BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ – ĐIỆN – ĐIỆN TỬ  ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Đề tài: THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ SVTH: MSSV: Lớp: GVHD: Nguyễn Mai Đạt 1311040068 13DCK03 Phạm Bá Khiển Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 18, tháng 01, năm 2015 O GVHD: Phạm Bá Khiển MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Sơ đồ động: Tính toán chọn động cơ: 2.1 Công suất phận công tác băng tải: 2.2 Tính công suất định mức chọn động cơ: Phân phối tỉ số truyền: 3.1 Tính tỉ số truyền chung: 3.2 Số vòng quay, công suất, moment xoắn trục: 3.3 Bảng số liệu: 10 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN 10 Bộ truyền đai: 10 1.1 Chọn đai thang 10 1.2 Đường kính bánh đai nhỏ: 11 1.3 Vận tốc dài: 11 1.4 Giả sử ta chọn hệ số trượt tương đối: ξ = 0,01 11 1.5 Khoảng cách trục nhỏ xác định theo công thức: 11 1.6 Chiều dài tính toán đai: 11 1.7 Số vòng chạy đai 1s: 11 1.8 Tính toán lại khoảng cách trục a: 12 1.9 Góc ôm đai bánh đai nhỏ: 12 Đồ án chi tiết máy GVHD: Phạm Bá Khiển 1.10 Các hệ số sử dụng: 12 1.11 Chọn loại đai: 12 1.12 Số dây đai xác định theo công thức: 13 1.13 Lực căng đai ban đầu: 13 1.14 Tù công thức: 13 1.15 Lực tác dụng lên trục: 13 1.16 Ứng suất lớn dây đai: 13 1.17 Tuổi thọ đai xác định theo công thức: 14 1.18 Bề rộng bánh đai: 14 Bánh côn: 14 2.1 Chọn vật liệu: 14 2.2 Xác định số chu kì làm việc tương đương NHE hệ số tuổi thọ KL 14 2.3 Xác định giá trị ứng suất tiếp xúc cho phép: 15 2.4 Ứng suât uốn cho phép: 15 2.5 Tỉ số truyền: 16 2.6 Đường kính vòng chia bánh dẫn: 16 2.7 Số răng: 16 2.8 Mô đun vòng chia ngoài: 16 2.9 Đường kính vòng chia bánh bị dẫn: 17 2.10.Chiều dài côn ngoài: 17 2.11 Chiều rộng vành răng: 17 2.12 Góc mặt côn chia: 17 2.13.Đường kính vòng chia trung bình: 17 2.14 Vận tốc vòng: 17 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN TRỤC 17 Trục 1: 17 Đồ án chi tiết máy GVHD: Phạm Bá Khiển 1.1 Chọn vật liệu: 17 1.2 Đường kính sơ trục: 18 1.3.Phân tích lực tác dụng lên chi tiết: 18 1.4 Xác định kích thước dọc trục 18 1.5 Vẽ sơ đồ moment: 18 1.6 Chọn then: 20 1.7.Kiểm tra độ bền then: 21 1.8 Kiểm tra bền trục: 21 1.9 Hệ số an toàn: 21 Trục II: 22 2.1 Chọn vật liệu: 22 2.2 Đường kính sơ trục: 22 2.3 Tính kích thước dọc trục: 22 2.4.Phân tích lực tác dụng lên chi tiết: 22 2.5 Vẽ sơ đồ moment: 22 2.6 Chọn then: 24 2.7 Kiểm tra độ bền then: 25 2.8 Kiểm tra bền trục: 25 2.9 Hệ số an toàn: 25 CHƯƠNG 4: CHỌN KHỚP NỐI 26 Chọn khớp nối: 26 Kiểm nghiệm độ bền khớp nối: 26 2.1 Kiểm nghiệm độ bền uốn theo công thức: 26 2.Kiểm tra độ bền dập chốt vòng cao su: 26 Thiết kế gối đỡ trục: 27 3.1.Gối đỡ trục 1: 27 Đồ án chi tiết máy GVHD: Phạm Bá Khiển 3.2 Gối đỡ trục II: 28 Thiết kế vỏ hộp: 29 4.1 Chiều dày: 30 4.2 Gân tăng cứng: 30 4.3 Đường kính bulong: 30 4.4 Mặt bích ghép nắp thân: 30 4.5 Mặt đế hộp: 30 4.6 Khe hở chi tiết: 31 4.7 Số lượng bulong nền: z = 31 Hệ thống bôi trơn: 31 5.1 Chọn dầu bôi trơn: 31 5.2 Kiểm tra điều kiện bôi trơn: 31 Các chi tiết phụ: 32 6.1 Chốt định vị: 32 6.2 Chọn nút tháo dầu: 32 6.3.Chọn nút thông hơi: 32 6.4 Chọn bulong vòng: 32 6.5 Vòng chắn dầu: 33 Dung sai lắp ghép: 33 KẾT LUẬN 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 Đồ án chi tiết máy GVHD: Phạm Bá Khiển LỜI NÓI ĐẦU Hiện khoa học kĩ thuật phát triển nhanh, mang lại lợi ích cho người tất lĩnh vực tinh thần vật chất Để nâng cao đời sống nhân dân, để hòa nhập vào phát triển chung nước khu vực toàn giới Đảng nhà nước ta đề mục tiêu năm tới đất nước công nghiệp hóa đại hóa Muốn thực điều ngành cần quan tâm phát triển khí chế tạo máy đóng vai trò quan trọng việc sản xuất thiết bị công cụ cho ngành kinh tế quốc dân Để thực việc phát triển ngành khí cần đẩy mạnh đào tạo đội ngũ cán kĩ thuật có trình độ chuyên môn cao, đồng thời phải đáp ứng yêu cầu công nghệ tiên tiến công nghệ tự động hóa theo dây chuyền sản xuất Nhằm thực mục tiêu đó, sinh viên chúng em cố gắng phấn đấu học tập rèn luyện, trau dồi kiến thức dạy trường để sau trường đóng góp phần trí tuệ sức lực vào công đổi đất nước kỉ Đồ án chi tiết máy GVHD: Phạm Bá Khiển CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Sơ đồ động: *** Chú thích: Động Bộ truyền đai Hộp giảm tốc Khớp nối Tang băng tải Đồ án chi tiết máy GVHD: Phạm Bá Khiển Tính toán chọn động cơ: 2.1 Công suất phận công tác băng tải: Ta có: 𝑃𝑐𝑡 = 𝐹𝑡 ×𝑣 1000 = 7550.1,35 1000 = 10,1925 (𝑘𝑊) Pct: công suất phận công tác (kW) Ft: lực kéo băng tải v: vận tốc băng tải 2.2 Tính công suất định mức chọn động cơ: Ta có: 𝑃𝑑𝑐 = 𝑃𝑐𝑡 𝑐ℎ Với: Pdc: công suất cần thiết động ch: hiệu suất chung hệ thống truyền động Ta có: 𝑐ℎ = 𝑐𝑡 𝑏𝑟 𝑜𝑙 𝑘𝑛 Chọn: => ct = 0,95: hiệu suất truyền đai br = 0,96: hiệu suất