Chốt định vị:
Có tác dụng định vị chính xác vị trí của nắp và bulông, hộp giảm tốc. Nhờ
chốt định vị mà khi xiết bulông không làm biến dạng vòng ngoài của ổ, do đó
loại trừ đƣợc nguyên nhân làm hỏng ổ.
Theo bảng (17.4b)-[1], ta có các thông số sau:
dc =6( mm)
l =40 (mm)
c =1 (mm)
9.3 Nắp cửa thăm:
Có tác để kiểm tra, quan sát các chi tiết máy, trong hộp giảm tốc, và đổ dầu
vào hộp giảm tốc, đƣợc bố trí trên đỉnh hộp, cửa thăm đƣợc đậy bằng nắp. Ta
chọn kích thƣớt của cửa thăm nhƣ sau:(theo bảng 17. 5)-[1]
60 trang |
Chia sẻ: tueminh09 | Ngày: 26/01/2022 | Lượt xem: 484 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án môn Thiết kế hệ thống dẫn động máy nâng hàng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
vòng đàn hồi đến hộp giảm tốc Bánh răng côn nhờ sự ăn khớp của các
bánh răng côn truyền mô men đến khớp nối xích con lăn làm tangï quay kéo
theo hệ ròng rọc làm việc.
+ Ưu điễm: Cơ cấc gọn gàng, đãm bão gọn nhẹ cơ cấu
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 8
+ Nhược điễm: Chế tạo bánh răng khó khăn, lắp ráp đòi hỏi phải chính
xác
Với ba phương án và sự phân tích vừa nêu trên, ta chọn phương án thứ
nhất là phù hợp với yêu cầu được đặt ra và phù hợp với điều kiện kinh tế. Vậy
ta chọn phương án 1, với các số liệu ban đầu:
Tải trọng: QO=2000kg =20000 (N).
Bộ phận mang: Qm = 500kg = 5000(N.)
Chiều cao nâng: H = 12( m).
Vận tốc nâng: vn = 12.5 (m/phut)
Chế độ làm việc trung bình.
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 9
PHẦN BA
CHỌN TANG, KHỚP NỐI, ĐỘNG CƠ ĐIỆN
VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
3.1. Chọn tang, khớp nối, động cơ điện:
3.1.1. Hiệu suất của palăng
p =
maxS
So =
max.. Sam
Q
Q0 = Q +Qm
m=2 :số nhánh dây quấn lên tang
Q0 : tải trọng nâng Q0= 25000 N.
: hiệu suất ròng rọc: = 0,98 (với điều kiện ròng rọc đặt trên ổlăn bôi
trơn tốt).
a =2: Bội suất palăng.
t = 0 : Số ròng rọc đổi hƣớng.
Smax = tam
Q
)1(
)1(
=6313 (N).
p = = 0,99
3.1.2. Cáp nâng:
Kích thƣớc cáp đƣợc chọn dựa vào lực kéo đứt (Sđ )
Sđ = Smax . K =6313*5.5 = 34721 (N)
K=5: Hệ số an toàn
Smax : Lực căng lớn nhất trong dây cáp
Ta chọn cáp K - P6x19 =114 (OCT 2688 – 69) có giới hạn bền các sợi
thép là b = 1600 N/mmm
2
.
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 10
3.1.3. Tang:
3.1.3.1. Đƣờng kính tang:
Dt dc (e-1) = 8 (25-1 )=192 (mm)
Dt : đƣờng kính tang đến đáy rãnh cắt (mm).
Dc: đƣờng kính dây cáp quấn lên tang (mm).
e: hệ số thực nghiệm.
Dt =Dr =250 mm
3.1.3.2. Chiều dài tang
Chiều dài toàn bộ tang đƣợc xác định theo công thức:
L
’
=L'o +2L1 +2L2 +L3
L1 : chiều dài thanh tang
L2 : chiều dài phần chừa ra để quấn cáp
L2 L2
L1 L1
L'o L'oL3
L3 : Chiều dài phần phân cách giữa hai bên.
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 11
Chiều dài một nhánh cáp quấn lên tang:
l = H.a = 12*2 =24 (m)
H = 12, chiều cao nâng danh nghĩa
a =2, bội suất palăng
Số vòng cáp quấn lên một nhánh:
Z =
)( cdtD
l
+ Zo = 29.6 (vòng)
Zo =2, Số vòng cáp dự trữ không làm việc.
Lo’ = 2* Z*t = 520 (mm).
t 1.1, ta có dc = 1.1*8. =8.8 (mm)
Lo’= 2*29.6*8.8=520(mm)
L2 =73.6 (mm)
2L1 =3*t 3*8.8 =26.4(mm)
L3 =L4 –2*hmin tg =150-260*0.07 = 66
tg = tg(4o) =0.07
hmin = 260, là khoảng cách tối đa cho phép giữa ròng rọc và tang.
Vậy:
L’ = 520+73.6 +26.4 +66 = 668 (mm)
3.1.3.3 Kiểm tra sức bền tang theo công thức:
n =
t
SK
.
max..
[n]
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 12
Bề dày tang =0.02 Dt + (6..10) = 15(mm).
t = 8.8 : bƣớc cáp
: hệ số giản ứng suất = 1.08 : đối với tang bằng gang.
K= 1: hệ số phụ thuộc số lớp cáp cuốn lên tang.
[ n] = 565 N/mm
2
Tang bằng gang có bn = 565 N/mm
2
[ n] =
5
565
= 113 N/mm
2
n = 51.6N/mm
2
n [ n] Vậy đủ bền.
3.1.4 Chọn khớp nối trục vòng đàn hồi :
3.1.4.1 Khi mở máy:
Mmax =2.2 Mdn
Mdn =
960
9550
Mmax=
960
7*9550*2.2
= 153 (Nm).
3.1.4.2 An toàn khi nâng vật:
Mmax’= Mmax*K1 *K2
K1 = 1.3 ( hệ số an toàn)
K2 = 1.2 ( hệ số an toàn)
Mmax=153*1.3*1.2 =238 (Nm).
Vậy ta chọn khớp nối theo tiêu chuẩn, với số liệu sau:
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 13
Điều kiện bền dập của khớp vòng đàn hồi:
d=
23
max2
LDZD
KM
o
{d} = (2...4) MPA
Với: K=1.2, hệ xố điều kiện làm việc
d = 0.53 (MPA) {d}. vậy đủ bền
Điều kiện làm việc của chốt:
u =
ZD
LKM o
3
3
max
1.0
{u} = 60....80 (MPA).
K1= 1.2
lo=
2
21 LL = 75
2
6664
L2 = 2 *L6 = 66
L1 = L2 –B = 66-2 = 64
Vậy u = 18 {u} Vậy đủ bền
3.1.5 Khớp xích con lăn:
3.1.5.1 Mômen do vật gây ra trên tang:
Mt = )(754.1826
2
*2 max Nm
DS o
Smax = 6313 (N), lực căng trên nhánh dây nâng vật
M(nm) d D L D0 B dc l6 M D3 L8 GD
2
nmax
240 24 140 165 100 2 14 33 27 28 0.55 4000
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 14
Do= Dt +Dc = 250 + 8 = 258 (mm).
3.1.5.2 An toàn khi nâng vật:
Mt’= Mt *K1 *K2 = 2539 (Nm).
K1 =1.3 hệ số an toàn
K2 = 1.2 là hệ số an toàn
Vậy ta chọn khớp nối xích con lăn theo bảng sau:
M nmax d L D khe
hở
lắp
nghép
c
dc khoảng
cách
giữa
hai má
t Z Q(KN) GD
2
3000 700 90 270 280 2 52 31 50.8 12 160 8.9
3.1.5.2 Kiểm nghiệm theo hệ số an toàn:
S =
Ft
Q
)5.1...2.1(
{S}
Q: tải trọng phá hỏng
Ft : lực vòng
Ft =
03
'**2
Dn
Mk
t )(5173
3.196
2539000*2.0*2
N
Do =
z
t
/180sin((
=196.3(mm) .
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 15
k=0.2
Mt’ = 2539 (Nm)
{S} = 7, hệ số an toàn
n3 = 30.88 (vong /phut)
S = 20.6 > {S} Vậy đủ bền.
3.1.6 Chọn động cơ điện:
+ Công thức tĩnh khi nâng vật :
Nlv =
.1000.60
.
0 n
vQ
=
.1000.60
5.12*2500
= 5.2(KW)
+ Công suất tƣơng đƣơng:
Ntd = )2.0(*)*3.0()2.0(*)5.0*()6.0(*
222 tNtNtN lvlvlv
= 018.005.06.0 lvN = 4.25 (KW)
+ Hiệu suất của bộ truyền :
= p . t . 0l
4
.K.mscn.mscc =0.776
p = 0.99 : hiệu suất palăng
t = 0.96 : hiệu suất tang
0l = 0.99 : hiệu suất ổ lăn
k = 0.99 : hiệu suất khớp
mscn = 0.96 : hiệu suất bộ truyền cấp nhanh
mscc = 0.98 : hiệu suất bộ truyền cấp chậm
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 16
+ Công suất cần thiết trên trục động cơ:
Nct =
776.0
25.4
= 5.48 (kw)
Chọn động cơ điện xoay chiều ba pha, số hiệu 4A1326Y3
Công suất: p = 5.5 ( KW)
Tốc độ danh nghĩa: n = 960 (vòng/ phút)
Hệ số quá tải :
min
max
M
M
=2.2
3.2 Phân phối Tỷ số truyền chung:
3.2.1 Tỷ số truyền chung
Tỷ số truyền chung từ trục động cơ đến trục tang:
i0 =
tn
n
ñc = 960/30.8 = 31.1
nt là Số vòng quay của tang để đảm bảo vận tốc nâng cho trƣớc
nt =
)(
.
cdtD
anv
= 30.8 (vòng/phút)
Theo ( 3.12)-[1], ta có: ub r 1 = 0.7332 u
0.6438
= 6.7
Tỷ số truyền cấp thứ hai là : ub r 2 = 31.1/6.7 = 4.64
Vậy:
Tỷ số tuyền bánh răng cấp nhanh u1 =6.7.
