Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY
: ĐỒ ÁN MÔN HỌC :
CHI TIẾT MÁY
Sinh viên thực hiện :THÂN TRỌNG KHÁNH ĐẠT . MSSV:20800418 Ngành đào tạo: Chế tạo máy Giáo viên hƣớng dẫn: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc. Ngày hoàn thành: Ngày bảo vệ: ĐỀ TÀI Đề số 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN Phương án số:01
Hệ thống dẫn động thùng trộn gồm: ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 1
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Động cơ điện 3 pha không đồng bộ; 2 - Nối trục đàn hồi; 3- Hộp giảm bánh răng trụ 2 cấp đồng trục; 4- Bộ truyền xích ống con lăn; 5 - thùng trộn. 1-
Số liệu thiết kế: Công suất trên trục thùng trộn, P(KW)=3kw : Số vòng quay trên trục thùng trộn, n(v/p) =42: =42 : Thời gian phục vụ, vụ , L(năm)=5 : Quay một chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ. (1 năm làm việc 250 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ). Chế độ tải: T1 = T ; t1=60 giây; T2 =0.82T ; t2=12 giây
YÊU CẦU 01 thuyết minh, 01 bản vẽ lắp A 0; 01 bản vẽ chi tiết. NỘI DUNG THUYẾT MINH đ ộng cơ và phân bố tỉ số truyền cho hệ thống truyền động. 1. Xác định công suất động 2. Tính toán thiết kế các chi tiết máy: a. Tính toán các bộ truyền hở (đai hoặc xích). b. Tính các bộ truyền trong hộp giảm tốc (bánh răng, trục vít). c. Vẽ sơ đồ lực tác dụng dụng lên các bộ truyền và tính giá trị các lực d. Tính toán thiết kế trục và then. e. Chọn ổ lăn và nối trục. f. Chọn thân máy, máy, bu lông và các chi tiết phụ khác. 3. Chọn dung sai lắp ghép. 4. Tài liệu tham khảo.
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 2
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
MỤC LỤ LỤC Trang
MỤC LỤC ........................................... ............................................................................................. ...................................................................................... .................................... 3 LỜI NÓI ĐẦU ............................................. .............................................................................................. ............................................................................. ............................ 5 PHẦN 1: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN .......... 6 1.1. Chọn động cơ .............................................. ............................................................................................... ..................................................................... .................... 6 1.2. Phân bố tỷ số truyền ......................................................................................................... ........................................................................................................ 7 1.3. Bảng đặc tính .................................................................................................. ................................................................................................................... .................. 8 ..................................................... 9 PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY ...................................................... 2.1. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH ỐNG CON LĂN ......................................................... ........................................................ 9 2.1.1. Xác định thông số xích và bộ truyền ......................................................................... ........................................................................ 10 2.1.2. Tính kiểm nghiệm xích về độ bền ............................................................................. ............................................................................ 11 2.1.3. Đƣờng kính đĩa xích .................................................................................................. ................................................................................................. 11 2.1.4. Xác định lực tác dụng lên trục .............................................. .................................................................................. .................................... 12 2.2. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG ........................................... ....................................................................... ............................ 12 2.2.1. Cấp chậm:bánh răng trụ răng nghiêng .......................................... ...................................................................... ............................ 12 2.2.1.1. Ch ọn vật liệu ...................................................................................................... ...................................................................................................... 12 2.2.1.2. Xác định hệ số tuổi thọ ................................................. ..................................................................................... .................................... 13 2.2.1.3. Gi ớ i hạn mỏi tiế p xúc và giớ i hạn mỏi uốn ............................................. ....................................................... .......... 14 2.2.1.4. Ứ ng ng suất cho ch o phép ............................................................................................. ............................................................................................. 14 2.2.1.5. Ch ọn hệ số .............................................................................................. ......................................................................................................... ............ 15 2.2.1.6. Xác định sơ bộ khoảng cách tr ục ....................................................................... ....................................................................... 15 2.2.1.7. Modun răng, góc nghiêng răng, tỉ số truyền ...................................................... 15 2.2.1.8. Các thông s ố hình học chủ yếu bộ truyền bánh răng ......................................... 16 2.2.1.9. Giá tr ị các lực tác dụng lên bộ truyền ................................................................ 16 2.2.1.10. Ch ọn cấ p chính xác theo v ận tốc vòng bánh răng ........................................... 17 ọng động ................................................................................ 17 2.2.1.11. Ch ọn hệ số tải tr ọng 2.2.1.12. Ki ểm nghiệm độ bền ........................................................................................ ........................................................................................ 18 2.2.1.13. Các thông s ố và kích thƣớ c bộ truyền bánh răng nghiêng ............................... .............................. 19 2.2.2. Cấp nhanh: bánh răng trụ răng nghiêng .................................................................... 20 ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 3
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
2.2.2.1. Ch ọn vật liệu ...................................................................................................... ...................................................................................................... 21 ..................................................................................... .................................... 21 2.2.2.2. Xác định hệ số tuổi thọ ................................................. 2.2.2.3. Gi ớ i hạn mỏi tiế p xúc và giớ i hạn mỏi uốn ............................................. ....................................................... .......... 21 2.2.2.4. Ứ ng ng suất cho ch o phép ............................................................................................. ............................................................................................. 22 2.2.2.5. Ch ọn hệ số .............................................................................................. ......................................................................................................... ............ 22 2.2.2.6. Xác định sơ bộ khoảng cách tr ục ....................................................................... ....................................................................... 23 2.2.2.7. Modun răng, góc nghiêng răng, tỉ số truyền ...................................................... 23 2.2.2.8. Các thông s ố hình học chủ yếu bộ truyền bánh răng ......................................... 24 2.2.2.9. Giá tr ị các lực tác dụng lên bộ truyền ................................................................ 34 2.2.2.10. Ch ọn cấ p chính xác theo v ận tốc vòng bánh răng ........................................... 24 ọng động ................................................................................ 24 2.2.2.11. Ch ọn hệ số tải tr ọng 2.2.2.12. Ki ểm nghiệm độ bền ........................................................................................ ........................................................................................ 25 2.2.2.13. Các thông s ố và kích thƣớ c bộ truyền bánh răng nghiêng ............................... .............................. 26 ................................................................................. .................................... 26 2.3. THIẾT KẾ TRỤC – CHỌN – CHỌN THEN ............................................. 2.3.1. Ch ọn vật liệu chế tạo các tr ục ............................................... ................................................................................... .................................... 26 2.3.2. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và đỡ và điểm đặt lực ............................................ ............................................ 27 2.3.3. Xác định lực tác dụng lên tr ục .............................................. .................................................................................. .................................... 27 2.3.4. Ch ọn then b ằng và kiểm nghiệm then ..................................................................... ....................................................................... .. 36 2.3.5. Ki ểm nghiệm tr ục ...................................................................................................... ...................................................................................................... 37 2.4. TÍNH TOÁN Ổ LĂN – NỐI ................................................................................ .................................... 38 NỐI TRỤC ............................................ 2.4.1. Tính chọn nối trục đàn hồi ............................................ ........................................................................................ ............................................ 38 2.4.2. Tính chọn ổ lăn ........................................................................................................ ......................................................................................................... .. 39 PHẦN 3: CHỌN THÂN MÁY, BULONG VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ .................................... 46 1. Xác định kích thƣớc của vỏ hộp ........................................................................................ .......................................................................................... .. 46 2. Các chi tiết phụ khác .................................................................................................. ........................................................................................................... .......... 47 3. Chọn Bulong ........................................................................................................................ ....................................................................................................................... 50 4. Dung sai và lắp ghép .................................................................................................. ........................................................................................................... .......... 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................ ............................................................................................. ............................................................. ............ 55
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 4
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
LỜI NÓI ĐẦU ĐẦU Thiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong cơ khí. Mặt khác, một nền công nghiệp phát triển không thể thiếu một nền cơ khí hiện đại. Vì vậy, việc thiết kế và cải tiến những hệ thống truyền động là công việc rất quan trọng trong công cuộc hiện đại hoá đất nƣớc. Hiểu biết, nắm vững và vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế các hệ thống truyền động là những yêu cầu rất cần thiết đối với sinh viên, kỹ sƣ cơ c ơ khí. Trong cuộc sống ta có thể bắt gặp hệ thống truyền động ở khắp nơi, có thể nói nó đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống cũng nhƣ sản xuất. Đối với các hệ thống truyền động thƣờng gặp thì hộp giảm tốc là một bộ phận không thể thiếu. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí giúp ta tìm hiểu và thiết kế hộp giảm tốc, qua đó ta có thể củng cố lại các kiến thức đã học trong các môn học nhƣ Cơ kỹ thuật, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật...; và giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về việc thiết kế cơ khí.Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận điển hình mà công việc thiết kế giúp chúng ta làm quen với các chi tiết cơ bản nhƣ bánh răng, ổ lăn,…Thêm vào đó, trong quá trình thực hiện các sinh viên có thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ Cơ khí, đây là điều rất cần thiết với một sinh viên cơ khí. Em chân thành cảm ơn thầy PGS.TS NGUYỄN HỮU LỘC , các thầy cô và các bạn các bạn trong khoa cơ khí đã giúp đỡ em rất r ất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án. Với kiến thức còn hạn hẹp, vì vậy thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, em rất mong nhận đƣợc ý kiến từ thầy cô và các bạn. Sinh viên thực hiện
Thân Trọng Khánh Đạt
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 5
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Phầ Phần 1: XÁC ĐỊNH CÔNG SUÂT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI PHỐI TỶ TỶ SỐ SỐ TRUYỀ TRUYỀN
1.1. CHỌN CHỌN ĐỘNG CƠ: 1.1.1. Chọ Chọn hiêu suấ suất củ của hệ hệ thố thống: Hiệu suất truyền động: knbrbr 1br 2xolo4l 0, 99.0 9. 0, 98.0,98. 8.0,98. 0, 95.0,994 0,867 ,8677
Vớ i: i: kn 0,99 : hiệu suất nối tr ục ục
đàn hồi
br 1 0,98 : hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ
răng nghiêng 1.
br 2 0,98 : hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ
răng nghiêng 2.
x 0,95 : hiệu suất bộ truyền xích
ol 0,99 : hiệu suất
ống con lăn
ổ lăn.
1.1.2. Tính công suấ suất cầ cần thiế thiết: Công suất tính toán: 2
Ptt Ptd Pmax
2
2
2
T1 T 2 T 0,82T t .60 1 t 2 .12 T T T T 3 2, 917 kW (1.1) t1 t 2 60 12
Công suất cần thiết: Pct
P tt
2,917 3,362 kW 0,8677
1.1.3. Xác định định số số vòng quay sơ bộ c bộ của ủa động cơ: Số vòng quay trên tr ục công tác: nlv=42 (vòng/phút) Chọn sơ bộ tỷ số của hệ thống: uch uh .ux 16.2 32 32 uh 16 : tæsoátruyeà uy eà n cuû cuû a hoä hoä p gi aû m toá toá c baùnh raê r aê ng ng tr t ruïha uï haii caá caá p 8 40 Vớ i uyeà n cuû a boätruyeà uyeà n xích 2 5 u x 2 : tæsoátruyeà
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 6
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Số vòng quay sơ bộ của động cơ:
nsb nlv . uch 42 . 32 32 1344 voø ng phuù t 1.1.4.
