Đồ án cơ sở thiết kế máy đề số 2C phương án số 1 thiết kế hộp giảm tốc bánh răng trụ răng thẳng 1 cấp tốc độ
CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
Chọn động cơ
1.1.1 Xác định công suất động cơ
* Công suất làm việc của động cơ xác định theo CT 2.11 TL[I] tr.20:
- Plv : công suất trên trục tang quay hoặc đĩa xích, kW ;
* Công suất tương đương của động cơ theo CT 2.14 TL[I] tr.20:
+ β : hệ số xét tới sự thay đổi tải trọng không đều ; β = = = 0,86
- Ti : momen tác dụng trong thời gian ti, kW ;
- T1momen lớn nhất tác dụng trên trục máy công tác, kW ;
- t i : thời gian của công suất Ti;
- t ck : thời gian 1 chu kỳ của động cơ.
→Công suất tương đương:P tđ = 0,86.3,0 = 2,58 (kW)
*Công suất cần thiết trên trục động cơ theo CT 2.8 TL[I] tr.19:
+ 𝜂: hiệu suất của toàn bộ hệ thống.
Trong đó tra bảng 2.3TL[I]tr.19chọn được:
- 𝜂 đ = 0,96 là hiệu suất của bộ truyền đai (để hở) ;
- 𝜂 br = 0,97 là hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ che kín;
- 𝜂 ol = 0,995 là hiệu suất của một cặp ổ lăn ;
- 𝜂 x = 0,92 là hiệu suất của bộ truyền xích (để hở).
* Vậy công suất cần thiết trên trục động cơ là:
1.1.2 Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ
* Số vòng quay của trục máy công tác theo CT 2.16 TL[I] tr.21: n lv =
- D = 300 mm : đường kính băng tải.
* Số vòng quay sơ bộ của động cơ theo CT 2.18 TL[I] tr.21: n sb = n lv u sb
+ u sb : tỷ số truyền toàn bộ của hệ thống dẫn động ; u sb = u br u đ u x (CT 2.15 TL[I] tr.21) Trong đó tra bảng 2.4 TL[I] tr.21 chọn được:
- u br = 3,5 là tỷ số truyền sơ bộ của bộ truyền bánh răng(HGT 1 cấp) ;
- u đ = 2,24 là tỷ số truyền sơ bộ của bộ truyền đai (đai thang) ;
- u x = 2,5 là tỷ số truyền sơ bộ của bộ truyền xích.
*Vậy số vòng quay sơ bộ của động cơ là: n sb = (vòng/phút)
*Theo CT 2.19tr.22 và 2.6tr.17 TL[I], ta phải chọn động cơ có:
→Tra bảng P1.1 TL[I]tr.236 chọn được kiểu động cơ: K132S4
Bảng số liệu của động cơ:
Vận tốc quay (vòng/phút)
Phân phối tỷ số truyền
- Với động cơ đã chọn ta có: n đc = 1445 (vòng/phút)
→Tỷ số truyền cho toàn bộ hệ thống theo CT 3.23 TL[I]tr.48:
Mặt khác, theo CT 2.14 TL[I]tr.20 lại có:
Tra bảng 2.4 TL[I]tr.21 chọn:
- Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng: u br = 3.5
- Tỷ số truyền của bộ truyền: u đ = 2,24
Xác định thông số trên các trục
I.3.1 Tính công suất trên các trục
- Trục công tác: Pct = Ptđ = 2,58(kW)
Ta thấy: Pđc = 3,07 kW < 4,0 kW nên động cơ làm việc không bị qua tải.