truyền bánh côn ol = 0,99: hiệu suất cặp ổ lăn kn = 0,99: hiệu suất khớp nối 𝑐ℎ = 0,95.0,96 0,993 0,99 = 0,876 => 𝑃𝑑𝑐 = 10,1925 0,876 = 11,635 (𝑘𝑊) Tra bảng P1.1/234 sách tính toán thiết kế hộp dẫn động khí *** Chọn động loại K180M4 có công suất động Pdc = 15 kW, số vòng quay ndc = 1450 vg/ph, hiệu suất dc = 87,5% Phân phối tỉ số truyền: 3.1 Tính tỉ số truyền chung: Ta có: Đồ án chi tiết máy GVHD: Phạm Bá Khiển 𝑢𝑐ℎ = 𝑛𝑑𝑐 𝑛𝑐𝑡 Với : ndc = 1450 (vg/ph): số vòng quay động nct = số vòng quay trục công tác Trong đó: 𝑛𝑐𝑡 = => 𝑢𝑐ℎ = 60000.𝑣 𝜋.𝐷 1450 92,08 = 60000.1,35 𝜋.280 = 92,08 (𝑣𝑔⁄𝑝ℎ) = 15,74 Mặt khác 𝑢𝑐ℎ = 𝑢đ 𝑢𝑏𝑟 𝑢𝑘𝑛 Với: ubr = 3: tỉ số truyền truyền bánh côn uđ: tỉ số truyền truyền đai ukn = 1: tỉ số truyền khớp nối => 𝑢đ = 𝑢𝑐ℎ 𝑢𝑏𝑟 𝑢𝑘𝑛 15,74 = 3.1 = 5,246 * Chọn uđ = 5,24 Kiểm tra: 𝑢𝑠𝑏 = 𝑢𝑏𝑟 𝑢đ 𝑢𝑘𝑛 = 3.5,24.1 = 15,72 |𝑢𝑐ℎ − 𝑢𝑠𝑏 | = |15,74 − 15,72| = 0,02 (thỏa mãn) 3.2 Số vòng quay, công suất, moment xoắn trục: *Số vòng quay trục: 𝑛1 = 𝑛2 = 𝑛𝑑𝑐 𝑢đ 𝑛1 𝑢𝑏𝑟 = = 1450 = 276,72 (𝑣𝑔⁄𝑝ℎ) 5,24 276,72 = 92,24 (𝑣𝑔⁄𝑝ℎ) Với: n1: số vòng quay trục dẫn n2: số vòng quay trục bị dẫn * Công suất trục: Công suất trục công tác: Pct = 10,1925 (kW) Công suất trục động cơ: Pdc = 11,635 (kW) Công suất trục bị dẫn: 𝑃2 = 𝑃𝑐𝑡 𝑘𝑛 𝑜𝑙 = 10,1925 0,99.0,99 = 10,4 (𝑘𝑊) Công suất trục dẫn: Đồ án chi tiết máy GVHD: Phạm Bá Khiển 𝑃1 = 𝑃2 𝑜𝑙 𝑏𝑟 = 10,4 0,99.0,96 = 10,94 (𝑘𝑊) * Moment xoắn trục: 𝑇𝑐𝑡 = 9,55 106 𝑃𝑐𝑡 𝑛𝑐𝑡 𝑃2 𝑇2 = 9,55 10 𝑇1 = = 9,55 106 = 𝑛2 𝑃 9,55 106 = 𝑛1 𝑃𝑑𝑐 𝑇𝑑𝑐 = 9,55 10 𝑛𝑑𝑐 10,1925 = 1057106,59 (𝑁𝑚𝑚) 92,08 10,4 9,55 106 = 92,24 10,94 9,55 10 1076756,29 (𝑁𝑚𝑚) = 377554,93 (𝑁𝑚𝑚) 276,72 11,635 = 9,55 10 1450 = 76330,52 (𝑁𝑚𝑚) Với Tct, T2, T1, Tdc moment xoắn trục công tác, trục bị dẫn 2, trục dẫn trục động 3.3 Bảng số liệu: Trục Động Dẫn Bị dẫn Công tác 11,635 10,94 10,4 10,1925 Thông số Công suất (kW) Tỉ số truyền u 5,24 Số vòng quay 1450 276,72 92,24 92,08 76330,52 377554,93 1076756,29 1057106,59 (vg/ph) Moment xoắn T (Nmm) CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN Bộ truyền đai: 1.1 Chọn đai thang Theo hình 4.22 (CSTKM) phụ thuộc công suất Pdc = 11,635 kW số vòng quay n = 1450 vg/ph theo bảng 4.3 (CSTKM) ta chọn đai loại B với Đồ án chi tiết máy 10 GVHD: Phạm Bá Khiển 1.7.Kiểm tra độ bền then: Kiểm tra độ bền dập [σd] = 150 MPa 𝑙𝑙 = 𝑙 − 𝑏 = 63 − 12 = 𝑚𝑚 : chiều dài làm việc t2 = 0,4.h = 0,4.8 = 3,2 mm : độ sâu rãnh then mayơ T1 = 377555 Nmm => 2.