ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

Vỏ hộp giảm tốc có nhiệm vụ đảm bảo vị trí tương đối giũa các chi tiết và các bộ phận của máy, tiếp nhận tải trong do các chi tiết lắp trên vỏ truyền đế, đựng dầu bôi trơn và bảo vệ các

MỤC LỤC

PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỶ SỐ TRUYỀN

1.1 Chọn động cơ điện 2

1.2 Phân phối tỷ số truyền 3

PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY 2.1 Tính toán bộ truyền xích 5

2.2 Tính toán bánh răng 8

2.3 Tính toán thiết kế trục 21

2.4 Tính toán chọn ổ lăn 31

2.5 Thiết kế vỏ hộp 36

2.6 Các chi tiết phụ 37

2.7 Bảng dụng sai lắp ghép 38

Tài liệu kham thảo 40

PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động cơ điện

Công suất động cơ được xác định theo công thức :

t ct

P P

η

=

Ta có Pt = Plv = 4.5 (kw) do tải trọng không đổi

η : hiệu suất truyền động

1.2 Phân phối tỷ số truyền:

Tỉ số truyền của hệ thống truyền động:

dc t lv

2.251

bd k

2

3.54

a)Công suất động cơ:

Ta có:

3

4,5

4,73( w)0,99.0,96

dc

P

n P

n P

n P

Phần II : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY 2.1 Tính toán các bộ truyền xích( bộ truyền hở) :

1.Chọn loại xích :

Vì tải trọng nhỏ, vận tốc thấp, nên ta chọn xích con lăn

2.Xác định các thông số của xích và bộ truyền :

Kc = 1,25 ( bộ truyền làm việc 2 ca)

Kbt = 1,3 (môi trường làm việc có bụi, bảng 5.7)

⇒ K = Ko.Ka.Kdc.Kd.Kc.Kbt = 1.1.1.1,2.1,25.1,3 = 1,95

Vậy: Pt = 4,73.1,95.1.1,94 = 17,9 (KW)

Theo bảng 5.5 với n01 = 200(vg/ph), chọn bộ truyền xích 1 dãy có bước xích p = 31,75 (mm), thỏa mãn điều kiện bền mòn :

1000 1000.4,73

34781,36

Các kích thước còn lại tính theo bảng 13.4

Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích theo công thức (5.18)

⇒ 7 3 7 3

Như vậy dùng thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB210 sẽ đạt được ứng suất tiếp

Tương tự, σH2 ≤ [σH ] (với cùng vật liệu và nhiệt luyện).

5.Xác định lực tác dụng lên trục:

Theo (5.20), Fr = kx.Ft = 1,15.3478 = 4000N

Trong đó đối với bộ truyền nghiêng một góc nhỏ hơn 400, kx = 1,15

2.2 Tính toán thiết kế bánh răng:

A TÍNH TOÁN CẶP BÁNH RĂNG CÔN THẲNG CẤP NHANH :

Số liệu thiết kế: n1 = 1445 (vg/ph)

u1 = 3,5

P1 = 5,18 KW

* Chọn vật liệu chế tạo bánh răng:

Chọn thép 45Cr được tôi cải thiện

Theo bảng 6.1 tài liệu [1] ta chọn độ rắn trung bình:

lim 2 2 2

1,75

236,571,75

o

F

F o

MPa S

σσ

σσ

KHα = 1-Vận tốc vòng :

Ta thấy

σF1≤[σF1]=252 MPa

F1 F2 F2

F1 F2 F2

Như vậy điều kiện bền uốn được đảm bảo

b Kiểm nghiệm răng về quá tải:

Theo (6.48) với Kqt = Tmax/T = 1,8

σH max ≤[σH max] =1260MPa

c Các thông số và kích thước của bộ truyền răng côn :

+ Chiều dài côn : Re = 120,12 mm

Theo các công thức trong bảng 6.19 tính được:

+ Đường kính vòng chia ngoài:

de1 = mte.Z1 = 3.22 = 66 mm

de2 = mte.Z2 = 3.77 231 mm+ Góc chia côn:

δ1 = 15,95o

δ2 = 74,05o

+ Chiều cao răng ngoài:

he = 2cos β.mte + 0,2mte = 2.1.3 + 0,2.3 = 6,6 mm

+ Chiều cao chân răng ngoài:

hfe1 = (1 + 0,39).3 = 4,17 mm

hfe2 = 1,83 mm+ Đường kính đỉnh răng ngoài:

Bánh dẫn: thép tôi cải thiện HB1 = 250

Bánh bị dẫn: thép tôi cải thiện HB2 = 230

-Số chu kỳ làm việc cơ sở:

NHO1 = 30.HB12,4 = 30.2502,4 = 1,7.107 chu kỳ

NHO2 = 30.HB22,4 = 30.2302,4 = 1,4.107 chu kỳ

NFO1 = NFO2 = 4.106 chu kỳ

-Số chu kỳ làm việc tương đương :