1.3.2 Tính tốc độ quay của các trục
- Trục động cơ : nđc= 1445 (vòng/phút)
- Trục I : n1 - Trục II : n2 - Trục công tác : nct 1.3.3.Tính momen xoắn trên các trục
Mô men xoắn trên trục động cơ :
Mô men xoắn trên trục chủ động ( Trục I ) :
Mô mem xoắn trên trục bị động ( Trục II ) :
Mô men xoắn trên trục làm việc :
Bảng thông số động học của hộp giảm tốc
Thông số Động cơ I II Làm việc
PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI
Tóm tắt nội dung phần II:
+ Thông số đầu vào đã biết:
- Tỷ số truyền của bộ truyền đai đã phân phốiu đ = 2,24 ;
- Công suất của bánh đai chủ động lắp trực tiếp với trục động cơ nên bằng công suất cần thiết của động cơ: P1 = Pđc= 3,07 kW ;
- Tốc độ quay của bánh đai chủ động: n1 = nđc = 1445 vòng/phút ;
+ Tính toán bộ truyền đai bao gồm các thông số:
- Tính chọn đường kính bánh đai chủ động (nhỏ) d1 (mm), đường kính bánh đai bị động (lớn) d2 (mm), được tiêu chuẩn hóa ;
- Dây đai: chiều dai đai l (m) và tiết diện dây đai (tròn, thang, răng lược, hình chữ nhật dẹt, …) ;
- Khoảng cách trục a (mm), số đai z , bề rộng đai B, đường kính ngoài bánh đai da (mm) ;
- Xác định lực căng đai F0 (N) và lực tác dụng lên trục Fr (N) ;
+ Điều kiện làm việc của bộ truyền đai (kiểm nghiệm):
- Vận tốc đai (vận tốc dài của một điểm bất kỳ trên dây đai) ≤ 25 m/s ;
- Số lần va đập của dây đai: i = ≤ 10 (lần/s) ;
TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI
Chọn loại đai và tiết diện đai
Ở thiết kế này, công suất của bánh đai chủ động lắp trực tiếp với trục động cơ bằng với công suất cần thiết của động cơ: P1 = Pct = 3,07 kW, lớn hơn 2 kW yêu cầu Vì vậy, ta chọn đai thang cho hệ truyền động này.
- Theo hình 4.1 TL[I] tr.59, với P1 = 3,07 kW và n1 = 1445 vòng/phút, ta chọn tiết diện đai hình thang thường loại A.
- Tra bảng 4.13 TL[I] tr.59, ta có thông số kích thước cơ bản của đai thang thường loại A như sau:
(mm) Diện tích tiết diện A (mm 2 ) Đường kính bánh đai nhỏ d1
Chiều dài giới hạn l bt b h y0 (mm)
- Hình vẽ thể hiện kích thước mặt cắt ngang của dây đai.
Xác định các thông số của bộ truyền đai
2.2.1 Xác định đường kính đai a Đường kính bánh đai chủ động d 1 :
*Đường kính bánh đai nhỏ theo tiêu chuẩn bảng 4.21 TL[I] tr.63:
-Kiểm nghiệm vận tốc đai:
v- Do dùng loại đai thang thường nên: v = 12,1 m/s< v max = 25 m/s (thỏa mãn) b Đường kính bánh đai bị động d2:
* Đường kính bánh đai lớn theo CT 4.2 TL[I] tr.53: d 2 = u đ d 1 (1 – ε)
Trong đó: ε = 0,01 ÷ 0,02 : hệ số trượt bộ truyền đai
- Tra bảng 4.21 TL[I] tr.63, chọn đường kính bánh đai lớn: d 2 = 355 mm.
* Tỷ số truyền bộ truyền đai trong thực tế:
*Độ lệch của tỷ số truyền đai phân phối và thực tế :
%∆u→ Thỏa mãn điều kiện về chênh lệch tỷ số truyền của bộ truyền đai.
2.2.2 Xác định chiều dài dây đai l
- Theo bảng 4.14 TL[1] tr.60, với utt = 2,26 và d2 = 355 mm:
* Chiều dài đai sơ bộ theo CT 4.4 TL[I] tr.54: l sb = 2.a sb + +
- Chọn chiều dài đai tiêu chuẩn theo bảng 4.13 TL[I] tr.59:
*Kiểm nghiệm số lần va đập của dây đai theo CT 4.15 TL[I] tr.60: i= (thỏa mãn)
→ Chiều dài của đai đảm bảo độ bền va đập.
