TÍNH TOÁN B Ộ TRUY ỀN ĐAI THANG
• Số vòng quay bánh dẫn:
2.2 Tính toán thiết kế bộ truyền đai thang:
• Theo hình 4.1, với công suất và số vòng quay nhƣ trên ta chọn đai tiết diện
• Theo bảng 4.13, chọn đường kính bánh đai nhỏ
• Theo công thức 4.2, với , đường kính bánh đai lớn:
• Theo bảng 4.26, chọn đường kính tiêu chuẩn
• Nhƣ vậy tỉ số truyền thực tế ( ) 560/[160.(1-0,02)]=3,57
• Theo bảng 4.14, chọn sơ bộ khoảng cách trục
• Theo công thức 4.4, chiều dài đai:
• Theo bảng 4.13, chọn chiều dai đai tiêu chuẩn:
• Theo công thức 4.15, số vòng chạy của đai trong 1 giây:
• Theo công thức 4.6, khoảng cách trục theo chiều dài đai tiêu chuẩn:
• Theo công thức 4.7, góc ôm:
• Theo công thức 4.16, xác định số đai:
: hệ số tải trọng động, theo bảng 4.7
: công suất cho phép, với và , theo bảng 4.19 : hệ sốảnh hưởng của góc ôm, với , theo bảng 4.15
: hệ sốảnh hưởng của chiều dài đai, với l/ , theo bảng 4.16
: hệ số ảnh hưởng của tỉ số truyền, với , theo bảng 4.17
: hệ số ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các dây đai, với , theo bảng 4.18
• Theo công thức 4.17 và bảng 4.21, chiều rộng bánh đai:
• Theo công thức 4.18 và bảng 4.21, đường kính ngoài bánh đai:
• Theo công thức 4.19, lực căng ban đầu:
(định kỳđiều chỉnh lực căng), với (bảng 4.22), do đó:
• Theo công thức 4.21, lực tác dụng lên trục:
THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC
• Thời gian phục vụ L: 7 năm
• Quay một chiều, tải trọng tĩnh, làm việc 1 ca (1 năm làm việc 240 ngày, một ca làm việc 8 giờ)
• Bộ truyền cấp nhanh (Bộ truyền bánh răng côn):
• Bộ truyền cấp chậm (Bộ truyền bánh răng nghiêng):
3.2 Tính toán bộ truyền cấp nhanh:
Do không có yêu cầu đặc biệt và nhằm thống nhất hóa trong thiết kế, chúng ta lựa chọn loại vật liệu hai cấp cho bánh răng giống nhau theo bảng 6.1.
- Bánh nhỏ: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB241 285 có ,
- Bánh lớn: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB192 240 có ,
3.2.2 Xác định ứng suất cho phép:
• Theo bảng 6.2 với thép 45, tôi cải thiện đạt độ rắn HB180 350, ; ;
Chọn độ rắn phù hợp cho bánh nhỏ và bánh lớn là rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng đến ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép, tương ứng với số chu kỳ cơ sở.
• Theo công thức 6.5, số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc và uốn:
• Theo công thức 6.7 và 6.8, số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương:
- Trong đó: c: số lần ăn khớp trong một vòng quay t: tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét.
, : hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vự và chế độ tải trọng của bộ truyền
• Theo công thức 6.1a và 6.2a, ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép:
, : hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn, theo bảng 6.2
: hệ số xét ảnh hưởng đặt tải, khi đặt tải một phía (bộ truyền quay một chiều)
• Bộ truyềnbánh răng côn răng thẳng, ta có:
• Theo công thức 6.13 và 6.14, ứng suất quá tải cho phép:
3.2.3 Xác địnhchiều dài côn ngoài:
• Theo công thức 6.52a, chiều dài côn ngoài:
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu bánh răng và loại răng, với truyền động bộ truyền răng thẳng bẳng thép ( ) ( )
: hệ số chiều rộng vành răng
: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng bánh răng côn, với: ( ) ( ) theo bảng 6.21
3.2.4 Xác định các thông số ăn khớp:
• Theo công thức 6.52a và 6.52b, đường kính chia ngoài của bánh côn chủ động:
• Theo bảng 6.22, ta đƣợc: ; với ,
• Theo công thức 6.54 và 6.55, đường kính trung bình và modun trung bình:
• Theo công thức 6.56, modun vòng ngoài:
• Theo bảng 6.8, lấy trị số tiêu chuẩn , do đó:
• Số răng bánh lớn Lấy
• Do đó tỉ số truyền:
• Theo bảng 6.20, với chọn hệ số dịch chỉnh đều ;
• Đường kính trung bình của bánh nhỏ:
3.2.5 Kiểmnghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
• Theo công thức 6.58, ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng bánh răng côn phải thỏa mãn điều kiện sau:
Hệ số cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp được trình bày trong bảng 6.5 Hệ số hình dạng bề mặt tiếp xúc được xác định theo bảng 6.12 Để tính toán hệ số trùng khớp của răng, sử dụng công thức 6.59a.
√( ) √( ) + Với : hệ số trùng khớp ngang, tính theo công thức 6.60:
( ) ( ) : hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc, đƣợc xác định theo công thức 6.61:
: hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều gữa các đôi răng đồng thời ăn khớp
+ Theo công thức 6.22, vận tốc vòng:
+ Theo bảng 6.13, dùng cấp chính xác bộ truyền là 8 Theo bảng 6.14 với cấp chính xác 8 và , ta chọn
: hệ số kể đến tải trọng xuất hiện trong vùng ăn khớp, xác định theo công thức 6.63:
Hệ số ảnh hưởng của sai số ăn khớp được trình bày trong bảng 6.15 với dạng răng thẳng Đồng thời, hệ số ảnh hưởng của sai lệch bước răng được thể hiện trong bảng 6.16, với cấp chính xác mức làm việc êm là 8.
+ Với chiều rộng vành răng:
• Thay các giá trị vừa tính đƣợc vào công thức 6.58, ta đƣợc:
• Theo công thức 6.1 và 6.1a, , trong đó: ; ;
• Ta thấy: vậy điều kiện bền tiếp xúc đƣợc đảm bảo
3.2.6 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
• Theo công thức 6.65, điều kiện bền uốn đối với răng bánh răng côn đƣợc xác định nhƣ sau:
: hệ số kể đến sự trùng khớp của răng
: hệ số kể đến độ nghiêng của răng, với răng thẳng
: hệ số dạng răng của bánh 1 và 2, phụ thuộc vào số răng tương đương.
; ; theo bảng 6.18 ta đƣợc và
: hệ số tải trọng khi tính về uốn, xác định theo công thức 6.45:
+ Với : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về uốn, với ; tỉ số ( ) ( ) ; theo bảng 6.21 ta đƣợc
: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn, với bánh răng thẳng
: hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn, xác định theo công thức 6.68:
+ Với √ ( ) √ ( ) ; trong đó (theo bảng 6.15), (theo bảng 6.16)
• Thay các giá trị vừa tính đƣợc vào công thức 6.65, ta đƣợc:
• Nhƣ vậy điều kiện uốn đƣợc đảm bảo
3.2.7 Kiểm nghiệm răng về quá tải:
• Để tránh biến dạng dƣ hoặc gãy dòn lớp bề mặt, theo công thức 6.8, ứng suất tiếp xúc cực đại:
• Để tránh biến dạng dƣ hoặc phá hỏng tỉnh mặt lƣợn chân răng, theo công thức 6.49, ứng suất uốn cực đại:
Với : hệ số quá tải
3.2.8 Các thông sốvà kích thước của bộ truyền:
Hệ số dịch chỉnh chiều cao Đường kính chia ngoài
Chiều cao đầu răng ngoài ( ) ( )
Chiều cao chân răng ngoài Đường kính đỉnh răng ngoài
3.3 Tính toán bộ truyền cấp chậm:
Do không có yêu cầu đặc biệt và nhằm thống nhất hóa trong thiết kế, chúng ta lựa chọn loại vật liệu hai cấp cho bánh răng theo bảng 6.1.