Chọn Chọn động cơ điện: điện:
Động cơ điện có thông số phải thỏa mãn:
Tra bảng 235 tài li ệu (*) ta chọn:
Động cơ 4A100L4Y3
Pñc Pct 3,362 kW ng phuù t nñc nsb 1344 voø
Pñc
4 , 0 kW
n ñc
n g ph uù uù t 1420 voø
1.2. PHÂN PHỐ PHỐI TỶ TỶ SỐ SỐ TRUYỀ TRUYỀN: Tỷ số truyền chung c ủa hệ dẫn động: uch
nñc nlv
1420 33,809 42
Tra bảng 3.1 trang 43 Tài li ệu (*) ta (*) ta chọn tỷ số truyền hộ p giảm tốc 2 cấp đồng tr ục:
u1 4 : tæsoá soátruyeà n cuû a caë p baù nh raê ng caá p nhanh anh soátruyeà n cuû a ca caë p baù nh raê ng caáp chaä m u2 4 : tæsoá
uh 16 u1 u2 uh 4 vôù i
Vậy tỷ số truyền của bộ truyền xích:
u x
uch u1.u2
33,809 2,1126 5,23 ,23.3,06 ,06
1.3. BẢNG ĐẶC ĐẶC TR Ị: 1.3.1. Phân phố phối công suấ suất trên các trụ tr ục:
P3
P2
P1
P max ol . x P 3 ol br 2
P 2 ol br 1
3 3.190 kW 0,99 ,99.0,95 ,95
3,190 3,288 kW 0,99.0,98
3,288 3,389 kW 0,99.0,98
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 7
Đồ án Chi Tiết Máy
Pñctt
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
P 1
ol kn
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
3,389 3,458 kW 0,99.0,99
1.3.2. Tính toán số vòng quay trên các trụ tr ục:
n1 nñc 1420 ( voø ng / phuù t )
n2
n3
n1 u1 n2 u2
1420
355 88,75 voø ng phuù t 4
4
355 voø ng phuù t
1.3.3. Tính toán moomen xoắ xoắn trên các trụ trục:
Tñc 9, 55.106
T1 9, 55 55.106
T2 9, 55 55.106
T3 9, 55 55.106
T4 9,55 ,55.106
P ñctt nñc
P 1 n1
P 2 n2
P 3 n3
3,458
9, 55.106
55.106 9, 55
1420
23256, 27 Nmm
3,389 792, 22 22 Nmm 22 79 1420
9, 55 55.106
3,288 88 451, 83 Nmm 355
9, 55 55.106
3,190 343261, 97 97 Nmm 88,75
P 3 9,55 ,55.106 682 142,86 ,86 Nmm n3 42
1.3.4. Bảng Bảng đặc đặc tính: Tr ục Thông số Công suất (kW) Tỷ số truyền u Số vòng quay (vòng/phút) Momen xoắn (Nmm)
Động cơ
I
II
III
3,458
3,389
3,288
3,190
4
4
IV 3 2,1126
1420
1420
355
88,75
42
23 256,27
22 792,22
88 451,83
343 261,97
682 142,86
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 8
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
PHẦ PHẦN 2 TÍNH TOÁN THIẾ THIẾT K Ế CÁC CHI TIẾ TIẾT MÁY 2.1. THIẾ THIẾT K Ế BỘ BỘ TRUYỀ TRUYỀN XÍCH: 2.1.1. Chọ Chọn loạ loại xích: Công suất trên đĩa xích nhỏ của bộ truyền xích chính là công su ất trên tr ục 3: P =3,190 3 3 ố vòng quay đĩa xích nhỏ n 3 (Kw), vớ i số vòng =88,75 (vòng/phút) 3
Vì số vòng quay th ấ p, tải tr ọng ọng va đậ p nhẹ nên ta chọn loại xích ống con lăn
2.1.2.
Thông số số bộ bộ truyề truyền:
Theo bảng 5.4 Tài li ệu (*), v ớ i u=2,1126, ch ọn số răng đĩa xích nhỏ
z 1
27 , do đó số
răng đĩa xích lớ n z2 z1.u x 27.2,1126 57 z max 120 .
Theo công thức (5.3) tài li ệu (*), công su ất tính toán:
,190.1,95. ,95.0,926 ,926.2, 254 12,98 kw Pt P3 .k .k z .kn 3,19 Trong đó: vớ i z1=27, k z=25/27=0,926; v ớ i n01= 200 (vg/ph), k n=n01/n3=200/88,75=2,254 Theo công thức (5.4) và bảng 5.6 Tài li ệu (*):
k k0 .ka .kñc .kñ .kc .kbt 1.1.1.1,2. ,2.1,25 ,25.1,3 1,95 ,95 Vớ i: i: k 0=1: đƣờ ng ng tâm của xích làm với phƣơng nằ m ngang 1 góc < 40 0 . k a=1: khoảng cách tr ục a=(3050)pc. k đc đc=1: điều chỉnh bằng 1 trong các đĩa xích.
ọng động va đậ p nhẹ. k đ=1,2: tải tr ọng k c=1,25: làm vi ệc 2 ca 1 ngày. k bt=1,3: môi trƣờ ng ng có bụi, chất lƣơng bôi trơn II (đạ t yêu cầu).
Theo bảng 5.5 Tài li ệu (*) vớ i n01=200 (vng/ph), ch ọn bộ truyền xích 1 dãy có bƣớ c xích pc=31,75mm th ỏa mãn điều kiện bền mòn: Pt
[P] 19, 3 (kw)
Đồng thờ i theo bảng (5.8), bƣớ c xích pc=31,75mm
Khoảng cách tr ục a=40pc=40.31,75=1270mm;
Theo công thức (5.12) tài li ệu (*) s ố mắt xích.
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 9
Đồ án Chi Tiết Máy
x
2 a pc
+
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
z1 + z2 2
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
2
2
2 1270 27 57 57 57 27 31 31, 75 z - z p 122, 57 + 2 1 c π a 3 1 , 7 5 2 2 π 1 2 7 0 2
Lấy số mắt xích ch ẳn x=122, tính l ại khoảng cách tr ục theo công th ức (5.13) tài li ệu (*) 2 2 z1 + z 2 z1 + z 2 z 2 - z1 a = 0,25 p c X c + Xc - 2 2 2 π 2 2 57+27 27+ 57 57- 27 + 122 0,25 31,75 122 - 2 π 1261 mm 2 2
Để xích không ch ịu lực căng quá lớ n, n, giảm a 1 lƣợ ng ng bằng: a 0, 00 003.a 4mm , do đó a=1261-4=1257mm.
Số lần va đậ p của xích: Theo (5.14) tài li ệu (*) i
z1 n1 15 X c
27 88, 88, 75 ng 5.9 taø i l i eä u(* )) )) 1, 31 [ i ] 25 ( baû 15.122
2.1.3. Tính kiể kiểm nghiệ nghiệm xích về về độ b độ bềền:
Theo (5.15) tài li ệu (*): s
Q k dFt F0 FV
Vớ i : -
Theo bảng 5.2 tài li ệu (*), t ải tr ọng phá hỏng Q=88500N, kh ối lƣợ ng ng 1m xích q=3,8kg
-
ọng va đậ p nhẹ, tải tr ọng mở máy k đ=1,2 (Tải tr ọng máy bằng 150% t ải tr ọng làm việc).
-
v
-
Lực vòng: F t=1000.P/v=1000.3,190/1,2680=2515,8N
-
Lực căng do lực li tâm: F V=q.v2=3,8.1,26802=6,11N;
-
Lực căng do trọng lƣợ ng ng nhánh xích b ị động sinh ra:
Z1.p.n1 27.31,75.88,75 60000
60000
1, 2680 (m / s)
F0=9,81.k f f .q.a=9,81.4.3,8.1,257=187,43N (V ớ i k f f=4 khi b ộ truyền nằm ngang 0
nghiêng 1 góc <40 )
Do đó: s
Q 88500 27, 55 k dFt F0 FV 1,2. ,2.2515,8 187 187,43 ,43 6,11
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 10
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
truyền xích đảm đảm bảo bảo đủ b đủ bềền. Theo bảng 5.10 v ớ i n=200vg/ph, [s]=8,5. V ậy s>[s]: bộ truyền định thông số 2.1.4. Xác định số đĩa xích: Đƣờng kính đĩa xích: Theo công thứ c (5.17) tài li ệu (*) và b ảng 14.4b: d1=p/sin(π/z1)=31,75/sin(π/27)=273,49mm ;
d2=p/sin(π/z2)=31,75/sin(π/57)=576,35mm.(Đƣờ ng ng kính vòng chia) da1=p[0,5+cotg(π/Z1)]=287,51mm;
da2=p[0,5+cotg(π/Z2)]=591,35mm (Đƣờng kính vòng đỉnh răng). df1=d1-2r=273,49-2.9,62=254,25mm và d f2=d2-2r=576,35-2.19,05=538,25 (v ớ i
bán kính đáy r=0,5025d 1+0,05=0,5025.19,05+0,05=9,62mm và d 1=19,05mm bảng 5.2 sách (*)) Kiểm nghiệm độ bền tiế p xúc của đĩa xích theo công thứ c (5.18) tài li ệu (*): Đĩa xích 1:
H 0,47 ,47. k r .(F.K (F. K ñ Fvñ ).E/ (A. (A.k d ) t 1
0, 47. 47. 0, 41.(25 41.(2515 15,8.1 ,8.1,, 2 3, 69).2, 69).2,1. 1.10 105 / (262.1 (262.1)) 468 468, 5M Pa Vớ i: i: Ft=2516,4N : l ực vòng. k r r =0,41: h ệ số ảnh hƣở ng ng số răng xích (Vớ i z1=27).
ọng động (Tải động, va đậ p nhẹ) K đ=1,2: hệ số tải tr ọng -7
3
-7
3
Fvđ1=13.10 n1.p .m=13.10 .88,75.31,75 .1=3,69N: l ực va đậ p trên m dãy xích. 5
E=2E1E2/(E1+E2)= 2,1.10 Mpa 2
A=262mm : diện tích c ủa bản lề (bảng 5.12 sách (*))
H 468, 5 [ H ] . Do đó ta dùng thép 435 tôi cả i thi ện HB170 có 1
1
[ H ]=50 ]=500MPa MPa> H sẽ đảm bảo độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1. 1
Đĩa xích 2:
,47. k r .(F.K (F. K ñ Fvñ ).E/ ).E/ (A. (A.k d ) H 0,47 t 2
0, 47. 47. 0, 41.(25 41.(2515 15,8.1 ,8.1,, 2 1, 75).2 75).2,1. ,1.10 105 / (262.1 (262.1) 468 468,3MPa ,3MPa Vớ i: i: Ft=2515,8N : l ực vòng.
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 11
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
k r r =0,23: h ệ số ảnh hƣở ng ng số răng xích (Vớ i z2=57). K đ=1,2: hệ số tải tr ọng ọng động (Tải động, va đậ p nhẹ) Fvđ2=13.10-7n2.p3.m=13.10-7.42.31,753.1=1,75 N: l ực va đậ p trên m dãy xích. E=2E1E2/(E1+E2)= 2,1.105 Mpa 2
A=262mm : diện tích c ủa bản lề (bảng 5.12 sách (*))
H 468,3 [ H ] . Do đó ta dùng thép 45 tôi cả c ải thiện HB170 có 2
2
[ H ]=50 ]=500MPa MPa> H sẽ đảm bảo độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 2. 1
2.1.5. Xác định định lự lự c tác dụ dụng lên trụ trục:
Fr = k x.Ft = 1,15.2515,8=6.10 7.k x.P/Z.p.n =2893,2 (N)
Với t rọng lƣợng xích, khi nghiêng 1 góc < 40 k x =1,15 hệ số kể đến trọng
0
Ft=2515,8 N: Lực vòng.
Lực căng do lực li tâm: F V=q.v2=3,8.1,26772=6,107 N;
Lực căng do trọng lƣợ ng ng nhánh xích b ị động sinh ra: F0=9,81.k f f.q.a=9,81.4.3,8.1,257=187,43 N (V ớ i k f f=4 khi b ộ truyền nằm ngang 0
nghiêng 1 góc <40 ) .
2.2. THIẾ THIẾT K Ế BỘ BỘ TRUYỀN TRUYỀN BÁNH RĂNG: Thông số số kĩ thuật: thuật: - Thờ i gian phục vụ: L=5 năm. - Quay 1 chi ều, tải va đậ p nhẹ, 250 ngày/ năm, 2 ca/ngày, 8 tiế ng/ ca. - Cặp bánh răng cấ p nhanh (bánh răng trụ răng nghiêng) :
-
Tỷ số truyền :
u br1=4
Số vòng quay tr ục dẫn:
n1=1420 (vòng/phút)
Momen xoắn T trên tr ục dẫn:
T1=22 792,22 Nmm
Cặp bánh răng cấ p chậm (bánh răng trụ răng nghiêng) :
Tỷ số truyền:
u br2=4
Số vòng quay tr ục dẫn:
n2=355 (vòng/phút).
Momen xoắn T trên tr ục dẫn:
T2=88 451,83 Nmm
2.2.1. Cặp bánh răng trụ răng nghiêng cấp cấp chậ chậm: 2.2.1.1. Chọ Chọn vậ vật liệ liệu: ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 12
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Do bộ truyền có tải tr ọng trung bình, không có yêu c ầu gì đặc biệt. Theo b ảng 6.1 tài liệu (*) ta ch ọn vật liệu cặp bánh răng nhƣ sau: Bánh chủ động: thép 45 tôi c ải thiện đạt độ r ắn ắn HB241…285 có σ b1=850Mpa,
σch1=580Mpa, ta chọn độ r ắn bánh nhỏ HB1=245HB. ắn HB192…240 có σ b2=750Mpa, Bánh bị động: thép 45 tôi c ải thiện đạt độ r ắn
σch1=450Mpa, ta chọn độ r ắn bánh nhỏ HB2=230HB. 2.2.1.2. Xác định định ứ ng ng suấ suất cho phép: Số chu kì làm việc cơ sở :
-
.2602,4 1,87 ,87.107 chu kì NHO1 30HB12,4 30.26
-
NHO2 30HB22,4 30.23 .2302,4 1,40 ,40.107
-
NFO1
-
Tuổi thọ: Lh 5.250 5.250.2.8 .2.8 2000 20000 0 gi ôø
chu kì
N FO2 4.106 chu kì
Số chu kì làm việc tƣơng đƣơng, xác định theo sơ đồ tải tr ọng mH / 2
-
-
T NHE1 60c i ni ti T max max 3 T 3 60 0, 82T 12 . 355 . 20000 60 . 1 . T 60 12 T 60 12 39,41.107 chu chu kì NHE 2
N HE 1 u
39,41.107 9,85.107 chu kì 4
mH
-
-
T NFE1 60c i ni ti T max max 6 T 6 60 0, 82T 12 .355.20000 60 . 1 . T 60 12 T 60 12 37,66.107 chu chu kì NFE 2
N FE 1 u
37,66.107 9,41.107 chu kì 4
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 13
Đồ án Chi Tiết Máy
-
NHE1 N HO1 N N HO2 Ta thấy HE2 nên chọn N N FE1 FO1 N N FO 2 FE 2
-
Suy ra
K HL1
NHE
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
N HO để tính toán.