2.2.3 Xác định khoảng cách trục sơ bộ a
* Từ chiều dài đai tiêu chuẩn cần tính chính xác khoảng cách trục a : a = (CT 4.6 TL [I] tr.54)
* Theo CT 4.14 TL[I] tr.60, trị số a cần thõa mãn điều kiện:
2.2.4 Xác định góc ôm trên bánh đai dẫn α 1
* Góc ôm α1 xác định theo CT 4.7 TL[I] tr.54:
Góc α 1 = 157,11 0 >α min = 120 0 (thỏa mãn điều kiện)
Xác định số đai z
* Số đai z xác định theo CT 4.16 TL[I] tr.60: z Trong đó:
- Công suất trên bánh đai chủ động:
- Công suất cho phép, tra bảng 4.19 TL[I] tr.62:
- Hệ số tải trọng động, tra bảng 4.7 TL[I] tr.55: k đ= 1,35 (với số ca làm việc là 2, tải trọng êm) ;
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm α 1, tra bảng 4.15 TL[I] tr.61:
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của chiều dài đai, tra bảng 4.16 TL[I] tr.61:
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của tỷ số truyền, tra bảng 4.17 TL[I] tr.61:
-Hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các dây đai, tra bảng 4.18 TL[I] tr.61:
→ Số đai cần thiết là: z = (đai)
- Vậy chọn số đai z = 2 đai.
Xác định các thông số còn lại
2.4.1 Xác định chiều rộng bánh đai
* Chiều rộng bánh đai B xác định theo CT 4.17 TL[I] tr.63:
- Tra bảng 4.21 TL[I] tr.63 : ta có: h0 = 3,3; t = 15; e = 10
2.4.2 Xác định đường kính ngoài bánh đai
* Đường kính ngoài của bánh đai xác định theo CT 4.18 TL[I] tr.63: d a=d+2.h 0
→ Đường kính ngoài của bánh đai nhỏ : d a1= d 1+2.h 0 = 160 + 2.3,3 = 166,6 (mm)
→ Đường kính ngoài của bánh đai lớn : d a2 = d 2 +2.h 0 = 355 + 2.3,3 = 361,6 (mm)
2.5 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng trục.
*Lực căng ban đầu được xác định theo CT 4.19 TL[I] tr.63:
Với: + F v = q m.v 2 : lực căng do lực li tâm sinh ra ;
- q m = 0,105 kg/m(khối lượng 1m chiều dài đai bảng 4.22TL[I]);
* Vậy lực căng ban đầu:
* Lực tác dụng lên trục xác định theo CT 4.21[I] tr.64:
Bảng thống kê kết quả tính toán thông số bộ truyền đai
PHẦN III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
Tóm tắt nội dung phần III:
+ Thông số đầu vào đã biết (tính cho đĩa xích chủ động):
- Tỷ số truyền của bộ truyền xích đã phân phốiu x = 2,89 ; Đại lượng Thông số Đường kính bánh đai nhỏ (mm) 160 Đường kính bánh đai lớn (mm) 355
Chiều dài dây đai l (mm) 1800
Chiều rộng của bánh đai (mm) 35 Đường kính ngoài bánh đai nhỏ d a1 (mm) 166,6 Đường kính ngoài bánh đai lớn d a2 (mm) 361,6
Lực tác dụng lên trục (N) 617,39
TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH
Chọn loại xích
Do bộ truyền tải không lớn, ta chọn loại xích con lăn một dãy Loại xích này chế tạo đơn giản, giá thành rẻ và có độ bền mòn cao Khả năng chống mài mòn được tăng lên nhờ con lăn ăn khớp với rãnh của mắt xích, giúp giảm lực ma sát tác dụng lên con lăn.
Xác định thông số bộ truyền xích
3.2.1 Tính chọn số răng các đĩaxích ( z 1 , z 2 )
- Từ phần I ( Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền) ta đã có:
PII = 2,84 kW; nII = 184,31 vòng /phút; u x = 2,89
* Số răng đĩa xích nhỏ (chủ động) z1 xác định theo CT mục 5.2.1TL[I] tr.80: z 1= 29 – 2.u x = 29 – 2.2,89 = 23,22 > 19 (răng) (thỏa mãn) + Theo bảng 5.4 TL[I] tr.80, với u x = 2,89:
* Số răng đĩa xích lớn (bị động) z2 theo CT 5.1 TL[I] tr.80: z 2 = u x z 1= 2,89 25 = 72,25 [s] = 8,2 (thỏa mãn)
→ Bộ truyền xích đảm bảo đủ độ bền va đập.
* Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích theo CT 5.18 TL[I] tr.87:
-kr : hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đĩa xích, phụ thuộc z ;
+ Đĩa xích chủ động : z1 = 25 → kr1 = 0,42 ; + Đĩa xích bị động : z2 = 73 → kr2 = 0,22 ;
- Ft = 1456,41 N : lực vòng trên đĩa xích ;
- kđ = 1,2 : hệ số tải trọng va đập, bảng 5.6 TL[I] tr.82 ;
- F vđ : lực va đập trên m dãy xích, N;
F vđ = 13.10 -7 n1.p 3 m (CT 5.19 TL[I] tr.87) Với: n1 = nII = 184,31 vg/ph ; p = 25,4 mm ; m = 1 dãy ; → F vđ = 13.10 -7 184,31 25,4 3 1 = 3,93 (N) ;
- E = 2,1.10 5 MPa : môđun đàn hồi của thép C45 ;
- A = 180 mm 2 : diện tích chiếu của bản lề, bảng 5.12 TL[I] tr.87 ;
- kd = 1: hệ số phân phân bố không đều tải trọng cho các dãy, (xích 1 dãy);
- [H] : ứng suất tiếp xúc cho phép, MPa ;
+ Tra bảng 5.11 TL[I] tr.86, chọn vật liệu làm đĩa xích là thép C45 tôi cải thiện có độ cứng 170÷210 HB nên ta có [H] = 500 MPa
* Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích chủ động:
→ H1 < [ H ] : đảm bảo độ bền tiếp xúc cho răng đĩa xích chủ động.
* Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích bị động :
→ H2 QB → chỉ cần tính cho ổ lăn D là ổ chịu lực lớn hơn.
* Tải trọng động tương đương QE tính theo CT 11.12 TL[I] tr.219:
* Vậy khả năng tải động Cd:
→ Ổ lăn đảm bảo khả năng tải động. c Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ:
* Khả năng tải tĩnh của ổ lăn phải thỏa mãn điều kiện:
Qt ≤ Co (CT 11.18 TL[I] tr.221) Trong đó:
- Co = 11,6 kN : khả năng tải tĩnh của ổ lăn ; -Qt: tải trọng tĩnh quy ước, kN
Qt= Xo.Fr + Yo.Fa (CT 11.19 TL[I] tr.221)
Tra bảng 11.6TL[I] tr.221 xác định được:
+ Xo = 0,5 : hệ số tải trọng hướng tâm ; + Yo = 0,47 : hệ số tải trọng dọc trục ;
Vậy theo CT 11.20: Qt = Fr = 1,08 kN < Co = 11,6 kN
→ Ổ lăn đảm bảo khả năng tải tĩnh.
Tính chọn ổ lăn cho trục II
- Từ tính toán từ phần V, ta đã biết lực dọc trục tác dụng lên trục II:
- Do đó xác định được tỷ số:
→ Chọn ổ bi đỡ một dãy để có kết cấu đơn giản nhất, giá thành hạ nhất.
- Vì có tải trọng hướng tâm nhỏ, chỉ có lực hướng tâm, dùng ổ bi đỡ một dãy cỡ trung cho các gối đỡ M và P.
- Tra bảng P2.7 TL[I] tr.254, ta xác định được thông số của ổ bi đỡ một dãy cỡ nhẹ(theo GOST 8338-85)theo đường kính ngõng trục dM = dP = 35 mm :
Kí hiệu ổ d, mm D, mm B, mm r, mm Đường kính bi, mm C, kN C o , kN
307 35 80 21 2,5 14,29 ` 26,2 17,9 b Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ:
* Khả năng tải động Cdxác định theo CT 11.1 TL[I] tr.213:
Cd= QE ≤ C (trường hợp tải trọng thay đổi)Trong đó:
- L : tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay
+ Lh : tuổi thọ của ổ tính bằng giờ, đối với hộp giảm tốc, tra bảng 11.2 TL [I] tr.214 ta có: Lh = (10…25).10 3 giờ.