- Bánh nhỏ: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB241 285 có ,
- Bánh lớn: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB192 240 có ,
3.3.2 Xác định ứng suất cho phép:
• Theo bảng 6.2 với thép 45, tôi cải thiện đạt độ rắn HB180 350, ; ;
Khi chọn độ rắn cho bánh nhỏ và bánh lớn, cần chú ý đến ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép tương ứng với số chu kỳ cơ sở.
• Theo công thức 6.5, số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc và uốn:
• Theo công thức 6.7 và 6.8, số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương:
- Trong đó: c: số lần ăn khớp trong một vòng quay. t: tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét
, : hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vự và chế độ tải trọng của bộ truyền.
• Theo công thức 6.1a và 6.2a, ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép:
, : hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn, theo bảng 6.2.
: hệ số xét ảnh hưởng đặt tải, khi đặt tải một phía (bộ truyền quay một chiều)
• Theo công thức 6.12, bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng, ta có:
• Theo công thức 6.13 và 6.14, ứng suất quá tải cho phép:
3.3.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục:
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng, với răng nghiêng theo bảng 6.5
Hệ số này phản ánh sự phân bố tải trọng không đều trên chiều rộng của vành răng trong quá trình tải về tiếp xúc Hệ số ( ) ( ) được xác định theo công thức 6.16 và được trình bày trong bảng 6.7 (sơ đồ 2).
3.3.4 Xác định các thông sốăn khớp:
• Theo công thức 6.17, xác định modun:
• Theo bảng 6.8, chọn modun pháp
• Chọn sơ bộ , do đó ( )
• Theo công thức 6.31, sốrăng bánh nhỏ:
• Do đó tỉ số truyền thực sẽ là
3.3.5 Kiểm nghiệm răng vềđộ bền tiếp xúc:
• Theo công thức 6.33, ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc:
: hệ số kểđến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp, theo bảng 6.5
: hệ số kểđến hình dạng bề mặt tiếp xúc, xác định theo công thức 6.34:
+ Theo công thức 6.35, góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở:
√ : hệ số trùng khớp của răng, theo công thức 6.36c:
√ √ + Với : hệ số trùng khớp ngang, xác định theo công thức 6.38a:
( ) ( ) + Với : hệ số trùng khớp dọc, xác định theo công thức 6.37:
( ) ( ) Đường kính vòng lăn bánh nhỏ:
: hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc, đƣợc xác định theo công thức 6.39:
: hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều gữa các đôi răng đồng thời ăn khớp
+ Theo công thức 6.40, vận tốc vòng:
+ Theo bảng 6.13, dùng cấp chính xácbộ truyền là9 Theo bảng 6.14 với cấp chính xác 9 và , ta chọn
: hệ số kể đến tải trọng xuất hiện trong vùng ăn khớp, xác định theo công thức 6.41:
Hệ số ảnh hưởng của sai số ăn khớp được trình bày trong bảng 6.15, áp dụng cho dạng răng nghiêng Đồng thời, hệ số ảnh hưởng của sai lệch bước răng được thể hiện trong bảng 6.16, với cấp chính xác cho mức làm việc êm là 9.
• Thay các giá trị vừa tính đƣợc vào công thức 6.33, ta đƣợc:
• Theo công thức 6.1 và 6.1a, , trong đó: ; ;
• Ta thấy: vậy điều kiện tiếp xúc đƣợc đảm bảo
• Chiều rộng vành răng đƣợc tính lại suy từ công thức 6.33:
3.3.6 Kiểm nghiệm răng vềđộ bền uốn:
• Theo công thức 6.43, để đảm bảo độ bền uốn cho răng, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng:
: hệ số kể đến sự trùng khớp của răng.
: hệ số kể đến độ nghiêng của răng, với răng nghiêng : hệ số dạng răng của bánh 1 và 2, phụ thuộc vào số răng tương đương.