Tỷ số truyền bánh răng cấp chậm u2 =4.46
Tỷ số truyền chung la : uo = 31.1.
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 17
3.2.2 Số vòng quay trên mỗi trục:
nI = nD C = 960 (vòng / phút).
nII = nI/ u 1 = 143.28 (vòng / phút).
nIII = n2 /u2 = 30.88 (vòng / phút).
Từ đó ta có :
BẢNG PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN
Trục
Thông số
I II III
Số vòng quay
(vòng/phút)
960 143.8 30.88
Tỉ số truyền 6.7 4.64
Công suất trên
trục(KW)
4.98 4.65 4.42
Mô men xoắn
T(Nmm)
48645 309935 1366936
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 18
PHẦN BỐN
TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG
4.1 Chọn vật liệu:
Ta chọn vật liệu cặp bánh răng này vật liệu nhƣ nhau, bảng ( 6-1)-[1].
Bánh răng nhỏ thép 45, tôi cải thiện có độ rắn HB1 = 241.. 285 có
b1 = 850 Mpa; ch1 = 850 Mpa.
Bánh lớn thép 45, tôi cải thiện đạt độ rắn HB2 = 192240 có 2b =
730 Mpa; 2ch = 430 Mpa
4.2 Ứng suất cho phép:
4.2.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép
HB = 180 ...350.
0
limH = 2 HB + 70 ; S z = 1.1 : hệ số an toàn
Flim = 1.8HB ; SF = 1.75 :hệ số an toàn
Chọn độ rắn bánh răng nhỏ HB1 = 245
Chọn độ rắn bánh răng lớn û HB2 = 230
khi đó :
H lim1 = 2HB1 +70 =560 MPA
Flim1 = 1.8HB2 =441 MPA
H lìm2 = 414 MPA
Flim2 =470 MPA
+ Hệ số tuổi thọ
KHL = Hm
HE
HO
N
N
Với HB 350 mH = 6 (mH : bậc của đƣờng cong mỏi).
NHO : số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc
NHO = 30
4,2HB = 30* 230
2.4
=
1.4 10
7
Thời gian làm việc tính bằng giờ
T =21*365*A**Kn*Kng
Trong đó
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 19
A = 10 năm
Kn = 0.5 : hệ số tuổi thọ
Kng = 0.67 : hệ số sử dụng theo ngày
T = 29346 (giờ)
Theo (6-7)-[1], ta có :
NHE =60*c*(Ti/Tmax)
3
*ni*ti
C = 1, Cặp bánh răng ăn khớp
ni : Vận tốc làm việc của trục thứ i
ti : Thời gian làm việc trong một chu kỳ
Ti: Mômen xoắn thứ i trong một chu kỳ
Tmax : Mômen lớn nhất trong một chu kỳ
Vậy:
NHE = 60*1*143.28*29346(1
2
*0.6+0.5
3
*0.2+0.3
3
*0.2) =15.9 10
7
NHE1 > NHO1 ta chọn NHE 1 =1
Tƣơng tự ta có: NHE2 >NHO2 KHL2 = 1
Nhƣ vậy theo (6- 2)[1], ta xác địng sơ bộ
{H} = Hlim . KHL/SH
{H1} = 560/1.1 = 509 (Mpa)
{H2} = 470/1.1 = 445 (MPa)
Vì đây là cặp bánh răng trụ răng thẳng nên ứng suất tiếp xúc cho phép là:
{H} = min({H1} ; {H2}) = 445 MPa
4.2.2 Ứng suất uốn khi quá tải
f =Flim .KHL.KFC/SF
Theo (6-7)-[1], ta có:
NFE = 60 . C .
Fm
i
T
T
max
.ni . ti
Trong đó: ni : Vận tốc làm việc của trục thứ i
ti : Thời gian làm việc trong một chu kỳ
Ti: Mômen xoắn thứ i trong một chu kỳ
Tmax: Mômen lớn nhất trong một chu ky
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 20
mF = 6
NFÉ1 = 60*1*29346*143.28(1
6
*0.6+0.5
6
*0.2+0.3
6
*0.2) =15.9 10
7
với NFE1 > NFeo; ta chọn KFL1 = 1
Tƣơng tự ta có : NFE2 > NFEo ta chọn KFL2 = 1
Theo (6-2a) –[1], Với bộ truyền quay hai chiều chọn KFC = 0.8
Vậy với các số liệu nhƣ trên ta tính đƣợc :
{F1} = 201.6 MPa
{F2} = 189.1 MPa
Ứng suất uốn khi quá tải
maxH = 2,8 . 2ch = 2,8 . 450 = 1260 Mpa
1maxF = 0,8 . 1ch = 0,8 . 580 = 464 Mpa
2maxF = 0,8 . 2ch = 0,8 . 450 = 360 Mpa
4.3 Xác định những thông số cơ bản của bộ truyền
4.3.1 Tính toán bộ tryền bánh răng cấp nhanh
4.3.1.1 Khoảng cách trục:
aw= k*a*(u1+1)
3
baH
H
u
KT
.
2
1
Ka = 49.5: Hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh răng trụrăng thẳng (thép –
thép).
T1 = 48645 N.mm
[H] = 481,81 Mpa
Tỉ số truyền u = 6.7
ba = 0,3 (răng thẳng không đối xứng), (bảng 6-6)-[1].
KH :hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng
bd = 0,5. ba (u+1) = 1.223
với bd = 1.223 tra bảng ( 6.7 )-[1], sơ đồ 5 KH = 1,2
aw = 49.5*(6.7+1)
3
2 3.0*7.6445
2.1*48645
= 201 (mm)
4.3.1.2 Xác định cáa thông số ăn khớp:
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 21
Mô đun m = (0,010,12)aw = 2.014.02
chọn m = 3
Số răng Z1 =
)1(
.2
um
a w
= 4.17
6.7*3
201*2
chọn Z1 = 17
Z2 = u.Z1 = 6.7*17 = 113.9
chọn Z2=114
Tính lại khoảng cách trục:
aw =
2
)( 21 ZZm = )(5.196
2
)17114(*3
mm
Xác định hệ số dịch chỉnh :
y = 0(5.0 )21 ZZ
m
aw
Vậy đây là cặp bánh răng không dịch chỉnh Ky = 0, xt =0
+ Góc ăn khớp
cos tw =
wa
ZZ
.2
21
m.cos tw cos tw = 0.93969; tw =20
0
+ Tính lại tỷ số truyền thực:
u1 = 114/17 =6.7
4.3.1.3 Kiểm ngiệm răng về độ bền tiếp xúc
Dùng suất tiếp xúc xuất hiện trên bề mặt răng thoả mản điều kiện tiếp
xúc
theo (6-33)-[1]
H = ZMZHZ
1
2
1
..
)1(..2
ww
H
dUb
uKT
H
Với :
ZM = 274 MPa
1/ 3 (bánh răng thẳng vật liệu thép_thép)
ZM : hệ số tính đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
ZH =
2sin
cos.2
= 5,50sin
2
= 1.763
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 22
Z : hệ số tính đến sự trùng khớp của răng thẳng =0
=[1,88-3,2
)
14
1
17
1
(
cos
] = 1.66
Z = 766.0
66.1
11
Đƣờng kính vòng lăn bánh răng :
dw1 =
1
2
u
aw
= )(51
167.6
5.196*2
mm
Bề rộng răng:
b w = ba x a w = 58.95
K H : Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc.
K H = K H xK H KHV
KH = 1 (bánh răng thẳng)
KH =1.2
V =
60000
14.3 11xnxd w
= 2.56 ( m/s)
n1= 960
dw1 = 51 ( mm )
Theo bảng (6_13_)dùng cấp chính xác 8
Tra bảng( 6.16)-[1] go= 56
Tra bảng (6.15)-[1] với HB 350 H = 0.006
H = H .go.v. u
aw
= 0,006.56.2.56
7.6
5.196
= 4
KHV : Hệ số kể đến tải trọng xuất hiện trong vùng ăn khớp
KHV = 1+
HH
wwH
xKxKxT
xdxb
1
1
2
= 1+ 11.1
09.1*2.1*48645*2
51*95.58*66.4
K=1.2*1.09*1.11=1.45
H =ZMxZHxZ
1
2
1 )1(2
ww
H
xuxdb
uxKxT
= 274.1,0.776
251*7.6*3.0*5.196
45.1*)17.6(*48645*2
= 386 (MPa)
H = 381 Mpa
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 23
Nhận xét: Vì chênh lệch H và SH quá lớn nên ta giảm chiều rộng của
bánh răng xuống : bw =ba. aw.
