Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC: Sinh viên thực hiện: Giáo viên hướng dẫn: Ngày hoàn thành: CHI TIẾT MÁY MSSV: Ngày bảo vệ: ĐỀ TÀI Đề số 7: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN Phương án số: Trang Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Hệ thống dẫn động thùng trộn gồm: – Động điện pha không đồng ; – Nối trục đàn hồi ; – Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp đồng trục ; –Bộ truyền xích ống lăn; – Thùng trộn Chiều quay hình vẽ Số liệu thiết kế: Công suất trục thùng trộn, P ( KW) = Số vòng quay trục thùng trộn, n (v/p) = 40 Thời gian phục vụ, L (năm): Quay chiều, làm việc ba ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 160 ngày, ca làm việc giờ) Chế độ tải: T1 = T ; t1 = 35s ; T2 = 0.6T ; t2 = 28s Yêu cầu : 01 thuyết minh , 01 vẽ lắp A0 , 01 vẽ chi tiết Nội dung thuyết minh : Xác định công suất động phân phối tỷ số truyền cho hệ thống truyền động Tính toán thiết kế chi tiết máy : a Tính toán truyền hở ( đai, xích bánh răng) b Tính truyền hộp giảm tốc ( bánh răng, trục vít) c Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên truyền tính giá trị lực d Tính toán thiết kế trục then e Chọn ổ lăn nối trục f Chọn thân máy, bu lông chi tiêt phụ khác Chọn dung sai lắp ghép Tài liệu tham khảo Trang Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế phát triển hệ thống truyền động vấn đề cốt lõi khí Mặt khác, công nghiệp phát triển thiếu khí đại Vì vậy, việc thiết kế cải tiến hệ thống truyền động công việc quan trọng công đại hoá đất nước Hiểu biết, nắm vững vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế hệ thống truyền động yêu cầu cần thiết sinh viên, kỹ sư khí Trong sống ta bắt gặp hệ thống truyền động khắp nơi, nói đóng vai trò quan trọng sống sản xuất Đối với hệ thống truyền động thường gặp hộp giảm tốc phận thiếu Đồ án thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn giúp ta tìm hiểu thiết kế hộp giảm tốc, qua ta củng cố lại kiến thức học môn học Cơ kỹ thuật, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật giúp sinh viên có nhìn tổng quan việc thiết kế khí Hộp giảm tốc phận điển hình mà công việc thiết kế giúp làm quen với chi tiết bánh răng, ổ lăn,…Thêm vào đó, trình thực sinh viên bổ sung hoàn thiện kỹ vẽ Cơ khí, điều cần thiết với sinh viên khí Em chân thành cảm ơn thầy, thầy cô bạn khoa khí giúp đỡ em nhiều trình thực đồ án Với kiến thức hạn hẹp, thiếu sót điều tránh khỏi, em mong nhận ý kiến từ thầy cô bạn Sinh viên thực Trang Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh PHẦN XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 CHỌN ĐỘNG CƠ : 1.1.1 Chọn hiệu suất hệ thống :  Tra bảng 2.3 tài liệu [1], ta chọn hiệu suất sau: ηkn = 0.99 - Hiệu suất nối trục đàn hồi: - Hiệu suất truyền bánh trụ nghiêng 1: - Hiệu suất truyền bánh trụ nghiêng 1: - Hiệu suất truyền xích ống lăn: ηbr1 = 0.98 ηbr = 0.98 η x = 0.96 ηol = 0.99 Hiệu suất cặp ổ lăn :  Hiệu suất truyền động : η = η xηol4 = 0.96 × 0.998 = 0.886 ∑ - η = 0.886  Vậy, hiệu suất truyền động là: 1.1.2 Tính công suất cần thiết :  Công suất tính toán: Ptt = Ptd = Pmax  1.1.3   2  T1   T2  T   0.6T   ÷ t1 +  ÷ t2  ÷ × 35 +  ÷ × 28 T   T  = 3×  T   T  = 2,5377 KW t1 + t2 35 + 28 Công suất cần thiết trục động cơ: P 2,5377 Pct = dt = = 2,9877 KW η 0,8494 ∑ Xác định số vòng quay sơ động cơ: nlv = 40 Số vòng quay trục công tác: Chọn sơ tỷ sô truyền hệ thống : Trang vòng/phút Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh uch = uhux = 