Đồ án chi tiết máy

Đồ án chi tiết máy đồ án quan sinh viên ngành khí, Đồ án thể kiến thức sinh viên vẽ kỹ thuật, dung sai lắp ghép, nguyên lý máy, chi tiết máy, Công việc thiết kế hộp giảm tốc giúp hiểu kỹ có nhìn cụ thể cấu tạo chức chi tiết bánh ,ổ lăn, dây đai…

CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

Xác định tải trọng tương đương

Gọi: Ptd: công suất tương đương

Pct: công suất công tác

Công suất tương đương: (trong trường hợp tải trọng thay đổi)

Xác định công suất cần thiết……………………………………………………………………………………………………………… 2.Phân phối tỉ số truyền

Hiệu suất bộ truyền theo bảng 2.3

Hiệu suất bộ truyền đai (để hở) η d

Hiệu suất của cặp bánh răng trụ η br =0,97

Hiệu suất của cặp ổ lăn η ol

Hiệu suất của khớp nối trục η k

Hiệu suất hệ thống: η=η 1 η 2 η 3 =η k η ol 4 η br 2 η d (theo2.9 TL1) η=¿1.0,995 4 0,97 2 0,96= 0,8853

P ct =P td η =4,7222 0,8853=5,334 (kw) (theo 2.8 TL1)

Số vòng quay sơ bộ của động cơ: nsb=nlv.ut Theo (2.18) TL1

Theo bảng 2.4 TL1 ta có:

Ta chọn được tỷ số truyền sơ bộ là: ut=ud.ubr= 4.8 = 32

Tra bảng P.1.3 trang 237, ta chọn:

Kiểu động cơ Công suất (kW) Vận tốc quay (v/p) η% Tmax

2 Phân phối tỷ số truyền

Tỷ số truyền chung: (theo 3.23) TL1 u t =n đc n lv

2.2 Phân phối tỷ số truyền chung của hệ động u t =u d u h

Tra bảng 2.4 TL1 chọn ud= 4 u h =u t u d 5,625

2.3 Xác định công suất, số vòng quay, mômen trên các trục

 Công suất trên các trục:

 Số vòng quay trên các trục: n 1 =n dc u d 25

 Mômen xoắn trên các trục:

Thông số Động cơ I II III Công tác

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG

Các thông số của động cơ và tỷ số truyền của bộ truyền đai nđc25 (vòng/phút)

Theo sơ đồ hình 4.1 TL1 trang 59 ta chọn đai thang có tiết diện Ƃ

2 Đường kính bánh đai nhỏ

Theo bảng 4.13 TL1, ta chọn đường kính bánh đai nhỏ d10 mm

3 Đường kính bánh đai lớn

Theo 4.2 TL1, và chọn hệ số trượt tương đối ɛ=0,02 Đường kính bánh đai lớn là: d 2 = ud 1 (1-ɛ) = 4.180(1-0,02)p5,6 mm

Tỷ số truyền thực của bộ truyền đai là: u t = d d 2

4 Xác định khoảng cách trục a và chiều dài đai l

Theo tỷ số truyền u=4,02 ta được: a = 0,95d2 = 0,95.710 = 647,5 mm

Chiều dài đai l=2 a + π ( d 1+d 2 )/2+¿theo 4.4 TL1

Theo bảng 4.13 TL1 chọn chiều dài đai tiêu chuẩn l(00 mm

Tính khoảnh cách trục theo chiều dài tiêu chuẩn : a=(λ+√ λ 2 − 8 Δ 2 )/4 CT 4.6 TL1 λ=l−π(d 1+d 2)/2(00−π(180+710) /201,99 Δ=(d 2 −d 1 )/2=(710−180)/2&5

Kiểm nghiệm điều kiện(4.14 TL1):

Vậy a= 646 mm thỏa mãn điều kiện

Theo bảng 4.19 , với v= 13,43 m/s,d10 mm, ta có [P0]= 4,22 KW

P 1 /[P 0 ]=5,5/4,22=1,303 Do đó theo bảng 4.18 thì Cz=1

7 Tính các kích thước chủ yếu của bánh đai

7.1 Chiều rộng của bánh đai: theo bảng 4.21 TL1 ta có: t mm e ,5 mm h0=4,2mm

7.2 Đường kính ngoài 2 bánh đai: d a =d+2.h 0 da1 =d1 + 2h0 0+ 2.4,28,4 mm da2 =d2 + 2h0 q0+ 2.4,2 q8,4 mm

