Finished

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Lời Nói Đầu.................................................................................................................4 PHẦN I.TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC...........................................................................8 IIIIIIIV-

Công suất cần thiết trên trục động cơ......................................................8 Số vòng quay đồng bộ của động.............................................................8 Chọn động cơ..........................................................................................9 Phân phối tỷ số truyền chọn động cơ......................................................9

PHẦN II. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ............................................................................11 I-

I-

I-

Tính bộ truyền động bánh răng....................................................................11 1- Chọn vật liệu................................................................................................11 2- Xác định ứng suất cho phép.........................................................................11 3- Tính cấp nhanh – bánh răng côn..................................................................12 a. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc....................................................13 b. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn...........................................................14 c. Bảng các thông số của bộ truyên bánh răng Côn....................................14 1- Tính cấp chậm – bánh răng trụ.....................................................................15 a. Xác định sơ bộ khoảng cách trục............................................................15 b. Xác định các thông số ăn khớp...............................................................15 c. Kiểm nghiệp răng về độ bền tiếp xúc......................................................16 d. Kiểm nghiệp răng về độ bền uốn............................................................17 e. Bảng các thông số của bộ truyên bánh răng trụ......................................17 1- Kiểm tra ngâm dầu.......................................................................................18 Tính Bộ Truyền Xích...................................................................................19 1- Chọn loại xích và vật liệu.............................................................................19 2- Xác định các thông số xích và bộ truyền.....................................................19 3- Kiểm nghiệm độ bền của xích......................................................................20 4- Đường kính đĩa xích.....................................................................................21 5- Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc......................................................................21 6- Lực tác dụng lên trục....................................................................................21 Thiết Kế Trục..............................................................................................21 1- Chọn vật liệu................................................................................................21 2- Xác định sơ bộ đường kính trục...................................................................22 3- Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực...............................22 4- Tính trị số và chiều của lực của các chi tiết quay tác dụng nên trục............23 a. Trục I (trục vào)......................................................................................24 b. Trục II (trục trung gian)..........................................................................24 c. Trục III (trục ra)......................................................................................25

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

1

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Xác định Mômen trên trục...........................................................................26 a. Trục I.......................................................................................................26 b. Trục II.....................................................................................................27 c. Trục III....................................................................................................28 1- Xác định đường kính và chiều dài của các đoạn trục...................................29 2- Chọn then.....................................................................................................29 3- Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi.................................................................29 a. Với thép 45 ta có.....................................................................................29 b. Các ứng suất............................................................................................30 c. Xác định các hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm..........................30 d. Chọn kiểu lắp..........................................................................................30 e. Xác định mômen cản uốn và mômen cản xoắn......................................30 f. Xác định các hệ số Kσdj ,Kτdj....................................................................30 g. Xác định các hệ số an toàn......................................................................30 h. Áp các số liệu và công thức trên để tính toán ta có bảng kết quả...........31 Chọn Ổ Lăn................................................................................................31 1- Trục I............................................................................................................32 a. Chọn sơ bộ ổ đũa côn cỡ trung 7305.......................................................32 b. Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ....................................................33 c. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ......................................................34 1- Trục II...........................................................................................................34 a. Chọn sơ bộ ổ đũa côn cỡ trung 7304.......................................................34 b. Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ....................................................34 c. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ......................................................35 1- Trục III.........................................................................................................36 a. Chọn sơ bộ ổ đũa côn cỡ trung 7309.......................................................36 b. Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ....................................................36 c. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ......................................................37 1- Các thông số của các ổ được chọn...............................................................38 Chọn Nối Trục..............................................................................................38 1- Chọn trục......................................................................................................38 2- Kiểm nghiệm sức bền...................................................................................38 Thiết Kế Vỏ Hộp...............................................................................................38 Thiết Kế Chi Tiết Phụ.......................................................................................39 1- Vòng phớt : (phớt dầu)...............................................................................39 2- Vòng chắn dầu............................................................................................40 3- Chốt định vị................................................................................................40 4- Cửa thăm.....................................................................................................40 5- Nút thông hơi..............................................................................................40 1-

I-

I-

III-

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

2

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Nút tháo dầu................................................................................................40 7- Vít tách nắp và thân....................................................................................41 8- Que thăm dầu..............................................................................................41 9- Các phương pháp bôi trơn hộp giảm tốc....................................................41 I- Các Mối Lắp Ghép............................................................................................41 1- Dung sai ổ lăn.............................................................................................41 2- Lắp ghép bánh răng trên trục......................................................................41 3- Lắp ghép đệm lót nắp ổ trục.......................................................................41 4- Lắp ghép nắp ổ và thân hộp........................................................................42 5- Lắp ghép vòng chắn dầu nên trục...............................................................42 6- Lắp chốt định vị..........................................................................................42 7- Lắp ghép then.............................................................................................42 Tài liệu tham khảo.................................................................................................44 6-

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

3

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

T hực tiễn nền sản xuất công nghiệp nước ta chủ yếu là vừa và nhỏ, thiết kế chưa đóng vai trò quan trọng, nhưng với xu thế phát triển hiện nay của nền kinh tế khu vực và trên thế giới, ngày càng đòi hỏi sự hội nhập giao lưu hợp tác giữa các nước. Vai trò của thiết kế đã tìm được chỗ đứng quan trọng trong nền sản xuất công nghiệp hoá hiện đại hoá. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí là nội dung không thể thiếu trong chương trình đào tạo của các kỹ sư cơ khí nhằm cung cấp các kiến thức cơ sở cho sinh viên về thiết kế và kết cấu máy. Nó là môn học nhằm giúp cho sinh viên, những chủ nhân tương lai của đất nước, có những kiến thức cơ bản trong việc nắm bắt các giải pháp thiết kế tối ưu nhất. Nội dung cơ bản của đồ án Thiết Kế Hệ Thống Dẫn Động Cơ Khí bao gồm các nội dung như: thiết kế ,tính toán các hệ thống dẫn động, các chi tiết cụ thể như bánh răng, trục, hộp giảm tốc … Trong qua trình thực hiện em đã cố gắng hết mình, tuy nhiên do đây là lần đầu thiết kế và trình độ còn những hạn chế nhất định nên không tránh được những thiếu sót, em rất mong nhận được sự góp ý và chỉ bảo thêm của Thầy Cô cùng các bạn. Trong thời gian làm đồ án này chúng em đã được sự hướng dẫn tận tình của Thầy Dư Văn Rê và các Thầy, Cô trong Bộ Môn Thiết Kế Máy. Chúng em xin chân thành gởi đến quý Thầy, Cô lòng biết ơn sâu sắc. TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 200 Sinh viên thiết kế Đào Duy Tùng

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

4

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ

Sinh viên thực hiện : Đào Duy Tùng. Ngành đào tạo

: Nhiệt Lạnh.

Người hướng dẫn

: Dư Văn Rê.

Ngày bắt đầu :.

MSSV : 20504324

Ký tên :

Ngày kết thúc :.

Ngày bảo vệ:

ĐỀ TÀI Đề số 7 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN Phương án số : 4 1

T 2

x

x

T

x x

x

x

x

5

Sơ đồ tải trọng 4 3

Hệ thống dẫn động thùng trộn gồm : SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

5

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Động cơ điện ba pha không đồng bộ; 2- Nối trục đàn hồi; 3- Hộp giảm tốc hai cấp bánh răng Côn – Trụ; 4- Bộ truyền xích ống con lăn; 5- Thùng trộn. 2- Số liệu thiết kế : Công suất trên trục thùng trộn, P(kW) : 5.5 Số vòng quay trên trục thùng trộn, n(v/p) : 52 Thời gian phục vụ, L(năm) : 5 Quay một chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ. (Một năm làm việc 300 ngày, một ca làm việc 8 giờ) 1-

YÊU CẦU : 01 thuyết minh; 01 bản vẽ lắp; 01 bản vẽ chi tiết NỘI DUNG THUYẾT MINH 1. Tìm hiểu hệ thống truyền động máy. 2. Xác định công suất động cơ và phân phối tỷ số truyền cho hệ thống truyền động. 3. Tính toán thiết kế các chi tiết máy : a. Tính toán các bộ truyền hở (đai, xích hoặc bánh răng). b. Tính các bộ truyền trong hộp giảm tốc (bánh răng, trục vit). c. Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên các bộ truyền và tính giá trị các lực. d. Tính toán thiết kế trục và then. e. Chọn ổ lăn và nối trục. f. Chọn thân hộp, bulông và các chi tiết phụ khác. 4. Chọn dầu bôi trơn, bảng dung sai lắp ghép. 5. Tài liệu tham khảo. TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN

Tuần lễ

Nội dung thực hiện

1

Nhận đề tài, phổ biến nội dung ĐAMH.

2

Tìm hiểu truyền động cơ khí trong máy. Xác định công suất động cơ và phân phối tỷ số truyền.

3 -6

Tính toán thiết kế các chi tiết máy : các bộ truyền, trục (bố trí các chi tiết lắp trên trục), chọn ổ, then, nối trục đàn hồi, thân HGT, bulông và các chi tiết phụ khác.

7 -8

Vẽ phác thảo và hoàn chỉnh kết cấu trên bản vẽ phác.

9 -12

Vẽ hoàn thiện bản vẽ lắp HGT.

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

6

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

13-14

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Vẽ 01 bản vẽ chi tiết, hoàn thành tài liệu thiết kế (thuyết minh, bản vẽ). Giáo viên hướng dẫn duyệt.

15

Bảo vệ.