16 × = 32 Với : uh = 16 : tỉ số truyền hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp ( ÷ 40) ux = : tỉ số truyền truyền xích ( ÷ 5)  Số vòng quay sơ động : nsb = nlvut = 40 × 32 = 1280 vòng/phút  Vậy, số vòng quay sơ động điện là: nsb = 1280 vòng/phút 1.1.4 1.2 Chọn động điện: Ở đây, ta chọn động thõa mãn điều kiện sau:  Pdc ≥ Pct  Pdc ≥ 2,9877 kW   ndc ≈ nsb ndc = 1280 vg / ph , tức ta phải tìm động thỏa mãn Ta chọn loại động điện không đồng pha, loại 3K nhà máy chế tạo động điện Việt Nam Hungary sản xuất :  Ta chọn động 3K112S4 Công suất Vận tốc quay cosϕ η% Kiểu động kW vg/ph 3K112S4 1440 0.82 81,5 PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN  Tỉ số truyền chung hệ thống dẫn động: ut = ndc 1440 = = 36 nlv 40 Trong đó: nđc = 1440 vòng/phút; nlv = 40 vòng/phút  Tra bảng 3.1 Tài liệu [1] ta chọn tỷ số truyền hộp giảm tốc cấp đồng trục: uh = 16 uh = 16 = Với  Tỉ số truyền truyền xích: ux = 1.3 uh =16 => u1 = u2 = u1 = : tỷ số truyền cặp bánh cấp nhanh u2 = : tỷ số truyền cặp bánh cấp chậm ut 36 = = 2.25 u1 × u2 × LẬP BẢNG ĐẶC TÍNH Trang Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Phân phối công suất trục: 1.3.1 1.3.2 • Công suất trục 3: P3 = • Công suất trục 2: P2 = • P3 3,2584 = = 3,3585 KW ηbr 2ηol 0,98 × 0,99 Công suất trục 1: P1 = • P2 3,3585 = = 3,4616 KW ηbr1ηol 0,98 × 0,99 Công suất động cơ: Pdc = 1.3.3 • • n1 = ndc = 1440 vòng/phút Số vòng quay trục 2: n1 1440 = = 360 u1 vòng/phút Số vòng quay trục 3: n3 =  1.3.4 • P1 3,4616 = = 3,5319 KW ηknηol 0,99 × 0,99 Tính toán số vòng quay trục: Số vòng quay trục 1: n2 = • Pmax = = 3,2584 KW ηolη x 0,99 × 0,93 n2 360 = = 90 u2 vòng/phút Vậy: Số vòng quay trục là: n1 = 1440 Số vòng quay trục là: n2 = 360 Số vòng quay trục là: n3 = 90 vòng/phút vòng/phút vòng/phút Tính toán moment xoắn trục: Moment xoắn trục động cơ: Trang Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Tdc = 9.55 × 106 • Moment xoắn trục 1: T1 = 9.55 × 106 • P2 3,3585 = 9.55 × 106 = 89093,54 Nmm n2 360 Moment xoắn trục 3: T3 = 9.55 × 106 • P1 3,4616 = 9.55 × 106 = 22957,14 Nmm n1 1440 Moment xoắn trục 2: T2 = 9.55 × 106 • Pdc 3,5319 = 9.55 × 106 × = 23423,36 Nmm ndc 1440 P3 3,2584 = 9.55 × 106 = 345752,44 Nmm n3 90 Moment xoắn trục thùng trộn : T4 = 9.55 × 106 1.3.5 P4 = 9.55 × 106 = 716250 Nmm n4 40 Bảng đặc tính: Thông số/Trục Công suất (kW) Tỉ số truyền u Moment xoắn (Nmm) Số vòng quay (vòng/phút) Động 3,5319 Trục 3,4616 23423,36 22957,14 1440 1440 Trục 3,2584 Trục 2.25 89093,54 345752,44 716250 360 90 40 Trục 3,3585 4 Trang Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh PHẦN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY 2.1 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH: 2.1.1 Chọn loại xích: • Công suất đĩa xích nhỏ truyền xích công suất trục : P3 = 3,2584 Kw, với số vòng quay đĩa xích nhỏ n3 = 90 vòng/phút • Vì số vòng quay thấp, tải trọng va đập nhẹ nên ta chọn loại xích ống lăn 2.1.2 Thông số truyền: • Theo bảng 5.4 Tài liệu [1], với u=2.25 ta chọn số rang đĩa xích nhỏ z1= 27, số rang đĩa xích lớn z2= z1 ux =27 x 2.26 = 61 < zmax=120 • Theo công thức (5.3) Tài liệu [1], công suất tính toán: Pt = P3.k k z kn = 3,2584 × 2,262 × 0.93 × 2.22 = 15,2171 KW kz = Trong đó: Với z1 = 27 , z01 25 = = 0.93 z1 27 kn = n01 200 = = 2.22 n3 90 với n01=200vg/ph, Theo công thức (5.4) bảng 5.6 Tài liệu [1]: k = k0 ka kdc kbt kd.kc = × × × 1.2 × 1.45 × 1.3 = 2,262 Với : k0 = – Hệ số kể đến ảnh hưởng vị trí truyền (Đường tâm xích làm với