Các số liệu ban đầu Vật liệu Môi trường làm Năng suất tấn/h Chiềucao nâng m Chiều dài băng tải theophươngngangm Thời gian phục vụ năm Số ngày làm việc trong Số ca làm việc trong ngày Số
LÝ SỐ LIỆU
Xác định độ rộng(B) tối thiểu của băng tải
Phụ thuộc vào lưu lượng cần vận chuyển và kích cỡ vật liệu
Với kích thước hạt nhỏ và vật phẩm có kích thước không đều(B),tra bảng 1( tài liệu số [2] ), ta chọn BE0 mm
Góc nâng băng tải
Góc nâng thực tế theo yêu cầu:
Với Hm và L= 50m, ta có góc nâng thực tế(𝛽 tt) được tính:
Với vật liệu đất, môi trường ẩm ta tra bảng 2 (tài liệu [2]), được 𝛽max" o
Vậy góc nâng thực tế đảm bảo yêu cầu(𝛽tt e2(=0,36); Ta có: X2=0,45và Y2=1
Thay vào công thức (1),ta có:
Vì Q1> Q2 nên ta chọn thông số 11 để tính toán ổ
Tải trọng thay đổi nên ta tính tải trọng tương đương:
1.4 Thời gian làm việc tương đương tính bằng triệu vòng:
1.5 Khả năng tải trọng tính toán của ổ:
2.1 Tính sơ bộ tỉ số
Kí hiệu ổ d,mm D,mm B,mm r,mm Đường kính bi,mm C,kN C o ,kN
2.2 Xác định thành phần lực tác dụng lên ổ:
Lực hướng tâm tác dụng lên ổ:Frj=√Fxj 2 + +Fyj 2
Fr21=√3063,8 2 + +1471,2398,7 N Lực dọc trục phụ: Si=e.Frj ,với e=0,37.
2.3 Chọn ổ theo khả năng tải động:
Qj=(X.V.Frj+Y.Fa).Kσ Kτ (1) Đối với hộp giảm tốc làm việc dưới nhiệt độ 100 0 C , Kσ = 1,2 ; Kτ=1 và V=1.
Với Fa1 =0,37 ≤e1(=0,37); Ta có: X1=1 và Y1=0
Với Fa2 =0.5 > e2(=0,37); Ta có: X2=0,45và Y2=1,22
Thay vào công thức (1),ta có:
Vì Q2> Q1 nên ta chọn thông số 21 để tính toán ổ
Tải trọng thay đổi nên ta tính tải trọng tương đương:
2.4 Thời gian làm việc tương đương tính bằng triệu vòng:
2.5 Khả năng tải trọng tính toán của ổ:
3.1 Tính sơ bộ tỉ số
Kí hiệu ổ d,mm D,mm B,mm r,mm C,kN C o ,kN
3.2 Xác định thành phần lực tác dụng lên ổ:
Lực hướng tâm tác dụng lên ổ:Frj=√Fxj 2 + +Fyj 2
3.3 Chọn ổ theo khả năng tải động:
Tải trọng tác dụng lên ổ: Qj=V.Frj.Kσ Kτ Đối với hộp giảm tốc làm việc dưới nhiệt độ 100 0 C ,chọn Kσ = 1,2 ;
Vì Q1> Q2 nên ta chọn thông số 30 để tính toán ổ
Tải trọng thay đổi nên ta tính tải trọng tương đương:
3.4 Thời gian làm việc tương đương tính bằng triệu vòng:
3.5 Khả năng tải trọng tính toán của ổ:
3.6 Tính lại tuổi thọ thực lự của ổ:
Trục 𝚰𝚰𝚰
3.1 Tính sơ bộ tỉ số
Kí hiệu ổ d,mm D,mm B,mm r,mm C,kN C o ,kN
3.2 Xác định thành phần lực tác dụng lên ổ:
Lực hướng tâm tác dụng lên ổ:Frj=√Fxj 2 + +Fyj 2
3.3 Chọn ổ theo khả năng tải động:
Tải trọng tác dụng lên ổ: Qj=V.Frj.Kσ Kτ Đối với hộp giảm tốc làm việc dưới nhiệt độ 100 0 C ,chọn Kσ = 1,2 ;
Vì Q1> Q2 nên ta chọn thông số 30 để tính toán ổ
Tải trọng thay đổi nên ta tính tải trọng tương đương:
3.4 Thời gian làm việc tương đương tính bằng triệu vòng:
3.5 Khả năng tải trọng tính toán của ổ:
3.6 Tính lại tuổi thọ thực lự của ổ:
TÍNH TOÁN NỐI TRỤC
Moment xoắn T80194,5 Đường kính trục dnt( Đường kính trục tải d(
Ta chọn nối trục vòng đàn hồi.
Kích thước vòng đàn hồi:
Kiểm nghiệm độ bền dập: σ = 2.K.T
Chọn K=1,3 với loại máy băng tải.