BẢNG SỐ LIỆU ĐỀ 7 Phương án

1

2

3

4

5

6

7

8

P, kW

2.5

3.5

4.5

5.5

6.5

7.5

8.5

9.5

n, Vg/ph

44

48

52

52

50

60

63

40

L, năm

6

56

7

5

7

6

5

6

Phương án

1

2

3

4

5

6

7

8

P, kW

10

9

8

7

5

6

5

4

n, Vg/ph

63

57

58

54

48

52

45

50

L, năm

6

5

7

7

5

6

7

5

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

7

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

PHẦN I- TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC I-

Công Suất Cần Thiết Trên Trục Động Cơ Công suất cần thiết của động cơ được tính theo công thức : Pct=Ptη Trong đó : + Pct : là công suất cần thiết của động cơ, kW + Pt : là công suất trên trục máy công tác, kW + η : là hiệu suất hệ thống truyền động Hiệu suất hệ thống truyền động được tính theo công thức :

η=ηk . ηol3.ηbrt .ηbrc.ηx η = 1.0,9923.0,97.0,96.0,92 = 0,836 Trong đó : ηk : là hiệu suất khớp nối ηol : là hiệu suất một cặp ổ lăn ηbrt : là hiệu suất bộ truyên bánh răng trụ ηbrc : là hiệu suất bộ truyền bánh răng côn ηx : là hiệu suất bộ truyền xích

Tra ((B2.3)/19[1]T1) ηk = 1 ηol = 0,992 ηbrt = 0,97 ηbrc = 0,96 ηx = 0,92

Theo đề: Pt =6,5 Kw ⇒Pct = 5,50,836 = 6,58 kW II- SỐ VÒNG QUAY ĐỒNG BỘ CỦA ĐỘNG CƠ Số vòng quay sơ bộ của động cơ : nsb , Vòng / Phút SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

8

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

nsb = nlv.ut = nlv.uh.ux ut = uh.ux

((2.18)/21[1]T1) ((2.15)/21[1]T1)

Trong đó :

nlv : là số vòng quay trên trục công tác, Vg/Ph uh : là tỷ số truyền của hộp giảm tốc

nlv = 52 uh = 12

ux : là tỷ số truyền của bộ truyền xích

ux = 2,33

Theo đề ((B2.4)/21[1]T1) ((B2.4)/21[1]T1)

Do đó :nsb = 52.12.2,33 = 1454 (Vg/Ph) ⇒ Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ là : 1500 (Vg/Ph) III-CHỌN ĐỘNG CƠ: Chọn động cơ từ những cơ sở : –

Pđc ≥ Pct = 6,58 kW

–

nđb =1500 vg/ph

–

Bảng P1.1 → P1.3/ [1]T1

Cho nên ta chọn động cơ : 4A132M4Y3, các thông số ở bảng sau: Thông Số

Ký Hiệu

Loại động cơ Nhãn động cơ Công suất của động cơ, kW Sô vòng quay của trục động cơ, Vg/Ph Hệ số quá tải Khối lượng động cơ, Kg Đường kính trục động cơ, mm Ta tính lại : Tỷ số truyền hệ truyền động: Tỷ số truyền hộp số:

Pđc nđc Kqt G

dđc

Giá Trị

Bảng Tra (P1.3)/237 [1] 4A132S4Y3 (P1.3)/ 237 [1] 7,5 (P1.3)/ 237 [1] 1455 (P1.3)/ 237 [1] 2 (P1.3)/ 237 [1] 77 (P1.7)/ 242 [1] 38 (P1.7)/ 242 [1]

ut = Pđcnlv =145552=28 uh= utux =282,33 = 12

I- PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN CHỌN ĐỘNG CƠ Hệ số chiều rộng vành răng Kbe : Chọn Kbe = 0,285 Hệ số ψba : Chọn theo ((B6.6)/97[1]T1) ψbd2 = 1,2 Hệ số Ck : Ck = dw22de21 = 1÷1,1. Chọn Ck = 1,1 ((3.16)/45[1]T1) SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

9

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Tính λk : λk = 2,25.ψ db2.[ K02 ](1 - Kbe ).Kbe.[K01]=13,25 ((3.17)/45[1]T1) Tính λk .Ck3 : λk .Ck3 = 13,25.1,13 = 17,64 (/45[1]T1) Tỷ số truyền cặp bánh răng côn u1: u1=3,5. Tra theo ((Hình3.21)/45[1]T1) Tỷ số truyền cặp bánh răng trụ u2: u2= uhu1 = 123,5 = 3,43 Tỷ số truyền bộ truyền xích ux : ux = utu1.u2 = 283,5.3,43 = 2,33 Công suất trên trục III, kW: P3=Ptηol.ηx = 5,50,992.0,92 = 6,03 (kW) Công suất trên trục II, kW: P2= P3ηol.ηbrt = 6,030,992.0,97 = 6,26 (kW) Công suất trên trục I, kW: P1= P2ηol.ηbrc = 6,260,992.0,96 = 6,57 (kW) Số vòng quay trên trục I, Vg/Ph : n1 = 1455 (Vg/Ph) Số vòng quay trên trục II, Vg/Ph : n2= n1u1 = 14553,5 = 415,7 (Vg/Ph) Số vòng quay trên trục III, Vg/Ph : n3 =n2u2 = 415,73,43 = 121,2 (Vg/Ph) Momen Xoắn trên trục I, Nmm: T1= 9,55.106. P1n1 =9,55.106.6, 571455 = 43123 (Nmm) Momen Xoắn trên trục II, Nmm: T2= 9,55.106. P2n2 =9,55.106.6,26415,7 =143813 (Nmm) Momen Xoắn trên trục III, Nmm: T3=9,55.106. P3n3 =9,55.106.6,03 121,2 =475136 (Nmm) ⇒ Bảng Phân Phối Tỷ Số truyền Pi, kW n, Vg/Ph u T, Nmm

Động Cơ 7,5

I 6,57 1455

II 6,26 415,7

III 6,03 121,2

Công tác 5,5 52 1 3,5 3,43 2,33 43123 143813 475136 1010096

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

10

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

PHẦN II. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ I-

Tính Bộ Truyền Động Bánh Răng 1- Chọn vật liệu Bánh nhỏ (1) : quay nhanh nên chọn “Thép 45” tôi cải thiện đạt: - Độ rắn : 241÷285 HB (chọn 245) - σb1 = 850MPa - σch1 = 580MPa ((6.1)/92[1]T1) Bánh lớn (2) : - Độ rắn : 192÷240HB (chọn 230) - σb2 = 750MPa - σch2 = 450MPa ((6.1)/92[1]T1) 2- Xác định ứng suất cho phép Theo ((6.2)/94[1]T1) ta có : σHlim1 = 2.HB1 + 70 = 2.245 + 70 = 560 (MPa) σHlim2 = 2.HB2 + 70 = 2.230 + 70 = 530 (MPa) σFlim1 = 1,8.HB1 = 1,8.245 = 441 (MPa) σFlim2 = 1,8.HB2 = 1,8.230 = 414 (MPa) SH1 = SH2 = 1,1 SF1 = SF2 = 1,75 Với Thép ta có : NHO1= 30.HB12,4 =30.2452,4 =16.106 (Chu Kỳ) NHO2= 30.HB22,4 =30.2302,4 = 13,9.106(Chu Kỳ) NFO1 = NFO2 = 4.106 (Chu Kỳ) Chu kỳ tương đương : Với tải tĩnh thì NHEi = NFEi = Ni Lh = Lnăm .Lngày .Lca .hca =5.300.2.8=24000 (giờ ) Theo đề : - Số năm làm việc: Lnăm = 5 (năm) - Số ngày làm việc trong 1 năm: Lngày = 300 (ngày) - Số ca làm việc trong 1 ngày Lca = 2 (ca) - Số giờ làm việc trong 1 ca hca = 8 (giờ)

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

11

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

N1 = 60.c.n2.Lh = 60.1.415,7.24000 = 600.106 (Chu Kỳ) N2 = 60.c.n3.Lh = 60.1. 118,77.24000 = 171.106 (Chu Kỳ) Từ đó suy ra: NHEi > NHOi ⇒ KHLi = 1 NFEi > NFOi ⇒ KFLi = 1 Với i = 1 ÷ 2 Ứng suất tiếp xúc sơ bộ: [σH] = σHlim.KHLSH ((6.1a)/93[1]T1) [σH]1 = σHlim1.KHL1SH1 = 560.11,1=509 (MPa) [σH]2 = σHlim2.KHL2SH2 = 530.11,1=481,8 (MPa) Với bộ truyền bánh răng trụ và bộ truyền bánh răng côn răng thăng ta có : [σH] = Min [σH]1;[σH]2 = 481,8 (MPa) Ứng suất uốn sơ bộ: σF=σoFlim.KFL.KFCsF

Bộ truyền quay một chiều nên KFC = 1

= 441.1.11,75 = 252 (MPa) σF2=σoFlim2.KFL2.KFC2sF2 = 414.1.11,75= 236,6 (MPa)

σF1=σoFlim1.KFL1.KFC1sF1

Ứng suất quá tải cho phép : Với HB <350 ta có : σHmax= 2,8.σch = 2,8.σch2 = 2,8.450 = 1260 (MPa) σF1max = 0,8.σch = 0,8.σch1 = 0,8.580 = 464 (MPa) σF2max = 0,8.σch = 0,8.σch2 = 0,8.450 = 360 (MPa) 3-