phương ngang góc < 600) ka = – Hệ sô kể đến khoảng cách trục chiều dài xích (khoảng cách trục a = (30÷50)pc) kdc = – Hệ số kể đến việc ảnh hưởng việc điều chỉnh lực căng xích (điều chỉnh đĩa xích.) kd = 1.2 – Hệ số tải trọng động, kể đến tính chất tải trọng ( tải trọng động, va đập nhẹ.) kc =1.45 – Hệ số kể đến chế độ làm việc truyền ( làm việc ca / ngày) kbt =1.3 – Hệ số kể đến ảnh hưởng bôi trơn ( môi trường có bụi, chất lượng bôi trơn II ( đạt yêu cầu) Trang Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Theo bảng 5.5 Tài liệu [1] với n01 =200(vg/ph), chọn truyền xích dãy có bước xích pc = 31.75mm thỏa mãn điều kiện bền mòn: Pt < [P] =19.3 (Kw) • Đồng thời theo bảng 5.8, bước xích pc = 31.75mm < pc max • Khoảng cách trục a = 40.pc = 40 x 31.75 =1270mm • Theo công thức (5.12) Tài liệu [1] số mắc xích: 2 × a z1 + z2  z2 − z1  pc × 1270 27 + 61  61 − 27  31.75 X= + + + + = 124.73 ÷× = ÷× pc 31.75  2π  a  2π  1270 • • Lấy sô mắc xích chẳn X = 124 , tính lại khoảng cách trục theo công thức (5.13) Tài liệu [1] 2  z2 + z1 z2 + z1  z2 − z1     a = 0.25 × pc ×  X − + X − ÷ − 8×  ÷ 2  2π        2  61 + 27  27 + 61  61 − 27    = 0.25 × 31.75 × 124 − + 124 − ÷ −8× ÷  = 1258mm 2 π        • • 2.1.3 Để xích không chịu lực căng lớn, giảm a lượng bằng: ∆a = 0.004 × a = 0.004 × 1258 = 5mm , a =1258 – = 1253mm Số lần va đập xích: Theo công thức (5.14) Tài liệu [1] z ×n 27 × 90.31 i= 1 = = 1.31 ≤ i = 25 15 × X 15 × 124 Bảng 5.9 Tài liệu [1] Tính kiểm nghiệm xích độ bền: s= • Theo công thức (5.15)Tài liệu [1] : Q kd Ft + Fo + Fv Với : - - Q – Tải trọng phá hỏng Theo bảng 5.2 Tài liệu [1] , Q= 88500N, khối lượng 1m xích q= 3.8kg Kd – hệ số tải trọng động Kd =1.2 : Tải trọng va đập nhẹ, tải trọng mở máy 150% tải trọng làm việc z p n 27 × 31.75 × 90.31 v= c = = 1.29( m / s ) × 10 × 10 Vận tốc : Trang Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Ft = Lực vòng: - 1000 × P 1000 × 3,2584 = = 2525,89 N v 1.29 Fv = q × v = 3.8 × 1.292 = 6.32 N Lực căng lực li tâm: Lực căng trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra, truyền nằm ngang , nghiêng góc < 400 nên chọn kf =4 - F0 = 9.81 × k f × q × a = 9.81 × × 3.8 × 1.253 = 186.84 N s= Do : Q 88500 = = 27,45 kd Ft + Fo + Fv 1.2 × 2525,89 + 186.84 + 6.32 Tra bảng 5.10 Tài liệu [1] với n=200vg/ph, [s]=8.5 Vậy s > [s] : Bộ truyền xích đảm bảo đủ bền Xác định thông số đĩa xích: Đường kính đĩa xích: Theo công thức (5.17) Tài liệu [1] bảng 14.4b Tài liệu [2]: • Đường kính vòng chia: p 31.75 d1 = = = 273.49mm π π sin( ) sin z1 27 2.1.4  ( ) d2 = • p sin( π z2 ) = 31.75 = 616.76mm π sin 61 ( ) Đường kính vòng đỉnh răng: ( )   d a1 = p 0.5 + cot g  π ÷ = 31.75 × 0.5 + cot g π  = 287.51mm 27    z1    ( )    = 631.81mm d a = p 0.5 + cot g  π ÷ = 31.75 × 0.5 + cot g π z 61      • Bán kính đáy răng: r = 0.5025d1 + 0.05 = 0.5025 × 19.05 + 0.05 = 9.62 Với d1 = 19.05 tra bảng 5.2 Tài liệu [1] • Đường kính vòng đáy răng: d f = d1 − 2r = 273.49 − × 9.62 = 254.25mm Trang 10 mm Đồ án Chi Tiết Máy - Ta có tỷ số: ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Fa 455,54 = = 0.024 C0 18,7 × 103 theo bảng 11.4 ta chọn e = 0.34  Chọn hệ số X, Y: - Chọn V=1 ứng với vòng quay - Lực dọc trục tác động vào ổ A, B lực hướng tâm FR gây ra: S A = e.FAR = 0,34 × 495,7 = 168,54 N S B = e.FBR = 0,34 × 2133,08 = 725, 25 N - Tổng lực dọc trục tác động lên ổ: Fat1 = S B − Fa = 725,23 − 455,54 = 269,71 N Fat = S A + Fa = 168,54 + 455,54 = 624,08 N - Ta có: Fat1 269,71 = = 0,54 > e R V FA × 495,57 nên ta chọn X = 0.45 Y = 1,62 Fat 624,08 = = 0, 29 < e R V FB × 2133,08 nên ta chọn X = Y =  Tải trọng quy ước: - Tại A: QA = ( XVFr + YFa ) K t K d = ( 0.45 × 1× 495,7 + 1,62 × 455,54 ) ×1 ×1.3 = 1249,35 ( N ) - Tại B: QA = ( XVFr + YFa ) Kt K d = ( × 1× 2133,08 + ) ×1 ×1.3 = 2773,004 ( N ) Trang 61 Đồ án Chi Tiết Máy Với: Kt = ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh : hệ số ảnh hưởng nhiệt độ Kσ = 1,3 : hệ số kể đến đặc tính tải trọng Trang bảng 11.3 tài liệu [1] với tải trọng va đập nhẹ Từ kết ta thấy ổ B chịu tải trọng lớn nên ta tính toán theo ổ B  Thời gian làm việc: L= 60 Lh n 60 ×11520 × 360 = = 248,83 106 106 (triệu vòng)  Khả tải động tính toán: Ct = QB m L = 2773,004 × 248,83 = 17441,54 ( N ) Vì Ct < C = 25,6 KN nên ổ đảm bảo khả tải động  Tuổi thọ ổ: m 106  C  106  25,6 × 103  Lh = =  ÷ = 36426, 4h 60n  Q ÷ 60 × 360  42773,004    Kiểm tra tải tĩnh:  Q0 = X Fr + Y0 Fa = 0.5 × 2133,08 + 0.47 × 455,54 = 1280,64 ( N )   Q0 = Fr = 2133,08 ( N ) ⇒ Q0 = 2133,08 ( N ) Với ổ đỡ - chặn α=120 ta chọn X0 = 0,5 ; Y0 = 0,47 Như Q0 < C0 = 18,7 ×103 ( N ) nên ổ đảm bảo điều kiện bền tĩnh  Số vòng quay tới hạn ổ: - Theo bảng 11.7 tài liệu [1] với ổ bi đỡ chặn bôi trơn mỡ: [ d m n] = 1.3 ×105 Suy ra: nth = [d m n]k1k2 k3 / d m = 1.3 ×105 ×1×1 × 0.9 / 51 = 2064, 71 Trong đó: Trang 62 (vg/ph) Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh D + d 30 + 72 = = 51( mm ) 2 dm = - Đường kính tâm lăn: - k1 = – hệ số kích thước (dm ≤ 100mm) - k2 = – hệ số cỡ ổ ( cỡ ổ nhẹ) - k3 = 0.9 – hệ số tuổi thọ ( Lh = 11520 giờ) 2.5.3 Trục III:  Số vòng quay n1 = 90(v / p)  Tải trọng tác dụng lên ổ: - Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ A: FAR = - 2 RAX + RAY = 1392,082 + 428,82 = 1456, 62 N Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ B: FBR = - 2 RBX + RBY = 1392,0852 + 4396,112 = 4611, 25 N Lực dọc trục : Do Fa = 613, 67 N FAR < FBR : Ta có : Fa1 613, 67 = = 0.13 < 0.3 FBR 4611, 25 Nhưng chịu lực dọc trục lớn Fa = 613,67 ( N )  Do ta chọn ổ bi đỡ -chặn, chọn cỡ nhẹ: Kí hiệu ổ 46210 d (mm) D (mm) B (mm) C (kN) C0 (kN) 50 90 20 31,08 25,4  Chọn hệ số e: - Ta có tỷ số: Fa 613,67 = = 0.024 C0 25, × 103 theo bảng 11.4 ta chọn Trang 63 e = 0.34 Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh  Chọn hệ số X, Y: - Chọn V=1 ứng với vòng quay - Lực dọc trục tác động vào ổ A, B lực hướng tâm FR gây ra: S A = e.FAR = 0,34 × 1456,62 = 495, 25 N S B = e.FBR = 0,34 × 4611, 26 = 1567,83 N - Tổng lực dọc trục tác động lên ổ: Fat1 = S B − Fa = 1567,83 − 613,67 = 954,16 N Fat = S A + Fa = 495,25 + 613,67 = 1108,92 N - Ta có: Fat1 954,16 = = 0.65 > e R V FA × 1456, 22 Fat 1108,92 = = 0.24 < e R V FB × 4611, 26 nên ta chọn X = 0.45 Y = 1,62 nên ta chọn X = Y =  Tải trọng quy ước: - Tại A: QA = ( XVFr + YFa ) K t K d = ( 0.45 × 1×1456,62 + 1,62 × 613,67 ) ×1 ×1.3 = 2144,51( N ) - Tại B: Với: QB = ( XVFr + YFa ) K t K d = ( × 1× 4611, 26 + ) ×1 ×1.3 = 5994,64 ( N ) Kt = : hệ số ảnh hưởng nhiệt độ Trang 64 Đồ án Chi Tiết Máy Kσ = 1,3 ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh : hệ số kể đến đặc tính tải trọng Trang bảng 11.3 tài liệu [1] với tải trọng va đập nhẹ Từ kết ta thấy ổ B chịu tải trọng lớn nên ta tính toán theo ổ B  Thời gian làm việc: L= 60 Lh n 60 × 11520 × 90 = = 62, 21 106 106 (triệu vòng)  Khả tải động tính toán: Ct = QB m L = 5994,64 × 62,81 = 23752,89 ( N ) Vì Ct < C = 31,8 KN nên ổ đảm bảo khả tải động  Tuổi thọ ổ: m 106  C  106  31,8 × 103  Lh = =  ÷ = 