Thiết kế hộp giám tốc 1 cấp trục vít bánh vít

Bản vẽ hộp giám tốc 1 cấp trục vít bánh vít

Phần I: Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền

II PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN VÀ TÍNH MÔ MEN XOẮN TRÊN TRỤC.

Tỷ số truyền của đ/c chung : =

Số vòng quay của tang :

= = = 76,4 (v/p)

 = = 19

=

Trong đó: - tỷ số truyền của bộ truyền xích

- tỷ số truyền của bộ truyền trục vít bánh vít

 Công suất trên các trục:

+ Công suất trên trục động cơ: = 10 Kw

+ Công suất trên trục I: = = 10 1 =10 Kw

+ Công suất trên trục II: = = 10 0,99 0,75 = 7,4 Kw+ Công suất trên trục III: = = 7,4 0,99 0,92 = 6,7 Kw

 Mômen xoắn trên các trục:

Dựa vào công thức :

=9,55 ( N.mm )

+ Mô men xoắn trên trục I:

=9,55 = 9,55 = 65410,9 (N.mm)+Mô men xoắn trên trục II:

= 9,55 = 9,55 = 460091 (N.mm)+Mô men xoắn trên trục III:

= 9,55 = 9,55 = 833138 (N.mm)

Ta có bảng thông số sau:

TrụcThông số

3 Chọn số mối ren Z1 của trục vít và tính số răng Z2 của bánh vít

Ta có: = 9,5

Chọn số mối ren trục vít: = 2

Số răng bánh vít sẽ là: = i = 9,5 2 = 19 (răng)

4.Sơ bộ chọn trị số hiệu suất, hệ số tải trọng và tính công suất trên bánh vít

6 Định các thông số chủ yếu của bộ truyền.

cho nên lấy tròn X= 5 và L= 5 3,14 10 = 157mm

Đường kính vòng chia (vòng lăn) của bánh vít:

Pr1 P1 Pa1

Chọn số răng của đĩa xích nhỏ(đĩa dẫn) là: =27 răng

Số răng đĩa xích lớn( đĩa bị dẫn) là: = i = 2 27 =54 (răng)

III- Tìm bước xích t.

Để tìm bước xích t, trước hết ta phải tính hệ số điều kiện sử dụng Áp dụng công thức 6-6 t105 TKCTM ta có:

k = trong đó: = 1- hệ số xét đến tính chất của tải trọng ngoài

= 1- hệ số xét đến tính chất của chiều dài xích, chọn khoảng cách trục A=

(30~35)t

= 1- là hệ số xét đén tính chất bố trí bộ truyền (góc nghiêng <60’)

=1,1- là hệ số xét đén tính chất khả năng điều chỉnh lực căng xích

= 1,5- hệ số xét đến tính chất điều kiện bôi trơn

= 1,45- hệ số xét đến chế độ làm việc của bộ truyền

Nt = P.k.kZ.kn =10 2,4 0,92 0,68 = 15,01 (kw)

Tra bảng 6-4 tr106,TKCTM với no1 = 800 vg/phút ta chọn được xích ống lăn 1 dãy

có bước t = 19,05 ,diện tích bản lề xích F =105,8 mm2 ,có công suất cho phép N =

16 kw Với loại xích này theo bảng 6-1ta tìm được kích thước chủ yếu của xích, tảitrọng phá hỏng Q = 25000 N , khối lượng 1 mét xích q = 1,52 kg

Kiểm nghiệm số vòng quay theo điều kiện n1 ≤ ngh Theo bảng 6-5 với bướcxích t = 19,05mm và số răng đĩa xích nhỏ Z1 = 27, số vòng quay giới hạn ngh củađĩa dẫn có thể đến 1550 vg/phút

Vậy n1 ≤ ngh ( thõa mãn )

IV- Định khoảng cách trục A và số mắt xích X

Tính số mắt xích (công thức 6-4 TKCTM)

t Z Z t

A Z

2 (

2

− + + +

= + + + = 139,025

2 2 1 2

1

2

8 2

2

Z Z Z

Z X Z

Z X t

V- Tính đường kính vòng chia của đĩa xích.

Theo công thức 6-1, tr102, TKCTM ta có đường kính vòng chia của đĩa xích : + Đĩa dẫn dc1 == = 164 mm

+ Đĩa bị dẫn dc2 = = = 328 mm

VI - Tính lực tác dụng lên trục.

