ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG LỜI NÓI ĐẦU  Hệ thống dẫn động băng tải sử dụng rộng rãi với nhiều ứng dụng công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng sinh hoạt ngày Môn học Đồ án Thiết Kế Hệ Truyền Động Cơ Khí hội cho em tiếp xúc, tìm hiểu vào thiết kế hệ thống dẫn động thực tiễn, hội giúp em cố lại kiến thức học môn học Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật khí, học thêm nhiều phương pháp làm việc thực công việc thiết kế, đồng thời bước sử dụng kiến thức học vào thực tế Thêm vào đó, trình thực em bổ sung hoàn thiện kỹ vẽ AutoCad, điều cần thiết với sinh viên khí Tập thuyết minh dừng lại giai đoạn thiết kế, chưa thực tối ưu việc tính toán chi tiết máy, chưa mang tính kinh tế công nghệ cao giới hạn kiến thức người thực Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Bộ môn Cơ Kỹ Thuật cho em hội học môn học Xin chân thành cảm ơn bạn nhóm thảo luận trao đổi thông tin quý giá Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Diệp Lâm Kha Tùng tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành công việc thiết kế Sinh viên PHẠM NGỌC VŨ PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG MỤC LỤC ******** Phần - Chọn động phân phối tỷ số truyền 1.1 Chọn động 1.2 Phân phối tỷ số truyền 1.3 Các thông số lực tác dụng trục Phần2 - Tính toán thiết kế truyền 2.1 Thiết kế truyền động xích 2.2 Thiết kế truyền bánh 11 Phần - Tính toán thiết kế trục then 29 3.1 Chọn vật liệu 29 3.2 Xác định sơ đường kính trục 29 3.3 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 30 3.4 Xác định đường kính đoạn trục 33 3.5 Kiểm nghiệm độ bền mỏi trục 44 3.6 Kiểm nghiệm độ bền mỏi then 47 Phần - Tính toán chọn ổ nối trục đàn hồi 49 4.1 Tính toán chọn ổ 49 4.2 Nối trục đàn hồi 55 Phần - Chọn thân máy, bulông chi tiết phụ khác 57 5.1 Vỏ hộp 57 5.2 Một số chi tiết phụ khác 60 Phần 6- Chọn dung sai lắp ghép 64 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG Phần :CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động : Xác định công suất cần có động Công suất trục động xác định theo công thức 2.8 [1] P P  tđ ct  Pct : Công suất cần có trục động P : Công suất tính toán trục máy công tác tđ  : Hiệu suất truyền động    Theo công thức (2.9) ta có:   br x ol kn Trong theo bảng 2.3 trang 19 [1]   0,96 : Hiệu suất truyền bánh trụ,răng nghiêng br   0,92 x : Hiệu suất truyền động truyền xích(để hở)   0,99 : Hiệu suất cặp ổ lăn  1 ol kn : Hiệu suất khớp nối đàn hồi         0,962.0,92.0,994.1  0,814 br x ol kn Do tải trọng thay đổi nên theo công thức 2.14 trang 20 [1] ta có: - Công suất tương đương 𝑃12 𝑡1 + 𝑃22 𝑡2 𝑃12 0,7 𝑡𝑐𝑘 + 𝑃22 0,3 𝑡𝑐𝑘 𝑃𝑡đ = √ =√ 𝑡1+ 𝑡2 𝑡𝑐𝑘 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG 𝑃𝑡đ = √7.92 0.7 + (7.9.0,8)2 0,3 = 7,46( kW) - Công suất cần thiết động Pct = Ptđ  = 7,46 0,814 = 9,16 (kW) - Tỉ số truyền toàn u hệ dẫn động : u  ubr ux ukn Theo bảng 2.4 trang 21 [1]  u  40 chọn u  : tỉ số truyền hệ bánh trụ br br cấp 2u 5 x chọn u  : tỉ số truyền xích x  u  u u u  8.3.1  24 br x kn  n  n u  55.24  1320  v p  sb ct ndb  nsb Động chọn