27643,83h 60n  Q ÷ 60 × 90  5994,64    Kiểm tra tải tĩnh:  Q0 = X Fr + Y0 Fa = 0,5 × 4611, 26 + 0, 47 × 613,67 = 2594,05 ( N )   Q0 = Fr = 4611, 26 ( N ) ⇒ Q0 = 4611, 26 ( N ) Với ổ đỡ - chặn α=120 ta chọn X0 = 0.5 ; Y0 = 0.47 Như Q0 < C0 = 25, ×103 ( N ) nên ổ đảm bảo điều kiện bền tĩnh  Số vòng quay tới hạn ổ: - Theo bảng 11.7 tài liệu [1] với ổ bi đỡ chặn bôi trơn mỡ: [ d m n] = 1.3 ×105 Suy ra: nth = [d m n]k1k2 k3 / d m = 1.3 ×105 × 1×1× 0.9 / 70 = 1671, 42 Trong đó: Trang 65 (vg/ph) Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh dm = D + d 50 + 90 = = 70 ( mm ) 2 - Đường kính tâm lăn: - k1 = – hệ số kích thước (dm ≤ 100mm) - k2 = – hệ số cỡ ổ ( cỡ ổ nhẹ) - k3 = 0.9 – hệ số tuổi thọ ( Lh = 11520 giờ) PHẦN 3: CHỌN THÂN MÁY, BULONG, CÁC CHI TIẾT PHỤ, DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP 3.1 CHỌN THÂN MÁY: 3.1.1 Yêu cầu: - Chỉ tiêu hộp giảm tốc khối lượng nhỏ độ cứng cao - Vật liệu làm vỏ gang xám GX15-32 - Hộp giảm tốc bao gồm: thành hộp, nẹp gân, mặt bích, gối đỡ, … - Bề mặt lắp ghép nắp thân cạo mài để lắp sít, lắp có lớp sơn mỏng sơn đặc biệt - Chọn bề mặt ghép nắp thân: song song mặt đế - Mặt đáy phía lỗ tháo dầu với độ dốc khoảng chỗ tháo dầu lõm xuống 3.1.2 Xác định kích thước vỏ hộp: Chiều dày: Trang 66 Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh - Thân hộp: δ = 10 mm - Nắp hộp: δ1 = mm - Gân tăng cứng: e = mm Đường kính bulông : - Bulông nền: d1 = 18 mm - Bulông cạnh ổ: d2 = 14 mm - Bulông ghép bích nắp thân: d3 = 12 mm - Vít ghép nắp ổ: d4 = 8mm - Vít ghép nắp cửa thăm: d5 =8 mm Mặt bích chiều dài nắp thân: - Chiều dày bích thân hộp: S3 =18 mm - Chiều dày bích nắp hộp : S4 = 18 mm - Bề rộng bích nắp thân: K3 = 42 mm Kích thước gối trục: - Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ K2 = 45 mm - Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 = 19 mm, C = 62 mm + Trục 1: - Đường kính D3 =90mm - Đường kính tâm lỗ vít D2 = 75 mm + Trục 2: - Đường kính D3 = 115mm - Đường kính tâm lỗ vít D2 = 90 mm + Trục 3: - Đường kính D3 = 170mm - Đuờng kính tâm tâm lỗ vít D2 = 140mm Mặt đế hộp: - Chiều dày: S1 = 25 mm, S2 =18 mm - Bề rộng mặt đế hộp: K1=54 mm, q=70mm -Chiều cao h=14mm Trang 67 Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Khe hở chi tiết: - Bánh với thành hộp: ∆ = mm - Giữa đỉnh bánh lớn đáy hộp: ∆ = 24 mm Số lượng bulông Z =  Kích thước gối trục: Đường kính tâm lỗ vít Trục I II III 3.2 D 62 72 90 D2 75 90 110 D3 90 115 135 CÁC CHI TIẾT LIÊN QUAN ĐẾN KẾT CẨU VỎ HỘP: 3.2.1 Chốt định vị: Mặt ghép nắp thân nằm mặt phẳng chứa đường tâm trục Lỗ trụ (đường kính D) lắp nắp thân hộp gia công đồng thời Để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân trước sau gia công lắp ghép, dùng chốt định vị Nhờ có chốt định vị, xiết bulông không làm biến dạng vòng ổ (do sai lệch vị trí tương đối nắp thân), loại trừ nguyên nhân làm ổ chóng bị hỏng Ta dùng chốt định vị hình côn có thông số sau: c l 30 d d1 d cx45 L 3.2.2 Nắp ổ: - Che chắn ổ lăn khỏi bụi từ bên - Làm vật liệu GX14-32 Trang 68 Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Kết cấu nắp ổ hộp giảm tốc, bảng 18.2 tài liệu [1]: - Trục I II III D 62 72 90 D2 75 90 110 D3 90 115 135 D4 52 65 85 H 10 12 d4 M6 M8 M8 3.2.3 Cửa thăm: Để kiểm tra, quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp, đỉnh hộp có làm cửa thăm Cửa thăm đậy nắp Trên nắp có lắp thêm nút thông Kích thước cửa thăm chọn theo bảng 18-5 [1] sau: A B A1 B1 C C1 K R Vít Số lượng 100 75 150 100 125 130 87 