𝑇1 𝜎𝑑 = 2.377555 = 𝑡2 𝑑.𝑙𝑙 = 110,16 𝑀𝑃𝑎 < [𝜎𝑑 ] 3,2.42.51 Kiểm tra theo độ bền cắt [τc] = 90 MPa 𝜏𝑐 = 2.𝑇1 2.377555 = 𝑏.𝑑.𝑙𝑙 12.42.51 = 29,38 < [𝜏𝑐 ] 1.8 Kiểm tra bền trục: Moment cản uốn: 𝑊= 𝜋.𝑑 − 32 𝑏.𝑡1 (𝑑−𝑡1 )2 𝜋.423 = 2.𝑑 32 − 12.5.(42−5)2 2.42 = 6295,72 𝑚𝑚3 Do trục quay nên ứng suất thay đổi theo chu kì đối xứng: 𝜎𝑎 = 𝜎𝑚𝑎𝑥 = 𝑀𝑡𝑑𝐶 𝑊 = 571640,35 6295,72 = 90,8 𝑀𝑃𝑎 σm = Kiểm nghiệm theo ứng suất xoắn: Moment cản xoắn: 𝑊0 = = 𝜋.𝑑 − 16 𝜋.423 16 𝑏.𝑡1 (𝑑−𝑡1 )2 − 2.𝑑 12.5.(42−5)2 2.42 = 13569,29 𝑚𝑚3 Ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch động trục quay chiều: 𝜏 𝑎 = 𝜏𝑚 = 𝜏𝑚𝑎𝑥 = 𝑇1 2.𝑊0 = 377555 2.13569,29 = 13,9 𝑀𝑃𝑎 1.9 Hệ số an toàn: Tại A, D có tập trung ứng suất rãnh then Theo bảng 10.8 (CSTKM) ta chọn: Kσ = 2,05, Kτ = 1,9 với [σb] = 750 MPa < 800MPa, β = 1,8 Theo bảng 10.3 (CSTKM) ta chọn: εσ = 0,84, ετ = 0,78 Theo bảng trang 139 (CSTKM) ta chọn:Ψσ = 0,1, Ψτ = 0,05 Các hệ số an toàn A, D: 𝜎 𝑠𝜎 = 𝐾𝜎.𝜎𝑎 −1 𝜀𝜎 𝛽 Đồ án chi tiết máy +𝛹𝜎 𝜎𝑚 383 = 2,05.90,8 0,84.1,8 +0,1.0 = 3,11 21 GVHD: Phạm Bá Khiển 𝜏 𝑠𝜏 = 𝐾𝜏.𝜏𝑎 −1 𝜀𝜏 𝛽 +𝛹𝜏 𝜏𝑚 = 1,9.13,9 0,78.1,8 226 +0,05.13,9 = 11,59 Hệ số an toàn: 𝑠= 𝑠𝜎 𝑠𝜏 √𝑠𝜎 +𝑠𝜏 = 3,11.11,59 √3,112 +11,592 = ≥ [𝑠] = 1,5 Trục II: 2.1 Chọn vật liệu: Chọn vật liệu để chế tạo C45 trục I Chọn ứng suất sơ cho phép [τ] = 30 MPa [σ] = 67 MPa, T2 = 1076756,29 Nmm 2.2 Đường kính sơ trục: 5.𝑇 𝑑2 ≥ √ [𝜏]2 = √ 5.1076756,29 30 = 56,4 𝑚𝑚 Chọn d2 = 60 mm vị trí thân trục lắp ổ bi 2.3 Tính kích thước dọc trục: 𝑤 𝑙 = (𝑙2 + 2𝑥 + ) = (72 + 2.10 + 70 ) = 254 𝑚𝑚 với x = 10 mm, w = 70 mm l2 = 1,2.d2 =1,2.60 = 72 mm (Dựa vào bảng 10.2/CSTKM) 2.4.Phân tích lực tác dụng lên chi tiết: Bánh răng: Ft2 = Ft1 = 5030,71 N Fa2 = Fr1 = 1700,1 N Fr2 = Fa1 = 679,99 N => 𝑀𝑎2 = 𝐹𝑎2 𝑑𝑚2 = 1700,1 450,2 = 382692,51 𝑁𝑚𝑚 2.5 Vẽ sơ đồ moment: Xét theo phương y: ↑+ 𝛴𝐹𝑦 = −𝐹𝐵𝑦 − 𝐹𝑟2 − 𝐹𝐷𝑦 = ⤿+ 𝛴𝐶𝑦 = 𝐹𝐵𝑦 173 + 𝑀𝑎2 − 𝐹𝐷𝑦 81 = 𝐹𝐵𝑦 + 𝐹𝐷𝑦 = −𝐹𝑟2 = −679,99 𝐹𝐵𝑦 173 − 𝐹𝐷𝑦 81 = −𝑀𝑎2 = −382692,51 FBy = -1723,51 N FDy = 1043,52 N Đồ án chi tiết máy 22 GVHD: Phạm Bá Khiển Fr2 Fa2 Ft2 y z B A D C x 120 173 FBx 81 Fa2 F r2 Ma2 FD y FDx F t2 FBy 84525,12 Mx 298167,23 My 277540,44 1320561,38 Moment xoắn: 𝑇 = 𝐹𝑡2 Đồ án chi tiết máy 525 = 5030,71 525 = 1320561,38 𝑁𝑚𝑚 23 GVHD: Phạm Bá Khiển Xét theo phương x: ↙+ 𝛴𝐹𝐶𝑥 = −𝐹𝐵𝑥 − 𝐹𝑡2 − 𝐹𝐷𝑥 = ⤿+ 𝑀𝐶𝑥 = −𝐹𝐵𝑥 173 + 𝐹𝐷𝑥 81 = 𝐹𝐵𝑥 + 𝐹𝐷𝑥 = −𝐹𝑡2 = −5030,71 −𝐹𝐵𝑥 173 + 𝐹𝐷𝑥 81 = 𝐹𝐵𝑥 = −1604,28 𝑁 𝐹𝐷𝑥 = −3426,4 𝑁 Mặt cắt nguy hiểm C: 𝑑𝐶 ≥ √ 𝑀𝑡𝑑𝐶 =√ 0,1.