+ n = 202,25 vg/ph : số vòng quay của trục II ;
- C = 26,2 kN : khả năng tải động của ổ lăn ;
* Tải trọng động quy ước Q tính theo CT 11.3 TL[I] tr.214:
Q = (X.V.Fr + Y.Fa).kt.kđ (đối với ổ bi đỡ) Trong đó:
- Fr: tải trọng hướng tâm trên trục II
+Tải trọng động quy ước của ổ lăn M:
+Tải trọng động quy ước của ổ lăn P:
Nhận thấy : QP> QM → chỉ cần tính cho ổ lăn P là ổ chịu lực lớn hơn.
* Tải trọng động tương đương QE tính theo CT 11.12 TL[I] tr.219:
* Vậy khả năng tải động Cd:
→ Ổ lăn đảm bảo khả năng tải động. c Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ:
* Khả năng tải tĩnh của ổ lăn phải thỏa mãn điều kiện:
Qt ≤ Co (CT 11.18 TL[I] tr.221) Trong đó:
- Co = 17,9 kN : khả năng tải tĩnh của ổ lăn ; -Qt : tải trọng tĩnh quy ước, kN
Qt= Xo.Fr + Yo.Fa (CT 11.19 TL[I] tr.221)
Tra bảng 11.6TL[I] tr.221 xác định được:
+ Xo = 0,6 : hệ số tải trọng hướng tâm ; + Yo = 0,5 : hệ số tải trọng dọc trục ;
Vậy theo CT 11.20: Qt = Fr = 2,6 kN < Co = 13,9 kN
→ Ổ lăn đảm bảo khả năng tải tĩnh.
PHẦN VIII: TÍNH TOÁN VỎ HỘP, BULÔNG GHÉP,
TÍNH TOÁN VỔ HỘP, BULÔNG GHÉP, CHẾ ĐỘ BÔI TRƠN, TRA DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC
Tính toán vỏ hộp
Công dụng của hộp giảm tốc là gá đặt hầu hết các chi tiết và định vị tương đối của chi tiết và bộ phận máy, đồng thời nhận trực tiếp tải trọng từ các chi tiết truyền đến Hộp giảm tốc chứa dầu bôi trơn cho các bộ truyền, giúp bôi trơn và bảo vệ các chi tiết máy.
- Chỉ tiêu đặt ra khi chế tạo hộp giảm tốc là khối lượng nhỏ,kích thước gọn,dễ gia công đúc,độ cứng cao,giá thành hạ.
- Vật liệu chế tạo vỏ hộp giảm tốc là gang xám:GX15 – 32
- Phương pháp chế tạo: Chọn phương pháp đúc.
- Thành phần của hộp giảm tốc: Thành hộp, gân chịu lực, mặt bích gối đỡ, các loại vít và bu lông lắp ghép.
- Hộp gồm hai nửa ghép lại với nhau Chọn bề mặt lắp ghép đi qua đường tâm trục Chiều dày
8.1.1 Xác định các kích thước cơ bản của vỏ hộp
- Quan hệ kích thước của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc được tính theo CT trong bảng 18.1 TL[II] tr.85:
TÊN GỌI BIỂU THỨC TÍNH
- Độ dốc e = (0,8 ÷ 1).δ h < 58 khoảng 2 0 e = 6 h = 50 Đường kính:
- Bulông ghép bích nắp và thân d3
- Vít ghép nắp của thăm d5 d1> 0,04.aw + 10 > 12 mm d2 = (0,7 ÷ 0,8).d1 d3 = (0,8 ÷ 0,9).d2 d4 = (0,6 ÷ 0,7).d2 d5 = (0,5 ÷ 0,6).d2 d1 = 16 d2 = 12 d3 = 10 d4 = 8 d5 = 6
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
- Tra bảng 18.2 TL[II] tr.89 chọn:
- Tâm bulông cạnh ổ: E2 và C (k là khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ)
- Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ K2
E2≈ 1,6.d2 (không kể chiều dày thành hộp) và R2≈ 1,3.d2
K2 = E2 + R2 + (3 ÷ 5) mm h xác định theo kết cấu, phụ thuộc tâm lỗ bulông và kích thước mặt tựa.
- Chiều dày: khi không có phần lồi S1 khi có phần lồi: Dd, S1 và S2
- Bề rộng mặt đế hộp: K1 và q
Dd xác định theo đường kính dao khoét.
