Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế hộp giảm tốc dẫn động bằng xích tải. Đồ án trình bày thiết kế hộp giảm tốc bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng với bản thuyết minh đầy đủ và bản vẽ CAD kèm theo. Hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp với các thông số đầu vào thiết kế: 1.Lực kéo băng tải F = 5600 N 2.Vận tốc băng tải v = 0,5 m/s 3.Đường kính tang D = 300 mm 4.Thời gian phục vụ Ih = 12000 h 5.Số ca làm việc soca = 1 6.Góc nghiêng đường nối tâm với bộ truyền ngoài 1450 7.Đặc tính làm việc : va đập vừa . Tmm = 1,4 T1 T2 = 0,65 T1 t1 = 4,5 h t2 = 3 h tck = 8h
Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 Phần 0:Lời mở đầu Số liệu cho trớc 1.Lực kéo băng tải F = 5600 N 2.Vận tốc băng tải v = 0,5 m/s 3.Đờng kính tang D = 300 mm 4.Thời gian phục vụ Ih = 12000 h 5.Số ca làm việc soca = 6.Góc nghiêng đờng nối tâm truyền 1450 7.Đặc tính làm việc : va đập vừa Tmm = 1,4 T1 T2 = 0,65 T1 t1 = 4,5 h t2 = h tck = 8h Nhiệm vụ thiêt kế hộp giảm tốc hệ thống dẫn động xích tải.Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp, đợc thiết kế theo sơ đồ khai triển,gồm trục I nối qua khớp nối với động điện(tính toán chọn mua thị trờng) Và trục III có lắp truyền xích để truyền chuyển động Các trục quay nhờ hệ thống ổ bi đợc tính toán chọn mua thị trờng Các công thức bảng để tính toán thiết kế đợc tra Tính Toán Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí _tập 1,2 PGS.TS.Trịnh Chất TS.Lê Văn Uyển -1- Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 Phần I :Chọn động I.Chọn động cơ: 1>Xác định công suất động cơ: Pct = Pt Máy làm việc tải trọng thay đổi ,theo (2.13) ta có Pt =Ptd ( Pi ) ìt i P Ptd = ( P ìt 1+ P ìt ) = P1 ì ti ti 2 = Plv ì 2 P2 T t ìt + ìt + t với P T (4,5 + 0,65 ì 3) = = = = 0,849 t ck t ck F ì v 5600 ì 0,5 = = 2,8kW P t = P td = P lv ì = 2,8 ì 0,849 = 2,3772 Plv = 1000 1000 Lại có = ot ì x ì ol ì br ì k = 0,98 ì 0,93 ì 0,99 ì 0,98 ì 0,99 = 0,84 P 2,3772 = 2,83kW Vậy Pct = t = 0,84 2>Tính sơ số vòng quay : nsb = nlv ì ut 60000 ì v 60000 ì 0,5 = = 31,85vg / ph ìD 3,14 ì 300 ut =uh ì un nlv = Trong hộp giảm tốc hai cấp lấy uh = 40 -> uh =20 ; lại lấy un = ux =2 , chọn un = 2,2 ut = 20 ì 2,2 = 44 nsb =31,85 ì 44 = 1401,4 vg/ph 3>Chọn động cơ: Pđc Pct = 2,8 kW nđc nsb =1401,4 vg/ph T mm Tk 1,4 = T T dn Tra bảng P1.3 ,chọn đợc động 4A100L4Y3 có: Pđc = kW ,nđc =1420 vg/ph, Tk = 2,0 T dn -2- Đồ án chi tiết máy II.Tính toán động học hệ dẫn động khí: 1>Xác định tỉ số truyền ut hệ dẫn động : ut = Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 n dc 1420 = = 44,58 n lv 31,85 2>Phân tỉ số truyền hệ dẫn động: ut = uh ì un Chọn tỉ số truyền cấp nhanh u1 ,để máy đợc thiết kế nhẹ u1 =0,7332 ì uh0,6438 = 0,7332 ì 19,380,6438 = 4,9437 u h 19,38 = = 3,9207 Lấy u2 = 3,92 u1 4,94 ut 44,58 = = 2,3 Tính lại un = ux = u ìu 4,94 ì 3,92 Lấy u1 = 4,94, u2 = 3>Xác định công suất ,mômen số vòng quay trục: P lv 2,8 = = 3,07kW ot ì x 0,98 ì 0,93 P3 3,07 = = 3,166kW P2 = ol ì br 0,99 ì 0,98 P2 3,166 = = 3,26kW P1= ol ì br 0,99 ì 0,98 n dc = n dc = 1420vg / ph n1 = ud n1 1420 = = 284vg / ph n2= u 4,94 n 284 = = 72vg / ph n3 = u 3,92 P3 = Bảng