8 Tính lực tác dụng lên trục F r và lực căng ban đầu F 0

Lực căng do lực li tâm sinh ra:

F v =q m v 2 (theo 4.20) qm : khối lượng trên 1 mét chiều dài đai, tra bảng 4.22 TL1 ta được : qm =0,178 kg/m

Lực căng ban đầu trên 1 đai: theo 4.19 TL1

Lực tác dụng lên trục: theo 4.21

THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG

Tính toán bộ truyền cấp chậm(bánh răng trụ răng nghiêng)

1.1 Chọn vật liệu Đối với hộp giảm tốc bánh răng trụ, hai cấp, chịu công suất trung bình (Pđc = 15 kw), chỉ cần chọn vật liệu nhóm I Vì nhóm I có độ rắn HB NHO nên ta lấy NHE = NHO để tính KHL

Theo 6.3 TL1 trang 93: KHL = m √ H N N HO HE = √ 6 1 =1 ; m H =6 vì HB < 350

Trong bước tính thiết kế , sơ bộ lấy ZRZVKxH =1, đo đó áp dụng CT 6.1a TL 1 trang 93 ta có:

Vì cấp chậm dùng bánh răng trụ răng nghiêng nên theo CT 6.12 TL1 trang 95 ta có

Theo công thức 6.8 TL1 trang 93

NFE = 60c ∑ ¿ ¿ (T i /T max ) mF n i t i ; m F =6 vì HB < 350

NFO = 4.10 6 đối với tất cả các loại thép

Vì NFE > NFO nên ta lấy NFE = NFO để tính KFL

Trong bước tính thiết kế, sơ bộ lấy YRYSKxF = 1,do đó áp dụng CT 6.2a TL 1 trang 93 ta được:

[ σ F ]2 = σ 0 F lim 2 KFC.KFL / SF = 414/1,75 = 236,6 Mpa Ứng suất quá tải cho phép : theo CT 6.13 và 6.14 TL1 trang 95, 96

1.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục

Theo công thức 6.15a TL1 trang 96 aw = Ka( u+1) √ 3 [ σ T H 1 ] K 2 u ψ Hβ ba

Ka : hệ số phụ thuộc vật liệu cặp bánh răng và loại răng tra bảng 6.5 TL1 trang 96 ta được Ka = 43 Mpa u: tỉ số truyền , u=2,724

T1: moment xoắn trên trục bánh chủ động : T1 = 430801,37 N.mm ψ ba : Hệ số; là tỷ số giữa chiều rộng vành răng và khoảng cách trục

Chọn ψ ba = 0,3(răng đối xứng) theo bảng 6.6 TL1 trang 97

Tra bảng 6.7 TL1 trang 98, với  bd = 0,592 và ở sơ đồ 5 ta được , KH β = 1,03

[σH] : ứng suất tiếp xúc cho phép [σH] I5,4 Mpa aw = 43.(2,724+1)√ 3 430801,37 1,03

495,4 2 2,724 0,3 8,64 mm lấy aw = 208 mm theo dãy 1

1.4 Xác định các thông số của bộ truyền

 Xác định mô đun theo 6.17 TL1 trang 97 m=(0,01 ¿ 0,02)aw =(0,01 ¿ 0,02)208 = (2,08 ¿ 4,16) mm

Tra bảng 6.8 TL1 trang 99 ta chọn mô đun ứng suất pháp m = 2,5

 Số răng của bánh răng,

Chọn sơ bộ β = 10 0 ,theo 6.31 TL1 trang 103

Tính số răng bánh chủ động:

Tính số răng bánh bị động

Như vậy tỉ số truyền thực ut=Z2 /Z1 =2,73

 Tính lại góc nghiêng của răng

 β ,5 0 thoả mãn điều kiện β ∈ [8;20]Góc ăn khớp

Theo 6.27 TL1 trang 101,với a w =2 0 0 (theo TCVN 1065 – 71) cosα tw =z t mcosα/(2a w )=(44+120).2,5.cos(¿20 ∘ )/(2.208)=0,926¿

 Kích thước bộ truyền bánh răng

 Chiều rộng bánh răng b w =ψ ba a w ¿0,3.208b,4mm

 Đường kính vòng chia d 1 =m z 1 /cos=2,5.44/cos⁡(11,5)2,25mm d 2 =m z 2 /cos=2,5.120/cos⁡(11,5)06,15mm