thỏa mãn đồng thời điền kiện:   Pdc  Pct Theo bảng (1.2 trang 235) [1] ta chọn: Động Dk.62-4 có: Kiểu động Công Vận tốc suất vòng (kw) cos quay Tk Tdn Tmax Tdn 1,3 2,3 (vg/ph) Dk.62-4 10 1460 0,88 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG 1.2 Phân phối tỷ số truyền : n dc  1460  26,54  v p  u  - Tỷ số truyền động chung thực: t n 55 ct Trong đó: 𝑛đ𝑐 : số vòng quay trục động 𝑛𝑐𝑡 : số vòng quay trục công tác Ta có: ut  ux ubr ukn  ux ubrnubrc ukn Trong đó: u : tỉ số truyền truyền xích x : tỉ số truyền truyền bánh nghiêng cấp nhanh u brn u : tỉ số truyền truyền bánh nghiên cấp chậm brc u kn : tỉ số truyền khớp nối - Chọn u  => x u u  brn brc 26,54  8,85 - Tiếp tục chọn tỉ số truyền qua truyền bánh cấp nhanh (ubn) cấp chậm (ubc) với công thức 3.11 trang 43 [1] : ubrn ubrc  8,85  ubrn  1,3.ubrc PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG => ubrn =3,39 ubrc = 2,61 1.3 Xác định thông số lực tác dụng : * Tốc độ quay trục - Trục động : ndc  1460(v / p) - Trục : n1  ndc  1460(v / p) - Trục n  1460  430,68  v p  : n2  u 3,39 brn - Trục n  430,68  165  v p  n  : u 2,61 brc - Trục n  165  55  v p  n  : u x * Cộng suất danh nghĩa trục - Trục động cơ: Pdc  Pct  9,16  kW  - Trục 1: P  P    9,16.1.0,99  9,07  kW  ct kn ol - Trục 2: P  P    9,07.0,96.0,99  8,62  kW  brn ol - Trục 3: P  P    8, 62.0,96.0,99  8,  kW  brc ol - Trục 4: P  P    8, 2.0,92.0,99  7, 46(kW ) x ol PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG * Momen xoắn trục: - Trục động cơ: 9,55.106.P 9,55.106.9,16 dc T    59916, 44 Nmm  dc n 1460 dc - Trục 1: 9,55.10 P 9,55.10 6.9,07 1 T   59327,74  N mm  n 1460 - Trục 2: 9,55.106.P 9,55.106.8,62 2 T   191141,91 Nmm  n 430,68 - Trục 3: 9,55.106.P 9,55.106.8, 3 T   474606, 06 Nmm  n 165 - Trục 4: P 9,55.106 9,55.106.7, 46 T    1295327, 27  N mm  n 55 Trục Động Thông số U 𝑢𝑘𝑛 = 𝑢𝑏𝑟𝑛 = 3,39 𝑢𝑏𝑟𝑐 = 2,61 𝑢𝑥 = n(vg/ph) 1460 1460 430,68 165 55 P(kW) 9,16 9,07 8,62 8,2 7,46 T(N.mm) 59916,44 59327,74 191141,91 474606,06 1295327,27 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG Phần :TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 2.1: Tính Toán Thiết Kế Bộ Truyền Xích Bộ truyền xích từ đầu hộp giảm tốc tới băng tải có số liệu : Px  P3  8,2 Kw ; số vòng quay trục dẫn : trục bị dẫn : n4  55 vg/ph ; u  n3  165 vg/ph ; vòng quay n3 3 ; n4 Chế độ làm việc : Quay chiều,làm việc ca,va đập nhẹ,thời gian làm việc năm (1 năm 300 ngày, làm việc 2ca, ca làm việc giờ) 1.Chọn loại xích : Xích lăn (độ bền mòn cao xích ống,chế tạo phức tạp) 2.Xác định thông số truyền xích: - Theo bảng 5.4 với u=3 chọn số đĩa nhỏ z1  25 ,do số đĩa lớn z2  u.z1  3.25  75 chọn z2  75 < zmax =120 -Theo công thức (5.3),công suất tính toán Pt  Pkkz kn   P Trong đó: Pt công suất tính toán P công suất cần truyền  P công suất cho phép kz  25 25   hệ số z1 25 kn  n01 200   1, 21 hệ số vòng quay n3 165 Theo công thức (5.4) bảng 5.6 : k  k0 ka kdc kd kc kbt  1.1.1.1,2.1,25.1,3  1,95 với k0  (đường nối tâm đĩa xích với phương nằm ngang góc < 60o ); PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG ka  (chọn a =40p); kdc  (điều chỉnh đĩa xích) kd  1,2 (tải trọng va đập nhẹ) kc  1,25 (làm việc ca) kbt  1,3 (môi trường có bụi,chất lượng bôi trơn II –bảng 5.7) Như : Pt  8,2.1,95.1.1,21  19,35 kW Theo bảng 5.5 với n01  200 vg/ph chọn truyền xích dãy có bước xích p=38,1 mm thỏa mãn điều kiện bền mòn: Pt   P  34,8 Kw ; đồng thời theo bảng 5.8 , p  pmax -Khoảng cách trục a = 40p = 40.38,1 = 1524 mm; Theo công thức (5.12) số mắt xích : x  2a / p  ( z1  z2 ) /  ( z2  z1 )2 p / (4 2a) =2.40 + (25 + 75)/2 + (75 – 25) 38,1/(4  1524) = 131,6 Lấy số mắt xích chẵn x  132 ,tính lại khoảng cách trục theo công thức (5.13) : a = 0,25p{ x  0,5( z2  z1 )  [x  0,5( z2  z1 )]2  2[( z2  z1 ) /  ]2 } =0,25.38,1{132-0,5(75+25)+ [132  0.5(75  25)]2  2[(75  25) /  ]2 } =1532 mm Để xích không chịu lực căng lớn,giảm a lượng : a  0, 003.a 5mm ,do a = 1527 mm -Số lần va đập xích : Theo (5.14) i  z1n3 / (15x)  25.165/(15.132)=2 < [i] = 20 (bảng 5.9) Tính kiểm nghiệm xích độ bền : Theo (5.15) : s  Q / (kd Ft  Fo  Fv ) -Theo bảng 5.2 ,tải trọng phá hỏng Q = 127000 N khối lượng mét xích q = 5,5kg PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG - kd  1,7 (tải trọng mở máy lần tải trọng danh nghĩa) -v = Z1tn3  25.38,1.165  2, 62 m/s 60000 Ft  60000 1000P 1000.8,2   3129,8 N v 2,62 Fv  q.v2  5,5.2,622  37,75 N F0  9,81k f qa  9,81.6.5,5.1,527  494,33 N : a =1,527 m khoảng cách trục k f  truyền nằm ngang Do : s = 127000/(1,7.3129,8 + 494,33 + 37,75) = 21,7 Theo bảng 5.10 với n =200vg/ph , [s]=8,5 Vậy s > [s] : truyền xích đảm bảo đủ bền 4.Đường kính đĩa xích : Theo công thức (5.17) bảng 13.4 : d1  p 38,1   304 mm sin( / z1 ) sin( / 25) d2  p 38,1   910 mm sin( / z2 ) sin( / 75)         da1  p 0,5  cot g    38,1 0,5  cot g    320,64 mm  25    z1           da  p 0,5  cot g    38,1 0,5  cot g    928,1 mm  75    z2    d f  d1  2r  304  2.11,22  281,56 mm ; d f  887,56 mm Với r  0,5025d1  0,05  0,5025.22,23  0,05  11,22 mm (theo bảng 5.2) Các kích thước lại tính theo bảng 13.4 -Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc xích theo công thức (5.18)  H  0, 47 kr ( Ft K d  Fvd ) E / ( Akd ) 10 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Kí hiệu 46305 d mm 25 GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG D mm 62 T mm 17 r mm 2,0 r1 mm 1,0 C KN 21,1 C0 KN 14,9 4.1.2 Chọn ổ cho trục - Xét tỉ số Fa2 437,2   0,58  0,3 Fr2 746 Fa3 778   0,45  0,3 Fr3 1722,17 Nên ta dùng ổ bi đỡ - chặn Với đường kính ngõng trục d = 35 mm, chọn sơ ổ bi đỡ chặn cỡ trung hẹp 46307 (bảng P2.11/trang 263 (tập 1), có: C = 33,4 (KN) ; Co = 25,2 (KN)  Chọn ổ theo khả tải động : Ở phần tính trục ta tính được: RAx =2835,9 (N) ; RAy =435,9 (N) RBx = 3768 (N) ; RBy = 540,27 (N) Vậy phản lực tổng ổ là: 2 𝐹𝑟𝐴 = √𝑅𝐴𝑥 + 𝑅𝐴𝑦 = √2835,92 + 435,92 = 2869,2 (𝑁) 2 𝐹𝑟𝐵 = √𝑅𝐵𝑥 + 𝑅𝐵𝑦 = √37682 + 540,272 = 3806,5 (𝑁) Theo bảng 11.4/trang 215-216 (tập 1) ổ bi đỡ chặn có: FA 340,8   0,013  e  0,3 Co 25200 - Lực dọc trục phụ Fs lực hướng tâm tác dụng lên ổ sinh ra: FsA = e.FrA = 0,3.2869,2 = 860,76 (N) FsB = e.FrB = 0,3.3806,5 = 1141,95 (N) - Tổng lực dọc trục tác dụng vào ổ: 51 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG ΣFaA = FsB + Fat =1141,95 -340,8 = 801,15 (N) ΣFaB = FsA - Fat = 860,76 + 340,8 = 1201,56 (N) => Vậy lực dọc trục tác dụng lên ổ: FaA = max{ΣFaA, FsA} = max{801,15 , 860,76} = 860,76 (N) FaB = max{ΣFaB, FsB} = max{1201,56 , 1141,95} = 1201,56 (N) - Xác đinh hệ số X, Y: Với ổ A : 𝐹𝑎𝐴 𝑉.