Với [𝛽]d=2÷4 Mpa, thỏa mãn độ bền dập.
Kiểm nghiệm độ bền chốt: l0=l1+ l2 4+7,5A,5
2 σ = K.T.l 0 =1,3.380194,1.41,5 u 0,1.z.D 0 d 𝔀 3 0,1.8.130.10 3 qVới [𝛽]u`÷80 Mpa, thỏa mãn độ bền chốt.
PHẦN THÂN MÁY, CHI TIẾT PHỤ, DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP
Chọn thân máy
Chỉ tiêu cơ bản của hộp giảm tốc là khối lượng nhỏ và độ cứng cao.
Vật liệu làm vỏ là gang xám GX15-32.
Hộp giảm tốc bao gồm: thành hộp, nẹp hoặc gân, mặt bích, gối đỡ,
Bề mặt lắp ghép giữa nắp và thân được cạo sạch hoặc mài để lắp sít, khi lắp còn có một lớp sơn mỏng hoặc sơn đặc biệt.
Chọn bề mặt ghép nắp và thân: song song mặt đế.
Ngay tại chỗ tháo dầu lõm xuống.
1.2 Xác định kích thước hộp:
Tên gọi Biểu thức tính toán
Nắp hộp δ = 0,03 a + 3 = 7,5 mm Chọn δ = 8 mm δ1 = 0,9 δ =6,75 Chọn δ1 =8 mm Gân tăng cứng:
Bu lông ghép bích và thân d3
Vít ghép nắp của thăm d5 d1>0,04.a+10 >16 mm d2=(0,7÷0,8).d1 mm d3=(0,8÷0,9).d2 mm d4=(0,6÷0,7).d2 mm d5=(0,5÷0,6).d2=8 mm
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
Bề rộng mặt ghép Bu lông cạnh ổ K2
Tâm ổ Bu lông cạnh ổ E2 và
R2=1,3.d2= 21 mm C=0,5.d3=6 mm h xác định theo kết cấu, phụ thuộc tâm lỗ bu lông và kích thước mặt tựa (h@ mm)
Chiều dày: khi không có phần lồi S1
Khi có phần lồi Dd,S1,S2
Bề rộng mặt đế hộp K1 và q
Dd xác định theo đường kính dao khoét
K1=3.d1= 60 mm, q≥ K1+ 2 δ u Khe hở giữa các chi tiết:
Giữa bánh răng với thành của hộp
Giữa đinh răng lớn với đáy hộp
Giữa mặt bên các bánh răng với nhau
Số lượng bu lông nền,Z Z=4
(Với khoảng cách trục cấp chậm là
2 Các chi tiết liên quan đến kết quả vỏ hộp:
Mặt ghép giữa nắp và thân nằm trong mặt phẳng chứa đường tâm các trục
Lỗ trụ được gia công đồng thời trên nắp và thân, giúp đảm bảo vị trí tương đối thấp giữa nắp và thân sau khi hoàn thiện Để tăng cường độ chính xác trong quá trình lắp ghép, hai chốt định vị được sử dụng Nhờ vào chốt định vị, việc xiết bu lông không làm biến dạng vòng ngoài của ổ, từ đó giảm thiểu nguy cơ hỏng hóc cho ổ.
Ta dùng chốt định vị hình côn có các thông số như sau: d c l
2.2 Gối trục vỏ hộp -nắp hộp:
Làm bằng vật liệu CT45.
Đường kính gối trục cũng là đường kính lắp ổ.
Kết cấu gố trục trong hộp giảm tốc
Để kiểm tra và quan sát các chi tiết máy trong hộp giảm tốc, cũng như để đổ dầu, hộp được trang bị cửa thăm trên đỉnh Cửa thăm này được đậy bằng nắp và có nút thông hơi lắp thêm trên nắp.
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 hộp Để thực hiện điều này, nút thông hơi được lắp đặt trên nắp của thăm.
Chọn nút thông hơi loại đơn giản
Sau một thời gian sử dụng, dầu bôi trơn trong hộp có thể bị bẩn hoặc biến chất, do đó cần phải thay dầu mới để đảm bảo hiệu suất hoạt động Để thực hiện việc này, hộp được thiết kế với lỗ tháo dầu ở đáy, cho phép dễ dàng loại bỏ dầu cũ Lỗ tháo dầu này được đậy kín bằng nút tháo dầu trong quá trình hoạt động, giúp ngăn chặn sự rò rỉ dầu và đảm bảo an toàn.
Kết cấu và kích thước của nút tháo dầu tra trong bảng d b m f l c q D S D0
Kiểm tra mức dầu trong hộp ta dùng que thăm dầu.
2.7 Vít tách nắp và thân hộp giảm tốc:
Có tác dụng tác nắp ở và thân hộp giảm tốc, vít M12x30.
