Đang tải... (xem toàn văn)
1-Ph©n tÝch chøc n¨ng lµm viÖc cña chi tiÕt . Trôc vÝt lµ mét chi tiÕt quan träng trong nhiÒu s¶n phÈm trong ngµnh chÕ t¹o m¸y.Trôc vÝt lµ chi tiÕt dïng chñ yÕu ®Ó truyÒn chuyÓn ®éng,biÕn chuyÓn ®éng quay thµnh chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn vµ ngîc l¹i.Trôc vÝt cã bÒ mÆt c¬ b¶n cÇn gia c«ng lµ c¸c bÒ mÆt trô trßn xoay ngoµi vµ bÒ mÆt r¨ng trôc vÝt.C¸c bÒ mÆt trßn xoay thêng dïng lµm mÆt l¾p ghÐp .Do vËy c¸c bÒ mÆt nµy thêng ®îc gia c«ng víi c¸c ®é chÝnh x¸c kh¸c nhau vµ còng cã nhiÒu bÒ mÆt kh«ng ph¶I gia c«ng Víi vËt liÖu lµm b»ng thÐp 40X cã thµnh phÇn nh sau: HB=127;b=1000(N/mm2); c=800(N/mm2); C=0.360.44 Mn=0,50.8 Si=0,170.37 Cr=0.8-1.1% B=0.002-0.005% 2-Ph©n tÝch tÝnh c«ng nghÖ trong kÕt cÊu cña chi tiÕt . Chi tiÕt gia c«ng lµ chi tiÕt d¹ng trôc -C¸c bÒ mÆt trôc cã kh¶ n¨ng gia c«ng b»ng c¸c dao tiÖn th«ng thêng -§êng kÝnh c¸c cæ trôc gi¶m dÇn vÒ hai phÝa -Trong trêng hîp nµy then cña trôc cña trôc chóng ta ph¶i gi÷ nguyªn kÕt cÊu -KÕt cÊu cña trôc kh«ng ®èi xøng v× vËy kh«ng thÓ gia c«ng trªn m¸y chÐp h×nh thuû lùc -Ta cã l/d=321/52 D¹ng s¶n xuÊt lµ hµng lo¹t võa 4. Chän ph¬ng ph¸p chÕ t¹o ph«i: §èi víi c¸c chi tiÕt d¹ng trôc ta dïng vËt liÖu bao gåm thÐp c¸c bon nh thÐp 35,40,45 ;thÐp hîp kim nh thÐp cr«m,cr«m-niken;40X;40;50… Trong bµi nµy ta chän vËt liÖu ®Ó gia c«ng chi tiÕt trôc vÝt lµ thÐp 40X ViÖc chän ph«i ®Ó chÕ t¹o trôc phô thuéc vµo h×nh d¸ng ,kÕt cÊu vµ s¶n lîng cña lo¹i trôc ®ã.VÝ dô ®èi víi trôc tr¬n th× tèt nhÊt dïng ph«i thanh.Víi trôc bËc cã ®êng kÝnh chªnh nhau kh«ng lín l¾m dïng ph«i c¸n nãng Trong s¶n xuÊt nhá vµ ®¬n chiÕc ph«i cña trôc ®îc chÕ t¹o b»ng rÌn tù do hoÆc rÌn tù do trong khu«n ®¬n gi¶n ,®«i khi cã thÓ dïng ph«i c¸n nãng .Ph«i cña lo¹i trôc lín ®îc chÕ t¹o b»ng c¸ch rÌn tù do hoÆc hµn ghÐp tõng phÇn Trong s¶n xuÊt hµng lo¹t lín vµ hµng khèi ph«i cña trôc ®îc chÕ t¹o b»ng dËp nãng trªn m¸y dËp hoÆc Ðp trªn m¸y Ðp,víi trôc bËc cã thÓ rÌn trªn m¸y rÌn ngang vµ còng cã thÓ chÕ t¹o b»ng ph¬ng ph¸p ®óc §èi víi chi tiÕt trôc vÝt ta kh«ng nªn chän ph«i lµ ph«i ®óc v× ph«i ®óc cho chÊt lîng bÒ mÆt kh«ng tèt víi l¹i chi tiÕt ®óc thêng cã c¬ tÝnh kh«ng cao.Chóng ta cã thÓ chän ph«i thanh víi ®é chÝnh x¸c cã thÓ chÊp nhËn ®îc nhng nhîc ®iÓm lín nhÊt cña lo¹i ph«i nµy lµ rÊt tèn vËt liÖu Tõ ®ã ta thÊy r»ng chän ph«i dËp nãng lµ tèt nhÊt bëi v× lo¹i ph«i nµy ®¶m b¶o ®îc nh÷ng tiªu chuÈn nh:h×nh d¸ng ph«i gÇn víi chi tiÕt gia c«ng ,lîng d hîp lÝ,cã thÓ s¶n xuÊt ph«i hµng lo¹t,….. 5.ChuÈn ®Þnh vÞ ®Ó gia c«ng chi tiÕt d¹ng trôc §èi víi c¸c chi tiÕt d¹ng trôc yªu cÇu vÒ ®é ®ång t©m gi÷a c¸c cæ trôc lµ rÊt quan träng.§Ó ®¶m b¶o yªu cÇu nµy,khi gia c«ng trôc cÇn ph¶i dïng chuÈn tinh thèng nhÊt. ChuÈn thèng nhÊt khi gia c«ng c¸c chi tiÕt d¹ng trôc lµ hai lç t©m c«n ë hai ®Çu cña trôc.Dïng hai lç t©m c«n lµm chuÈn cã thÓ hoµn thµnh viÖc gia c«ng th« vµ tinh hÇu hÕt c¸c bÒ mÆt trôc Nhng ®èi víi chi tiÕt trôc vÝt trong bµi nµy chóng ta chän chuÈn cã kh¸c ®i so víi trªn.Ta lÊy chuÈn th« lµ mÆt ngoµi cña trôc vµ c¶ lç t©m cña trôc,biÖn ph¸p thùc hiÖn lµ chóng ta dïng m©m cÆp ba chÊu tù ®Þnh t©m ë mét ®Çu kÕt hîp víi chèng t©m ë ®Çu cßn l¹i Khi gia c«ng tinh ta l¹i lÊy chuÈn lµ hai lç t©m,thùc hiÖn b»ng c¸ch chèng t©m hai ®Çu,®Ó chèng xoay chóng ta dïng thªm mét c¸i tèc ë mét ®Çu Khi gia c«ng c¸c phÇn kh¸c cña trôc nh then,lç chóng ta dïng chuÈn lµ mÆt ngoµi cña trôc nhng ®îc thùc hiÖn b»ng c¸ch dïng khèi V kÕt hîp víi c¸c chèt tú ®Ó khèng chÕ ®ñ sè bËc tù do cÇn thiÕt 6. LËp b¶ng tr×nh tù nguyªn c«ng vµ s¬ ®å ®Þnh vÞ. Ta cã tr×nh tù nguyªn c«ng nh b¶n vÏ s¬ ®å nguyªn c«ng,gåm nh÷ng bíc sau: 1-Lµm ph«i(ph«i ë ®©y lµ ph«i dËp nãng trong khu«n kÝn) 2-Lµm s¹ch 3-ñ 4-Kho¶ mÆt ®Çu vµ khoan t©m 5-TiÖn th« nöa trôc 6-TiÖn th« nöa trôc cßn l¹i 7.TiÖn tinh nöa trôc 8.TiÖn tinh nöa trôc cßn l¹i 9.TiÖn r¨ng 10.Phay r•nh then 11. Khoan lç 12. NhiÖt luyÖn 13. Mµi 14. KiÓm tra CH¦¥NG IV :lîng D gia c«ng I.Lîng d cña ph«i dËp nãng §èi víi kÝch thíc l=321mm vµ c¸c kÝch thíc ®êng kÝnh ta chän lîng d cho ph«i nh sau Lîng d theo chiÒu dµi lµ a=2mm Lîng d híng kÝnh t¹i mçi cæ trôc lµ a=2,5mm II.Lîng d cho tõng nguyªn c«ng 1.Lîng d cho nguyªn c«ng phay mÆt ®Çu Khi gia c«ng mÆt ®Çu ta lÊy lîng d chÝnh b»ng lîng d cña ph«i a=2mm 2.§èi víi 25 ta chän lîng d cho tõng nguyªn c«ng nh sau + Khi tiÖn tinh ta chän lîng d vÒ mét phÝa lµ a=0,5mm +Khi tiÖn th« ta lÊy lîng d b
Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 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 -1- Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 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 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 -2- Đồ án chi tiết máy Vậy Pct = Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 P t 2,3772 = = 2,83kW 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 II.Tính toán động học hệ dẫn động khí: 1>Xác định tỉ số truyền ut hệ dẫn động : ut = 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 P3 = -3- Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 n dc = n dc = 1420vg / ph ud n1 1420 = = 284vg / ph n2= u 4,94 n 284 = = 72vg / ph n3 = u 3,92 n1 = 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 4,94 3,92 2,3 1420 284 72 21924,6 105184,7 407201,4 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 -4- Đồ án chi tiết máy 0Hlim2 = ì 235 + 70 = 540 MPa 0Flim1 = 1,8 ì 235 = 423 MPa Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 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 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 : -5- Đồ án chi tiết máy aw1 =Ka(u+1) Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 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) 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 : -6- Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 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 , 2T 1.K H (u m +1) b w u m d w1 ZM = 274MPa1/3 Theo (6.34) ZH = Z = với 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) H = H ì g ìv ì 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 bw = ba aw2=0,3 ì 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 121 mm Môđun pháp ,m Chiều rộng , bw Bánh 2 mm 36 mm Tỉ số truyền , u 36 mm 4,95 Số z1,z2 Hệ số dịch chỉnh -8- 20 99 0,19 0,859 Đồ án chi tiết máy 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 Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 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 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 -9- Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 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 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 Theo (6.39) KH = KH KH KHv = 1,0438 ì 1,13 ì 1,01=1,19 Thay giá trị tính đợc vào 6.33 ta đợc H = 274 ì 1,726 ì 0,7632 ì 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 Lại có 0,95 ì [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 Xét tổng phơng trình momen phơng x ta có: Mx0 = -F3x1l11+Fx33l33+Ft32l32 = F3x1 = F t 32 ìl 32 + F x 33ìl 33 3320 ì 109 + 2126 ì 257 = = 5373 N >0 chiều giả l 11 169 thiết - 19 - Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào 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 = _lớp tin 2-k45 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: 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) - 20 - Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 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 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 - 21 - = 3,51 > Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 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 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: - 22 - Đồ án chi tiết máy F1x1 = Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 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 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 : Fr1 Fat Fr0 Fs1 Fs0 - 25 - Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 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 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] - 26 - Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 PHần VI: Tính toán thiết kế vỏ hộp giảm tốc 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; - 27 - Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 - 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 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 - 28 - Đồ án chi tiết máy Mai 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 - 29 - 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 Trục III Phần VI: Tính toán thiết kế vỏ hộp giảm tốc Tài liệu tham khảo - 30 - 22 23 24 26 Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 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 - 31 - Đồ án chi tiết máy Mai Văn Hào _lớp tin 2-k45 - 32 -