = ( XVFr1 + YFa1 )ktkd = ( 1.1.4268,5 + 0.1652,6 ).1.1,3= 5549 N ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Ta thấy ø ổ chòu lực lớn ta tính ổ theo Q0 = 11100 N -Tuổi thọ tính triệu vòng quay (11.13): L= 60.Lh n 60.15000.291 = = 367,35 (Triệu vòng) 106 106 Theo (11.1) khả chịu tải trọng động ổ: Cd = Q.m L = 11100.10 / 367,35 = 65290 N = 65,29 KN < C = 61KN ( Với m=10/3 ta chọn ổ đũa ) ⇒ VËy ỉ l¨n ®· chän tho¶ m·n ®iỊu kiƯn chÞu t¶i träng ®éng Ta thÊy kh¶ n¨ng t¶i ®éng thõa qu¸ nhiỊu, v× vËy ta chän cì ỉ nhĐ h¬n,ta chän cì nhĐ réng theo b¶ng P2.11 lo¹i 7508 với d=30mm ; D=80 mm; B=23mm; α = 14,250 ; C = 53,9kN ; C0 = 44,8 kN d, TÝnh kiĨm nghiƯm kh¶ n¨ng t¶i tÜnh cđa ỉ : Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh cđa ỉ ®ỵc tÝnh theo c«ng thøc: Q t = (X Fr + Y0 Fa ) (11.19) Trong ®ã: X0: lµ hƯ sè t¶i träng híng t©m Y0: lµ hƯ sè t¶i träng däc trơc §iỊu kiƯn chän ỉ l¨n theo kh¶ n¨ng t¶i tÜnh nh»m tr¸nh biÕn d¹ng d hc dÝnh bỊ mỈt tiÕp xóc: Qt ≤ C (11.18) Theo B¶ng 11.6 ®èi víi ỉ ®òa c«n ta cã: X0 = 0,5 Y0 = 0,22cotgα = 0,22cotg14,25= 0,866 Ta cã : Q t = 0,5.9504,2 + 0,866.2193 = 6,65 KN < C0 = 44,8 KN Q t1 = 0,5.4268,5 + 0,866.1652,6 = 3,56 KN < C = 26,3 KN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ⇒ VËy ỉ l¨n ®· chän tho¶ m·n ®iỊu kiƯn chÞu t¶i träng tÜnh 2.Trên tục II: Ta chọn lại chiều khớp nối, sơ dồ đặt lực trục sau: RA Fa2 RB β SA SB + Lực hướng tâm: Fro = R X + R 0Y = 5032,752 + 1782 = 5338,9 N Fr1 = R 21 X + R 21Y = 1926,32 + 12782 = 2311,7 N + Lực dọc trục: Fa = 2160,99 N a Các thông số : + Đường kính d = 30 mm + Số vòng quay n = 73,5 vòng/phút + Lh = 15000 b Chọn sơ ổ lăn: Chọn sơ ổ lăn ổ đũa côn cỡ trung loại 7309 với d= 30 mm; D=100 mm; B=25 mm; α = 10,830 ; C = 76,1 kN ; C0 = 59,3 kN theo bảng phụ lục (P2.11) c Kiểm nghiệm khả tải động ổ : Theo công thức (11.7) ta có: Fs = 0,83eFr Với e =1,5.tgα = 0,332 Suy Fs1 = 0,83 0,332 2311,7=637 N ; Fso = 0,83 0,332 5338,9 =1471,2 N - Lực dọc trục tác dụng vào ổ thứ II theo bảng (11.5) : ∑F = Fsj ±Fa ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Trong dấu (+) Fat chiều với Fsj; ngược lại lấy dấu (-) *∑Fa0 = Fs1 - Fat = 637+2160,99 = 2798 N > Fso Vì ∑Fa0 > Fs0 nên lấy Fa0 =∑Fa0 = 2798 N (11.11b) * ∑Fa1 = Fs0 + Fat = 1471,2- 2160,99 = -689,8 N < Fs1 Vì ∑Fa1 < Fs1 nên Fa1 = Fs1 = 