Tính cấp nhanh – bánh răng côn Tra ((B6.21/113[1]T1) ta được: KHβ=1,13KFβ=1,24

từ các thông số sau

Kbe.u12-Kbe=0,285.3,52-0,285=0,58Trục lắp trên ổ đũaSơ đồ I

de1 =95. 343123.1,130,85.(1-0,5.0,285)2.0,285.3,5.481,82 = 66,1 mm ((6.116a)/252[3]T1) Theo bảng ((B6.19)/252[3]T1) ta chọn số răng Z1p=19. Với HB < 350 thì : Z1 = 1,6.Z1p Z1 = 1,6.19 = 30,4 ⇒ Chọn Z1 = 30 khi đó Z2 = 105 ⇒ Chọn Z2 = 105. Môđun vòng chia ngoài mte= de1Z1 = 66,130 = 2,2 chọn mte=2,5 mm Tính lại tỉ số truyền u= Z2/Z1 = 3,5 Sai lệch (3,5-3,5).100%/3,5=0% nằm trong khoảng cho phép. Góc mặt côn chia: δ1 = arctg Z1Z2 = arctg 30105 = 15,95o δ2 = arctg Z2Z1 = arctg 10530 = 74,05o Tính các kích thước chủ yếu bộ truyền bánh răng côn: – Đường kính vòng chia ngoài: de1=2,5.30=75 mm – Đường kính vòng chia trung bình: dm1=de1(1-0,5Ψbe)=64,3 SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

12

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

mm –

Chiều dài côn ngoài: Re=0,5.mte.Z12+Z22 = 0,5.2,5.302+1052 =

136,5 mm Chiều rộng vành răng: b=Re.Ψbe =136,5.0,285= 38,9 mm – mtm=(1- 0,5Kbe).mte=(1-0,5.0,25).2,5=2,2 - Hệ số dịch chỉnh : X1 = 0 và X2 = 0 a.Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc : –

σH=ZM.ZH.Zε.2T1.KH.um12+10,85.b.dm12.um1<σH

((6.58)/115[1]T1) Thép – Thép : ZM = 274 Mpa ((B6.5)/96[1]T1) X1 + X2 = 0 ⇒ ZH = 1,76 ((B6.12)/106[1]T1) εα = 1,88-3,2.1Z1+1Z2.cosβ ((6.60/ 115[1]T1) o εα = 1,88-3,2.130+1105.cos 0 = 1,74 Zε = 4 - εα 3 = 4-1,743 =0,868 ((6.58)/115[1]T1) Bánh răng côn răng thẳng ta có KHα = KFα = 1 Vận tốc vòng: V= π.dm1.n16.104 = π.64,3.14556.104 = 4,9 (m/s) Theo bảng 6.13 (1) ta chọn cấp chính xác 7 Tra go=47 ((B6.16/107[1]T1) Tra δH=0,006δF=0,016 ((B6.15/107[1]T1)

υH = δH .g0 .V.dm1.(um1+1)um1

((6.64)/116[1]T1)

= 0,006 .47.4,9.64,3.(3,5+1)3,5 = 12,56 (m/s) Chiều rộng vành răng : b = Kbe .Re = 0,25. 136,5 = 34,13(mm) Bánh bị dẫn : b2 = 34,13 (mm) Bánh dẫn : b1 = b2+5=39,13(mm) Hệ số KHV : KHV = 1 + υH .b.dm12.T1 .KHβ.KHα ((6.63)/116[1]T1) = 1+ 12,56.47.64,32.43123.1,13.1 = 1,34 ⇒ KH = KHv.KHβ.KHα = 1,34.1,13.1 = 1,51 ⇒ σH=247.1,76.0,868.2.43123.1,51.3,52+10,85.34,13.64,32.3,5 = 401 (MPa) Vì: V = 4,9 m/s ⇒ ZV = 0,85.4,90,1=1 Chọn độ nhám bề mặt Ra = 2,5 → 1,25 µm nên : ZR = 0,95 Vì da < 700 mm ⇒ KxH = 1 ⇒ [σH] = [σH].ZV .ZR .KxH = 481,8.1.0,95.1= 457,7 (MPa) Như Vậy : σH < [σH] . Vậy thỏa mãn độ bền tiếp xúc. ((6.1)/91[1]T1) b.Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn : Ta có: σF2=σF1YF2YF1σF1=2.T1.KF.Yβ.YF10,85.b.mtm.dm1 SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

13

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

υF = δF .g0 .V.dm1.(um1+1)um1 = υH .σFσH = 12,56.0,0160,006 = 33,5 (m/s) ((6.68a)/117[1]T1) KFV = 1 + υF .b.dm12.T1 .KFβ.KFα = 1 + 33,5.34,13.64,32.48964.1,24.1 = 1,61 ((6.68)/117[1]T1) ⇒ KF = KFv.KFβ.KFα = 1,61.1,24.1 = 2 ((6.67)/117[1]T1) Hệ số kể đến độ nghiêng của răng : Yβ=1-βno140 = 1 Hệ số kể đến sự trùng khớp răng : Yε = 1εα =11,74 = 0,57 Hệ số dạng răng : Theo ((B6.18)/109[1]T1 ZV1=Z1cosδ1 =30cos 15,950=31,2ZV2=Z2cosδ2 =95cos 74,050=345,7X1=X2=0

Ta được YF1=3,79YF2=3,6

⇒ σF1=2.48964.2.1.3,790,85.34,13.2,2.64,3=180,88(MPa)σF2=180,88.3,63,79=171,8 (MPa)

Ta thấy σF1<[σF]1=252 (MPa)σF2<[σF]2=236,6 (MPa) kiện bền uốn. c.Bảng

các thông số của bộ truyên bánh răng Côn

Thông Số Chiều dài côn ngoài, mm Môdun vòng ngoài, mm Chiều rộng vành răng bánh dẫn, mm Chiều rộng vành răng bánh bị dẫn, mm Tỷ số truyền Góc nghiêng răng Sô răng bánh bánh dẫn Sô răng bánh bánh bị dẫn Hệ số dịch chỉnh bánh dẫn Hệ số dịch chỉnh bánh bị dẫn Đường kính chia ngoài bánh dẫn, mm Đường kính chia ngoài bánh bị dẫn, mm Góc côn chia bánh dẫn Góc côn chia bánh bị dẫn Chiều cao răng ngoài , mm Chiều cao đầu răng bánh dẫn, mm Chiều cao đầu răng bánh bị dẫn, mm Chiều cao chân răng bánh dẫn, mm Chiều cao chân răng bánh bị dẫn, mm Đường kính đỉnh bánh dẫn, mm Đường kính đỉnh bánh bị dẫn, mm

Vậy thỏa mãn điều

((B6.19/111[1]T1)

Ký Hiệu Giá Trị Re 136,5 mte 2,5 bc1 39,13 bc2 34,13 um1 3,5 β 0,00 Z1 30 Z2 105 X1 0,00 X2 0,00 de1 75,00 de2 262,50 δ1 15,95o δ2 74,05o he 5,50 hae1 2,50 hae2 2,50 hfe1 3,00 hfe2 3,00 dae1 79,81 dae2 263,87

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

14

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

4. Tính cấp chậm – bánh răng trụ a. Xác định sơ bộ khoảng cách trục Theo bảng 6.15 [3], chọn ψba = 0, 4 Khi đó: ψbd= 0,5.ψba.(u2+ 1) = 0,5.0,4.(3,43+1) =0,88 Theo bảng 6.4 [3], ta chọn: KHβ=1,06KFβ=1,11

Khoảng cách trục bộ truyền bánh răng xác định theo công thức: aw=50(�2+1)3T2.KHβΨba.σh2.u2 ((6.15a)/96[1]T1) =50(3,2+1)3143813.1,0640,4.481,8 2.3,43 = 168 (mm) Theo tiêu chuẩn,ta chọn aw=170 mm Xác định các thông số ăn khớp Môđun răng m= (0,01 → 0,02).aw= (0,01 → 0,02).170=1,7 → 3,4 (mm) Chọn theo tiêu chuẩn m = 2,5 mm Tổng số răng: Z1+Z2=2aw/m = 136 răng Số răng bánh dẫn: Z1= Z1+Z2u2+1 = 30,7 b.

Chọn Z1= 31 răng; Z2=136-31=105 răng Tỷ số truyền sau khi chọn số răng : um2=Z2Z1=10531= 3,39 c.