Theo công thức 6-17, tr109, TKCTM ta có lực R được tác dụng lên trục

R = = = 5900,9 (N)

Bảng 2: Thông Số Thiết Kế Của Bộ Truyền xích

Công suất trục vào của hộp giảm tốc P1:

Số vòng quay: = 1460v/p

Tỷ số truyền : = 9,5

= 2

Đường kính vòng chia của trục vít: = 80 (mm)

Đường kính vòng chia của bánh vít: = 190 mm

5 Công suất bộ truyền xích Nt = 15,01 kw

I- Chọn vật liệu chế tạo các trục.

Chọn vật liệu là thép tôi cải thiện có: = 750 ; = 450

Ứng suất xoắn cho phép: = 12~20

II- Xác định sơ bộ đường kính trục.

Xác định đường kính sơ bộ dọc trục vít bánh vít:

Với: = 460091 ; = 20

= = 48,6Theo tiêu chuẩn = 50mm

III- Xác định khoảng cách giửa điểm đặt lực và gối đỡ.

Dựa vào đường kính trục và , ta xác định được chiều rộng của ổ lăn ( bảng 14p, TKCTM-339 )

Chiều rộng của ổ lăn B = 30mm

Khe hở bánh răng và thành trong của hộp: = 5 ÷ 10mm Khi bôi trơn bằng dầu ta lấy = 8

Chiều cao nắp và đầu bu lông: = 15 ÷ 20mm ; chọn = 18mm

Khoảng cách từ nắp đến mặt cạnh của chi tiết quay ngoài hộp: = 10 ÷ 20mm ; chọn = 15mm

Chiều dài phần may ơ lắp với trục: = (1,2 ÷ 1,5)

chọn = 1,2 = 1,2 20 = 24mm

Khe hở giửa trục và bánh răng: = 20mm

Khoảng cách giửa 2 gối đỡ trục vít, theo bảng 7-1 TKCTM-119,

khi =(8÷18)kW

= 0,9 = 0,9 210 = 189mmKhoảng cách từ mặt phẳng đi qua trục bánh vít đến các gối đỡ trục vít:

Mô men xoắn tại B theo trục Y do phản lực tại C gây ra :

RCx RAy

RCy Pa1

P1 Pr1

Mux

Muy

Mx

65400 (N.mm) 19674,7 (N.mm)

100750,8 (N.mm)

= trong đó: P = 1763N

= 4843N

= = 3091,7 N = 0  = +P - -

 = +P - = 4843 + 1763 – 3091,7 = 3514,3N

Mô men xoắn trục bánh vít:

(*)- Phác họa hộp giảm tốc:

B- Chọn then để lắp giữa bánh vít và trục vít như sau:

Chọn theo tiêu chuẩn Việt Nam (150-64) , căn cứ bảng 7-23 sách TKCTM-143,

chọn:

= 25 mm

b = 8 mm

h= 7 mm

= 3,1 : chiều sâu của rảnh then trên trục

= 3,1 : chiều sâu của rảnh then trên lỗ

Mô men chống xoắn tại mặt cắt B-B :

Trong đó : là hệ số an toàn ứng suất tiếp

Theo bài ra trục quay một chiều nên ứng suất pháp biến đổi theo chu kỳ đối xứng: = - =

 =

Ứng suất xoắn tiếp biến đổi theo chu kỳ mạch động

= = =

: biến đổi ứng suất tiếp

Ta chỉ cần kiểm tra sức bền trục tại B của trục II tại vị trí có xích

Hệ số xét đến ảnh hưởng của trị số ứng suât trung bình đến sức bền mới chọn theo vật liệu

thay vào ta được : n=10,5

hệ số an toàn cho phép: [n] thường lấy 1,5 ÷ 2,5

(*)- Kiểm nghiệm then

Các số liệu đã tìm được ở trên:

C- Chọn, tính kiểm nghiệm khớp nối.

Do mô men xoắn cần truyền từ trục động cơ không lớn lắm để giảm va đập và chấnđộng, đề phòng cộng hưởng do dao động xoắn nên bù lại độ lệch trục => từ đó tachọn nối trục vòng đàn hồi do nó có cấu tạo đơn giản dễ chế tạo, thay thế , làm việc tin cậy

Mô men truyền qua trục nối:

Số chốt: Z= 10

Kích thước đàn hồi: đường kính ngoài 45mm

Chiều dài toàn bộ các vòng 44mm

- Chọn vật liêu nối trục làm bằng gang (Gx21-40)

- Chốt làm bằng thép 45 thường hóa, vòng đàn hồi bằng cao su

- Ưng suất dập cho phép của chốt: [] = 60 N/mm

- Kiểm nghiệm sức bền dập của cao su theo công thức 9-22 TKCTM-234

= = = 1,67 < [] = (2÷3) N/mm2

- Kiểm nghiệm sức bền uốn theo công thức 9-23 TKCTM-234

= = = 40 ,1 < [ = (60÷80) N/mm2

PHẦN- IV: THIẾT KẾ GỐI ĐỠ

Vì bộ truyền trục vít bánh vít nên có lực dọc trục sinh ra trên các trục I, II Do đó tachọn ổ lăn như sau

