Bài tiểu luận đồ án chi tiết máy thiết kế hộp giảm tốc

ĐỀ 21 :Thiết kế hộp giảm tốcCác số liệu :Công suất máy khuấy P=7,6kw,số vòng quay trục đầu ratrục công tác n=65v/p,thời gian làm việc 6000 giờ,sơ đồ tải trọng như hình vẽ... -Số vòng qua

  

KHOA:CƠ KHÍ BÀI TIỂU LUẬN

BỘ MÔN : ĐÔ ÁN CHI TIẾT MÁY

ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC

LỜI NÓI ĐẨU Kính chào thầy cô,chào các bạn!

Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển,việc ứng dụng các thành tựu và công nghệ mới vào sản xuất và sinh hoạt đã góp phần nâng cao năng suất lao động và hiệu quả kinh tế.Đặc biệt nó được ứng dụng rộng rãi trong các nghành công nghiệp và xây dựng.Nhiều máy móc hiện đại đã đưa vào sản xuất.Nhưng nó hoạt động như thế nào,cấu tạo ra sao,tính toán thiết kế bằng cách nào?Điều đó vốn rất

xa lạ.Vì thế môn học “đồ án chi tiết máy”là một trong những môn học rất hay và thực tế.Đó là cơ hội cũng là nhiệm vụ để chúng em tiếp xúc,tìm hiểu và bước đàu tính toán,thiết kế một “chi tiết

máy”,một hệ dẩn động thực tế và cả một loại máy nhất định,là cơ hội để chúng em áp dụng những gì đã học vào thực tiễn và rèn luyện tinh thần làm việc theo nhóm.

Theo sự phân công của thầy Diệp Bảo Trí,nhóm 21 đã nhận đề tài 21 “thiết kế hộp giảm tốc” và đã hoàn thành nhưng do kiến thức chúng em có hạn nên chưa có tính tối ưu,tính công nghệ và kinh tế cao được.Rất mong nhận được sự thông cảm của quý thầy cô và các bạn.

Trong quá trình thiết kế,nhóm đã nhận được sự nhiệt tình hướng dẫn,đôn đốc của thầy,để nhóm chúng em hoàn thành theo đúng tiến độ.

Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô và các bạn sinh viên đã kịp thời,góp ý để nhóm hoàn thành.Xin trân trọng cảm ơn Nhóm 21.

Nhận xét của thầy cô:

ĐỀ 21 :Thiết kế hộp giảm tốc

Các số liệu :Công suất máy khuấy P=7,6kw,số vòng quay trục đầu ra(trục công tác) n=65(v/p),thời gian làm việc 6000 giờ,sơ đồ tải trọng như hình vẽ

Chương I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ

TRUYỀN

1.Chọn động cơ:

-Ở đây ta chọn động cơ không đồng bộ 3 pha ngắn mạch vì lý do sau

+ Kết cấu đơn giản ,dể bảo quản

+Có thể mắc trực tiếp vào lưới điện công nghiệp

+Giá thành tương đối thấp và dể kiểm

+Hiệu suất và hệ số công suất không cần cao

-Công suất cần thiết của động cơ:

2.Phân phối tỉ số truyền cho hệ thống

-Số vòng quay trục khuấy;

-Số vòng vòng quay sơ bộ của;

Trong đó; tỉ số truyền trung bình của hộp giảm tốc

tỉ số truyền của bộ truyền đai

-Truyền động bánh răng trụ trong hộp giảm tốc 2 cấp

*kiểm tra điều kiện mở máy của động cơ:

- công suất mở máy của động cơ

 tỉ số truyền của bộ truyền đai(bảng 2_2/32)

 tỉ số truyền của bánh răng cấp nhanh

 tỉ số truyền của bánh răng cấp chậm

- Mà ta lại có để tạo điều kiện bôi trơn các bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc bằng phương pháp ngâm dầu.

2.Chiều dài đai.

-Chiều dài đai:

- Theo tiêu chuẩn chọn: l=2000 (mm) =2(m)

-Kiểm nghiệm tuổi thọ của đai:

+Số vòng quay của đai trong 1s:

: Do đó điều kiện được thỏa mãn

-Khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn :L=2(m)

Vậy a nằm trong khoảng cho phép

-Khoảng cách nhỏ nhất được móc đai:

là góc ôm tối thiểu yêu cầu đối với đai vải caosu

4.Số đai cần thiết

+Chọn hệ số ứng suất của đai thang;

+Tra bảng[ 5.17] trị số

+Tra bảng[ 5_6] hệ số đến ảnh hưởng của chế độ tải trọng

+Tra bảng[ 5_18] hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm

+Tra bảng[ 5_19] hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc

+Lực căng ban đầu;

+Lực căng trên mỗi đai;

+Lực vòng có ích;

+Lực vòng trên mỗi đai;

-Lực tác dụng lên trục;

Thông số bộ truyền đai Giá trịĐường kính bánh đai nhỏ

960,48(N)727,114(N)5474,26(N)

Chương III TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG.

I.Bộ truyền cấp nhanh (răng thẳng);

i=3,54

N=730(v/p)

Tuổi thọ; 6000(giờ)

1.Chọn vật liệu chế tạo bánh răng

-Yêu cầu bộ truyền chế tạo phải trung bình và có kích thước nhỏ

-Dựa vào bảng 3.8

+Bánh nhỏ:thép 45 thường hóa; Phôi rèn(giả thiết

+Bánh lớn:thép 35 thường hóa;

Phôi rèn(giả thiết đường kính phôi )

2.Định ứng suất và ứng suất cho phép

2.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép

+ :số chu kỳ tương đối.

-Vì bánh rằn chiu tải trọng thay đổi

-Nên chu kỳ tương đối của bánh lớn

+ , , -momen xoắn,số vòng quay trong một phút và tổng số giờ bánh răng làm việc

+ -momen xoắn lớn nhất tác dụng lên bánh răng

+ -số mũ đường cong mỏi tiếp xúc

( =6 đối với bánh răng thép)

+Chu kỳ tương đối của bánh nhỏ;

-Nên chọn hệ số ứng suất tiếp xúc

* Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn;

+ số vòng quay trong một phút của bánh bị dẩn.

+N công suất bộ truyền(kw)

-Theo bảng (3_11/46).Với vận tốc này có thể chế tạo bánh răng theo cấp chínhxác 9.

7 Định chính xác hệ số tải trọng

-Vì tải trọng không thay đổi và độ rắn cua bánh răng <350HB nên

- hệ số tải trọng động với và cấp chính xác 9.Tra bảng 3_13/48

8.Xác đinh môđun,số răng và chiều rộng bánh răng

8.1 Môđun của răng:

+N công suất của bộ truyền.

-Với hệ số dạng răng của bánh nhỏ Bánh lớn

*Ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ:

II.Bộ truyền cấp chậm (răng nghiêng)

1.Chọn vật liệu chế tạo răng.

-Bánh nhỏ:

+Phôi rèn(giả thiết đường kính phôi dưới

-Ứng suất uốn cho phép của bánh nhỏ:

-Ứng suất uốn cho phép của bánh lớn:

10.Kiểm nghiệm sức bền uống của răng.

-Tính số răng tương đương của bánh nhỏ

/288(mm)/314,22(mm)184,5(mm)/215(mm)74(mm)/65(mm)294(mm)/320(mm)280,5(mm)/307(mm)

Chương IV:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN

* Gọi a là khỏang cách từ cạnh chi tiết quay đến thành trong của hộp :

- l khỏang cách từ nắp ổ đến cạnh chio tiết quay

ở đây:

+ đừơng kính trục ở tiết diện 2-2:

-Đường kính ở tiết diện 1-1 lấy băng 44 (mm)

-Đường kính ở tiết diện 2-2 lây băng 42 (mm)

II Sơ đồ momen trên trục II.

ở đây:

a =47,b =79.5,c =42.5 (mm)

+ ở tiết diện 4-4:

* Đướng kính trục ở tiết diện 3-3:

* Đướng kính trục ở tiết diện 4-4:

Đướng kính trục ở tiết diện 3-3: chọ n d

Đướng kính trục ở tiết diện 4-4: cho n d

III Sơ đồ momen trên trục III.