 Đường kính đỉnh răng ( b.6.11) da1 = d1 + 2m = 117,25 mm da2 = d2 + 2m = 311,15 mm

 Đường kính đáy răng df1 = d1 – 2,5m = 106 mm df2 = d2 – 2,5m = 299,9 mm

 Hệ số trùng khớp dọc ε β =b w sinβ m π b,4 sin¿ ¿

 Hệ số trùng khớp ngang ε α =[ 1,88−3,2 ( Z 1 1 + Z 1 2 ) ] cosβ= [ 1,88−3,2 ( 44 1 + 120 1 ) ] cosβ=1,745

Với v=0,636 m/s ,theo bảng 6.13 TL1 trang 106 ta chọn cấp chính xác của cặp bánh răng là cấp 9

1.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

Theo CT 6.33 TL1 trang 105, ứng suất tiếp xúc trên bề mặt làm việc σ H =Z M Z H Z ε √ 2 T b 1 w K u H t d (u w 2 t +1) 1 ≤[ σ H ]

 ZM= 274 Mpa (tra bảng 6.5 TL1 trang 96) là hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp

 ZH : hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc,theo CT 6.34 TL1 trang 105

Với : - β b góc nghiêng của răng trên trụ cơ sở tg β b =cos α t tgβ

( α t = α tw ",18 0 ) vì bánh răng không dịch chỉnh tg β b = cos(22,18 0 ).tg(11,5 0 )=0,188

Z H =√ sin 2α 2cos β tw b = √ sin 2 cos( (¿ 2.22,18 10,67) ) =1,677 ¿

 Zɛ : hệ số kể đến sự trùng khớp của răng,theo 6.37 TL1 trang 105 vì ɛβ >1 nên theo 6.36c TL1 : Zɛ= √ 1/ ε α = √ 1/ 1,745 =0,757

 KH : hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc

KHα =1,13 : hệ số phân bố không đều tải trọng tra bảng 6.14 TL1 trang 107

Tra bảng 6.15 TL1 ta được δ H = 0,002

Tra bảng 6.16 TL 1 ta được g 0 = 73

Với cấp chính xác động học đạt 9 và cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8, yêu cầu gia công cần đạt độ nhám Ra từ 2,5 đến 1,25 μm, dẫn đến Z R = 0,95 Khi da < 400 KxH = 1 và v = 0,981 < 5 m/s, ta có Zv = 1.

Như vậy σ H 1 nên theo 6.36c TL1 : Zɛ= √ 1/ ε α = √ 1 /1,664 = 0,775

 KH : hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc

KHβ =1,09 tương tự cặp bánh răng cấp chậm

KHα =1,13 : hệ số phân bố không đều tải trọng tra bảng 6.14 TL1 trang 107

Tra bảng 6.15 TL1 ta được δ H = 0,002

Tra bảng 6.16 TL 1 ta được g 0 = 82

Với cấp chính xác động học đạt 9 và cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8, yêu cầu gia công cần đạt độ nhám Ra từ 2,5 đến 1,25 μm, dẫn đến Z R = 0,95 Khi da < 400 KxH = 1 và v = 0,981 < 5 m/s, ta có Zv = 1.

Như vậy σ H Chọn lm13 = 50 mm

Chiều dài mayơ bánh răng trụ răng nghiêng thứ hai trên trục II: lm22 = (1,2 … 1,5)d2 = (54…67,5) => Chọn lm22 = 60 mm

Chiều dài mayơ bánh răng trụ răng nghiêng thứ ba trên trục II: lm23 = (1,2 … 1,5)d2 = (54…67,5) => Chọn lm23 = 65 mm

Chiều dài mayơ bánh răng trụ răng nghiêng trên trục III: lm32 = (1,2 … 1,5)d3 = (72…90) => Chọn lm32 = 80 mm

Chiều dài mayơ khớp nối: lmkn = lm33 (1,4 … 2,5)d3 = (84…150) => Chọn lmkn = 100 mm

Khoảng cách giữa các gối đỡ và khoảng cách và khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực của đai hoặc khớp nối:

Khoảng cách từ bánh đai ở ngoài hộp giảm tốc đến gối đỡ b 01 : l 12 =−l c12 =0,5.( l m12+b 01 )+ k 3+h n =−0,5.(45+21)+15+20hmm

Khoảng cách từ ổ lăn trên trục I đến bánh răng trên trục I: l 13 =( l 23) = 135mm Khoảng cách giữa các gối đỡ trên trục I: l11 = l21 = 200 mm

Khoảng cách từ ổ lăn trên trục II đến bánh răng thứ 2 trên trục II: l 22 =0,5.( l m22+b 02 )+ k 1+k 2 =0,5.(60+25)+10+10b,5mm

Khoảng cách từ ổ lăn trên trục II đến bánh răng thứ 3 trên trục II:

Khoảng cách giữa 2 ổ lăn trên trục thứ II là l 21 =l m22 +l m23 +3k 1 +2k 2 +b 02 `+65+3.10+2.10+25 0mm

Khoảng cách giữa 2 ổ lăn trên trục thứ 3 là : l31 = l21 = 200 mm khoảng cách từ ổ lăn đến khớp nối : l 32 =−l c32 =−( 0,5.( l mkn +b 03 )+ k 3+h n ) =−¿

Khoảng cách từ ổ lăn đến bánh răng l33 = l22 = 62,5 mm ll 12 l12 l 12 ❑ ❑ l 13 l11 l 21 l 23 l 22 l 32

Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục

Các lực tác dụng lên trục

- Lực do đai tác dụng lên trục : Frd = 1026,88 N

- Bánh răng cấp nhanh: theo CT 10.1 TL1 trang 184

Lực hướng tâm Fr : F r 1=F t1 tgα tw cosβ755,14 tg2 5,31 0 cos 15,95 0 46,95(N)=F r 2

Lực dọc trục Fa : F a 1=F t 1 tgβ755,14.tg15,9573,22(N)=F a 2

Lực hướng tâm Fr : F r 3=F t3 tg α tw cosβw25,44.tg2 2,18 0 cos11,5 0 214,07(N)=F r 4 Lực dọc trục Fa :F a 3 =F t 3 tgβw25,44.tg11,5 0 71,76(N)=F a 4 l33 l31

Phản lực ở các gối đỡ trục :

Tính moment uốn ở những tiết diện nguy hiểm

Tính điều kiện trục ở 2 tiết diện a-a và b-b theo công thức :10.17 TL1 trang 194 d=√ 3 0,1[ M td σ ]

[]:ứng suất cho phép của thép chế tạo trục; []c MPa tra bảng 10.5 TL1 Tr.95 Điều kiện trục ở tiết diện a-a:

 d a−a =√ 3 137428,2 0,1.63 ',94 ( mm) Điều kiện trục ở tiết diện b-b:

Vậy điều kiện ở tiết diện a-a (ổ lăn) lấy 45 mm,điều kiện ở tiết diện b-b (bánh rang) lấy

Vậy chọn tiết diện bánh đai là 40 mm

[]:ứng suất cho phép của thép chế tạo trục; []P MPa tra bảng 10.5 TL1 Tr.95

Vậy điều kiện ở tiết diện c-c (ổ lăn) lấy 45 mm, điều kiện ở tiết diện E lấy 52 mm (bánh răng) điều kiện ở tiết diện F lấy 50 mm (bánh răng

 FHY¿−198,59N đổi chiều FHY suy ra FHY¿198,59N

 ở tiết diện khớp nối: chọn [σ ] = 50

[]:ứng suất cho phép của thép chế tạo trục; []P MPa tra bảng 10.5 TL1 Tr.95

Vậy điều kiện ở tiết diện g-g (ổ lăn) lấy 60 mm, điều kiện ở tiết diện I lấy 63 mm (bánh răng) điều kiện ở tiết diện khớp nối lấy 60 mm

Trục Tiết diện Đường kính (mm) Loại then  b h  

II Tính kiểm nghiệm trục và then

Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi

Kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo được độ bền mỏi nếu hệ số an toàn tại các mặt cắt nguy hiểm đều thỏa mãn điều kiện sau:

[S]: hệ số an toàn cho phép, thông thường [S]=1,5…2,5.