K HL2 K FL1 K FL2 1
Ứ NG NG SUẤ SUẤT CHO PHÉP: Theo bảng 6.2 tài li ệu (*) vớ i thép 45, tôi c ải thiện:
Giớ i hạn mỏi tiế p xúc:
0
H li m
2HB 70 ; SH=1,1
-
Bánh chủ động: 0H li m1 2HB1 70 2. 2.245 70 56 560MPa
-
Bánh bị động:
0
H l i m 2
2HB2 70 2. 2.230 70 53 530MPa
1, 8HB Giớ i hạn mỏi uốn: 0 F l im im
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
-
,8.24 45 441 MPa Bánh chủ động: oF l i m1 1,8HB1 1,8.2
-
Bánh bị động:
oF li m2 1, 8HB2 1, 8 . 23 230 414 MPa
Ứ ng ng suấ suất tiế tiếp xúc cho phép : -
Tính toán sơ bộ : H oH lim K
0, 9K HL sH
vớ i
sH
1,1 (Thép 45 tôi c ải thiện) nên
1
H 1 0H lim1 HL1 560 509,09 ,09 MPa MPa 1,1 sH K
1
H 2 0H li m2 HL 2 530 481.82 MPa MPa 1,1 sH
509,09 509,09 481 481, 82 H H 1 H 2 495,45 MPa MPa 2
2
Ứ ng ng suấ suất uố uốn cho phép : F
oF li m K FC
sF
K FL
Vớ i K FC 1 (do quay 1 chi ều), sF 1, 75 – tra tra bảng 6.2 tài li ệu (*) 441 441
F 1 .1 252 MPa và 1,75
414 414
F 2 .1 236,57 MPa MPa 1,75
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 14
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Ứ NG NG SUẤ SUẤT QUÁ TẢ TẢI CHO PHÉP:
H 2,8 ch2 2,8. ,8.450 1260Mpa Mpa max max - [ F1 ] max 0,8 ch1 0,8.580 464M pa
[ F2 ] max 0,8 ch2 0,8.450 360M pa
2.2.1.3. Xác định sơ bộ khoả khoảng cách trụ trục: Theo công thức (6.15a) tài li ệu (*) ta có: aw Ka u1 1 3
T2K H 2
ba H u1
43 4 1 3
88 451,83 451,83 . 1, 05 2
0,4 . 495.45 .45 . 4
133 mm
Vớ i: i:
K a=43: hệ số phụ thuộc vào vật liệu cặp bánh răng và loại răng (Bả ng 6.5 tài li ệu (*)).
T1=88 451,83Nmm: momen xo ắn trên tr ục bánh chủ động.
ba 0, 0, 4 ; bd 0,53 ,53 ba (u1 1) 0,53 ,53.0,4. ,4.(4 1) 1) 1,06 ,06
K H 1, 05 :tr ị số phân bố
không đều tải tr ọng trên chiều rông vành răng. Vớ i
bd 1,06 tra bảng 6.7 tài li ệu (*).
Vớ i k ết quả aw tính đƣợ c ta chọn khoảng cách tr ục tiêu chu ẩn a =160mm . w w
2.2.1.4. Xác định định các thông số số ăn khớ p: p:
mn 0, 01 01 0, 02 02 aw 1, 6 3, 2 mm , theo b ảng tr ị số tiêu chuẩn 6.8 tài li ệu (*) chọn mn
2,5 mm
Chọn sơ bộ góc nghiêng răng 100
Theo (6.31) tài li ệu (*) s ố răng bánh nhỏ : z 1
2aw .cos mn (u 1)
2.160.cos(10) os(10) 2, 5.(4 1)
25,2 lấy z1=25 (răng)
100 Số răng bánh lớ n: n: z2 u1.z 1 4.25 10
Do đó tỉ số truyền thực : um
z 2 z 1
(răng)
100 100 4 u1 25
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 15
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
Góc nghiêng răng: arccos
mn u 1 z 1
2aw
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
arccos
2, 5. 4 1 . 25 2 . 160
12, 430
2.2.1.5. Kiể Kiểm nghiệm nghiệm răng về độ b độ bềền tiế tiếp xúc: Theo công thức (6.33) tài li ệu (*) ứng suất tiế p xúc trên mặt răng làm việc: H
ZM ZH Z
2T1K H um 1
dw1
bw u
Trong đó:
ZM=274 Mpa 1/3 : hệ số k ể đến cơ tính vậ t liệu của các bánh răng ăn khớ p (Bảng 6.5 tài liệu (*)).
Z H H : hệ số k ể đến hình d ạng bề mặt tiế p xúc: Theo công th ức (6.34) tài li ệu (*) 2cos b 2cos11,670 Z H 1,73 sin2 tw si n 2.20,44 2.20,440
Vớ i: i: b : góc nghiêng răng trên hình trụ
cơ sở
b acrtg[cos(t ).tg ]=acrtg[cos(20 (20.440 ).tg1 2,43 ,430 ]=11,670 với bánh răng nghiêng không dịch chỉnh t
t w acrtg[
tg cos
]=acrtg[
tg 20 0
0 (vớ i t là góc ] 2 0 , 4 4 0 o s 1 2 , 4 3 c
profin răng và w là góc ăn khớ p) t
Z : Hệ số k ể dến sự trùng kh ớ p của răng, xác định nhƣ sau:
-
Hệ số trùng kh ớ p doc:
-
Hệ số trùng kh ớ p ngang:
bw .sin( ) m
aw . ba.sin( ) m
160.0,4. ,4.sin(12.43 0) .2,5
1.75 1
1 1 1 1 88 8 3, 3, 2 2(( )].cos =[1, 8 88 8 3, 3, 2 2(( )]. cos(12, 4 43 3 0) 1, 6 68 8 [1, 8 25 100 z1 z 2
1
Do đó theo công th ức (6.36c) tài li ệu (*): Z
K H - hệ số tải tr ọng khi tính ti ế p xúc: Theo CT (6.39) tài li ệu (*): K H K H K H K Hv
-
ộng vành răng. K H 1,05 : hệ số k ể đến sự phân bố không đều tải tr ọng trên chiều r ộng
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
1
-
1,68
0.77
Trang 16
Đồ án Chi Tiết Máy
-
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Theo (6.40) tài li ệu (*), v ận tốc vòng của bánh chủ động:
v
dw1.n1 60000
động d w1 -
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
.64.355 60000
2aw um 1
2.160 4 1
1.19 (m / s) . Trong đó đƣờng kính kính vòng lăn bánh chủ 64 (mm) .
Vớ i v=1.19 (m/s) < 2,5 (m/s) theo bảng 6.13 tài li ệu (*) dùng c ấ p chính xác 9 ta ch ọn
K H 1,13 . -
Theo ct (6.42) tài li ệu (*), ta có: H
H . g0 .v. aw / um 0,00 ,002.73.1,19. 160 / 4 1,1
vớ i H 0,002 : hệ số k ể đến ảnh hƣở ng ng của các sai số ăn khớ p (bảng 6.15 tài li ệu (*)); g0=73: hệ số k ể đến ảnh hƣở ng ng của sai lệch bƣớc răng bánh 1 và 2 (bảng 6.16 tài li ệu (*)). -
K Hv 1
-
Vậy K H
2.T2 .K H .K H
1
1,1.64.64 2.88 451, 83.1, 05 05.1,13
1.02
,05.1,13.1,02 ,02 1.21 K H .K H .K HV 1,05
Đƣờng kính vòng lăn bánh nhỏ : d w1
2aw um 1
2.160 4 1
64mm
6 4 ( mm) ộng vành răng : bw aw . ba 0, 4.160 64 Bề r ộng H
v H .bw .d w1
ZM ZH Z
2T2 K H um 1
dw1
bwum
2.88451 51,, 83.1 83.1,, 21. 21. 4 1 274.1,73.0,77 2.884 MPa (1) 368,75 ,75 MPa 64 64.4
Theo (6.1) v ớ i v=1.04 (m/s) < 5 (m/s), Z v=1, vớ i cấp chính xác độ ng học là 9, chọn cấ p chính xác về mực tiếp xúc là 8, khi đó cần gia công độ nhám R a=2,5μm do đó Z R =0,95; với vòng đỉnh bánh răng d a<700mm, K xH xH=1, do đó theo (6.1) và (6.1a) tài liệ u (*):
[ H ]cx [ H ]. ZV Z R K xH 495, 5.1.0, 95.1 470, 7 Mpa ( 2)
Nhƣ vậy từ (1) và (2) ta có: H [ H ] , cặp bánh răng đảm bảo độ bền tiế p xúc. 2.2.1.6. Kiể Kiểm nghiệm nghiệm răng về độ b độ bềền uố uốn: ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 17
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
2T2Y F1 Ft K F YY
-
Điều kiện bền uồn F
Xác định số răng tƣơng đƣơng: z v1
z 1 3
cos
25 3
cos 12, 4 43 3
0
bwd w1mn
27
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
F
z v 2
z 2 3
cos
100 3
cos 12, 4 43 30
107
Theo bảng 6.7 tài li ệu (*), K F 1,16 ; theo bảng 6.14 v ớ i v=1.19 (m/s) < 2,5 (m/s) và cấ p chính xác 9, K F 1, 37 , theo (6.47) tài li ệu (*) h ệ số
F F . g0 .v. aw / um 0, 00 006.73.1,19. 160 / 4 3, 29 29 (trong đó F 0,006 theo bảng 6.15; g 0=73 theo bảng 6.16. Do đó theo (6.46)
K Fv 1 Vậy K F
v F .bw .d w1 2.T2 .K F .K F
1
3, 29.64.64 2.88 451, 83.1,16.1, 37 37
1.04
K H .K H .K HV 1,16.1,37 ,37.1,04 ,04 1,65 ,65
Hệ số dạng răng Y F theo bảng 6.18 tài li ệu (*) -
Đối vớ i bánh d ẫn: Y F 1 4
-
3, 6 Đối vớ i bánh b ị dẫn: Y F 2 3,6
Y
1
1 1,68
0
0,6 0, 6 : hệ số k ể đến sự trùng kh ớ p của răng.
Y 1
Vớ i m=2.5 mm, YS=1,08 – 0,0695ln(2,5)=1,022; 0,0695ln(2,5)=1,022; Y R =1 (bánh răng phay); K xF xF=1
140
1
12,430 140
0, 91: hệ số k ể đến độ nghiêng của răng.
(da<400mm), do đó theo (6.2) và (6.2a) tài li ệu (*):
[ F 1 ] [ F 1 ].YR .YS .K xF 252.1.1, 022.1 25 257, 5 Mpa
[ F 2 ] [ F 2 ].YR .YS .K xF 236, 57.1.1, 0 02 22.1 24 241, 7 77 7 Mpa
Độ bền uốn tại chân răng:
-
F 1
2T2Y F1 K F YY bwd w1mn
2.88451,83.1,65.4.0,6.0,91 64.64.2,5
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
62, 25 Mpa [ F 1 ] 257, 5MPa
Trang 18
Đồ án Chi Tiết Máy
-
F 2 F 1
Y F 2 Y F 1
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
62, 25.