Kiểm nghiệp răng về độ bền tiếp xúc

σH = ZM.ZH .Zε.2.T2.(um2+1)bw.dw2.um2 ≤ [σH] ((6.33)/104[1]T1) Thép – Thép : ZM = 274 MPa ((B6.5/96[1]T1) αtw = αt= α= 200 (răng thẳng) ZH=2.cosβbsin2αtw = 2.cos00sin400 = 1,764 ((6.34)/104[1]T1) εα=1,88-3,2.(1Z1+1Z2)= 1,88-3,2.(131+1105)= 1,75 ((6.38b)/104[1]T1) Zε=4-εα3 = 4-1,753 = 0,866 ((6.36a)/104[1]T1) Đường kính lăn: dw2=2.awum2+1 = 2.1703,39+1 = 77,45 (mm) Vận tốc vòng: V= π.dw2.n26.104 = π.77,45.415,76.104 = 1,69 (m/s) ((6.40/106[1]T1) Tra ((B6.13)/106[1]T1 ⇒ Cấp chính xác : 9 g0=73 Tra δH=0,006δF=0,016 ((B6.15/107[1]T1) υH = δH .g0 .V.awum2 ((6.64)/116[1]T1) SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

15

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

= 0,006.73.1,75.1703,39 = 5,43 (m/s) Chiều rộng vành răng : b =ψba.aw= 0,4.170= 68 (mm) Bánh bị dẫn : b2 = 68 (mm) Bánh dẫn : b1 =68+5=73 (mm) Tra ((B.6.14/107[1]T1) ra hệ số phân bố tải trọng không đều: KHα=1,06KFα=1,22

Hệ số KHV : KHV = 1 + υH .bw.dw22.T2 .KHβ.KHα ((6.41/107[1]T1) = 1+ 5,43 .68.77,45 2.143813.1,06.1,05 = 1,09 ⇒ KH = KHv.KHβ.KHα = 1,09.1,06.1,05 = 1,21 σH=ZM.ZH.Zε.2T2.KH.(um2+1)bw.dw22.um2<σH

((6.33)/105[1]T1) Thép – Thép : ZM = 274 Mpa ((B6.5)/96[1]T1) X1 + X2 = 0 ⇒ ZH = 1,76 ((B6.12)/106[1]T1) ⇒ σH=274.1,76.0,866.2.143813.1,21.(3,39+1)68.77,452.3,39 = 439(MPa) Vì: V = 1,69 m/s ⇒ ZV = 0,85.1,690,1=0,9 Chọn độ nhám bề mặt Ra = 10 → 40 µm nên : ZR = 0,9 Vì da < 700 mm ⇒ KxH = 1 ⇒ [σH] = [σHlim].ZV .ZR .KxH = 481,8.0,9.0,9.1= 390 (MPa) ((6.1)/91[1]T1) Như Vậy : σH < [σH] . Vậy thỏa mãn độ bền tiếp xúc. d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn : Ta có: σF2=σF1YF2YF1≤[σF2]σF1=2.T2.KF.Yβ.Yε.YF1bw.m.dw2≤[σF1] ((6.43)-(6.43)/108[1]T1) υF = υH .σFσH = 5,43.0,0160,006 = 14,48 (m/s) ((6.47/109[1]T1) Hệ số kể đến sự phân bố không đều : KFα = 1,22 KFV = 1 + υF .bw.dw22.T2 .KFβ.KFα = 1 + 14,48.68.77,452.143813.1,11.1,22 = 1,2 ((6.41/107[1]T1) ⇒ KF = KFv.KFβ.KFα = 1,2.1,11.1,22 = 1,84 ((6.45)/107[1]T1) Hệ số kể đến độ nghiêng của răng : Yβ=1-βno140 = 1 Hệ số kể đến sự trùng khớp răng : Yε = 1εα =11,75 = 0,57 Hệ số dạng răng : Theo ((B6.18)/109[1]T1 ZV1=Z1(cosδ1)3 =31cos 00=31ZV2=Z2(cosδ2)3 =105cos 00=105X1=X2=0

Ta được YF1=3,8YF2=3,6 ⇒ σF1=2.143813.1,84.1.0,57.3,7568.2,5.77,45=85,9(MPa)σF2=85,9.3,63,8=81,4 (MPa)

Ta thấy σF1<[σF]1=252 (MPa)σF2<[σF]2=236,6 (MPa) kiện bền uốn.

Vậy thỏa mãn điều

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

16

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

e. Bảng các thông số của bộ truyền bánh răng trụ

Thông Số Khoảng cách trục chia Khoảng cách trục Môddun pháp Chiều rộng bánh răng 1 Chiều rộng bánh răng 2 Tỷ số truyền Số răng bánh 1 Số răng bánh 2 Hệ số dịch chỉnh 1 Hệ số dịch chỉnh 2 Đường kính vòng chia 1 Đường kính vòng chia 2 Đường kính đỉnh răng 1 Đường kính đỉnh răng 2 Đường kính chân răng 1 Đường kính chân răng 2 Đường kính lăn 1 Đường kính lăn 2

Ký Hiệu aw a m bw1 bw2 Um2 Z1 Z2 X1 X2 d1 d2 da1 da2 df1 df2 dw1 dw2

Giá Trị 170 170 2,5 73,0 68,0 3,39 31,0 105,0 0,0 0,0 77,5 262,5 82,5 267,5 71,25 256,25 77,45 262,55

5. Kiểm tra ngâm dầu Mức dầu phải thỏa các điều kiện sau : - Mức dầu không được cao quá 1/3 bán kính bánh lớn - Mức dầu phải ngập răng bánh nhỏ.

Hình II.1 SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

17

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

h = bc.cosδ1 =34,13.cos15,95o =32,8 mm Ra23=da26=2676= 44,5 (mm) H=da22-dae22+h= 2672-263,872+32,8 =34,4 (mm) Ta thấy cho mức dầu ta cho vào khoảng (34,4; 44,5) mm II- Tính bộ truyền xích 1- Chọn loại xích và vật liệu: Tải trọng nhỏ, vận tốc nhỏ ⇒ dùng xích con lăn Vật liệu: Thép 45 Ứng suất (Mpa) Số dẫy xích

[δ]H m

600 1 21000 Môđun đàn hồi (Mpa) E1 0 21000 Môđun đàn hồi (Mpa) E2 0 21000 E 0 2- Xác định các thông số xích và bộ truyền Ta có tỷ số truyền bộ truyền xích : ux= utum1.um2=283,5.3,39 =2,36 Chọn góc nghiên của xích so với phương ngang : αx= 1350 Số răng bánh nhỏ : Với ux = 2,36 chọn Z1 = 25 (răng) (B5.4/80[1]T1) Số răng bánh lớn : Z2 = Z1.ux = 25.2,36 = 59. Chọn Z2 =59 (răng) Công suất tính toán : Pxtt=Pt.k.kz.kn ≤ [P] ((5.5/85 [1]T1) Hệ số răng: Kz=25Z1=2525 = 1 Hệ số số vòng quay: Kn=n03n3= 200121,2=1,65 Hệ số k=k0.ka.kđc.kbt.kđ.kc Tra ((B5.6)/82[1]T1 : - Hệ số kể đến ảnh hưởng vị trí bộ truyền : ko = 1 (xích nghiêng 45o) - Hệ số kể đến ảnh hưởng khoảng cách trục : ka = 1 (chọn a = 40.pc ) - Hệ số kể đến ảnh hưởng điều chỉnh lực căng:kđc =1 (điều chỉnh được bằng 1trong 2 đĩa xích ) - Hệ số tải trọng động : kđ= 1,35 (tải va đập nhẹ ) - Hệ số kể đến ảnh hưởng chế độ làm việc : kc = 1,25 (làm việc 2 ca) Tra ((B5.7)/82[1]T1 : - Hệ số kể đến ảnh hưởng của bôi trơn : kbt= 1,3 (môi trường có bụi, chất lượng bôi trơn II) ⇒k=1.1.1.1,35.1,25.1,3= 2,2 SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

18

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

⇒Pxtt=6,5.2,2.1.1,4= 20,02 (kW) Tra ((B5.5)/81[1]T1 : với no = 200 Vg/Ph Công suất cho phép : [P] =34,8 (kW) Bước xích : Pc = 38,1 Theo ((B5.8)/83[1]T1 : thì P < Pmax Khoảng cách trục sơ bộ : a = 40.Pc = 40.38,1 = 1524 mm Số mắt xích : X = 2.aPc+Z1+Z22+Pc4.π2.a(Z2-Z1)2 ((5.13/85[1]T1) X=2.152438,1+25+592+38,14.π2.1524(59-25)2=122,7 Lấy số mắt xích chẵn X = 122 (mắt xích) ⇒ Khoảng cách trục : a = 0,25.Pc.X-Z1+Z22+X-Z1+Z222-8.Z1-Z22.π2 a= 0,25.38,1.122-25+592+122-25+5922-8.25-592.π2 a=1510 mm Để không chịu lực căng quá lớn ta giảm a một lượng : Δa ≈ 0,003.a ≈ 5 (mm) Do đó a = 1505 mm Số lần va đập của xích: i=Z1.n315.X = 1,66 <[i]=20 ((B5.9/85 [1]T1) 3- Kiểm nghiệm độ bền của xích:

S = QKđ.Ft+FV+Fo ≥ [S] Tra ((B5.2)/78[1]T1 ⇒ Tải trọng phá hỏng : Q = 127 kN ⇒Khối lượng một mét xích : q = 5,5 kg Hệ số tải trọng động : Kđ = 1,2 (làm việc trung bình) Vận tốc vòng: V = Z1.Pc.n36.104 = 25.38,1.121,26.104 = 1,92 Lực vòng: Ft = 1000.PtV = 1000.5,51,92 = 2864,6 (N) Lực căng do ly tâm : Fv = q.V2=5,5.1,922 =20,3 (N) Lực căng do trọng lượng xích : Fo = 9,81.kf.q.a=9,81.2.5,5.1,505=162,4 (N) Xích nghiêng so với phương ngang 45o > 40o ⇒ kf = 2 S = 1270001,2.2864,6+20,3+162,4 = 35,08 Tra ((B5.10/86.[1]T1) với no = 200 Vg/Ph ⇒[S]=8,5 ⇒ Vậy S > [S] nên đủ bền 4- Đường kính đĩa xích Đường kính vòng chia : theo ((5.17/85 [1]T1) Bánh nhỏ: d1 = PcsinπZ1 = 38,1sinπ25 = 304 mm Bánh lớn: d2 = PcsinπZ2 = 38,1sinπ59 =715,87 mm Đường kính vòng đỉnh : Bánh nhỏ: da1 = Pc.0,5+cotgπZ1 = 38,1.0,5+cotgπ25 = 320,6 mm SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