; theo bảng 6.18 ta đƣợc và
: hệ số tải trọng khi tính về uốn, xác định theo công thức 6.45:
+ Với : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về uốn, theo bảng 6.7 ta chọn
: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn, theo bảng 6.14 ta chọn
: hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn, xác định theo công thức 6.46:
+ Với √ √ ; trong đó (theo bảng 6.15), (theo bảng 6.16)
• Thay các giá trị vừa tính đƣợc vào công thức 6.65, ta đƣợc:
• Nhƣ vậy điều kiện uốn đƣợc đảm bảo
3.3.7 Kiểm nghiệm răng về quá tải:
• Để tránh biến dạng dƣ hoặc gãy dòn lớp bề mặt, theo công thức 6.48, ứng suất tiếp xúc cực đại:
• Để tránh biến dạng dƣ hoặc phá hỏng tỉnh mặt lƣợn chân răng, theo công thức 6.49, ứng suất uốn cực đại:
Với : hệ số quá tải
3.3.8 Các thông sốvà kích thước bộ truyền:
Hệ số dịch chỉnh Đường kính vòng chia Đường kính đỉnh răng Đường kính đáy răng
KIỂM TRA BÔI TRƠN NGÂM DẦU
4.1 Điều kiện bôi trơn ngâm dầu trong hộp giảm tốc bánh răng côn- trụ:
• Bánh răng côn cần đƣợc ngâm hết chiều rộng bánh răng lớn h trong dầu
• Bánh răng trụ răng nghiêng cần ngâm hết chiều cao răng và tối thiểu là 10 mm
• Mức cao nhất của dầu không vƣợt quá R/3 mỗi bánh răng
• Khoảng cách giữa mức dầu cao nhất và thấp nhất:
4.2 Xét bánh răng côn bị dẫn:
• Chiều cao thấp nhất bánh răng trụ bị dẫn cần ngâm trong dầu là:
4.3 Xét bánh răng trụ bị dẫn:
• Chiều cao thấp nhất bánh răng trụ bị dẫn cần ngâm trong dầu là:
• Vậy bộ truyền thỏa mãn điều kiện bôi trơn.
THIẾT KẾ TRỤC
5.1.1 Các thông số ban đầu:
• Chiều rộng bánh răng côn:
• Chọn vật liệu chế tạo là thép C45 thường hóa Các thông số:
• Ứng suất xoắn cho phép: Chọn
5.1.3 Chọn sơ bộđường kính trục:
• Theo công thức 10.9, đường kính trục:
• Ta chọn đường kính trục theo dãy tiêu chuẩn:
• Do đó theo bảng 10.5, ứng suất cho phép của thép chế tạo trục:
• Theo bảng 10.2, từ đường kính trục ta chọn chiều rộng ổ lăn
5.1.5 Tính toán phát thảo các kích thước độ dài trục:
: khoảng cách giữa các chi tiết quay Chọn
: khoảng cách từ mặt mút ổ tới thành trong của hộp Chọn
: khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ Chọn
: chiều cao nắp ổ và đầu bulông Chọn
( ) : chiều dài mayơ bánh răng côn
( ) : chiều dài mayơ nửa khớp nối
5.1.6 Lực tác dụng lên các trục:
• Lực tác dụng từbánh răng côn dẫn:
• Lực tác dụng lên bánh đai:
5.1.7 Xác định đường kính trục:
• Momen uốn tổng tại các tiết diện:
• Momen tương đương tại các tiết diện:
5.2.1 Các thông số ban đầu:
• Chiều rộng bánh răng côn:
• Chọn vật liệu chế tạo là thép C45 thường hóa Các thông số:
• Ứng suất xoắn cho phép: Chọn
5.2.3 Chọn sơ bộđường kính trục:
• Theo công thức 10.9, đường kính trục:
• Ta chọn đường kính trục theo dãy tiêu chuẩn:
• Do đó theo bảng 10.5, ứng suất cho phép của thép chế tạo trục:
T• heo bảng 10.2, từ đường kính trục ta chọn chiều rộng ổ lăn
5.2.5 Tính toán phát thảo các kích thước độ dài trục:
: khoảng cách giữa các chi tiết quay Chọn
: khoảng cách từ mặt mút ổ tới thành trong của hộp Chọn
( ) Chọn : chiều dài mayơ bánh răng trụ
( ) : chiều dài mayơ bánh răng côn
5.2.6 Lực tác dụng lên các trục:
• Lực tác dụng từ bánh răng côn bị dẫn:
• Lực tác dụng bánh răng nghiêng dẫn:
5.2.7 Xác định đường kính trục:
• Momen uốn tổng tại các tiết diện:
• Momen tương đương tại các tiết diện:
5.3.1 Các thông số ban đầu:
• Chọn vật liệu chế tạo là thép C45 thường hóa Các thông số:
• Ứng suất xoắn cho phép: Chọn
5.3.3 Chọn sơ bộđường kính trục:
• Theo công thức 10.9, đường kính trục:
• Ta chọn đường kính trục theo dãy tiêu chuẩn:
• Do đó theo bảng 10.5, ứng suất cho phép của thép chế tạo trục:
• Theo bảng 10.2, từ đường kính trục ta chọn chiều rộng ổ lăn
5.3.5 Tính toán phát thảo các kích thước độ dài trục:
: khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ Chọn
: chiều cao nắp ổvà đầu bulông Chọn
( ) : chiều dài mayơ nửa khớp nối
5.3.6 Lực tác dụng lên các trục:
• Lực tác dụng lên bánh răng trụrăng nghiêng bị dẫn:
• Theo Bảng 16.10a Tài liệu [Ⅲ], ta có khớp nối trục vòng đàn hồi, lực tác dụng lên nối trục đàn hồi:
5.3.7 Xác định đường kính trục:
• Momen uốn tổng tại các tiết diện:
• Momen tương đương tại các tiết diện:
THIẾT KẾ THEN
6.1 Kiểm nghiệm vềđộ bền mỏi:
Theo công thức 10.19, kết cấu trục được thiết kế cần đảm bảo độ bền mỏi, với điều kiện hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm phải thỏa mãn yêu cầu nhất định.
: hệ số an toàn cho phép, chọn nhƣ vậy khong cần kiểm nghiệm độ cứng của trục
Hệ số an toàn được xác định dựa trên ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại tiết diện j, được tính theo công thức 10.20 và 10.21 Việc tính toán này giúp đảm bảo tính ổn định và độ bền của kết cấu trong các điều kiện làm việc khác nhau.
Giới hạn uốn của thép Cacbon:
Giới hạn xoắn của thép Cacbon:
+ Vì trục là trục quay nên ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng nên:
Giá trị trung bình của ứng suất pháp tại tiết diện j:
Biên độ ứng suất pháp tại tiết diện j:
+ Với √ ; : momen cản uốn, đƣợc tính theo bảng 10.6, trục có 2 rãnh then:
( ) (giá trị b, đƣợc tra theo trong bảng 9.1)
Hệ dẫn động xích tải thiết kếđể quay 1 chiều nên:
Giá trị ứng suất pháp tại tiết diện j:
+ Với : momen xoắn tại tiết diện j
: momen cản xoắn, đƣợc tính theo bảng 10.6, trục có 2 rãnh then:
( ) : hệ sốảnh hưởng của trị sốtrung bình đến độ bền mỏi, theo bảng 10.7, ta có:
: hệ số đƣợc xác định theo các công thức 10.25 và 10.26:
( ) + Với : hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, do trục đƣợc gia công bằng tiện đạt độ nhám ứng với giới hạn bền
: hệ số tăng bền bề mặt trục, bề mặt trục đƣợc thấm Cacbon
: hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi, theo bảng 10.10
: hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và khi xoắn, ứng với rãnh then đƣợc cắt bằng dao phay ngón, theo bảng 10.12 ta có:
• Ta lập đƣợc bảng kiểm nghiệm độ bền mỏi của trục nhƣ sau:
Trục Vị trí tiết diện Then s
• Vậy tất cả các hệ sốan toàn đều lớn hơn 3 Trục thỏa mãn điều kiện bền mỏi
6.2 Kiểm nghiệm trục vềđộ bền tĩnh:
Để ngăn ngừa biến dạng dẻo quá mức hoặc hư hỏng do quá tải đột ngột, như khi khởi động máy, cần thực hiện kiểm nghiệm độ bền tĩnh của trục Theo công thức 10.27, việc này sẽ giúp đảm bảo an toàn và hiệu suất hoạt động của thiết bị.