kết Trục Thông số Công suất P,kW Động 3,26 3,166 3,07 Tỉ số truyền u Số vòng quay n,vg/ph 1420 Momen xoăn T,Nmm -3- 4,94 3,92 2,3 1420 284 72 21924,6 105184,7 407201,4 Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 Phần II: Thiết kế truyền bánh 1.Do yêu cầu đặc biệt theo quan điểm thống hoá thiết kế ,chọn vật liệu hai cấp bánh hộp giảm tốc nh Theo bảng 6.1 chọn: +Bánh nhỏ : thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB 241 285 có b1 =850 MPa , ch1 = 580 MPa +Bánh lớn : thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB 192 240 có b2 =750 MPa , ch2 = 450 MPa 2.Phân tỉ số truyền uh = 19,38 với cấp nhanh u1 = 4,94 ,cấp chậm u2 =3,92 3.Xác định ứng suất cho phép 0Hlim = ì HB + 70 , 0Flim = 1,8 ì HB , SH =1,1 , SF = 1,75 Chọn độ rắn bánh nhỏ HB1 = 245 ,bánh lớn HB2 =235 0Hlim1 = ì 245 + 70 = 560 MPa 0Flim1 = 1,8 ì 245 = 441 MPa 0Hlim2 = ì 235 + 70 = 540 MPa 0Flim1 = 1,8 ì 235 = 423 MPa Tính ứng suất cho phép : a) Đối với truyền cấp nhanh (bánh trụ thẳng ) H lim ìK HL [H] = SH F lim ; [F] = S ìK FC ìK FL F mH mH = , N HO N HE NHO1 = 30 ì HB12,4 = 30 ì 2452,4 = 1,6 ì 107 NHO2 = 30 ì HB22,4 = 30 ì 2352,4 = 1,47 ì 107 KHL = Bộ truyền chịu tải trọng thay đổi: T n t NHE = 60 ì c ì i ì t ì i ì i ui T t ck NHE1 =60 ì ì 1420 ì 12000(13 ì 0,5625 + 0,653 ì 0,375) = 6,8 ì 108 Do NHE1 >NHO1 -> KHL1 = Tơng tự có NHE2 = 60 ì ì Do NHE2 > NHO2 -> KHL2 =1 1420 ì 12000(13 ì 0,5625 + 0,653 ì 0,375) = 1,36 ì 108 560 [H]1 = 1,1 ì = 509 MPa -4- Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 540 [H]2 = 1,1 ì = 490,9MPa Cấp nhanh sử dụng bánh trụ thẳng -> [H] = min{[H]1, [H]2} = 490,9MPa NFO =4 ì 106 KFL2 =1 Tơng tự KFL1 = Bộ truyền quay 1chiều KFC =1 ,vậy hai truyền ,ta đợc ứng suâtá cho phép 441 ì ì = 252 MPa 1,75 423 ì ì [F2] = 1,75 = 241,7 MPa [F1] = 4>Tính toán cấp nhanh ,bộ truyền bánh trụ thẳng : aw1 =Ka(u+1) T 1ì K H [ H ]'2 ìu ì ba Tra bảng 6.6 ba =0.25 0.4 ,chọn ba = 0,3.Bánh thẳng Ka =49,5 Theo (6.16) bd = 0,53 ì 0,3 ì (4,94+1) = 0,944 bảng (6.7) ,tra theo đồ KH = 1,1416 aw1 =49,5 ì (4,94+1) ì 21924,6 ì 1,1416 = 121,2mm (490,9) ì 4,94 ì 0,3 b>Xác định thông số ăn khớp : Lấy aw1 = 121 mm từ m = (0,01 0,02)aw1 = (0,01 0,02) ì 121 = 1,21 2,42 Chọn môdun tiêu chuẩn m = z1 = 2a w1 ì 122 = = 20,37 ,chọn z1 = 20 m(u + 1) ì (4,94 + 1) z2 = u1 ì 20 = 4,94 ì 20 = 99 m( z + z ) ì (20 + 99) = = 119mm Do aw = 2 99 Có tỉ số truyền thực ut = =4,95 20 Trong trình tính toán chọn aw =121 ,do cần dịch chỉnh để tăng khoảng cách trục từ 119 mm lên 121 mm Tính hệ số dịch tâm theo (6.22) -5- Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 121 aw - 0,5 ì (z1+z2) = - 0,5 ì (20+99) = m 1000 y 1000 ì Theo (6.23), ky = z = 99 + 20 = 0,84 t y= Do theo bảng 6.10a tra đợc kx = 0,134, theo (6.24) hệ số giảm đỉnh y = k x ì z t 0,134 ì 119 = = 0,015946 1000 1000 Theo (6.25) tổng hệ số dịch chỉnh xt = y + y = 1+0,015946=1,015946 Theo (6.26) ,hệ số dịch chỉnh bánh 1: x1 = ì [xt ( z z1) y (99 20) ì ] = ì [1,015946 ] zt 119 = 0,19 hệ số dịch chỉnh bánh 2, x2 =xt x1 =1,105946 0,19 = 0,859 Theo (6.27) góc ăn khớp z t m cos (99 + 20) ì ì cos 20 = = 0,9318 2.a aw 2 ì 119 tw = 21,27 cos tw = c>Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc : Do hệ thống bánh đợc đậy kín hộp ( môi trờng không bụi) đợc bôi trơn đầy đủ.Vậy dạng hỏng nguy hiểm thờng gặp tróc rỗ bề mặt, nên sở chọn độ bền tiếp xúc để thiết kế kiểm nghiệm hệ thống dẫn động bánh răng: H = Z m ìZ H ìZ ì Bảng 6.5 , ZM = 274MPa1/3 Theo (6.34) ZH = Z = với 2T 1.K H (u m +1) b w u m d w1 cos b = = 1,72 sin tw sin ì 20 (4 ) = (4 1,688) = 0,877 1 = 1,88 3,2 ( + )=1,688 20 99 Đờng kính vònh lăn bánh nhỏ 2a w 2 ì 119 = = 40,74 (u m +1) 4,94 + ìd w1ìn1 3,14 ì 40,74 ì 1420 = = 3,03 Theo (6.40) , v = 60000 60000 dw1 = Theo bảng (6.13) ,chọn cấp xác 8,tra bảng 6.16 hệ số làm việc êm g0 =56 Theo (6.42) -6- Đồ án chi tiết máy H = H ì g ìv ì Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 a w2 121 = 0,006 ì 56 ì 3,03 ì = 5,03 ut 4,95 H = 0,006 tra theo bảng (6.15) H b w d w1 KHv = + 2T K K H H ì bw = ba aw2=0,3 119 = 36,3 mm KH = 1,1416 ,KH= 1,09 4,9 ì 36,3 ì 40,74 = 1,136 ì 21924,6 ì 1,1416 ì 1,09 KH = KH KH KHv =1,1416 ì 1,09 ì 1,136 = 1,414 KHv = + ì 21924,6 ì 1,414 ì (4,94 + 1) = 448MPa 36,3 ì 4,94 ì (40,74) Theo (6.1) với v = 3,03 m/s Zv = 1,cấp xác động học 8, chọn cấp xác H = 274 ì 1,72 ì 0,877 ì mức tiếp xúc ,khi cần gia công đạt độ nhám Ra = 2,5 ữ1,25 àm ZR = 0,95 Lại có da Các thông số truyền Bánh Khoảng cách trục aw1 Bánh 121 mm Môđun pháp ,m mm Chiều rộng , bw 36 mm Tỉ số truyền , u 36 mm 4,95 Số z1,z2 20 99 0,19 0,859 Đờng kính vòng lăn 40,74 mm 201,663 mm Đờng kính đỉnh 44,8 mm 205,4 mm Đờng kính đáy 35,7 mm 196,4 mm 40 mm 198 mm Hệ số dịch chỉnh Đờng vòng chia 5>Tính toán cấp chậm ,bộ truyền bánh trụ nghiêng: a) Xác định sơ khoảng cách trục ,theo công thức (6.15a) aw1 =Ka(u+1) T 1ìK H [ H ]'2 ìu ì ba Tra bảng 6.6 ba =0,3 ứng với nghiêng Bánh nghiêng Ka =43 Theo (6.16) bd = 0,53 ì 0,3 ì (3,92+1) = 0,738 bảng (6.7) ,tra theo đồ KH = 1,0438 va có T1 = 105184,7 aw1 =43 ì (3,92+1) ì 105184,7 ì 1,0438 = 152,3mm (500) ì 3,92 ì 0,3 -8- Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 Chọn lấy khoảng cách trục aw1 =156 mm b) Xác định thông số ăn khớp : Lấy aw1 = 156 mm từ m = (0,01 0,02)aw1 = (0,01 0,02) ì 156 = 1,56 3,12 Chọn môdun tiêu chuẩn m = Chọn sơ = 100 ,do cos = 0,9848 Theo (6.31) số bánh nhỏ z1 = ìa w ì cos ì 156 ì 0,9848 = 31 Lấy số bánh 31 m ì (u + 1) ì (3,92 + 1) Số bánh lớn z2 = u ì z1 = 3,92 ì 31= 121,52 Lấy số bánh 2bằng 122 Do tỉ số truyền thực um = cos = 122 = 3,935 31 m ì ( z + z ) ì (122 + 31) = = 0.9807 = 11,25470 ìa w ì 156 c>Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: Theo (6.35) ứng suất tiếp xúc làm việc: H = Z m ìZ H ìZ ì 2T 1.K H (u m +1) b w u m d w1 Theo bảng 6.5 ZM= 274MPa1/3 Theo (6.35) tg b = cost tg = cos 20,36 ì tg11,2547 = 0,1865 -> b = 10,5679 tg tg 20 với t =tw = arctg( cos ) = arctg( 0,9807 )=20,36 cos b = sin tw Do theo(6.34 ) ZH = ì cos10,57 = 1,736 sin ì 20,36 Theo (6.38) Z = = 1,81 = 0,7632 =[1,88 3,2 ( 1 + )]cos11,2547=1,81 31 122 Đờng kính vòng lăn bánh nhỏ: 2a w 2 ì 156 = = 63,2mm (u m +1) 3,935 + ìd w1ìn 3,14 ì 63,2 ì 284 = = 0,94 ,theo bảng 6.13 chọn cấp Theo (6.40 ) v = 60000 60000 dw1 = 9,theo bảng 6.14 với cấp xác v < 2,5 m/s ,KH =1,13 Theo (6.42) H = H ì g ìv ì