Khe hở giữa các chi tiết:
- Giữa bánh răng với thành trong hộp
- Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp
- Giữa mặt bên các bánh răng với nhau Δ ≥ (1 ÷ 1,2).δ Δ1 ≥ (3 ÷ 5).δ và phụ thuộc loại hộp giảm tốc, lượng dầu bôi trơn trong hộp. Δ ≥ δ Δ = 8 Δ1 = 30 Δ = 8
L, B: chiều dài và rộng của hộp.
VIII.1.2 Một số kết cấu khác của vỏ hộp a Vòng móc:
- Để nâng và vận chuyển hộp giảm tốc (khi gia công, khi lắp ghép, ) trên nắp và thân thường lắp thêm bulông vòng hoặc vòng móc.
- Hiện nay vòng móc được dùng nhiều Vòng móc có thể làm trên nắp hoặc cả trên thân hộp.
- Kích thước vòng móc được xác định như sau:
* Chiều dày vòng móc: s = (2 ÷ 3).δ = (2 ÷ 3).7 = 14 ÷ 21 (mm)
→ Chọn d = 22 mm. b.Chốt định vị:
- Để đảm bảo vị trí tương đối của nắp và thân trước và sau khi gia công cũng như khi lắp ghép, dùng 2 chốt định vị.
- Tra bảng 18.4b TL[II] tr.91, ta cso thông số chốt định vị hình côn:
→ d = 5 mm; c = 0,8 mm; l = 45 mm c Cửa thăm:
Để thuận tiện quan sát hộp giảm tốc và đổ dầu, ta lắp cửa thăm dầu trên đỉnh hộp giảm tốc Cửa thăm được đậy kín bằng nắp và trên nắp có nút thông hơi để đảm bảo thoáng khí khi mở và ngăn dầu bị bắn ra.
- Kích thước cửa thăm chọn trong bảng 18.5 TL[II] tr.92:
Khi nhiệt độ tăng lên, sự chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài hộp có thể ảnh hưởng đến luồng không khí; để cân bằng áp suất và điều hòa luồng khí, ta sử dụng nút thông hơi Nút thông hơi được lắp ở nắp trên cửa thăm hoặc ở vị trí cao nhất của nắp hộp bảng, giúp thông khí hiệu quả và ổn định áp suất hai bên.
- Tra bảng 18.6 TL[II] tr.93, ta có thông số nút thông hơi:
Sau một thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa trong hộp có thể bị bẩn hoặc biến chất, do đó cần thay dầu mới để duy trì khả năng bôi trơn và tuổi thọ của thiết bị Việc thay dầu được thực hiện bằng cách xả dầu cũ qua lỗ tháo dầu ở đáy hộp; khi hệ thống đang vận hành, lỗ tháo dầu phải được bịt kín bằng nút tháo dầu để ngăn rò rỉ và đảm bảo an toàn.
- Kết cấu và kích thước của nút tháo dầu trụ theo bảng 18.7 TL[II] tr.93:
- Để kiểm tra mức dầu trong hộp ta dùng que thăm dầu, que thăm dầu có kích thước và kết cấu như hình vẽ. g Nắp ổ:
- Nắp ổ dùng để che kín ổ, chống bụi bẩn và cố định vòng ngoài của ổ trên vổ hộp.
- Sử dụng hai loại nắp ổ:
+ Loại 1: Nắp kín dùng cho những đầu trục không thò ra ngoài.
+ Loại 2: Nắp ổ hở để cho đầu trục xuyên ra ngoài. h Bạc chắn dầu:
- Bạc chắn dầu dùng để ngăn chặn dầu trong bộ phận ổ với dầu trong hộp - -
- Kết cấu và kích thước của bạc chắn dầu như sau:
Trong đó: a = 6 9 mm → a = 9 mm t = 2 3 mm → t = 3 mm b lấy bằng gờ trục
Chế độ bôi trơn
Để giảm mất mát công suất do ma sát và kéo dài tuổi thọ của các thành phần truyền động trong hộp giảm tốc, cần bôi trơn liên tục các bộ truyền nhằm giảm mòn răng, cải thiện khả năng thoát nhiệt và ngăn ngừa han gỉ Việc bôi trơn đúng cách giảm ma sát, tăng hiệu suất truyền động, bảo vệ bánh răng và ổ bi, đồng thời kiểm soát nhiệt độ làm việc để nâng cao độ tin cậy của hệ thống hộp giảm tốc.