19

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Bánh nhỏ: da1 = Pc.0,5+cotgπZ2 = 38,1.0,5+cotgπ59 = 733,9 mm Đường kính vòng chân răng : Tra ((B5.2)/78[1]T1 ta được dl = 22,23 r = 0,5025.dl + 0,05 = 11,22 Bánh nhỏ : df1 =d1 −2r =320,6−2.11,22=298,16 (mm) Bánh lớn : df2 =d2 −2r =733,9−2.11,22=711,46 (mm) 5- Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: Hai đĩa cùng vật liệu σH1=σH2=0,47Kr(Ft.Kđ+Fvđ)EA.Kd ((5.18/85 [1]T1) Số dẫy xích : m = 1 Lực va đập trên dây xích : Fvđ=13.10-7.n3.Pc3.m = 13.10-7.121,2.38,13.1=8,7 Hệ số phân bố không đều tải trọng Kd = 1 ( một dẫy xích ) Hệ số tải trọng động : Kđ = 1,35 (va đập nhẹ ) Hệ số kể đến ảnh hưởng số răng đĩa xích : Kr = 0,48 (/87[1]T1) Diện tích chiếu bản lề : A = 395 mm ((B5.12)/87[1]T1 σH1=σH2=0,470,48(2864,6.1,35+8,7).210000395.1 = 467,4 Tra ((B5.11)/86[1]T1 với thép 45 tôi cải thiện có [σH]= 600 (MPa) Vậy σH1=σH2 <[σH] thỏa mãn điều kiện bền. 6- Lực tác dụng lên trục: Fr33 =kx.Ft =1,05.2864,6=3007,83 (N) Hệ số kể đến trọng lượng xích : kx = 1,05 (xích nghiêng 45o) Thiết Kế Trục: 1. Chọn vật liệu: Chọn thép 45 có : Ứng suất bền cho phép : σb = 600 MPa Ứng suất tiếp cho phép : [τ ] = (15...30) MPa . Lấy [τ ] = 18 Mpa 2. Xác định sơ bộ đường kính trục: Ta có dk=3Tk0,2.[τ] mm ((10.9)/188[1]T1) Trục Tính sơ bộ Chọn sơ bộ I-

I

d1 =3T10,2.[τ] = 3431230,2.18 = 22,88 mm

II

d2 =3T20,2.[τ] = 31438130,2.18 = 34,2 mm

III

d3 =3T30,2.[τ] = 34751360,2.18 = 50 mm

25 mm 35 mm 50 mm

3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

20

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Giả thiết : - Gọi dk là đường kính trục thứ k - Gọi bok là bề rộng của ổ lăn lắp trên trục thứ k - Gọi lmkj là chiều dài mayơ của chi tiết quay thứ j trên trục thứ k - Gọi lkj là khoảng cách từ mặt cắt tại chi tiết thứ j đến ổ bi số 0 trên trục thứ k - Từ trái sang ổ bi đầu tiên là ổ bi số 0, ổ tiếp theo là 1.. - Các chi tiêt quay càng bên trái sẽ mang vị trí nhỏ, khoảng cách lkj tương ưng âm. Sử dụng ((B10.2)/189[1]T1 chọn sơ bộ chiều rộng ổ lăn Trục I Trục II Trục III

dk,mm

25

35

50

bok,mm

17

21

27

Xác định chiều dài các Mayơ của các chi tiết Tiết Trục Diện Công Thức Tính Sơ Bộ, mm Chọn, mm 12 lm12 = 2d1=50 40 I 13 lm13 = 1,2bc1=1,2.39,13= 46,95 50 22 lm22 = bw1 73 II 23 lm23 = 1,2bc2=1,2.34,13= 40,96 40 32 lm32 =bw2 68 III 3333 lm33 = 1,2.d3= 1,2.50=56 56 Xác định các khoảng cách (Theo Hình II.2 ta tính được): Công Thức Tính

l11=2,5d1 l12= - [0,5.(lm12 + bo1) + 5 + 25] l13 = l11+9+5+lm13 +0,5.(b01 – b2.cosδ1) l21= lm22+ lm23+ b02 + 3.8 + 2.5 l22= 0,5.(lm22+b02) + 8 + 5 l23 = l22 + 0,5.(lm22 + b03. cosδ2) + 8 l = l21 + b02 l31 = l21 l32= l22 l33 = l31 + 0,5.(lm33 + b03) + 8 + 23

Kết Quả 62,5 -58,5 120,6 168 60 108,2 189 168 60 240,5

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

21

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

4. Tính trị số và chiều của lực của các chi tiết quay tác dụng nên trục Giả thiết : - Chọn hệ trục tọa độ xOy như hình - Gọi Fxkj là lực tác dụng nên chi tiết j trên trục k theo phương x - Gọi Fykj là lực tác dụng nên chi tiết j trên trục k theo phương y - Gọi Fzkj là lực tác dụng nên chi tiết j trên trục k theo phương z a. Trục I (trục vào) Dựa vào h́ình II.3 ta tính được các lực (đơn vị N) 120,6 62,5

60 Z X Y

Fy11

Fx12 Fx10

Fz13

Fx13 Fy13

Fy10

Fx11

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

22

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Do sự tổn thất vì không đồng tâm của nối trục nên xuất hiện lực hướng tâm : Fx12 =(0,2 … 0,3)FT12 = (0,2 … 0,3). 2.T1Dt =(0,2 … 0,3). 2.4312395 = 182 (N) Tra ((B16.10a)/68[1]T2) đường kính ngông trục : Dt = 95 mm Fx13= FT13 = 2.T1dm1 = 2.4312364,3 = 1341,3 (N)

Fy13= FR13 = 2.T1.tgα.cosδ1dm1 = 2.43123.tg20.cos15,9564,3 = 469,4 (N) Fz13= FA13 = 2.T1.tgα.sinδ1dm1 = 2.43123.tg20.sin15,9564,3 = 134,2 (N) Fx11= FX12.l12+FX13.l13l11 = 2762,9 (N) Fx10= Fx12+Fx11-Fx13 = 1603,6(N) Fy11= Fy13.l13+Fz13.r13l11 = 986,3 (N) Fy10= Fy11+Fy13 = 516,9 (N)

b. Trục II (trục trung gian) Theo Hình II.4 ta tính được các lực (đơn vị N) 168 108,2 60 Z Y

Fz23

Fx20

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 X

Fy20

Fx23 Fy23

Fx22 Fy22

GVHD: DÖ VAÊN REÂ

Fx21 Fy21

23

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Fx22 = FT22 = 2.T2dw1 = 2.14381377,45 = 3713,7 (N) Fy22 =FR22 =FT22.tgαtw =1351,7 (N) Fx23 =FT23 = Fx13 =1341,3 (N) Fy23 =FR23 = Fz13 =134,2 (N) Fz23 =FA23 =Fy13 =469,4 (N) Fx20= FX22.108,2+FX23.59,8168 = 2869,2 (N) Fx21 = Fx23 + Fx22 –Fx20 = 2185,8 (N) Fy21 =FY22.60-FY23.108,2-FZ23.r23168 = 29,6 (N) Fy20 = Fy22 - Fy23 + Fy21 = 1187,9 (N)

c. Trục III (trục ra)

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

24

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

240,5 168 60

Z X Y

Fx30

Fx32 Fy32

Fy30

Fy31 Fx31

Fy33 Fx33

Theo Hình II.5 ta tính được các lực (đơn vị N

Fx32 =Fx22 =3713,7 (N) Fy32 =Fy22 =1351,7 (N) Fx33 =Fy33=Fr33.cosαx=3007,83.cos45o=2126,9 (N) Fx31=FX33.240,5-FX32.60168 = 1718,4 (N) Fx30= Fx32+Fx31 – Fx33=3305,2 (N) Fy31=FY33.240,5-FY32.60168 = 2562 (N) Fy30=Fy32+Fy31 – Fy33= 1786,8 (N)

1. Xác định Mômen trên trục Giả thiết : - Gọi Mxkj là Mômen tác dụng nên chi tiết j trên trục k theo phương x - Gọi Mykj là Mômen tác dụng nên chi tiết j trên trục k theo phương - Gọi Mzkj là Mômen tác dụng nên chi tiết j trên trục k theo phương z - Gọi Mtđkj là Mômen tương đương tác dụng nên chi tiết j trên trục k a. Trục I SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

25

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

120,6 62,5

60

Fy11

Fx12

Z

Fz13

X

Fy13

Fx10

Y

Fx13

Fy10

Fx11 32306,3

Mx (Nmm)

5032,5 77929,5

My (Nmm)

10920 43123

Mz (Nmm)

Trục

Ø25

13

Ø20

11

10

Ø62H7

Ø20

12

b. II

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

26

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

168 108,2

Fx23

60

Fz23

Fx20

Z X

Fy23

Fy20

Y

Fx22

Fx21 Fy21

Fy22 71274 63378,8 2487,7

Mx (Nmm)

172152 130710,8

My (Nmm)

143813

Mz (Nmm)

23

Ø72

23

Ø38

22

Ø38

Ø30

20

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

27

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

c. Trục III

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

28

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

240,5 168 60

Z X Y

Fx30

Fx32 Fy31

Fy32

Fy30

Fy33 Fx33

Fx31

Mx (Nmm)

107208 154200,3

My (Nmm)

154200,3

198312

475136

Mz (Nmm)