a w2 156 = 0,002 ì 73 ì 0,94 ì = 0,864 ut 3,935 Theo bảng (6.15) H = 0,002 , b.6.16 g0 = 73 Theo (6.41) H b w d w1 Theo (6.39) 0,864 ì 45,6 ì 63,2 KHv = + 2T K K = + = 1,01 ì 105184,7 ì 1,0438 ì 1,13 H H KH = KH KH KHv = 1,0438 ì 1,13 ì 1,01=1,19 -9- Đồ án chi tiết máy Thay giá trị tính đợc vào 6.33 ta đợc H = 274 ì 1,726 ì 0,7632 ì Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 ì 105184,7 ì 1,191 ì (3,935 + 1) = 468MPa 46.8 ì 3,935 ì (63,2) - Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép Theo (6.1) v = 0,94 m/s< m/s , Zv = , cấp xác động học ,chọn cấp xác mức xác tiếp xúc ,gia công độ nhám Ra = 2,5 1,25 àm ZR = 0,95 ; da < 700 mm , KXH = Vậy [H] = [H] ì ZV ì ZR ì KXH = 500 ì ì 0,95 ì =475 MPa ì Lại có 0,95 [H] = 451,25 MPa 0 chiều giả thiết Đối với trục III ta có : Ft32 = Ft23 = 3320 N Fr32 = Fr23 = 1249 N Fa32 = Fa23 = 660 N Fr33 = 3706,6 Fx33 = Fr33sin350 = 2126 N , Fy33 = 3036,3N - 18 - Đồ án chi tiết máy Mai Xét tổng phơng trình momen phơng x ta có: Mx0 = -F3x1l11+Fx33l33+Ft32l32 = Văn Hào _lớp tin 2-k45 F t 32 ìl 32 + F x 33ìl 33 3320 ì 109 + 2126 ì 257 = = 5373 N >0 chiều giả l 11 169 F3x1 = thiết F3x0 = Ft32 F3x1+Fx33 = 3320 + 2126 5373 = 71,1 >0 chiều giả thiết Tơng tự xét phơng trình cân momen phơng y ta có: F3y1 = 248,5 3036,3 ì 184 = 4297,6 N 0 chiều giả thiết 5>Xác định đờng kính tiết diện trục : Đối với trục I: Tính đờng kính tiết diện j = 0,1,2,3 Tính đờng kính j= (nối với bánh răng) Mtd3 = d3 = M x + M y23 + 0,75 ì T12 = 50000 + 16351,2 + 0,75 ì 21924,6 = 55927,4 Nmm M td =3 0,1 ì [ ] 5592,4 = 22mm 0,1 ì 50 Chọn đờng kính d2 =24mm,d0 = d1 = 25 mm,d3 = 32 mm Đối với trục II: Tính đờng kính tiết diện bánh nghiêng , j = Mtd3 = d3 = M x + M y23 + 0,75 ì T22 = 155000 + 47200 + 0,75 ì 10518,7 = 185878,2 Nmm M td =3 0,1 ì [ ] 185878,2 = 33mm 0,1 ì 50 Tơng tự ta có: d2 = 28,46 mm Chọn d0 = d = 30, d2 = d3 = 38 mm Đối với trục III: Tính đờng kính tiết diện bánh nghiêng , j = Mtd3 = d3 = M x + M y22 + 0,75 ì T32 = 7750 + 273600 + 0,75 ì 407201,4 = 446404 Nmm M td =3 0,1 ì [ ] 446404 = 44,6mm 0,1 ì 50 Chọn đờng kính d0 = d1 = 45 mm, d2 = 52 mm,d3 = 35 mm 6>Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi: - 19 - Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 a>Với thép 45 có b = 600MPa, -1 = 0,436b = 0,436600 = 261,6 MPa -1 = 0,58-1 = 0,58261,6 = 151,7 MPa b>Các trục hộp giảm tốc quay với chiều không thayđổi,ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng Do ạj tính theo (10.22) ,mj = Vì trục quay chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch động ,do mj = aj ,tính theo (10.23) c>Xác định hệ số an toàn tiết diện nguy hiểm trục III: Dựa vào kết cấu biểu đồ momen tơng ứng they tiết diện nguy hiêmt cần tra độ bền : tiết diện lắp bánh nghiêng 23 ,và tiết diện lắp ổ lăn 31 d>Chọn lắp ghép ổ lăn lắp trục theo k6,lắp bánh ,nối trục theo k6 kết hợp với lắp then Đờng kính d23 = 38 d31 = 45 bh 108 t1 W(mm3) 4667,8 8941,6 W0(mm3) 10052,2 17883,3 e>Xác định hệ số Kdj Kdj tiết diện nguy hiểm theo công thức (10.25) (10.26) Các trục đợc gia công máy tiện ,tiết diện nguy hiểm yêu cầu Ra = 2,5 0,63àmm hệ số tập trung ứng suất Kx = 1,06 Không dùng