Do an chi tiet may de 2

đồ án chi tiết máy - đề 2

CHƯƠNG 1:CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN

1, Công suất làm việc:

Trong đó tra bảng B2.319 [1] ta được:

 Hiệu suất bộ truyền bánh răng: η br=0,97

 Hiệu suất bộ truyền đai: η đ= 0,95

 Hiệu suất ổ lăn: η ol=0,99

 Hiệu suất của khớp nối: η kn=1

Tra theo bảng B2.421 [1] chọn sơ bộ:

 Tỷ số truyền bộ truyền đai: u đ=3

 Tỷ số truyền bộ truyền bánh răng:u br=4,5

í hiêu dc :4A100S4Y3

1420( / )28( )

Tỷ số truyền của bộ truyền ngoài: u đ=u ch

u br=

13,8 4,5 =2,93

Vậy ta có:

13,184,52,93

ch

br

x

u u u

Công suất trên trục công tác: Pct =Plv = 2,48 (Kw)

Công suất trên trục II:

Số vòng quay trên trục đông cơ: nđc = 1420(v/ph)

Số vòng quay trên trục công tác:

nct= =

107,7

1 = 107,7(v/ph)Môment xoắn trên trục động cơ:

Tđc=

69,55.10 dc

dc

P

2,789,55.10

1420 = 18696,48(N.mm)Môment xoắn trên truc I:

TI=

69,55.10 I

I

P

n =

6 2,619,55.10

484,64 = 51430,96(N.mm)Môment xoắn trên truc II:

TII=

69,55.10 II

II

P

n =

6 2,519,55.10

107,7 = 222567,32(N.mm)Môment xoắn trên truc công tác:

Tct=

69,55.10 ct

ct

P

n =

6 2,489,55.10

107,7 = 219907,15(N.mm)

CHƯƠNG 2:TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN NGOÀI

I Tính toán thiết kế bộ truyền đai thang

Thông số yêu cầu:

1420( / )2,9340

1)Chọn loại đai và tiết diện đai:

- Chọn loại đai thang

Ta chọn loại đai thường có (

63  d1 =112 (mm)

Ta có v =

60000

d n



=

.112.1420 60000



= 8,33 m/s < 25 m/sVậy d1 thoả mãn

Sai lệch tỷ số truyền:

∆ u=|u t−u

u |.100 %=|2,9−2,932,93 |.100 %=1,02 %<4 %

 Thỏa mãn

3, Xác định chiều dài đai và khoảng cách trục a

Dựa vào Ut=2,9 Tra bảng B

4.14 60

[1] Ta chọn : 2 1,02

sb a

L =1345,39(mm)Dựa vào bảng B

. l u Z

P K

p C C C C

Trong đó :

-P : là công suất trên trục bánhđai chủ động P=2,78 Kw

- p0 :Công suất cho phép :Tra bảng B  

2.19 1

62 Théo tiết diệnđai A d 1 112mm





-Kđ – Hệ số tải trọng động: Tra bảng 4.755[1] ta được Kđ = 1,1

-C : Hệ sốảnh hưởng của gócôm

Tra bảng  

4.15 1

61 với  146,93  C  0,91

-C l : Hệ số ảnh hưởng của chiều dài đai

61 ta có  

' 1 2,78

1,75 1,59

P Z P

. l u Z

Chọn Z=2

5, Các thông số của bánh đai:

Chiều rộng của đai: B = (Z-1).t + 20

Tra bảng 4.2163 [1] ta được

0

0

3,3 15 10 12,5 34

-Đường kính đáy bánhđai :

6, Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục:

-Lực căng ban đầu: F0 =

780 .

d v

P K

F

+Với bộ truyềnđịnh kỳđiều chỉnh lực căng:F v q v m. 2

Trong đóq m là khối lượng 1m đai Tra bảng B  

4.22 1

61 với tiết diệnđai A

0,105

m q

d v

P K

F

780.2,78.1,1 8,33.0,91.2 =164,62 (N)-Lực tác dụng lên trục bánh đai:

F r=2 F0 Z sin(α1

2 )=2.164,62.Sin

146,93

315,62 2

Thông số Ký hiệu Giá trị

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG Tính toán truyền động bánh răng côn răng thẳng:

Thông số đầu vào

 Giới hạn chảy σ ch 1=450(MPa)

KHL, KFL – Hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế

độ tải trọng của bộ truyền:

NHE1>NHO1⇒ lấy NHE1 = NHO1⇒KHL1 = 1

NHE2>NHO2⇒ lấy NHE2 = NHO2⇒KHL2 = 1

NFE1>NFO1⇒ lấy NFE1 = NFO1⇒KFL1 = 1

NFE2>NFO2⇒ lấy NFE2 = NFO2⇒KFL2 = 1

Do vậy ta có:

b, Ứng suất cho phép khi quá tải:

{[σ H]max=2,8 max(σ ch1 , σch 2)=2,8.450=1260 (MPa)

[σ F 1]max=0,8 σch 1=0,8.450=360 ( MPa ) [σ F 2]max=0,8 σch 2=0,8.340=272( MPa )

3, Xác định sơ bộ chiều khoảng cách trục :

T1 – Mô men xoắn trên trục chủ động: T1 = 51430,96(N.mm)

[σ H]- Ứng suất tiếp xúc cho phép: [σ H]=468.185(MPa)



⟹β= arcos(0,976) = 12,83°

D, xác định góc ăn khớp αtw

Tra bảng 6.13106[1] với bánh răng côn răng thẳng với v = 1,14(m/s)

 Ta được cấp chính xác của bộ truyền là : Cấp chính xác = 9

6, Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng.

a, Kiểm nghiệm về ứng suất uốn:

σ H=Z M Z H Z ε .√2 T1 K H(u +1)

bw u t d2w1 ≤[σ H] [σ H]- Ứng suất tiếp xúc cho phép:

ZM – Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp

b H

Chiều rộng vành răng

50.sin12,83

1,767 2

 Vậy thoả mã điều kiện ứng suất uốn.

C,Kiểm nghiệm quá tải:

K K K

Trong đó K qt là hệ số quá tải: K qt=

Vậy thoả mãn điề ukiện quá tải

7, Một vài thông số hình học của cặp bánh răng:

-Đường kính vòng chia:

1 1

2 2

{T =51430,96(N mm) P=2,61 (kW )

n1=484,64(v p)

u t=4,55

L h=13500 (h)

Bảng tổng hơp một vài thông số của bộ truyền bánh răng

Số răng của bánh răng ZZ1 22

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC

I, Tính toán thiết kế khớp nối

Thông số đầu vào:

T = TII = 222567,32(N.mm)

1, Chọn khớp nối

Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục

Ta chọn khớp nối theo điều kiện:

Tt – Momen xoắn tính toán:

Tt = K.TVới:

K – Hệ số chế độ làm việc, phụ thuộc vào máy Tra bảng B16.1

{l1 =34 (mm)

l3=28 (mm)

d0=14 (mm)

2, Kiểm nghiệm khớp nối:

Ta kiểm nghiệm theo 2 điều kiện:

a, Điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi

σ d= 2 k T

Z D0.d0l3≤[σ d]

Trong đó:

[σ d] - ứng suất dập cho phép của vòng cao su:[σ d]=2 ÷ 4 MPa

Do vậy ứng suất dập sinh ra trên vòng đàn hồi:

σ d= 2 k T

Z D0.d0l3=

2 1,2.222567,32 8.130 14 28 =1,31≤[σd]

Thông số Ký hiệu Giá trị

Mô men xoắn lớn nhất có thể truyền được T kn cf 500(N.m)

Đường kính lớn nhất có thể của trục nối d kn cf 50(mm)

5, Xác định các giá trị của lực tác dụng lên trục bánh răng

Lực tác dụng lên trục từ bộ truyền đai: Fđ = 315,62 (N)

II, Xác định sơ bộ đường kính trục:

Đối với bộ truyền bánh răng

 

 

3 1

1

3 1

2

0, 2.

0, 2.