3, 6 4
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
56 MPa [ F 2 ] 241, 77MPa
2.2.1.7. Kiể Kiểm nghiệm nghiệm răng về quá về quá tả tải: Vớ i hệ số quá tải: K qt qt=Tmax/T=1
Theo (6.48) tài li ệu (*) ứng suất tiế p quá tải:
H max [ H ]. Kqt 368, 75. 1 368, 75MPa MPa [ H ]max 1260MPa MPa
Theo (6.49) tài li ệu (*): -
F1max F1. Kqt 62, 25.1 62, 25 [ F1 ]max 464MPa
-
F 2 max F1. Kqt 56.1 56MPa [ F 2 ]max 360MPa MPa
2.2.1.8. Bảng thông số số và kích thướ c bộ bộ truyề truyền: Thông số Khoảng cách tr ục
Gía tr ị aw2=160mm
Modul pháp
mn=2,5mm
ộng vành răng Chiều r ộng
bw3=64+5=69 và b w4=64
Tỷ số truyền
um=4
Góc nghiêng răng Số răng bánh răng Hệ số dịch chỉnh Đƣờ ng ng kính vòng chia Đƣờng kính đỉnh răng Đƣờng kính đáy răng
β=12,43 z1=25
z2=100
x1=0
x2=0
d 1=m.z1/cosβ=64
d2=256
da1=d1+2m=69
da2=261
df1=d1-2,5m=57,75
d f2=249,75
Góc profin răng
t 20,440
Góc ăn khớ p
w 20,440
2.2.2. Cặp bánh răng trụ răng nghiêng cấp cấp nhanh: 2.2.2.1. Chọ Chọn vậ vật liệ liệu: Do bộ truyền có tải tr ọng trung bình, không có yêu c ầu gì đặc biệt. Theo b ảng 6.1 tài liệu (*) ta ch ọn vật liệu cặp bánh răng nhƣ sau: ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 19
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
ắn HB241…285 có σ b1=850Mpa, Bánh chủ động: thép 45 tôi c ải thiện đạt độ r ắn
σch1=580Mpa, ta chọn độ r ắn bánh nhỏ HB1=245HB. Bánh bị động: thép 45 tôi c ải thiện đạt độ r ắn ắn HB192…240 có σ b2=750Mpa,
σch1=450Mpa, ta chọn độ r ắn bánh nhỏ HB2=230HB. 2.2.2.2. Xác định định ứ ng ng suấ suất cho phép: Số chu kì làm việc cơ sở :
-
NHO1 30HB12,4 30.26 .2602,4 1,87 ,87.107 chu kì
-
.2302,4 1,40 ,40.107 NHO2 30HB22,4 30.23
-
NFO1
-
Tuổi thọ: Lh 5.250 5.250.2.8 .2.8 2000 20000 0 gi ôø
chu kì
N FO2 4.106 chu kì
Số chu kì làm việc tƣơng đƣơng, xác định theo sơ đồ tải tr ọng mH / 2
-
-
T NHE1 60c i ni ti T max max 3 T 3 60 0, 82T 12 . 355 . 20000 60 . 1 . T 60 12 T 60 12 39,41.107 chu chu kì NHE 2
N HE 1 u
39,41.107 9,85.107 chu kì 4
mH
-
-
T NFE1 60c i ni ti T max max 6 T 6 60 0, 82T 12 .355.20000 60 . 1 . T 6 0 1 2 T 6 0 1 2 37,66.107 chu chu kì NFE 2
N FE 1 u
37,66.107 9,41.107 chu kì 4
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 20
Đồ án Chi Tiết Máy
-
NHE1 N HO1 NHE 2 N HO2 Ta thấy nên chọn NFE1 N FO1 N N FO2 FE2
-
Suy ra
K HL1
NHE
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
N HO để tính toán.
K HL2 K FL1 K FL2 1
Ứ NG NG SUẤ SUẤT CHO PHÉP: Theo bảng 6.2 tài li ệu (*) vớ i thép 45, tôi c ải thiện:
Giớ i hạn mỏi tiế p xúc:
0
H li m
2HB 70 ; SH=1,1
-
Bánh chủ động: 0H li m1 2HB1 70 2. 2.245 70 56 560MPa
-
Bánh bị động:
0
H l i m 2
2HB2 70 2. 2.230 70 53 530MPa
1, 8HB Giớ i hạn mỏi uốn: 0 F l im im
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
-
Bánh chủ động: oF l i m1 1,8HB1 1,8.2 ,8.24 45 441 MPa
-
Bánh bị động:
8. 23 230 414 MPa oF li m2 1, 8HB2 1, 8.
Ứ ng ng suấ suất tiế tiếp xúc cho phép : -
Tính toán sơ bộ : H oH lim K
0, 9K HL sH
vớ i
sH
1,1 (Thép 45 tôi c ải thiện) nên
1
H 1 0H lim1 HL1 560 509,09 ,09 MPa MPa 1,1 sH K
1
H 2 0H li m2 HL 2 530 481.82 MPa MPa 1,1 sH
509,09 509,09 481 481, 82 H H 1 H 2 495,45 MPa MPa 2
2
Ứ ng ng suấ suất uố uốn cho phép : F
oF li m K FC
sF
K FL
Vớ i K FC 1 (do quay 1 chi ều), sF 1, 75 – tra tra bảng 6.2 tài li ệu (*)
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 21
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
441 441
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
414 414
F 1 .1 252 MPa và 1,75
F 2 .1 236,57 MPa MPa 1,75
Ứ NG NG SUẤ SUẤT QUÁ TẢ TẢI CHO PHÉP:
H 2,8 ch2 2,8. ,8.450 1260Mpa Mpa max max - [ F1 ] max 0,8 ch1 0,8.580 464M pa
[ F2 ] max 0,8 ch2 0,8.450 360M pa
bộ khoảảng cách trụ 2.2.2.3. Xác định sơ bộ kho trục: Vì đây là hộ p gi ảm t ố ố c 2 c ấp ấp đồng tr ục n ên a w1 =a w2 =160Mmm w2
ba 0,28 , bd 0,53 ,53 ba (u1 1) 0,53 ,53.0,28 ,28.(4 1) 1) 0.74
K H 1, 04 :tr ị số phân bố
không đều tải tr ọng trên chiều rông vành răng. Vớ i
bd 1,06 tra bảng 6.7 tài li ệu (*).
2.2.2.4. Xác định định các thông số số ăn khớ p: p:
mn 0, 01 01 0, 02 02 aw 1, 6 3, 2 mm , theo b ảng tr ị số tiêu chu ẩn 6.8 tài li ệu (*) chọn mn
2,5 mm
Chọn sơ bộ góc nghiêng răng 100
Theo (6.31) tài li ệu (*) s ố răng bánh nhỏ : z 1
2aw .cos mn (u 1)
2.140.cos(10) os(10) 2, 5.(4 1)
25,2 lấy z1=25 (răng)
100 Số răng bánh lớ n: n: z2 u1.z 1 4.25 10
Do đó tỉ số truyền thực : um
Góc nghiêng răng: arccos
z 2 z 1
(răng)
88 4 u1 22
mn u 1 z 1
2aw
arccos
2, 5. 4 1 . 25 2 . 160
12, 430
2.2.2.5. Kiể Kiểm nghiệm nghiệm răng về độ b độ bềền tiế tiếp xúc: Theo công thức (6.33) tài li ệu (*) ứng suất tiế p xúc trên mặt răng làm việc:
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 22
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
H
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
ZM ZH Z
2T1K H um 1
dw1
bw u
Trong đó:
ZM=274 Mpa 1/3 : hệ số k ể đến cơ tính vậ t liệu của các bánh răng ăn khớ p (Bảng 6.5 tài liệu (*)).
Z H H : hệ số k ể đến hình d ạng bề mặt tiế p xúc: Theo công th ức (6.34) tài li ệu (*) 2cos b 2cos11,670 Z H 1,73 sin2 tw si n 2.20,44 2.20,440
Vớ i: i: b : góc nghiêng răng trên hình trụ
cơ sở
b acrtg[cos(t ).tg ]=acrtg[cos(20 (20.440 ).tg1 2,43 ,430 ]=11,670 với bánh răng nghiêng không dịch chỉnh t t w acrtg[
tg cos
]=acrtg[
tg 20 0 cos12, 43
0 (vớ i t là góc ] 2 0 , 4 4 0
profin răng và w là góc ăn khớ p) t
p của răng, xác định nhƣ sau: Z : Hệ số k ể dến sự trùng kh ớ
-
Hệ số trùng kh ớ p doc:
-
bw .sin( ) m
aw . ba .sin( ) m
160.0,28. ,28.sin(12.430 ) .2,5
1.23 1
Hệ số trùng kh ớ p ngang:
1 1 1 1 88 8 3, 3, 2 2(( )].cos =[1, 8 88 8 3, 3, 2 2(( )].c os(12, 4 43 30 ) 1, 1, 6 68 8 [1, 8 z1 z 2 25 100
1
Do đó theo công thứ c (6.36c) tài li ệu (*): Z
K H - hệ số tải tr ọng khi tính ti ế p xúc: Theo CT (6.39) tài li ệu (*): K H K H K H K Hv
-
ộng vành răng. K H 1,04 : hệ số k ể đến sự phân bố không đều tải tr ọng trên chiều r ộng
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
1
-
1,68
0.77
Trang 23
Đồ án Chi Tiết Máy
-
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Theo (6.40) tài li ệu (*), v ận tốc vòng của bánh chủ động:
v
d w1.n1 60000
động d w1 -
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
.64.1420 60000
2aw um 1
2.160 4 1
4,76 ,76 (m / s) . Trong đó đƣờng kính vòng lăn bánh chủ
64 (mm) .
Vớ i 2,5(m/s)
-
Theo ct (6.42) tài li ệu (*), ta có:
H H . g0 .v. aw / um 0, 00 002.73.4, 76 76. 160 / 4 4, 39 39 vớ i H 0,002 : hệ số k ể
đến ảnh hƣở ng ng của các sai số ăn khớ p (bảng 6.15 tài li ệu (*)); g 0=73: hệ số k ể đến ảnh hƣở ng ng của sai lệch bƣớc răng banhs1 và 2 (bả ng 6.16 tài li ệu (*)). -
K Hv 1
-
Vậy K H
2.T2 .K H .K H
1
4, 39.45.64 2.22 79 792, 22 22.1, 04 04.1, 09 09
1, 24
,04.1,09 ,09.1,24 ,24 1.4 K H .K H .K HV 1,04
Đƣờng kính vòng lăn bánh nhỏ : d w1
2aw um 1
2.160 4 1
64mm
Bề r ộng ộng vành răng : bw aw . ba 0, 28.160 45 ( mm)
H
v H .bw .d w1
ZM ZH Z
2T2K H um 1
dw1
bwum
2.22792 2, 22.1 22.1,, 4. 4 1 274.1,73.0,77 2.2279 64
45.4
MPa (1) 240 MPa
Theo (6.1) v ớ i v=1.04 (m/s) < 5 (m/s), Z v=1, vớ i cấp chính xác độ ng học là 9, chọn cấ p chính xác về mực tiếp xúc là 8, khi đó cần gia công độ nhám R a=2,5μm do đó Z R =0,95; với vòng đỉnh bánh răng d a<700mm, K xH xH=1, do đó theo (6.1) và (6.1a) tài liệ u (*):
[ H ]cx [ H ]. ZV Z R K xH 495, 5.1.0, 95.1 470, 7 Mpa ( 2)
Nhƣ vậy từ (1) và (2) ta có: H [ H ] , cặp bánh răng đảm bảo độ bền tiế p xúc. độ bềền uố 2.2.2.6. Kiể Kiểm nghiệm nghiệm răng về độ b uốn: ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 24
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
2T2Y F1 Ft K F YY
-
Điều kiện bền uồn F
Xác định số răng tƣơng đƣơng: z v1
z 1 3
cos
25 3
cos 12, 4 43 3
0
bwd w1mn
27
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
F
z v 2
z 2 3
cos
100 3
cos 12, 4 43 30
107
Theo bảng 6.7 tài li ệu (*), K F 1,11 ; theo b ảng 6.14 v ớ i v=4,76 (m/s) < 5 (m/s) và c ấ p chính xác 8, K F 1, 27 , theo (6.47) tài li ệu (*) h ệ số
F F . g0 .v. aw / um 0, 00 006.73.4, 76 76. 160 / 4 13,18 (trong đó F 0,006 theo bảng 6.15; g 0=73 theo bảng 6.16. Do đó theo (6.46)
K Fv 1 Vậy K F
v F .bw .d w1 2.T2 .K F .K F
1
13,18.45.64 2.22 79 792, 22 22.1,11.1, 27 27
1, 59
K H .K H .K HV 1,11.1,27 ,27.1,49 ,49 2,1
Hệ số dạng răng Y F theo bảng 6.18 tài li ệu (*) -
Đối vớ i bánh d ẫn: Y F 1 4
-
3, 6 Đối vớ i bánh b ị dẫn: Y F 2 3,6
Y
1
1 1,68
0
0,6 0, 6 : hệ số k ể đến sự trùng kh ớ p của răng.
Y 1
Vớ i m=2.5 mm, YS=1,08 – 0,0695ln(2,5)=1,022; 0,0695ln(2,5)=1,022; Y R =1 (bánh răng phay); K xF xF=1
140
1
12,430 140
0, 91: hệ số k ể đến độ nghiêng của răng.
(da<400mm), do đó theo (6.2) và (6.2a)
tài liệ u (*):
[ F 1 ] [ F 1 ].YR .YS .K xF 252.1.1, 022.1 25 257, 5 Mpa
[ F 2 ] [ F 2 ].YR .YS .K xF 236, 57.1.1, 0 02 22.1 24 241, 7 77 7 Mpa
Độ bền uốn tại chân răng:
-
F 1
2T1Y F1 K F Y Y bwd w1mn
2.22792,22.2,1.4.0,6.0,91 45.64.2,5
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
29 Mpa [ F 1 ] 257, 5MPa
Trang 25
Đồ án Chi Tiết Máy
-
F 2 F 1
Y F 2 Y F 1
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
29.