• Vậy các trục thỏa điều kiện độ bền tĩnh
• Thông số của then đƣợc chọn theo bảng 9.1
• Điều kiện bền dập và điều kiện bền cắt đƣợc xác định theo công thức 9.1 và 9.2:
T: momen xoắn trên trục d: đường kính trục tại tiết diện sử dụng then
: chiều dài then (với là chiều dài mayo) h: chiều cao then
: ứng suất dập cho phép, tải trọng va đập nhẹ
: ứng suất cắt cho phép, tải trọng va đập nhẹ
• Ta có bảng kiểm nghiệm sau:
• Vậy các then thỏa điều kiện.
CHỌN Ổ LĂN VÀ NỐI TRỤC
• Quay một chiều, làm việc 1 ca, tải va đập nhẹ
• Lực hướng tâm tác dụng lên các ổ:
• Ta chọn sơ bộ ổ đũa côn cỡ nhẹ 1 dãy, theo Phụ lục bảng P2.11 ta có:
Số hiệu d (mm) D (mm) B (mm) T (mm) ( ) ( ) C (kN) (kN)
7.1.4 Kiểm nghiệm khả năng tải của ổ:
• Tải trọng quy ƣớc trên ổ:
- Với : hệ số kể đến khi vòng trong quay
: hệ số ảnh hưởng nhiệt độ
: hệ số ảnh hưởng tải trọng, áp dụng cho chế độ làm việc tải va đập nhẹ, quá tải ngắn hạn, theo bảng 11.3
• Nhƣ vậy: nên ta tính toán ổ theo thông số tại B1
• Thời gian làm việc của ổ đũa côn là:
• Theo công thức 11.13, thời gian làm việc tính bằng triệu vòng quay:
√ √ Với bậc của đường cong khi thử về ổ lăn đối với ổ đũa
• Tuổi thọ thật sự của ổ:
• Nhƣ vậy ổ đũa này cần đƣợc thay sau 4 năm làm việc.
7.1.5 Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh:
• Theo bảng 11.6, đối với ổ đũa côn ta có:
• Theo công thức 11.19 ta có:
• Vậy ổ thỏa điều kiện tải tĩnh.
• Lực hướng tâm tác dụng lên các ổ:
• Ta chọn sơ bộ ổ đũa côn cỡ nhẹ 1 dãy, theo Phụ lục bảng P2.11 ta có:
Số hiệu d (mm) D (mm) B (mm) T (mm) ( ) ( ) C (kN) (kN)
7.2.4 Kiểm nghiệm khả năng tải của ổ:
• Tải trọng quy ƣớc trên ổ:
- Với : hệ số kể đến khi vòng trong quay
: hệ số ảnh hưởng nhiệt độ
: hệ số ảnh hưởng tải trọng, áp dụng cho chế độ làm việc tải va đập nhẹ, quá tải ngắn hạn, theo bảng 11.3.