[𝜎] 1237495,059 0,1.67 = 56,95 𝑚𝑚 𝑀𝑡𝑑𝐶 = √𝑀𝑥𝐶 + 𝑀𝑦𝐶 + 0,75 𝑇𝐶 = √382692,512 + 277540,442 + 0,75 1320561,382 = 1237495,059 𝑁𝑚𝑚 Trục có rãnh then nên: d1 = dc + dc.0,05 = 1,05dc = 1,05.56,95 = 59,81 mm Chọn dc = 63 mm 173 120 81 60 63 63 60 50 55 10 l/2 = 107 l = 254 2.6 Chọn then: Chọn then cho trục vị trí C lắp bánh dc = 63 mm tra phụ lục 13.1 (BTCSTKM) ta chọn then đầu tròn có chiều rộng b = 18 mm, chiều cao h = 11 mm, chiều sâu rãnh then trục t1 = mm, chiều sâu rãnh then mayơ t2 = 4,4 mm Vật liệu then chọn thép C45 Đồ án chi tiết máy 24 GVHD: Phạm Bá Khiển Chiều dài : 𝑙 ≤ 1,5 𝑑𝐶 = 1,5.63 = 94,5 𝑚𝑚 Chọn l = 90 mm 2.7 Kiểm tra độ bền then: Kiểm tra độ bền dập [σd] = 150 MPa 𝑙𝑙 = 𝑙 − 𝑏 = 90 − 18 = 72 𝑚𝑚 : chiều dài làm việc 𝑡2 = 0,4 ℎ = 0,4.11 = 4,4 𝑚𝑚 : chiều sâu then mayơ 2.𝑇2 𝜎𝑑 = 𝑡2 𝑑𝐶 𝑙𝑙 2.1076756,29 = 4,4.63.72 = 107,9 𝑀𝑃𝑎 < [𝜎𝑑 ] Kiểm tra theo độ bền cắt [τc] = 120 MPa 𝜏𝐶 = 2.𝑇2 = 𝑏.𝑑𝐶 𝑙𝑙 2.1076756,29 = 26,38 𝑀𝑃𝑎 < [𝜏𝐶 ] 18.63.72 2.8 Kiểm tra bền trục: Kiểm nghiệm theo ứng suất uốn Moment cản uốn: 𝑊= 𝜋.𝑑𝐶 = 32 𝜋.633 32 − − 𝑏.𝑡1 (𝑑𝐶 −𝑡1 )2 2.𝑑𝐶 18.7.(63−7)2 2.63 = 21412,31 𝑚𝑚3 Do trục quay nên ứng suất thay đổi theo chu kì đối xứng 𝜎𝑎 = 𝜎𝑚𝑎𝑥 = 𝑀𝑐 𝑊 = 1225765,84 21412,31 = 57,25 𝑀𝑃𝑎 σm = Kiểm nghiệm theo ứng suất xoắn: Moment cản xoắn: 𝑊0 = = 𝜋.𝑑𝐶 16 𝜋.633 16 − − 𝑏.𝑡1 (𝑑𝐶 −𝑡1 )2 2.𝑑𝐶 18.7.(63−7)2 2.63 = 45960,61 𝑚𝑚3 Ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch động trục quay chiều: 𝜏𝑎 = 𝜏𝑚 = 𝜏𝑚𝑎𝑥 = 𝑇2 2.𝑊0 = 1076756,29 2.45960,61 = 11,71 𝑀𝑃𝑎 2.9 Hệ số an toàn: Tại C có tập trung ứng suất rãnh then Chọn bánh Đồ án chi tiết máy 25 GVHD: Phạm Bá Khiển Các hệ số an toàn C 𝜎 383 𝑠𝜎 = 𝐾𝜎.𝜎𝑎 −1 𝜀𝜎 𝛽 +𝛹𝜎 𝜎𝑚 𝜏−1 𝑠𝜏 = 𝐾𝜏.𝜏𝑎 𝜀𝜏 𝛽 +𝛹𝜏 𝜏𝑚 = 2,05.57,25 0,84.1,8 = 1,9.11,71 0.78.1,8 +0,1.0 = 4,93 226 +0,05.11,71 = 13,75 => Hệ số an toàn: 𝑠= 𝑠𝜎 𝑠𝜏 √𝑠𝜎 +𝑠𝜏 = 4,93.13,75 √4,932 +13,752 = 4,64 > [𝑠] = 1,5 CHƯƠNG 4: CHỌN KHỚP NỐI Chọn khớp nối: Ta chọn khớp nối vòng đàn hồi Vật liệu làm chốt thép C45 với ứng suất uốn cho phép [σF] = 90 MPa, ứng suất dập cho phép ống cao su [σd] = MPa Hệ số chế độ làm việc K = 1,25 (Bảng 14.1 CSTKM) Moment xoắn danh nghĩa T = 1057106,59 Nmm Theo phụ lục 11.5 (SBTCSTKM) ta chọn nối trục đàn hồi truyền moment xoắn T = 1000000 Nmm đường kính trục d = 50 mm Nối trục có số chốt z = 6, đường kính chốt dc = 18 mm, chiều dài lc = 42 mm, nối trục đàn hồi có chiều dài l0 = 36 mm Đường kính qua tâm chốt D0 = 140 mm, khe hở c = mm, l1 = 25mm, l2 = 45 mm, đai ốc M12 Chiều dài khớp nối L = (34).d = 3.50 = 150 mm Kiểm nghiệm độ bền khớp nối: 2.1 Kiểm nghiệm độ bền uốn theo công thức: 𝜎𝐹 = = 32.