8.2.1 Phương pháp bôi trơn a Bôi trơn hộp giảm tốc:
Trong lĩnh vực dẫn dầu để bôi trơn các tiết máy, người ta phân biệt giữa bôi trơn ngâm dầu và bôi trơn lưu thông Với vận tốc vòng của bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc là v = 2,1 m/s, nhỏ hơn ngưỡng 12 m/s, phương pháp bôi trơn ngâm dầu được áp dụng để bôi trơn bánh răng trong hộp.
- Tra bảng 18.11 TL[II] tr.100, với v = 2,1 m/s ta chọn được độ nhớt của dầu ở 50 0 C (100 0 C) để bôi trơn bánh răng làm bằng thép có σ b1 = 850 MPa và σ b2 = 750 MPa là
- Từ độ nhớt đã chọn, tra bảng 18.13 TL[II] tr.101, chọn được loại dầu bôi trơn: Dầu ôtô máy kéo AK – 20. b Bôi trơn ổ lăn:
Bôi trơn đúng kỹ thuật cho ổ lăn giúp giảm mòn và hạn chế ma sát bên trong, ngăn các chi tiết kim loại tiếp xúc trực tiếp với nhau Nhờ đó, bề mặt các bộ phận được bảo vệ tốt hơn và tiếng ồn khi vận hành được giảm thiểu, mang lại hiệu suất làm việc ổn định và tuổi thọ cao cho cả hệ thống.
Thường các ổ lăn được bôi trơn bằng dầu hoặc mỡ, nhưng thực tế người ta ưa dùng mỡ vì nó giữ mỡ trong ổ dễ dàng hơn và có khả năng bảo vệ ổ khỏi tạp chất và độ ẩm Bên cạnh đó, mỡ bôi trơn hoạt động ổn định lâu dài và ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ so với dầu Theo bảng 15-15a TL[II] tr.45, loại mỡ được khuyến cáo là LGMT2 và nó chiếm gần một nửa khoảng trống bôi trơn của ổ lăn.
Bảng thống kê dùng cho bôi trơn:
AK - 20 là loại dầu ôtô máy kéo được dùng để bôi trơn bộ truyền trong hộp; lượng dầu hoặc mỡ cần dùng là 0,6 lít/kW và thời gian thay dầu hoặc mỡ là 5 tháng.
Mỡ LGMT2 Tất cả các ổ và bộ 1/2 chỗ rỗng bộ 1 năm truyền ngoài phận ổ
Tra dung sai lắp ghép
Trong hệ truyền động cơ khí, mối ghép giữa bánh răng và trục được thiết kế với yêu cầu không tháo lắp thường xuyên, bảo đảm định tâm chính xác và ngăn ngừa di trượt dọc trục Vì vậy, lựa chọn kiểu lắp phù hợp là rất quan trọng để duy trì vị trí bánh răng trên trục và tăng độ tin cậy của cả hệ thống Các giải pháp khớp nối định tâm và các phương án khóa trục được sử dụng để giữ cho bánh răng chắc chắn, giảm thời gian bảo dưỡng đồng thời nâng cao hiệu suất truyền động mà vẫn đáp ứng yêu cầu vận hành liên tục.
- Lắp ghép giữa bánh đai và trục chọn kiểu lắp
- Lắp ghép giữa trục và vòng trong ổ lăn chọn kiểu lắpk6
- Vòng ngoài của ổ với vỏ hộp chọn kiểu lắpH7
- Mối ghép bạc chắn dầu và trục độ đồng tâm yêu cầu không cao nên ta dùng kiểu lắp
- Mối ghép then và trục ta dùng mối ghép trung gian ta dùng kiểu lắp
Bảng dung sai lắp ghép:
Điều chỉnh ăn khớp, lắp ráp hộp giảm tốc
8.4.1.Phương pháp lắp ráp các tiết máy trên trục
Ổ lăn được lắp lên trục hoặc vòng vỏ hộp bằng phương pháp ép trực tiếp hoặc nung nóng nhằm tránh biến dạng đường lăn và ngăn các lực tác dụng trực tiếp lên các con lăn khi lắp Để lắp đặt ổ trên trục hoặc vòng ngoài của vỏ một cách an toàn và phân bố lực đồng đều, cần tác dụng lực đồng đều trên vòng trong khi lắp Trước khi lắp, nên bôi một lớp dầu mỏng lên trục hoặc lỗ hộp để dễ thao tác và giảm ma sát.