637 N (11.11a) Vì tải trọng va đập nhẹ nên kd = 1,3(tra bảng 11.3); kt =1(vì t0 < 1250), vòng quay nên V = Ta có: Fa 2798 = = 0,524 > e = 0,332 V Fr 1.5338,9 Suy X = 0,4 ; Y = 0,4cotgα = 1,8 ( bảng 11.4 ) Fa1 637 = = 0,276 < e = 0,332 V Fr1 1.2311,7 Suy X = ; Y = ( bảng 11.4) -Tải trọng động quy ước ổ theo cơng thức (11.3): Q0 = ( XVFr0 + YFa0 )kdkt = ( 0,4.1.5338,9 + 1,8.2798 ).1,3.1= 9323,5 N Q1 = ( XVFr1 + YFa1 )kdkt = ( 1.1.2311,7 + 0.637).1,3.1= 3005,2 N Ta thấy rõ ràng ổ chòu lực lớn ta tính ổ theo Q0= 9323,5 N Tuổi thọ tính triệu vòng quay theo cơng thức(11.13): L= 60.Lh n 60.15000.73,5 = = 122,45 (triệu vòng) 106 106 Theo (11.1) khả chịu tải trọng động ổ Cd = Q.m L = 9323,5.10 / 122,45 = 39443N = 39,443KN < C = 102 KN ( Với m=10/3 ta chọn ổ đũa ) ⇒ VËy ỉ l¨n ®· chän tho¶ m·n ®iỊu kiƯn chÞu t¶i träng ®éng ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Ta thÊy kh¶ n¨ng t¶i ®éng thõa qu¸ nhiỊu, v× vËy ta chän cì ỉ nhĐ h¬n,ta chän cì nhĐ theo b¶ng P2.11 lo¹i 7509 với d = 30 mm ; D = 85 mm; B=23mm; α = 15,50 ; C = 51,6kN ; C0 = 42,6 kN d, TÝnh kiĨm nghiƯm kh¶ n¨ng t¶i tÜnh cđa ỉ : Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh cđa ỉ ®ỵc tÝnh theo c«ng thøc: Q t = (X Fr + Y0 Fa ) (11.19) Trong ®ã: X0: lµ hƯ sè t¶i träng híng t©m Y0: lµ hƯ sè t¶i träng däc trơc §iỊu kiƯn chän ỉ l¨n theo kh¶ n¨ng t¶i tÜnh nh»m tr¸nh biÕn d¹ng d hc dÝnh bỊ mỈt tiÕp xóc: Qt ≤ C (11.18) Theo B¶ng 11.6 ®èi víi ỉ ®òa c«n ta cã: X0 = 0,5 Y0 = 0,22cotgα = 0,22cotg15,50 = 0,803 Ta cã: Q t = 0,5.5338,9 + 0,803.2798 = 4,92 kN < C0 = 46,1 kN Q t1 = 0,5.2311,7 + 0,803.637 = 1,67 kN < C0 = 46,1 kN ⇒ VËy ỉ l¨n ®· chän tho¶ m·n ®iỊu kiƯn chÞu t¶i träng tÜnh PHẦN IV THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC, BƠI TRƠN VÀ ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP I THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC 1.Tính kết cấu vỏ hộp: ChØ tiªu cđa vá hép gi¶m tèc lµ ®é cøng cao vµ khèi lỵng nhá Chän vËt liƯu ®Ĩ ®óc hép gi¶m tèc lµ gang x¸m cã kÝ hiƯu GX 15-32 Chän bỊ mỈt ghÐp n¾p vµ th©n ®i qua t©m trơc 2.KÕt cÊu b¸nh r¨ng: ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY H×nh d¹ng vµ kÕt cÊu cÊu b¸nh r¨ng ®ỵc x¸c ®Þnh chđ u theo u tè c«ng nghƯ gia c«ng vµ ph¬ng ph¸p chÕ t¹o ph«i b¸nh r¨ng s¶n st ®¬n chiÕc thêng chän ph¬ng ph¸p rÌn hc dËp ®Ĩ chÕ t¹o ph«i b¸nh r¨ng vËt liƯu lµ thÐp C45.