3, 6 4
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
26,1 MPa [ F 2 ] 241, 77MPa
2.2.2.7. Kiể Kiểm nghiệm nghiệm răng về quá về quá tả tải: Vớ i hệ số quá tải: K qt qt=Tmax/T=1
Theo (6.48) tài li ệu (*) ứng suất tiế p quá tải:
H max [ H ]. ]. K qt 240. 1 240MPa [ H ]max 1260MPa MPa
Theo (6.49) tài li ệu (*): -
F1max F1. Kqt 29.1 29 [ F1 ]max 464MPa
-
F 2 max F1. Kqt 26,1.1 26,1MPa MPa [ F 2 ]max 360MPa
2.2.2.8. Bảng thông số số và kích thướ c bộ bộ truyề truyền: Thông số Khoảng cách tr ục
Gía tr ị aw1=160mm
Modul pháp
m=2,5mm
ộng vành răng Chiều r ộng
bw1=45+5=50 và b w2=45
Tỷ số truyền
um=4
Góc nghiêng răng Số răng bánh răng Hệ số dịch chỉnh Đƣờ ng ng kính vòng chia Đƣờng kính đỉnh răng Đƣờng kính đáy răng
β=12,43 z1=25
z2=100
x1=0
x2=0
d 1=m.z1/cosβ=64
d2=256
da1=d1+2m=69
da2=261
df1=d1-2,5m=57,75
d f2=249,75
Góc profin răng
t 20,440
Góc ăn khớ p
w 20,440
2.3. THIẾ THIẾT K Ế TR ỤC - CHỌ CHỌN THEN: Thông số số thiế thiết k ế: Moment xoắn trên các tr ục: Tr ục I : T1=22792,22 Nmm Tr ục II : T2=88451,83 Nmm ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 26
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Tr ục III : T3=343261,97 Nmm
Qui ướ c các kí hiệ hi ệu:
k
: số thứ tự của tr ục trong hộ p giảm tốc
i
ục trên đó lắ p các chi tiết có tham gia truy ền tải : số thứ tự của tiết diện tr ục
tr ọng
i = 0 và 1 : các tiết diện tr ục lắ p ổ
i = 2..s
: vớ i s là số chi ti ết quay
l k 1
: khoảng cách tr ục giữa các gối đỡ 0 0 và 1 trên tr ục thứ k
l ki
đỡ 0 đến tiết diện thứ i trên tr ục thứ k : khoảng cách từ gối đỡ 0
l mki
: chiều dài mayo c ủa chi tiết quay th ứ i (lắ p trên tiết diện i) trên tr ục .
l cki
: khoảng công-xôn trên tr ục thứ k, tính t ừ chi ti ết thứ i ở ngoài ngoài hộ p giảm
tốc đến gối đỡ .
ộng vành bánh răng thứ i trên tr ục k. : chiều r ộng
bki
2.3.1. Chọ Chọn vậ vật liệ liệu và xác định sơ bộ đườ ng ng kính trụ trục: Thép 45 có
b
600 600MPa , ứng suất xoắn cho phép 12 12 20 MPa MPa
Xác định sơ bộ đƣờ ng ng kính tr ục thứ k : d k 3 d1
3
d2
3
d3
3
T 1 0, 2 T 2 0, 2 T 3 0, 2
3
3
3
22792,22 22792,22 0, 2. 2 . (1 (12 20) 88451,83 0, 2. 2 . (1 (12 20) 343261,97 0, 2. 2 . (1 (12 20)
T k 0,2 0, 2
(17 17,9 ,9 21 21,, 2) mm (28 33 33,3) ,3) mm (28
(44 (44 52 52,3) ,3) mm
Tra bảng 10.2 tài li ệu (*) ta chọn sơ bộ đƣờ ng ng kính tr ục và bề r ộng ổ lăn theo tiêu chuẩn : Vì tr ục I nố i với động cơ qua khớ p nối nên đường kính sơ bộ của tr ục 1 phải là
d1 (0, 8 1, 2) 2).d dc (0, 8 1, 2) 2).28 ( 22, 4 33, 6) 6) ( mm) nên ta ch ọn d1 25mm
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 27
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Tr ục I : d1 25 mm ; b1 17 mm Tr ục II : d2 30 mm ; b2 19 mm Tr ục III: d2 45 mm ; b2 25 mm
2.3.2. Xác định định khoả khoảng cách giữ giữ a các gối gối đỡ và đỡ và điểm đặt đặt lự lự c: c:
k1 10 mm : khoảng cách từ mặt mút c ủa chi tiết quay đến thành trong c ủa hộ p hoặc
khoảng cách giữa các chi tiết quay.
k2 8 mm : khoảng cách từ mặt mút
ổ đến thành trong c ủa hộ p.
k3 10 mm : khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đế n nắ p ổ
hn 15 mm : chiều cao nắ p ổ và đầu bu-lông
2.3.2.1. Trụ Trục I: l12 lc12 0, 5( lm12 b0 ) k3 hn 0, 5( 45 19) 10 15 57 ( mm) 5) d1 (35 62, 5) 5) 45mm : chiều dài nữa khớ Vớ i lm12 (1, 4 2, 5) p nối b0 19mm : chiều r ộng ổ lắn vớ i d2=30mm
l13 0, 5(lm13 b0 ) k1 k2 0, 5(50 19) 10 8 52, 5 ( mm)
37, 5) 5) (mm) Vớ i lm13 (1, 2 1, 5) d1 (30 37
nhƣng do chiều r ộng ộng bánh răng là
bw1=50mm nên tối thiểu ta ph ải chọn lm13=bw=50mm: chiều dài mayo bánh răng trụ .
l11 2.l13 2.52.5 105 ( mm)
2.3.2.2. Trụ Trục III: Chọn sơ bộ chều dài mayo bánh răng: lm 32 (1,2 1,5 1,5)).d 3 (1,2 1,5 1,5)).45 (54 67,5) ,5) 65( mm)
Chiều dài mayo bánh xích:
lm 33 (1,2 1,5 1,5)).d 3 (1,2 1,5 1,5)).45 (54 67,5) ,5) 65( mm)
l32 0, 5(lm32 b0 ) k1 k2 0, 5(65 19) 10 8 60 ( mm)
120 ( mm) l31 2.l32 2.60 12
l33 l31 lc33 12 120 67 187 ( mm)
lc 33 0, 5(lm33 b0 ) k3 hn 0, 5(65 19) 10 15 67 ( mm)
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 28
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
2.3.2.3. Trụ Trục II: Chọn sơ bộ chiều dài mayo bánh răng trụ : lm 22 (1, 2 1, 1, 5) 5) d 2 (1, 2 1, 1, 5) 5).30 (36 45) 45 ( mm)
l22 0, 5(lm 22 b0 ) l4 k2 0, 5( 45 19) 10 8 50 ( mm) vớ i l4=10mm
l23 l11 l32 k1 b0 10 1 05 60 10 19 194 ( mm)
l21 l23 l32 19 194 60 254 ( mm) .
b23 bw 2 69 (mm)
2.3.3. Phân tích lự lự c tác dụ dụng lên bộ bộ truyề truyền: cấp nhanh: Cặp bánh răng cấp
Ft 2
2T 1
2.22792,22 ,22
712,26 N
-
Lực vòng: Ft1
-
Lực hƣớ ng ng tâm: Fr1 Fr 2
-
26.tg12, 43 43 157 N Lực dọc tr ục: Fa1 Fa 2 Ft 1.tg 712, 26
d w1
64
Ft1.tgat w cos
712, 2 26 6.tg 20, 44 cos12, 43
271,8 N
Cặp bánh răng cấp cấp chậ chậm: Ft 4
2T 2
2.88451,83 ,83
2764,12 N
-
Lực vòng: Ft 3
-
Lực hƣớ ng ng tâm: Fr 3
-
,43 60 609,25 ,25 N Lực dọc tr ục: Fa 3 Fa 4 Ft 3 .tg 2764,12.tg12,43
d w3
Fr 4
64
Ft 3.tgat w cos
2764,12.tg 20, 4 44 4 cos12, 43
1054,89 N
Lự c do bộ bộ truyề truyền ngoài: - Lực nối tr ục: Fnt (0, 2 0, 3).
2T dc D0
(0, 2 0, 3).
2.23256, 27 71
(65, 5 98, 3) N ta chọn
Fnt 100 N
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 29
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
- Lực bộ truyền xích: F x
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Fr x 2893,2 N
F nt F r 1
Trục I
+
F r 4
+
n1
F a1
F t 1 F a 2
Trục III
n3
F x
F t 4 F a 4
Z
F t 2
X Y
F r 3 F r 2 +
F a 3 Trục II
F t 3
n2
2.3.4. Xác định định lự lự c tác dụ dụng lên trục, trục, đường kính các đoạn đoạn trụ trục: 2.3.4.1. Trụ Trục I: phản lự lự c tạ tại các gối gối đỡ : vớ i M 1=F a1 Tìm phả a1.d w1 w1 /2=5024 Nmm F X 0 RAX RBX Fnt F t 1 0 R AX 201,86 N R 88,1 N FY 0 RAy RBy F R1 0 AY M X / A 0 FR1.52.5 M1 RBy .105 0 R BX 410,4 N R BY 183,7 N M 0 F . 1 0 0 F . 5 2 . 5 R . 1 0 5 0 nt t1 BX Y / A
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 30
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
l 13 105 l 11 52,5
l 12 57
Fr 1 271,8 N
Z X
Fnt 100 N
Ft 1 712,26 N
Y
Fa1 157 N
A
Fnt 100 N
R BX
Fr 1 271,8N
R AX
B
R AY
5024 Nmm Ft 1 712,26 N M a1
R BY
9644,25 Nmm 9644,25 Nmm 4625,25 Nmm
M X
M Y
m 5700 Nm 5700 Nmm 21546 Nmm 21546 Nmm T 22792,32 Nmm
11
13
12
10 5 2
8 2
0 3
5 3
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
0 3
Trang 31
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Đường kính các đoạn đoạn trụ trục: Theo bảng 10.5 tài li ệu (*) vớ i d1=25mm 65 MPa MPa
M1td 0 M X2 /10 M Y 2/10 0,75 ,75.T120 19738,73 ,73 Nmm M11 M X /11 M Y /11 0,75 ,75.T11 20545,25 ,25 Nmm 2
td
2
2
,75.T122 30771,1 Nmm M1td 2 M X2 /12 M Y 2/12 0,75 td M 13 0
d10
3
td M 10 14,48 mm ; d11 14,66 mm ; d12 16,8 mm 0,1. 0,1.[[ ]
ục động cơ 4A100L có đƣờ ng Tuy nhiên do tr ục vào hộ p giảm tốc nối vớ i tr ục ng kính d đc =28mm nên ta chọn d 10 =25mm. đc=28mm nên 10=(0,8..1,2).d đc đc=25mm.