12 M8 x 22 3.2.4 Nút thông hơi: Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hòa không khí bên bên hộp, người ta dùng nút thông Nút thông lắp nắp cửa thăm Kích thước nút thông (tra bảng 18-6 [1]): A B C D E G H M27 15 30 15 45 36 32 I K L M N O P Q R S 36 32 10 x2 Trang 69 22 32 18 z Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh 3.2.5 Nút tháo dầu: Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn (do bụi - hạt mài) bị biến chất, cần phải thay dầu Để tháo dầu cũ, đáy hộp có lỗ tháo dầu Lúc làm việc, lỗ bịt kín nút tháo dầu Kết cấu kích thước nút tháo dầu tra bảng 18-8 tài liệu [1] (nút - tháo dầu tru) sau: d b m f L c q D S D0 M 20 x 15 28 2.5 17.8 30 22 25.4 3.2.6 Que thăm dầu: - Đê kiểm tra mức dầu hộp ta dùng que thăm dầu Que thăm dầu 3.2.7 Vòng móc: - Dùng để di chuyển hộp giảm tốc cách dễ dàng - Chiều dày: S=(2÷3)δ=20 mm - Đường kính lỗ vòng móc: d=(3÷4) δ=30 mm 3.2.8 Vít tách nắp thân hộp giảm tốc: Có tác dụng tách nắp thân hộp giảm tốc, vít M14x30 3.3 CÁC CHI TIẾT PHỤ KHÁC: 3.3.1 Vòng phớt: Vòng phớt loại lót kín động gián tiếp nhằm mục đích bảo vệ ổ khỏi bụi bặm, chất bẩn, hạt cứng tạp chất khác xâm nhập vào ổ Những chất làm ổ chóng bị mài mòn bị han gỉ Ngoài ra, vòng phớt đề phòng dầu chảy Tuổi thọ ổ lăn phụ thuộc nhiều vào vòng phớt Trang 70 Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Vòng phớt dùng rộng rãi có kết cấu đơn giản, thay dễ dàng Tuy nhiên có nhược điểm chóng mòn ma sát lớn bề mặt trục có độ nhám cao Vòng phớt 3.3.2 Vòng chắn dầu: Để ngăn cách mỡ phận ổ với dầu hộp BẢNG TỔNG KẾT BULONG: 3.4 Dựa theo bảng Phụ lục sách Vẽ Cơ Khí tâp 1, Trần Hữu Quế  Bu long nền: d1=18  Bu lông cạnh ổ: d2=14  Bu long ghép bích nắp thân: d3=12  Vít ghép nắp ổ: d4=8  Vít ghép nắp cửa thăm: d5=8 DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP: Căn vào yêu cầu làm việc chi tiết hộp giảm tốc, ta chọn kiểu lắp ghép sau: Trang 71 Đồ án Chi Tiết Máy 4.1 ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Dung sai ổ lăn: Vòng ổ lăn chịu tải tuần hoàn, ta lắp ghép theo hệ thống trục lắp trung gian để vòng ổ không trượt bề mặt trục làm việc Do đó, ta phải chọn mối lắp k6, lắp trung gian có độ dôi, tạo điều kiện mòn ổ (trong trình làm việc quay làm mòn đều) Vòng ổ lăn không quay nên chịu tải cục bộ, ta lắp theo hệ thống lỗ Để ổ di chuển dọc trục nhiệt đô tăng trình làm việc, ta chọn kiểu lắp trung gian H7 4.2 Lắp ghép bánh trục: Bánh lắp lên trục chịu tải vừa, tải trọng thay đổi, va đập nhẹ, ta chọn kiểu lắp ghép H7/k6 4.3 Lắp ghép nắp ổ thân hộp: Để dễ dàng cho việc tháo lắp điều chỉnh, ta chọn kiểu lắp lỏng H7/e8 4.4 Lắp ghép vòng chắn dầu trục: Để dễ dàng cho tháo lắp, ta chọn kiểu lắp trung gian H7/Js6 4.5 Lắp chốt định vị: Để đảm bảo độ đồng tâm không bị sút, ta chọn kiểu lắp chặt P7/h6 4.6 Lăp ghép then: Theo chiều rộng, chọn kiểu lắp trục P9/h8 kiểu lắp bạc Js9/h8 Theo chiều cao, sai lệch giới hạn kích thước then h11 Theo chiếu dài, sai lệch giới hạn kích thước then h14 BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP Chi tiết Bánh trục I Bánh trục II Bánh trục III Kích thước (mm) 40 Mối ghép ES (µm) EI (µm) es (µm) ei (µm) H7/k6 +25 +18 +2 36 55 H7/k6 H7/k6 +25 +30 0 +18 +21 +2 +2 Trang 72 Đồ án Chi Tiết Máy Trục I Trục II Trục III Trục I Trục II Trục III ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh D 62 72 90 d 30 30 50 H7/h6 H7/h6 H7/h6 Ổ bi đỡ chặn +30 0 +30 0 +35 0 -19 -19 -22 H7/k6 H7/k6 H7/k6 +21 +21 +25 +15 +15 +15 +2 +2 +2 0 0 0 -22 -22 -22 -22 -27 -27 0 bxh 8x7 10x8 10x8 10x8 16x10 14x9 P9/h8 P9/h8 P9/h8 P9/h8 P9/h8 P9/h8 Nối trục Bánh I Bánh II Bánh III Bánh IV Đĩa xích 8x7 10x8 10x8 10x8 16x10 14x9 Then(Bánh răng-Bánh xích-Nối trục) Js9/h8 +18 -18 -22 Js9/h8 +18 -18 -22 Js9/h8 +18 -18 -22 Js9/h8 +18 -18 -22 Js9/h8 +21 -21 -27 Js9/h8 +21 -21 -27 Chốt định vị D=6 35 35 50 40 55 62 72 90 150 Trục I Trục II Trục III Vòng chắn dầu trục I Vòng chắn dầu trục II Vòng chắn dầu trục III Vòng phớt trục I Vòng phớt trục III Nắp bích ổ lăn trục I Nắp bích ổ lăn trục II Nắp bích ổ lăn trục III Nắp cửa thăm- nắp hộp P7/h6 H7/js6 H7/js6 H7/js6 H7/js6 H7/js6 H7/h6 H7/h6 H7/h6 H8/h7 KẾT LUẬN Trang 73 -15 -15 -15 -15 -18 -18 -8 +21 +21 +25 +21 +25 +30 +30 +35 +63 Then -51 -51 -51 -51 -61 -61 -20 0 0 0 0 0 +6.5 +6.5 +8 +6.5 +8 0 0 -8 -6.5 -6.5 -8 -6.5 -8 -19 -19 -22 -40 Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Qua thời gian làm đồ án môn học, em nắm vững cách phân tích, đặt vấn đề cho toán thiết kế Vì đặc trưng nghiên cứu môn học tính hệ thống dẫn động thùng trộn nên qua giúp cho em có cách xử lý sát thực biết cách kết hợp với kiến thức học để tính toán chọn phương án cho thiết kế Dù cố gắng hoàn thành đồ án có hướng dẫn cụ thể quý thầy khoa Cơ khí hiểu biết hạn chế chưa có kinh nghiệm thực tiễn nên chắn đồ án có nhiều thiếu sót bất cập Vì vậy, em mong sửa chữa đóng góp ý kiến quý thầy cô để em rút kinh nghiệm bổ sung thêm kiến thức cho đồ án khác hay luận văn tốt nghiệp công việc sau Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý thầy khoa Cơ khí hướng dẫn tận tình thầy Thân Trọng Khánh Đạt Sinh viên thực TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 74 Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh [1] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển: Tính toán thiết kế Hệ dẫn động khí – Tập 1– Nhà xuất giáo dục [2] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển Tính toán thiết kế Hệ dẫn động khí – Tập 2– Nhà xuất giáo dục [3] Nguyễn Hữu Lộc: Cơ sở thiết kế máy– Nhà xuất Đại học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh Trang 75 [...]... 616 .76 − 2 × 9.62 = 5 97. 52mm  [1] : Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích theo công thức (5.18) Tài liệu σ H = 0. 47 kr ( Ft K d + Fvd ) E / ( Akd ) ≤ [ σ H ] Đĩa xích 1: - Ft = 2525,89 N : lực vòng - kr = 0.39 : hệ số ảnh hưởng của sô răng đĩa xích ( z1 = 27) - Kđ =1.2 : hệ số tải trọng động ( tải động, va đập nhẹ) - kđ = 1 : Hệ số phân bố không đều tải trọng Fvd = 13 × 10 7 n1 p 3m = 13 × 10 7 ×... độ rắn bề mặt [ σ H ] = 600MPa HB 170 sẽ đạt được ứng suất tiếp xúc cho phép sẽ đảm bảo độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1 • Đĩa xích 2: - Ft = 378 8. 37 : lực vòng - kr = 0.23 : hệ số ảnh hưởng của sô răng đĩa xích ( z1 = 27) - Kđ =1.2 : hệ số tải trọng động ( tải động, va đập nhẹ) - kđ = 1 : Hệ số phân bố không đều tải trọng Fvd = 13 × 10 7 n1 p 3m = 13 × 10 7 × 40 × 31 .75 3 × 1 = 1.66 N : lực va đập trên... K Fα = 1. 37 theo (6. 47) tài liệu [1] hệ số ν F = δ F g 0 v aw / um = 0.006 × 73 × 1.21 × 160 / 4 = 3.35 (trong đó δ F = 0.006 theo bảng 6.15; g0 =73 theo bảng 6.16 Do đó theo (6.46) K Fv = 1 + Vậy vF bw d w1 3.35 × 64 × 64 =1+ = 1.03 2.T2 K F β K Fα 2 × 89093,54 × 1.24 × 1. 37 K F = K F β K Fα K Fν = 1.24 × 1. 