Đồ án thiết kế hộp giảm tốc

Lực vòng trên xích tải: F = 7500N Vận tốc xích tải: v = 1.25ms Số răng đĩa xích tải dẫn: z = 9 Bước xích tải: p = 110 mm Thời gian phục vụ: L = 8 năm Quay một chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, 1ca làm việc 8 giờ) Chế độ tải: T1 = T; T2 = 0,5 T; t1= 60s ; t2 =

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM ĐỒ ÁN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………  

………  

………  

………  

LỜI NÓI ĐẦU

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU……….3 

PHẦN 1: NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN……… 6

   I. Thông tin sinh viên………6 

   II. Thông tin đề tài………6        

PHẦN 2 : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN   7 

   I. Chọn động cơ   7 

  II. Phân phối tỉ số truyền   9 

PHẦN 3 : TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG… 11 

  I. Chọn dạng đai……… 11 

  II. Tính toán bộ truyền đai thang……… 11  

PHẦN 4 : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG   16 

   I. Chọn vật liệu   16 

  II. Xác định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép   16 

  III. Tính toán bộ truyền cấp nhanh………20 

  IV. Tính toán bộ truyền cấp chậm……….28 

  V. Kiểm tra điều kiện bôi trơn cho bánh răng……… 36 

  VI. Thông số của bộ truyền bánh răng……… 37 

PHẦN 5 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ CHỌN THEN   38 

  I. Tính toán, thiết kế trục   38 

  II. Tính toán và chọn then   66 

PHẦN 6 : THIẾT KẾ GỐI ĐỠ VÀ KHỚP NỐI……… 71 

I. Chọn ổ lăn……… 71 

  II. Khớp nối trục………79 

PHẦN 7 : BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC, THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI  TIẾT LIÊN QUAN………  ……… 80 

  I.Bôi trơn hộp giảm tốc……… 80 

   II. Thiết kế vỏ hộp và các chi tiết liên quan……… 80 

PHẦN 8 : CHẾ ĐỘ LẮP GHÉP TRONG HỘ GIẢM TỐC ………… 90 

   I. Lắp ghép ổ lăn………90 

   II. Lắp ghép bánh răng lên trục……… 89 

   III. Lắp ghép nắp ổ và thân hộp……….91 

   IV. Lắp ghép then……….……….91 

PHẦN 1: NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN. 

I THÔNG TIN SINH VIÊN

      Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THẾ NGỌC

 Lớp      : Đ7 - CƠ ĐIỆN TỬ 

1 Tên đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI 

Vận tốc quay 

  

Khối lượng (Kg) 

II PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN

      Tỷ số truyền chung: 

38,62 76

dc t lv

n u n

734

192( / ) 3.83

n

u

  2

3 2

192

74( / ) 2.61

 Công tác    Công suất  

      P (kW)     

     11 

     10.14 

    9.78 

     9.43 

    9.375 

      2.61 

PHẦN 3 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG

d u

    < imax = 10 Xác định lại khoảng cách trục a 

8 4

5 TÍnh số đai z. 

  Ta có:          

P k Z

          Fv=qm.v      

       qm  : khối lượng trên 1m chiều dài đai tra bảng 4.22 ta được             qm = 0,178 kg/m    Fv = 0,178.24,592 = 107,63 kgm/s2        0 780 11 1.26 107,63 272.3 24.59 0.89 3 F      N     Lực tác dụng lên trục:     1 139.6 2 sin 2 3 272.3 sin 1533.3 2 2 r o α F Z F      N                  Lực vòng:          1000 1 1000 11 447.34 24.59 t P F v       N  Lực tác dụng lên nhánh căng:         1 0 272.3 447.34 495.97 2 2 t F F  F      N         2 0 272.3 447.34 48.63 2 2 t F F  F      N  8 Bảng thông số của bộ truyền đai       Thông số        Số liệu   Công suất P (kW)         11 

 Số vòng quay n (v/p)         2935       

 Tỉ số truyền u        4 

 Đường kính bánh đai nhỏ d1 (mm)        160 

 Đường kính bánh đai nhỏ d2 (mm)        630 

 Chiều dài dây đai l (mm)        2650 

 Khoảng cách trục a (mm)        663 

 Chiều rộng bánh đai B (mm)        63 

II XÁC ĐỊNH ỨNG SUẤT TIẾP XÚC VÀ ỨNG SUẤT UỐN CHO PHÉP  

1 Ứng suất tiếp xúc cho phép

Sơ bộ chọn        

0 lim .