𝐹𝑟𝐴 = 860,76 1.2869,2 = 0,3 = 𝑒 Vậy theo bảng 11.4/trang 215-216 ta có: XA = 1; YA = Với ổ 1: 𝐹𝑎𝐵 𝑉.𝐹𝑟𝐵 = 1201,56 1.3806,5 = 0,32 > 𝑒 = 0,3 Vậy theo bảng 11.4/trang 215-216 ta có: XB = 0,45; YB = 1,76 - Các hệ số: kt = (nhiệt độ t < 100oC) kd = (tải trọng tĩnh) V = (vòng quay) => Tải trọng động quy ước ổ A B: QA = (XA.V.FrA + YA.FaA).kt.kd = (1.1.2869,2 + 0.860,76).1.1 = 2869,2 (N) QB = (XB.V.FrB + YB.FaB).kt.kd = (0,45.1.3806,5 + 1,76.1201,56).1.1 = 3827,67 (N) => Vậy ta tính chọn ổ cho ổ A ổ chịu tải lớn hơn, Q = QA = 3827,67 (N) - Khả tải động ổ: 𝑚 𝐶𝑑 = 𝑄 √𝐿 Đối với ổ bi: m = Với L = 60.10-6.n.Lh Thời gian làm việc ổ năm thay lần: Lh = 2.300.2.8 = 9600 (h) => L = 60.10-6.430,68.9600 = 248,07 (triệu vòng) 𝑚 Vậy 𝐶𝑑 = 𝑄 √𝐿 = 3827,67 3√248,07 = 24050 (𝑁) = 24,05 (𝐾𝑁) < 𝐶 = 33,4 (𝐾𝑁) Như ổ chọn đảm bảo khả tải động 52 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG Ổ chọn loại ổ bi đỡ chặn cỡ trung hẹp 46307 có thông số: Kí hiệu 46307 d mm 35 D mm 80 T mm 21 r mm 2,5 r1 mm 1,2 C KN 33,4 C0 KN 25,2 4.1.3 Chọn ổ cho trục - Xét tỉ số Fa4 778   0,45  0,3 Fr 1722,17 Nên ta dùng ổ bi đỡ - chặn Với đường kính ngõng trục d = 45 mm, chọn sơ ổ bi đỡ chặn cỡ trung hẹp 46309 (bảng P2.11/trang 263 (tập 1), có: C = 48,1 (KN) ; Co = 37,7 (KN)  Chọn ổ theo khả tải động : Ở phần tính trục ta tính được: RAx =1474,46 (N) ; RAy =1338,89 (N) RBx = 3125,84 (N) ; RBy = 6660,36 (N) Vậy phản lực tổng ổ là: 2 𝐹𝑟𝐴 = √𝑅𝐴𝑥 + 𝑅𝐴𝑦 = √1474,462 + 1338,892 = 1991,64 (𝑁) 2 𝐹𝑟𝐵 = √𝑅𝐵𝑥 + 𝑅𝐵𝑦 = √3125,842 + 6660,362 = 7357,4 (𝑁) Theo bảng 11.4/trang 215-216 (tập 1) ổ bi đỡ chặn có: FA 778   0,018  e  0,3 Co 37700 - Lực dọc trục phụ Fs lực hướng tâm tác dụng lên ổ sinh ra: FsA = e.FrA = 0,3.1991,64 = 597,5 (N) FsB = e.FrB = 0,3.7357,4 = 2207,22 (N) - Tổng lực dọc trục tác dụng vào ổ: 53 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG ΣFaA = FsB + Fat =2207,22 +778 = 2985,22 (N) ΣFaB = FsA - Fat = 597,5 -778 = -180,5 (N) => Vậy lực dọc trục tác dụng lên ổ: FaA = max{ΣFaA, FsA} = max{2985,22 , 597,5} = 2985,22 (N) FaB = max{ΣFaB, FsB} = max{-180,5 , 2207,22} = 2207,22 (N) - Xác đinh hệ số X, Y: Với ổ A : 𝐹𝑎𝐴 𝑉.𝐹𝑟𝐴 = 2985,22 1.1991,64 = 1,5 > 𝑒 = 0,3 Vậy theo bảng 11.4/trang 215-216 ta có: XA = 0,35; YA = 0,57 Với ổ 1: 𝐹𝑎𝐵 𝑉.𝐹𝑟𝐵 = 2207,22 1.7357,4 = 0,3 = 𝑒 Vậy theo bảng 11.4/trang 215-216 ta có: XB = 1; YB = - Các hệ số: kt = (nhiệt độ t < 100oC) kd = (tải trọng tĩnh) V = (vòng quay) => Tải trọng động quy ước ổ A B: QA = (XA.V.FrA + YA.FaA).kt.kd = (0,35.1.1991,64+ 0,57.2985,22).1.1 = 2398,6 (N) QB = (XB.V.FrB + YB.FaB).kt.kd = (1.1.7357,4 + 0.2207,22).1.1 = 7357,4 (N) => Vậy ta tính chọn ổ cho ổ A ổ chịu tải lớn hơn, Q = QA = 7357,4 (N) 𝑚 - Khả tải động ổ: 𝐶𝑑 = 𝑄 √𝐿 Đối với ổ bi: m = Với L = 60.10-6.n.Lh Thời gian làm việc ổ năm thay lần Lh = 2.300.2.8 = 9600 (h) => L = 60.10-6.165.9600 =95,04 (triệu vòng) 𝑚 Vậy 𝐶𝑑 = 𝑄 √𝐿 = 7357,4 √95,04 = 33576 (𝑁) = 33,576 (𝐾𝑁) < 𝐶 = 48,1 (𝐾𝑁) Như ổ chọn đảm bảo khả tải động 54 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG Ổ chọn loại ổ bi đỡ chặn cỡ trung hẹp 46309 có thông số: Kí hiệu 46309 d mm 45 D mm 100 T mm 25 r mm 2.5 r1 mm 1,2 C KN 48,1 C0 KN 37,7 4.2 Nối trục đàn hồi: Ta chọn khớp nối trục vòng đàn hồi vì: - Có phận đàn hồi có khả năng: giảm va đập chấn động, đề phòng cộng hưởng dao dộng xoắn gây nên bù lại độ lệch trục - Nối trục có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, dễ thay thế, làm việc tin cậy, nên sử dụng rộng rãi Trong phần thiết kế trục, ta có mômen xoắn tính toán là: Tt = 59,32774 (Nm) Vậy dựa vào bảng 16-10a/trang 68 (tập 2), ta có kích thước nối trục vòng đàn hồi (mm): 55 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG d D dm L l d1 D0 Z nmax B B1 l1 D3 l2 20 100 36 104 50 36 71 5700 28 21 20 20 Theo bảng 16-10b/trang 69 (tập 2), ta có kích thước vòng đàn hồi (mm): dc d1 D2 l l1 l2 l3 h 10 M8 15 42 20 10 15 1,5  Kiểm nghiệm điều kiện bền vòng đàn hồi chốt: - Điều kiện sức bền dập vòng đàn hồi: 2𝑘𝑇 ≤ [𝜎𝑑 ] 𝑍 𝐷0 𝑑𝑐 𝑙3 Trong đó: [σd]: ứng suất dập cho phép vòng cao su, lấy: [σd] = (2 ÷ 4) 𝜎𝑑 = MPa K: hệ số chế độ làm việc Theo bảng 16-1, [II], loại máy ta thiết kế loại máy băng tải, chọn k = 1,5 T = 59327,74 (Nmm) - Vậy:  d  2kT 2.1,5.59327,74   2,78  Z D0 dc l3 6.71.10.15  d      MPa - Ta thấy σd = 2,78 MPa thỏa mãn điều kiện sức bền dập vòng đàn hồi - Điều kiện sức bền uốn chốt: 𝜎𝑢 = - Trong đó: 𝑘𝑇𝑙0 0,1.𝑑𝑐3 𝑍.𝐷0 ≤ [𝜎𝑢 ] [σu]: ứng suất uốn cho phép chốt, [σu] = (60 ÷ 80) MPa - 𝑙0 = 𝑙1 + 𝑙3 = 20 + 15 = 27,5 (𝑚𝑚) 56 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY - Nên ta có: GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG 𝜎𝑢 = 𝑘𝑇𝑙0 0,1.𝑑𝑐3 𝑍.𝐷0 = 1,5.59327,74.27,5 0,1.103 6.100 = 40,78 < [𝜎𝑢 ] = (60 ÷ 80)𝑀𝑃𝑎 - Vậy chốt thỏa mãn điều kiện sức bền uốn Phần Chọn thân máy, bulông chi tiết phụ khác: 5.1 Vỏ hộp: Nhiệm vụ vỏ hộp giảm tốc bảo đảm vị trí tương đối chi tiết phận máy, tiếp nhận tải trọng chi tiết lắp vỏ truyền đến, đựng dầu bôi trơn, bảo vệ chi tiết tránh bụi bặm Vật liệu phổ biến dùng để đúc hộp giảm tốc gang xám GX 15-32 5.1.1 Chọn bề mặt lắp ghép nắp thân Bề mặt ghép vỏ hộp (phần vỏ nắp, phần thân) thường qua đường tâm trục, nhờ việc lắp ghép chi tiết thuận tiện Bề mặt ghép thường chọn song song với mặt đế 5.1.2 Xác định kích thước vỏ hộp ( bảng 18.1 trang 85 [2])  Chiều dày: - Thân hộp: δ = 0,03a + = 0,03.150 + = 7,5 (mm) Với a = 150 mm: khoảng cách tâm(khoảng cách trục II III.) Lấy δ = 11 (mm) > (mm) - Nắp hộp: δ1 = 0,9δ = 0,9.11 ≈ 10(mm)  Gân tăng cứng: - Chiều dày: e = (0,8 ÷ 1)δ = (8,8 ÷ 11) mm Chọn e = 10 (mm) - Chiều cao: h < 58 mm Chọn h = 40 (mm) - Độ dốc: 2o 57 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG  Đường kính: - Bulông nền: d1 > 0,04a + 10 > 12 (mm) Ta có: d1 > 0,04.150 + 10 = 16 mm > 12 (mm) => Chọn d1 = 20 (mm) - Bulông cạnh ổ: d2 = (0,7 ÷ 0,8)d1 = (0,7 ÷ 