Trong quy trình lắp ráp, bạc chặn và mặt mút của vòng ổ được dùng để định vị bánh răng Cần đảm bảo sự tiếp xúc chính xác giữa các mặt mút của bánh răng, bạc chặn và vòng ổ để đạt được vị trí bánh răng chính xác và ổn định Vì vậy chiều dài của bạc phải được thiết kế chuẩn xác và kéo dài hơn đoạn trục lắp bạc nhằm duy trì liên kết chắc chắn và giảm thiểu sai lệch trong quá trình vận hành.
8.4.2.Phương pháp điều chỉnh sự ăn khớp bộ truyền
Trong quá trình sản xuất, sai số chế tạo chi tiết và sai số lắp ghép khiến vị trí bánh răng trên trục không chính xác Để bù đắp các sai số đó, người ta thường lấy chiều rộng bánh răng nhỏ lớn hơn 10% so với chiều rộng bánh răng lớn nhằm cải thiện độ chính xác và độ ổn định của liên kết bánh răng trên trục.
Để đảm bảo sự ăn khớp của bộ truyền, có hai phương pháp chính: dịch chỉnh các bánh răng trên trục đã cố định để điều chỉnh tiếp xúc giữa các răng, sau đó định vị từng bánh răng cho đúng vị trí làm việc.
8.4.3.Phương pháp điều chỉnh khe hở các ổ lăn
Khe hở ảnh hưởng đến sự phân bố tải trên các con lăn và độ bền của ổ đỡ, do đó việc lựa chọn khe hở thích hợp là yếu tố then chốt để tối ưu hiệu suất Khe hở được thiết kế đúng cách có khả năng giảm tiếng ồn, giảm dao động và tăng độ cứng của gối trục, từ đó nâng cao tuổi thọ và độ tin cậy của hệ thống truyền động.
- Điều chỉnh ổ bằng cách dịch chỉnh vòng ngoài được thực hiện bằng các cách sau:
+ Điều chỉnh nhờ những tấm đệm đặt giữa lắp và vỏ hộp.
+Điều chỉnh khe hở hoặc tạo độ dôi bằng vòng đệm 2.
+ Điều độ dôi của ổ bằng vít, vít tỳ vào vòng trung gian tác động đến vòng ngoài ổ và làm cho vòng ngoài dịch chuyển theo phương dọc trục.
+ Mài bớt vòng ngoài ổ hoặc đặt giữa vòng ổ các miếng bạc có chiều dầy khác nhau.
Bảng thông kê các chi tiết tiêu chuẩn
STT Ký hiệu Tên gọi Số lượng Ghi chú
1 M6 Vít 4 Vít ghép nắp cửa thăm
3 M10 Bulông 4 Bulông ghép bích nắp và thân
6 305 Ổ bi đỡ 1 dãy cỡ trung 2 Lắp trên trục I
7 207 Ổ bi đỡ 1 dãy cỡ nhẹ 2 Lắp trên trục II
PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN……… 2
1.2 Phân phối tỷ số truyền……… 6
1.3 Xác định thông số trên các trục……….6
PHẦN II: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI……… 8
2.1 Chọn loại đai và tiết diện đai……… 9
2.2 Xác định các thông số của bộ truyền đai……… 10
2.4 Xác định các thông số còn lại………13
2.5 Xác định lực căng ban đầu và lực dọc trục………14
PHẦN III: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH……… 16
3.2 Xác định thông số bộ truyền xích………17
3.4 Xác định lực tác dụng lên trục……….22
PHẦN IV: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG……….24
4.1 Chọn vật liệu chế tạo bánh răng……… 25
4.2 Xác định ứng suất cho phép……….25
4.3 Tính toán thông số bộ truyền bánh răng……… 29
4.4 Kiểm nghiệm răng về độ bền……… 33
5.1 Chọn vật liệu chế tạo trục……….41