37 × 1.03 = 1 .75  Hệ số dạng răng YF theo bảng 6.18 tài liệu [1] - Đối với bánh dẫn: - Đối... Minh Fr = k x Ft = 6 × 1 07 k x P / zpn = 1.15 × 2525,89 = 2904 ,77 N Với kx = 1.15 : hệ số kể đến trọng lượng xích, khi nghiêng 1 góc < 400 2.3.5.3 Cặp bánh răng cấp nhanh: Ft1 = Ft 2 = Lực vòng: Lực hướng tâm: Lực dọc trục: 2.3.5.4 2T1 2 × 229 57, 14 = = 71 7,41 N d w1 64 Ft1 × tgatw 71 7,41 × tg (20,440 ) Fr1 = Fr 2 = = = 273 ,79 1 N cos β cos(12,430 ) Fa1 = Fa 2 = Ft1 × tg β = 71 7,41 × tg (12,430 ) = 158,13... 1,66 2.T2 K F β K Fα 2 × 229 57, 14 × 1,12 × 1, 27 K F = K F β K Fα K Fν = 1,12 × 1, 27 × 1,66 = 2,36  Hệ số dạng răng YF - Đối với bánh dẫn: theo bảng 6.18 tài liệu [1] YF 1 = 3,9 Trang 27 Đồ án Chi Tiết Máy ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh YF 2 = 3,6 - Đối với bánh bị dẫn: Yε =  1 1 = = 0,6 ε α 1,68 Yβ = 1 −  : hệ số kể đến sự trùng khớp của răng β0 12,430 =1− = 0,91 140 140 : hệ số kể đến độ nghiêng của răng... profin : Hệ số kể dến sự trùng khớp của răng, xác định như sau: εβ = - α tw (với αt Do đó theo công thức (6.36c) Tài liệu [1] : 1 1 = = 0 .77 εα 1.68 • KH - hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc: Theo công thức (6.39) Tài liệu [1]: K H β = 1.11 - K H = K H α K H β K Hv : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng - Theo (6.40) tài liệu [1], vận tốc vòng của bánh chủ động: v=... 1.022 × 1 = 2 57. 5Mpa [σ F 2 ] = [σ F 2 ].YR YS K xF = 236. 57 × 1 × 1.022 × 1 = 241 .77 Mpa  Độ bền uốn tại chân răng: σ F1 = 2T2YF1 K FYε Yβ bw d w1mn = 2 × 133158.06 × 3.9 × 1 .75 × 0.6 × 0.91 65 × 64 × 4 = 59.64 Mpa < [σ F 1 ] = 2 57. 5MPa - σ F 2 = σ F1 2.2.1 .7 YF 2 3.6 = 59.64 × = 55.05MPa < [σ F 2 ] = 241 .77 MPa YF 1 3.9 Kiểm nghiệm răng về quá tải: Với hệ số quá tải: Kqt= 1.8 • Theo (6.48) tài liệu [1],... < 5 (m/s theo bảng 6.13 và bảng 6.14 Tài liệu [1] dùng cấp chính xác 8 ta chọn - K Hα = 1,09 Theo công thức (6.42) Tài liệu [1], ta có: ν H = δ H g 0 v aw / um = 0.002 × 73 × 4,83 × 160 / 4 = 4, 46 δ H = 0,002 Với : : hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15 Tài liệu [1]); g0 =73 : hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng bánh 1 và 2 (bảng 6.16 tài liệu [1]) Đường kính vòng lăn bánh... định số răng tương đương: zv1 = z1 25 = = 27 3 3 cos β cos 12, 430  Theo bảng 6 .7 Tài liệu [1], zv 2 = K F β = 1,12 z2 100 = = 1 07 3 3 cos β cos 12, 430 ; theo bảng 6.14 với v=4,83 (m/s) < 5 (m/s) và cấp chính xác 8, K Fα = 1, 27 theo (6. 47) tài liệu [1] hệ số ν F = δ F g 0 v aw / um = 0.006 × 73 × 4.83 × 160 / 4 = 13,38 (trong đó δ F = 0.006 theo bảng 6.15; g0 =73 theo bảng 6.16 Do đó theo (6.46) K Fv... = 13 × 10 7 n1 p 3m = 13 × 10 7 × 90 × 31 .75 3 × 1 = 3 .74 5 N : lực va đập trên 1 dãy xích - E = 2E1E2 / ( E1 + E2 ) = 2.1 x 105 MPa : Modun đàn hồi - A = 262 mm2 : Diện tích chiếu của bản lề Độ bền tiếp xúc của đĩa xích 1: σ H 1 = 0. 47 kr ( Ft K d + Fvd ) E / ( Akd ) • = 0. 47 0.39 × (2525,89 × 1.2 + 3 .74 5) × 2.1 × 105 / (262 × 1) = 4 57, 779 4MPa σ H 1 = 4 57, 779 4 ≤ [ σ H ] Do đó ta dùng thép 45 tôi cải ... 229 57, 14 229 57, 14 78 26,16 25919,68 229 57, 14 5301,44 0 5301,44 0 78 26,16 2 676 7,92 89093,54 78 26,16 141850,0 5301,44 89093,54 24543 ,7 0 30 572 ,2 213 173 .5 34 575 2,44 24543 ,7 318034 34 575 2,44 13601 ,7. .. vào thiết kế hệ thống truyền động yêu cầu cần thiết sinh viên, kỹ sư khí Trong sống ta bắt gặp hệ thống truyền động khắp nơi, nói đóng vai trò quan trọng sống sản xuất Đối với hệ thống truyền động. ..  = 3×  T   T  = 2,5 377 KW t1 + t2 35 + 28 Công suất cần thiết trục động cơ: P 2,5 377 Pct = dt = = 2,9 877 KW η 0,8494 ∑ Xác định số vòng quay sơ động cơ: nlv = 40 Số vòng quay trục công tác: