Đồ án chi tiết máy 25

Đồ án chi tiết máy 25Đồ án chi tiết máy 25Đồ án chi tiết máy 25Đồ án chi tiết máy 25Đồ án chi tiết máy 25Đồ án chi tiết máy 25Đồ án chi tiết máy 25Đồ án chi tiết máy 25Đồ án chi tiết máy 25

PHẦN I : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

- Thông số đầu vào :

+ Lực kéo băng tải : F = 8800 ( N )

+ Vận tốc băng tải : v = 0,22 ( m/s)

+ Đường kính tang : D = 210 (mm)

+ Số ca làm việc : soca = 2 ( ca )

+ Thời hạn phục vụ : Ih = 21000 ( giờ )

+ Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài =180º - @= 60( độ )+ Đặc tính làm việc: va đập nhẹ

I Chọn Động Cơ

1.1 Công suất yêu cầu của động cơ:

t ct

P P

Trong đó : ηol là hiệu suất của ổ lăn

ηtv là hiệu suất của bộ truyền trục vít

ηd là hiệu suất của bộ truyềndai

ηkn là hiệu suất của khớp nối

+ Tỉ số truyền dai : ud = 3,0

+ Tỉ số truyền bộ truyền trục vít : utv = 16

- Tra bảng ở phụ lục tài liệu p1.3 [

1], chọn động cơ thỏa mãn

+ ndb ~ nsb = 960,48 ( v/ph)

+ Pdc

≥

Pct = 2,83 ( kW)

- Ta được động cơ với thông số sau :

+ Ký hiệu động cơ : 4A112MA6Y3 + P cf

dc = 3,0 ( kW)

+ n dc = 945 ( v/ph)

+ cosφ = 0,76

+ Tk/Tdn=2,0

II Phân phối tỉ số truyền :

2.1 Xác định tỉ số truyền u t của hệ thống :

- Tỉ số truyền của hệ : uc=

2.2 Phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền :

- Tỉ số truyền của bộ truyền ngoài : uh =

Vậy ta có : Tk

+ uc = 47,23

+ uh = 15,74

+ ud = 3,0

III Tính các thông số trên trục :

3.1 Tính công suất trên các trục :

- Công suất trên trục II : p II=

- Công suất trên trục I : p I=

- Công suất trên trục động cơ: p* dc=

3.2.Tính số vòng quay:

- Số vòng quay của động cơ:ndc = 945( v/ph)

- Số vòng quay trên trục I : nI== = 315( v/ph)

- Số vòng quay trên trục II : n II =20,013( v/ph)

- Số vòng quay trên trục III:n* lv=( v/ph)

P (kw) 2,83 2,66 1,975 1,936

PHẦN II : TÍNH TOÁN THIẾT KẾCÁC BỘ TRUYỀN

A Tính toán bộ truyền ngoài.

Tính toán thiết kế bộ truyền đai dẹt:

Thông số yêu cầu:

Công suất trên trục chủ động: PI=Pđc=2,83 (kW)

Mô men xoắn trên trục chủ động: T1=Tđc=28599,5 (N.mm)

Số vòng quay trên trục chủ động: n1=nđc=945(v/ph)

Tỉ số truyền bộ truyền đai:u=ud=3,0

Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài :β=60o

2.1.Chọn loại đai và tiết diện đai.

Chọn đai vải cao su

2.2.Chọn đường kính hai đai

1 5, 2 6,4 1 5,2 6,4 28599,5 159,02 195,72

Chọn d1 theo tiêu chuẩn ta được d1=175( )mm

Kiểm tra về vận tốc đai :

Tỉ số truyền thực tế : 1( 2 ) ( )

500 175

180 57 180 57 164,56 150

1200

d d a

t d F

v

K

: hệ số tải trọng động Tra bảng

4.7 [1]

1 [ ]

40

m d

Do vậy :

1 ax 1

1 [ ] 175 4,375 (mm)

40

m d d

là hệ số phụ thuộc vào ứng suất căng ban đầu σ0

và loại đai

Ta có : do góc nghiêng của bộ truyền

2,3

9, 0

k k

δ

t t F

F K b

2.5 Lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục

Lực căng ban đầu :

0 0 2,094.4,0.50 419(N)

Lực tác dụng lên trục:

0 1

Đường kính bánh đai nhỏ d1 175(mm)

B Tính toán bộ truyền trong hộp.

 Tính toán truyền động trục vít - bánh vít

Thông số đầu vào:

TV h

Chọn vật liệu làm răng bánh vít và trục vít:

a Xác định sơ bộ vận tốc trượt:

Chọn vật liệu trục vít là: Thép 45,tôi cải thiện đạt độ rắn HRC>45

2 Xác định ứng suất cho phép của bánh vít [ ]

a Ứng suất tiếp xúc cho phép

Theo bảng

[ ]

7.2

148 1 với

c.Ứng suất cho phép khi quá tải:

Theo công thức 7.14[1] có:

max max

[ ] 1,5 1,5.148 222 [ ] 0.6 0,6.180 108( )

MPa MPa

3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục:

[ ]

2 2 3

2

170

.

H H

KH- Hệ số tải trọng Chọn sơ bộ KH=1,2

Chọn số mối ren trục vít Z1=2⇒

Z2= u.Z1=15,74.2=31,48Chọn Z2= 31

Tỉ số truyền thực tế:

2

1

31

15,5 2

150

B

, chọn q theo tiêu chuẩn q=8

T2 - Môment trên trục bánh vít(trục II):T2=

150

B

,chọn m theo tiêu chuẩn: m=12,5

5 Tính chính xác khoảng cách trục a w

7.Xác định các hệ số và một số thông số động học:

Tỉ số truyền thực tế: ut=15,5

Góc vít lăn:

1 w

• Nhóm vật liệu bánh vít: Gang xám

• Độ rắn mặt ren trục vít: HRC45

• Vận tốc trượt: vs = 1,49 (m/s)

0,95 ( ) 0,95 (15,12)

0, 75 ( ) (15,12 3, 72)

γ η

- Hệ số tập trung tải trọng trên chiều rộng vành răng:

Tải trọng không đổi (các bộ truyền 1 cấp) → H

8 Kiểm nghiệm răng bánh vít:

a Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc:

b Kiểm nghiệm về độ bền uốn:

2

2 2

1, 4

[ ]

mn - Mô đun pháp của răng bánh vít:

Hiệu suất bộ truyền: η =0,75

P - Công suất trên trục vít: 1

2,66( ).

Kt - Hệ số tỏa nhiệt: Kt =817,5 W/(m2 oC) Chọn Kt= 13

t0 - Nhiệt môi trường xung quanh: Thường lấy t0= 20o

[td] - Nhiệt độ cho phép cao nhất của dầu: Do trục vít đặt dưới ⇒

2 0

0,54( ) [0,7.K (1+ )+0,3.K ] .([t ]-t ) [0,7.13.(1 0, 25) 0,3.20,5].1.(90 20)t tq d

94

0, 5 125 0, 5.12, 5

o a

Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục.

Ta sử dụng khớp nối theo điều kiện:

cf

t kn cf

0, 2.[ ]

II sb

T d

với điều kiện:

69

b B

với

1000( )

cf kn

* Điều kiện sức bền uốn của chốt:

Fr.cos60

Ft1

Fa2 Fr2

1 2

1 2

1 2

4864,7 1660 1802

t t o

T d

T d

TI:Momen xoắn trên trục vít TI=80644,4 (Nmm)

TII:Momen xoắn trên trục bánh vít TII =T2= 942450 (Nmm)Vậy:

I II

=

=

1.4 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và trục:

- Chiều rộng ổ lăn bo theo bảng

10.2 [1]

189

ta có:

19( ) 30

oI I

- Khoảng cách từ mặt nút của bánh vít đến thành trong của hộp k1=10

- Khoảng cách từ mặt nút ổ đến thành trong của hộp: k2 = 10

- Khoảng cách từ mặt nút của bánh vít đến lắp ổ: k3 =15

- Chiều cao lắp ổ và đầu bu lông: hn =15

 Xét trục I (Trục vít)

 Bảng tóm tắt lực tác dụng lên trục và kích thước các đoạn trục.

4864, 7( ) 1660( ) 1802( )

a t r

1660( )

4864, 7( ) 1802( )

a t r

Ft1

Fr1 Fr.sin60

Fr

x

z

y o

Fr.cos60

Flx11 Flx10

0 0

2(1) 830cos60.(59,5 400) 10.400 1660.200 0

Ft1

Fr1Fr.sin60

FrFr.cos60

Flx11Flx10

0 0

td

M M

2

0 33

0

3 33

3 1

69840

24,1( ) 0,1.[ ] 0,1.50

85536,6

25,8( ) 0,1.[ ] 0,1.50

Đường kính trục tại vị trí lắp ổ lăn: 0 1

Kích thước tiết diện

Bán kính góc lượn của rãnh

b) Kiểm nghiệm then

Điều kiện bền dập

1

2

[ ] ( )

Vậy điều kiện bền dập của then thỏa mãn

 Điều kiện bền cắt

2 [ ]

Vậy điều kiện bền cắt thỏa mãn

2.1.7 Kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi

Kết cấu thiết kế cần đảm bảo độ bền mỏi Hệ số an toàn tại tiết diện nguy hiểm phải thỏa mãn điều kiện:

2 2

.

[s]

j j j

j j

s s s

j

s K

2 2

j mj

T W

σ τ

ψ ψ

y

K K K

K

σ σ

σ = ε + −

[10.25-1]

x dj

y

K K K

K

τ τ

hệ số tăng bền bề mặt, do không dùng các phương pháp tăng bền bề mặt nên

Hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và khi xoắn

 Kiểm nghiệm độ bền mỏi của trục tại vị trí lắp ổ lăn 0

o Chọn lắp ghép: Các ổ lăn trên trục lắp ghép theo kiểu k6

+)

493850

80644,4400

d

Nmm d

σ τ

ε ε

σ σ τ τ

ε ε

2,52 1, 06 1 /1 2,58

2, 03 1, 06 1 /1 2, 09

d d

K K

σ τ

151,7

22,7 2,09.3, 2 0

−+

Ta có:

2

0280644,435

Ta thấy sự tập trung ứng suất tại trục lắp bánh đai là do rãnh then và do lắp ghép có

độ dôi Tra bảng B

12,5 1,06 1 2,561

2.1.8 Chọn và kiểm nghiệm ổ lăn:

a)Chọn loại ổ lăn:

Theo đường kính trục tại vị trí lắp ổ lăn là:d=40mm

Ta chọn ổ đũa côn 1 dãy cỡ trung rộng 7310 (tra bảng P2.11 tr261T1)có:

a r

F VF

=

4966, 4 1.0,5.790,5

a r

F VF

=

101,7 1.0,5.790,5

=Q.= 57,8 kN < C=61 kNVậy ổ lăn thỏa mãn tải trọng động yêu cầu

•Khả năng tải tĩnh của ổ lăn là:

Qt=X0.Fr+Y0.Fa

Tra bảng 11.6 tr221 T1 với α=10,5o =>Xo=0,5;Y0=0,22cotα=1,07

Qt0=0,5.354,75+1,07 4966,4=5,49 kN < Co

Qt1=0,5 354,75+1,07 101,7 =0,3 kN < Co

Vậy ổ lăn thõa mãn điều kiện tải tĩnh

i)Chọn ổ lăn bi đỡ O

Kiểm tra khả năng tải tĩnh:

2.2.1 Tính chọn kết cấu và ổ lăn cho trục II.

 Đường kính sơ bộ của trục:

53,95( )

II

Do các yếu tố lắp ráp và công nghệ, ta chọn sơ bộ trục có kết cấu như sau:

 Đường kính đoạn trục tại vị trí ổ lăn:

Đường kính đoạn trục tại ổ lăn d ol = 60

Đường kính đoạn trục tai vị tri nối khớp nối d kn = 55

Đường kính đoạn trục tai vị trí lắp bánh vít d bv = 65

Kích thước tiết diện

Bán kính goc lượn rãnh then r

55

kn

4.1 Tính, lựa chọn kết cấu cho các bộ phận và các chi tiết.

4.1.1 Kết cấu hộp giảm tốc.

a Chọn kết cấu.

 Chọn kết cấu đúc cho vỏ hộp Chỉ tiêu của hộp giảm tốc là đọ cứng cao và khối lượng nhỏ

 Vật liệu đúc là gang xám GX 15-32

 Bề mặt lắp ghép nắp với thân là bề mặt đi qua trục bánh vít để lắp bánh vít và các chi tiết khác lên trục dễ dàng

b Xác định kích thước cơ bản của vỏ hộp.

d = mm⇒M

 Mặt bích ghép nắp và thân

- Chiều dày bích thân hộp: 3 3

 Kích thước gối trục

Đường kính ngoài và tâm lỗ vít

• Tại gối trục ổ bi đỡ 1 dãy (D=110mm )

4, 4 (1,6 2, 2).

154 132

=

=

• Tại gối trục ổ đũa côn (D=110mm).

4, 4 (1,6 2, 2).

154 132

154 132

• Khe hở giữa các chi tiết

Giữa bánh vít với thành trong hộp

(1 1, 2) δ (10 12)mm

Chọn ∆ =10mmGiữa trục vít và đáy hộp

L B

÷

Chọn Z =4

4.1.2 Kết cấu các bộ phận, chi tiết khác.

a Vòng móc.

Vòng móc trên nắp hộp có kích thước như sau:

Chiều dày vòng móc:

(2 3) (20 30)

S = ÷ δ = ÷ mm

Chọn S =20mmĐường kính:

Dùng que thăm dầu tiêu chuẩn.

g Cốc lót.

Chọn chiều dày cốc lótδ =10mm

Chiều dày vai và bích cốc lót 1 2

=> Tăng đường kính trục

Đường kính tại vị trí trục vít: 3

a) Phương pháp bôi trơn

- Ngâm trục vít trong dầu, ngâm dầu ngập zen trục vít nhưng không vượt quá đường ngang tâm con lăm dưới cùng

- Ổ lăn trục vít được bôi trơn do dầu bắn lên

- Ổ lăn trên trục bánh vít được bôi trơn bằng mỡ, thay mở định kỳ

b) Chọn loại dầu bôi trơn.

- Tra bảng 18.2,18.3/[1]: Chọn loại dầu bôi trơn ô tô máy kéo AK15 độ nhớt (50oC) ≥ 135 centistoc, (100oC) ≥ 15 centistoc

- Khối lượng riêng: 0,886 - 0,926 (g/cm3)

4.3 Đinh kiểu lắp, lập bảng dung sai.

4.3.1 Chọn kiểu lắp ghép.

Khi lắp ổ lăn ta cần lưu ý:

 Lắp ổ lăn (vòng trong) trên trục theo hệ thống lỗ, vòng ngoài vào vỏ theo hệ thống trục

 Để các vòng ổ không trơn trượt theo bề mặt trục hoặc lỗ hộp khi làm việc nên chọn kiểu lắp trung gian có độ dôi cho các vòng quay Mặt khác còn giảm bớt được chi phí gia công

 Đối với các vòng không quay ta sử dụng kiểu lắp có độ hở

Vậy khi lắp khi lắp ổ lăn lên trục ta chọn mối ghép k6, còn khi lắp ổ lăn vào vỏ ta chọn kiểu H7

- Lắp ghép thân bánh vít lên trục chọn H7/k6

- Lắp ghép khớp nối lên trục H7/k6

- Lắp ghép vòng chắn mỡ với trục H7/k6

4.4 Bảng thống kê các kiểu lắp, trị số của sai lệch giới hạn và

STT Kích thước Kiểu lắp Dung sai Vị trí lắp ghép

3 110 H7 0 +35 lỗ gối ổ trục 2 ổ đũa côn

TÀI LIỆU THAM KHẢO.

Trịnh Chất -Lê Văn Uyển.

Ninh Đức Tốn.

MỤC LỤC T rang

3.4 Bảng thông số 5 PHẦN II : TÍNH TOÁN THIẾT KẾCÁC BỘ TRUYỀN 5

2 Xác định đường kính bánh đai: 6

3 Xác định chiều dài đai và khoảng cách trục 6

4 Xác định góc ôm của bánh đai góc nhỏ 6

5 Tính chính xác khoảng cách trục a 7

6 Tính số đai Z 7

7 Các thông số cơ bản của bánh đai 8

8 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục 8

9 Thông số của bộ truyền đai

B Tính toán bộ truyền trong hộp 9

12 Bảng thông số bộ truyền 14

III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC 16 1.Tính sơ bộ trục 16 1.1 Chọn vật liệu: 16 1.2 Xác định sơ bộ đường kính trục 16 1.3 Lực tác dụng lên trục 17 1.4 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và trục 19

2.2.1 Tính phản lực 25 2.2.2 Vẽ biểu đồ momen 27

2.2.3 Tính momen uốn tổng và momen tương đương 29

c) Kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi 32 d) Chọn và kiểm nghiệm ổ lăn 35 4.1 Tính, lựa chọn kết cấu cho các bộ phận và các chi tiết 39

4.1.1 Kết cấu hộp giảm tốc 39 4.1.2 Kết cấu các bộ phận, chi tiết khác 41 4.2 Bôi trơn và điều chỉnh ăn khớp 44

4.4 Bảng thống kê các kiểu lắp, trị số của sai lệch giới hạn và 44 dung sai của các kiểu lắp.