0,8).20 = (14 ÷ 16) (mm) => Chọn d2 = 16 (mm) - Bulông ghép bích nắp thân: d3 = (0,8 ÷ 0,9)d2 = (0,8 ÷ 0,9).16 = (12,8 ÷ 14,4) (mm) => Chọn d3 = 14 (mm) - Vít ghép nắp ổ: d4 = (0,6 ÷ 0,7)d2 = (0,6 ÷ 0,7)16 = (9,6 ÷ 11,2) (mm) => Chọn d4 = 10 (mm) - Vít ghép nắp cửa thăm: d5 = (0,5 ÷ 0,6)d2 = (0,5 ÷ 0,6)16 = (8 ÷ 9,6) (mm) => Chọn d5= (mm)  Kích thước gối trục: - Đường kính tâm lỗ vít: D3, D2 Tra bảng 18–2/trang 88 (tập 2), ta có: Với đường kính lỗ lắp ổ lăn: D = 62 (mm) => D3 = 90 (mm); D2 = 75 (mm) Với đường kính lỗ lắp ổ lăn: D = 100 (mm) => D3 = 150 (mm); D2 = 120 (mm) - Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 ≈ 1,6d2 = 1,6.16 = 25,6 (mm) Chọn E2 = 26 (mm) R2 ≈ 1,3d2 = 1,3.16= 20,8 (mm) Chọn R2 = 21 (mm) - Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: K2 = E2 + R2 + (3 ÷ 5) (mm) = 26 + 21 + (3 ÷ 5) = (50 ÷ 52) (mm) Chọn K2 = 50 (mm) - Khoảng cách từ tâm bulông tới mép ổ: k ≥ 1,2d2 = 1,2.16 = 19,2 mm Lấy k = 20 (mm)  Mặt bích ghép nắp thân: - Chiều dày bích thân hộp: S3 = (1,4 ÷ 1,8)d3 = (1,4 ÷ 1,8)14 = (19,6 ÷ 25,2) mm 58 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG Chọn S3 = 24 (mm) - Chiều dày bích nắp hộp: S4 = (0,9 ÷ 1)S3 = (0,9 ÷ 1)24 = (21,6 ÷ 24) mm Chọn S4 = 22 (mm) - Bề rộng bích nắp thân: K3 = K2 - (3 ÷ 5) mm Lấy K3 = K2 – = 50 – = 46 (mm)  Mặt đế hộp: - Chiều dày phần lồi: S1 ≈ (1,3 ÷ 1,5)d1 = (26 ÷ 30) mm Lấy S1 = 28 (mm) - Khi có phần lồi: S1 ≈ (1,4 ÷ 1,7)d1 = (1,4 ÷ 1,7).20 = (28 ÷ 34) mm Lấy S1 = 28 (mm) S2 ≈ (1 ÷ 1,1)d1 = (1 ÷ 1,1).20 = (20 ÷ 22) mm Lấy S2 = 21 (mm) - Bề rộng mặt đế hộp: K1 ≈ 3d1 = 3.20 = 60 mm q ≥ K1 + 2δ = 60 + 2.11 = 82 mm Lấy q = 82 (mm)  Khe hở chi tiết: - Giữa bánh với thành hộp: Δ ≥ (1 ÷ 1,2)δ = (1 ÷ 1,2).11 = (11 ÷ 13,2) mm Lấy Δ = 12 (mm) - Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp: Δ1 ≥ (3 ÷ 5)δ = (3 ÷ 5).11 = (33 ÷ 55) mm Lấy Δ1 = 40 (mm) - Giữa mặt bên bánh với nhau: Δ ≥ δ = 11 mm Lấy Δ = 11 (mm)  Số lượng bulong : Z L B 200 300 535 230 250 3,8 Lấy Z = Sơ chọn L = 535 mm, B = 230 mm 59 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG 5.2 Một số chi tiết khác: 5.2.1.Vòng móc: Để nâng vận chuyển hộp giảm tốc (khi gia công, lắp ghép…) nắp thân thường lắp thêm bulông vòng móc vòng Hiện vòng móc dùng nhiều Kích thước vòng móc xác định sau: Chiều dày vòng móc: S = (2 ÷ 3).δ = (22 ÷ 33) mm Chọn S = 30 (mm) Đường kính: d = (3 ÷ 4).δ = (33 ÷ 44) mm Chọn d = 36 (mm) 5.2.2.Chốt định vị: Để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân trước sau gia công lắp ghép, ta dùng chốt định vị Nhờ 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 Chọn chốt định vị hình côn: d = 15 mm C = 1,6 mm l = 36 ÷ 220 mm 5.2.3.Cửa thăm: Để kiểm tra, quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép để đẩu dầu vào hộp đỉnh hộp có làm cửa thăm Cửa thăm đậy nắp Trên nắp lắp thêm nút thông Kích thước cửa thăm chọn theo bảng 18-5/trang 92 (tập 2) A B A1 B1 C k R Vít Số lượng 100 75 150 100 125 87 12 M8x22 60 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG 5.2.4.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 thường lắp nắp cửa thăm hay vị trí cao nắp hộp Hình dạng kích thước nút thông Các thông số có bảng 18-6 tập trang 93: A B C D E G H I K L M N M27x2 15 30 15 45 36 32 10 O 22 P Q R S 32 18 36 32 5.2.5.Nút tháo dầu: 61 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn (do bụi bặm hạt mài), hay 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 Ta chọn nút tháo dầu trụ có kết cấu kích thước sau: Các thông số bảng 18-7 tập trang 93(đối với nút tháo dầu trụ) bảng 18-8 tập trang 94(đối với nút tháo dầu côn): d b M20x2 15 m f L c q D S D0 28 2,5 17,8 30 22 25,4 5.2.6.Que thăm dầu: Que thăm dầu dùng để kiểm tra dầu hộp giảm tốc Vị trí lắp đặt nghiêng 55° so với mặt bên, kích thước theo tiêu chuẩn 62 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG Mức dầu ngâm : chiều sâu ngâm dầu 1/6 bán kính cấp nhanh, cấp chậm khoảng 1/4 5.2.7.Vòng chắn dầu: Nhằm để bảo vệ ổ khỏi bị bụi bặm, chất bẩn, hạt cứng tạp chất khác xâm nhập vào ổ Những chất làm ổ chóng bị mài mòn han rỉ Ngoài đề phòng dầu chảy ra dùng vòng phớt Theo bảng 15.17 [2] ta có: Vòng gồm rãnh tiết diện tam giác có góc đỉnh 600 Khoảng cách đỉnh (mm) Vòng cách mép thành hộp khoảng (0,5÷1) mm Khe hở vỏvới mặt vòng ren 0,4 (mm) 63 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG Phần : CHỌN DUNG SAI LẮP GHÉP Mối ghép bánh trục với yêu cầu không tháo lắp thường xuyên, khả định tâm đảm bảo, không di trượt dọc trục nên ta dùng kiểu lắp H k6 Mối ghép then trục ta dùng mối ghép trung gian N h8 Mối ghép ổ trục lắp theo hệ thống lỗ ta chọn kiểu lắp k6, mối ghép vòng ổ lỗ hộp ta dùng mối ghép H7 Trục Chi tiết ổ lăn trục Bánh nghiêng trục Kiểu lắp Ф25𝑘6 𝐻7 Ф28 𝑘6 Ф62𝐻7 ổ lăn thành hộp Trục Chi tiết Bánh nghiêng2 trục ổ lăn trục ổ lăn thành hộp Bánh nghiêng trục Kiểu lắp 𝐻7 𝑘6 Ф35𝑘6 Ф36 Ф100𝐻7 𝐻7 Ф38 𝑘6 64 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG Trục Chi tiết ổ lăn trục Bánh nghiên trục Kiểu lắp ổ lăn thành hộp Ф45𝑘6 𝐻7 Ф50 𝑘6 Ф120𝐻7 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí (tập 1,2) , Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, nhà xuất Giáo dục Việt Nam Tập vẽ chi tiết máy thư viện ĐH GTVT TP.HCM 65 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 [...]... phẳng xOy và yOz: 34 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY M Ax 0 GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG Fr1.62,5 RBy 195 M a1 0 RBy 178,5N FY 0 RAy 585,5N M Ay RBx Fr1 RAy 0 RBy 0 Ft1.62,5 RBx 195 Fkn 82 0 754, 2( N ) Fx 0 RAx RBx Fkn Ft1 0 RAx 983,1( N ) Biểu đồ momen 35 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG 36 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ... các chi tiết quay k2 = 10 – khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp k3 = 15 – khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ 31 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG a Trục 2: - Chi u dài mayơ bánh răng: Theo công thức 10.10 trang 189 [1] lm22  1,2 1,5 d2  54 67,5 mm chọn lm22 = 60 (mm) lm23  1,2 1,5 d2  54 67,5 mm chọn lm23 = 60 (mm) - Chi u... 0,572 1,747 - Hệ số kể đến độ nghiêng của răng: Y  1  2 140 