2)
}{
(
H
H
=0.3*196.5* 2)
445
386
( =44.35 (mm)
Ta chọn chiều rộng của bánh răng là bw =45(mm)
4.3.1.4 Kiểm ngiệm răng về độ bền uốn
Để đảm bảo điều kiện uốn cho răng ứng suất sinh ra tại chân răng không
vƣợt quá một giới hạn cho phép
1F = xmxdb
xYxYxYxKT
ww
FF
1
11.2
1F
2F =
1
21
F
FF
Y
xY
2F
Trong đó:
Y : hệ số kể đến sự trùng khớp của răng
Y =
1
= (1/1.66) = 0.6
YF1, YF2 : hệ số dạng răng của bánh 1 và 2
ZV1 = Z1 = 17 ; ZV2 = Z2 = 114 và hệ số dịch chỉnh x
Tra bảng (6.18)-[1] YF1 = 4.22 và YF2 = 2.
Y =1 bánh răng thẳng
Yr =1 bánh răng phay
KF = K F xK F xKFV
với bd =0.72 Tra bảng( 6.7)-[1], Sơ đồ 5 kF B = 1.41
Tra bảng(6.15)-[1], F= 0.016
Tra bảng(6.16)-[1], go =56
u
a
xvxxg
w
FF 0 = 0,016.56.2.56
7.6
5.196
=12.
FF
wwF
FV xKxKxT
xdxb
K
1
1
2
1 =1+
27.1*41.1*48645*2
51*45*42.12
=1.164
Vậy KF = 1.164*1.41*1.27 = 2.08
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 24
xmxdb
xYxYxYxKxT
ww
FF
F
1
11
1
2
=
3*51*45
26.4*1*6.0*084.2*48645*2
=75.25(Mpa)
1
21
2
F
FF
F Y
xY
= 6.63
26.4
27.75*6.3
(Mpa)
1F < 1F = 201.6 (Mpa) va ø F 2 < {F }2 = 189.1 (Mpa)
{F }1 = {F1}*Yr*Ys* KxF = 201.6*1*1*1 = 201.6 (MPa)
{F }2 = {F2}*Yr*Ys* KxF = 189.1*1*1*1 = 189.1 (MPa)
KxF = 1 ( do da <400 mm).
Yr = 1 bánh răng phay
Ys= 1.08 – 0.06*ln3 = 1
{F1 } = 201.6 (MPa) : ứng suất uốn cho phép
{F2 } = 189.1 (MPa ) : ứng suất uốn cho phep
Nhƣ vậy cặp bánh răng cấp chậm đảm bảo độ bền uốn
4.3.1.5 Kiểm ngiệm răng về quá tải
Hệ số quá tải Kqt=2.2
Với:
H1 max = H1 qtK = 441.4* 2.2 = 654.7 (MPa)
F1 max = F*Kqt = 156.7 (MPa)
và H1 max <{H} max = 2.8.ch 1 = 1260 (MPa)
F1 max <{ F}max = 0.8.ch = 464 (MPA )
Nhƣ vậy cặp bánh răng cấp chậm đảm bảo độ bền quá tải
4.3.1.6 Các thông số của bộ truyền cấp nhanh
Khoảng cách trục aw = 196.5 mm
Mô đun m = 3
Chiều rộng vành răng bw = 45 mm
Tỉ số truyền u = 6.7
Số răng bánh răng Z1 = 17, Z2=114
Hệ số dịch chỉnh x = 0
Đƣờng kính vòng chia d1 = m.Z1 = 51 mm ; d2 = m.Z2 = 342 mm
Đƣờng kính đỉnh răng da 1 = d1+2.m = 57 mm ; da 2 = d2+2.m = 348 mm
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 25
Đƣờng kính đáy răng df1 = d1_-2.5xm = 43.5 mm ; df2 = d2-2.5xm = 334.5
mm
4.3.2 Tính toán bộ truyền bánh răng chậm:
Dùng vật liệu giống vật liệu chế tạo bánh răng cấp chậm
4.3.2.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép:
[ h ]’ = 2
1
( [ h ]1+ [ h ]2 ) = 2
1
( 509.091 + 481.818 ) = 495.45(Mpa)
4.3.2.2 Ứng suất uốn cho phép :
[ F ]1 = 252 (Mpa )
[ F ]2 = 236.572 (Mpa )
4.3.2.3 Ứng suất cho phép khi quá tải :
[ H ]max = 1260 (Mpa )
[ F ] max1 = 464 (Mpa )
[ F ]max 2 =360 (Mpa )
4.3.2.4 Xác định những thông số cơ bản của bộ truyền
Khoảng cách trục
aw = ka ( u + 1) x
3
2
1
baH
H
xUx
xKT
ka = 49.5 ( vật liệu làm bánh răng thép –thép, răng thẳng )
T2 = 309935 (Nmm )
{H} = 445 MPa
ba = 0.4 (vị trí bánh răng không đối xứng )
bd = 0.5 x ba
( u + 1 ) = 0.5 x0.4 (4.64 +1 ) = 1.092
kH = 1.07( tra bảng (6.7)-[1], sơ đồ b với bd = 1.092 )
Vậy aw = 49.5 ( 4.6 4+1 )
4.0*64.4445
07.1*309935
2
= 269.8 (mm)
4.3.2.5 Xác định các thông của bộ truyền:
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 26
Ta có: mô đun m =(0.01 .0.02 )aw = 2.695.28
chọn m = 3
số răng Z1 =
)1(
2
um
xaw
=31.98
chọn Z1 = 32
z2 = u.z1 = 32*4.64 =148.48 chọn Z2 = 149
Tính lại khoảng cách trục
aw =
2
)( 21 ZZm = )(5.271
2
_)32149{*3
mm
Góc ăn khớp
cos tw = ( Z1 +Z2 )x m xcos / 2xaw = cos 20
tw = 20
0
Tính lại tỷ số truyền thực:u2 =(Z1 +Z2) /2 =4.66
Hệ số dịch chỉnh :y =aw2/m -0.5(Z1+Z2) =0. Vậy đây không phải là cặp
bánh răng dịch chỉnh
4.3.2.6 Kiểm ngiệm răng về độ bền tiếp xúc
H = ZMxZHxZ x
1
2
1 )1(2
ww
H
xUxdb
UxxKxT
ZM = 274 (Mpa )
1/3
(vật liệu thép –thép, bánh răng thẳng)
ZH =
tw
2sin
cos.2
=
40sin
0cos.2
= 1.764 (bảng (6-5)-[1])
= 0 (răng thẳng) Z = 3
4
{1.88 –3.2(1/Z1 +1/Z2 )*cos = 1.759
1
Z = 0.754
dw1 = 2.aw/(u+1) = 95.94 (mm)
bw = .ba aw = 108.6 (mm)
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 27
KH = KH .KH .KHV
Với: KH =1,095
KH =1
KHV đƣợc tính nhƣ sau:
V = 3,14.n1.dw2/60000 = 0.719 ( m/s)
V < 6 ( m/s) chọn cấp chính xác là 9
Tra bảng( 6.16)-[1], g0= 56
Tra bảng (6.15), H = 0.006
u
a
vg
w
HH ... 0 = 0,006.56.2,56. 4.2
64.4
5.271
KHV = 1+
HH
wwH
KKT
db
1
1
2
= 1+ 03.1
13.1*07.1*309935*2
94.95*4.0*5.271*4.2
KH=KH .KH .KHV=1.07*1.13*1.04 = 1.258
Vậy :
H=274*1.764*0.6734* 294.95*66.4*4.0*5.271
)166.4(*258.1*309935*2
=358(MPa)
H < H =495,454 (Mpa)
Do chênh lệch quá lớn giữa H và H , nên ta phải giảm chiều rộng vành răng
thành
bw2 = ba.aw2.(H/{H})
2
= 0.4*271.5*(358/445)
2
= 70.28 (mm)
Ta chọn bw2 = 71 (mm)
Kiểm tra lại thì: H = 439 MPA < {H} = 445 ( Mpa). Vậy cặp
bánh răng cấp chậm đảm bảo độ bền tiếp xúc
4.3.2.7 Kiểm ngiệm răng về độ bền uốn:
Theo (6.43)-[1]:
mdb
YYYKT
ww
FF
F ..
.....2
1
11
1
1
21
2
.
F
FF
F Y
Y
với
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 28
1
Y =1/1.175 =0.56=0,602
Zv 1=Z1=32 và Zv 2=Z2=149
( Hệ số dịch chỉnh x=0 )
YF 1 =3.8
YF 2 =3.6
Y =1 ( bánh răng thẳng )
KF = KF .KH .KHV
Mà KF =1.16 ( với bd =0,7 tra bảng 96.7)-[1], sơ đồ 3)
Và KH =1.37 (bánh răng thẳng )
Theo bảng (6- 15)-[1] F = 0,016 (tra bảng 96.15)-[1])
g0 = 3 ( tra bảng( 6.16)-[1]
u
a
vg
w
FH .. 0 = 0,016*0.016*0.719(2751.5/4.664)
0.5
= 6.41
KFV=1+
FF
wwF
KKT
db
...2
..
1
1
= 1+ (6.41*71*95.94) /(2*309935*1.16*1.37
= 1.05
KF = 1.16*1.37*1.05 = 1.67
vậy:
F1= 109.53( MPA) < {F1} = 201.6 (MPa)
F2 = 103.76( MPA) < {F2} = 189.1 (MPa)
(Trong đó thì {F1} và{F2} đƣợc tính nhƣ phần kiểm bền )
Nhƣ vậy cặp bánh răng cấp nhanh đảm bảo độ bền uốn
4.3.2.8 Kiểm nghiệm về quá tải:
Theo (6-48)-[1], Với hệ số quá tải Kqt = (Tmax / T) = 2.2 thì
H1 max = H qtK = 439* 2.2 = 651 (Mpa) < {H max} =1260 (Mpa)
F1 max = F2* Kqt = 109.56*2.2 = 241 (Mpa ) <{F1} = 241 (Mpa)
F2 max = F2*Kqt = 103.76*2.2 = 228 (Mpa) < {F2} = 228 (Mpa)
Nhƣ vậy cặp bánh răng cấp nhanh đảm bảo độ bền quá tải
4.3.2.9 Những thông số bộ truyền cấp nhanh
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 29
Khoảng cách trục: aw = 271.5 (mm)
Mô đun: m = 3
Chiều sâu vành răng: bw = 71 (mm)
Tỉ số truyền: u = 4.64
Số răng bánh răng: Z1 = 32, Z2=149
Hệ số dịch chỉnh: x = 0
Đƣờng kính vòng chia: d1 = m.Z1 = 96 (mm); d 2 = m.Z2 = 435 (mm)
Đƣờng kính đỉnh răng: da 1 = d1+ 2.m = 102 (mm); da 2 = d2+2.m = 453
(mm)
Đƣờng kính đáy răng: df 1 = d1-2,5.m = 88.5 ( mm); df 2 = d2-2,5.m =
439.5 (mm )
PHẦN NĂM
TÍNH TRỤC VÀ TANG
5.1 Chọn vật liệu chế tạo trục :
Chọn thép 45, tôi cải thiện có HB = 241285
b =850 (Mpa) và ch =880 (Mpa)
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 30
5.2 Tính sơ bộ trục:
Đƣờng kính trục xác định bằng mô men xoắn theo công thức
d
3
.2,0
T
với [ ] = 20 (Mpa)
Đƣờng kính trục I
d1 = 3
20.2,0
48645
= 23 (mm), Chọn d1 = 25 (mm)
Đƣờng kính trục II
d2 = 3
20.2,0
309935
= 42.6 (mm), Chọn d2=45 (mm)
Đƣờng kính trục III
d3 = 3
20.2,0
1366936
= 70 (mm), Chọn d3=75 (mm)
5.3 Tính chính xác:
5.3.1 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và chi tiết quay:
Từ đƣờng kính trục xác định gần đúng đƣờng kính ổ lăn b0(tra bảng 10.2)
d1=25 mm b01=17 mm
d2=45 mm b02= 25 mm
d3=75 mm b03=37 mm
Ta có:
c = (b03/2) + k1 + k2 +1,3(bw2/2) = 37/2 + 10 + 10 + 1,3.71/2 = 84,65 (mm)
b = 1,3(bw2/2) + k1 + (1,3.bw1/2) = 1,3.71/2 + 10 + 1,3.45/2 = 85,4 (mm)
a = 1,3(bw2/2) + k1 + k2 + (b03/2) = 1,3.45/2 + 10 + 10 +37/2 = 67.75 (mm)
l1 = Lk1/2+ k3 + hn + b01/2 = 112/2 + 15 + 20 + 17/2 = 99.5 (mm)
l2 =Lk2/2 + k3 + hn + b03/2 = 85/2 + 15 + 20 + 37/2 = 96 (mm)
+ k1=10 mm, là khoảng cách từ mặt cạnh chi tiết quay đến thành
trong của hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay
+ k2 =10 mm, là khoảng cách từ mặt cạnh ổ đến thành trong của ổ
+ b03= 75 mm, là chiều rộng ổ lăn trên trục III
+ b01= 17 mm, là chiều rộng ổ lăn trên trục I
+ bw1 = 1,3.45/2, là chiều rộng may ơ bánh răng thứ nhất
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 31
+ bw2 = 1,3.71/2, là chiều rộng may ơ bánh răng thứ hai
+ lk1 = 112, là khoảng cách từ ổ lăn đến khớp nối vòng đàn hồi
+ lk1 = 85, là khoảng cách từ ổ lăn đến khớp nối xích con lăn
+ k3 = 15, là khoảng cách từ mặt cạnh chi tiết quay đến nắp ổ
+ hn = 20, là chiều cao nắp ổ và đầu bulông
5.3.2 Xác định đƣờng kính và chiều dài các đoạn trục:
5.3.2.1 Trục I: gồm bánh nhỏ cấp nhanh (bánh 1) và khớp nối vòng đàn hồi
Lực vòng Ft 1=2.TI/dw1= 2.48645/51 = 1908 (N)
Lực hƣớng tâm Fr1=Ft1.tg 1tw =1908.tg20= 694 (N)
Lực hƣớng tâm do khớp nối vòng đàn hồi tác dụng lên trục
FxA =(0,20,3)TI/Do = 0,25.2.48645/126 = 139 (N)
+ dw1: đƣờng kính vòng chia bánh răng thứ nhất
+ Do: đƣờng kính vòng tâm chốt của khớp nối vòng đàn hồi
-Xác định phản lực
MxD = (170,05 + 67,75).FyD – 67.75.Fr1 = O (1)
MyD = (99,5 + 170,05 + 67,75)FxA -67,75.Ft1 = O (2)
Fx = - FxA – FxB – FxD + Fr1 = O (3)
Fy = - Ft1 + FyB +FyD = O (4)
Từ (1), (2), (3), (4), ta đƣợc:
FyB = 198 (N); FyD = 496 (N); FxB = 346 (N); FxD = 1423 (N)
- Vẽ biểu đồ mômen uốn và xoắn:
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 32
FxA
T (Nmm)
RBx
RBy
Ft1
My (Nmm)
Mx (Nmm)
RDx
RDy
l1 c + b a
DCBA
Fr1
33604
96408
13830
48645
y
x
- Tính mô men tƣơng để xác định đƣờng kính tại các tiết diện:
+ Tại A: M = 0 Mtđ = TI = 48645 (N.mm )
dA
3
.1,0
tdM = 3
70.1,0
48645
=19,08 (mm)
Với: {} = 70 (Mpa), bảng (7-2)
Chọn: dA = 24 (mm)
+ Tại B: Mx = 0 Mtđ =
22
Iy TM =
22 4864513830 = 50572 (N.mm)
dB
3
.1,0
tdM = 3
70.1,0
50572
=19.33 (mm), Chọn: dB= dD = 25 (mm), (cùng
ổ lăn)
+ Tại C: Mtđ =
222
xIy MTM
= 222 964084864533604 = 113093 (N.mm)
dC
3
.1,0
tdM = 3
70.1,0
113093
=25,28 (mm), Chọn: dC = 27 (mm)
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 33
5.3.2.2 Trục II: gồm bánh nhỏ và bánh lớn của trục trung gian
Lực vòng Ft 11= Ft1 = 1908 (N)
Ft2 = 2TII/dw2 = 2.309935/96 = 6461 (N)
Lực hƣớng tâm Fr11 = Fr1= 694 (N)
Fr2 = Ft2.tg 2tw =6461.tg20= 6461.0,364 = 2351 (N)
Xác định phản lực :
MxD = -237.8.FyB – 153.15.Fr2 + 67,65.Fr11= O (1)
MyD = 237,8.FxD – 153,15.Ft2 – 67,75.Ft11 = O (2)
Fx = - Ft2 + FxB + FxD - Ft11 = O (3)
Fy = Fr11 + FyB +FyD – Fr11 = O (4)
Từ (1), (2), (3), (4), ta đƣợc:
FyB = 317 (N); FyD = 1330 (N); FxB = 4705 (N); FxD = 3664 (N)
-Vẽ biểu đồ mômen uôn và xoắn:
T (Nmm)
RBx
RBy
Fr11
My (Nmm)
Mx (Nmm)
RDx
RDy
a
DCB
Ft11
90107
248236
309935
Fr2
Ft2
bc
E
y
x
398278
27680
-Tính mô men tƣơng để xác định đƣờng kính tại các tiết diện:
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 34
+ Tại E: Mtđ =
222
xIy MTM
= 222 30992527860398278 = 505421 (N.mm )
dE
3
.1,0
tdM = 3
65.1,0
505421
=43.8 (mm)
Với: {} = 65 (Mpa), bảng (7-2)
Chọn: dE = 50 (mm)
+ Tại C: Mtđ =
222
xIy MTM
= 222 309935901680248236 = 407185 (N.mm )
dC
3
.1,0
tdM = 3
65.1,0
407185
=40,8 (mm)
Chọn: dC= 50 (mm)
+ Tại B, D: Chọn: dD =dB = 45 (mm)
5.3.2.3 Trục III: gồm bánh lớn cấp nhanh (bánh 4) và khớp nối xích con lăn
Lực vòng Ft 3= Ft2 = 6461 (N)
Lực hƣớng tâm Fr3=Ft2 =2351 (N)
Lực hƣớng tâm do khớp nối vòng đàn hồi tác dụng lên trục
FxA =(0,20,3)TIII/Do = 0,25.2.1366936/185= 3694(N)
+ Do: đƣờng kính vòng chia của đĩa xích
- Xác định phản lực
MxD = 237,8.FBy – 153,15.Fr3 = O (1)
MyD = 333,8FxA -237,8.Ft1 – 153,15. Ft3 = O (2)
Fx = - FxA + FxB – FxD + Ft3 = O (3)
Fy =Fr3 - FyB +FyD = O (4)
Từ (1), (2), (3), (4), ta đƣợc:
FyB = 1514 (N); FyD = 837 (N); FxB = 1024 (N); FxD = 3791 (N)
-Vẽ biểu đồ mômen uốn và xoắn:
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 35
FxA
T (Nmm)
RBx
RBy
My (Nmm)
Mx (Nmm)
RDx
RDy
l2
DCBA
Fr1
128160
580591
a + bc
y
x
534624
1366936
Ft1
-Tính mô men tƣơng để xác định đƣờng kính tại các tiết diện:
+ Tại A: M = 0 Mtđ = TIII = 1366986 (N.mm )
dA
3
.1,0
tdM = 3
65.1,0
1366986
=50.8 (mm)
Với: {} = 65 (Mpa), bảng (7-2)
Chọn: dA = dD = 60 (mm), (cùng ổ lăn)
+ Tại B: Mtđ =
22
Iy TM =
22 14864535462366936
= 1412187 (N.mm )
dB
3
.1,0
tdM = 3
65.1,0
1412187
=60,7 (mm)
Chọn: dB = 65 (mm)
+ Tại C: Mtđ =
222
xIy MTM =
222 1281605805911366936
= 1409732 (N.mm )
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 36
dC
3
.1,0
tdM = 3
65.1,0
1409732
=61,85 (mm)
Chọn: dC = 70 (mm)
5.4 Tính trục tang
Chọn vật liệu chế tạo trục là gang xám
5.4.1 Tính sơ bộ trục
Đƣờng kính trục xác định bằng mô men xoắn theo công thức
D
3
.2,0
T
với = 20 (Mpa)
Đƣờng kính trục tang
Dt = 3
20.2,0
1366936
= 70 (mm)
Chọn dt = 75 (mm)
5.4.2 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và chi tiết quay:
-Từ đƣờng kính trục xác định gần đúng đƣờng kính ổ lăn b0 ( tra
bảng 10.2)
d1=75 mm b01= 37 mm
-Ta có:
a = (b03/2) + k1 + k2 +1,3(bw2/2) = 37/2 + 10 + 10 + 1,3.71/2 = 84,65 (mm)
b = lt – 1,3.bw2 = 650 – 1,3.70 = 559 (mm) = 85,4 (mm)
l2 = Lk2/2 + k3 + hn + b03/2 = 85/2 + 15 + 20 + 37/2 = 96 (mm)
k1=10 mm, là khoảng cách từ mặt cạnh chi tiết quay đến thành trong của
hộp hoặc khỏng cách giữa các chi tiết quay.
k2 =10 mm, là khoảng cách từ mặt cạnh ổ đến thành trong của ổ
b03= 75 mm, là chiều rộng ổ lăn trên trục tang
bw2 = 1,3.71/2, là chiều rộng may ơ bánh răng thứ hai
lk2 = 85, là khoảng cách từ ổ lăn đến khớp nối xích con lăn
k3 = 15, là khoảng cách từ mặt cạnh chi tiết quay đến nắp ổ
hn = 20, là chiều cao nắp ổ và đầu bulông
5.4.3 Xác định đƣờng kính và chiều dài đoạn trục tang:
SMax = 6313 (N)
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 37
-Xác định phản lực
MxE = 823.FtA – 727.FxB = O (1)
MyE = -727.FyB + SMax.84 + SMax.643 = O (2)
Fx = – FxB – FxE + FtA = O (3)
Fy = - 2SMax + FyB +FyE= O (4)
Từ (1), (2), (3), (4), ta đƣợc:
FyE = 6313 (N); FyB = 6313 (N); FxB = 3263 (N); FxE = 431 (N)
-Vẽ biểu đồ mômen uốn và xoắn:
FxE
T (Nmm)
SMax
My (Nmm)
Mx (Nmm)
RDx
ABA
530292
354624
36204
1366936
y
x
FxB
SMax FyBFyE
C D
ba l2a
530292
39082
683468
-Tính mô men tƣơng để xác định đƣờng kính tại các tiết diện:
+ Tại A:
Chọn: dA = 24 (mm)
+ Tại B: Mtđ =
22
Iy TM =
22 1366926354624
= 1412187 (N.mm )
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 38
dB
3
.1,0
tdM = 3
65.1,0
1412187
=60,7 (mm)
Chọn: dB= dE = 65 (mm), (cùng ổ lăn)
+ Tại C: Mtđ =
222
xIy MTM =
222 1366936390828354624
= 1517389 (N.mm )
dC
3
.1,0
tdM = 3
65.1,0
1517389
= 62,2 (mm)
Chọn : dC = dD = 70 (mm)
5.5 Thông số về các trục
+ Đối với trục 1
d10 = 24mm) ; Mtđ10= 48645 (Nmm) ; T10 = 486450 (Nmm)
d11 = 25 (mm) ; Mtđ11= 50572 (Nmm) ; T10 = 486450 (Nmm)
d12 = 30 (mm) ; Mtđ12= 113093 (Nmm) ; T10= 486450 (Nmm)
d13 = d10 = 24 (mm) ; Mtđ13= 0 (Nmm) ; T10= 0 (Nmm)
+ Đối với trục 2
d20 = 45 (mm) ; Mtđ20= 0 (Nmm) ; T20= 0 (Nmm)
d21 = 50 (mm) ; Mtđ21= 505421(Nmm) ; T21= 309935 (Nmm)
d22 = 50 (mm) ; Mtđ22= 407185(Nmm) ; T22= 309935 (Nmm)
d23 = 45 (mm) ; Mtđ23= 0 (Nmm) ; T23= 0 (Nmm)
+ Đối với trục 3
d30 = 60 (mm) ; Mtđ30= 1366986 (Nmm);T30= 1366936 (Nmm)
d31 = 65 (mm) ; Mtđ31= 1412187(Nmm) ;T31= 1366936 (Nmm)
d32 = 70 (mm) ; Mtđ32= 1490732(Nmm) ;T32= 1366936 (Nmm)
d33 = 60 (mm) ; Mtđ33= 0 (Nmm) ; T33= 0 (Nmm)
5.6 Kiểm nghiệm trục về độ bền mõi
Kết cấu vừa đảm bảo độ bền mỏi nếu hệ số an toàn tại các tiết diện thỗ mãn
điều kiện
Sj=
22
.
jj
jj
SS
SS
[S] ; (1)
Trong đó : [S] = 2,5 ÷ 3 hệ số an toàn cho phép :
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 39
S j , S j : hệ số an toàn theo ứng suất pháp, ứng suất tiếp tại cacù điểm nguy
hiểm
S j =
mjajdjk
1 (2)
S j =
mjajdjk
1 (3)
Trong đó :
a) 1 , 1 : là giớn hạn uốn và xoắn với chu kỳ đối xứng. Vì chọn vật liệu
trục là thép các bon nên
1 = 0,436. b = 370,6 (Mpa)
1 = 0,58. 1 = 2241, 95 (Mpa)
b = 850 (Mpa)
b) aj =
2
minmax : biên độ ứng suất tại các tiết diện
c) mj =
2
minmax ; biên độ ứng suất pháp trung bình tại các tiết diện
d) aj , mj : biên độ tiếp và biên độ ứng suất trung bình tại các tiết diện
+ Do trục quay 2 chiều, ứng suất uốn và ứng suất tiếp thay đổitheo chu kì đối
xứng thì
+ mj = 0, mj = 0
b: Chiều rộng then
t1 : Chiều sâu rãnh then trên trục
dj : Đƣờng kính trục tại các tiết diện
e) Là hệ số kể đến ảnh hƣởng của ứng suất trung bình đến độ bền mỏi
Tra bảng (10.7)-[1], với b = 85 (Mpa), ta đƣợc :
= 1, và = 0,05
f) k ,d k d : Là hệ số xác định theo công thức (10,25) và (10.26).
k dj =[
j
k
+kx-1]/ky (4)
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 40
k dj =[
j
k
+kx-1]/ky (5)
kx =1 (Mài Ra=0,320,16)(Bảng (10.8)-[1]) Hệ số tập trung ứng suất
do trạng thái bề mặt
, : Là hệ số kích thƣớc
K , K : là hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và xoắn
Tra bảng (10.11)-[1], Ƣùng với các đƣơng kính và b = 850 (Mpa)
-Đƣờng kính trục < 30.50
1
1
k
=2,1;
1
1
k
=1.67
-Đƣờng kính trục nhỏ hơn ( 30.50 )
2
2
k
=2,78;
2
2
k
=2,07
Với kiểu lắp k6, thì Ky = 1,5 : là hệ số tăng bền bề mặt trục ( Tôi bằng dòng
điện có tần cao (bảng (10.9)-[1])
Thay các số liệu (4) và(5) ta thu đƣợc
k 1d =
5,1
11,2
=1,41 k
5,1
78,2
1 d =1,13
k 2d =
5,1
11,2
=1,41 k
5,1
78,2
2 d =1,13
k 3d =
5,1
11,2
=1,41 k
5,1
78,2
3 d =1,13
k 4d =
5,1
67,1
=1,85 k
5,1
07,2
4 d =1,38
k 5d =
5,1
67,1
=1,85 k
5,1
07,2
5 d =1,38
k 6d =
5,1
67,1
=1,85 k
5,1
07,2
6 d =1,38
k 7d =
5,1
67,1
=1,85 k
5,1
07,2
7 d =1,38
Với các thôbg số sau:
+d1 = 20 ; Rãnh then b1= 6 ; t1= 3,5
+d2 = 25 ;
+d3 = 30 ;
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 41
+d4 = 50 ; Rãnh then b2= 6 ; t2= 4,5
+d5 = 60 ; Rãnh then b3= 6 ; t3= 7,5
+d6 = 65 ;
+d7 = 70 ; Rãnh then b3= 6; t3= 6
Moment
M1=48645 ; T1= 48465
M2=50572 ; T1= 48465
M3=113093 ; T1= 48465
M4=505421 ; T2= 309935
M5=136698 ; T3= 1366930
M6=1412187 ; T3= 1366930
M7=1490732 ; T3= 1366930
Ta tính đƣợc
d1 = 20 w1 = 768,1 ; w01 = 1553,47
631 a ; 31,311 a
d2 = 25 w2 =1533,98 ; w02=3067,96
97,322 a ; 86,152 a
d3 = 30 w3= 2650,72 ; w03= 5301,44
66,423 a ; 18,93 a
d4 = 50 w4=12214,52 ; w04=24486,36
38,414 a ; 66,124 a
d5 = 50 w5=21093,75 ; w05=42299,5
655 a ; 32,325 a
d6 = 65 w6=26961,25 ; w06 = 53922,5
38,536 a ; 35,256 a
d7 = 70 w7 =33560,8 ; w07 = 67234,75
42,447 a ; 33,207 a
Thay djajaj k ,, vào (2) và(3) ta đƣợc:
S 17,41 S 15,51
S 97'72 S 82,102
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 42
S 16,63 S 69,183
S 84,44 S 33,104
S 08,35 S 05,45
S 75,36 S 16,56
S 5,47 S 43,67
Và thay vào (1) ta đƣợc các hệ số an toàn :
S1= 3,24 3.....5,2][ s
S2= 6,42 3.....5,2][ s
S3= 5,88 3.....5,2][ s
S4= 4,38 3.....5,2][ s
S5= 2,54 3.....5,2][ s
S6= 3,03 3.....5,2][ s
S7= 3,68 3.....5,2][ s
Vậy các tiết diện trục đủ bền.
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 43
PHẦN SÁU
ĐỊNH KẾT CẤU CỦA TRỤC
6.1 Định kết cấu của trục:
6.1.1 Chọn then: chọn then bằng.
Trên trục I: ( 2 then ), Với d= 24 (mm), và d = 27 (mm)
Chiều rộng then b= 6( mm)
Chiều cao then h= 6 (mm)
Chiều sâu ranh trên trục: t 1 =3.5( mm)
Chiều sâu rãnh trên lỗ :t2 =2.8 (mm)
Bán kính góc lƣợn: r 0.25
Chiều dài then: l = (0.8...0.6)lmbr =0.9*26 =25.4
Với lmbr = 1.3 dc = 1.3*20 =26 (mm)
dc : dƣờng kính trục
Vậy ta chọn l=26 (mm), (theo bảng (9.1 a)-{1})
Trên trục II: (2 then), Với d= 50 (mm)
Chiều rộng then b=16( mm)
Chiều cao then h= 10 (mm)
Chiều sâu ranh trên trục: t 1 = 6 ( mm)
Chiều sâu rãnh trên lỗ :t2 =4.3 (mm)
Bán kính góc lƣợn: r 0.4
Chiều dài then: l = (0.8...0.6)lmbr =0.9*65 =58.5
Với lmbr = 1.3 dc = 1.3*50 =65 (mm)
dc : Đƣờng kính trục.
vậy ta chọn l=63 (mm). (theo bảng (9.1 a)-{1})
Trên trục III: (2 then) Với đƣờng kính d = 70 (mm)
Chiều rộng then b = 20( mm)
Chiều cao then h = 12 (mm)
Chiều sâu ranh trên trục: t 1 = 7.5 ( mm)
Chiều sâu rãnh trên lỗ :t2 = 4.9 (mm)
Bán kính góc lƣợn: r 0.6
Chiều dài then: l = (0.8...0.6)lmbr = 0.9*91 = 81.9 (mm)
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 44
Với lmbr = 1.3 dc = 1.3*50 = 91 (mm)
dc : Đƣờng kính trục.
vậy ta chọn l=90 (mm). (theo bảng (9.1 a)-{1})
6.1.2 Kiểm nghiệm then:
6.1.2.1 Theo điều kiện dập:
}{
**
*2
1
d
i
X
d
ltd
M
Trong đó:
MX : Mô men xoắn trên trục (NM).
d : Đƣờng kính trục
t1 : Chiều cao then lắp trong rãnh trục (mm)
l : Chiều dài then
{d } : Ứng suất dập cho phé của then. Tra bảng ( 53)-[1] theo tài liệu
hƣớng dẫn với vật liệu thép, tải trọng tĩnh dạng ghép cố địng, ta có: {d } =
150 (N/mm
2
).
Then lắp khớp động cơ với hộp giảm tốc:
MX = 48645 (Nmm)
d = 20(mm)
l = 26(mm)
t1 = 3.5 (mm)
d = }{)(4.53
5.3*26*20
2*48645
dNmm
Then lắp bánh răng trên trục I:
MX = 48645 (Nmm)
d = 30 (mm)
l = 26 (mm)
t1 = 3.5 (mm)
d = 4.35
5.3*26*30
48645*2
< { d}
Then lắp bánh răng nho û trên trục II:
MX =309935 (Nmm)
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 45
d = 50 (mm)
l = 63 (mm)
t1 = 6 (mm)
d = )(8.32
6*63*50
309935*2
Nmm { d}
Then lắp bánh răng trên trục III
MX = 1366936 (Nmm)
d = 70 (mm)
l = 90 (mm)
t1 = 7.5 (mm)
d =
5.7*90*70
1366936*2
57.6 { d }
Vậy các then đều đảm bảo đủ bền.
6.1.2.2 Theo độ bền cắt:
{} = }{
**
*2
d
X
lbd
M
MX : Mô men xoắn trên trục (NM).
d : Đƣờng kính trục
b : Chiều cao then lắp trong rãnh trục (mm)
l : Chiều dài then
{d } = 120 (N/mm
2
) là ứng suất cho phép của then, tra bảng (54)-[1],
theo tài liệu thép C45, tải trong tĩnh
Then lắp khớp nối động cơ và hộp giảm tốc:
x = 8645 (Nmm)
d = 24 (mm)
l =26(mm)
b = 6 (mm)
c = 31.2 { c }
Then lắp bánh răng trên trục I
MX = 8645 (Nmm)
d = 30 (mm)
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 46
l = 26 (mm)
b = 6 (mm)
c = 20.8 { c }
Then lắp bánh răng nhỏ trên trục II
MX = 309935 (Nmm)
d = 50 (mm)
l = 63 (mm)
b = 16 (mm)
c = 12.3 { c }
Then lắp bánh răng trên trục III
MX = 1366936 (Nmm)
d = 70 (mm)
l = 90 (mm)
b = 20 (mm)
c = 12.3 { c }
Vậy các then đủ bền
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 47
PHẦN BẢY
THIẾT KẾ Ổ LĂN
7.1 Thiết kế ổ lăn trên trục I:
Phản lực tác dụng lên hai ổ
FL12 =
22
BYBX FF
22 340198 399(N)
FL13 =
)(15074961423 22
2
2 NFF DYDX
Vì chịu tải nhỏ và không chịu lực hƣớng tâm, ta dùng ổ bi đỡ chặn (một
dãy). Thời gian làm việc Lh = 12000 (giờ).
Vì đƣờng kính ngõng trục d11 = 25 (mm) nên ta chọn ổ bi đỡ cỡ nhẹ: Với
ký hiệu: 109.
Đƣờng kính trong d = 25 (mm)
Đƣờng kính ngoài D = 47 (mm)
Khả năng chịu tải động và tĩnh : C = 20.4 (KN) ; C o= 41(KN)
Kiểm tra khả năng chịu tải của ổ:
Tải trọng qui ƣớc : từ công thức (19.3) {2}
Q = (X*v*FL13 +Y*Fa 13 )*Kt*Kd
Trong đó: FL13 = 1511 (N) ; F a 13 =0
Với Fà/ (FL 13*V) e X =1, Y = 0 ( bảng 11.4)-[1].
V = 1 : Vì vòng trong quay
Kt =1: Hệ số nhiệt độ ( khi t
0
= 105
0
Kd = 1.2 hệ số kể đến đặc tính của tải trong ( bảng 11.3)-[1].