• Nhƣ vậy nên ta tính toán ổ theo thông số tại A2
• Thời gian làm việc của ổ đũa côn là:
• Theo công thức 11.13, thời gian làm việc tính bằng triệu vòng quay:
√ √ Với bậc của đường cong khi thử về ổ lăn đối với ổ đũa
• Tuổi thọ thật sự của ổ:
• Nhƣ vậy ổ đũa này cần đƣợc thay sau 8 năm làm việc
7.2.5 Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh:
• Theo bảng 11.6, đối với ổ đũa côn ta có:
• Theo công thức 11.19 ta có:
• Vậy ổ thỏa điều kiện tải tĩnh
• Lực hướng tâm tác dụng lên các ổ:
• Ta chọn sơ bộ ổ bi đỡ cỡ nhẹ 1 dãy, theo Phụ lục bảng P2.11 ta có:
Số hiệu d (mm) D (mm) B (mm) ( ) C (kN) (kN)
7.3.4 Kiểm nghiệm khả năng tải của ổ:
Với: : số dãy con lăn
• Theo bảng 11.4 hệ số thực nghiệm
• Tải trọng quy ƣớc trên ổ:
- Với : hệ số kể đến khi vòng trong quay
: hệ số ảnh hưởng nhiệt độ
: hệ số ảnh hưởng tải trọng, áp dụng cho chế độ làm việc tải va đập nhẹ, quá tải ngắn hạn, theo bảng 11.3
• Nhƣ vậy nên ta tính toán ổ theo thông số tại C3
• Thời gian làm việc của ổ đũa côn là:
• Theo công thức 11.13, thời gian làm việc tính bằng triệu vòng quay:
√ √ Với bậc của đường cong khi thử về ổ lăn đối với ổ bi
• Tuổi thọ thật sự của ổ:
• Nhƣ vậy ổ đũa này cần đƣợc thay sau 2 năm làm việc
7.3.5 Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh:
• Theo bảng 11.6, đối với ổ bi đỡ ta có:
• Theo công thức 11.19 ta có:
• Vậy ổ thỏa điều kiện tải tĩnh.
7.4 Chọn nối trục vòng đàn hồi:
• Theo bảng 16.10a ta có các thông số nối trục vòng đàn hồi nhƣ sau:
• Theo bảng 16.10b ta có các thông số cơ bản của vòng đàn hồi nhƣ sau: l h
7.4.2 Kiểm tra sức bền dập của vòng đàn hồi:
: ứng suất dập cho phép của cao su.
: hệ số chế độ làm việc.
• Vậy nối trục thỏa sức bền dập
7.4.3 Kiểm tra sức bền của chốt:
: ứng suất cho phép của chốt
• Vậy chốt thỏa điều kiện bền.
THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ
8.1 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc:
Vỏ hộp giảm tốc đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì vị trí chính xác giữa các chi tiết và bộ phận của máy Nó không chỉ chịu tải trọng từ các chi tiết lắp đặt mà còn chứa dầu bôi trơn và bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi bụi bẩn.
• Vật liệu chế tạo vỏ hộp là gang xám, GX15-32
Chọn bề mặt lắp ghép giữa nắp hộp và thân hộp theo đường tâm các trục để thuận tiện cho việc lắp ráp các chi tiết Bề mặt ghép cần phải song song với mặt đế để đảm bảo sự dễ dàng trong quá trình lắp đặt.
Mặt đáy hộp được thiết kế nghiêng 1° về phía lỗ tháo dầu, giúp việc thay dầu bôi trơn trở nên dễ dàng hơn Thiết kế này không chỉ thuận tiện trong việc thay thế dầu sạch sẽ mà còn nâng cao chất lượng làm việc của hộp giảm tốc.
• Hộp giảm tốc đúc có các thông số cơ bản sau:
Chiều dày, e Chiều cao, h Độ dốc
Bulon nền, Bulon cạnh ổ, Bulon ghép nắp bích và thân,
Vít ghép nắp ổ, Vít ghép nắp cửa thăm,
Mặt bích ghép nắp và thân:
Chiều dày bích thân hộp,
Chiều dày bích nắp hộp,
Bề rộng bích nắp và thân,
Chiều dày không có phần lồi,
Bề rộng mặt đế hộp,
Bề rộng mặt ghép bulon cạnh ổ,
Khe hở giữa các chi tiết:
Giữa bánh răng với thành hộp,
Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp,
Giữa mặt bên các bánh răng với nhau,
• Các nắp ổ với thông số của vít ghép, đường kính nắp ổ theo bảng 18.2 ta có:
8.3 Thiết kế các chi tiết phụ:
Để nâng và vận chuyển hộp giảm tốc trong quá trình gia công và lắp ghép, cần lắp thêm bulông vòng trên nắp và thân Kích thước bulông được chọn theo bảng 18.3.a (đơn vị: mm).
Ren d h Trọng lƣợng nâng đƣợc a
Để đảm bảo 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 do sai lệch vị trí giữa nắp và thân, từ đó giảm thiểu nguy cơ hỏng hóc của ổ Kích thước chốt định vị hình côn được chọn theo bảng 18.4.b (đơn vị: mm) là d C l.