1 9,6  0,93 140 Với β2= 9,6 YF1, YF2 là hệ số hình dạng của bánh răng 1,2 Số răng tương đương : 26 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Zv1  Z1 41   43 3 3 cos  2 cos (9,6) Zv 2  Z2 107   112 3 cos  cos3 (9,6) GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG Theo bảng 6.18 trang 109[1], ta được : YF1=3,68 , YF2=3,6 - Hệ số tải trọng khi... F1  2T1K FY YBYF 1 /  bw1d w1m  Trong đó: Theo trang 108 [1] ta có : - Hệ số kể đến sự trùng khớp: Y  1   1  0,59 1,697 18 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG - Hệ số kể đến độ nghiêng của răng: Y  1   140 1 12,31  0,912 140 Với β= 12,31 YF1, YF2 : là hệ số hình dạng của bánh răng 1,2 Số răng tương đương: Zv1  Z1 29   31 3 3 cos  cos (12,31)... xác định gần đúng chi u rộng ổ lăn b o theo bảng 10.2 trang 189 [1] như sau: d(mm) 40 45 50 b0(mm) 23 25 27 3.3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực: 30 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG  Khoảng cách giữa các gối đỡ: Theo bảng 10.3 trang 189 [1] hn = 18 – chi u cao nắp ổ và đầu bulong k1 = 10 – khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành... F1 YRYS K XF trong đó: YR = 1 (hệ số bánh răng phay) YS  1,08  0,0695ln( m)  1,08  0,0695ln(2)  1,03 KXF = 1 (da < 400 mm) – hệ số xét đến kích thước bánh răng   F 1   257,14.1.1,03.1  264,85(MPa) Tương tự:  F 2    F 2 YRYS K XF  231,43.1.1,03.1  238,4(MPa) Như vậy:  F 1   F 1 , F 2   F 2  20 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG =>Thỏa... 2k2+b02= 195 (mm) b Trục 3: - Chi u dài mayơ bánh răng: Theo công thức 10.10 trang 189 [1] lm32  1,2 1,5 d3   60 75 mm chọn lm32 = 65 (mm) -Chi u dài mayơ nối với bộ truyền xích : lm33  1,2 1,5 d3   60 75 mm chọn lm33 = 65 (mm) - Chi u dài các đoạn trục Theo bảng 10.4 trang191 [1] l32 = l23 = 132,5(mm) l31 = l21 = 195(mm) 32 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA... thước bộ truyền: Khoảng cách trục aw1 = 130(mm) Môđun pháp m = 2 (mm) Chi u rộng vành răng bw1 = 39 (mm) Tỉ số truyền ubrn = 3,39 Góc nghiêng của răng β1 =12,31= 12018’ Số răng bánh răng Z1 = 29; Z2 = 98 21 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG Hệ số dịch chỉnh x1 = 0; x2 = 0 Đường kính vòng chia d1 = mZ1/cosβ1 = 2.29/cos(12,31) = 59 (mm) d2 = mZ2/cosβ1 = 2.98/cos(12,31)... max  464(MPa) 28 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG  F 2max   F 2 Kqt  117,46.1,9  223,17(MPa)   F 2 max  360(MPa) g Các thông số và kích thước bộ truyền: Khoảng cách trục aw2 = 150 (mm) Môđun pháp m = 2 (mm) Chi u rộng vành răng bw2 = 60 (mm) Tỉ số truyền ubrc = 2,61 Góc nghiêng của răng β2 = 9,60 Số răng bánh răng Z1 = 41; Z2 = 107 Hệ số dịch chỉnh... ubnn  1 bw1u1d w12 Trong đó: - Theo bảng 6.5 trang 96 [1], ZM=274(MPa)1/3 – hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp - Theo công thức 6.34 trang 105[1], hệ số kể đến hình dạng tiếp xúc:h Z H  2cosb / sin  2tw  Trong đó : Theo bảng 6.11 trang 104 [1] ta có: 15 PHẠM NGỌC VŨ MSSV : 1351080195 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : DIỆP LÂM KHA TÙNG t  tw  arctg  tg / cos   arctg (tg (20)