phơng pháp tăng bền bề mặt hệ số tăng bền Ky = - Theo bảng 10.12 ,gia công rãnh then ,vật liệu có b = 600MPa K = 1,76,K=1,54 Theo bảng (10.10) =0,856 =0,786 K 1,76 = 2,05 0,856 K 1,54 = 0,786 = 1,96 = Theo bảng (10.11) ứng với kiểu lắp chọn b K/ = 2,06 , K/ = 1,64 Kd = (K/ + Kx - 1)/Ky 2,05 + 1,06 = 2,11 1,96 + 1,06 = 2,02 K = T2 M 16200 105184,7 a = W = 4667,8 = 35 , aj = 2W = ì 10052,2 = 5,2 261,6 Sj = K ì + ì = 2,11 ì 35 + = 3,54 d a m = - 20 - Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 151,7 Sj = K ì + ì = 2,02 ì 5,2 + = 15,45 d aj mj Thay vào công thức tính độ bền ta có: 2 Sj = SjSj/ S j + S j = 3,54 ì 15,45 3,54 + 15,45 = 3,51 > Vậy kết kiểm nghiệm đạt yêu cầu 7.Kiểm nghiệm độ bền dập then: Chiều rộng mayơ bánh lm = (1,2 1,6) d23 = (1,2 1,6)38 = 45 60 mm so với chiều rộng vành bw = 52, lấy lm = bw =52 mm.Chiều dài then: l= 0,852 = 42mm Theo (10.29) ìT 2 ì 105184,7 d = d ì A ì z ì = 38 ì 0,5 ì ì 42 = 33 < [ d] = 150MPa th Kiểm nghiệm đạt yêu cầu Kết tính toán hệ số an toàn tiết diện Tiết d Tỉ số K/ Tỉ số K/ diện mm rãnh lắp rãnh lắp then căng then căng 23 38 2,05 2,06 1,96 1,64 2,11 2,02 3,54 15,45 3,51 - 21 - Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 Phần V:Chọn ổ lăn Trục I: Chọn ổ lăn, tổng lực dọc trục Fat = Khi chọn ổ, lực khớp nối chọn ngợc chiều tính toán chọn trục, có nghĩa, F12 chiều Ft13 ,các lực ổ F1x0, F1yo ;F1x1 là: F1x1 = F t13ìl 13 F 12 ìl 12 1076,3 ì 54 235 ì 66 = = 252 N l 11 169 F1x0 =Ft13 + F12 F1x1 = 1076,3 + 235- 252 =1059,3 N Vậy phản lực tổng tác dụng lên ổ: Fr0 = F 1x 20+ F y 20 = 1069,3N Fr1 = F 1x21+ F y21 = 288,4 N Do Fr0 >Fr1 Vậy tiến hành chọn ổ lăn tính toán kiểm nghiệm ổ , Fr =1069,3 N Do có lực Fr ,lực dọc trục Fa =0 ,chọn ổ bi có khả quay nhanh(n = 1420 vg/ph) , bố trí theo sơ đồ: Fr1 Fr0 Fs1 Fs0 Ta thấy với tải trọng tác dụng vào ổ không lớn ,lực dọc trục tác dụng vào ổ nên chọn ổ bi đỡ dãy với đờng kính trục vị trí ổ lăn dI = 25 mm Theo bảng P2.7 trang 254 tập I ta chọn đợc ổ bi đỡ cỡ trung có kí hiệu: 305 * Đờng kính ổ: d = 25 mm * Đờng kính ổ: D = 62 mm * Bề rộng ổ lăn: B = 17 mm * Đờng kính bi : db = 11,51 mm * Khả tải động: C = 17,6 kN * Khả tải tỉnh: Co = 11,6 kN Kiểm nghiệm ổ trục I: Q = (XVFr +Y Fa)ktkđ Tra bảng 11.4 ta có, = 00 , X=1 ,Y= 0, e = 0,19 Fso = eFro = 0,191069,3= 203N Fs1 = eFr1 = 0,19288,4 = 54,8N Với : Fa =0 Fao = Fs1 < Fs0 Fao = Fso =203N X :Hệ số tải trọng hớng tâm Do Fa = X=1 V :Hệ số kể đến vòng quay : vòng quay V=1 kt :Hệ số kể đến ảnh hởng nhiệt độ to < 100o kt =1 - 22 - Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 kđ :Hệ số kể đến đặc tính tải trọng k đ lấy bảng 11.3 Với giả thiết tải trọng va đập vừa ta chọn kđ =1,5 Q = (XVFr +YFa)ktkđ = (111069,3 +Y0)11,5 =1603.95 N Khả tải động của: Cđ = Q m L =1653,95 1022,4 =16,6kNe X = 0,56 ,Y = 2,08 V ì F r1 2701 Vậy ta có tải trọng tơng đơng tác dụng lên ổ 2-0 ( ổ 1) : Qđ = ( XVFr + Y Fa ) Kt Kđ Do vòng quay nên V = ; ta đập vừa nên Kđ = 1,5 Và với điều kiện làm việc môi trờng t0 < 1000 C Kt = Qo = ( 111810 + )11,5 = 2715 N Q1 = (0,5612701 +2,081040,1)11,5 = 3675,7 N Do Q1 > Q0 tính toán chọn ổ ổ : Khả tải động của: Cđ = Q m L Với + m: Bậc đờng cong mỏi thử ổ lăn.