Do đó theo kế t cấu ta chọn: d10 25 mm ; d11 d13 25 mm ; d12 35 mm 2.3.4.2. Trụ Trục II: phản lự lự c tạ tại các gối gối đỡ : Tìm phả - Moment do l ực Fa2 và Fa3 gây ra: M a 2 Fa 2 .dw 2 / 2 157 256 / 2 20096 Nmm M a 3 Fa 3 .d w 3 / 2 609, 25 25 64 / 2 19496 Nmm -
Phƣơng trình cân bằ ng phản lực: F X 0 RAX RBX Ft 2 F t 3 0 FY 0 RAy RBy FR 2 F R 3 0 M X / A 0 FR 2 .50 FR 3 .187 M a 3 RBy .254 M a 2 0 M Y / A 0 Ft 2 .50 Ft 3 .194 RBX .25 4 0 R AX 88,96 N R 469,89 N AY R BX 1970,9 N R BY 856,8 N
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 32
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
F t 2
F a 2
Z
F r 3
F r 2
R AY
X
Y
F a 3
F t 3
Fr 3 1054,89 N
M a 2 20096Nmm Nmm
RBY
Ft 2 712,26 N
R AX
Fr 2 271,8N
Ft 3 2764,12 N
19496 Nmm M a 3
R BX
31912 Nmm 31912 Nmm
23494,5 Nmm
M X
43590,5 Nmm 43590,5 Nmm 4048 Nmm 4048 Nmm
51408 Nmm 51408 Nmm
M Y
118254 Nmm 118254 Nmm
88451,84 Nmm T l 23 194 l 22 50
0 3
l m 22 45
21 20
23
l m 23 69
8 3
l 21 254
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
5 3
0 3
22
Trang 33
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Đường kính các đoạn đoạn trụ trục: Theo bảng 10.5 tài li ệu (*) v ớ i d2=30mm 63 MPa MPa
M1td 0 M X2 /10 M Y 2/10 0, 75.T120 0 Nmm M 21 M X / 21 M Y / 21 0,75 ,75.T21 88228,8 Nmm 2
td
2
2
M 2td 2 M X2 / 22 M Y 2/ 22 0,75 ,75.T222 149981,95 ,95 Nmm td M 23 0
d21
3
td M 21 24,1 mm ; d 22 28,8 mm 0,1. 0,1.[[ ]
ục nhƣ sau (Hình vẽ trên): Theo k ết cấu ta chọn đƣờng kính các đoạ n tr ục d 20 d 23 30 mm ; d 21 d 22 35 mm
2.3.4.3. Trụ Trục III: phản lự lự c tạ tại các gối gối đỡ : Phân tích phả - Moment uốn quanh tr ục X do lực dọc tr ục Fa4 gây ra t ại mặt cắt 31: M a 4 Fa 4 .d w 4 / 2 609, 25 25 256 / 2 77984 Nmm -
Lực do bộ truyền xích (phƣơng chiều nhƣ hình vẽ ): F x
-
Phƣơng trình cân bằ ng lực:
Fxr 2893,2 N
F X 0 RAX RBX Ft 4 F x 0 FY 0 RAy RBy F R 4 0 M X / A 0 FR 4 .60 M a 4 RBy .120 0 M Y / A 0 Ft 4 .60 Fx .187 RBX .12 0 0 R AX 2996,95 N R 1177,3 N AY R BX 3126,5 N R BY 122,4 N
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 34
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Fr 4 1054,89 N
Ft 4 2764,12 N Z
F x
Fa 4 609,25 N
X
R AY 1146,4 N
F r 4
F t 4
Y
R BY 122,42 N
R BX 3126,5 N F x 2893,2 N M a 4 77984 N R AX 2999,95 N
70638,8 Nmm 70638,8 Nmm M X
7345,2 Nmm 7345,2 Nmm
193842,39 Nmm 193842,39 Nmm 179817 Nmm M Y
343261,97 Nmm 343261,97 Nmm
T
l 31 120
5 4
0 6
l 33 67
5 4
0 5
2 4
33
31 30
l 32 60
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
0 4
32
Trang 35
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Đường kính các đoạn đoạn trụ trục: Theo bảng 10.5 tài li ệu (*) v ớ i d3=45mm 53 MPa MPa M 3td 0 M X2 /10 M Y 2/10 0, 75.T120 0 Nmm M 3td 1 M X2 /31 M Y 2/31 0,75 ,75.T321 356071,9 Nmm
M 3td 2 M X2 /32 M Y 2/32 0,75 ,75.T322 354889,35 ,35Nmm ,75.T33 297273,6 Nmm M 33 M X /33 M Y /33 0,75 2
td
d31
3
2
2
td M 31 40,6 mm ; d 32 40,6 mm ; d 33 38,3 mm 0,1. 0,1.[[ ]
ục nhƣ sau (Hình vẽ trên): Theo k ết cấu ta chọn đƣờng kính các đoạ n tr ục d30 d32 45 mm ; d31 50 mm ; d33 40 mm
2.3.5. Chọ Chọn và kiể kiểm nghiệ nghiệm then: Dựa theo bảng 9.1a tài li ệu (*), ch ọn kích thƣớ c then b h theo ti ết diện lớ n nhất của tr ục.
Chọn chiều dài l t của then theo tiêu chu ẩn, nhỏ hơn chiều dài mayo l m 5 10 mm
Kiểm nghiệm then theo độ bền dập và độ bền cắt then bằng d
2T
dl lv h tl
c
d
2T dllv b
c
MPa (tra baûng 9.5 tài liệu 1) Vôùi d 100MPa 1)
c 40 60MPa MPa l lv
Trụ c I II
l t b : chiều dài làm việc của then bằng 2 đầu tròn
Đƣờng kính Mặt cắt
l m
l t
l lv
b
h
t 1
d
c
T Nmm
25
10
45
40
35
10
7
4
17,37
5,21
22792,22
35
12
50
45
35
10
8
5
12,4
3,72
22792,22
35
21
45
40
30
10
8
5
56,16
16,85
88451,83
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 36
Đồ án Chi Tiết Máy
III
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
35
22
69
60
50
10
8
5
33,70
10,11
88451,83
50
31
65
60
48
12
9
5.5
81,73
23,84
343261,97
40
32
65
60
54
12
8
5
103,95
26,49
343261,97
Các mặt cắt trên đề u thỏa điều kiện bền dậ p và cắt. mặc dù mặt cắt 32 có
,95Mpa [ d ] 100Mp 0Mpa nhƣng chƣa vƣợ t quá 5% nên v ẫn đảm bảo an toàn d 103,95 cho phép.
2.3.6. Tính kiể kiểm nghiệm nghiệm độ b độ bềền trụ trục: 2.3.6.1. Độ b Độ bềền mỏ mỏi: s s
Hệ số an toàn: s
2
s
2
s
s
Vớ i
[s] hệ số an toàn cho phép. Thông th ƣờ ng ng
[s] = 1,5 … 2,5 (khi tăng độ cứng: [s] = 2,5 … 3, nhƣ vậy không c ần kiểm nghiệm về độ cứng tr ục).
s , s hệ số an toan toàn ch ỉ xét riêng
s
1
K a
1 , 1
s
b 600 600 MPa MPa K
. m
1 K a
. m
: giớ i hạn mỏi của vật liệu tính theo công th ức
1 0, 4 0, 5 b 300 MPa;
ứng suất pháp, ứng suất tiế p.
1 0,22 ,22 0,25 ,25 . b 150 MPa
: giớ i hạn bền của vật liệu với thép 45 thƣờ ng ng hóa
ng của sự tậ p trung ứng suất đến độ bền 1, 75 75; K 1, 5 : hệ số xét đến sự ảnh hƣở ng
mỏi (bảng 10.8 tài liêu (**))
a , m , a , m
Do tất cả các tr ục của hộ p giảm tốc đều quay nên ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đố i
biên độ và giá tr ị trung bình c ủa ứng suất.
:
xứng m 0; a max max
M W
vớ i W là moment c ản uốn,
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
M là
moment u ốn tổng.
Trang 37
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Do tr ục quay 1 chi ều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì m ạch động
m a
max max
2
T
2W 0
0, 05; 0
vớ i W0 là moment cản xoắn, T là moment xo ắn.
ung bình đến độ bền mỏi : hệ số xét đến ảnh hƣở ng ng của ứng suất tr ung
của vật liệu – cacbon cacbon mềm (trang 359 tài li ệu (**)). ,
: hệ số kích thƣớ c (bảng 10.3 tài li ệu (**))
1, 7
: hệ số tăng bền bề mặt β (phun bi) – (b (bảng 10.4 tài li ệu (**))
2.3.6.2. Độ b Độ bền ền tĩnh: Để đề phòng tr ục bị biến dạng dẻo quá lớ n hoặc bị gãy khi b ị quá tải đột ngột, ta cần ục theo điề u kiện bền tĩnh: phải kiểm nghiệm tr ục Công th ức thực nghiệm có dạng : td 2 3. 2
Trong đó :
M W
a ;
T 2 a; W 0
272(MPa MPa) 0, 8 ch 0, 8.340 27
2.3.6.3. Bảng k ết quả quả tính toán: Trục I
II
III
Tiết diện
W 0
a
a
tñ
s
s
36.05
-
10
1181.18
2715.16
0.00
4.20
14.54 0.91 0.89
11
2650.72
5301.44
2.15
2.15
7.75
0.91 0.91 0.89 106.88 70.38 58.78
12
3566.39
7775.63
6.23
1.47
8.04
0.88 0.81
35.65
20,23
2650.72
5301.44
0.00
0.00
0.00
0.91 0.89
-
21
3566.39
7775.63
12.28
5.69
23.21 0.88 0.81
18.11
24.21 14.50
22
3566.39
7775.63
36.16
5.69
41.18 0.88 0.81
6.15
24.21
5.96
32
8946.18
17892.35 21.67
9.59
49.67 0.84 0.78
9.79
13.82
7.99
31
10964.88 23236.73 17.88
7.39
31.21 0.84 0.78
11.87
17.95
9.90
33
5364.44
14.74 51.04 0.88 0.81
-
9.34
-
11647.62
0.00
-
s
93.95 33.33 -
-
ết quả cho thấ y r ằ ằ ng ục đề u thảo mãn hệ số an ề điệu kiện bề n mỏi và 3 K ế ng cả 3 tr ục an toàn v ề điệ ục đề u thỏa điề u kiện bền tĩnh. tr ục 2.4.
TÍNH TOÁN NỐ NỐI TR ỤC: : T=23256,27 Nmm=23,26 Nm. Momen xo ắn
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 38
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Đƣờ ng ục động động cơ : dđc=28mm. ng kính tr ục ng kính tr ục : d=25mm. Đƣờ ng ục đầu ục vòng đàn hồ i Ta chọn nố i tr ục ⟹ Ta Kích thƣớ c vòng đàn hồi:
T, Nm
d
D
dm
L
l
d1
D0 z
nmax
B
B1
l1
3
l2
63
28
100
50
124
60
36
71 6
5700
4
28
21
20
20
D2
l
l1
l2
l3
h
42
20
10
15
1,5
Kích thƣớ c của chốt: dc
d1
63
10
M8 15
Kiểm nghiệm sức bền dậ p của vòng đàn hồi: d
T, Nm
2kT
ZD0 d c l 3
2 .1, 5. 5. 23 23256, 27 27 6.71.10.15
0, 95 MPa d 2
4 MPa
Kiểm nghiệm sức bền chốt: u
kTl 0 3 c
0,1d D0 Z
Vớ i: i: l0 l1
l 2 2
1, 5 . 23256 23256,, 27 . 25 25 0,1 . 103 . 71. 6
20
10 2
17, 74 Mpa u 60
80 MPa
25 mm , k 1, 5 : hệ số chế độ làm việc.
Vậy vòng đàn hồi và chốt thỏa điều điề u kiện bền. 2.5. TÍNH TOÁN Ổ LĂN: Thờ i gian làm vi ệc Lh 20000(h ) 2.5.1. Trụ Trục I: Số vòng quay n1 1420 (v / p ) .
Tải tr ọng tác dụng lên các ổ: -
ọng hƣớ ng Tải tr ọng ng tâm tác d ụng lên ổ A: F A R
-
ọng hƣớ ng Tải tr ọng ng tâm tác d ụng lên ổ B: F B R
2 2 ,962 84,62 220,25 ,25 N RAY 198,96 RAX
2 2 RBY 413,32 187,2 2 449,6 N RBX
Lực dọc tr ục : Fa1 157 N
Do có lực dọc tr ục nên ta chọn ổ bi đỡ -ch -chặn, chọn cỡ nh nhẹ hẹ p:
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 39
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
Kí hiệu ổ d (mm) 36206 30 0 Góc tiếp xúc α=12
D (mm) 62
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
B (mm) 16
C (kN) 18,2
C0 (kN) 13,3
Chọn hệ số e: -
Ta có tỷ số:
F a C 0
157 8,03.103
0,0195
theo
bảng 11.4 v ớ i α=120 ta chọn
e 0,35
Chọn hệ số X, Y: -
Chọn V=1 ứng vớ i vòng trong quay.
-
ục tác động vào ổ A, B do l ực hƣớ ng Lực dọc tr ục ng tâm FR gây ra: S A e.FA R 0, 35.216, 2 77,1 N ; SB e. FBR 0, 35.449, 6 157, 36 N .
-
ục tác động lên các ổ: Tổng lực dọc tr ục F A R
F B R S A
A
S B
B
F a1
Fta1 S B Fa1 157, 36 157 0, 36 N ; Fta 2 S A Fa1 77,1 157 234,1N -
Ta có:
F ta1 R A
V .F
0,36 1.220, 2 25 5
F ta 2 234,1 R B
V .F
1.449, 6
e nên ta chọn X=1 và Y=0.
0,52 e nên ta chọn X=0,56 và Y=1,3
ọng quy ƣớ c: Tải tr ọng c: -
Tại A: Q A XVFr YFa Kt K 1.1. 220,25 0.1.1 .1.1,2 264,3 N
-
Tại B: Q B XVFr YFa Kt K 0,56 .1 . 449,6 49,6 1,3.23 ,3.234,1.1 .1, .1, 2 667,4 667,4 N
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 40
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
K t 1
Vớ i: i:
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
: hệ số ảnh hƣở ng ng của nhiệt độ.
K 1, 2 : hệ số k ể đến đặc tính t ải tr ọng. Trang bảng 11.3 tài li ệu (*) vớ i tải
ọng va đậ p nhẹ. tr ọng Từ k ết quả trên ta th ấy r ằng ổ B chịu tải tr ọng lớn hơn nên ta tính toán theo ổ B.
Thờ i gian làm vi ệc: L
60Lhn 106
60.20000.1420 106
u voø ng 1704 tr i eä
Khả năng tải động tính toán:
Ct QB m L 667,8 . 3 1704 7976,3 N
ổ đảm bảo khả năng tải độ ng Vì Ct C 11,2 KN nên
Tuổi thọ của ổ: m
3
11, 2.103 10 C 10 Lh 55370 gi ô 60n Q 60 . 1420 667,8 6
6
Kiểm tra tải tĩnh:
Q0 X0Fr Y0Fa 0,5 . 449,6 0,47. 234,1 334,8 N Q0 449,6 N Q F 449,6 N 0 r Vớ i ổ đỡ - chặn α=120 ta chọn X0=0,5; Y0=0,47
Nhƣ vậy Q0 C0 13,3.1 ,3.103 ( N ) nên ổ đảm bảo điều kiện bền tĩnh.
