Tài liệu Đồ án Bộ môn cơ sở thiết kế mỏy và Robot: Lời nói đầu
Đồ án môn học chi tiết máy với nội dung thiết kế hệ dẫn động cơ khí, cụ thể ở đây là thiết kế hệ dẫn động băng tải, với hộp giảm tốc hai cấp trục vít – bánh răng với yêu cầu về lực cũng như vận tốc và các đặc trưng khác .
Đồ án môn học chi tiết máy với bước đầu làm quen với công việc tính toán , thiết kế các chi tiết máy trong lĩnh vực cơ khí nhằm nâng cao kỹ năng tính toán , hiểu sâu hơn về kiến thức đã học .
Nội dung đồ án môn học chi tiết máy bao gồm .
Tính toán chọn động cơ cho hệ dẫn động băng tải .
Tính toán bộ truyền trong và bộ truyền ngoài .
Thiết kế trục và chọn ổ lăn .
Tính toàn vỏ hộp và các chi tiết khác .
Tính toán bôi trơn .
Đồ án môn học chi tiết máy là tài liệu dùngđể thiết kế chế tạo các hệ dẫn động cơ khí , nhưng đây không phải là phương án tối ưu nhất trong thiết kế hệ dẫn động do những hạn chế về hiểu biết và kinh nghiệm thực tế .
Trong đồ án này có tham khảo tài liệu:
- Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí Tập 1[TL1], 2[TL2] : Trịnh ...
46 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1460 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Đồ án Bộ môn cơ sở thiết kế mỏy và Robot, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Lời nói đầu
Đồ án môn học chi tiết máy với nội dung thiết kế hệ dẫn động cơ khí, cụ thể ở đây là thiết kế hệ dẫn động băng tải, với hộp giảm tốc hai cấp trục vít – bánh răng với yêu cầu về lực cũng như vận tốc và các đặc trưng khác .
Đồ án môn học chi tiết máy với bước đầu làm quen với công việc tính toán , thiết kế các chi tiết máy trong lĩnh vực cơ khí nhằm nâng cao kỹ năng tính toán , hiểu sâu hơn về kiến thức đã học .
Nội dung đồ án môn học chi tiết máy bao gồm .
Tính toán chọn động cơ cho hệ dẫn động băng tải .
Tính toán bộ truyền trong và bộ truyền ngoài .
Thiết kế trục và chọn ổ lăn .
Tính toàn vỏ hộp và các chi tiết khác .
Tính toán bôi trơn .
Đồ án môn học chi tiết máy là tài liệu dùngđể thiết kế chế tạo các hệ dẫn động cơ khí , nhưng đây không phải là phương án tối ưu nhất trong thiết kế hệ dẫn động do những hạn chế về hiểu biết và kinh nghiệm thực tế .
Trong đồ án này có tham khảo tài liệu:
- Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí Tập 1[TL1], 2[TL2] : Trịnh Chất – Lê Văn Uyển.
- Chi tiết máy – Nguyễn Trọng Hiệp :Tập 1, Tập 2.
- Dung sai và lắp ghép – Ninh Đức Tốn.
Nguyễn Tuấn Khoa
Cơ Điện Tử 2 – K49
ĐHBK Hà Nội
Mục lục
Phần I
I.Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền…………………..Trang 3
Bảng số liệu của hộp giảm tốc ………………………………Trang 4
Phần II :Thiết kế và tính toán các bộ truyền
1.Tính toán bộ truyền xích…………………………………..Trang 4
2.Tính bộ truyền trục vít trong hộp giảm tốc………………Trang 7
3.Tính bộ truyền bánh răng…………………………………Trang 11
4.Kiểm tra điều kiện bôi trơn của hộp giảm tốc……………Trang 16
Phần III :Tính toán thiết kế trục và chọn ổ lăn
1. Tính toán thiết kế trục…………………………………….Trang 17
2. Chọn ổ lăn………………………………………………….Trang 34
Phần IV :Thiết kế vỏ hộp và bôi trơn hộp giảm tốc……………...Trang41
Phần V : Bảng thống kê các kiểu lắp và dung sai ………………..Trang47
Đề 21:
Thiết kế hệ dẫn động băng tải
1.Động cơ; Tmm=1,5T1;
2.Khớp nối ; T2=0,7T1;
3.Hộp giảm tốc ; t1=5 h;
4.Bộ truyền xích ; t2=3 h;
5.Băng tải; tck=8 h;
*Số liệu cho trước
1.Lực băng tải: F=9000N;
2. Vận tốc băng tải: v=0,48 m/s;
3.Đường kính tang: D= 320mm;
4.Chiều cao tang : H=750 mm
5.Thời gian phục vụ: Ih=20000 giờ
6.Số ca làm việc: soca=2;
7.Đặc tính làm việc : va đập vừa;
Phần I:
I / Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền u:
I.1 /Chọn động cơ:
a/Tính công suất
+/Để đảm bảo cho bộ truyền động băng tải làm việc ổn định và ít rung động ta phải tính toán và chọn động cơ sao cho vừa đủ công suất không quá thừa nhằm tránh vượt tải và thừa tải quá nhiều .
+/Từ yêu cầu: - Lực kéo băng tải : F=9000 N.
- Vận tốc băng tải : v = 0,48 m/s.
=> Công suất cần thiết trên trục động cơ :
Pct=
Trong đó:
F=9000 N : lực kéo băng tải.
V=0,48m/s : vận tốc băng tải.
hch : tổng hiệu suất của các khâu
hch=h k.h tv.h br.h ot.h ol3. hx = 0,99.0,82.0,98.0.98.0,9923.0,92 =0,700.
b==.
=> Pct = = (kW)
b/Tính tốc độ sơ bộ của trục động cơ:
Ta có :
nsb= nct .uhộp .ungoài , theo CT2.16 tr.21[TL1]
nct=(v/ph). Theo bảng 2.4 tr.21[TL1]
Chọn utbhop= 50; utbngoai=2
=> nsb=28,65.50.2 = 2865;
Do đó chọn động cơ K160S2 : ( theo bảng P1.1tr.234[TL1])
Bảng thông số động cơ:
Nđc(v/p)
P(Kw)
Cosj
h
Ik/Idn
Tk/Tdn
2935
7,5
0,93
0,86
7,3
2,2
+/ Kiểm tra điều kiện mở máy :
Với Động cơ đã chọn có > .
Vậy động cơ K160S2đáp ứng được yêu cầu công suất, tốc độ và điều kiện mở máy
I.2/ Phân phối tỉ số truyền (u)
Tỷ số truyền của hệ dẫn động:
uch=
uch=uhộp.ungoài
Dựa vào bảng 2.4 tr.21[TL1] chọn ungoài = 2,0;
=> uh=uch/ung=102,44/2=51,22.
Với hộp giảm tốc Trục vít –Bánh răng theo kinh nghiệm ta lấy:
ubr=(0,05 …0,06)uh=2,56 – 3,07 ; chọn ubr= 3,00 .
=> utv=.
Chọn ubr=17,0.
=> Tính chính xác ung = uch/uh =uch/(utv.ubr) = 102,44/(3,0.17,0) = 2,009.
I.3/ Tính công suất,số vòng quay, mômem xoắn trên các trục
+/Tính công suất trên các trục:
Pct = Ptg =
P3=
P2=
P1=
Pđc=
+/Số vòng quay trên các trục
n1 = ndc = 2935 (v/ph)
n2 = n1 /utv=2935/17,00 =172,65 (v/ph)
n3 = n2/ubr=172,65/.3,00 =57,55 (v/ph)
nct = n3/ux=57,55/2,01 =28,63 (v/ph)
+/Mômen xoắn trên các trục
T= (Nmm)
Ttg= (Nmm)
T3= (Nmm)
T2= (Nmm)
T1= (Nmm)
Bảng thông số:
Trục
Trụcđ/c
Trục 1
Trục 2
Trục 3
Trục ct
P(kw)
6,170
6,059
4,929
4,791
4,32
u
17,00
3,00
2,01
n (v/f)
2935
2935
172,65
57,55
28,63
T(Nmm)
19.715
272.644
795.031
1.441.005
II/ Tính toán thiết kế các bộ truyền
II.1/ Thiết kế bộ truyền ngoài (xích)
a/Chọn loại xích
Vì tải nhỏ , va chạm vừa ,vận tốc thấp àchọn xích con lăn.
b/Xác định các thông số của xích và bộ truyền:
Theo bảng 5.4 tr.80[TL1] với u=2,01 chọn số răng xích Z1=25 => Z2=2,01.25=50,25.
Lấy Z2=50 < Zmax =120 .
Theo CT 5.13 tr.81[TL1] , công suất tính toán :
+/ Pt=P.K.Kz.Kn;
Trong đó :
P = P3=4,791 (Kw) : công suất cần truyền.
Kz= : hệ số răng.
Kn= : hệ số vòng quay.
Theo CT5.4 tr.81[TL1],ta có:
K = Ko. Ka. Kđc. Kđ. Kc. Kbt
= 1.1.1,1.1,3.1,25.1,3 =2,113;
Theo bảng (5.6) tr.82[TL1]
Ko=1 : hệ số ảnh hưởng vị trí bộ truyền (đường nối 2 tâm đĩa xích .
nằm nghiêng 1 góc <600 so với phương nằm ngang).
Ka=1 : hệ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài xích (chọn a=40p).
Kđc=1,1 : hệ số kể dến ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích .
(điều chỉnh được bằng con lăn căng xích).
Kđ=1,3 : hệ số tải trọng động (va đập vừa).
Kc=1,25 : hệ số kể dến chế độ làm việc (2 ca).
Kbt=1,3 : hệ số kể dến ảnh hưởng của việc bôi trơn (có bụi chất
lượng bôi trơn đạt yêu cầu).
=> P = 4,791.2,113.1.0,869 = 8,795 (kW);
Vì công suất khá lớn nên chọn bộ truyền xích 2 dẫy với Kd=1,7 =>
P’t=Pt/Kd=8,795/1,7=4,821(kW).
Theo bảng( 5.5) với n01=50 (v/f) ,chọn bộ truyền xích 2 dẫy có p=31,75mm có
[P] = 5,83 > Pt’ = 4,821(kW) đồng thời p < pmaz=50,8 (mm). (theo bảng 5.8 tr.81[TL1]).
+/ Khoảng cách trục:
a = 40.p = 40.31,75=1270 (mm)
Theo (5.12) Số mắt xích
x =
=
chọn xc=118 ;
&/Tính lại khoảng cách trục
a*==
=
Để xích làm việc không quá căng cần giảm 1 lượng ((= 0,002 – 0,004) a)
Lấy =0,003.a*= 3,81 mm;
Vậy khoảng cách trục là a=a*-=1267,85 mm;
+/ Số lần va đập của xích :
Theo (5.14 )
i =< [i] =20(1/s) theo (B5.9) tr.85[TL1]
c/ Kiểm nghiệm xích về độ bền:
Theo (5.15) tr.85[TL1] , ta co:
s =
Q: tải trọng phá hỏng (N);
Theo (b5.2) tr.78[TL1]:
Q =177 kN=177000N ; q=7,3kg; Kđ=1,2 do Tmm/T1=1,5;
Ft : lực vòng
Ft=1000.P/v; ( với v= )
= ( N);
F0 = 9,81.Kf.q.a : lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra
= 9,81.2.7,3.1,268=181,61(N) với Kf=2 (đường nối 2 tâm đĩa xích
nghiêng 1 góc 400 so vói phương nằm ngang );
Fv :lực căng do lực li tâm sinh ra
Fv= q.v2 : lực căng do lực li tâm sinh ra
=7,3.0,7612=4,23 (N)
=> s = >8,5=[s] (theo bảng5.10tr.86[TL1])
Vậy xích đủ bền.
d/ Đường kính đĩa xích
Theo CT 5.17 tr.86 [TL1] &bảng 13.4 [TL2]
d1=p/sin() = 31,75/sin() = 253,32 mm;
d2=p/sin() = 31,75/sin() = 505,65 mm ;
da1=p.(0,5+cotg() = 31,75.(0,5 + cotg (= 267,20 mm;
da2= 520,53 mm;
df1=d1-2r =253,32 - 2.9,62 = 234,08 mm; df2=486,41 mm;
do r = 0,5025.dl’+0,05 =9,62; dl’=19,05 mm (theo bảng 5.2)
e/ Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích
ứng suất tiếp xúc trên mặt răng đĩa xích phải thoả mãn điều kiện
sH1= [sH]
[sH] :ứng suất tiếp xúc cho phép
Kr=0,42 :hệ số ảnh hưởng của số răng đĩa xích phụ thuộc vào Z (bảng
trang 87)
Kđ=1,3 :hệ số tải trọng động (bảng5.6 tr.82[TL1])
Kvđ =13.10-7.n1.p3.m :lực va đập trên m dãy xích
=13.10-7.57,55.31,753.1,7=4,07.
Kd=1,7 :hệ số phân bố không đều tải trọng không đều cho các dẫy (2dẫy
xích)
E=2,1.105 MPa :môđun đàn hồi
A=446 mm2 :diện tích chiếu của bản lề (bảng5.12 tr.87[TL1])
=> sH1= MPa < 600 (MPa)
Theo bảng 5.11 Thép 45 tôi cải thiện đạt ứng sứât cho phép [s]=600MPa. Vậy dùng xích 2 dãy đảm bảo độ bền tiếp xúc cho đĩa xích .
Đĩa 2: sH2 cũng thoả mãn.
f/Xác định lực tác dụng lên trục:
Fr=Kx.Ft=1,05.6292,86= 6607,50 (N);
(do Kx=1,05 với bộ truyền nghiêng 1 góc 400 so với phương nằm ngang)
Bảng các thông số:
CS cho phép : [P]=5,83KW
(2dẫy xích)
Khoảng cách trục:
a =1267,85 mm
Bước xích: p = 31,75 mm
Đường kính đĩa xích:
d1/d2=253,32 /505,65 mm
Số dãy xích: m =2
Số răng đĩa xích: z1/z2=25/50
Số mắt xích: x=118
Chiều rộng đĩa xích (tr20.tl2)
bm= 0,9B- 0,15=0,9.35,46- 0,15
=31,76 mm
II.2/ Bộ truyền trục vít –bánh vít
a/Chọn vật liệu
+/Tính sơ bộ vận tốc trượt
vsb= 8,8.10-3.(P1 .u.n12)1/3 =8,8.10-3.(6,059.17.29352)1/3 =8,46> 5m/s
(do n1=2935 v/ph; T2=272644 (Nmm) theo mục I)
-Trục vít làm bằng thép C chất lượng tốt (thép 45 tôi bề mặt đạt độ rắn HRC45). -Theo (B7.1 tr.147[TL1] ) ,với vsb>5 m/s chọn đồng thanh thiếc để chế tạo bánh vít (Mác БpOЦΦ 5-5-5)
-Theo bảng 7.1 với БpOЦΦ 5-5-5 đúc trong khuôn kim loại:
sb=200-250 (MPa ), sch =80-100 (MPa);
+/ứng suất tiếp xúc cho phép:
[sH]=[sHO].KHL( theo công thức7.2);
Trong đó:
[sHO] :ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với 107 chu kỳ
[sHO]=(0,75-0,9)sb= 0,9.240=216(MPa);
KKL :hệ số tuối thọ
KKL=;
Với NHE :số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương:
NHE= 60. = 60.
= 60.172,65.20000(1.5/8+0,74.3/8) =148,14.106
Vậy KKL==0,714;
=>[sH] =216.0,714 = 154,22 (MPa);
+/ứng suất uốn cho phép:
[ sF] = [sF0].KFL;
[sF0] :ứng suất uốn cho phép ứng với 106 chu kỳ do bộ truyền quay
một chiều nên
[sF0] =0,25.sb+0,08.sch= 0,25.240+0,08.90 = 67,2(MPa);
KFL :hệ số tuổi thọ
KFL=;
Với NFE= 60. =60.=
= 60.172,65.201000.(1.45/8+0,79.3/8) =132,62.106
KFL== 0,581.
=> [sF] =67,2.0,581 =39,04 (Mpa);
+/ứng suất quá tải:
[sH]max =4sch=4.90 =360 (MPa);
[sF]max=0,8sch=0,8.90 =72 (MPa);
b/ Tính toán truyền dộng trục vít về độ bền
+/Các thông số cơ bản của bộ truyền
- Khoảng cách trục:
aW = (Z2+q)
Do vận tốc lớn nên chọn Z1=2; =>Z2= utv.Z1=17.2 = 34;
KH= 1,1 – 1,3 :hệ số tải trọng
q >(0,25 -0,3).Z2 = 8,5 – 10,2 :hệ số đường kính trục vít
Chọn sơ bộ KH= 1,1 ;
Theo bảng (7.3 ) chọn q=12,5;
aW=(34+12,5) =136,36(mm);
chọn aW=135 mm;
- Mô đun dọc của trục vít
m =2.aW/(Z2+q) = 2.135/(34+12,5) = 5,8.
Chọn m = 6,3 theo tiêu chuẩn (bảng 7.3 tr.150[TL1]);
- Tính lại khoảng cách trục :
aw = m(Z2+q)/2 = 146,47 mm.Lấy aw=145.
- Hệ số dịch chỉnh:
x=- 0,5(q+Z2) =- 0,5(12,5+34) = - 0,23 ẻ (- 0,7 ;0,7) .
(thỏa mãn dịch chỉnh);
+/Kiểm nghiệm răng bánh vít về độ bền tiếp xúc
ứng suất tiếp xúc trên mặt răng bánh vít của bộ truyền phải thoả mãn điều
kiện:
sH=[sH] theo (7.19)
- Tính lại vận tốc trượt
vs= ;
- Góc vít lăn:
g=arctag= arctag=9,430;
-Đường kính trục vít lăn:
dW1=(q+2x)m = (12,5 – 2.0,23).6,3 = 75,85 mm;
vs = = 11,81 (m/s)>5(m/s);
Vậy chọn vật liêu thoả mãn;
- Hiệu suất của bộ truyền:
h = 0,95. = 0,95.= 0,86 ( Theo bảng 7.4 tr.152[TL1] ,với vs=11,81 (m/s) -> góc ma sát: j = 0,900)
KH : hệ số tải trọng
KH = KHb. KHV;
KHb :hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng;
KHV :hệ số tải trọng động
KHb = 1+
T2m =ồT2i.tin2i/ồti.n2i
= T2Max(1.5/8+0,7.3/8) = 0,8875 T2Max
KHb = 1+ = 1,0022
(Với q=12,5 theo bảng (7.5 ) =>hệ số biến dạng của trục vít:q =125)
KHV=1,1 theo (b7.7 tr153[TL1]) với vs= 11,81 (m/s);
=>KH = 1,0023.1,1 =1,102;
Vậy s H==140,78(MPa) <154,22(MPa) = [sH]
Vậy đảm bảo độ bền tiếp xúc của bánh vít ;
+/ Kiểm nghiện răng bánh vít về bền uốn:
ứng suất uốn sinh ra tại chân bánh vít phải thoả mãn điều kiện:
sF = 1,4.[sF];
mn :môđun pháp của bánh răng;
mn= m. cosgw=6,3.cos9,43= 6,21;
Đường kính trục và bánh vít (bảng 7.9 tr.155[TL1])
d1=q.m=12,5.6,3= 78,75 mm. Lấy d1= 78 mm
d2= m.Z2 = 6,3.34 = 214,2 mm . Lấy d2= 215 mm
da1=d1+2m = m(q+2) =91,35 mm. Lấy da1= 92 mm
da2= m(Z2+2+2x) = 6,3.(34+2-2.0,23)= 223,90 (mm). Lấy da2= 225 mm
df1 = m(q-2,4)=6,3.(12,5-2,4) = 62,23 (mm). Lấy df1= 62 mm
df2 = m(Z2-2,4+2x)=6,3.(34-2,4-2.0,23) = 194,18 (mm). Lấy df2= 195 mm
KF :hệ số tải trọng.
KF = KFb. KFV; với KFb = KHb= 1,0023; KFV= KHv=1,1;
=>KF=1,103;
b2 :chiều rộng vành răng bánh vít
b2 0,75. da1= 0,75.92= 69 mm; lấy b2=60 mm;
YF :hệ số dạng răng
YF =1,63 theo bảng 7.8 với Zv =Z2/cos3g =34/cos39,43=35,22 ;
=> sF = 1,4.=7,94 < [sF]=39,04(MPa);
+/ Kiểm nghiệm bánh vít về quá tải:
sHmax= sH. = 140,78. =172,42 <[sH]max =360(MPa);
sFmax= sF.Kqt = 7,94.1,5 =22,28 < [sF]max = 72(MPa);
c/ Tính nhiệt truyền động trục vít:
Nhiệt độ của dầu trong hộp giảm tốc trục vít phải thoả mãn
td =to +[td];
to :nhiệt độ môi trường xung quanh;
h=0,86 (hiệu suất bộ truyền );
P1= 6,059 kW (công suất trên trục vít)
Kt =8..17,5W/(m2 0C) :hệ số toả nhiệt chọn
Kt =15 W /m2 0C ;
y=0,25..0,3 :hệ số kể đến sự thoát nhiệt qua đáy hộp
xuống bệ máy
chọn y= 0,27 ;
b :hệ số kể đến nhiệt sinh ra trong một đơi vị thời gian
do làm việc ngắt quãng
b = tck/ ồ(Piti/P1) = 8/(1.5+0,7.3)=1,13;
A : diện tích mặt thoát nhiệt của hộp giảm tốc (m2)
A=A1+A2 20.aw2+0,2(20. aw2) = 504600 mm2 =0,5046m2;
Vậy td =25 +=103,10>[td].
Chưa thỏa mãn về nhiệt độ của dầu bôi trơn.
Diện tích thoát nhiệt cần thiết:
A>
Ktq = 17 ứng với số vũng quay của quạt là nq=750 v/ph.
[td ] = 900C.
A> =0,626mm2
=> Amin= 0,626mm2.
II.3/ Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
a/ Chọn vật liệu:
Để đảm bảo giá thành khi chế tạo , và tính công nghệ ta chọn vật liệu làm
bánh răng giống như vật liệu làm trục vít
+/ Chọn vật liệu của bánh nhỏ :Thép C45 thường hóa đạt độ rắn
HB =185 sb=600(MPa) sch=340(MPa);
+/ Chọn vật liệu của bánh lớn giống như vật liệu làm bánh nhỏ
nhưng có HB =170 sb=600(MPa) sch=340(MPa)
b/ứng suất cho phép
+/ứng suất tiếp xúc cho phép:
[sH] =s0Hlim.KHL/SH ;
Với s0Hlim : ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với chu kỳ cơ sở;
SH :hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc;
s0Hlim =2HB+70; SH=1,1;(theo bảng 6.2)
KHL :hệ số tuổi thọ
-Bánh răng1 :
s0H1 lim =2.185+70=440(MPa);
KHL1=;
mH : bậc của đường cong mỏi mH =6 do HB <350;
NH0 : số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc
NH0=30.HBHB2,4=30.1852,4=8,3.106;
NHE :chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương.
NHE = 60.c.= =60.c..
= 60.1.172,65.20000.(1.5/8+0,73.3/8) = 15,61.107 > NH0 nên
KHL1=1;
=>[sH1] = 440.1/1,1=400(MPa);
- Tương tự bánh răng 2:
s0H12 lim =2.170+70=410(MPa);
NH0=30.HBHB2,4=30.1702,4=6,8.106
NHE = 60.c.
= 60.c..
= 60.1.57,55.20000.(1.5/8+0,73.3/8)
=5,20. 107 > NH0 nên KHE1=1;
=>[sH2] = 410.1/1,1=372,72(MPa);
Do là cặp bánh răng trụ răng nghiêng nên ứng suất tiếp xúc cho phép:
[sH] ==(MPa);
+/ứng suất uốn cho phép:
[sF] =s0Flim.KFC. KFL/SF
Trong đó:
s0Flim :ứng suất uốn cho phép ứng với chu kỳ cơ sở ;
SF : hệ số an toàn khi tính về uốn;
s0Flim =1,8HB; SF=1,75; (theo bảng 6.2)
KFC :hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải
KFC= 1 (do tải trọng 1 chiều)
Bánh răng 1:
s0F1 lim =1,8.185=351(MPa);
KFL1=;
mF :bậc của đường cong mỏi khi thử về uốn
mF=6 do HB <350;
NF0=4.106 : số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn;
NFE = 60.c.=
= 60.c..
= 60.1.172,65.20000.(1.5/8+0,76.3/8)
= 13,86.107 > NF0 nên KFL1=1;
=>[sF1] = 351.1.1/1,75=200,57(MPa);
Bánh răng 2:
s0F2 lim =1,8.170=306(MPa);
NF0=4.106 ; NFE2 = 60.c.
= 60.c..
= 60.1.57,55.20000.(1.5/8+0,76.3/8) =7,72. 107 > NF0 nên KFL2=1;
=>[sF2] = 306.1.1/1,75=174,86(MPa);
Vậy ứng suất cho phép:
[sH] = 386,37(MPa);
[sF1] = 200,57(MPa);
[sF2] =174,86 (MPa);
+/ứng suất cho phép khi quá tải:
[sH]max =2,8.sch=2,8.340=952(MPa);
[sF1]max =[sF2]max = 2,8.sch= 0,8.340 = 272(MPa);
c/Tính toán bộ truyền
+/ Xác định thông số cơ bản
aw=Ka(u+1) (6.15a);
Ka= 43 :hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và
loại răng ( theobảng6.5)
u=3,00 : tỷ số truyền của cặp bánh răng;
T1=272644(Nmm) :mômen xoắn trên trục chủ động
[sH] = 386,37(MPa)
yba=0,25 chọn sơ bộ theo (bảng 6.6)
KHb :hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều
rộng vành răng khi tính về tiếp xúc
KHb=1,037 với ybd=0,53yba(u+1) = 0,53.0,25(3+1)=0,53 theo(bảng6.7sơ đồ 5)
=>aW=43(3+1) = 234,22 mm; chọn aW=240 mm
+/Xác định các thông số ăn khớp:
m =(0,01- 0,02)aW=2,4- 4,8 mm; chọn m =3 theo tiêu chuẩn
Chọn sơ bộ b=150 (00 Z1===38,63.
Lấy Z1=39=> Z2=u.Z1=3.39=117;
Tính lại b: cosb ===0,975=> b= 12,840 ( thỏa mãn )
+/Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc
ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng của bộ truyền phải thoả mãn điều kiện:
sH =ZM. ZH. Ze.[sH];
ZM = 274MPa1/3 : hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh
răng ăn khớp (theo bảng6.5);
ZH =1,724 :hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc (theo bảng6.12)
Ze : hệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng
Ze= 1/ea = = 0,76
(do eb=bw.sinb/(mp) = 0,25.240.sin12,840/(3,14.3) =1,41 >1,
ea = [1,88 – 3,2(+)].cosb
= [1,88 – 3,2(+)].cos12,840 =1,73)
bw1 = 0,25aw=0,25.240 = 60 mm;
dw1 =2.aw/(u+1) =2.240/(3+1) =120 mm;
KH :hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc
KH = KHb. KHa. KHV;
KHb :hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng
vành răng
KHb =1,027 (theo bảng6.7 với ybd=bw/dw1=0,53)
KHa : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho
các đôi răng đồng thời ăn khớp
KHa = 1,13(với v=p.dw1.n1/60000 = 1,08 (m/s) theo bảng 6.14)
KHV :hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp
KHV=1,01(theo bảng p2.3 ).
=>KH=1,172.
=> sH = 274.1,724.0,76.= 356,53MPa .
- Tính chính xác [sH]’= [sH]ZRZVKxH = [sH].1.1.1= 386,37MPa, do hệ số xột đến độ nham của mặt răng làm việc :ZR = 0,95 với Ra<2,5…1,25μm; hệ số xột đến ảnh hưởng của vận tốc vũng ZV = 1 với v <5m/s; hệ số xột đến ảnh hưởng của kớch thước bỏnh răng KxH = 1 do da < 700 mm.
Mặt khác : ==2,95% < 10 % .
=> Không thừa bền.
Vậy điều kện bền tiếp xúc thoả mãn.
+/Kiểm nghiệm về độ bền uốn
Để đảm bảo độ bền uốn cho răng ứng suất sinh ra tại mặt răng không được vượt quá giá trị cho phép:
sF1 =[sF1]
m=3
bw=60 mm
dw1= 120mm
=> dw2=u.dw1=3.120=360mm
=> da1=d1 + 2.(1+x)m=120+2.3=126mm
da2=d2 + 2.(1+x)m=360+2.3=366mm
df1=d1 -(2,5-2x)m=120-2,5.3=112,5mm
df2=d2 -(2,5-2x)m=360-2,5.3=352,5mm
Ye=1/ea =1/1,73 = 0,58.
Yb=1- b0/140 = 0,91: hệ số kể đến độ nghiêng của răng.
YF1 ,YF2 :hệ số dạng răng của bánh 1 và 2
YF1 = 3,69 (do Zv1 == = 42,07)
YF2 = 3,60 ( do Zv2 = 126,23) theo b6.18
KF : hệ số tải trọng khi tính về uốn;
KF =KFb .KFa .KFv =1,07.1,37.1,04 = 1,52;
do KFb =1,07 (b6.7); KFa =1,37 (b6.14); KFv =1,04 ( theo bảng p2.3)
=> sF1== 74,73 <[sF1] =200,57(MPa);
sF2= sF1.YF2/YF1= 72,91 < 185,14(MPa);
Vậy điều kiện bền uốn được thoả mãn;
+/Kiểm nghiệm độ quá tải
sHmax= sH. = 356,53 . =436,66<[sH]max =952(MPa);
sF1max= sF1.Kqt = 74,73.1,5 =113,0< [sF1]max = 272(MPa);
sF2max= sF.Kqt = 72,91.1,5 =109,4< [sF2]max = 272(MPa);
Đảm bảo điều kiện quá tải đủ bền;
Bảng thông số cơ bản của bộ tuyền trong HGT
Bộ truyền trục vít
Bộ truyền bánh răng
K/c trục (mm)
aW=145
aW=240
Môdun
m =6,3
m=3
Tỷ số truyền
u = 17
u=3
Chiều rộngvành răng (mm)
b2=65
bW= 60
Góc nghiêng của răng
b=12,840
Hệ số dịch chỉnh
x=- 0,23
x1= 0; x2= 0
Số răng
Z1/Z2=2/34
Z1/Z2=39/117
Đường kính vòng chia(mm)
d1/d2= 78,75 /214,2
d1/d2=120/360
Đường kính đỉnh răng (mm)
da1/da2= 90 /225
da1/da2=126/366
Đường kính chân răng (mm)
df1/df2=62 /198
df1/df2= 112/352,5
Đường kính ngoài bánh vít
daM2da2+1,5m =233,35 chọn daM2=230
Chiều dài phần cắt ren trục vít
b1>(11+0,06Z2)m=82.15
lấy b1 = 85(bảng 7.10)
II.4/ Kiểm tra điều kiện bôi trơn của hộp giảm tốc.
Để thoả mãn điều kiện bôi trơn hộp giảm tốc
awtv+df1tv/2<df2br/2
Với awtv=145 mm df1tv=62 mm df2br=352,5mm
ịawtv+df1tv/2 =145+62/2=176< df2br/2=352,5/2=176,25mm
Vậy hộp giảm tốc thoả mãn điều kiện bôi trơn.
Phần III / Tính toán thiết kế trục và chon ổ lăn .
III.1/ Tính toán thiết kế trục:
a/ Chọn vật liệu:
Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45 có sb= 600 MPa.
ứng suất xoắn cho phép [t] = 12..20 Mpa
b/ Tính sơ bộ đường kính trục
+/Với trục 1 là trục vào của hộp giảm tốc ta chọn [t1 ] = 15 MPa
Đường kính trục được xác định:
d1sb ,thay số : d1sb = 18,73mm
Theo bảng ( P1.4) đường kính trục động cơ dđc=38 mm
d1sb (0,8..1,2)dđc .
Quy chuẩn d1sb = 30 mm
+/Với trục 2 là trục trung gian có khoảng cách giữa các gối đỡ lớn nên ta chọn
[tII ] = 15 MPa
d2sb d2sb = 33,13mm
Quy chuẩn d2sb = 35 mm
+/Với trục 3 là trục ra của hộp giảm tốc nên chọn [t3 ] = 20 MPa
d3sb d3sb = 58,37 mm
Quy chuẩn d3sb = 60 mm
c/ Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:
+/Từ đường kính sơ bộ theo bảng 10.2 ta chọn sơ bộ chiều rộng ổ lăn:
b01 = 21 mm b02 =21mm b03= 31 mm;
- Chiều dài mayơ :
Đĩa xích lm33=(1,2..1,5)d3sb = 75 mm;
Bánh trụ lm23=(1,2..1,5) d2sb chọn lm23 = 65 mm
lm32= 75 mm
Bánh vít lm22=(1,2..1,8) d2sb = 55 mm
- Nửa khớp nối lm12 =(1,4..2,5)d1sb=(1,4..2,5).35 = 65 mm;
Theo bảng 10.3 chọn các khoảng cách:
k1 =8 :Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành
trong của hộp hoặc k/c giữa các chi tiết quay
k2=10: Khoảng cách từ mặt nút ổ đến thành trong của hộp
k3=12: Khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến nắp ổ
hn =15 :Chiều cao nắp ổ và đầu bulông
+/Trục 1:
l12 = -lc12= -[ 0,5 ( lm12 + b01 ) + k3 + hn ]
Với d1sb = 35mm
Chọn lm12 = (1,4..2,5) dsbI = (1,4..2,5).30 = 55 mm
l12 = -[ 0,5 (55 + 21 )+17 + 12+ 15 ] = - 82mm chọn l12= -85 mm
Tính khoảng cách giữa hai gối của trục I
l11=(0,9..1)daM2
Với daM2 là đường kính ngoài bánh vít : daM2=230 mm
Chọn l11=210 mm.
l13=l11/2 =210/2=105 mm.
+/Trục 2 có dsb3 = 60 mm
l22 ≥ 0,5 ( lm22 + b02 ) + k1 + k2
= 0,5(60+21)+8+10=58,5 mm , chọn l22≥60 mm
l23 = l22+0,5(lm22+lm23) +k1
= 60+0,5(60+65) + 8=120,5 mm , chọn l23≥120 mm
l21 = l23+0,5(lm23+b02) +k1+k2=
=120+0,5.(45+21)+8+10 =171 mm , chọn l21≥170mm
+/Trục 3
Tính l32=l23 ≥120mm
l31=l21≥170 mm
l33 ≥ l31+0,5(b03+lm33)+k3+hn
=170+0,5(31+75)+12+15=250 mm ,Lấy l33≥250 mm
d/ Xác định lực tác dụng lên các trục .
Sơ đồ đặt lực
+/Đối với Trục vít – Bánh vít .
Ft2 =Fa1=2T2/dw2=2.272644/214,3=2580 N
Fr1=Fr2=Fa1.tga=2580.tg20=939 N
Ft1=Fa2=Fa1.tg(g+j)=2580.tg(9,43+0,90)=470 N
+/Đối với bánh răng trụ răng nghiêng .
Ft4=Ft3= 2.T2/dw3=2.272644/120=4640 N
Với T2=272644 Nmm : Là mô men xoắn trên trục bánh 1 trên trục2
dw3=117,5 mm : Là đường kính vòng lăn bánh 1 trên trục 2
Fr4=Fr3=Ft3.tgatw/cosb =4640.tg20,56/cos14,02=1794 N.
Do atw= at =arctg(tg20/cosb) =20,560
Fa4 =Fa3 =Ft3.tgb =4640.tg14,02=1159N
+/Với bộ truyền xích :
Ft=1000P/v=1000.4,791/ 0,761 = 6296 N
Fr=Kx.Ft=1,05.6296 = 6610 (N);
+/Đối với khớp nối :
- Chọn khớp nối : Nối trục đàn hồi
Dựa vào mô men xoắn : Tt=k.T< [T]
Do máy công tác là băng tải nên k=1,2..1,5 ị chọn k=1,5
Tt=1,5.19715=29572 Nmm.
- Với đầu trục cần thiết để nối trục d =36 mm. Theo bảng(16.10a) Chọn được kích thước cơ bản của nối trục như sau:
D =125 mm Do=90 mm D3=28 mm
- Tính lực tác dụng lên khớp nối :
Ftk=2.T1/Do=2.19715/90=438(N).
Frk=0,25.Ftk=109(N)
e/ Xác định lực trên các gối đỡ:
+/Trên trục 1:
Với số liệu như sau: D0 = 90 là đường kính vòng tròn qua tâm các chốt của khớp nối
d =36 là đường kính sơ bộ của trục trục vít .
Lực trên khớp nối Frk=109 N có chiều ngược chiều Ft1 làm tăng ứng
suất và biến dạng trục
Lực tác dụng lên trục vít Ft1=470N Fr1=939 N Fa1=1442 N
Tính toán lực tác dụng lên các gối đỡ 0,1.
Trên mặt phẳng y0z:
ồY= Y0 + Y1 - Fr1 = 0
ồm0= Fa1.d1/2 + l13Fr1 - l11Y1 = 0
=> Y1= (l13Fr1+ Fa1.d1/2 )/ l11 = (105.939+2580.75,85/2)/210 = 936(N)
=> Y0= 3 N.