NFE2 = NHE2 = 20,8.107 chu kỳ

H

K S

σσ

-Khi tôi cải thiện : SH = 1,1

1,1

HL H

HL H

σσ

F

K S

σσ

Khi tôi cải thiện SF = 1,75

1,75

FL F

FL F

σσ

*Tính toán bánh răng :

-Xác định khoảng cách trục:

1 3

kFβ = 1,12Vậy :

-Tỉ số truyền :

1

2

124 4 31

=> cặp bánh răng thoả mãn điều kiện

3.Kiểm nghiệm độ bền uốn :

1 F F1 F1

εα = 1,67

1 0,6

F1

F1 F2 F1

Vậy điều kiện bền được đảm bảo

*Kiểm tra điều kiện bôi trơn ngâm dầu :

Chọn vật liệu chế tạo là thép 45 tôi cải thiện có σb = 600Mpa với ứng suất cho phép:

[т1] = 18Mpa, [т2] = 25Mpa, [т3] 25Mpa

3 n 12

13 1 13

21 m22 m23 0 1 2

m23 21

m1 r11 a 21 t11 1

-Bộ truyền răng trụ răng thẳng cấp chậm :

2

t 22 t31

w1 t3

*Tính toán trục :

-Trục I :

m1 a1 a1

Fx12 t11 k x13

x t11 x12 x13 k

Fx13 Fx12 Fy12 a11 y13 r11

y r11 y12 y13

y13 y12

34301 71960

Fa11

Fy12

56 65

50

Fr11

F t 21 t 22 x 24

x x 24 t 22 t 21 x 23

x 24 y23

Ft21

Ft22 Fx24

50760

468281428

F t31 x32

x x33 t31 x32

x32 x33

Fy33

Fx33

Fy32

Fx32 Fr31

Ft31

112320

102276

438558224000

Tra bảng 10-11 ta có :

1, 47 1 1

0,8911,65

ψψ

=

=

0, 436.600

1,521,085.160 0,1.00,58.0, 436.600

9,630,891.16,78 0,05.16,78

2 2

a 2 maxi

2 2 m2 a 2

0,58.0, 436.750

20, 21 0,891.10,79 0, 05.10,59

0,891.13,03 0,05.13,0310,6.15, 47

Vậy trục III thoả điều kiện bền mõi

*Chọn then và kiểm nghiệm độ bền then :

S2 S1

Fa=119

-Lực dọc trục tác dụng lên ổ 0 :

Vì S2 < S1, Fa > 0 => Fa1 = S1 = 1030 N

Q1 > Q0 ta chọn ổ bên phải vì tải trọng tương đương lớn hơn

-Tải trọng tương đương :

Theo bảng 2.11 phục lục ta chọn ổ đũa côn cở trung 7305 có: Đường kính trong d

S2 S1

-Số vòng quay tương đương :

Lực hướng tâm Fr tổng cộng tác dụng lên ổ

Theo bảng 2.7 phục lục ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy cở trung 308 có: Đường kính trong

-Khả năng tải động tính toán:

Vỏ hộp giảm tốc có nhiệm vụ đảm bảo vị trí tương đối giũa các chi tiết và các bộ phận của máy, tiếp nhận tải trong do các chi tiết lắp trên vỏ truyền đế, đựng dầu bôi trơn và bảo vệ các chi tiết tránh bụi.

Mặt đáy hộp giảm tốc nghiêng về phía lỗ tháo dầu với độ dốc 10

Kết cấu hộp giảm tốc đúc, với các kích thước cơ bản sau :

Chiều dày : Thân hộp

Chiều dày bích thân hộp S3

Chiều dày bích nắp hộp S4

Bề rộng bích nắp và thân K3

S3 = 15 mmS4 = 15 mmK3 = 30 mmMặt đế hộp:

Kích thước nắp ổ :

Có tác dụng để kiểm tra quan sát các chi tiết trong hộp giảm tốc khi lắp ghép

và đổ dầu vào hộp, được bố trí trên đỉnh hộp

Làm giả áp suất điều hoà không khí bên trong hộp giảm tốc, nút thông hơi được lắp ở cửa thăm

Dùng kiểm tra mức dầu tron hộp giảm tốc

Ta thiết kế hộp giảm tốc được bôi trơn theo phương pháp ngâm dầu

- Dùng dầu ô tô may kéo AK-15

2.7 Bảng dung sai lắp ghép :

a)Bảng dung sai lắp ghép bánh răng:

Mối lắp

Sai lệch giới hạn trên (μm)

Sai lệch giới hạn dưới (μm)

Sai lệch giới hạn dưới (μm)

-c)Bảng dung sai lắp ghép then :

Kích thước tiết diện then

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Trịnh Chất-Lê Văn Uyển , Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1 và tập