I sb

II sb

T d

T d









Trong đó   là ứng suất xoắn cho phép:

Lấy   1 =15MPa   2 =20MPa

Vậy

 

 

3 3

1

1 3 3

II sb

-Chiều dài may ơ bánh đai

Lm12 =(1,4÷ 2,5)d1 =1,4.25=35(mm)

-Khoảng công xôn:

L13 = 0,5.( lm13 + b01 ) + K1 + K2 = 0,5.(35+17)+10+10=46 (mm)

Lc12 = 0,5.(Lm12 + b01 ) + K3 + Kn =0,5.(35+17)+15+17=58(mm)

Kn : chiều cao nắp ổ và đầu bu lông ; Kn =17(mm)

lc12 :khoảng cách công xôn trên trục I tính từ chi tiết thứ 2 ở ngoài hộp giảm tốc đến gối đỡ lm12 chiều dài may ơ, chi tiết quay thứ 2 trên trục 1

l11 = 2.l13 =2.46 = 92(mm)

Vậy trên trục I :

1 2 3

46 46 58

Kn : chiều cao nắp ổ và đầu bu lông ; Kn =17(mm)

lc12 :khoảng cách công xôn trên trục I tính từ chi tiết thứ 2 ở ngoài hộp giảm tốc đến gối đỡ lm12 chiều dài may ơ, chi tiết quay thứ 2 trên trục 1

l21 = 2.l23 =2.61,5 = 123(mm)

Vậy trục II có :

1 2 3

61,5

61, 4 83,5

Yêu cầu tính chi tiết trục ra II

Vậy ta chọn sơ bộ cho trục I

-Chọn ổ lăn:dsb1  25mm

Ta chọn ổ bi đỡ chặn

Tra bảng B  

2.12 1 264

20 25 30

Vậy F F y1 , y3 giữ nguyên chiều giả thuyết.

2,Xác định momen tại các điểm nút

z x

0 0 222567,32

yz

x

II

M M





Trên trục (II) có T2=222567,32( Nmm), chọn vật liệu giống vật liệu bánh răng là thép

45 tôi cải thiện đạt độ bền ❑b=600 Mpa Vậy theo bảng 10.5 (Trang TTTKHTDĐCK-T1) ứng suất cho phép của trục là: [ ]=50(MPa)

+Tại 1 và 3 ta có :

1 33

30 35 40

4 Chọn then và tính mối ghép then:

Tại các tiết diện d22 và d23 có mối ghép then Để cho kết cấu đơn giản ta dùngchung một loại then cho cả hai mối ghép trên

Chiều dài then tại tiết diện(2-2):

Kiểm nghiệm then:

Theo công thức 9.1 tr 173 sách TTTKHDĐCKT1 và 9.2 tr 173, điều kiện bềndập và điều kiện cắt như sau:

[τc] - ứng suất cắt cho phép, chịu tải êm => [τc] = [4060] (Mpa)

- Tại tiết diện 2 với d 2 40mm :

=> Đảm bảo điều kiện bền dập và bền cắt

- Tại tiết diện 0 với d 0 30mm :

[s] – Hệ số an toàn cho phép, thông thường [s]=1,5 ÷ 3

s σj , s τj – Hệ số an toàn chỉ xét riêng với ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ xétriêng ứng suất tiếp tại tiết diện j

σ aj=M j

W j

dmj = 0

Trong đó:

Mj – Mô men cản uốn, công thức tính theo bảng 10.6196[1]:

 Đối với tiết diện tròn (T):

Trục II : Tại tiết diện II0 , II1 lắp ổ lăn, tại tiết diện II2 lắp bánh răng

Xác định hệ số an toàn ở tiết diện nguy hiểm của trục II

Rãnhthen

Lắpcăng

II2 40 2,48 2,11 2,47 1,67 1,98 1,97 9,31 12,3 7,42

V i [s] = 1,5 – 2,5 ta th y s > [s] v y tr c đ đ c ng ới [s] = 1,5 – 2,5 ta thấy s > [s] vậy trục đủ độ cứng ấy s > [s] vậy trục đủ độ cứng ậy trục đủ độ cứng ục đủ độ cứng ủ độ cứng ộ cứng ứng

IV, Tính chọn ổ lăn:

z x

Dựa vào bảng ổ bi đỡ 1 dãy với d 1 d3  35mm

Tra phụ lục B  

2.7 1

254 ta chọn ổ bi đỡ chặn + Ký hiệu 36207 +r = 2mm

Trong đó Q: tải trọng động quy ước khớp nối

L: tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay

m : bậc đường cong mỏi khi thử về ổ lăn, với ổ bi đỡ chặn m = 3

II

n L L

n

(triệu vòng)Tải trọng động quy ước

Q = (C.V.Fr + y.Fa ).Kt.Kd

Fr : tải trọng hướng tâm Fr = 2290,09(N)