- Trên mặt phẳng x0z:
ồX=X0+X1-Ft1+Frk= 0
ồm0=-l12Frk-l13Ft1+l11X1=0 =>
X1=(l12Frk + l13Ft1)/l11= (85.109+105.470)/210=279N
=> X0 = 470 – 109 – 279 = 82N
- Trên mặt phẳng x0y chỉ có mô men xoắn
T1=19715 Nmm
Do đó ta có biểu đồ mômen (đơn vị Nmm) và kết cấu trục :
*/Tính chính xác đường kính trục 1:
Với thép 45 có sb 600MPa ,dsb1=36 thì [s]=60 N.mm
-Tại mặt cắt 0: d10=
Trong đó Mtd0=
-Tại mặt cắt 2:
d12=mm
- Tại mặt cắt 3:
d13=mm
Xuất phát từ độ bền ,tính lắp ghép và tính công nghệ ta chọn đường kính trên các đoạn trục như sau:
d10 = d11=35 mm d13= 37 mm d12=30 mm,
+/Trên trục 2:
Với số liệu như sau: d1=214,2 (mm) là đường kính của bánh vít
d2= 120 (mm) là đường kính của bánh răng 1 trục 2
Mô men xoắn trên trục 2 T2=272644 Nmm
Lực trên bánh vít Ft 2=2580N Fa 2=470N Fr 2=939N
Lực tác dụng lên bánh răng Ft3=4640 N Fr3=1794 N Fa3=1159N
Theo sức bền ta tính được các phản lực tại các gối đỡ 0 và 1
-Trên mặt phẳng y0z:
ồY=Y0+Y1-Fr2-Ft3=0
ồmx= - l11.Y1 + l22.Fr2+ d2.Fa2/2+l23..Ft3=0
=> Y1= (l22.Fr2+ d2.Fa2/2+l23..Ft3)/l11
=(75.939+214,2.470/2+150.4640)/210=3889(N)
=> Y0=939+4640-3889=1690(N)
Trên mặt phẳng x0z:
ồX=X0+X1+Ft2+Fr3=0
ồmY=l11.X1+l22.Ft2-d3.Fa3/2+l23.Fr3=0
X1=- (l22.Ft2-d3.Fa3/2+l23.Fr3)/l11=-(75.2580-120.1159+150.1794)/210
X1= - 1540(N)
=> X0= -(X1+Ft2+Fr3)= -(-1540+2580+1794)= -2834(N)
-Trên mặt phẳng x0y chỉ có mô men xoắn T2=272644 Nmm
->Biểu đồ mômen và kết cấu của trục:
*/Tính chính xác đường kính trục 2:
Với dsb2=35 mm thì [s] = 60Nmm
-Tại mặt cắt 0: d0= ( do Mtd1=)
-Tại mặt cắt 1:
Mtd1= 0 nên d1= 0
-Tại mặt cắt 2:
=363714 Nmm
d22=mm chọn d2=40 mm
-Tại mặt cắt 3:
Nmm
d23= (mm) chọn tiêu chuẩn d3 =40 mm
Xuất phát từ độ bền ,tính lắp ghép và tính công nghệ ta chọn đường kính trên các đoạn trục như sau:
d20=35 mm d21=35 mm d22=40mm d23=40 mm
+/Trên trục 3:
Với số liệu như sau:
d2=360 (mm) là đường kính của bánh răng
Lực trên bánh xích:
Fxx=5052 N Fxy=4247N
Lực tác dụng lên bánh răng:
Ft4=4640 N Fr4=1794 N Fa4= 1159 N
Tính toán lực tác dụng lên các gối đỡ 0 và 1:
-Trên mặt phẳng y0z:
ồY=Y0+Y1-Fxy+Ft4=0
ồmx= - l31.Y1 - l32.Ft4 + l33..Fxy=0.
Y1=( l33..Fxy- l32.Ft4)/ l31=(290.4247-150.4640)/215=2491(N)
Y0= Fxy- Ft4- Y1=4247-4640-2491=-2884N)
- Trên mặt phẳng x0z:
ồX=X0+X1-Fxx-Fr4=0.
ồmY=l31.X1 - l33.Fxx-d4.Fa4/2-l32.Fr4=0
=> X1=( l33.Fxx+d4.Fa4/2+l32.Fr4)/l31
= (290.5062+360.1159/2+150.1794)/215=9049(N)
=>X0= Fxx+Fr4-X1 = 5062+1794-9049= -2193(N)
- Trên mặt phẳng x0y chỉ có mô men xoắn T3=795.031 Nmm.
->Biểu đồ mômen và kết cấu của trục:
*/Tính chính xác đường kính trục 3
Với dsb3=60 mm thì [s] =50 Nmm
-Tại mặt cắt 0: d0= (do Mtd1=)
-Tại mặt cắt 1:
d31=mm Chọn tiêu chuẩn d31=55 mm
-Tại mặt cắt 2:
d32=mm Chọn tiêu chuẩn d32=60 mm
-Tại mặt cắt 3: d33=
Trong đó Mtd3=
Xuất phát từ độ bền ,tính lắp ghép và tính công nghệ ta chọn đường kính trên các đoạn trục như sau:
d30= 55 mm d31=55 mm d32=57 mm d33= 55mm
f/Kiểm ngiệm độ bền của trục.
- Trục 1:
Với số liệu như sau :
d10 =d11=35mm d12 =30mm d13= 37 mm
Kết cấu trục cần thoả mãn điều kiện :
Trong đó: [s] – hệ số an toàn cho phép, [s] = 1,5...2,5,
khi cần tăng độ cứng thì [s] = 2,5... 3.
ss , st - hệ số an toàn chỉ xét riêng cho trường hợp ứng suất pháp hoặc ứng suất tiếp, được tính theo công thức sau đây:
;
trong đó s-1, t-1: giới hạn mỏi uốn và xoắn ứng với chu kì đối xứng,vật liệu là thép 45 nên : s-1= 0,436sb, t-1ằ 0,58s-1
sa, ta, sm, tm là biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại tiết diện xét.
Xác định các thành phần trong công thức:
Tra bảng 10.5 (trang 195) sb = 600 MPa.ị
s-1 = 0,436.600 = 261,6 MPa.
t1ằ 0,58s-1= 151,7 MPa
+/Do trục đều quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng:
smi = 0, saj=smạxj= Mi/Wi
Mi : Mômen uốn tổng tại điểm i
+/Do trục quay một chiều, ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch động:
tm = ta=tmax/2=T/2.W0
+/Xác định hệ số kể đến ảnh hưởng của trị số trung bình đến độ bền mỏi
Theo bảng 10.7 có ys = 0,05 yt= 0
+/Xác định các hệ số Ksdj , Ktdj với các tiết diện nguy hiểm theo:
Ksdj = ( Ksj/es + Kx – 1)/Ky
Ktdj = (Ktj/et + Kx –1)/Ky
Phương pháp gia công là tiện Ra = 2,5 …0,63 mm. Tra bảng 10.8 (trang 197) ị Kx =1,06
Ky : hệ số tăng bền bề mặt Ky=1 (không tăng bền bề mặt)
Ks : hệ số tập trung ứng suất khi uốn
Kt : hệ số tập trung ứng suất khi xoắn
Bảng(10-12):dùng dao phay ngón,hệ số tập trung ứng suất tải rãnh ứng suất vật liệu: Ks2 =1,76; Kt2 =1,54
*/Xét các mặt cắt nguy hiểm :
+/Tại trục vít :
Có d13=37 mm Theo bảng (9.1a) ta có
Chọn then bằng với số liệu như sau :
b=10 mm h=8 mm t1=5 mm
Bảng(10-10):tra được hệ số kích thước es = 0,88 et =0,81
Thay số Ksd13 = ( 1,76/0,88 + 1,06 - 1)/1=2,06
Ktd13 = (1,54/0,81 + 1,06 - 1)/1=1,96
Như vậy có mô men cảm uốn và mô men cảm xoắn được tính
W13 = =
Wo13 = =
M13==
=> sa13=M13/W13=102977/1817= 56,67
ta13=T1/(2.W0)=19715/(2.4468) = 2,21
Vậy
ss2 =
st2 =
=>= (1,5...2,5)
+/Xét tại ổ trục1: d11=35 mm
Khi đó có
W11 = =
Wo11 = =
Mômen :
M1==0
=>sa1=0.
ta1=T1/(2.W011)= 19715/(2.8418)=1,17 (N/mm2)
Theo bảng 10.11 Ks1/es =2,06 Kt1/et=1,64 với kiểu lắp k6
Vậy có ss1 =
st1 =
=>= (1,5...2,5)
Với kết quả tính toán như trên thì trục thoả mãn độ bền .
- Trục 2:
Với số liệu như sau :
d20 =d21=35 mm d22 =40 mm d23= 40 mm
Kết cấu trục cần thoả mãn điều kiện :
+/Xác định các hệ số Ksdj , Ktdj với các tiết diện nguy hiểm theo:
Ksdj = ( Ksj/es + Kx – 1)/Ky
Ktdj = (Ktj/et + Kx –1)/Ky
Phương pháp gia công là tiện Ra = 2,5 …0,63 mm. Tra bảng 10.8 (trang 197) ị Kx =1,06
Ky : hệ số tăng bền bề mặt Ky=1 (không tăng bền bề mặt)
Ks : hệ số tập trung ứng suất khi uốn
Kt : hệ số tập trung ứng suất khi xoắn
Bảng(10-12):dùng dao phay ngón,hệ số tập trung ứng suất tải rãnh ứng suất vật liệu: Ks2 =1,76; Kt2 =1,54
Bảng(10-10):tra được hệ số kích thước es = 0,88 et =0,81
Thay số Ksd2 = ( 1,76/0,88 + 1,06 - 1)/1=2,32
Ktd2 = (1,54/0,81 + 1,06 - 1)/1=2,11
*/Xét các mặt cắt nguy hiểm :
+/Tại bánh vít d22:
Bảng(10-10):tra được hệ số kích thước es = 0,85 et =0,78
Thay số Ksd2 = ( 1,76/0,85 + 1,06 - 1)/1=2,13
Ktd2 = (1,54/0,78 + 1,06 - 1)/1=2,03
Có d22=40 mm Theo bảng (9.1a) ta có
Chọn then bằng với số liệu như sau :
b=12 mm h=8 mm t1=5 mm Như vậy có mô men cảm uốn và mô men cảm xoắn được tính
W2 = =
Wo2 = =
M22==
=> sa2=M22/W22=266348/4813= 55,33(N/mm2)
ta2=T2/(2.W0)=272644/(2.11096) = 12,29(N/mm2)
Vậy
ss2 =
st2 =
=>= (1,5...2,5).
Cần tăng đường kính trục d22=45mm.Khi đó s=2,63 >
+/Xét tại bánh răng (vị trí 3) : d23=40 mm
Chọn then bằng với số liệu như sau :
b=12mm, h=8mm,t1=5mm W23 = =
Wo23 = =
Mômen :
M23==
=>sa23=M23/W23=337903/6271= 53,88(N/mm2)
ta23=T23/(2.W023)=272644/(2.11096)=12,29(N/mm2)
Theo bảng 10.11 Ks1/es =2,06 Kt1/et=1,53 với kiểu lắp k6.
Vậy có ss1 =
st1 =
=>= (1,5...2,5)
Với kết quả tính toán như trên thì trục chưa thoả mãn độ bền !Cần chọn d23=45mm.Khi đó s=2,9 > => Thỏa món độ bền.
- Trục 3:
Với số liệu như sau :
d30 = d33= 55 mm d31=60 mm d32 =65 mm
Kết cấu trục cần thoả mãn điều kiện :
Bảng(10-10):tra được hệ số kích thước es = 0,78 et =0,75
Thay số Ksd2 = ( 1,76/0,78 + 1,06 - 1)/1=2,32
Ktd2 = (1,54/0,75 + 1,06 - 1)/1=2,11
*/Xét các mặt cắt nguy hiểm :
+/Tại bánh răng d32:
Có d32=65 mm Theo bảng (9.1a) ta có
Chọn then bằng với số liệu như sau :
b=18 mm h=11 mm t1=7 mm Như vậy có mô men cảm uốn và mô men cảm xoắn được tính
W32 = =
Wo32 = =
M32==
=> sa32=M32/W32=543641/23700= 22,9 (N/mm2)
ta32=T32/(2.W032)=795031/(2.50662) = 7,85 (N/mm2)
Vậy
ss2 =
st2 =
=>= (1,5...2,5)
+/Xét tại ổ trục 1: d31=60 mm
Khi đó có :
W1 = =
Wo1 = =
Mômen :
M1==
=>sa1=M1/W1=495519/21206=23,37(N/mm2)
ta1=T3/(2.W01)=795031/(2.42412)=9,37(N/mm2)
Theo bảng 10.11 Ks1/es =2,52 Kt1/et=2,03 với kiểu lắp k6
Vậy có ss1 =
st1 =
=>= (1,5...2,5)
Với kết quả tính toán như trên thì trục thoả mãn độ bền
g/ Kiểm nghiệm độ bền của then :
Nguyên nhân hỏng then chủ yếu do bị dập hay bị cắt , do vậy ta kiểm nghiệm độ bền dập và độ bền cắt của then :
sd = 2T / [d.lt ( h - t1)] [sd] tc = 2T / (d.lt .b) [tc]
Với sd:là ứng suất dập tc : là ứng suất cắt
T : mô men xoắn trên các trục d : đường kính trục
h : chiều cao của then b : chiều rộng của then
t1 : chiều sâu rãnh then trên trục
lt : chiều dài rãnh then
Theo bảng 9.5: Với mối ghép cố định , trạng thái làm việc va đập vừa.
Nên ta chọn được [sd]=100 Mpa
Với thép 45, do tải trọng va đập vừa nên có được
[tc]=(60..90)(1-1/3)=40..60 Mpa (theo trang 174 T1)
Chọn [tc]=50 Mpa
lt=(0,8..0,9).lm : chiều dài then
+/Xét trục 2:
T2 =272644 Nmm; d22= 40 mm
b = 12mm h =8mm t1 =5mm ll= 50mm (tiêu chuẩn)
sd= 2T / [d22.lt.( h - t1)] = 98,9MPa <100=[sd] ;
tc= 2.T / (d22.lt .b) =22,7 (MPa) <50=[tc].
Vậy then đủ bền!
+/ Xét trục 3:
-Tại bánh răng
T3 =795031 Nmm t1=7 mm
d32=65 mm lt = (0,8..0,9).lm32= 65 mm(theo tiêu chuẩn)
b =18 mm h = 11 mm
sd = 2.795031/[65. 65.(11- 7)] =94,1<100( = [sd])
=> đảm bảo độ bền.
tc = 2.795031/(60. 65.18) =22,7 < 50 (= [tc])
-Tại đĩa xích:
Với d33=55 mm có then bằng :
b =16 mm; h=10 mm; t1=6 mm; ll = 60 mm;
sd =2T / [d33.lt.( h - t1)] =120,46 MPa >[sd];
=> Không đảm bảo độ bền. Ta dùng hai then đặt cách nhau 1800 khi đó mỗi then tiếp nhận 0,75T => s’d= 0,75sd = 0,75.120,76=90,34<100(= [sd])
tc = 2.0,75T / (d33.lt .b) =22,6MPa <50(=[tc])
Bảng 3: Kết quả kiểm nghiệm các then
Tiết diện
Số then đối xứng
d
lt
b x h
t1
T
sd
tc
12
1
30
22
10x8
5
19.715
35,8
14,9
22
2
40
50
12 x8
5
272.644
94,6
18,9
23
2
40
50
12 x8
5
272.644
75,7
25,2
32
1
60
65
18 x11
7
795.031
94,1
22,7
33
2
50
60
16 x10
6
795.031
96,8
22,6
Kết quả kiểm nghiệm cho thấy độ bền tất cả các then thoả mãn.
8. Bảng số liệu đường kính các trục:
Trục 1
Trục 2
Trục3
d10=35
d20=35
d30=55
d11=35
d21=35
d31=55
d12=30
d22=45
d32=60
d13=37
d23=45
d33=50
III.2/Chọn ổ lăn:
1/Chọn ổ cho trục 1:
Đường kính ngỗng trục d =35 mm
Vì trên đầu vào của hộp giảm tốc có nối trục đàn hồi nên cần chọn chiều Ftk (lực tác dụng trên khớp) cùng chiều với Ft1(lực vòng tác dụng trên trục vít ) khi đó tính lại phản lực trên các gối đỡ.
Tính phản lực trên gối trong mặt phẳng oxy
X0+X1-109- 470 = 0(N)
ồm0= - 109.85+470.105-210.X1=0
ịX0=389 N; X1=190 N
Theo kết quả tính trục 1:
-Lực tác dụng trong mặt phẳng yoz
Y0=4 N ; Y1= 935 N
- Lực tác dụng lên gối đỡ “0”
Có Fr10=
Khi đó lực tác dụng lên ổ ngược chiều với F0 =>Fr0=389 N
- Lực tác dụng lên gối đỡ 1:
Fr11=.
Lực tác dụng lên ổ ngược chiều với F’11 => F’r11 = 954 N < Fr11
- Lực dọc trục : Fa13 = 2580 N
a/Chọn loại ổ :Theo bảng( P2.7, 2.11)
Do lực dọc trục lớn ,tại gối “0”đặt 2 ổ đũa côn đối nhau kiểu v để hạn
chế sự di chuyển dọc trục về 2 phía .
Còn trên gối “1” dùng ổ tuỳ động , ở đây chọn ổ bi đỡ
- Tại gối “1” với đường kính ngỗng trục : d =35 mm có số liệu của ổ 700106
C=7,74 kN C0 = 5,79 kN
d=35 mm r = 0,5 mm
D = 62 mm B =9 mm
- Tại gối “0”:
Do Fa13 /Fr10 = 2580/300 = 8,6 > 1,5 nên tại gối “0”dùng ổ đũa côn cỡ nhẹ
Ký hiệu 7207 (bảng p2.11) số liệu như sau
C =35,2 kN C0 = 26,3 kN
d = 35 mm a = 13,83o
D = 72 mm B =17 mm
Sơ đồ đặt ổ trên trục :
b/ Kiểm nghiệm độ bền
+/Tại gối “0” (hai ổ đũa côn ghép với nhau)
- Khả năng tải động:
-/ Xác định tải trọng quy ước :
Do tại gối “0” có lắp hai ổ đũa côn theo kiểu chữ v nên
Q1 =( 0,5.X.V.Fr10+ Y.Fa10).kt.kđ
X : hệ số tải trọng hướng tâm
Y : hệ số tải trọng dọc trục
V : hệ số kể đến vòng nào quay (vòng trong quay nên V=1)
Xác định tổng lực dọc trục tác dụng lên ổ
e=1,5.tga=1,5.tg13,830 = 0,369
=> Fa10=Fa13+Fs1=2580 + 0 =2580 N
Theo bảng 11.4 với Fa10/V.Fr10=2580/1.300=8,6> e, và với 2 ổ đũa côn , ta có:
X= 0,4 Y= 0,4.cotg a=0,4.cotg13,83 =1,62
kt =1 : hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ
kđ =1,5 : hệ số ảnh hưởng của tải trọng (do tải trọng va đập vừa)
Vậy tải trọng quy ước trên ổ 1:
Q0 = ( 0,5.X.V.Fr10+ Y.Fa10).kt.kđ
=(0,5.0,4.1.300+1,62.2580).1.1,5=6360 (N)
-/Tải trọng tương đương:
Q0td = hay Qtd = Q1
Q0td =6360.(110/3 5/8 + (0,7)10/3.3/8)3/10 = 6360.0,913 = 5807 (N)
- Theo công thức 11.13 , tuổi thọ của ổ:
L = Lh.n1.60/106 = 20000. 2935. 60/106 = 3522 triệu vòng
- Theo công thức tính khả năng tải động (11.1)
Cd=Q.L3/10
=> Cd = 5807.35223/10 = 27295 (N) = 27,295 kN < C=35,2 KN
=> Đảm bảo khả năng tải động.