S σj , S τj : hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp, hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp tại tiết diện j : CT10.20 và 10.21 TL1

Thép C45 có b = 600 MPa σ −1 , τ −1 : giới hạn mỏi uốn và xoắn ứng với chu kì đối xứng

-1 = 0,58-1 = 0,58.261,6 = 151,73 (MPa) σ aj , σ mj , τ aj , τ mj : biên độ và giá trị trung bình của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại tiết diện j

Vì trục quay làm việc theo 1 chiều nên ứng suất pháp(uốn) biến đổi theo chu kì đối xứng: σ mj =0;σ aj =σ max j =M j /W j CT 10.22 TL1 trang 196

Vì trục quay làm việc theo 1 chiều nên ứng suất tiếp(xoắn) biến đổi theo chu kì mạch động : CT 10.23 TL1 τ mj =τ aj =τ max j

Với W j ,W 0 j là momen cản uốn và momen cản xoắn tại tiết diện j của trục, được xác định theo bảng 10.6 TL1

, :hệ số kể đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi, tra bảng 10.7

-Các trục được gia công trên máy tiện , tại các tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạt

R a =2,5 0,63μm do đó theo bảng 10.8, hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt x 1,06

- Không dùng phương pháp tăng bền bề mặt, do đó hệ số tăng bền K y  1

- Theo bảng 10.12, hệ số tập trung ứng suất tại rãnh then ứng với vật liệu có σ b `0MPa là K   1,76; K   1,54

Theo bảng 10.10 tra hệ số kích thước ε σ , ε τ ứng với đường kính của tiết diện nguy hiểm

Chọn lắp ghép: Các ổ lăn lắp lên trục theo k6, lắp bánh răng, bánh đai, nối trục theo k6 kết hợp với lắp then.Trục tiết diện tròn

Bảng kích thước then(9.1a và 9.1b),trị số moment cản uốn và moment cản xoắn (10.6)

Trục Tiết diện Đường kính trục b h  t 1 W(mm 3 ) W ( o mm 3 )

III a-a(A) b-b(BR) Đai C(D) e-e(E)(BR) f-f(F)(BR) KN I(BR) G(H)

Tra bảng 10.10 TL1 trang 198 ε σ = 0,715 ; ε τ = 0,77,tra bảng 10.11 TL1

K σ ε σ =2,06 K τ ε τ =1,64vìti tế di nệ a−a làổlăn không có rãnh then

Hệ số an toàn cho phép [s] thường lấy bằng 1,5…2,5 ở điều kiện làm việc thông thường

=>Tiết diện a-a thỏa điều kiện bền mỏi

Tra bảng 10.10 TL1 trang 198 ε σ = 0,7 ; ε τ = 0,76 tra bảng 10.11 TL1

=>Tiết diện b-b thỏa điều kiện bền mỏi

=>Tiết diện tại E thỏa điều kiện bền mỏi

Tiết diện tại F(BR) : d = 50 mm

=>Tiết diện F thỏa điều kiện bền mỏi

K σ ε σ =2,52 K τ ε τ =2,03vì ti tế di nệ a−alàổlănkhông có rãnh then

=>Tiết diện tại G thỏa điều kiện bền mỏi

=>Tiết diện tại I(BR) thỏa điều kiện bền mỏi

Bảng tính toán hệ số an toàn đối với các tiết diện của 3 trục

Tiết diện d; mm Tỉ số

Kết quả cho thấy các tiết diện nguy hiểm trên 3 trục đều đảm bảo an toàn về mỏi

Kiểm nghiệm độ bền dập theo công thức sau:    

Kiểm nghiệm độ bền cắt theo công thức sau: c 2   c t

Theo bảng 9.5 ta có:     d 100 MPa Ứng suất cắt cho phép:     c 60 MPa

Giá trị ứng suất dập và cắt của then trên các trục:

Theo bảng trên thì các then đều thỏa mãn điều kiện bền dập và bền cắt

Từ phần tính trục ta có : đường kính cần chọn ổ lăn d = 45 mm

Tổng hợp lực tác dụng lên các ổ lăn:

So sánh F r 00,04a+10,32mm=¿d 1 mm d 2 =(0,7÷0,8)d 1 ÷16(mm)ch nọ d 2 mm d 3 =(0,8÷0,9)d 2 ÷13,5(mm)

 Chọn d4 mm d 5 =(0,5÷0,6)d 2 =7,5÷9(mm)=¿ch nọ d 5 =8mm

Mặt bích ghép nắp và thân:

Chiều dày bích thân hộp S3

Chiều dày bích nắp hộp S4

Bề rộng bích nắp và thân K3 => chọn S 4 = 20 mm

K 3 =K 2 −(3÷5)mm = 48-4 = 44 Kích thước gối trục: Đường kính ngoài và tâm lỗ vít:

Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ

Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 và C(k là khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ)

E2≈1,6d 2 =1,6.15$mm (không kể chiều dày thành hộp)

C2 h xác định theo kết cấu, phụ thuộc tâm lỗ bulong và kích thước mặt tựa

+khi không có phần lồi S1

+khi có phần lồi:Dd, S1 và S2

Bề rộng mặt đế hộp K1 và q

D d xác định theo đường kính dao khoét

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 Δ≥(1÷1,2)δ=(1÷1,2).9,24=9,24÷11,1(mm)=¿l yấ Δmm Δ 1 ≥(3÷5)δ=(3÷5).9,24',7÷46,2(mm)=¿l yấ Δ 1 @mm Δ≥ δ=9,24mm lấy Δ mm

4 Các chi tiết của hộp giảm tốc: a, Bulông vòng hoặc vòng móc: Để nâng và vận chuyển hộp giảm tốc (khi gia công, khi lắp ghép…) trên nắp và thân thường lắp thêm bulông vòng hoặc vòng móc.

Với khoảng cách trục a w 8mm , tra bảng 18.3b

Trọng lượng hộp giảm tốc: Q0KG

Tra bảng 18.3a, xác định được kích thước bulông vòng:

Để giữ vị trí chính xác giữa nắp và thân sau khi gia công và lắp ghép, cần sử dụng hai chốt định vị Việc sử dụng chốt định vị giúp tránh biến dạng vòng ngoài của ổ khi xiết bulông, từ đó giảm thiểu nguy cơ hỏng hóc cho ổ.

Ta chọn chốt định vị là chốt côn. d c x 45 0

Cửa thăm dầu được thiết kế với đường kính d = 10 mm và chiều cao c = 1,6 mm, phù hợp cho hộp giảm tốc có chiều dài l từ 30 đến 180 mm Cửa thăm này nằm trên đỉnh hộp và có nút thông hơi, giúp thuận tiện trong việc quan sát các bộ phận bên trong cũng như trong quá trình lắp đặt và đổ dầu vào hộp giảm tốc.

Khi hoạt động, nhiệt độ trong hộp tăng cao, do đó cần giảm áp suất và điều hòa không khí bên trong và bên ngoài Để thực hiện điều này, nút thông hơi được sử dụng, thường được lắp đặt trên nắp cửa thăm hoặc ở vị trí cao nhất của nắp hộp.

Hình dạng và kích thước:

CHỌN KHỚP NỐI

Nối trục vòng đàn hồi có thiết kế đơn giản, dễ dàng chế tạo và thay thế Thiết bị này được sử dụng để truyền momen xoắn nhỏ và trung bình, và có khả năng hoạt động hiệu quả với độ lệch tâm từ 0,2 đến 0,6 mm.

Chúng ta lựa chọn khớp nối trục vòng đàn hồi để kết nối trục III và trục công tác, nhằm truyền động hiệu quả và giảm thiểu rung động Công suất truyền đạt là P = 11,5 KW với số vòng quay n = 39 vòng/phút, và đường kính ra của hộp giảm tốc là d = 60 mm.

Moment xoắn truyền qua trục nối : T 27138,75N.mm

T: momen xoắn trên trục ra của hộp giảm tốc. k: hệ số chế độ làm việc, phụ thuộc vào loại máy công tác

Tra bảng 16.1 TL2 trang 58, máy công tác là thùng trộn, k =1,2

Dựa vào T t 52(Nm) tra bảng 16.10a TL2 trang 69, ta chọn kích thước của nối trục vòng đàn hồi:

Hình vẽ của nối trục vòng đàn hồi: hình 16.6 TL2 trang 67

Nối trục là một phương pháp quan trọng trong cơ khí, trong đó gang chốt và thép CT45 thường hóa được sử dụng Vòng đàn hồi bằng cao su có ứng suất dập cho phép từ 2 đến 4 MPa, trong khi ứng suất uốn cho phép của chốt nằm trong khoảng từ 60 đến 80 MPa.

THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT CỦA HỘP GIẢM TỐC

Kết cấu vỏ hộp giảm tốc

Vỏ hộp giảm tốc đúc có nhiều hình dạng khác nhau nhưng đều có chức năng chung là đảm bảo vị trí tương đối giữa các chi tiết máy, tiếp nhận tải trọng từ các bộ phận lắp đặt, chứa dầu bôi trơn và bảo vệ các chi tiết máy khỏi bụi bẩn.

Chỉ tiêu cơ bản của vỏ hộp giảm tốc là độ cứng cao và khối lượng nhỏ.

Hộp giảm tốc bao gồm: thành hộp, nẹp hoặc gân, mặt bích gối đỡ….

Vật liệu phổ biến nhất dùng để đúc hộp giảm tốc là gang xám GX15 – 32.

Chọn bề mặt lắp ghép

Bề mặt ghép của vỏ hộp được thiết kế đi qua đường tâm các trục, tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp ghép các chi tiết Sau khi hoàn thành lắp ghép các chi tiết như bánh răng và ổ vào các trục, từng trục sẽ được lắp đặt vào vỏ hộp.

Bề mặt ghép thường được chọn song song với mặt đế, nhưng cũng có thể lựa chọn bề mặt không song song để giảm trọng lượng và kích thước của hộp giảm tốc Việc này còn giúp cải thiện khả năng bôi trơn cho các cặp bánh răng thông qua phương pháp ngâm dầu.

Xác định các kích thước của vỏ hộp

Hình dạng của nắp và thân hộp được xác định bởi số lượng và kích thước của bánh răng, vị trí mặt ghép, cũng như sự phân bố của các trục Ngoài ra, các yếu tố như chỉ tiêu kinh tế, độ bền và độ cứng cũng ảnh hưởng đến thiết kế này.

Vỏ hộp được cấu tạo từ các mặt trụ và mặt phẳng, trong đó mặt phẳng giúp dễ dàng trong việc tạo khuôn mẫu Tuy nhiên, việc sử dụng mặt phẳng cũng làm tăng kích thước, khuôn khổ và trọng lượng của vỏ hộp.

Dựa vào hình 18.2 và bảng 18.1, ta xác định các kích thước như sau:

Tên gọi Biểu thức tính toán

Nắp hộp δ1 δ=0,03a+3=0,03.208+3=9,24mm>6mm δ 1 =0,9.δ=8,316mm

Gân tăng cứng: chiều dày e

Chiều cao h Độ dốc e=(0,8÷1)δ=(0,8÷1).9,24=7,392÷9,24(mm)

 Lấy e = 9 mm h < 58 mm => chọn h bằng 50 khoảng 20 Đường kính:

Bulông ghép bích nắp và thân d3

Vít ghép nắp cửa thăm d5 d 1 >0,04a+10,32mm=¿d 1 mm d 2 =(0,7÷0,8)d 1 ÷16(mm)ch nọ d 2 mm d 3 =(0,8÷0,9)d 2 ÷13,5(mm)

 Chọn d4 mm d 5 =(0,5÷0,6)d 2 =7,5÷9(mm)=¿ch nọ d 5 =8mm

Mặt bích ghép nắp và thân:

Chiều dày bích thân hộp S3

Chiều dày bích nắp hộp S4

Bề rộng bích nắp và thân K3 => chọn S 4 = 20 mm

K 3 =K 2 −(3÷5)mm = 48-4 = 44 Kích thước gối trục: Đường kính ngoài và tâm lỗ vít:

Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ

Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 và C(k là khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ)

E2≈1,6d 2 =1,6.15$mm (không kể chiều dày thành hộp)

C2 h xác định theo kết cấu, phụ thuộc tâm lỗ bulong và kích thước mặt tựa

+khi không có phần lồi S1

+khi có phần lồi:Dd, S1 và S2

Bề rộng mặt đế hộp K1 và q

D d xác định theo đường kính dao khoét

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 Δ≥(1÷1,2)δ=(1÷1,2).9,24=9,24÷11,1(mm)=¿l yấ Δmm Δ 1 ≥(3÷5)δ=(3÷5).9,24',7÷46,2(mm)=¿l yấ Δ 1 @mm Δ≥ δ=9,24mm lấy Δ mm

Các chi tiết của hộp giảm tốc

Để nâng và vận chuyển hộp giảm tốc trong quá trình gia công và lắp ghép, thường sử dụng bulông vòng hoặc vòng móc được lắp thêm trên nắp và thân của thiết bị.