Q = 1.808 (KN)
Kiểm tra khả năng tải động của ổ:
Khả năng chịu tải động : Cd = Q*
m L theo (11.1)
Q = 1.808 (KN) : tải trọng qui ƣớc
m = 3 : bậc của đƣờng cong mỏi đối với ổ bi đỡ
L: tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay
V = ( LHE 60 n1 ) *10
-6
( n: số vòng quay)
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 48
LHE = KHE *L h = 0.25 * 12000 = 3000 (giờ)
(Lh = 12000 giờ, tuổi thọ của ổ, KHE: hệ số chế độ tải trọng động )
L = 172.8 (triệu vòng)
Vậy : C d =1.808*
3 8.172 = 10.07 (KN) < C = 20.04 (KN)
Vậy thỏa mãn điều ta chọn
7.2 Thiết kế ổ lăn trên trục II:
Phản lực tổng trên hai ổ:
FL20 = )(47173274705
2222 NFF YBXB
FL23 = )(397036641330
2222 NFF YDXD
Tƣơng tự ta chọn ổ lăn theo đƣờng kính trục II: d20 =d23 = 45(mm). (vì lực
cũng không lớn lắm nên ta chọn ổ l ăn theo cỡ trung, loại 66409). Vì chịu tải
nhỏ và không chịu lực hƣớng tâm, ta dùng ổ bi đỡ chặn( một dãy). Thời gian
làm việc Lh =12000 (giờ).
Đƣờng kính trong d = 45 (mm)
Đƣờng kính ngoài D = 120 (mm)
Khả năng chịu tải động và tĩnh : C = 64 (KN) ; C o= 48.2(KN)
Kiểm tra khả năng chịu tải của ổ:
Tải trọng qui ƣớc : từ công thức (11.3)-[1].
Q = ( X*V*FL20 +Y*Fa 23) Kt*Kd
Trong đó: FL20 = 4717 (N)
F a 23 =0
Với Fà/ (FL 20*V) X =1, Y = 0 ( bảng 11.4)-[1].
V = 1 Vì vòng trong quay
Kt =1 Hệ số nhiệt độ ( khi t
0
=105
0
c)
Kd = 1.2 Hệ số kể đến đặc tính của tải trong ( bảng (11.3)-[1])
Q = (1.1*1 *4717 ) 11.2 = 5.66 (KN) (KN)
Kiểm tra khả năng tải động của ổ:
Khả năng chịu tải động : Cd = Q*
m L theo (11.1)
Q = 5.66 (KN) : tải trọng qui ƣớc
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 49
m = 3 : bậc của đƣờng cong mỏi đối với ổ bi đỡ
L: tuổi thọ tính bằng triệu vòngm quay
L= ( LHE 60 n2 ) *10
-6
( n 2: số vòng quay trục 2)
n2 = 143.28 (vòng/ phút)
LHE = KHE *L h = 0.25 * 12000 = 3000 (giờ)
(Lh = 12000 giờ, tuổi thọ của ổ, KHE : hệ số chế độ tải trọng động )
L =25.8 (triệu vòng)
Vậy : C d = 5.66* )(64)(72.168.25
3 KNCKN
Vậy thỏa mãn điều ta chọn
7.3 Thiết kế ổ lăn trên trục III:
Phản lực tác dụng lên ổ:
FL13 =
22 10241514 = 1827.8 (N)
FL33 =
22 3791837 = 3882 (N)
Tƣơng tự cho tải trọng nhỏ ta chọn ổ lăn với kí hiệu 213
Đƣờng kính trong d= 65 (mm)
Đƣờng kính ngoài D = 140 (mm)
Khả năng chịu tải động và tĩnh : C =89 (KN) ; C o=76.4(KN)
Kiểm tra khả năng chịu tải của ổ:
Tải trọng qui ƣớc : từ công thức (11.3)-[1].
Q = ( X*V*FL33 +Y*Fa 33) Kt*Kd
FL33 = 3882 (N)
F a 13 = 0
với Fa33 ø/ (FL33*V) X =1, Y = 0 ( bảng 11.4)-[1].
V = 1 : Vì vòng trong quay
Kt =1 Hệ số nhiệt độ ( khi t
0
=105
0
c)
Kd =1.2 hệ số kể đến đặc tính của tải trọng ( bảng (11.3)-[1].
Q = (1.1*1 *3882 ) 11.2 = 4.658 (KN)
Kiểm tra khả năng tải động của ổ:
Khả năng chịu tải động : Cd =Q*
m L theo (11.1)
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 50
Q = 4.856 (KN) : Tải trọng qui ƣớc
m = 3 : Bậc của đƣờng cong mỏi đối với ổ bi đỡ
L: Tuổi thọ tính bằng triệu vòngm quay
L= ( LHE 60 n3 ) *10
-6
( n 3: Số vòng quay trục 2)
n2 = 30.88 (vòng/ phút)
LHE = KHE *L h = 0.25 * 12000 = 3000 (giờ)
(Lh =12000 giờ, tuổi thọ của ổ, KHE : hệ số chế độ tải trọng động )
L = 25.8 (triệu vòng)
Vậy : C d = 5.66* 8925.866.5
3 C
Vậy thỏa mãn điều ta chọn
7.4 Thiết kế ổ lăn cho trục tang:
Chọn kiểu cùng với trục III, với kí hiệu 313.
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 51
PHẦN TÁM
TÍNH TOÁN VÀ CHỌN VỎ HỘP
Vỏ hộp giảm tốc có nhiệm vụ đảm bảo vị trí tƣơng đối giữa các chi tiết và
các bộ phận của máy, tiếp nhận tải trọng do các chi tiết lắp trên vỏ truyền đế,
đựng dầu bôi trơn và bảo vệ các chi tiết tránh bụi
Vật liệu là gang xám GX15-32
Chọn bề mặt lắp ghép giữa nắp hộp và thân hộp đi qua các trục để lắp các
chi tiết thuận tiện và dễ dàng hơn
Bề mặt lắp nắp và thân đƣợc cạo sạch hoặc mài, để lắp sít, khi lắp có một
lớp sơn lỏng hoặc sơn đặt biệt.
Mặt đáy lỗ dốc về phía lỗ tháo dầu với độ dốc từ 10...30, và ngay tại chỗ
tháo dầu lõm xuống
Kết cấu hộp giảm tốc đúc, với các kích thƣớt cơ bản nhƣ sau:
Các kích thƣớt cơ bản của hộp giảm tốc:Chiều dày
Thân hộp: 1 =
4*2.1 T > 6
Với T = 1366.93(Nm) mômen xoắn trên trục bánh răng cấp chậm.
1 =7.3(mm) Chọn 1 =15 (mm)
Nắp hộp: 2 =0.85*1 =12.75 Chọn 2 = 13( mm)
Nhƣng để dễ chế tạo thì ta chọn 2 =15 (mm)
Gân:
+ Chiều dày gân nắp: m1 =( 0.85...1) 2 = 85*15 =12.75 (mm)
Chọn m1 = 13 (mm)
Chiều dày gân thân: m2 = 0.85 1 = 12.75 (mm)
Chọn m2 = 13 (mm)
Bulông:
+ Bulông nền: d1 1.6* 123 T (bảng 10.13){2}
Chọn d1 = 22 (mm)
+ Bulông cạnh ổ: d2 = 0.7 d1 = 14.4 (mm)
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 52
Chọn d2 = 14 (mm)
+ Bu lông ghép mặt bích nắp và thân: d3 =0.8 *d2 =12.32 (mm)
chọn d3 = 14 (mm)
+ Bulông ghép nắp ổ: d4 =0.7* d2 = 9.8 (mm)
Chọn d4 = 12 (mm)
+ Bulông ghép nắp cửa thăm: d5 =0.6*d2 = 8.4 (mm)
chọn d5 = 10 (mm).
Chiều dày bích thân: st =1.5 *d3 = 21 (mm)
chọn st = 21 (mm)
Chiều dày bích nắp: sn =1.5 d 3 = 21 (mm)
Chọn sn = 21 (mm)
Chiều dày mặt đế: sd =1.5 *d1 = 33 (mm)
Chọn sd = 33 (mm)
+ Số lƣợng bu lông nền : n = 6 (bu lông )
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 53
PHẦN CHÍN
CHỌN CÁC CHI TIẾT PHỤ
9.1 Vòng phớt dầu:
Công dụng ngăn không cho dầu mở chảy ra ngoài, và ngăn không cho bụi
từ ngoài vào trong hộp giảm tốc. Chọn loại vòng phớt hình thang
Vị trí lắp đặt các đầu ló ra khỏi hộp giảm tốc
Kích thƣớt vòng 2 phớt nhƣ sau:
d d1 d2 D a b so
20 21 19 33 6 4.3 9
45 16 14 64 9 6.5 12
60 61.5 59 79 9 6.5 12
9.2 Chốt định vị:
Có tác dụng định vị chính xác vị trí của nắp và bulông, hộp giảm tốc. Nhờ
chốt định vị mà khi xiết bulông không làm biến dạng vòng ngoài của ổ, do đó
loại trừ đƣợc nguyên nhân làm hỏng ổ.