H

H

K S



         6.1a[1] 

n i

  NHE2  >  NHO2       NFE2 > NFO2 

Nên     KHL1  = KFL1 = KFL2  = KHL2 = 1 

III TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN CẤP NHANH (BÁNH RĂNG TRỤ - BÁNH RĂNG

 

1 3

3 Số răng của bánh răng

.

H

M H H

2 cos13.85

1.72

sin 2 20.63

H Z

1.46 12.5

w

b m

  F1max F1K qt 160.24 1 160.24   < [ F1]max= 480  MPa 

       F2 max F2 K qt 148.68 1 148.68   < [ F2]max= 480  MPa 

7 Kích thước của bộ truyền bánh răng

- Đường kính vòng chia: 

        1 1 2.5 240

62.05 cos cos14.76

mZ d

ở đây chọn α = 200; các thông số khác giữ nguyên theo tiêu chuẩn. 

       Chuyển  sang phần calculation và nhập các thông số của bộ truyền trong phần 

Loads: Power (công suất) trên trục I: P1 = 10.14 (kW); Speed (số vòng quay) trên 

trục I: n1 = 734 (vg/ph); Efficiency (hiệu suất) bộ truyền bánh răng η = 0.96. 

       Sau khi nhập xong các thông số cần thiết cho bộ truyền nhấn chọn Calculate. 

Và 

         Cuối cùng chọn OK ta được bộ truyền bánh răng nghiêng cấp nhanh. Kết quả 

như sau: 

2 2

răng cấp chậm bằng môđun ở cấp nhanh m = 2.5 mm

3 Số răng của bánh răng.       

t t

0 0

2cos 0

1.77sin 2 19.95

      go = 73 và v = 1.23 m/s 

       F1max F1K qt 176.61 1 177.01   < [F1]max=480 MPa 

      F2 max F2 K qt 174.67 1 175.06   < [F2]max= 480 MPa 

8 Kích thước của bộ truyền bánh răng. 

rộng vành răng bw2 =  66  (mm) tại  mục  Facewidth; nhập  góc nghiêng răng ở mục 

Helix  Angle  β  =  00  (Vì  đây  là  bộ  truyền  cấp  chậm  bánh  răng  thẳng);  trong  mục 

Pressure Angle (góc áp lực) chọn theo tiêu chuẩn, ở đây chọn α = 200; các thông số 

khác giữ nguyên theo tiêu chuẩn. 

 Chuyển  sang phần calculation và nhập các thông số của bộ truyền trong phần Loads: 

Power (công suất) trên trục II: P2 = 9.78 (kW); Speed (số vòng quay) trên trục II: n2 

= 192 (vg/ph); Efficiency (hiệu suất) bộ truyền bánh răng η = 0.96. 

Ta được các thông số như trong hình 

Và 

 Cuối cùng chọn OK ta được bộ truyền bánh răng thẳng cấp chậm. Kết quả như sau: 

V KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN BÔI TRƠN CHO BÁNH RĂNG

Theo độ nhớt như trên ta chọn loại dầu bôi trơn trong bảng 18-13 

Độ nhớt 

Tên gọi          Centistoc   Engle     Khối lượng        

     nhỏ 

   Bánh       lớn 

   Bánh       nhỏ 

   Bánh       lớn 

        237.85 

      122.5 

         317.5 Đường kính vòng đỉnh da  

(mm) 

      67.05    

    242.85 

        127.5 

         322.5 Đường kính vòng đáy df  

(mm) 

      55.8 

      231.6 

      116.25 

   311.25 

Chọn d3 = 60 mm, theo bảng 10.2 ta được chiều rộng ổ lăn b03 = 31 mm. 

3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực. 

i j

i j

M F

   Fr = 1533.3 N Xác định các phản lực  

      - Theo phương Y trong mặt phẳng thẳng đứng (yoz) 

1 1

N N

Bx

Dx

R R

N N

      MCxmax = MCx + Ma1 = -64175.85+ 34759.17       = -29417Nmm 

A td A td

B

B td B td

C

C td C td

D

D td D td

A td A

M d



      - Tại B 

29.160.1 [ ] 0.1 63

B td B

M d

C td C

M d

D td D

M d

i j

i j

M F

107.18

1334.47

Ey Hy

E td E td

F

F td F td

G

G td G td

H

H td H td

E td E

M d



      - Tại F 

44.530.1 [ ] 0.1 50

F td F

M d

G td G

M d

H td H

M d

i j

i j

M F

1035.39

1847.45

Iy Ly

I

I td I td

K

K td K td

L

L td L td

M

M td M td

I td I

M d



      - Tại K 

59.910.1 [ ] 0.1 50

K td K

M d

L td L

M d

M td M

M d

tdj j

d

M d

2W

W

16

j j

j j

B B

40.20(N/ mm )