Đối với ổ bi đỡ m =3 +L :Tuổi thọ tính triệu vòng L= 60 ìn ì L k 60 ì 284 ì 12000 = =204,5 10 10 Với Lh :trị số tuổi thọ ổ lăn (giờ).Đối với hộp giả tốc Lh =12000 (giờ) Cđ = Q m L = 3675,7 204,5 =21,64k N Cđ = 21,64 kN < C = 22 kN Vậy ổ chọn thoả mãn Trục III: Trên trục III ta có tải trọng tác dụng lên ổ trục nh sau: Fr0 = F x 20+ F y 20 = 71,12 + 2510,12 = 2511,1 N Fr1 = F x21+ F y21 = 5373 + 4297,6 = 6880,3N Do tải trọng tác dụng lên ổ lăn không lớn ,tốc độ quay không cao, ta dùng ổ đũa côn cho gối Có sơ đồ : - 24 - Đồ án chi tiết máy Fr1 Fat Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 Fr0 Fs1 Fs0 Theo bảng P2.11 ta có kí hiệu ổ: 7509 * Đờng kính ổ: d = 45 mm * Đờng kính ổ: D = 85 mm * Bề rộng ổ lăn: B = 23 mm * Khả tải động: C = 51,6 kN * Khả tải tỉnh: Co = 42,.6 kN 2.Kiểm nghiệm ổ trục III: Bảng 11.4 ,với ổ đũa côn ,e = 1,5tg = 1,5 tg(15,50) = 0,416 Theo (11.7), lực dọc trục lực hớng tâm sinh ổ: Fso =0,83eFro = 0,830,4162511,1= 867 N Fs1 =0,83eFr1 =0,830,4166880,3 = 2375,6 N Với sơ đồ bố trí ổ chọn : Fao = Fs1+ Fat =2375,6+ 660,0 = 3035,6 N Fa1 = Fso - Fat = 867- 660 = 207N e = 0,416 X=0,4 ,Y=0,4cotg15,50 = 14,4 V ìF ro 2511,1 F a1 2375,6 = = 0,34 Q0 tính toán chọn ổ dựa vào ổ Khả tải động của: Cđ = Q m L Với + m: Bậc đờng cong mỏi thử ổ lăn.Đối với ổ bi đỡ m =3 +L :Tuổi thọ tính triệu vòng L= 60 ìn ìL k 60 ì 72 ì 12000 = =51,84 10 10 - 25 - Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 Với Lh :trị số tuổi thọ ổ lăn (giờ).Đối với hộp giả tốc Lh =12000 (giờ) Cđ = Q m L =10320,45 51,84 = 38,5 kN Cđ =38,5 kN < C = 51,6 kN Vậy thỏa mãn điều kiện Cđ < [Cđ] PHần VI: Tính toán thiết kế vỏ hộp giảm tốc - 26 - Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 a Bề mặt ghép nắp với thân.(bề mặt ghép vỏ hộp) mặt lắp ghép song song với mặt đế qua đờng tâm trục b Các kích thớc hộp: - Chiều dày : + Chiều dày thân hộp : = 0,03a + = 0,03277 + 11 mm > 6mm thoả mãn + Chiều dày nắp hộp : = 0,9 = 0,911 10 mm; - Gân tăng cứng: + Chiều dày e: e = (0,8 1) = 0,9= 0,911 10 mm; + Chiều cao h < 58 + độ dốc : 2o - Đờng kính: + Bu lông d1: d1 > 0,04a + 10 = 0,04277 + 10 = 21,08 mm ; ta chọn d1= 20 mm; + Bu lông cạnh ổ: d2 = (0,7 0,8) d1 = ( 0,70,8)220 = (14 16) mm lấy d2 =14 mm + Bu lông ghép nắp thân d3 = 0,85d2 = 0,8514 10 mm; + Vít ghép nắp ổ d4: d4 = 0,65 d2 = 0,65 14 mm; + Vít ghép nắp thân d5: d5 = 0,55 d2 = 0,55.12 mm; - Mặt bích ghép nắp thân: + Chiều dài bích thân hộp S3 = (1,4 1,8) d3 = (1,4 1,8)10 =(14 18) mm ; lấy S3 = 15 mm + Chiều dài bích nắp hộp S4 = (0,9 1)S3 = (13,5 15) mm ; lấy S4 =13 mm + Bề rộng bích nắp thân hộp K3 = 40 - Kích thớc gối trục: + Đờng kính tâm lổ vít : tra bảng 18.2 Trục I : D = 52 : D2 =65 mm ; D3 =80 mm ; D4 =42 mm ;h =8; d4 =6; Z=4 Trục II : D = 52 : D2 =65 mm ; D3 =80 mm ; D4 =42 mm ;h =8; d4 =6; Z=4 Trục I : D = 100 : D2 =120 mm ; D3 =125 mm ; D4 =75 mm ;h =10; d4 =8; Z=6 + Bề rộng mặt ghép bu lông cạnh ổ: K2 = E2 + R2 + = 44 mm ; + Tâm lổ bu lông cạnh ổ E2 C : E2 =1,6 d2 = 1,6.14 22 mm ; R2 1,3.d2 = 1,3.14 18 mm ; C 125 D3 = 2 = 62,5 ; + Tâm bu lông đến mép lỗ: K 1,2.d2 = 1,2.14 = 16.8 mm K = 17 mm ; - Mặt đế hộp: + Bề rộng mặt đế hộp : K1 = d1 = 60 mm - 27 - Đồ án chi tiết máy Mai q K1 +2 = 60+211= 82 mm Khe chi tiết: + Giữa đỉnh bánh với thành hộp: > 1,1 =12,1 chọn =13 mm + đỉnh bánh lớn với đáy hộp = =311 = 33 mm ; chọn =35 mm Văn Hào _lớp tin 2-k45 Thông kê kiểu lắp dung sai TT Tên kiểu lắp Kiểu lắp Lắp bánh lên trục H7 38 k6 Lắp vòng chắn dầu lên trục Lắp ổ lăn lên ổ Lắp vòng ổ với vỏ hộp Lắp nắp ổ vào vỏ hộp Hệ lỗ Hệ trục +25àm +18àm +2àm H7 +30àm +21àm 52 k6 +2àm D8 +21àm +15àm 25 k6 +2àm D8 D8 +25àm +21àm 30 ,45 k6 k6 +2àm 25 k6 +15àm +2àm 30 k6,45 k6 +18àm +2àm 62 H7,72 H7 +30àm 85H7 H7 H +30àm +21àm 62 ,72 d11 d11 +2àm 85 Lắp xích lên trục,nối trục H7 d11 24 k6 35 k6 Bạc lót trục Sai lệch 24 - 28 - F8 k6 +25àm +3àm +15àm +2àm +18àm +2àm +55àm +15àm +20àm +2àm Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 Phần VII: Mục Lục Trang Lời mở đầu Phần I: Chọn động I.Chọn động cơ: II.Tính toán động học hệ dẫn động khí: Phần II: Thiết kế hệ thống truyền động bánh 1.Chọn vât liệu 2.Phân tỉ số truyền 3.Xác định ứng suất cho phép 4.Tính toán hệ thống truyền động cấp nhanh 5.Tính toán hệ thống truyền động cấp chậm Phần III:Thiết kế truyền xích 4 4 1.Chọn loại xích 2.Xác định truyền 3.Tính kiểm nghiệm độ bền: 4.Đờng kính đĩa xích 5.Xác định lực tác dụng lên trục 13 13 14 14 15 1.Chọn vật liệu 2.Xác định sơ đờng kính trục 3.Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 4.Xác định chiềulực ,trị số chi tiết quay tác dụng lên trục 5.Xác định đờng kính tiết diện trục 6.Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi 7.Kiểm nghiệm độ bền dập then 16 16 16 18 19 20 21 Phần IV:Thiết kế trục PhầnV:Chọn ổ lăn Trục I TrụcII 22 23 - 29 - Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 Trục III Phần VI: Tính toán thiết kế vỏ hộp giảm tốc 24 26 Tài liệu tham khảo 1.Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí, tập 1,2 _Trịnh Chất Lê Văn Uyển 2.Cơ sơ thiết kế Máy &Chi tiết máy _Trịnh Chất - 30 - Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 - 31 - [...]... Fr 22 = 445N Ft23 = 2T 2 2 ì 105184,7 = = 3 320 N d w2 63 ,2 Fr23 = Ft23tgtw/cos = 3 320 tg20,36/cos11 ,25 470 = 124 9N Fa23 = Ft23 tg = 3 320 tg11 ,25 470 = 660,0N Tính lực ở các ổ lăn: Mx0 = - F2x1 l11+Ft23l23 + Ft22l 22 = 0 F2x1 = 3 320 ì 109 + 1076,3 ì 54 = 25 84 N 169 F2x0 = 1810N d w2 - F2y1l11-Fr22l 22 = 0 2 63 ,2 124 9 ì 83 + 660 ì 445 ì 54 F2y1 = 2 = 786,6 N 169 My0 = Fr23l23+ Fa23 F2y0 = 17,2N >0 đúng chi u... Fr 12 F2x0 Fr23 Ft 22 Fr 22 Fa23 Fy33 Fx33 Ft 32 F2y1 Ft23 F3x1 Fa 32 Fr 32 F2y0 F3x0 F3y0 F3y1 88 109 27 3,3 - 17 - Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp cơ tin 2- k45 4>Xác định chi u của các lực ,trị số của các chi tiết quay tác dụng lên trục: Đối với trục I ta có: 2T 1 2 ì 21 924 ,6 Ft13 = d = 40,74 = 1076,3N = F t 22 w1 Fr13 = Ft13 tgtw = 1076,3.tg 22, 46 = 445N Chọn dknối = 2dđc = 22 8 = 56 mm 2T Fr 12 = ( 0 ,2. .. bánh răng) Mtd3 = d3 = 3 M 2 x 3 + M y23 + 0,75 ì T 12 = 50000 2 + 16351 ,2 2 + 0,75 ì 21 924 ,6 2 = 55 927 ,4 Nmm M td 3 =3 0,1 ì [ ] 55 92, 4 = 22 mm 0,1 ì 50 Chọn đờng kính d2 =24 mm,d0 = d1 = 25 mm,d3 = 32 mm Đối với trục II: Tính đờng kính tại tiết diện bánh răng nghiêng , j = 3 Mtd3 = d3 = 3 M 2 x 3 + M y23 + 0,75 ì T 22 = 155000 2 + 4 720 0 2 + 0,75 ì 10518,7 2 = 185878 ,2 Nmm M td 3 =3 0,1 ì [ ] 185878 ,2 =... truyền Bánh răng 1 Khoảng cách trục aw1 156 mm Môđun pháp ,m Chi u rộng , bw Bánh răng 2 2 mm 47 mm Tỉ số truyền , u 47 mm 3,935 Số răng z1,z2 31 122 Hệ số dịch chỉnh răng 0 0 Đờng kính vòng lăn 62 249 Đờng kính đỉnh răng 66 25 3 Đờng kính đáy răng 57 24 4 63 ,2 248,7 Đờng vòng chia e.Kiểm nghiệm về bôi trơn: Với modun pháp m =2 h = 2m = 4 mm.Lại có : d 22 d 21 24 9 198 + 2h = + 8 = 31,5 mm 2 2 d 24 9 = 41mm... Lắp bánh răng lên trục H7 38 k6 2 Lắp vòng chắn dầu lên trục 3 Lắp ổ lăn lên ổ 4 Lắp vòng ngoài ổ với vỏ hộp 5 Lắp nắp ổ vào vỏ hộp Hệ lỗ Hệ trục +25 àm +18àm 0 +2 m H7 +30àm +21 àm 52 k6 0 +2 m D8 +21 àm +15àm 25 k6 0 +2 m D8 D8 +25 àm +21 àm 30 ,45 k6 k6 0 +2 m 25 k6 +15àm +2 m 30 k6,45 k6 +18àm +2 m 62 H7, 72 H7 +30àm 0 85H7 H7 H 7 +30àm +21 àm 62 , 72 d11 d11 +2 m 85 6 Lắp xích lên trục,nối trục H7 d11 24 ... =31,5mm 22 = 6 6 hd = Vậy kiểm nghiệm về bôi trơn đạt yêu cầu f.Kiểm nghiệm về ăn khớp của trục: Khi làm việc,nếu bánh răng 12 quá gần trục III ,hộp giảm tốc sẽ không làm việc đợc.Vậy để kiểm ngiệm ăn khớp cần: - 11 - 36 hd=31,5 2h =8 Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào aw2 aw1 +20 = 121 + 20 =141mm Lại có aw2 =156 mm>141 mm Vậy kiểm nghiệm đạt yêu cầu 156 - 12 - 121 _lớp cơ tin 2- k45 Đồ án chi tiết máy Mai... 56 mm l 22 = 0,5 ì (lm 22 + b0) + k1 +k2 = 0,5 ì (1,4 ì 30 + 17) + 10 + 15 = 54 mm l23 = l 22 + 0,5(lm 22 + lm3) +k1 = 54,5 +1,5 ì 30+10 = 109 mm l21 = lm 22 + lm23 + 3k1 +2k2 +b0 = 167 mm l 32 = l23 =109 mm l33 = l21 +0,5 ì (lm33 + b0) +k3 + lm = 184 mm Vậy l11 = l21 = l31 = 167 mm l 22 = l13 =54 mm - 16 - Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp cơ tin 2- k45 Hình vẽ 185 66 54 Fr F1x1 F1y1 Ft13 13 109 F2x1 F1x0F1y0... tiết diện tại các trục 6.Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi 7.Kiểm nghiệm độ bền dập của then 16 16 16 18 19 20 21 Phần IV:Thiết kế trục PhầnV:Chọn ổ lăn Trục I TrụcII 22 23 - 29 - Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp cơ tin 2- k45 Trục III Phần VI: Tính toán thiết kế vỏ hộp giảm tốc 24 26 Tài liệu tham khảo 1.Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1 ,2 _Trịnh Chất Lê Văn Uyển 2. Cơ sơ thiết kế Máy. .. tự ta có: d2 = 28 ,46 mm Chọn d0 = d 1 = 30, d2 = d3 = 38 mm Đối với trục III: Tính đờng kính tại tiết diện bánh răng nghiêng , j = 2 Mtd3 = d3 = 3 M 2 x 2 + M y 22 + 0,75 ì T 32 = 7750 2 + 27 3600 2 + 0,75 ì 40 720 1,4 2 = 446404 Nmm M td 3 =3 0,1 ì [ ] 446404 = 44,6mm 0,1 ì 50 Chọn đờng kính d0 = d1 = 45 mm, d2 = 52 mm,d3 = 35 mm 6>Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi: - 19 - Đồ án chi tiết máy Mai Văn... ; C 125 D3 = 2 2 = 62, 5 ; + Tâm bu lông đến mép lỗ: K 1 ,2. d2 = 1 ,2. 14 = 16.8 mm K = 17 mm ; - Mặt đế hộp: + Bề rộng mặt đế hộp : K1 = 3 d1 = 60 mm - 27 - Đồ án chi tiết máy Mai q K1 +2 = 60 +21 1= 82 mm Khe giữa các chi tiết: + Giữa đỉnh bánh răng với thành hộp: > 1,1 = 12, 1 chọn =13 mm + giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp 1 = 3 =311 = 33 mm ; chọn =35 mm Văn Hào _lớp cơ tin 2- k45 Thông kê các