Các chi tiết phụ
Vòng phớt là một loại lót kín động gián tiếp, có chức năng bảo vệ ổ khỏi bụi bẩn, hạt cứng và các tạp chất khác, giúp ngăn ngừa mài mòn và han gỉ Ngoài ra, nó còn ngăn chặn dầu chảy ra ngoài, góp phần kéo dài tuổi thọ của ổ lăn Với kết cấu đơn giản và khả năng thay thế dễ dàng, vòng phớt được sử dụng rộng rãi Tuy nhiên, nhược điểm của nó là dễ bị mài mòn và tạo ra ma sát lớn khi bề mặt trục có độ nhám cao.
3.2 Vòng chắn dầu: Để ngăn cách mỡ trong bộ phận ổ và dầu trong hộp.
Dung sai lắp ghép
Để đảm bảo vòng trong ổ lăn chịu tải tuần hoàn không trượt trên bề mặt trục trong quá trình làm việc, cần lắp ghép theo hệ thống trục trung gian Việc chọn mối lắp k6 và lắp trung gian có độ dôi sẽ giúp tạo điều kiện cho ổ mòn đều.
Vòng ngoài cảu ổ lăn không quay nên chịu tải cục bộ, ta lắp theo hệ thống lỗ.
4.2 Lắp ghép bánh răng trên trục
Bánh răng lắp lên trục chịu tải vừa,tải trọng thay đổi, va đập nhẹ, ta chọn kiểu lắp H7/k6.
Chi tiết Kích thước (mm)
EI (μm) es (μm) ei (μm) Độ dôi lớn nhất Độ hở lớn nhất
Bánh răng 4 50 H7/k6 25 0 15 -10 15 35 Ổ BI d Ổ vòng trong
6 Bôi trơn trong hộp giảm tốc
6.1 Bôi trơn bánh răng trong hộp giảm tốc:
Lấy mức dầu cao nhất trong hộp giảm tốc bằng 1/3 bán kính bánh răng lớn cấp nhanh, lấy mức dầu thấp nhất ngập chân răng của bánh răng lớn.
Do vận tốc trượt nhỏ nên ta dùng mỡ để bôi trơn, chọn loại mỡ T, lượng mỡ cho vào chiếm khoảng 2/3 khoảng trống của bộ phận ổ.
6.3 Dầu bôi trơn hộp giảm tốc:
Chọn loại dầu là dầu công nghiệp 45.
MÔ PHỎNG
Mô phỏng kiểm nghiệm độ bền trục 1
Bước 1: Chọn loại mô phỏng :
Chọn Static Stress (Ứng suất tĩnh) để quan sát độ biến dạng, các ứng suất thông qua việc đặt phản lực liên kết lên trục.
Vật liệu ban đầu là thép C45 Chọn vật liệu để mô phỏng là thép 1045
Bước 3: Chọn ràng buộc và đặt lực:
Đặt lực cố định trên bánh răng nghiêng 13:
Đặt lực cố địng lên vị trí bánh dai.
Mô phỏng kiểm nghiệm độ bền trục 2
Bước 1: Chọn loại mô phỏng:
Chọn Static Stress (Ứng suất tĩnh) để quan sát độ biến dạng, các ứng suất thông qua việc đặt phản lực liên kết lên trục.
Bước 2: Chọn loại vật liệu:
Vật liệu ban đầu là thép C45 Chọn vật liệu để mô phỏng là thép 1045
Bước 3: Chọn mặt cố định và đặt lực:
Đặt lực cố định trên bánh răng nghiêng 22:
Đặt lực cố định trên bánh răng thẳng 23:
Mô phỏng kiểm nghiệm độ bền trục 3
Bước 1: Chọn loại mô phỏng:
Chọn Static Stress (Ứng suất tĩnh) để quan sát độ biến dạng, các ứng suất thông qua việc đặt phản lực liên kết lên trục.
Bước 2: Chọn loại vật liệu:
Vật liệu ban đầu là thép C45 Chọn vật liệu để mô phỏng là thép 1045
Bước 3: Chọn mặt cố định và đặt lực:
Đặt lực cố định trên bánh răng thẳng 32:
Đặt lực cố định trên khớp nối: Fx33&83.7 N
GHÉP CÁC CHI TIẾT THIẾT KẾ
Một số chi tiết phụ:
Quy trình lắp ráp các chi tiết để làm hộp giảm tốc:
Bước 1: Lắp ráp bộ truyền bánh răng vào các trục vào trong hộp giảm tốc.
Bước 2: Hoàn thiện các chi tiết trong bộ truyền như then,ổ bi, vòng chia, lắp nắp và bu lông cố định.
Bước 3: Lắp mô hình cơ cấu bên trong của hộp giảm tốc vào vỏ dưới của hộp giảm tốc.
Bước 4: Lắp nắp hộp giảm tốc đẻ hoàn chỉnh mô hình.
Bước 5: Ráp các chi tiết ngoài như bu lông, nút tháo dầu, que thăm dầu, cửa thăm, nút thông hơi, nắp ổ lăn, Dể hoàn thiện hộp giảm tốc.