Với khoảng cách trục a w 8mm , tra bảng 18.3b

Trọng lượng hộp giảm tốc: Q0KG

Tra bảng 18.3a, xác định được kích thước bulông vòng:

Để duy trì vị trí chính xác của nắp và thân sau khi gia công và lắp ghép, cần sử dụng hai chốt định vị Việc sử dụng chốt định vị giúp ngăn ngừa biến dạng vòng ngoài của ổ khi xiết bulông, từ đó giảm thiểu nguy cơ hỏng hóc cho ổ.

Ta chọn chốt định vị là chốt côn. d c x 45 0

Cửa thăm dầu được thiết kế với đường kính d = 10 mm và chiều cao c = 1,6 mm, có thể điều chỉnh chiều dài l từ 30 đến 180 mm Cửa thăm này được đặt trên đỉnh hộp giảm tốc, giúp thuận tiện cho việc quan sát các bộ phận bên trong và thực hiện các thao tác lắp đặt cũng như đổ dầu vào hộp Nắp cửa thăm còn được trang bị nút thông hơi để đảm bảo hiệu suất hoạt động.

Trong quá trình làm việc, nhiệt độ trong hộp tăng cao, dẫn đến việc cần giảm áp suất và điều hòa không khí bên trong và bên ngoài Để thực hiện điều này, nút thông hơi được sử dụng, thường được lắp đặt trên nắp cửa thăm hoặc ở vị trí cao nhất của nắp hộp.

Hình dạng và kích thước:

Sau một thời gian sử dụng, dầu bôi trơn trong hộp có thể bị bẩn do bụi bặm hoặc bị biến chất, vì vậy cần thay dầu mới Để tháo dầu cũ, hộp được trang bị lỗ tháo dầu ở đáy, và trong quá trình làm việc, lỗ này được bịt kín bằng nút tháo dầu Kết cấu và kích thước của nút tháo dầu rất quan trọng trong việc đảm bảo quá trình thay dầu diễn ra thuận lợi.

Dùng nút tháo dầu trụ: d b m f L c q D S D0

Dùng để kiểm tra mức dầu trong hộp giảm tốc, để đảm bảo mức dầu luôn ở mức cho phép để các chi tiết được bôi trơn tốt

BÔI TRƠN, ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP

Điều chỉnh ăn khớp bánh răng

Sai số trong chế tạo và lắp ghép các chi tiết có thể dẫn đến vị trí bánh răng trên trục không chính xác Để khắc phục vấn đề này trong hộp giảm tốc bánh răng trụ, thường áp dụng phương pháp tăng chiều rộng bánh răng nhỏ lên 10% so với chiều rộng bánh răng lớn.

Dựa vào kết cấu làm việc, chết dộ tải của các chi tiết trong hộp giảm tốc mà ta chọn các kiểu lắp ghép sau:

1 Dung sai và lắp ghép bánh răng:

Chịu tải vừa , thay đổi va đập nhẹ vì thế ta chọn kiểu lắp trung gian H7/k6.

2 Dung sai lắp ghép ổ lăn:

Khi lắp ổ lăn ta cần lưu y:

- Lắp vòng trong trên trục theo hệ thống lỗ, lắp vòng ngoài vào vỏ theo hệ thống trục

- Để các vòng ổ không trơn trựơt theo bề mặt trục hoặc lỗ hộp khi làm việc, chọn kiểu lắp trung gian có độ dôi cho các vòng quay

- Đối với các vòng không quay ta sử dụng kiểu lắp có độ hở.

Chính vì vậy mà khi lắp ổ lăn lên trục ta chọn mối ghép k6, còn khi lắp ổ lăn vào vỏ ta chọn H7.

3 Dung sai khi lắp vòng chắn dầu:

Chọn kiểu lắp trung gian H7/js6 để thuận tiện cho quá trình tháo lắp.

4 Dung sai khi lắp vòng lò xo ( bạc chắn ) trên trục tuỳ động:

Vì bạc chỉ có tác dụng chặn các chi tiết trên trục nên ta chọn chế độ lắp có độ hở H8/h7.

5 Dung sai lắp ghép then lên trục:

Theo chiều rộng ta chọn kiểu lắp F8/js7

Kiểu lắp Trục I Trục II Trục III

Định dạng
Số trang	63
Dung lượng	0,96 MB