B aB

1.331.6

X dB

Y

K K K

11.64 1.06 1

1.061.6

X dB

Y

K K K

151.73

11.511.06 12.44 0 12.44

C C

35

C C

0

131931

7.84 (N/ mm )2W 2 8418.5

X dC

Y

K K K

1.061.6

X dC

Y

K K K

F F

1.331.6

X dF

Y

K K K

11.64 1.06 1

1.061.6

X dF

Y

K K K

151.73

10.531.06 13.59 0 13.59

50

G G

X dC

Y

K K K

1.061.6

X dC

Y

K K K

K K

1.611.6

X dK

Y

K K K

12.03 1.06 1

1.311.6

X dK

Y

K K K

151.73

7.881.31 14.69 0 14.69

L L

60

L L

0

1216980

14.35 (N/ mm )2W 2 42411.50

1.61 1.6

X dL

Y

K K K

1.31 1.6

X dL

Y

K K K

151.73

8.071.31 14.35 0 14.35

M d

 

   

      +  max

3 0.2

T d

]

d d

2

]

d d

Tại G: b = 14 mm, h = 9 mm, t1 = 5.5 mm, t2 = 3.8 mm, rmin = 0.25 mm, rmax = 0.4mm 

Kích  thước  tiết  diện then, mm 

Chiều  sâu  rãnh  then, mm 

Bán  kính  góc  lượn r, mm 

 Tính sơ bộ tỉ số  a

       + Tổng lực dọc trục tác dụng vào các ổ theo 11.10[1] ta có: 

2 2

0.20 1 5788.20

1 0

E r

L r

 L  

PHẦN 7 BÔI TRƠN TRONG HỘP GIẢM TỐC, THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ

CÁC CHI TIẾT LIÊN QUAN

I BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC

d4 = (0.6  0.7)d2 = 9 ÷ 10.5. Chọn d4 =10 mm  

d5 = (0.5  0.6)d2 = 7.5 ÷ 9. Chọn d5 = 8 mm Mặt bích ghép nắp và thân: 

K2 = E2 + R2 + (3  5) = 24 + 19.5 + 5 = 48.5  

h: phụ thuộc tâm lỗ bulong và kích thước mặt tựa 

 = 10mm  

Số lượng bulong nền Z  Z = ( L + B )/( 200  300)  

L, B: Chiều dài và rộng của hộp       Chọn  Z =6  

3 Một số kết cấu khác liên quan đến cấu tạo của vỏ HGT. 

3.1.Bu lông vòng hoặc vòng móc

1 vít (kg) M12  54  30  12  30  17  26  10  7  25  2  14  1,8  3,5  2  5  6    0.178 

Bảng thông số (mm) 

A  B  A1  B1  C  C1  K  R  Vít  Số lượng 

100  75  150  100  125  -  87  12  M8x22         4  

m

 Hình dạng, kích thước que thăm dầu. 

   es   m 

    ei    m  Nmax  Smax 

 m  m  m  m Bánh răng 1         35    H7/k6   +25    0  +18   +2   18   23 

  EI  

  es  

   ei  

  Nmax   Smax 

    b x h        Then - trục 

Trục I    8 x 7   P9/h8   -15   -51     0   -22     51      7 

 10 x 8   P9/h8   -15   -51     0   -22     51      7 Trục II   14 x 9   P9/h8   -18   -61     0   -22     61      4 

 14 x 9   P9/h8   -18   -61     0   -22     61      4 Trục III  18 x 11   P9/h8   -18   -61     0   -27     61      9 

TÀI LIỆU THAM KHẢO. 

1. Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, Tập 1 – 2 , 

NXB Giáo Dục, 2003.  

2. Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm, Thiết kế chi tiết máy, NXB Giáo Dục, 

2007.  

3. Nguyễn Hữu Lộc, BT Cơ sở thiết kế máy máy, ĐHBK TPHCM, 2001.  

4. Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy, Tập 1 – 2, NXB Giáo Dục, 1999.  

7. Ninh Đức Tốn, Dung sai và lắp ghép, NXB Giáo Dục, 2000.