ở đây:

a

* Đường kính trục tại tiết diện chịu tải lớn nhất:

+ Mômen tương đương:

-Để tính chính xác ta tiến hành cho nhiều tiết diện chịu tải lớn nhất.

-Tính chính xác trục được tính theo công thức

la giới hạn mỏi uốn và xoắn ứng với các khâu đối xứng

- Vì trục quay nên ứng suất pháp (uốn) biến đổi theo chu kỳ đối xứng

* Bộ truyền làm việc một chiều nên ứng suất tiếp (xoắn)biến đổi theo chu kỳ mạch động

- Theo bảng (7-4/123)lấy theo bảng (7-8/127),lấy ứng suất

- Thay các giá trị tìm được vào công thức tính va

-Ứng suất uốn(pháp)theo tiết diện 1-1

+ chi tiết lắp trục truyên ta chọn

+vây :

- Ứng suất xoắn theo các khâu động mạch

- Như trên ta chọn giới hạn bên mõi là 480Nmm(400-600)

- Hệ số tăng bên

* Tính :

*Theo bảng 7/4 :

+Ta có trục d=60mm

+Tập trung ứng suất thực tế trên rảnh then

+Tải trọng khi uốn

-Trị số :

-Vậy tỉ số :

:

* Tính then 

- Để cố định bánh răng theo phương tiếp tuyến hay để truyên momen va

chuyển động tư trục đến bánh răng hoặc ngược lại ta dung then

- Theo điêu kiện trục I :để lắp then la 44mm.tra bảng 7/23/143 chọn then có b=14 ;h=9 ;t=5 ;k=5 ; chiêu dai then 0,8lm.lm=(

(lm :chiêu dai phân mayơ) +Kiểm nghiệm vê sức bên dập theo công thức :

(Mx:momen xoắn trục ) ứng suất dập cho phép

+ kiểm nghiệm vê sức bên cắt theo công thức 7/12

(bảng 7/12)

- Đối với trục II : d=47mm (tra bảng 7/23-143) ;b=14;h=9;t=5;k=5;

.chiêu dai then ở chổ lắp bánh răng ở chổ lắp bánh răng bị dân

+ kiểm tra sức bền dập :

+ Kiểm tra sức bên cắt :

- Đối với trục III : d=60 b=18 ;h=11 ;t=5,5 ;k=6,8 ;

+Kiểm tra sức bên dập :

-Ổ lăn của gối đở C lấy cùng cở như trên.

3 Sơ đồ chọn ổ cho trục III

-Tra bảng 14P, ứng với d=55mm,lấy ổ có kí hiệu 36211,C

bảng=64000,đường kinh ngoài D=100mm,chiều rộng B=21mm

II.Chọn kiểu lắp ổ lăn.

1.Tuổi thọ của ổ lăn phụ thuộc rất nhiều vào việc lắp ghép các vòng ổ vào trục và vỏ hộp kiểu lắp ổ lăn trên trục và trong vỏ hộp phụ thuộc vào chế độ làm viêc và dạng chịu tải trọng của ổ

2.Trong hệ thống lắp ghép vòng ổ với trục và vỏ hộp,vòng ổ được coi là tiết máy cơ bản vòng ổ được chế tạo với sai lệch không phụ thuộc tính chất lắp

ghép.chọn các khoảng dung sai tiêu chẩn đối với trục và lỗ vỏ hộp,phối hợp với khoảng dung sai của vòng ổ đẻ đạt được sự lắp ghép cần thiết

3.Chọn kiểu lắp cần thiết xét tới chế độ làm viêc của ổ.Tải trọng càng lớn và

va dập càng nhiều thì phải lắp càng chặt,vì biến dạng đàn hồi,biến dang dư của cáclớp bề mặt và biến dạng dư của vòng ổ càng lớn

