BÁO cáo đồ án NGUYÊN lí CHI TIẾT máy tên đồ án TÍNH TOÁN và THIẾT kế ĐỘNG học hệ dẫn ĐỘNG cơ KHÍ

TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ

THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ

Tính toán thiết kế bộ truyền đai thang 1 Chọn loại đai và tiết diện đai

2.1.1 Chọn loại đai và tiết diện đai:

Tra đồ thị 4.1[1] trang 59, ta chọn được tiết diện loại YƂ với các thông số như sau:

Kích thước tiết diện (mm)

Diện tích tiết diện A, mm 2 Đường kính bánh đai nhỏ d 1 , mm

Chiều dài giới hạn l, mm b t b h y o Đai thang hẹp

2.1.2 Chọn đường kính hai bánh đai d 1 và d 2

Tra bảng 4.13 [1] trang 59 được giới hạn đường kính bánh đai nhỏ Chọn d 1 theo tiêu chuẩn cho trong bảng 4.21 [1] trang 63 phần chú thích:

 Đường kính bánh đai nhỏ: d 1 =1,2 × d min =1,2 ×1408(mm)

 Theo tiêu chuẩn ta chọn d 1 0 (mm)

 Kiểm tra về vận tốc đai: v đ = π ×d 1 ×n đc

 Xác định đường kính bánh đai lớn d 2:

Xác định d 2 theo công thức: d 2 =u × d 1 ×(1− ϵ ) ¿ 5 × 180 ×( 1− 0,02)2 ( mm)

 Tra bảng 4.21 [1] trang 63 phần chú thích ta chọn d 2 = 900(mm)

 Tỷ số truyền thực tế: u t = d 2 d 1 (1−ϵ ) = 900

 Sai lệch tỉ só truyền:

2.1.3 Xác định khoảng cách trục a

 Khoảng cách trục nhỏ nhất xác định theo công thức:

Dựa vào u=5, tra bảng 4.14 [1] trang 60, chọn d a

= 0,9 , từ đó ta chọn sơ bộ: a sb =d 2 ×0,90 ×0,90(mm)

 Chiều dài tính toán của đai:

Dựa vào bảng 4.13 [1] trang 59, chọn L theo tiêu chuẩn,

 Số vòng chạy của đai trong 1 giây: i= v đ

Kiểm tra i 120 ° → thỏa mãn điều kiện

+ P 1: công suất trên trụ bánh chủ động P 1 =1,116(kW )

+ [ P ° ]: công suất cho phép Tra bảng 4.19[1] trang 62 theo tiết diện đai YƂ, d 1 0 ( mm ) và v=6,644 ( m s ) , đ c ượ :

+ K d : hệ số tải động Tra bảng 4.7[1] trang 55, được K d =1,25

+ C α : hệ số ảnh hưởng của góc ôm

 Với α 0 ° −150 ° , tra bảng 4.15[1] trang 61 với α 9 ° ta được C α =¿

+ C L : hệ số ảnh hưởng đến chiều dài đai Tra bảng 4.16[1] trang 61 với

+ C u : hệ số ảnh hưởng đến tỉ số truyền Tra bảng 4.17[1] trang 61 với u t =5,1, ta được: C u =¿1,14

+ C z : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng giữa các dây đai Tra bảng 4.18[1] trang 61 theo z ' = [ P P ° ] =

2.1.5 Các thông số cơ bản của bánh đai

Tra bảng 4.21[1] trang 63, ta có các thông số sau:

Bảng 2.2: Thông số cơ bản của đai

Kí hiệu tiết diện đai

 Đường kính ngoài của bánh đai d a 1 = d 1 +2 h o 0+2 × 48 (mm ) d a 2 = d 2 +2 h o 0+2 × 48 (mm)

 Đường kính đáy bánhđai: d f 1 =d a 1 − H 8−217 ( mm) d f 2 =d a 2 − H 8− 217( mm)

2.1.6 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục

Chọn bộ truyền định kỳ để điều chỉnh lực căng, vì bánh đai chủ động kết nối với trục động cơ điện Lực căng của đai được điều chỉnh thông qua vít đẩy, cho phép động cơ trượt trên rãnh.

+ q m : khối lượng 1m đai, tra bảng 4.22[1] trang 64 với tiết diện đai Y Б , được q m =0,196 ( kg m )

Thay số vào lực căng ban đầu:

 Lực tác dụng lên trục bánh đai

2.1.7 Tổng hợp thông số của bộ truyền đai

Bảng 2.3: Tổng hợp thông số bộ truyền đai Thông số Kí hiệu Giá trị

1 Loại đai - Đai thang hẹp

3 Đường kính bánh đai nhỏ d 1 180(mm)

4 Đường kính bánh đai lớn d 2 900(mm)

5 Đường kính đỉnh bánh đai nhỏ d a 1 188(mm)

6 Đường kính đỉnh bánh đai lớn d a 2 908(mm)

7 Đường kính chân bánh đai nhỏ d f 1 167(mm)

8 Đường kính chân bánh đai lớn d f 2 887(mm)

10.Chiều rộng bánh đai B 25(mm)

13.Góc ôm bánh đai nhỏ α 1 139 o

15.Lực tác dụng lên trục bánh đai F r 264 (N)

Thiết kế bộ truyền bánh răng

2.2.2 Chọn vật liệu bánh răng

Tra bảng 6.1[1] trang 92, ta được:

+ Vật liệu bánh lớn(bánh bị động)

• Chế độ nhiệt luyện: Tôi cải thiện

• Độ rắn : HB 2÷240 ;Chọn :HB2#0

• Giới hạn chảy : σch2E0(MPa

+ Vật liệu làm bánh nhỏ( bánh chủ động):

• Chế độ nhiệt luyện: Tôi cải thiện

• Độ rắn : HB $1÷285 ; Chọn :HB1$5

• Giới hạn chảy : σch1 X0(MPa)

Chú ý: là chọn vật liệu 2 bánh răng là vật liệu nhóm I có HB N FO 1 thì lấy N FE 1= N FO1 do đó K FL1 =1

N HE 2 > N HO2 thì lấy N HE 2= N HO2 do đó K HL2 =1

N FE2> N FO 2 thì lấy N FE 2= N FO2 do đó K FL2 =1

 Thay vào công thức ta được :

 Với bộ truyền bánh răng trụ thẳng:

2.2.4 Xác định sơ bộ khoảng cách trục a w =K a (u +1) √ 3 [ σ H T ] sb 2 1 × K × u ×Ψ Hβ ba

 K a - là hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm banh răng K a I,5 ( MPa)

 T 1 -là momen xoắn trên trục chủ động T 1 =¿71117(Nmm)

 [ σ H ] sb -ứng suất tiếp xúc cho phép [ σ H ] sb = 481,82 ( MPa)

 Ψ ba -hệ số chiều rộng vành răng Chọn Ψ ba =0,3÷ 0,4 Ψ bd =0,5 ×Ψ ba ×( u+1)=0,5 × 0,35 × (5,64+1)=1,162

 K Hβ -hệ số kể đến sự phân bố không đều của tải trọng trên chiều rộng vành răng Tra bảng 6.7[1] trang 98 với Ψ bd =1,162, HB 0,04.aw + 10 = 0,04.175 + 10 = 17,4 mm

Lấy d1 = 18 mm, chọn bulông M18 ( theo TCVN) Đường kính bulông cạnh ổ d2: d2 = (0,7 0,8).d1 = (0,7 0,8).18 ,6…14,4

Lấy d2 = 14 mm, chọn bulông M14 ( theo TCVN) Đường kính bulông ghép bích nắp và thân. d3 = (0,8 0,9).d2= (0,8 0,9).14 = 11,2…12,6

Lấy d3= 12 mm, chọn bulông theo TCVN: M12 Đường kính vít ghép nắp ổ d4:

Lấy d4=9 mm, chọn vít M9 (theo TCVN) Đường kính vít nắp cửa thăm d5: d5 = (0,5 0,6).d2 = (0,5 0,6).14 =7…8,4

Lấy d5= 7 mm, chọn vít M7 (theo TCVN)

- Mặt bích ghép nắp và thân:

+ Chiều dài bích thân hộp S3:

+ Chiều dày bích nắp hộp S4:

S4 = (0,9 ÷ 1).S3 = (0,9 ÷ 1).18 = (16,2 ÷ 18) mm → Chọn S4 = 17 mm + Bề rộng bích nắp và thân K3:

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

+ Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ K2:

+ Chiều dày: Khi không có phần lồi S1

+ Bề rộng mặt đế hộp K1 và q:

Khe hỡ giữa các chi tiết:

+ Giữa bánh răng với thành trong hộp:

∆ ≥ (1 ÷ 1,2).δ ≥ (10 ÷ 12) mm Chọn ∆ = 10 mm + Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp:

+ giữa mặt bên các bánh răng với nhau:

Một số chi tiết khác 1 Cửa thăm

4.2.1 Cửa thăm Để kiểm tra quan sát chi tiết máy trong hộp khi lắp ghép và để đổ dầu vào hộp, trên đỉnh hộp có lắp cửa thăm, cửa thăm được đậy bằng nắp, cửa thăm có kết cấu và kích thước như hình vẽ, theo bảng 18-52 [2], trađược các kích thước của cửa thăm.

Bảng 4.1 Kích thước của cửa thăm [2]

Khi nhiệt độ trong nắp tăng cao, việc sử dụng nút thông hơi là cần thiết để giảm áp suất và điều hòa không khí giữa bên trong và bên ngoài hộp Theo bảng 18-6, có thể tra cứu các kích thước phù hợp như trong hình vẽ.

Bảng 4.2: Kích thước của nút thông hơi [2]

Sau một thời gian sử dụng, dầu bôi trơn trong hộp có thể bị bẩn hoặc biến chất, vì vậy cần phải thay dầu mới Để thực hiện việc này, hãy tháo dầu cũ qua lỗ tháo dầu ở đáy hộp, trong khi lỗ tháo dầu được bịt kín bằng nút tháo dầu Kết cấu và kích thước của lỗ tháo dầu được mô tả theo hình vẽ và các kích thước có thể tra cứu trong bảng 18-7.

Hình 4.4 Hình dạng nút tháo dầu.

Bảng 4.3 Kích thước của nút tháo dầu [2] d b m f L c q D S D o

4.2.4 Kiểm tra mức dầu Để kiểm tra mức dầu trong hộp ta dùng que thăm dầu, que thăm dầu có kích thước và kết cấu như hình vẽ.

Hình 4.5 Hình dạng chi tiết kiểm tra ức dầu 4.2.5 Chốt định vị

Mặt ghép giữa nắp và thân hộp phải nằm trong mặt phẳng chứa đường tâm các trục để đảm bảo tính chính xác Lỗ trụ lắp trên nắp và thân được gia công đồng thời nhằm duy trì vị trí tương đối của chúng trong suốt quá trình gia công và lắp ghép Việc sử dụng hai chốt định vị giúp ngăn ngừa biến dạng vòng ngoài ổ khi xiết bulông, đảm bảo sự ổn định và chính xác cho sản phẩm.

Hình 4.6 Hình dạng chốt định vị

4.2.6 Ống lốt và nắp ổ Ống lót được dùng để đỡ ổ lăn, tạo thuận lợi cho việc lắp ghép và điều chỉnh bộ phận ổ, đồng thời để che kín ổ tránh sự xâm nhậm của bụi bặm, chất bẩn, ống lót làm bằng gang GX15-32, trong ngành chế tạo máy, kích thước ống lót được chọn như sau:

+ Chiều dầy  = 6…8 mm, ta chọn

+ Chiều dầy vai 1 và chiều dầy bích 2

+ Đường kính lỗ lắp ống lót: D’ = D +2  = 67 +16 = 83 [mm]

+ Theo bảng 18-2 [2], chọn vít M8 số lượng 6 chiếc (Z = 6)

4.2.7 Bulông vòng Để nâng và vận chuyển hộp giảm tốc trên nắp và thân thường lắp thêm bulông vòng Kích thước bulông vòng được chọn theo khối lượng hộp giảm tốc Với a 160 mm, hộp giảm tốc bánh răng trụ 1 cấp, tra bảng 18 – 3b [2], ta có Q = 80(Kg), ta chọn bulông vòng M10.

Bảng 4.4 Thông số kích thước bulông vòng, mm [2]

Bôi trơn hộp giảm tốc 1 Các phương pháp bôi trơn trong và ngoài hộp giảm tốc

Để tối ưu hóa hiệu suất của hộp giảm tốc, việc bôi trơn liên tục các bộ truyền là rất cần thiết Điều này giúp giảm thiểu mất mát công suất do ma sát, hạn chế mài mòn răng và đảm bảo thoát nhiệt hiệu quả Ngoài ra, việc bôi trơn còn góp phần ngăn ngừa tình trạng han gỉ ở các tiết máy.

4.3.1 Các phương pháp bôi trơn trong và ngoài hộp giảm tốc

4.3.1.1 Bôi trơn trong hộp giảm tốc

Bôi trơn các tiết máy có thể được phân chia thành hai phương pháp chính: bôi trơn ngâm dầu và bôi trơn lưu thông Trong hộp giảm, do các bộ truyền bánh răng hoạt động với vận tốc dưới 12 m/s, phương pháp bôi trơn ngâm dầu là lựa chọn phù hợp để đảm bảo hiệu quả và độ bền cho bánh răng.

Với vận tốc vòng của bánh côn v = 1,6 m/s tra bảng 18-11 [2], ta được độ nhớt 186/16 ứng với nhiệt độ 100 C.

Theo bảng 18-13,[2] ta chọn được loại dầu AK-15 có độ nhớt 20Centistoc.

4.3.1.2 Bôi trơn ngoài hộp giảm tốc

Với bộ truyền ngoài hộp khi làm việc sẽ dính bụi bặm do hộp không được che kín nên ta dùng phương pháp bôi trơn định kỳ bằng mỡ.

Bảng 4.5 Thống kê dành cho bôi trơn [2]

Thiết bị cần bôi trơn

Thời giant hay dầu hoặc mỡ Dầu ôtô máy kéo

Bộ truyền trong 0,6 lít/KW 5 tháng

Mỡ T Tất cả các ổ và bộ truyền ngoài

2/3 chỗ hổng bộ phận 1 năm

Khi được bôi trơn đúng cách, ổ sẽ giảm mài mòn và ma sát, bảo vệ bề mặt và giảm tiếng ồn Dầu và mỡ đều có thể được sử dụng để bôi trơn ổ lăn, nhưng mỡ thường được ưa chuộng hơn vì khả năng giữ lại trong ổ tốt hơn và bảo vệ khỏi tạp chất, độ ẩm Mỡ cũng ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, đặc biệt là loại mỡ M Để ngăn bụi bẩn và tạp chất xâm nhập vào ổ cũng như giữ mỡ không chảy ra ngoài, cần sử dụng vòng phớt với kích thước phù hợp.

Bảng 4.6 Thông số vòng thớt [2] d d1 d2 D a b S0

Bảng 4.7 Bảng thống kê dùng cho bôi trơn [2]

Thiết bị cần bôi trơn

Thời gian thay dầu hoặc mỡ Dầu ôtô máy kéo

Bộ truyền trong hộp 0,6 lít/Kw 5 tháng

Hình 4.7 Kích thước vòng thớt