Số vòng quay t ớ i hạn của ổ: -
Theo bảng 11.7 tài li ệu (**) v ớ i ổ bi đỡ ch chặn bôi trơn bằ ng mỡ : D pw n 1,3.105
-
Đƣờng kính tâm con lăn:
D pw
D d 2
62 30 2
46 mm
1,3.105 Suy ra: n ng phuù t n1 1420 voø ng phuù t 2826 voø 46
2.5.2. Trụ Trục II: Số vòng quay n1 355 (v / p ) .
Tải tr ọng tác dụng lên các ổ:
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 41
Đồ án Chi Tiết Máy
-
2 2 RAY 88.96 2 469,89 RAX ,89 2 478 N
ọng hƣớ ng Tải tr ọng ng tâm tác d ụng lên ổ B: F B R
-
2 2 RBY 1970,9 2 856,8 2 2149,1 N RBX
Lực dọc tr ục : Fa 2 157 N ; Fa 3 609, 25 N Fa Fa 3 Fa 2 452, 25 ( N )
Do có lực dọc tr ục nên ta chọn ổ bi đỡ -ch -chặn, chọn cỡ trung trung h ẹ p 46306: Kí hiệu ổ 46306
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
ọng hƣớ ng Tải tr ọng ng tâm tác d ụng lên ổ A: F A R
-
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
d (mm) 30
D (mm) B (mm) 72 19 Góc tiếp xúc α=120
C (kN) 25,6
C0 (kN) 18,17
Chọn hệ số e: -
Ta có tỷ số:
F a C 0
452,25 3
18,17.10
0,025
theo
bảng 11.4 v ớ i α=120 ta chọn
e 0,34
Chọn hệ số X, Y: -
Chọn V=1 ứng vớ i vòng trong quay.
-
ục tác động vào ổ A, B do l ực hƣớ ng Lực dọc tr ục ng tâm FR gây ra: S A e.FA R 0, 34.478 162, 52 N ; SB e. FBR 0, 34.2149,1 730, 7 N .
-
ục tác động lên các ổ: Tổng lực dọc tr ục F A R
A
F B R S A
S B
B
Fa Fa3 Fa 2 452,25 N
-
Fta1
S B Fa1 730,7 452,25 278,45 N
Fta 2
S A Fa1 162,52 452,25 614,77 N
Ta có:
F ta1 278,45 R A
V .F
1.478
0.58 e nên ta ch ọn X=0,45 và Y=1,62.
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 42
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
F ta 2 614,77 V .F B R
1.2149,1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
0,29 e nên ta ch ọn X=1 và Y=0.
Tải tr ọng c: ọng quy ƣớ c: -
Tại A: Q A XVFr YFa Kt K 0, 45 .1. 478 1,62.2 ,62.27 78, 45 .1.1, .1.1, 2 0,8 kN
-
Tại B: Q B XVFr YFa K t K 1.1 . 2149 0.61 .614,77 .1.1, .1.1, 2 2,58 kN K t 1
Vớ i: i:
: hệ số ảnh hƣở ng ng của nhiệt độ.
K 1, 2 : hệ số k ể đến đặc tính t ải tr ọng. Trang bảng 11.3 tài li ệu (*) vớ i tải
ọng va đậ p nhẹ. tr ọng Từ k ết quả trên ta th ấy r ằng ổ B chịu tải tr ọng lớn hơn nên ta tính toán theo ổ B.
Thờ i gian làm vi ệc: L
60Lhn 106
60.20000.355 106
426 426 tr i eä u voø ng
Khả năng tải động tính toán:
Ct QB m L 2,58. ,58. 3 426 19,4 kN ổ đảm bảo khả năng tải độ ng Vì Ct C 25,6 kN nên
Tuổi thọ của ổ: 3
m
106 C 106 25, 6.103 Lh 45865 gi ôø 20000( gi o) 60n Q 60 . 355 2580
Kiểm tra tải tĩnh:
Q0 X0Fr Y0Fa 0,5 . 2149 0,47. ,47 . 614,75 1,36 ,36 kN Q0 2,149 kN Q F 2,149 k N 0 r 0
Vớ i ổ đỡ - chặn α=12 ta chọn X0=0,5; Y0=0,47 18,17 (kN ) nên Nhƣ vậy Q0 C0 18 ổ đảm bảo điều kiện bền tĩnh.
Số vòng quay t ớ i hạn của ổ: -
Theo bảng 11.7 tài li ệu (**) v ớ i ổ bi đỡ ch chặn bôi trơn bằ ng mỡ : D pw n 1,3.105
-
Đƣờng kính tâm con lăn:
D pw
D d 72 30 51 mm 2 2
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 43
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
Suy ra: n
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
1,3.105 ng phuù t n2 355voø ng phuù t 2549 voø 51
2.5.3. Trụ Trục III: 75 (v / p ) . Số vòng quay n1 88, 75
Tải tr ọng tác dụng lên các ổ: -
Tải tr ọng ng tâm tác d ụng lên ổ A: ọng hƣớ ng
F A R -
Tải tr ọng ng tâm tác d ụng lên ổ B: ọng hƣớ ng
F B R
2 2 RAY 2996,95 RAX ,95 2 1177,3 2 3220 N
2 2 RBY 3126,52 122,4 2 3129 N RBX
609, 25 N Lực dọc tr ục : Fa Fa 3 609,
Do có lực dọc tr ục nên ta chọn ổ bi đỡ -ch -chặn, chọn cỡ nh nhẹ hẹ p: Kí hiệu ổ 36209
d (mm) 45
D (mm) B (mm) 85 19 0 Góc tiếp xúc α=12
C (kN) 32,3
C0 (kN) 25
Chọn hệ số e: -
Ta có tỷ số:
F a C 0
609,25 25.103
0,02437 theo bảng 11.4 v ớ i α=120 ta chọn
e 0,32
Chọn hệ số X, Y: -
Chọn V=1 ứng vớ i vòng trong quay.
-
Lực dọc tr ục tác động vào ổ A, B do l ực hƣớ ng ng tâm FR gây ra:
-
,32.3220 1030 N S A e.FA R 0,32
,32.3129 1001 N S B e.FB R 0,32
ục tác động lên các ổ: Tổng lực dọc tr ục
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 44
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
F A R
F B R S A
A
S B
B
Fa Fa3 609, 609, 25 N
-
Fta1
SB Fa 1001 1001 609 609, 25 1610 1610,, 25 N
Fta 2
S A Fa 1030 609,25 420,75 N
Ta có:
F ta1 1610,25 V .F A R
1.3220
F ta 2 420,75 V .F B R
1.3129
0.5 e nên ta chọn X=0,45 và Y=1,8.
0,13 e nên ta chọn X=1 và Y=0.
ọng quy ƣớ c: Tải tr ọng c: Tại A:
-
Q A XVFr YFa Kt K 0, 45. 1. 3220 3220 1,8.161 ,8.1610 0, 25.1.1 .1 .1,, 2 5, 217 217 kN Tại B: Q B XVFr YFa K t K 1.1 . 3129 0.42 .420,75.1.1, .1.1, 2 3,755 ,755 kN
Vớ i: i:
K t 1
: hệ số ảnh hƣở ng ng của nhiệt độ.
K 1, 2 : hệ số k ể đến đặc tính t ải tr ọng. Trang bảng 11.3 tài li ệu (*) vớ i tải
ọng va đậ p nhẹ. tr ọng Từ k ết quả trên ta th ấy r ằng ổ A chịu tải tr ọng lớn hơn nên ta tính toán theo ổ A.
Thờ i gian làm vi ệc: L
60Lhn 106
60.20000.88,75 106
u voø ng 106,5 tr i eä
Khả năng tải động tính toán:
Ct QB m L 5,217 ,217 . 3 106,5 24,73 ,73 kN
ổ đảm bảo khả năng tải độ ng Vì Ct C 32,3 kN nên
Tuổi thọ của ổ:
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 45
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
3
m
32 106 C 106 32,3.103 Lh 44568 gi ôø 20000( gi o) 60 . 88 60n Q 88, 75 5217
Kiểm tra tải tĩnh:
Q0 X0 Fr Y0 Fa 0,5 . 3220 0,47. 1610,5 2,36 ,367 kN Q0 3,220 kN Q F 3,220 k N 0 r 0
Vớ i ổ đỡ - chặn α=12 ta chọn X0=0,5; Y0=0,47 25 (kN ) nên Nhƣ vậy Q0 C0 25 ổ đảm bảo điều kiện bền tĩnh.
Số vòng quay t ớ i hạn của ổ: -
Theo bảng 11.7 tài li ệu (**) v ớ i ổ bi đỡ ch chặn bôi trơn bằ ng mỡ : D pw n 1,3.105
-
Đƣờng kính tâm con lăn:
D pw
D d 85 45 65 mm 2 2
1,3.105 Suy ra: n ng phuù t n3 88, 75 voø ng phuù t 2000 voø 65
PHẦ PHẦN 3: CHỌ CHỌN THÂN MÁY, BULONG, CÁC CHI TIẾ TIẾT PHỤ PHỤ, DUNG SAI VÀ LẮ LẮP GHÉP 1. CHỌ CHỌN THÂN MÁY: 1.1. Yêu cầ cầu: - Chỉ tiêu cơ bản của hộp giảm tốc là khối lƣợng nhỏ và độ cứng cao. -
Vật liệu làm vỏ là gang xám GX15 -32.
-
Hộp giảm tốc bao gồm: thành hộp, nẹp hoặc gân, mặt bích, gối đỡ, …
-
Bề mặt lắp ghép giữa nắp và thân đƣợc cạo sạch hoặc mài để lắp sít, khi lắp có một lớp sơn mỏng hoặc sơn đặc biệt.
-
Chọn bề mặt ghép nắp và thân: song song mặt đế
-
Mặt đáy về phía lỗ tháo dầu với độ dốc khoảng 2 0 và nga y tại chỗ tháo dầu lõm xuống.
1.2.
Xác định kích thướ c vỏ vỏ hộ hộp: Tên gọi
Chiều dày: - Thân hộp,
Biểu thức tính toán =
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
0,03a + 3 = 10 mm Trang 46
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
- Nắp hộp, 1
1 =
Gân tăng cứng: - Chiều dày, e
e = (0,8
- Chiều cao, h
h < 58 mm
- Độ dốc
khoảng 2o
0,9 = 9 mm 1) = 8 mm
Đƣờng kính: - Bulông nền, d 1
d1 > 0,04a + 10>12 = 18 mm
- Bulông cạnh ổ, d 2
d2 = (0,7
0,8)d1 = 14 mm
- Bulông ghép bích và thân, d 3
d3 = (0,8
0,9)d2 = 12 mm
- Vít ghép nắp ổ, d 4
d4 = (0,6
0,7)d2 = 8 mm
- Vít ghép nắp cửa thăm, d 5
d5 = (0,5
0,6)d2 = 8 mm
- Chiều dày bích thân hộp, S 3
S3 = (1,4
1,8)d3 = 18 mm
- Chiều dày bích nắp hộp, S 4
S4 = (0,9
1)S3 = 18 mm
- Bề rộng bích nắp và thân, K 3
K 3
Mặt bích Mặt bích ghép nắp và thân:
K 2 - (3
5) = 45-5=40 mm
K 2 = E2 + R 2 + (3
- Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ, K 2
E2 1,6d2 = 22 mm
- Tâm lổ bulông cạnh ổ: E 2 và C (là
R 2 1,3d2 = 15 mm
khoảng cách từ tâm bulông đến mép lổ). C - Chiều cao h
5) = 45 mm
D3/2 = 55 mm
h xác định theo kết cấu, phụ thuộc tâm lỗ bulông và kích thƣớc mặt tựa
Mặt đế hộp: - Chiều dày: khi không có phần lồi, S 1
S1
- K hi hi có phần lồi,D d; S1; S2
Dd xác định theo đƣờng kính dao khoét
- Bề rộng mặt đế hộp, K 1 và q
(1,3
1,5)d 1 = 26 mm
S1
(1,4
S2
(1
1,1)d1 = 18 mm
K 1
3d1 = 54 mm
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
1,7)d 1 = 30 mm
Trang 47
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
q K 1 + 2 = 74 mm
Khe hở giữa giữa các chi tiết: - Giữa bánh răng với thành trong hộp
- Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp
1
- Giữa mặt bên các bánh răng với nhau
(3
1,2) = 10 mm 5) = 32 mm
=10mm
Z = (L + B)/(200
Số lƣợng bulông nền, Z
(1
300) = 4
L=521mm và B=351,5 mm
Kích thướ c gố gối trụ trục: Đƣờ ng ng kính ngoài và tâm l ỗ vít Tr ục D D2
D3
I
62
75
90
II
72
85
105
III
85
100
120
ĐẾN K ẾT CẨ 2. CÁC CHI TIẾ TIẾT LIÊN QUAN ĐẾN CẨU VỎ VỎ HỘ HỘP: 2.1. Chốt Chốt định định vị vị: Mặt ghép giữa nắp và thân nằm trong mặt phẳng chứa đƣờng tâm các trục. Lỗ trụ (đƣờng kính D) lắp ở trên nắp và thân hộp đƣợc gia công đồng thời. Để đảm bảo vị trí tƣơng đối của nắp và thân trƣớc và sau sa u khi gia công cũng nhƣ lắp ghép, dùng 2 chốt định vị. Nhờ có chốt định vị, khi xiết bulông không làm biến dạng vòng ngoài của ổ (do sai lệch vị trí tƣơng đối của nắp và thân), do đó loại trừ đƣợc một trong những nguyên nhân làm ổ chóng bị hỏng. Ta dùng chốt định vị hình côn có các thông số sau: d
c
l
6
1
46
1
d
d
0
cx45
L
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 48
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
2.2. Nắp ổ: - Che chắn ổ lăn khaoir bụi từ bên ngoài. - Làm bằng vật liệu GX14-32. - K ết cấu các nắ p ổ trong h ộ p giảm tốc, bảng 18.2 (tài li ệu (*)): Tr ục D D2 D3 D4 h
d4
z
I
62
75
90
52
11
8(M8)
4
II
72
85
105
60
11
8(M8)
4
III
85
100
1120
75
11
8(M8)
4
2.3. Cửa thăm: Để kiểm tra, quan sát các chi tiết máy trong hộp khi lắp ghép và để đổ dầu vào trong hộp, trên đỉnh hộp có làm cửa thăm. Cửa thăm đƣợc đậy bằng nắp. Trên nắp có lắp thêm nút thông hơi. Kích thƣớc cửa thăm đƣợc chọn theo bảng 18 -5 [1] nhƣ sau: A
B
A1
B1
C
C1
K
R
Vít
Số lƣợng
100
75
150
100
125
130
87
12
M8 x 16
4
2.4. Nút thông hơi: Khi làm việc, nhiệt độ trong hộp tăng lên. Để giảm áp suất và điều hòa không khí bên trong và bên ngoài hộp, ngƣời ta dùng nút thông hơi. Nút thông hơi đƣợc lắp trên nắp cửa thăm. Kích thƣớc nút thông hơi (tra bảng 18 -6 [1]): A
B
C
D
E
G
H
I
K L
M27x2
15
30
15
45 36 32 6 4
M N
10 8
O P
22 6
Q
32 18
R
S
36 32
2.5. Nút tháo dầ dầu: ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 49
Đồ án Chi Tiết Máy
-
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Sau một thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa trong hộp bị bẩn (do bụi và do hạt mài) hoặc bị biến chất, do đó cần phải thay dầu mới. Để tháo dầu cũ, ở đáy hộp có lỗ tháo dầu. Lúc làm việc, lỗ đƣợc bịt kín bằng nút tháo dầu.