4.Khi chọn kiểu lắp cũng cần chú ý đén loại ổ.Nói chung,ổ đở được chọn kiểu lắp chặt hơn so với ổ đở,vì đối với ổ đở chặn khe hở được điều chỉnh khi lắp,còn đối với ổ đở,độ dội lắp ghép có thể làm mất khe hở trong ổ

5.Các ổ lăn lớn được lắp chặt hơn các ổ lăn nhỏ và trung bình vì chịu tải lớn hơn

6.khi chọn kiểu lắp ghép(chọn khỏang dung sai của trục và lỗ vỏ hộp) phải xét đến điều kiện chịu tải của vòng ổ(chịu tải cục bộ,tuần hoàn hoặc dao động),chế

độ làm việc (nhẹ, trung bình,nặng ),loại và kích thước ổ,tần số quay cách lắp và điều chỉnh khe hở trong ổ

7.Trong trường hợp bài toán đang giải quyết là trường hợp trục quay.phươngtác dụng của lực ổ định,vòng trong của ổ chịu tải tuần hoàn,còn vòng ngoài chịu tải cục bộ,chế độ làm việc bình thường hoặc nặng chọn kiểu lắp T3,các vòng đượclắp đươc lắp có khe hở hoặc lắp trung gian với lổ vỏ hộp,vỏ hộp chế tạo có khoảngdung sai H7.Các vòng trong của ổ cần lắp có độ dội với trục,trục được chế tạo với khoảng dung sai k6

III.Cố định trục theo phương dọc trục.

-Để cố định trục theo phương trục có thể dùng lắp ổ và điều chỉnh khe hở của

ổ bằng các tấm đẹm kim loại giữa lắp ổ và thân hộp giảm tốc.Nếu ổ lắp với hộp giảm tốc bằng vít,loại nắp này dể chế tạo và dể lắp ghép

IV.Bôi trơn ổ lăn

1.Bộ phận ổ được bôi trơn bằng mỡ,vì vận tốc bộ truyền bánh răng

thấp,không thể dùng phương pháp bắn tóe đẻ hắt dầu trong hộp và bôi trơn bộ phận ổ,Có thể dùng mở loại T ứng với nhiệt độ và vận tốc dưới

-Chọn vỏ hộp đúc,mặt ghép giữa nắp và than là mặt phẳng đi qua đườnglàm các trục để việc lắp ghép được dàng hơn.

-Bảng 10_9 cho phép ta tính đươc các phần tử cấu tạo vỏ hộp sau đây:

a.Chiều dày thành thân hộp:

c Chiều dày mặt bích dưới của thân:

d Chiều dày mặt bích trên của nắp:

e Chiều dày đé hộp không có phần lồ:

f Chiều dày gân ở thân hộp:

g Chiều dày gân ở nắp hộp:

+Trong đó:L_chiều dài hộp,sơ bộ lấy 900mm

B_chiều rộng hộp,sơ bộ lấy 350mm

2.Bôi trơn hộp giảm tốc.

-Ở trên chúng ta đã trình bày phương pháp bôi trơn đẻ chọn ổ,nên phần này chỉ trình bày việc bôi trowncacs bộ truyền răng.Do vận tốc nhỏ nên chọn phương phápngâm các bánh răng trong hộp dầu.Sự chênh lệch giữa hai bánh bị dẫn thứ hai và thứ tư là 26,22mm.Ví mức dầu thấp nhất phải ngập chiều cao răng của bánh thứ hai,cho nên bánh thứ tư chiều sâu ngập dầu kha lớn(ít nhất bằng 30mm),song vì vận tốc (v=4,42m/s) nên công suất tổn hao để khuấy dầu không đáng kể.Theo bảng 10_17,chọn độ nhớt của dầu bôi trơn bánh răng ở la 116 centistốc hoặc

16 độ Engle và theo bảng 10_20 chọn loại dầu AK20

Bộ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH

TRUNG TÂM CƠ KHÍ

KHOA:CƠ KHÍ BÀI TIỂU LUẬN

BỘ MÔN : ĐÔ ÁN CHI TIẾT MÁY

ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC

TP HỒ CHÍ MINHTháng 6-2009