Theo bảng (17.4b)-[1], ta có các thông số sau:
dc =6( mm)
l =40 (mm)
c =1 (mm)
9.3 Nắp cửa thăm:
Có tác để kiểm tra, quan sát các chi tiết máy, trong hộp giảm tốc, và đổ dầu
vào hộp giảm tốc, đƣợc bố trí trên đỉnh hộp, cửa thăm đƣợc đậy bằng nắp. Ta
chọn kích thƣớt của cửa thăm nhƣ sau:(theo bảng 17. 5)-[1]
A B A1 B1 C K1 R Vít sólƣợng
100 75 150 100 125 87 12 M8*22 4
9.4 Nút thông hơi :
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 54
Công dụng để giảm áp suất và điều hòa không khí bên trong và bên ngoài
hộp giảm tốc.
Vị trí của nút thông hơi đƣợc lắp trên nắp cửa thăm:
Các thông số cho trong bảng sau:
A B C D E G H I K L M O P
M27*3 15 30 15 45 36 32 6 4 10 8 22 6
9.5 Nút tháo dầu :
Công dụng để tháo dầu củ và thay dầu mới
Vị trí lắp đặt : mặt đáy hợp
Kích thƣớc nhƣ sau: (17.7)-[1].
D B M A F L C Q D1 D S D0
M20 15 9 4 3 28 2,5 17,8 21 30 22 25,4
9.6 Que thăm dầu:
Công dụng để kiễm tra dầu trong hộp giảm tốc
Vị trí lắp đặt nghiêng 1 góc nhỏ hơn 450 so với mặt bên
Kích thƣớc theo tiêu chuẩn
Để tránh sóng dầu gây khó khăn cho việc kiểm tra que thăm dầu thƣờng có
vỏ bọc bên ngoài
9.7 Vòng chắn dầu:
Công dụng không cho dầu và mỡ tiếp xúc trực tiếp vớinhau
Kích thƣớc : bề rộng của vùng chắn 09 mm khe hở giữa vỏ hoặc ống lót
với mặt ngoài của vùng ren lấy khoảng 0.02 (mm)
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 55
PHẦN MƢỜI
DUNG SAI LẮP GHÉP
Căn cứ vào yêu cầu làm việc cuả từng chi tiết trong hợp giảm tốc, ta
chọn các kiểu lắp ghép sau:
10.1 Dung sai ổ lăn:
Lắp theo hệ thống lổ, để vòng ổ không trƣợt trên bề mặt làm việc, do đó ta
chọn mối lắp k6, lắp trung gian có độ dôi. Để ổ có thể di trƣợt dọc trục khi
nhiệt độ tăng ta chọn kiể lắp trung gian H7/k6
10.2 Lắp ghép bánh răng lên trục:
Lắp theo hệ thống lổ, chọn kiể lắp H7/k6
10.3 Lắp ghép vòng hắn dầu lên trục :
Để dể dàng tháo và lắp theo hệ thống lổ, ta chọn kiểu lắp H7/t6
10.4 Lắp chốt định vị :
Chọn kiểu lắp H7/n8
10.5 Lắp ghép nắp ổ và thân hợp :
Chọn hệ thống lắp theo hệ thống lổ, chọn kiểu lắp lỏng H7/e8, để dễ dàng
tháo lắp và điều chỉnh.
10.6 Lắp theo then :
Theo chiều rộng kiểu lắp trên trục là P9/h9 và kiểu lắp trên mayơ J9/h9
Theo chiều cao, sai lệch giới hạn kích thƣớc then là h11
Theo chiều dài, sai lệch giới hạn kích thƣớc then là h14
*Bôi trơn hợp giảm tốc và ổ lăn
-Bôi trơn hộp giảm tốc : Bằng cách ngâm dầu cho bánh răng ở nhiệt độ
50
0c ứng với vận tốc của bộ truyền v >3 m/s. Dầu có độ nhớt là 57centipois.
Tra bảng ta chọn đƣợc dầu bôi trơn là dầu tuabin
-Bôi trơn ổ: Do số vòng quay của ổ lăn nhỏ hơn 1500 (v/p) với ổ bi đỡ 1 dãy ta
chọn chất bôi trơn là mỡ 2 mỡ lắp đầy 2/3 thể tích phần rỗng của bộ phận ổ.
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 56
BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP
STT TRUC CHI TIẾT KÍCH THƢỚC (mm) KIỂU LẮP.
TRỤC I
KHỚP NỐI- TRỤC 24 H7/k6
TRỤC – Ổ LĂN 30 k6
TRỤC – BÁNH RĂNG 32 H7/k6
Ổ LĂN – THÂN MÁY 24 H7
TRỤC II
TRỤC -Ổ LĂN 35 k6
Ổ LĂN –THÂN 45 H7
TRỤC BÁNH RĂNG
NHỎ
50 H7/k6
TRỤC BÁNH RĂNG LỚN 40 H7/k6
TRỤC III
TRỤC – Ổ LĂN 55 k6
Ổ LĂN – THÂN MÁY 60 H7
TRỤC – BÁNH RĂNG 60 H7/k6
TRỤC – KHỚP NỐI 60 H7/k6
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 57
PHẦN MƢỜI MỘT
THIẾT KẾ PHANH
Hình 5.8 : Mô hình bộ phanh
Mômen cần có của bộ phanh : 238 ( N.m)
Lực mà lò xo của bộ phanh cần tạo ra để nén má phanh vào trống phanh:
431
6,09,042,025,0
3,02381
lfD
lM
P b
N
Mb – Mômen phanh
D – Đƣờng kính trống phanh
f – Hệ số ma sát giữa trống phanh và má phanh
- Hiệu suất của hệ thống bản lề
Áp lực nén của trống phanh lên má phanh:
5,775
42,025,0
238
fD
M
K b N
Kiểm tra áp suất của má phanh lên trống phanh:
p
S
K
p
S - Diện tích tiếp xúc giữa trống phanh và má phanh
S = .D.B./360
L1
L
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 58
- Góc ôm của trống phanh lên má phanh
B - Bề rộng của má phanh
[p]- áp suất tiếp xúc cho phép
Suy ra: 065,0
360
90
.60.250.14,3
5,775
p < [p]= 0,4 N/mm
2
Tính chọn lò xo cho càng phanh:
Chọn lò xo có D = 60 mm, d = 6mm, n = 6, [] = 2,5.108 N/mm2, G=8.1010
N/mm
2
.
Vì là loại phanh thƣờng đóng nên lò xo luôn bị nén để tạo ra một lực là
431 N.
Áp suất cực đại trong lò xo:
8
33max
10.3
006,0.14,3
06,0.431.8
d.
D.P.8
N/mm
2
Vì lúc bộ phanh hoạt động lò xo còn bị nén thêm một đoạn nữa nên để an
toàn ta tăng đƣờng kính của sợi lò xo lên thành 6,5 mm.
Độ giản của lò xo mới là:
0313,0
0065,0.10.8
6.06,0.431.8
d.G
n.D.P.8
410
3
4
3
m=31,3 mm
Kết quả tìm đƣợc có ý nghĩa là: Với cơ cấu phanh này, sau kho lắp các
chi tiết rời ban đầu thành cụm phanh hồn chỉnh thì ta tiến hành xiết ốc điều
chỉnh lò xo dần dần sao cho lò xo bị nén vào một đoạn là 31,3 mm so với trạng
thái tự do.
Sau đó định lại các hệ thống tay đòn để mỡ phanh bằng lực điện từ.
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: Trần Đình Sơn
SVTH: Nguyễn Đức Tín Trang 59
PHẦN MƢỜI HAI
KẾT LUẬN
Trong thời gian làm đồ án vừa qua, em đƣợc sự hƣớng dẫn tận tình của thầy
TRẦN ĐÌNH SƠN và bạn bè. Từ đó, em đã tổng hợp đƣợc nhiều kiến thức hữu
ích của môn thiết kế máy cũng nhƣ về tính toán sức bền của vật liệu để vận
dụng vào đồ án.
Tuy nhiên, với kiến thức và thời gian hạn hẹp, những số liệu mà chúng em
đƣa ra và tính toán thiết kế chỉ mới là góc dộ sử dụng tài liệu, sổ tay nên còn
gặp nhiều điều sai sót. Em mong thầy cô hƣớng dẫn chỉ bảo thêm để chúng em
đƣợc cũng cố kiến thức từ đó rút kinh nghiệm cho các đồ án, luận văn sau này.
Qua đồ án này chúng em rút ra đƣợc nhiều kinh nghiệm và đặc biệt thấy
đƣợc tầm quan trọng và khó khăn của ngƣời kỹ sƣ khi thiết kế trang thiết bị,
các loại máy móc
Ở nƣớc ta đang trên con đƣờng công nghiệp hố, hiện đại hố đất nƣớc nên
viêc ứng dụng các thiết bị máy móc, điện thay thế cho sức ngƣời. Thiết bị nâng
dẫn động bằng tay sẽ đƣợc thay thế bằng động cơ điện, động cơ đốt trong, thuỷ
lực .
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô khoa cơ khí, đặc biệt là
thầy TRẦN ĐÌNH SƠN đã tận tình giúp đỡ chúng em hồn thành đồ án này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Trịnh Chất, Lê Văn Uyển: Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí, NXB
giáo dục, 1987.
[2]. Nguyễn Hữu Lộc: Cơ sở thiết kế máy. Trường ĐH Bách Khoa TPHCM, 1997.
[3]. Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm: Thiết Kế Chi Tiết Máy. Nhà xuất bản
Đại học vàTHCN, 1979.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- do_an_mon_thiet_ke_he_thong_dan_dong_may_nang_hang.pdf