Fa : tải trọng dọc trục Fa = 519,43

V : hệ số kể đến vòng quay, khi vòng quay V = 1

Kt : hệ số kể đến a/h của nhiệt độ ở đây chọn Kt=1 do t < 100°

Kd : hệ số kể đến đặc tính tải trọng, theo bảng 11.3/215[1] chọn Kd=1,5 ( va đập vừa )

X: hệ số tải trọng hướng tâm,

X Y

Qt tải trọng tĩnh quy ước(kN)

Theo công thức 11.19 với Fa = 928,36(N)

PHẦN III TÍNH TOÁN KẾT CẤU

I.CHỌN KẾT CẤU CHI TIẾT

1 Kết cấu các chi tiết chuyển động

Trục Ký hiệu ổ d(mm) D (mm) B(mm) C (kN) Co (kN)

Kết cấu bánh răng trụ đối xứng

Trong đó D là đường kính lỗ lắp ổ lăn

Căn cứ vào bảng 18.2 trang 88 TTTKHDĐCK tập 2, ta có:

D 4

D 2

D 3

C

(mm)

K(mm)

R(mm)

Vít(mm)

Sốlượng

A B C D E G H I K L M N O P Q R SM27×

4 Nút tháo dầu

Sau một thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa trong hộp, bị bẩn (do bụi bặm và dohạt mài), hoặc bị biết chất, do đó cần phải thay dầu mới Để thay dầu cũ, ở đáyhộp có lỗ tháo dầu Lúc làm việc, lỗ được bịt kín bằng nút tháo dầu Dựa vàobảng 18.7 trang 93 TTTKHDĐCK tập 2 ta có kích thước nút tháo dầu

M16×1

5

5 Kiểm tra mức dầu

Để kiểm tra mức dầu trong hộp ta dùng que thăm dầu có kết cấu kích thước nhưhình vẽ

6 Chốt định vị

Mặt ghép giữa nắp và thân nằm trong mặt phẳng chữa đường tâm các trục Lỗ trụlắp ở thân hộp & trên nắp được gia công đồng thời, để đảm bảo vị trí tương đốigiữa nắp và thân trước và sau khi gia công cũng như khi lắp ghép, ta dùng 2 chốt

định vị, nhờ các chốt định vị khi xiết bulong không làm biến dạng ở vòng ngoàicủa ổ.

7 Ống lót và nắp ổ

Ống lót được dùng để đỡ ổ lăn, để thuận tiện khi lắp và điều chỉnh bộ phận ổ đồngthời trái cho ổ khỏi bụi băm, chất bẩn ống lót được làm bằng vật liệu GX15-32 tachọn kích thước của ống lót như sau

145 mm, hộp giảm tốc bánh răng trụ 1 cấp, tra bảng 18.3b trang 89TTTKHDĐCK tập 2 ta có Q = 80(Kg), ta chọn móc vòng có:

-Mặt đáy hộp giảm tốc nghiêng về phía lỗ tháo dầu với độ dốc khoảng 1o

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

Chiều dày: Thân hộp , 

Nắp hộp , 1

 = 0,03.a+ 3= 0,03.125 + 3 = 6,75=8(mm)

1 = 0,9  = 0,9 8 = 7,21=7(mm)Gân tăng cứng : Chiều dày, e

Chiều cao, h

e =(0,8  1)  = (6,4 8)chọn e = 7(mm)

h < 58 chọn h = 50 (mm)

tựa

Giữa bánh răng với thành hộp

Dựa vào bảng phạm vi sử dụng của các kiểu lắp 20.4 trang 121 TTTKHDĐCK tập

2 ta có thể lựa chọn các kiểu lắp thích hợp để lắp các chi tiết lên trục và giữa cácchi tiết với nhau Vì trong quá trình gia công các chi tiết việc gia công lỗ bao giờcũng kém chính xác hơn gia công trục do đó ở đây ta cũng ưu tiên gia công trụcvới cấp chính xác cao hơp cấp 6 và chọn luôn miền dung sai của trục là miền k

Bảng Bảng thống kê dung sai và kiểu lắp

Dung sai lỗ Dung sai trục