®Ĩ dƠ ®iỊn ®Çy kim lo¹i dËp thêng lÊy ®é dèc tõ 50 70,c¸c b¸n kÝnh r vµ R thêng lÊy nh sau : r = 0,05h + (0,5 1) mm R= 2,5.a +(0,5 1) mm (Víi a vµ h tra theo b¶ng 14_1 tttk hd® c¬ khÝ tËp 2) +, §Ĩ vÞ trÝ b¸nh r¨ng trªn trơc kh«ng bÞ lƯch ,chiỊu dµi moay¬ thêng lÊy theo ®êng kÝnh l¾p ghÐp l =(0,8 1,8).d t moay¬ cÇn ®đ cøng ®ã ®êng kÝnh ngoµi thêng chän b»ng D =(1,5 1,8)d +, §Üa lan hoa dïng ®Ĩ nèi moay¬ víi b¸nh r¨ng cã chiỊu dµy,víi b¸nh r¨ng h×nh trơ: c ≈ (0,2 0,3)b, trªn ®Üa thêng lÊy tõ ®Õn lç cã ®êng kÝnh : d0=(12 25)mm +, §êng kÝnh t©m lç ®èi víi b¸nh r¨ng h×nh trơ : D0=0,5(D +Dv) 3.KÕt cÊu n¾p ỉ : Dïng ph¬ng ph¸p ®óc ®Ĩ chÕ t¹o n¾p ỉ , vËt liƯu ®óc lµ gang x¸m : GX15 - 32 C¸c kÝch thíc l¾p ỉ thêng ®ỵc lÊy nh ®èi víi èng lãt ,chiỊu dµy x¸c ®Þnh theo c«ng thøc δ = C×D (D vµ δ tra theo b¶ng 15_14) víi : D_®êng kÝnh cđa èng lãt còng chÝnh lµ ®êng kÝnh ngoµi cđa ỉ l¨n δ_lµ hƯ sè phơ thc vµo ®êng kÝnh lç chiỊu dµy bÝch l¾p lÊy b»ng (0,7 0,8) chiỊu dµy thµnh l¾p ỉ 4.KÕt cÊu èng lãt : èng lãt dïng ®Ĩ ®ì ỉ l¨n, t¹o thn lỵi cho viƯc l¾p ghÐp vµ ®iỊu chØnh bé phËn ỉ còng nh ®iỊu chØnh sù ¨n khíp cđa cỈp b¸nh r¨ng c«n , èng lãt lµm b»ng gang GX15 - 32 ♦♦ C¸c kÝch thíc c¬ b¶n ®ỵc tr×nh bµy ë b¶ng sau ®©y : Tên gọi Chiều dày: Thân hộp, δ Nắp hộp, δ1 Biểu thức tính tốn δ =0,03 Re + = 0,03.22 + = 10 mm Gân tăng cứng: Chiều dày, e Chiều cao, h Độ dốc δ1 =0,9 δ = 0,9.10=9 mm e =(0,8 ÷ 1)δ =(0,8 ÷ 1)10 = 8÷10 , chọn e = mm h =5.δ =5.10=50 mm Thiết kế nút tháo dầu: chọn loại M20x2 có: b = 15 ; m=9; f=3; L = 28 ; e = 2,5 ; ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY q = 17,8 ; D1 = 21 ; l D= 30, d S = 22 ; D b m l = 25,4 S L II.BƠI TRƠN VÀ ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP 1.B«i tr¬n b¸nh r¨ng: Trong phÇn thiÕt kÕ b¸nh r¨ng,ta xÐt ®iỊu kiƯn b«i tr¬n d 22/d21= 1,1 1,3 vµ ®· tho¶ m·n v× vËn tèc vßng bé trun nhá(v=4,2 m/s ) nªn b«i tr¬n b»ng dÇu LÊymøc cao nhÊt hép gi¶m tèc ngËp hÕt chiỊu réng b¸nh r¨ng c«n lín ,møc thÊp nhÊt ngËp ®Ønh r¨ng b¸nh r¨ng c«n lín §Ĩ b«i tr¬n tra b¶ng 18_11tttk hd® c¬ khÝ tËp 2, chän ®é nhít ë 50 0c lµ 80/11, tõ ®ã tra b¶ng 18_13, chän dÇu « t« m¸y kÐo AK_20 Lỵng dÇu b«i tr¬n thêng kho¶ng 0,4 ®Õn 0,8 lÝt cho Kw c«ng st trun B«i tr¬n ỉ l¨n : Do vËn tèc trỵt v < m/s ®Õn m/s , nªn