Để kiểm tra và quan sát các chi tiết máy trong hộp, cũng như đổ dầu vào hộp, cần có cửa thăm ở trên đỉnh hộp Cửa thăm được đậy bằng nắp, trên nắp có thể lắp thêm nút thông hơi Hình dạng và kích thước của cửa thăm được lựa chọn theo bảng 18.5.
Khi 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 trên nắp cửa thăm hoặc ở vị trí cao nhất của nắp hộp Hình dạng và kích thước của nút thông hơi được quy định theo bảng 18.6.
Sau một thời gian sử dụng, dầu bôi trơn trong hộp có thể bị bẩn do bụi bặm và hạt mài, hoặc bị biến chất, do đó cần phải thay dầu mới Để tháo dầu cũ, hộp có lỗ tháo dầu ở đáy, được bịt kín bằng nút tháo dầu trong quá trình làm việc Kích thước và hình dạng của nút tháo dầu được quy định trong bảng 18.7.
• Hình dạng và kích thước mắt chỉ dầu kính phẳng theo bảng 18.9 ta có:
Kích thước mắt kính, mm D l h
Để đảm bảo hiệu suất của thiết bị, việc kiểm tra mức dầu bôi trơn là rất quan trọng Chúng ta cần sử dụng que thăm dầu, thường được thiết kế với vỏ bọc bên ngoài, để xác định xem mức dầu có đáp ứng yêu cầu hay không.
CHỌN DẦU BÔI TRƠN VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP
9.1 Dầu bôi trơn hộp giảm tốc:
Khi chọn độ nhớt cho dầu bôi trơn bánh răng, cần xem xét vận tốc của vật liệu chế tạo Theo bảng 18.11, với vận tốc vòng từ 1-2,5 m/s và vật liệu bánh răng là thép C45 đã tôi cải thiện, độ nhớt của dầu ở nhiệt độ 50°C là yếu tố quan trọng cần chú ý.
• Theo bảng 18.13 ta sử dụng loại dầu bôi trơn AK-15
• Đối với bánh răng:bộ truyền cấp nhanh là 8 và bộ truyền cấp chậm là 9.
• Đối với trục và then và các rãnh then chọn cấp chính xác là 7
• Đối với các lỗ cấp chính xác là 6
Đối với các sai lệch trong kỹ thuật đo lường, độ song song, độ thẳng góc, độ nghiêng và độ mặt đảo đầu được quy định là 6; trong khi đó, độ thẳng và độ phẳng có tiêu chuẩn là 7 Các sai lệch khác như độ đồng tâm, đối xứng, giao trục, đảo hướng tâm, độ trụ, độ tròn và profin tiết diện dọc cũng được quy định là 6.
9.2.2 Dung sai lắp ghép ổ lăn:
• Vòng trong quay và chịu tải trong tác động tuần hoàn, ta chọn kiểu lắp trung gian k6 để ổ không bị trƣợt
• Để mòn đều, vòng ngoài ta chọn lắp theo hệ thống lỗ, trong quá trình làm việc, nhiệt có thể sinh ra nhiều nên ta chọn chế độ lắp H7.
9.2.3 Bảng dung sai lắp ghép bánh răng:
Do các bánh răng được lắp cố định và ít tháo lắp, cùng với việc hộp giảm tốc chịu tải nhẹ và không có va đập, chúng ta lựa chọn mối ghép trung gian là H7/k6.
Mối lắp es ( ) ei ( ) ES ( ) EI ( ) Độ dôi lớn nhất ( ) Độ hở lớn nhất ( )
9.2.4 Bảng dung sai lắp ghép then:
• Chọn kiểu lắp cho then bằng tùy thuộc vào đặc tính của mối ghép và quy mô sản xuất
Kích thước tiết diện then b x h Sai lệch giới hạn chiều rộng rãnh then Chiều sâu rãnh then
Trên trục Trên bạc Sai lệch giới hạn trên trục Sai lệch giới hạn trên trục