1- Thiết kế gối đỡ trục I:

Dự kiến chọn loại ổ đĩa xôn chặn kiểu nhẹ 7206 Tra bảng 18p-148 TKCTM ta có:

- Góc nghiêng tính toán con lăn β = 14’

Hệ số khả năng làm việc tính theo công thức 8-1TKCTM C=

Trong đó: Q – tải trọng tương đương

Xét tại vị trí C:

R2= = = 714,86 (N)

Tra bảng 18P, ta chọn ổ lăn lắp trục I, ký hiệu 730 thuộc ổ lăn côn d= 25- đường kính trong của ổ

= 62- đg kính ngoài của ổ

B= 17

C= 349,96- hệ số tính toán góc nghiêng

2- Thiết kế gối đỡ trục II:

Dự kiến ổ đĩa côn chặn kiểu 7509 cặp ổ lăn đc ứng với vị trí như sau:

Hệ số làm việc được tính toán theo công thức: 8-1TKCTM

C= Q( trong đó: h là thời gian làm việc của ổ h= 10080(h)

Q là lực tải trọng tương đương (N)

Với Q= (

Trong đó: m= 1,8 hệ số tải trọng dọc trục và hướng tâm

= 1- h/s tải trọng động(8-3)

= 1- nhiệt độ làm việc dưới (8-4)

R- là tải trọng hướng tâm

- Đường kính con lăn trung bình: 9,2mm

- Chiều dài làm việc con lăn: 10,5mm

- D1=59 - C=15

- =52,7 - r = 2

(*) Ổ lăn trục vít:

Vì Q2 ≥ Q1 nên ta chọn ổ A dùng bi đỡ chặn 1 dãy kiểu 36305, kiểu 17P Sách TKCTM-347.

- Đường kính ngoài của ổ: d=25mm

- Chiều rộng ổ: B=17mm

PHẦN V- TÍNH KẾT CẤU VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY

Vỏ hộp giảm tốc có hình dạng phức tạp, chứa ứng suất nhỏ Nên ta chế tạo vỏ hộp theo phương pháp đúc

1 Tính kết cấu vỏ hộp chi tiết

- Vỏ hộp giảm tốc có hình dạng phức tạp Chỉ tiêu cơ bản của vỏ hộp là độ cứng cao và khối lượng nhỏ

- chọn bề mặt nắp là bề mặt đi qua trục bánh vít để việc lắp bánh vít đc dễ dàng Tra bảng 10-9TKCTM ta tính được phần tử cấu tạo của vỏ hộp như sau:

- Chiều dài thành thân hộp:

Nhờ có chốt định vị , khi xiết bu lông không bị biến dạng vòng ngoàiổ.

PHẦN VI- CHỌN CHẾ ĐỘ BÔI TRƠN VÀ CHẾ ĐỘ LẮP GHÉP.

Hộp giảm tốc có vận tốc nhỏ nên chọn chế độ bôi trơn bằng cách ngâm dầu

Bộ phận ổ đc bôi trơn bằng mỡ không chảy ra ngoài và vận tốc bộ truyền thấp nên không thể dùng phương phương pháp bắn té dầu vào trong ổ để bôi trơn đc

mà dùng phương pháp mỡ để bôi trơn ứng với nhiệt độ không làm việc (60÷c) ; vận tốc quay 150v/p

Bảng 28.TKCTM lượng mỡ chứa trong ổ bằng thể tích rỗng của bộ phận ổ để

mỡ không chảy ra ngoài và đồng thời ngăn không cho dầu rơi vào bộ phận ổ ta dùng phớt chắn dầu che kín ổ lăn

Kích thước phớt chắn dầu của các trục tại bảng 8-29TKCTM

Điều kiện làm việc với trục quay:

Dạng chịu tải của vòng quay là liên hoàn để chế độ làm việc bình thường và đường kính 100(mm)

Điều kiện làm việc với trục quay dạng chịu tải của vòng ngoài là của bệ, chế đọ làm việc bình thường

Vì vậy ta chọn kiểu lắp J36

Chọn kiểu lắp bánh răng khi lắp vào trục theo bảng P31 do trục có chi tiết phụ là then

Để nguyên mô men quay nên ta chọn luôn kiểu lắp ghép có ký hiệu:

Chọn kiểu lắp ghép cho mối ghép then với trục: /

.Hết