𝑇𝑡 𝑙𝑐 2.𝑧.𝜋.𝐷0 𝑑𝑐 = 32.𝑇.𝐾.𝑙𝑐 2.𝑧.𝜋.𝐷0 𝑑𝑐 32.1,25.1057106,59.42 = 57,7 < [𝜎𝐹 ] = 90 𝑀𝑃𝑎 𝜋 2.6.140 183 2.Kiểm tra độ bền dập chốt vòng cao su: 𝜎𝑑 = 2.𝐾.𝑇 𝑧.𝐷0 𝑑𝑐 𝐷𝑐 = 2.1,25.1057106,59 3.140.18.42 = 3,96 < [𝜎𝑑 ] = 𝑀𝑃𝑎 Do điều kiện bền uốn bền dập thỏa mãn Đồ án chi tiết máy 26 GVHD: Phạm Bá Khiển Thiết kế gối đỡ trục: 3.1.Gối đỡ trục 1: A B C D Đường kính ngõng trục d = 50 mm Tiến hành chọn ổ đũa côn Số vòng quay n = 276,72 vg/ph, tuổi thọ Lh = 21600 giờ,  = 140 3.1.1 Hệ số tải trọng dọc trục: e = 1,5.tg = 1,5 tg140 = 0,374 3.1.2 Tải trọng hướng tâm tác dụng lên trục B,C: 𝐹𝑟𝐵 = √𝐹𝐵𝑦 + 𝐹𝐵𝑥 = √5277,362 + 5030,712 = 7290,9 𝑁 𝐹𝑟𝐶 = √𝐹𝐶𝑦 + 𝐹𝐶𝑥 = √5409,812 + 10061,422 = 11923,6𝑁 3.1.3 Thành phần lực dọc trục gây lực hướng tâm gây nên: SB = 0,83.e.FrB = 0,83.0,374.7290,9 = 2263,2 N SC = 0,83.e.FrC = 0,83.0,374.11923,6 = 3701,3 N Theo bảng 11.12 (CSTKM) Vì SB < SC Fa1 = 679,99 N SD – SB = 1187,4 – 759,4 = 428N nên tải trọng dọc trục tính toán ổ bên trái: FaB = SB = 759,4 N Đối với ổ bên phải: FaD = SB + Fa2 = 759,4 + 1700,1 = 2459,5 N Ta chọn ổ theo ổ bên phải có tải trọng tác dụng lớn Đồ án chi tiết máy 28 GVHD: Phạm Bá Khiển 3.2.4 Chọn Kσ = tải trọng tĩnh, Kτ = 1, V = vòng quay 3.2.5 Vì tỉ số: 𝐹𝑎𝐷 𝐹𝑟𝐷 = 2459,5 3825,2 = 0,642 > 𝑒 = 0,374 Do theo bảng 11.3 (CSTKM) ta tra được: X = 0,4 Y = 0,4.cotg = 0,4.cotg 140 = 1,6 3.2.6 Tải trọng động quy ước tính theo công thức: Qr = (X.V.Fr + Y.Fa).Kσ.Kτ = (0,4.1.3825,2 + 1,6.2459,5).1.1 =5465,28 N 3.2.7 Tuổi thọ tính triệu vòng: 𝐿= 60.𝐿ℎ 𝑛 106 = 60.21600.92,24 106 = 119,5 𝑡𝑟𝑖ệ𝑢 𝑣ò𝑛𝑔 3.2.8 Khả tải động tính toán: 10 10 𝐶𝑡𝑡 = 𝑄 √𝐿3 = 5465,28 √119,53 = 22952,12 𝑁 3.2.9 Tra bảng phụ lục 9.4 (SBTCSTKM) Ta chọn ổ cỡ nhẹ kí hiệu 7212 với C = 78000 N số vòng quay tới hạn bôi trơn mỡ nth = 4500 vg/ph 3.2.10 Tuổi thọ ổ: 𝐶 𝑚 78000 10⁄ 𝐿=( ) =( ) 𝑄 5465,28 = 7051,38 𝑡𝑟𝑖ệ𝑢 𝑣ò𝑛𝑔 3.2.11 Tuổi thọ tính giờ: 𝐿ℎ = 106 𝐿 60.