tra b¶ng 15_15a ta dïng mì ®Ĩ b«i tr¬n,chän lo¹i mì T ®Ĩ b«i tr¬n ỉ ®òa c«n vµ ỉ bi ®ì lỵng mì cho vµo chiÕm 2/3kho¶ng trèng cđa bé phËn ỉ Mì cÇn ®ỵc bỉ xung vµo ỉ sau mét thêi gian sư dơng, nhê nót hc vó mì ,tra b¶ng 15_15b chän lo¹i vó mì thc nhãm cã c¸c th«ng sè sau: ren H M10×1 18 h 10 H1 D1 6,7 D2 4,5 D3 5,8 D4 D5 α 2,5 480 S 11 3.Dầu bơi trơn hộp giảm tốc : Chọn loại dầu dầu cơng nghiệp 45 4.L¾p b¸nh r¨ng lªn trơc vµ ®iỊu chØnh sù ¨n khíp: §Ĩ l¾p b¸nh r¨ng lªn trơc ta dïng mèi ghÐp then vµ chän kiĨu l¾p lµ H7/k6 v× nã chÞu t¶i võa vµ va ®Ëp nhĐ 5.§iỊu chØnh sù ¨n khíp: §Ĩ ®iỊu chØnh sù ¨n khíp cđa hép gi¶m tèc b¸nh r¨ng trơ nµy ta chän chiỊu réng b¸nh r¨ng nhá t¨ng lªn 10 % so víi chiỊu réng b¸nh r¨ng lín ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY PHẦN V.BẢNG THỐNG KÊ DUNG SAI CÁC KIỂU LẮP Tại tiết diện lắp bánh khơng u cầu tháo lắp thường xun ta chọn kiểu lắp H7/k6, tiết diện lắp trục với ổ lăn, khớp nối, đĩa xích cho bảng sau: Kiểu lắp ES ( µm ) es ( µm ) EI ( µm ) Trục-vòng ổ bi ∅40k6 Vỏ-lắp ổ ∅80H7 Trục-bánh Trục-bánh đai Trục-bánh ∅35 H7 k6 +18 +2 +30 +25 ∅35k6 ∅60 H7 k6 Trục-vòng ổ bi ∅55k6 Vỏ-vòng ngồi ổ bi ∅100H7 Trục-khớp nối ∅52k6 ei ( µm ) +30 +18 +2 +15 +2 +21 +2 +18 +2 +30 +18 +2 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY mơc lơc LêI NãI §ÇU PHÇN I: TÝnh to¸n hƯ dÉn ®éng I – CHäN §éng c¬ II - ph©n phèi tû sè trun PHÇN II: TÝnh to¸n thiÕt kÕ chi tiÕt m¸y I- TÝnh bé trun xich II- thiÕt kÕ Bé TRUN B¸NH R¡Ng III- thiÕt kÕ trơc 1.Chän khíp nèi 2.ThiÕt kÕ PHÇN III: CHäN Vµ TÝNH TO¸N ỉ L¡N PHÇN IV: THIÕT KÕ Vá HéP GI¶M TèC b«I tr¬n vµ ®IỊu chØnh ¨n khíp PHÇN V: b¶ng kª dung sai c¸c kiĨu l¾p 50 tµI liƯu tham kh¶o ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Chi tiÕt m¸y ,tËp I vµ II : Ngun Träng HiƯp Nhµ xt b¶n gi¸o dơc - 2001 TÝnh to¸n thiÕt kÕ hƯ dÉn ®éng c¬ khÝ (2 tËp) : PGS TS TrÞnh ChÊt – TS Lª V¨n Un Nhµ xt b¶n gi¸o dơc - 2000 3.Híng dÉn lµm bµi tËp dung sai : PGS TS Ninh §øc Tèn – TS §ç Träng Hïng [...]... ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY B t d da h ho Hình dáng mặt cắt đai Bảng thống kê Thông số Ký hiệu Đai thang Đường kính bánh đai nhỏ d1, mm 180 Đường kính bánh đai lớn d2, mm 850 Chiều rộng bánh đai B, mm 35 Chiều dài đai l, mm 3550 Số đai z Lực tác dụng lên trục F R, N 2 801,5 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY II THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 1.Chọn vật liệu: Do hộp giảm tốc bánh răng côn với đặc tính làm việc va đập vừa ,chịu... τ-1 = 0,58 σ-1 = 0,58.262 = 152MPa Theo bảng (10.7) : ψσ = 0,05 ; ψτ = 0 Các trục trong hộp giảm tốc đều quay, ứng suất thay đổi theo chu kì đối xứng Ta có : Mj σ aj = σ max j = với W j = nên : σ aj = σ max j = π d 3j 32 Mj Wj và σ mj = 0 Wj − bt1 ( d j − t1 ) 2.d j 2 là momen chống uốn ( bảng 10.6 trang 196) Mj = π d 3 j − 32 b.t1 ( d j − t1 ) 2 2.d j Trục quay một chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo... truyền bánh răng côn gây ra : 2T1 * Ft1 = Ft2 = d = m1 x2= -0,42 2.208065,3 = 3853,1 N 108 * Fr1 = Fa2 = Ft1 tgα cosδ1= 2160,99N * Fa1 = Fr2 = Ft1 tgα sinδ1= 540,4 N ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY III THIẾT KẾ TRỤC 1 Thiết kế trục 1.1 Chọn vật liệu Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45 thường hóa có σb = 600 MPa, Chọn ứng suất xoắn cho phép : - Trục 1 [τ] = 15 MPa - Trục 2 [τ] = 25Mpa 1.2 Xác định sơ bộ đường... 792,585 = 1030,4 Nm Với k : hệ số chế độ làm việc_k =1,2…1,5 ; chọn k = 1,3 (tra bảng 16.1) - Chọn nối trục : Để truyền momen từ trục 2 sang trục làm việc ta dùng nối trục đàn hồi, nối trục được lắp trên trục có momen xoắn T2 = 792585,0 Nmm Dựa vào bảng16-10a trang 68 quyển 2 ta chọn được khớp nối Các thông số về kích thước cơ bản của nối trục vòng đàn hồi: T,Nm D D 792,58 35 21 dm L L 95 175 11 d1 Do Z... nắp ổ (bảng10.3 ) ; * hn=20mm (bảng 10.3 ) - chiều cao nắp ổ và đầu bu lông ⇒ l12 = -lc12 = -[0,5(50+23)+15+20]=-72 mm l13 = l11 + k1 + k2 + lm13 +0,5 (b0 –b13cos δ1) * l11=(2,5 3)40 =110 mm , b13 =kbe Re= 50 mm * lm13=50 – chiều dài moay ơ bánh răng côn * k1=10mm – khoảng cách từ mặt mút đến của bánh răng côn đến thành trong của hộp * k2=8mm – khoảng cách từ mặt mút của ổ đến thành trong của hộp ⇒... chiều rộng vành răng Tra bảng 6.21 ta có: K H β = 1,18 K Hα : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng không đồng thời ăn khớp Đối với bánh răng côn thẳng K Hα = 1 K Hv : hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp KHV = 1 + Ta có: Với v= v H b.d m1 2.T K Hβ K Hα π n1.d m1 = 7,26 (m/s) 60000 v = 7,26 (m/s) Tra bảng 6.13 ta dùng cấp chính xác 7 Tra bảng 6.15 ta có δH =... momen