33

Ø45

31

Ø45

32

Ø50

30

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

29

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Mx10

0

Mx11

32306, 3

Mx12

0

Mx13

5032,5

My10

10920

My11

77929, 5

My12

0

My13

0

Mz10

43123

Mz11

43123

Mz12

43123

Mz13

43123

Mtđ10

38909, 4

Mtđ11

92257, 2

Mtđ12

37345, 6

Mtđ13

37683, 2

Mx20

0

Mx21

0

Mx22

71274

Mx23

63378,8

My20

0

My21

0

My22

171888

My23

80209,7

Mz20

143813

Mz21

143813

Mz22

143813

Mz23

143813

Mtđ20

124545, 7

Mtđ21

124545, 7

Mtđ22

223913, 2

Mtđ23

161127, 6

Mx30

0

Mx31

154200, 3

Mx32

101406

Mx33

0

My30

0

My31

154200, 3

My32

203760

My33

0

Mz30

475136

Mz31

475136

Mz32

475136

Mz33

475136

Mtđ30

411479, 8

Mtđ31

465694, 2

Mtđ32

470230, 8

Mtđ33

411479, 8

2. Xác định đường kính và chiều dài của các đoạn trục: Áp dụng công thức : dkj = 3Mtđkj0,1.[σ]k Tra ((B10.5)/195[1]T1) ta được : [σ]1 = [σ]2=[σ]3= 63 (MPa) d1j j 0 1 2 3

Tính 18,3 24,5 18,1 18,2

d2j Chọn 25 25 20 20

Tính 27,0 27,0 32,9 29,5

d3j Chọn 30 30 38 38

Tính 40,3 42 42,1 40,3

Chọn 45 45 50 45

3. Chọn then SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

30

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Sử dụng then bằng theo TCVN Vật liệu làm then là Thép 45 [σd ] = 100 Mpa ((B9.5)/178[1]T1) [τc ] = 50 MPa Tra ((B9.1a)/173[1]T1) theo đường kính trục ta được các thông số của răng: b, h,t1, t2 Áp dụng công thức : lt = 0,9.lm Kiểm tra điều kiện bền dập và bền cắt của then theo điều kiện sau: σdkj=2.Tkdkj.lt.(h-t1)≤[σdkj] ((9.1/173 [1]T1) τckj=2.Tkdkj.lt.b≤[τckj] ((9.2/173 [1]T1) Ta có bảng số liệu sau : T.Diện

d

b

h

t1

12

20

6

6

3, 5

13

20

6

6

lm

lt

σd

Kết luận

τc

Kết luận

36

32,24

Đủ bền

12,1

Đủ bền

45

36,27

Đủ bền

13,6

Đủ bền

40

3, 5

50

22

38

10

8

5

73

65,7

38,8

Đủ bền

14,6

Đủ bền

23

38

10

8

5

40

36

60,6

Đủ bền

24,2

Đủ bền

32

50

14

9

5, 5

62,1

95,7

Đủ bền

12,5

Đủ bền

50,4 84,72

Đủ bền

21,18

Đủ bền

33

45

14

9

5. 5

68 56

4. Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi a. Với thép 45 ta có σb = 600 MPa; σ-1 = 0,463.σb = 261,6 MPa; τ-1 = 0,58.σ-1 = 151,7 MPa Theo ((B10.7)/197[1]T1 có : ψσ = 0,05; ψτ = 0 b. Các ứng suất : Các trục đều quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng, do đó : σmj = 0 ; σaj = σmaxj = MjWj ((9.22/196 [1]T1) Trục quay một chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động, do đó : τmj = τaj = τmaxj2=Tj2.Woj ((9.24/196 [1]T1) c. Xác định các hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm : Các tiết diện nguy hiểm chỉ có thể là : 10; 11; 13; 22; 23; 31; 32 SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

31

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

d. Chọn kiểu lắp : Các ổ lăn lắp lên trục theo : k6 Các bánh răng, đĩa xích, nối trục theo k6 kết hợp với nắp then e. Xác định mômen cản uốn và mômen cản xoắn : Theo ((B10.6)/196[1]T1) Momen cản uốn Momen cản xoắn Trục lắp ổ lăn Trục 1 rãnh then

Wkj= π.dkj332

Wkoj= π.dkj316

Wkj= π.dkj332-b.t1(dkj-

Wkoj= π.dkj316-b.t1(dkj-

t1)22.dkj

t1)22.dkj

Xác định các hệ số Kσdj, Kτdj :

f.

Kσdj =Kσεσ+Kx-11KyKτdj =Kτετ+Kx-11Ky

((10.25)/197 1 T1) Các trục được gia công trên máy tiện tại các tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạt Ra = 2,5….0,63µm do đó theo ((B10.8)/197[1]T1) tra Kx = 1,06 Không dùng các phương pháp tăng cứng bề mặt nên : Ky = 1 Tra ((B10.12)/199[1]T1) được các hệ số : Kσ và Kτ Tra ((B10.10)/198[1]T1) được các hệ số : εδ và ετ Tra ((B10.11)/198[1]T1) được các hệ số : Kσ /εσ và Kτ / ετ g.

Xác định các hệ số an toàn

sj = Sσj.SτjSσj2+Sτj2≥[s] Chỉ riêng ứng suất pháp sσj = σ-1Kσdj.σaj+ψσ.σmj Chỉ riêng ứng suất tiếp sσj = σ-1Kσdj.σaj+ψσ.σmj

((9.20/195 [1]T1) ((9.21/195 [1]T1)

Hệ số an toàn cho phép [s]=2,5 h. Áp các số liệu và công thức trên để tính toán ta có bảng kết quả : Từ bảng kết quả ta thấy tất cả các tiết diện đều đủ bền T.diện d Wj Wo σ-1 τ-1 Ψ σ Ψ τ εδ ετ Kσ Kτ 10

2 5

2650,7

5301,4

161, 6

151,7 3

0,0 5

0

0,8 8

0,8 1

1,76 1,54

11

2 5

2650,7

5301,4

161, 6

151,7 3

0,0 5

0

0,8 8

0,8 1

1,76 1,54

13

2

1251,8

2785,8

161,

151,7

0,0

0

0,9

0,8

1,76 1,54

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

32

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

0

11 13 22 23 31 32 I-

3

5

5

22

3 8

4670,6

10057, 6

161, 6

151,7 3

0,0 5

0

0,8 6

0,7 9

1,76 1,54

23

3 8

4670,6

10057, 6

161, 6

151,7 3

0,0 5

0

0,8 6

0,7 9

1,76 1,54

31

4 5

16333, 8

32667, 6

161, 6

151,7 3

0,0 5

0

0,8

0,7 5

1,76 1,54

32

5 0

18256, 4

39462, 2

161, 6

151,7 3

0,0 5

0

0,7 9

0,7 5

1,76 1,54

Kσdj

Mj

σaj

τaj

Sσ

Sτ

S

15738

5,94 28,7

4866

3,89

17,7 5 17,7 5 8,54 5

17485 2 13773 7 28926 6 23508 3

37,4 4 29,4 9 17,7 1 12,8 8

13, 9 2,8 7 22, 2 2,6 1 2,7 3 4,3 2 5,9 5

10,9 4

76123

4,6 2 4,6 2 8,7 9 8,2 2 8,2 2 8,1 4 6,7 4

8,82

2,51

T.Diện

10

6

d 2 5 2 5 2 0 3 8 3 8 4 5 5 0

Kσ /εσ rãnh lắp then căng -

1,79

-

1,79

1,96

1,79

2,05

1,79

2,05

1,79

-

2,18

2,23

2,18

Kτ / ετ Kτdj rãnh lắp then căng 1,8 1,9 1,47 5 1,8 1,9 1,47 5 2,0 1,81 1,47 2 2,1 1,95 1,47 1 2,1 1,95 1,47 1 2,2 2,05 1,71 4 2,2 2,05 1,71 9

1,9 6 1,9 6 1,8 7 2,0 1 2,0 1 2,1 1 2,1 1

8,74 8 8,32 1 9,83 1

2,83 7,97

2,6 3,83 5,1

Chọn Ổ Lăn Do trụ I và II lắp bánh răng côn và theo kiểu côngson vì vậy đòi hỏi cao về độ cứng,bảo đảm chính xác về vị trí chi tiết quay. Vì vậy dùng ổ đũa côn. Trục III cũng lắp kiểu công son nên cũng dùng ổ đũa côn.

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

33

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Lực tổng tại các ổ bi :

Mặt Cắt

Công Thức Tính

Flt (N)

10

Flt10=Fx102+Fy102 =1603,62+516,92

1684,8

11

Flt11=Fx112+Fy112 =2762,92+986,32

2933,7

20

Flt20=Fx202+Fy202 =2869,22+1187,92

3105,4

21

Flt21=Fx212+Fy212 =2185,82+29,62

30

Flt30=Fx302+Fy302 =3305,22+1786,82

3757,3

31

Flt31=Fx312+Fy312 =1718,42+25622

3084,9

2186

FA1 = Fz1

134,2

FA2 = Fz2

469,4

FA3=Fz3

0

1. Trục I a. Chọn sơ bộ ổ đũa côn cỡ trung 7305 Theo ((P2.11)/261[1]T1 ta có các thông số của ổ : Mặt Cắt 10 11

b.