- Xét khả năng tải tĩnh:
Theo bảng 11.6 với ổ đũa côn
X0= 0,5 Y0= 0,22cotga =0,22.cotg13,67=0,9
Để đảm bảo khả năng tải tĩnh thì Qt< C0
C0 : khả năng tải tĩnh
Qt : tải trọng tĩnh
Theo 11.19 : Qt0 = X0.Fr0 +Y0.Fa0= 0,5. 255,7+0,9.1442= 1426N
Qt0 > Fr0 = 255,7 N
Do vậy chọn Qt0=1426 N =1,426 KN < C0= 22,3 KN
=>Khả năng tải tĩnh thoả mãn
+/ Xét tại ổ “1"(ổ bi đỡ)
- Khả năng tải động :
-/ Xác định tải trọng quy ước :
Q0=(X.V.Fr11+Y.Fa11).kđ.kt = X.V.Fr11.kđ.kt (do lực dọc trục Fa1=0)
=1.1.976.1.1,5=1464 N
-/ Xác định tải trọng tương đương
Q0td = hay Q0td = Q0.(ổ bi)
Q0td =1464.(13. 5/8 + (0,7)3.3/8)1/3 = 1464.0,913=1337 N
-/ Tuổi thọ của ổ lăn:
L = Lh.n1.60/106 = 20000. 2935. 60/106 = 3522 triệu vòng
-/Hệ số khả năng tải động: C1d =Q1td.L1/3= 1337.35221/3 =6336 N.
=>C0d = 6,336 kN < C = 7,74 kN.
Vậy khả năng tải động của ổ thoả mãn.
- Khả năng tải tĩnh:
Do là ổ bi đỡ nên theo bảng 11.6 thì X0=0,6 , Y0 = 0,5
Qt0=max{X0.Fr10+Y0.Fa10;Fr10)= max{0,6.300+0,5.0;300}=300 N <
< C0= 5,79 KN
=>khả năng tải tĩnh được đảm bảo.
2.Chọn ổ cho trục 2:
Với đường kính ngỗng trục d20=d21=35 mm
- Lực tác dụng lên gối đỡ “0”
F20=
Khi đó lực tác dụng lên ổ “0” ngược chiều với F20 => Fr20= 3530(N)
- Lực tác dụng lên gối đỡ 1:
F21=.
Khi đó lực tác dụng lên ổ “1” ngược chiều với F21 =>Fr21= 4082(N)
- Lực dọc trục Fat = Fa3- Fa2=1159 - 470 = 689 (N)
a/ Chọn loại ổ:
Do Fa20/Fr2o= 689/3530 =0,20 < 0,3
Fa2/Fr21= 689/4082=0,17< 0,3
Với trục 2 (trục bánh vít) do yêu cầu về tiếp xúc với trục vít nên chọn ổ đũa côn cỡ nhẹ loại ổ 7208 có:
C=42,40 kN C0 = 32,70 kN a=14,330
D = 80 mm r = 2,0 mm d= 40 mm
B= 18 mm
Sơ đồ lắp ổ
- Theo công thức ổ đũa côn : e = 1,5tga = 1,5tg13,830 = 0,369
Theo 11.7 lực dọc trục do lực hướng tâm sinh ra trên các ổ
Tại ổ 0 : Fs0 = 0,83.e.Fr20 = 0,83.0,369.3530 = 1081 N
Tại ổ 1 : Fs1 = 0,83.e.Fr21 = 0,83.0,369.4082= 1250 N
Với sơ đồ bố trí như hình vẽ ta có
ồFa0=Fs1+ Fat = 1250 + 689= 1939 N >Fs0
ồFa1=Fs0 - Fat = 1081 - 689 = 392 N < Fs1
Do đó Fa0 = 1939 N
Fa1=Fs1= 1250 N
b/Kiểm nghiệm
+/Khả năng tải động:
- Xác định X,Y:
Có Fa0/V.Fr0=1939/ 1.3530=0,55 > e
Fa1/V.Fr1=1250/ 1.4082=0,31 < e
Theo bảng 11.4 chọn được ổ “0” ta được
X= 0,4 Y=0,4.cotg a=0,4.cotg13,83=1,62
ổ “1”: X=1 Y= 0
-Xác định tải trọng quy ước : Với kd=1,5, kt=1
Q0 =(X.V.Fr0 + Y.Fa0).kt.kd=(0,4.1.3530+1,62.1939).1.1,5= 6830 N
Q1 =(X.V.Fr1 + Y.Fa1).kt.kđ = 1.1.4082.1.1,5=6123 N
-Tải trọng tương đương:
Qtd = hay Qtd = Qmax.
Qtd = Qmax.(110/3 . 5/8 + (0,7)10/3.3/8)0.3 = 0,913.Qmax=6236 N
( Qmax=Q0 )
Do 2 ổ cùng loại nên chỉ cần xét ổ chịu tải trọng lớn hơn, xét ổ “0”
Theo(11.1) khả năng tải động của ổ Cd=Qtd.L0,3
Với Li=60.n2.Lh/106=60.172,65.20000/106=207,18 (triệu vòng )
Vậy Cd=6236.207,180,3=30889 N=30,889 kN < C = 42,40 kN
=>Khả năng tải động thoả mãn.
+/Khả năng tải tĩnh:
-Xét tại ổ 1 :
Theo bảng 11.6 ta có
X0= 0,5 Y0=0,22cotga =0,22.cotg13,83= 0,89
Để đảm bảo khả năng tải tĩnh thì Qt<C0
C0 : khả năng tải tĩnh
Qt : tải trọng tĩnh
Theo 11.19 Q1 = X0.Fr1 +Y0.Fa1= 0,5. 4082+0,89.1250 = 3154 N
Q1 = Fr1 = 4082 N
Do vậy chọn Qt=4082 N =4,082 kN<C0=32,70 N
=>Khả năng tải tĩnh thoả mãn.
3/Chọn ổ cho trục 3:
Đường kính ngỗng trục là d30=55 mm , d31=55 mm
- Lực tác dụng lên gối đỡ “0”
F0=)
Khi đó lực tác dụng lên ổ “0” ngược chiều với F0 =>Fro=4764(N)
- Lực tác dụng lên gối đỡ “1”:
F1=.
Lực tác dụng lên ổ “1” ngược chiều với F1 =>Fr1=10372(N)
- Lực dọc trục:
Fat= Fa4=1159 N
a/Chọn loại ổ :
- Với ổ “0’’và “1”:
Với trục trên để đảm bảo tính gọn nhẹ ta chọn ổ đũa côn cỡ nhẹ ký hiệu ổ 7211:
C=57,9 kN C0 = 46,1 kN a=15,330
D =100 mm d = 55 mm r = 2,5 mm
B=21 mm
Sơ đồ đặt ổ
- Theo công thức ổ đũa côn : e =1,5tg15,330= 0,411
Khi đó
Tại ổ 0 : Fs0 = 0,83.e.Fr0 = 0,83.0,411.4764 = 1626 N
Tại ổ 1 : Fs1 = 0,83.e.Fr1 = 0,83.0,411.10372= 3538 N
Với sơ đồ bố trí như hình vẽ ta có
ồFa0=Fs1- Fat = 3538 - 1159= 2379 N > Fso
ồFa1=Fs0+ Fat = 1626+1159 =2785 N <Fs1
Do đó Fa0=2379 N
Fa1=3538 N
b/Kiểm nghiệm
+/Khả năng tải động
-Xác định X,Y:
Có Fa0/V.Fro=2379/1.4764 = 0,499 > e = 0,411
Fa1/V.Fr1=3538/1.10372= 0,341 < e
Theo bảng 11.4 chọn được ổ “0” : X=0,4 , Y= 0,4cotg15,33 = 1,46
ổ “1” : X=1 Y= 0
- Xác định tải trọng quy ước : Với kd=1,5, kt=1
Q0=(X.V.Fr0 + Y.Fa0).kt.kđ =(1.0,4.4764+1,46.2379).1.1,5=8068 N
Q1=(X.V.Fr1 + Y.Fa1).kt.kd=1.1.10372.1.1,5=15558 N
- Tải trọng tương đương:
Qtd = hay Qtd = Qt.
= 0,913.Qt
Với ổ “0” Qtd0=0,913.8068=7366 N
Với ổ “1” Qtd1=0,913.15558=14204 N
- Theo 11.1 khả năng tải động của ổ Cd=Qtd.L0,3
-Với L=60.n3.Lh/ 106=60.57,55.20000/ 106 =69,06 (triệu vòng )
Vậy ổ “0” : Cd =7366.69,060,3 = 35191 N = 35,191 KN < C= 57,9 KN
ổ “1” Cd=14204.69,060,3= 50603 N = 50,603 KN < C= 57,9 KN
=>Khả năng tải động thoả mãn
+/Khả năng tải tĩnh:
Theo bảng 11.6 với ổ đũa côn có
X= 0,5 Y=0,22cotga =0,22.cotg15,33=0,80
Để đảm bảo khả năng tải tĩnh thì Qt<C0
C0 :khả năng tải tĩnh
Qt :tải trọng tĩnh
- Xét tại ổ “0”:
Theo 11.19 Q0 = X0.Fr0 +Y0.Fa0= 0,5. 4764 +0,80.1863= 3874 N
Q0 = Fr0 = 4764 N
Do vậy chọn Qt=4764 N < C0=46,1 KN
- Xét tại ổ “1” :
Q1 = X.Fr1 +Y.Fa1= 0,5. 10372 +0,80.3538=8016 N
Q1 = Fr1 = 10372 N
Do vậy chọn Qt=10372 N <C0=46,1 KN
Vậy khả năng tải tĩnh thoả mãn.
Phần VI : Thiết kế vỏ hộp giảm tốc và bôi trơn
1/Tính kết cấu của vỏ hộp:
Chỉ tiêu của vỏ hộp giảm tốc là độ cứng cao và khối lượng nhỏ, do vậy chọn vật liệu để đúc hộp giảm tốc là gang xám có kí hiệu GX 15-32.
Chọn bề mặt ghép nắp và thân đi qua tâm trục .