chống xoắn 2.d j (bảng 10.6 trang 196) nên τ mj = τ aj = τ max j 2 = Tj 2.Woj = Tj  π d 3j bt1 ( d j − t1 ) 2 2. −  16 2.d j      Xác định hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm của trục Dựa vào biểu đồ mômen uốn và mômen xoắn trên trục 2 ta thấy các tiết diện nguy hiểm là tiết diện lắp bánh răng và tiết diện lắp ổ lăn và lắp khớp nối Kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo độ bền mỏi nếu... K be ) K be u.[σ H ] 2 K R : hệ số phụ thuộc vào vật liệu bánh răng và loại răng Do thiết kế bánh răng côn răng thẳng, vật liệu bằng thép nên ta có: K R = 0,5 K d ; K d = 100MPa1 / 3 ⇒ K R = 0,5.100 = 50 MPa 1 / 3 K Hβ : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng Đối với bánh răng côn, tra bảng 6.21 ta có: K be là hệ số chiều rộng vành răng: b Chọn : K be = R = 0,25 (do ubr... ⇒ Yε = εα F1 F1 F2 F2 =>σ = 142,66 < [σ ] σ = 146,39 < [σ ] Vậy hệ thỏa mãn điều kiện bền tiếp uốn ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY 7Kiểm nghiệm về quá tải: Để tránh biến dạng dư hoặc gãy dòn lớp bề mặt,ứng suất tiếp xúc cực đại và ứng suất uốn cực đại không được vượt quá một giá trị cho phép: - Ứng suất tiếp xúc: σHmax = σH σHmax = 425,96 K qt ≤ [σH]max ; Với Kqt = =2,3 2,3 = 646 ≤ [σH]max = 1624 MPa - Ứng suất...ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Theo bảng 4.22 trang 64 tài liệu [1] qm = 0,105 kg/m + v: vận tốc vòng = 13,7 (m/s) + P1: công suất trên bánh đai chủ động Theo (4.19) trang 63 tài liệu [1] Fo = 780.P1.K d + Fv v.Cα z Fo = 780.6,1.1,0 + 19,7 = 214,8( N ) 13,7.0,89.2 ... tho¶ m·n ®iỊu kiƯn chÞu t¶i träng tÜnh PHẦN IV THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC, BƠI TRƠN VÀ ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP I THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC 1.Tính kết cấu vỏ hộp: ChØ tiªu cđa vá hép gi¶m tèc lµ ®é cøng... Số đai z Lực tác dụng lên trục F R, N 801,5 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY II THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 1.Chọn vật liệu: Do hộp giảm tốc bánh với đặc tính làm việc va đập vừa ,chịu cơng suất nhỏ nên... (mm) v vận tốc băng tải (m/s) : v = 0,48 m/s 60000.V 60000.0,48 = = 73,4(vg / ph) π D 3,14.125 nlv = Ta có số vòng quay sơ : nsb = nlv u t u t = usbđ usbh usbh :tỉ số truyền sơ hộp giảm tốc usbh=(3…4)