K.Hiệ u 7305 7305

d mm 25 25

D mm 62 62

T=b mm 18,5 18,5

C kN 29,6 29,6

Co kN 20,9 20,9

Alpa Độ 13,5 13,5

Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

34

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Tải trọng tương đương của ổ Q(i) = (X.V.Flt1i+ Y.FA(i)).Kđ.Kt ((11.3)/214[1]T1) Từ ((B11.4)/215[1]T1 tra được e = 1,5.tgα =1,5.tg13,5=0,36 Lực dọc trục do lực hướng tâm gây ra: Fs(i)=0,83.e.Flt1i ((11.7)/217[1]T1) Fs(0)=0,83.e.Flt10 = 415 (N) Fs(1)=0,83.e.Flt11 = 823,5 (N) FA(0)=Fs(1)+Fz1 = 823,5+152 =975,5 (N) Do FA(0)>Fs(0) nên chọn FA(0)= 975,5(N) FA(1)=Fs(0)- Fz1 =415 - 152 = 263 (N) Do FA(1)e ⇒X = 0,4 và Y = 0,4.tgα = 0,096 FA(1)V.Flt11 = 823,51.2756 = 0,3 < e ⇒X = 1 và Y = 0 Q(0) = (X.V.Flt10+ Y.FA(0)).Kđ.Kt =(0,4.1.1390 + 0,096.975,5).1,1.1 = 0,71(kN) Q(1) = (X.V.Flt11+ Y.FA(1)).Kđ.Kt =1.1.2756.1,1.1 =3,03 (kN) Tải trọng không đổi có :QEi=Q(i)Hệ số tải động: Cđ(i)=QEimLKHE=1 ((11.1)/213[1]T1) LHE = KHE.Lh = 1. 33600 = 33600 (giờ) ((11.14)/219[1]T1) L=60.n1.LHE106=60.1455.33600106 = 2933,28 (triệu vòng) m = 10/3 (ổ đũa) Cđ(0)=0,861032933,28 = 9,434 (kN) Cđ(1)=3,37.1032933,28 = 36,97 (kN) Ta thấy :Cđ(0)<[C]=40(kN)Cđ(1)<[C]=40(kN) Vậy bảo đảm khả năng tải động. c. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ Tải trọng tương dương Qt : Qt(i)=max(Xo.Flt1i+Yo.Fz1),Flt1i ((11.19/221.[1]T1) Theo ((B11.6)/221[1]T1 tra ra được : Xo = 0,5 và Yo = 0,22.cotgα = 0,92 Qt(0)=max(Xo.Flt10+Yo.Fz1),Flt10 Qt(0)=

max0,5.1390+0,92.1521000,13901000 = 1,39 (kN)

Qt(1)=max(X0.Flt11+Yo.Fz1),Flt11 Qt(1)=

max0,5.2756+0,92.1521000,27561000 = 2,756 (kN)

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

35

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Ta thấy :Qt(0)<[Co]=29,9 (kN)Qt(1)<[Co]=29,9 (kN)

Vậy bảo đảm khả năng tải

tĩnh. 1. Trục II a. Chọn sơ bộ ổ đũa côn cỡ trung 7306 Theo ((P2.11)/261[1]T1 ta có các thông số của ổ : Mặt K.Hiệ d D T=b C Co Cắt u mm mm mm kN kN 20 7306 30 72 20,75 40 29,9 21 7306 30 72 20,75 40 29,9 b.

Alpa Độ 13,5 13,5

Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ:

Tải trọng tương đương của ổ Q(i) = (X.V.Flt2i+ Y.FA(i)).Kđ.Kt ((11.3)/214[1]T1) Từ ((B11.4)/215[1]T1 tra được e = 1,5.tgα =1,5.tg13,5=0,36 Lực dọc trục do lực hướng tâm gây ra: Fs(i)=0,83.e.Flt2i ((11.7)/217[1]T1) Fs(0)=0,83.e.Flt20 = 745 (N) Fs(1)=0,83.e.Flt21 = 657 (N) FA(0)=Fs(1)+Fz2 = 657 +533 =1190 (N) Do FA(0)>Fs(0) nên chọn FA(0)= 1190 (N) FA(1)=Fs(0)- Fz2 =745 - 533=212 (N) Do FA(1)e ⇒X = 0,4 và Y = 0,4.tgα = 0,096 FA(1)V.Flt21 = 657 1.2198 = 0,3 < e ⇒X = 1 và Y = 0 (0) Q = (X.V.Flt20+ Y.FA(0)).Kđ.Kt =(0,4.1.2494 + 0,096.1190).1,1.1 =1,22(kN) SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

36

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Q(1) = (X.V.Flt21+ Y.FA(1)).Kđ.Kt =1.1.2198.1,1.1=2,42 (kN) Tải trọng không đổi có :QEi=Q(i)Hệ số tải động: Cđ(i)=QEimLKHE=1 ((11.1)/213[1]T1) LHE = KHE.Lh = 1. 33600 = 33600 (giờ) ((11.14)/219[1]T1) L=60.n2.LHE106=60. 415,7.33600106 = 838,1 (triệu vòng) m = 10/3 (ổ đũa) Cđ(0)=1,22103838,1 = 9,2 (kN) Cđ(1)=2,42.103838,1 = 18,2 (kN) Ta thấy :Cđ(0)<[C]=40(kN)Cđ(1)<[C]=40(kN) Vậy bảo đảm khả năng tải động. c.

Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ Tải trọng tương dương Qt : Qt(i)=max(Xo.Flt2i+Yo.Fz2),Flt2i ((11.19/221.[1]T1) Theo ((B11.6)/221[1]T1 tra ra được : Xo = 0,5 và Yo = 0,22.cotgα = 0,92 Qt(0)=max(Xo.Flt20+Yo.Fz2),Flt20 Qt(0)=

max0,5.2494+0,92.5331000,24941000 = 2,5 (kN)

Qt(1)=max(X0.Flt21+Yo.Fz2),Flt21 Qt(1)=

max0,5.2198+0,92.5331000,21981000 = 2,2 (kN) Ta thấy :Qt(0)<[Co]=29,9 (kN)Qt(1)<[Co]=29,9 (kN) năng tải tĩnh.

Vậy bảo đảm khả

C. Trục III a.

Chọn sơ bộ ổ đũa côn cỡ trung 7306

Theo ((P2.11)/261[1]T1 ta có các thông số của ổ Mặt Cắt 30 31 b.

K.Hiệu 7309 7309

d mm 45 45

D mm 100 100

T=b mm 27,5 27,5

C kN 76,1 76,1

Co kN 59,3 59,3

Alpa Độ 10,83 10,83

Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ:

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

37

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Tải trọng tương đương của ổ Q(i) = (X.V.Flt3i+ Y.FA(i)).Kđ.Kt ((11.3)/214[1]T1) Từ ((B11.4)/215[1]T1 tra được e = 1,5.tgα =1,5.tg12,5=0,33 Lực dọc trục do lực hướng tâm gây ra: Fs(i)=0,83.e.Flt3i ((11.7)/217[1]T1)

F

Fs(0)=0,83.e. lt30

= 900

(N)

Fs(1)=0,83.e.Flt31

= 870 (N) FA(0)=Fs(1)+Fz3 = 870 +0 =870 (N) Do FA(0)Fs(1) nên chọn FA(1)=Fs(1)= 900 (N) Hệ số kể đến vòng nào quay : V = 1 (vòng trong quay) Hệ số đặc tính tải động : Kđ = 1,1 (va đập nhẹ) Tra ((B11.4)/215[1]T1 được X, Y theo :

= 900 1.3286 = 0,27 < e ⇒ X = 1 và Y = 0 FA(1)V.Flt31 = 900 1.3177 = 0,28 < e ⇒ X = 1 và Y = 0 Q(0) = (X.V.Flt30+ Y.FA(0)).Kđ.Kt =1.1. 3286.1,1.1 =3,6(kN) Q(1) = (X.V.Flt31+ Y.FA(1)).Kđ.Kt =1.1.3177.1,1.1 =3,5 (kN) FA(0)V.Flt30

Tải trọng không đổi có :QEi=Q(i)Hệ số tải động: Cđ(i)=QEimLKHE=1 ((11.1)/213[1]T1) LHE = KHE.Lh = 1. 33600 = 33600 (giờ) ((11.14)/219[1]T1) L=60.n3.LHE106=60.143,3.33600106 = 288,9 (triệu vòng) m = 10/3 (ổ đũa) Cđ(0)=3,6103288,9 = 19,7 (kN) Cđ(1)=3,5.103288,9 = 19,2(kN) Ta thấy :Cđ(0)<[C]=40(kN)Cđ(1)<[C]=40(kN) Vậy bảo đảm khả năng tải động. c.

Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ

Tải trọng tương dương Qt : Qt(i)=max(Xo.Flt3i+Yo.Fz3),Flt3i ((11.19/221.[1]T1) Theo ((B11.6)/221[1]T1 tra ra được : Xo = 0,5 và Yo = 0,22.cotgα = 0,92 SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

38

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Qt(0)=max(Xo.Flt30+Yo.Fz3),Flt30 Qt(0)=

max0,5.3286+0,92.01000,32861000 = 3,3 (kN)

Qt(1)=max(X0.Flt31+Yo.Fz3),Flt31 Qt(1)=

max0,5.3177+0,92.01000,31771000 = 3,2 (kN) Ta thấy :Qt(0)<[Co]=102(kN)Qt(1)<[Co]=102 (kN) Vậy bảo đảm khả năng tải tĩnh. C. Các thông số của các ổ được chọn: Mặt Cắt 10 11 20 21 30 31 I-

K.Hiệu 7306 7306 7306 7306 7311 7311

d mm 30 30 30 30 55 55

D mm 72 72 72 72 120 120

T=b mm 20,75 20,75 20,75 20,75 31,5 31,5

C kN 40 40 40 40 102 102

Co kN 29,9 29,9 29,9 29,9 81,5 81,5

Alpa Độ 13,5 13,5 13,5 13,5 12,5 12,5

Chọn Nối Trục: 1. Chọn trục : Tra ((B16.10a/68[1]T2) theo d12 = 22 mm, T1 = 48964 Nmm và dđc = 38 ta chọn trục có các thông số như sau : D = 90 mm; dm = 36 mm; L = 104 mm; Do = 63 mm; Z = 4. Tra ((B16.10a/68[1]T2) theo T1 = 48964 Nmm được : dc = 14 mm; l1 = 34; l2 = 15; l3 = 28 2. Kiểm nghiệm sức bền : Điều kiện bền dập của vòng đàn hồi : σd = 2.k.T1Z.Do.dc.l3 = 1,487 MPa Tra ((B16.1)/58[1]T2) tra k = 1,5 [σd] = ( 2 ÷ 4 ) MPa ⇒ σd ≤ [σd] Vậy thỏa mãn điều kiện bền. lo = l1+l2/2 = 41,5 Điều kiện sức bền của chốt : σu = k.T1.lo0,1.Do.dc3.Z = 44,08 Mpa [σu ] = ( 60 ÷ 80 ) MPa ⇒ σu ≤ [σu] Vậy thỏa mãn điều kiện bền. 3. Thiết Kế Vỏ Hộp Theo ((B18.1)/85[1]T2) ta có : Chiều dày

Thông Số Thân hộp

Công Thức δ = 0,03.aw+ 3 mm

Giá Trị 9

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

39

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Nắp hộp Chiều dày Gân tăng Chiều cao cứng Độ dốc Bulông nền Bulông canh ổ Đường kính Bulông ghép bích nắp thân Viết ghép nắp ổ Vít ghép cửa thăm Mặt bích Chiều dày bích thân hộp ghép nắp Chiều dày bích nắp hộp thân Bề rộng bích nắp và thân Đường kính ngoài Trục I Đường kính tâm lỗ vít Đường kính ngoài Kích thước Trục Đường kính tâm lỗ gối trục II vít Đường kính ngoài Trục Đường kính tâm lỗ III vít

δ1 = 0,9.δ mm e = (0,8÷1)δ mm h < 58 mm ≈ 2o d1 > 0,04.aw + 10 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 mm S3 = (1,4÷1,8)d3 mm S4 = (0,9÷1)S3 mm K3 = K2 − (3÷5) mm DI3 ≈ D10 + 4,4.d4 mm DI2 ≈ D10 + (1,6÷2).d4 mm DII3 ≈ D20 + 4,4.d4 mm D II2 ≈ D20 + (1,6÷2).d4 mm DIII3 ≈ D30 + 4, 4.d4 mm DIII2 ≈ D20 + (1,6÷2).d4 mm

8 8 18 14 12 10 8 18 18 116 90 116 90 164 138

4. Thiết Kế Chi Tiết Phụ 1. Vòng phớt : (phớt dầu) Có tác dụng không cho dầu hoặc mỡ chảy ra ngoài hộp giảm tốc và ngăn không cho bụi từ bên ngoài vào bên trong hộp giảm tốc.

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

40

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

2.

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Vùng chắn dầu:

3. Chốt định vị Có tác dụng định vị chính xác vị trí của nắp và thân của hộp giảm tốc trước và sau khi gia công cũng như lắp ghép, dùng hai chốt định vị v́ bulông không làm biến dạng vùng ngoài của ổ (do sai lệch vị trí tương đối của nắp và thân), do đó loại trừ được một trong những nguyên nhân làm ổ chống hỏng.

4. Cửa thăm Có tác dụng để kiểm tra,quan sát các chi tiết máy trong hộp giảm tốc khi lắp ghép và đổ dầu vào trong hộp, được bố trí trên đỉnh hộp. Cửa thăm được đậy bằng nắp.Trên nắp có lắp thêm nút thông hơi. 5. Nút thông hơi: Có tác dụng làm giảm áp suất, điều hòa không khí bên trong và bên ngoài hộp giảm tốc do khi làm việc nhiệt độ bên trong hộp giảm tốc tăng lên.Nút thông hơi được lắp trên nắp cửa thăm.

6. Nút tháo dầu: Có tác dụng để tháo dầu cũ vì sau một thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa trong hộp bị bẩn do bụi hoặc do hạt mài hoặc bị biến chất.

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

41

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

7.

Vít tách nắp và thân: Có tác dụng dùng để tác nắp và thân.

8.

Que thăm dầu: Là một kết cấu dùng để kiểm tra mức dầu trong hộp giảm tốc.

9.

Các phương pháp bôi trơn hộp giảm tốc + Bôi trơn ngâm dầu. + Bôi trơn lưu thông. + Đối với bộ truyền hở của những máy không quan trọng,bôi trơn định kỳbằng mỡ. + Dầu bôi trơn hộp giảm tốc: - Dầu công nghiệp được dùng rộng răi nhất.Bôi trơn lưu thông dùng dầu côngnghiệp 45. - Dầu tuabin dùng bôi trơn các bộ truyền bánh răng quay nhanh. - Dầu ôtô,máy kéo AK10,AK15 dùng bôi trơn các loại hộp giảm tốc. - Chiều sâu ngâm tối thiểu là ngập chân răng bánh bị bẫn cấp nhanh, tối đa là 1/6 bánh bị dẫn cấp chậm. - Đối với ổ lăn, ta sử dụng mỡ LGMT2 có tính năng chịu nước cũng như chống rỉ cao. 1. Các Mối Lắp Ghép: Căn cứ vào yêu cầu của từng chi tiết trong hộp giảm tốc ta chọn các kiểu lắp ghép sau: 1. Dung sai ổ lăn Vòng trong chịu tải tuần hoàn, lắp ghép theo hệ thống lỗ để ṿng ổ không trượt trên bề mặt trục khi làm việc. Do dó phải chọn mối lắp k6, lắp chặt, tao điều kiện ṃn đều khi làm việc. Vòng ngoài lắp theo hệ thống trục,v́ ṿng ngoài không quay nên chịu tải cục bộ, ta chọn mối lắp H7. 2. Lắp ghép bánh răng trên trục Bánh răng chịu tải vừa, có thay đổi, va đập nhẹ, chọn kiểu lắp ghép là H7/k6. 3. Lắp ghép đệm lót nắp ổ trục Nắp ổ trục có tác dụng giữ ṿng ngoài ổ đũa côn nên ta chọn mối lắp H7. 4. Lắp ghép nắp ổ và thân hộp SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

42

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Chọn kiểu lắp lỏng H7/e8 để dễ tháo lắp và điều chỉnh. 5. Lắp ghép ṿng chắn dầu nên trục Để dễ dàng thao lắp ta chọn kiểu lắp trung gian H7/js6 6. Lắp chốt định vị Chọn kiểu lắp chặt H7/r6 7. Lắp ghép then

Chi tiết (1)

Mối lắp

es (µm)

ei (µm)

ES (µm)

EI (µm)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

Độ dôi lớn nhất (µm) (7)

Độ hở lớn nhất (µm) (8)

BÁNH RĂNG Bánh dẫn cấp nhanh Bánh bị dẫn cấp nhanh Bánh dẫn cấp chậm Bánh bị dẫn cấp chậm Vòng trong 7306 Vòng trong 7306 Vòng trong 73011 Vòng ngoài 7306 Vòng ngoài 7206 Vòng ngoài 73011 Trục I (theo h) Trục II (theo h) Trục III (theo h) Trục I (theo b) Trục II (theo b) Trục III (theo b)

H7/k6

+12

+1

+18

0

15

19

H7/k6

+15

+2

+21

0

18

23

H7/k6

+15

+2

+21

0

18

23

H7/k6

+21 +2 +30 Ổ LĂN CÁC TRỤC

0

21

28

k6

+15

+2

15

k6

+15

+2

15

k6

+18

+2

18

H7

+30

0

30

H7

+30

0

30

H7

+30

0

30

N9/h9 N9/h9 N9/h9 N9/h9 N9/h9 N9/h9

0 0 0 0 0 0

THEN BẰNG -30 0 -30 0 -30 0 -30 +30 -36 +36 -43 +43

-30 -30 -30 0 0 0

30 30 30 0 0 0

30 30 30 79 86 86

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

43

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

Bạc I (theo h) Bạc II (theo h) Bạc III (theo h) Bạc I (theo b) Bạc II (theo b) Bạc III (theo b)

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

Js9/h9 Js9/h9 Js9/h9 D10/h 9 D10/h 9 D10/h 9

0 0 0

-25 -30 -30

+12,5 +15 +15

-12,5 -15 -15

12,5 15 15

37,5 45 45

0

-43

+78

+30

-

121

0

-43

+120

+50

-

163

0

-43

+120

+50

-

163

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

44

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC TROÄN

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DAÃN ÑOÄNG THUØNG

[1]. Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí (Tập 1 và 2), NXB Giáo Dục, 2003 [2]. Ninh Đức Tốn, Dung sai và lắp ghép, NXB Giáo Dục, 2002 [3]. Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy(Tập 1 và 2), NXB ĐHQG TpHCM, 2002 [4]. Nguyễn Hữu Lộc, Bài tập chi tiết máy, NXB ĐHQG TpHCM, 2002 [5]. Nguyễn Thanh Nam, Phương pháp thiết kế kỹ thuật, NXB D9HQG Tp HCM, 2002 [6]. Trần Hữu Quế, Vẽ kĩ thuật cơ khí( Tập 1 và 2), NXB Giáo Dục, 2001

SV: ÑAØO DUY TUØNG 20504324 GVHD: DÖ VAÊN REÂ

45