-
Kết cấu và kích thƣớc của c ủa nút tháo dầu tra trong bảng 18 -8 [1] (nút tháo dầu tru) nhƣ sau: d
b
m
f
l
c
q
D
S
D0
M 20 x 2
15
9
3
28
2,5
17,8
30
22
25,4
2.6. Que thăm dầu: dầu: - Đê kiểm tra mức dầu trong hộp ta dùng que thăm dầu.
Que thăm dầu 2.7. Vòng móc: - Dùng để di chuyển hộ p giảm tốc 1 cách dễ dàng. - Chiều dày: S=(2÷3)δ=20 mm. - Đƣờ ng ng kính l ỗ vòng móc: d=(3÷4) δ=30 mm 2.8. Vít tách nắ nắp và thân hộ hộp giả giảm tố tốc: Có tác dụng tách nắ p và thân h ộ p giảm tốc, vít M14x30
3. CÁC CHI TIẾ TIẾT PHỤ PHỤ KHÁC: 3.1. Vòng phớ phớ t: t: Vòng phớt là loại lót kín động gián tiếp nhằm mục đích bảo vệ ổ khỏi bụi bặm, chất bẩn, hạt cứng và các tạp chất khác xâm nhập vào ổ. Những chất này làm ổ chóng bị mài mòn và bị han gỉ. Ngoài ra, vòng phớt còn đề phòng dầu chảy ra ngoài. Tuổi thọ ổ lăn phụ thuộc rất nhiều vào vòng phớt. Vòng phớt đƣợc dùng khá rộng rãi do có kết cấu đơn giản, thay thế dễ dàng. Tuy nhiên có nhƣợc điểm là chóng mòn và ma sát lớn khi bề mặt trục có độ nhám cao.
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 50
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Vòng phớ phớ t 3.2. Vòng chắ chắn dầ dầu: Để ngăn cách mỡ trong bộ phận ổ với dầu trong hộp.
4. BẢNG TỔ TỔNG K ẾT BULONG: Dựa theo bảng Phụ lục sách Vẽ Cơ Khí tâp 1, Trầ n Hữu Quế Bu long n ền: d1=18, chọn M18, l 0=42. Bu lông c ạnh ổ: d2=14, l0=34, chọn M14x100 Bu long ghép bích n ắ p và thân: d 3=12, l030, chọn M12x55 Vít ghép n ắ p ổ: d4=8,l0=22, M8x40 Vít ghép n ắ p cửa thăm: d5=8, M8x16 Bảng tổng k ết sau: Bulong –đai ốc M8 M12 M14
M18
S
13
19
22
27
D
14,4
21,1
24,5
30,2
h
5,5
8
9
12
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 51
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
hđ/ốc
Số lƣợng
6,5 16 M8x40 4 M8x16
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
10
11
15
4 M12x55
8 M14x110
4 M18
5. DUNG SAI VÀ LẮ LẮP GHÉP: Căn cứ vào các yêu cầu làm việc của từng chi tiết trong hộp giảm tốc, ta chọn các kiểu lắp ghép sau:
5.1. Dung sai ổ lăn: Vòng trong ổ lăn chịu tải tuần hoàn, ta lắp ghép theo hệ thống trục lắp trung gian để vòng ổ không
trƣợt trên bề mặt trục khi làm việc. Do đó, ta phải chọn mối lắp k6, lắp trung gian có độ
dôi, tạo điều kiện mòn đều ổ (trong quá trình làm việc nó sẽ quay làm mòn đều). Vòng ngoài của ổ lăn không quay nên chịu tải cục bộ, ta lắp theo hệ thống lỗ. Để ổ có thể di chuển dọc trục khi nhiệt đô tăng trong quá trình làm việc, ta chọn kiểu lắp trung gian H7. 5.2. Lắp ghép bánh răng trên trục: trục: Bánh răng lắp lên trục chịu tải vừa, tải trọng thay đổi, va đập nhẹ, ta chọn kiểu lắp ghép H7/k6.
5.3. Lắp ghép nắ nắp ổ và thân hộ hộp: Để dễ dàng cho việc tháo lắp và điều chỉnh, ta ch ọn kiểu lắ p lỏng H7/e8. 5.4. Lắp ghép vòng chắ chắn dầ dầu trên trụ trục: Để dễ dàng cho tháo l ắ p, ta chọn kiểu lắ p trung gian H7/Js6 5.5. Lắp chốt chốt định định vị vị: Để đảm bảo độ đồng tâm và không bị sút, ta chọn kiểu lắp chặt P7/h6. 5.6. Lăp ghép then: Theo chiều rộng, chọn kiểu lắp trên trục là P9/h8 và kiểu lắp trên bạc là Js9/h8. Theo chiều cao, sai lệch giới hạn kích thƣớc then là h11. Theo chiếu dài, sai lệch giới hạn kích thƣớc then là h14. Chi tiết
Kích
BẢNG DUNG SAI LẮ LẮP GHÉP Mối lắp ES EI es ei
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Độ dôi
Độ hở
Trang 52
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
thƣớc
( m)
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
( m)
( m)
lớn
lớn
nhất
nhất
+2
15
19
+2
15
19
+2
15
19
+2
18
23
( m)
(mm)
Bánh răng 1
35
H7/ k6
+21
0
Bánh răng 2
35
H7/ k6
+21
0
Bánh răng 3
35
H7/ k6
+21
0
Bánh răng 4
50
H7/ k6
+25
0
+15
+15
+15
+18
Ổ BI ĐỠ CHẶN Ổ vòng ngoài
d Trục I
62
H7/ h6
+21
0
0
-13
0
34
Trục II
72
H7/ h6
+21
0
0
-13
0
34
Trục III
85
H7/ h6
+25
0
0
-16
0
41
Ổ vòng trong
d Trục I
30
H7/ k6
+21
0
+15
+2
15
19
Trục II
30
H7/ k6
+21
0
+15
+2
15
19
Trục III
45
H7/ k6
+25
0
+18
+2
18
23
Then (trục)
bxh Trục I Trục II Trục III
10x7
P9/ h8
-15
-51
0
-18
42
7
10x8
P9/ h8
-15
-51
0
-22
51
7
10x8
P9/ h8
-15
-51
0
-22
51
7
10x8
P9/ h8
-15
-51
0
-22
51
7
12x9
P9/ h8
-18
-61
0
-27
61
9
12x8
P9/ h8
-18
-61
0
-27
61
9
Then (bánh răng + bánh xích + nối trục) ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 53
Đồ án Chi Tiết Máy
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
Nối trục
10x7
Js9/ h8
+18
-18
0
-22
18
4
Br1
10x8
Js9/ h8
+18
-18
0
-22
18
4
Br2
10x8
Js9/ h8
+18
-18
0
-22
18
4
Br3
10x8
Js9/ h8
+18
-18
0
-22
18
6
Br4
12x9
Js9/ h8
+21,5
-21,5
0
-27
21,5
48,5
Đĩa xích
12x8
Js9/ h8
+21,5
-21,5
0
-27
21,5
48,5
d=6
P7/h6
-8
-20
0
-8
20
0
521
H7/e8
30
H7/js6
+21
0
+6,5
-6,5
6,5
27,5
30
H7/js6
+21
0
+6,5
-6,5
6,5
27,5
45
H7/js6
+25
0
+8
-8
8
33
28
H7/ js6
+21
0
+6,5
-6,5
6,5
27,5
43
H7/ js6
+25
0
+8
-8
8
33
62
H7/h6
+30
0
0
-19
0
49
72
H7/h6
+30
0
0
-19
0
49
85
H7/h6
+35
0
0
-22
0
57
Chốt định vị vỏ hộp Nắp ổ - vỏ hộp Vòng chắn dầu – trục – trục I Vòng chắn dầu – trục – trục II Vòng chắn dầu – Trục – Trục III Vòng phớt – trục I Vòng phớt – trục III Nắp bích ổ lăn trục I Nắp bích ổ lăn trục II Nắp bích ổ lăn trục III
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 54
Đồ án Chi Tiết Máy Năp cửa thăm – nắp – nắp hộp
Đề số 4 – Phƣơng – Phƣơng án 1
150
H8/h7
+63
GVHD: GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc
0
0
-40
0
103
KẾT LUẬN Qua thời gian làm đồ án môn học thiết kế hệ thống truyền động cơ khí, em đã nắm vững hơn về cách phân tích một công việc thiết kế, cách đặt vấn đề cho bài toán thiết kế. Vì đặc trƣng nghiên cứu của môn học là tính hệ truyền động nên qua đó giúp cho sinh viên có cách xử lý sát thực hơn và biết cách kết hợp với những kiến thức đã đã đƣợc học để tính toán và chọn ra phƣơng án tối ƣu cho thiết kế. Dù đã cố gắng hoàn thành đồ án này với cƣờng độ làm việc cao, kỹ lƣỡng và có sự hƣớng dẫn rất cụ thể của quý thầy cô khoa Cơ khí nhƣng do hiểu biết còn hạn chế và chƣa có kinh nghiệm thực tiễn nên chắc chắn đồ án này còn có nhiều thiếu sót và bất cập. Vì vậy, em rất mong sự sửa chữa và đóng góp ý kiến của quý thầy cô để em đƣợc rút kinh nghiệm và bổ sung thêm kiến thức. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của quý thầy cô khoa Cơ khí và sự hƣớng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Hữu Lộc. Sinh viên thực hiện đồ án Thân Trọng Khánh Đạt
TÀI LIỆ LIỆU THAM KHẢ KHẢO – Lê [1]. Tr ịnh Chất – Lê
Văn Uyển: Tính toán thi ết k ế hệ dẫn động cơ khí, tậ p 1 và Nhà xuất
bản giáo d ục, 2003. [2]. Nguy [2]. Nguyễn Hữu Lộc:
Cơ sở thiết k ế máy. Nhà xu ất bản Đại học quốc gia TP. Hồ Chí
Minh, 2004. [3]. Tr ần Hữu Quế: Vẽ k ỹ thuật cơ khí, tậ p 1 và 2. Nhà xu ất bản giáo dục, 2001. [4].
Đỗ Kiến Quốc (chủ biên): S ức bền vật liệu. Nhà xuất bản Đại học quốc gia TP. H ồ Chí Minh, 2004.
ọng Khánh Đạt – MSSV:20800418 SVTH : Thân Tr ọng
Trang 55