2/Bôi trơn trong hộp giảm tốc:
Vì vận tốc bộ truyền không lớn trục vít đặt dưới nếu lấy tâm con lăn thấp nhất để giới hạn mức dầu thì dầu ngập hết được ren phía dưới của trục vít, do đó dùng phương pháp bôi trơn ngâm dầu trong khi bộ truyền làm việc ren trục vít cuốn dầu lên bôi trơn vùng ăn khớp khi đó hộp giảm tốc sẽ được bôi trơn đầy đủ.
3/Dầu bôi trơn hộp giảm tốc :
Chọn dầu bôi trơn với vận tốc trượt của bộ truyền trục vít có vận tốc
v=11,81 m/s theo bảng 18.12 chọn loại dầu có độ nhớt là 116 ,độ nhớt Engle là 16 theo bảng 18.13 chọn loại dầu bôi trơn là dầu ô tô máy kéo AK-20
4/Lắp bánh răng lên trục và điều chỉnh sự ăn khớp:
Để lắp bánh răng lên trục ta dùng mối ghép then và chọn kiểu lắp là H7/k6 vì nó chịu tải vừa .
5/ Điều chỉnh sự ăn khớp:
Để điều chỉnh sự ăn khớp của hộp giảm tốc bánh răng trụ này ta chọn chiều rộng bánh răng nhỏ tăng lên 10 % so với chiều rộng bánh răng lớn.
6/Bôi trơn ổ lăn
Do xét tính kinh tế của bộ truyền ,nên chọn bôi trơn ổ bằng mỡ
Vận tốc bánh răng lớn
vt=p.n3.dw/60.1000=3,14.57,55.360/60000=1,084 m/s <3 m/s nên chọn bôi trơn ổ lăn bằng mỡ
Bảng 4: Các kích thước của các chi tiết cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc:
Tên gọi
Biểu thức tính toán
Chiều dày: Thân hộp, d
Nắp hộp, d1
d = 0,03.a+3 = 0,03.240+3= 10,2
chọn d =10 > 6 mm
d1 = 0,9. 10 = 0,9. 10 = 9 mm
Gân tăng cứng: Chiều dày, e
Chiều cao, h
Độ dốc
e =(0,8 á 1)d = 7,2 á 9, chọn e = 8 mm
h < 5.d = 45 chọn h=40 mm
Khoảng 2o
Đường kính:
Bulông nền, d1
Bulông cạnh ổ, d2
Bulông ghép bích nắp và
thân,d3
Vít ghép nắp ổ, d4
Vít ghép nắp cửa thăm dầu, d5
d1 = 0,04.a+10 = 0,04.240 +10 =19,6
ị d1 =20 mm
d2 =(0,7á0,8).d1 ị d2= 14 mm
d3 = (0,8á 0,9).d2 ị d3 = 12 mm
d4 = (0,6 á 0,7).d2 ị d4 = 9 mm
d5 =( 0,5 á 0,6).d2 ị d5 = 8 mm
Mặt bích ghép nắp và thân:
Chiều dày bích thân hộp, S3
Chiều dày bích nắp hộp, S4
Bề rộng bích nắp hộp và thân K3
S3 =(1,4 á 1,5) d3 chọn S3 = 17mm
S4 = ( 0,9 á 1) S3 = 15 mm
K3 = K2 - ( 3á5 ) mm = 44 - 3= 41 mm
Kích thước gối trục:
Đường kính ngoài và tâm lỗ vít, D3, D2
Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: K2
Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 và C ( k là khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ)
Chiều cao h
Định theo kích thước nắp ổ
K2 = E2 + R2 + (3á5) = 22,4+18,2+3 = 43,6 chọn K2 = 44mm
E2= 1,6.d2 = 1,6 . 14= 22,4 mm.
R2 = 1,3 . d2 = 1,3. 14 = 18,2mm
C ằ D3 / 2 với k1,2d2=16,8 mm
h: phụ thuộc tâm lỗ bulông và kích thước mặt tựa
Mặt đế hộp:
Chiều dày: Khi không có phần lồi S1
Bề rộng mặt đế hộp, K1 và q
S1 = (1,3 á 1,5) d1 ị S1 = 28 mm
K1 ằ 3.d1 ằ 3.20 = 60 mm
q = K1 + 2d = 60 + 2.10 = 80 mm;
Khe hở giữa các chi tiết:
Giữa bánh răng với thành trong hộp
Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp
Giữa mặt bên các bánh răng với nhau.
D ³ (1 á 1,2) d ị D = 11 mm
D1 ³ (3 á 5) d ị D1 = 40 mm
D2 ³ d = 10 mm
Số lượng bulông nền Z
Z = ( L + B ) / ( 200 á 300)
Một số chi tiết khác :
1./ Kích thước gối trục
Đường kính ngoài và tâm lỗ vít D3,D2
D3=D + 4,4.d4
D2=D+(1,6..2)d4
-Trục 1: Trục vít
Tại ổ 1 : ổ bi đỡ D=62
D3 = 100 D2= 78 Vít M6
Tại ổ 0 :ổ đũa côn D=72 (theo bảng18.2):
D2= 108 D3 = 110 Vít M8 z = 4
-Trục 2: ổ đũa côn D=72
D2= 88 D3= 110 Vít M8 z = 4
- Trục3: ổ đũa côn D=100
D2=115 D3=140 Vít M10 z = 6
2./ Kích thước hộp giảm tốc:
Tính sơ bộ
Chiều dài hộp
L = 0,5(daM2+dabr2) +aw +2.d +2. D
= 0,5(230+366) +240+2.10+2.10=578 mm
Chiều rộng hộp: B = l21+d=170+2.10 =190 mm
Vậy số lượng bulông nền là
Z=(L+B)/200=(578+190)/200 =3,8
Lấy Z = 4.
3./Chốt định vị
Dùng chốt côn , theo bảng 18.4a
d= 8 mm c =1,2mm l = 40 mm
4./ Cửa thăm
Để kiểm tra, quan sát các chi tiết máy trong hộp khi lắp ghép và để đổ
dầu vào hộp trên đỉnh hộp ta làm cửa thăm
Theo bảng 18.5
A=100 (mm) B =75 A1=150 B1 =100
C = 125 C1=// K=87 R=12 Vít M8´22 Z = 4
5./ Nút thông hơi
Khi làm việc nhiệt độ trong hộp tăng lên ,để giảm áp suất và điều hoà
không khí bên trong và bên ngoài hộp ta làm nút thông hơi
Theo bảng 18.6
A=M27x 2 B =15 C=30 D =15 E= 45 G =36
H=32 I=6 K= 4 L=10 M=8 N=22
O =6 P=32 Q =18 R =36 S =32
7./ Nút tháo dầu
Cấu tạo của nút
Theo bảng 18.7
d =M20´2 b =15 m=9 f=3 L=28 c=2,5
q=17,8 D =30 S =22 D0=25,4
8./ Kích thước rãnh lắp vòng phớt và vòng phớt
Theo bảng 15.17 có kích thước như sau
d=25,5 d1=26 d2=24 D = 38 a = 6 b = 4,3 S0=9
d=50 d1=51,5 d2=49 D = 69 a =9 b=6,5 S0=12
9/Kích thước nắp ổ
Theo bảng 18.2
Trục 1
Với đường kính ngoài của ổ đũa côn D =72
D2=90 D3=115 D4=65 h =10 d4= M8 z= 4
Trục 2 : D =72
D2=90 D3=115 D4=65 h =10 d4= M8 z= 4
Trục 3 : D =100
D2=120 D3=150 D4=85 h=12 d4=M10 z=6
10/ Bánh răng
Đường kính ngoài mayơ D =(1,5..1,8) d=(1,5..1,8).52=78..93,6 chọn D =85
Chiều rộng bánh răng b = 50mm
Vành răng d =(2,5..4).m = (2,5..4).2,5= 6,25..10 chọn d =9 mm
Chiều dày đĩa c =(0,2..0,3).b = 0,3.50 =15 mm
Trên đĩa có lỗ với đường kính d=12..25 mm , chọn d = 20 mm
& Bánh vít
Đường kính ngoài mayơ D =(1,5..1,8) d=(1,5..1,8).35=52,5..63chọn D =55
Chiều rộng bánh răng b =50mm
Vành răng d =9mm
Chiều dày đĩa c =(0,2..0,3).b =0,3.50 =15mm
Trên đĩa có lỗ với đường kính d=12..25mm ,chọn d = 18mm
11/Bạc lót
Chọn chiều dầy bạc lót phụ thuộc vào đường kính trục và kích thước vai trục : d1= 3 - 5 mm
Phần V/ Kiểu lắp ghép
Bảng kê các kiểu lắp, trị số của sai lệch giới hạn và dung sai kiểu lắp
Kiểu lắp
Trục 1
Trục 2
Trục 3
Kiểu lắp
Dung sai
(mm)
Kiểu lắp
Dung sai (mm)
Kiểu lắp
Dung sai
(mm)
Bánh răng-Trục
F40
+25
0
F60
+20
0
+18
+2
+21
+2
Bánh vít- trục
F40
+25
0
+18
+2
Nối trục-trục
F30
+21
0
+15
+2
ổ lăn -trục
F35k6
+18
+2
F35k6
+18
+2
F55k6
+21
+2
Vỏ hộp - ổ lăn
F72H7
+30
0
F72H7
+30
0
F100H7
+35
0
Bạc chặn – trục
F30
+55
+20
F35
+64
+25
F50
+64
+25
+15
+2
+18
+2
+18
+2
Nắp - vỏ hộp
F72
+30
0
F72
+30
0
F100
+35
0
-100
-174
-100
-174
-120
-207
Cốc lót-vỏ hộp
F94
+35
0
-120
-207
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- A3.doc