𝑛 = 106 7051,38 60.92,24 = 1274100,2 𝑔𝑖ờ Thiết kế vỏ hộp: Chọn thiết kế vỏ hộp giảm tốc phương pháp đúc Vỏ hộp giảm tốc có nhiệm vụ đảm bảo vị trí tương đối chi tiết phận máy tiếp nhận tải trọng chi tiết lắp vỏ truyền đế, đựng dầu bôi trơn bảo vệ chi tiết tránh bụi Vật liệu gang xám GX 15 – 32 Chọn bề mặt lắp ghép nắp hộp thân hộp qua trục để lắp chi tiết thuận tiện dễ dàng Bề mặt lắp ráp thân cạo mài để lắp sít, lắp có lớp sơn lỏng sơn đặc biệt Mặt đáy hộp giảm tốc nghiêng phía lỗ tháo dầu với độ dốc từ 10 Đồ án chi tiết máy 29 GVHD: Phạm Bá Khiển Kết cấu hộp giảm tốc đúc với kích thước sau: 4.1 Chiều dày: - Thân hộp: δ = 0,03.a + = 0,03.525 + = 18,75 mm Với a khoảng cách tâm, chọn a = de2 = 525 mm - Nắp hộp: δ1 = 0,9.δ = 0,9.18,75 = 16,88 mm 4.2 Gân tăng cứng: - Chiều dày: e = 0,8.δ = 0,8 18,75 = 15 mm - Chiều cao: h < 60 mm - Độ dốc khoảng 20 4.3 Đường kính bulong: -Bulong nền: d1 > 0,04.a + 10 = 0,04.525 + 10 = 31 mm Chọn d1 = 33 mm - Bulong cạnh ổ: d2 = 0,7.d1 = 0,7.33 =23,1 mm Chọn d2 = 24 mm - Bulong ghép bích nắp thân: d3 = 0,8.d2 = 0,8.24 = 19,2 mm Chọn d3 = 20 mm - Vít ghép nắp ổ: d4 = 0,6.d2 = 0,6.24 = 14,4 mm Chọn d4 = 16 mm - Vít ghép nắp cửa thăm: d5 = 0,5.d = 0,5.24 = 12 mm Chọn d5 = 12 mm 4.4 Mặt bích ghép nắp thân: - Chiều dày bích thân hộp: S3 = 1,5.d3 = 1,5.20 = 30 mm - Chiều dày bích nắp hộp: S4 = S3 = 30 mm Bề rộng bích nắp thân: K3 = K2 – 4.5 Mặt đế hộp: - Chiều dày: Khi phần lồi: S1 = 1,4.d1 = 1,4.33 = 46,2 mm - Bề rộng mặt đế hộp: K1 ≈ 3d1 = 3.33 = 99 mm q ≥ K1 + 2.δ = 99 + 2.18,75 = 136,5 mm Đồ án chi tiết máy 30 GVHD: Phạm Bá Khiển 4.6 Khe hở chi tiết: - Giữa bánh với thành hộp:  ≥ 1,2.δ = 1,2.18,75 = 22,5 mm ≈ 23 mm - Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp 1 ≥ (35).δ = 4.18,75 = 75 mm - Giữa mặt bên bánh với nhau: 2 ≥ δ = 18,75 mm ≈ 19 mm 4.7 Số lượng bulong nền: z = Hệ thống bôi trơn: 5.1 Chọn dầu bôi trơn: Thông số đầu vào σH = 510 MPa Độ nhám bề mặt 260 HB ≈ 270 HB Dựa vào công thức 13.6 (CSTKM) ta có: 𝑏𝑟 = 10−5 𝐻𝐻𝑉 𝜎𝐻 𝑣 = 10−5 270.5102 2,17 = 323,63 Theo đồ thị hình 13.9 (CSTKM) ta chọn 50 = 70.106 m2/s Theo bảng 13.1 (CSTKM) ta chọn dầu bôi trơn ISOVG68 hmax H 5.2 Kiểm tra điều kiện bôi trơn: hmin Mức dầu thấp ngập (0,752) bề rộng b (b=78,86) bánh Khoảng cách mức dầu thấp mức dầu cao h = hmax – hmin = 10 mm Đồ án chi tiết máy 31 GVHD: Phạm Bá Khiển Mức dầu cao không ngập 1/6 đường kính bánh (de2 = 525 mm) Tổng hợp điều kiện để đảm bảo điều kiện bôi trơn phải thỏa mãn bất đẳng thức sau: 𝐻 = 0,5 𝑑𝑒2 − 0,75 𝑏 − (10 ÷ 15) > 𝑑𝑒2 = 0,5.525 − 0,75.78,86 − 15 = 188,36 > 525 = 175 Do hộp giảm tốc thỏa mãn điều kiện bôi trơn Các chi tiết phụ: 6.1 Chốt định vị: Chọn chốt định vị hình côn d = mm, chiều dài l = 30mm Tra bảng 18.4b (TTTKHDĐCK tập 2) ta có bảng số liệu sau: Đường kính Vát mép Chiều dài chốt định vị 1,2 30 6.2 Chọn nút tháo dầu: Chọn nút tháo dầu M20x2 Các thông số (tra bảng 18.7 -TTTKHDĐCK tập 2): d b m f L c q D S M20x2 15 28 2,5 17,8 30 22 D0 25,4 6.3.Chọn nút thông hơi: Chọn nút thông M27x2 với thông số: (chọn theo bảng 18.6 TTTKHDĐCK tập 2) A B C D E G H I K L M N O P Q R S M27x2 15 30 15 45 36 32 10 22 32 18 36 32 6.4 Chọn bulong vòng: Chọn bulong vòng M8 Các thông số tra theo bảng 18.3a (TTTKHDĐCK tập 2) d d1 d2 d3 d4 d5 h h1 h2 l f b c x M8 36 20 20 13 18 18 10 1,2 2,5 Đồ án chi tiết máy r r1 r2 32 GVHD: Phạm Bá Khiển 6.5 Vòng chắn dầu: Vòng chắn dầu có nhiệm vụ không cho dầu bôi trơn truyền bánh tiếp xúc với mỡ bôi trơn ổ đũa côn Dung sai lắp ghép: Dựa vào kết cấu yêu cầu làm việc, chế độ tải trọng chi tiết hộp giảm tốc mà ta chọn kiểu lắp ghép khác thể vẽ lắp Đồ án chi tiết máy 33 GVHD: Phạm Bá Khiển KẾT LUẬN Đồ án thiết kế chi tiết máy môn học cung cấp kiến thức tổng quát cần thiết cho sinh viên ngành kĩ thuật nói chung sinh viên khí nói riêng Môn đồ án giúp em ôn lại kết hợp hầu hết môn chuyên ngành khí giúp sinh viên biết rõ công việc kĩ sư tương lai Giúp chúng em cố lại hầu hết kiến thức chuyên ngành học thời gian qua Tuy nhiên bên cạnh thiếu kinh nghiệm thiết kế nên nhiều thiếu sót Đặc biệt tiếp xúc với thực tế nên chắn trình thiết kế không hoàn toàn phù hợp với nhu cầu, thị trường thực tế cách tối ưu Sau 10 tuần nghiên cứu thiết kế Hệ dẫn động khí : Hộp giảm tốc bánh côn cấp, việc tham khảo nghiên cứu tài liệu liên quan hướng dẫn tận tình thầy cô giúp đỡ bạn bè em hoàn thành đồ án thời hạn quy định Rất mong nhận đóng góp ý kiến xây dựng thầy cô bạn!!! Sinh viên thực Nguyễn Mai Đạt Đồ án chi tiết máy 34 GVHD: Phạm Bá Khiển TÀI LIỆU THAM KHẢO Cơ sỏ thiết kế máy – TS Nguyễn Hữu Lộc – NXB ĐH Quốc gia TP.HCM Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí tập – PGS.TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển – NXB Giáo dục Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí tập – PGS.TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển – NXB Giáo dục Giáo trình Vẽ khí dung sai lắp ghép – TS Lê Đình Phương Đồ án chi tiết máy 35