THIẾT kế hệ THỐNG dẫn ĐỘNG BĂNG tải

Chọn động cơ 6 1.2 Phân phối tỉ số truyền 7 1.3 Lập bảng đặc tính 9 Phần 2: Thiết kế bộ truyền ngoài: Xích ống con lăn 10

 Chọn hiệu suất của hệ thống.

 Hiệu suất truyền động. η=η kn η br η tv η x η ol 4

Hiệu suất của các thành phần trong hệ thống truyền động bao gồm: khớp nối trục đàn hồi với hiệu suất η kn = 1, bộ truyền bánh răng trụ được che kín với hiệu suất η br = 0,97, bộ truyền trục vít có hiệu suất η tv = 0,8, bộ truyền xích để hở với hiệu suất η x = 0,9, và cặp ổ lăn được che kín với hiệu suất η ol = 0,9.

 Tính công suất đẳng trị ( Công suất tính toán).

 Công suất cần thiết trên trục động cơ.

 Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ.

 Số vòng quay của trục công tác. n ct `000.v π D `000.0,32

 Tỉ số truyền sơ bộ:

Chọn sơ bộ tỉ số truyền chung là u = 136

 Số vòng quay sơ bộ của động cơ. n sb =n ct u sb ,47.136#75,92¿vòng/phút)

Chọn động cơ điện, bảng thông số động cơ điện.

Vận tốc quay (v/ ph) Cos φ η% T T max đm

1.2 PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN.

- Tỉ số truyền của hệ thống: u ht =n đc n ct 55

Do hệ thống có bộ truyền xích ngoài, chọn u x =1,5

=> Tỉ số truyền của hộp giảm tốc là: u h =u ht u x ,3

+ Chọn tỉ số truyền của bộ truyền trục vít là: u tv

 Tính toán công suất trên các trục

- Công suất trên trục công tác:

- Công suất trên trục động cơ:

 Tính toán số vòng quay các trục.

- Vận tốc quay trên trục động cơ: n đc = 1455 (vòng/phút)

- Vận tốc quay trên trục 1 n 1 =n đc 55 (vòng/phút)

- Vận tốc quay trên trục 2: n 2 = n 1 u br 55

- Vận tốc quay trên trục 3: n 3 =n 2 u tv 93,2

- Vận tốc quay trên trục công tác: n ct =n 3 u x = 27 1,5 (vòng/phút)

 Tính Momen xoắn trên các trục.

- Momen xoắn trên trục động cơ:

- Momen xoắn trên trục công tác:

Thông số Động cơ Trục 1 Trục 2 Trục 3 Công tác

PHẦN 2 - THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI: XÍCH ỐNG CON LĂN

Thông số kĩ thuật 10

- Công suất bộ truyền: P = 4,67 (kW)

- Số vòng quay bánh dẫn: n 1&(v/ph)

- Quay 1 chiều, tải va đạp nhẹ, làm 2 ca, 1 ca làm việc 8h

Thiết kế bộ truyền 10

2.2.1 Chọn loại xích: Chọn xích ống con lăn 1 dãy.

2.2.2 Chọn số răng của đĩa xích dẫn:

2.2.3 Chọn số răng của đĩa bị dẫn:

- Tính lại tỉ số truyền :

2.2.4 Hệ số điều kiện sử dụng xích K

 K d = 1,2: Hệ số tải trọng động (Tải trọng va đạp nhẹ)

 K a = 1: Hệ số xét đến ảnh hưởng khoảng cách trục (Chọn a@p)

 K o = 1: Hệ số xét đến ảnh hưởng của cách bố trí bộ truyền (Bố trí nằm ngang)

 K dc = 1: Hệ số xét đến ảnh hưởng của khả năng điều chỉnh lực căng xích

 K bt = 1: Hệ số xét đến điều kiện bôi trơn

 K c = 1,25: Hệ số xét đến chế độ làm việc (Làm việc 2 ca)

(kW) Tra bảng, với n01 = 50 (vòng/phút), chọn [P] = 14,7, từ đó bước xích Pc 44,45 (mm)

2.2.6 Kiểm tra số vòng quay tới hạn.

Tương ứng với bước xích pc = 44,45 (mm), số vòng quay tới hạn nth = 400 (vòng/phút) thỏa mãn n1 = 26 < nth.

2.2.7 Tính toán các thông số.

 Chọn khoảng cách trục sơ bộ: a = (30 50)pc = 40.pc = 40.44,45 = 1778 (mm)

 Tính chính xác khoảng cách trục:

 Để xích không chịu căng quá lớn, khoảng cách trục a cần giảm bớt một lượng (0,002 0,004) a a

 Số lần va đạp xích trong một giây

 Xác định xích theo hệ số an toàn

 Tải trọng phá hủy Q tra theo bảng, với xích con lăn 1 dãy Pc = 31,75

 Kd = 1,2: Hệ số tải trọng động

 Lực căng do lực tâm gây nên:

 Lực căng ban đầu của xích:

- K f là hệ số phụ thuộc độ võng của xích, chọn K f = 6 do xích nằm ngang.

- q = 7,5 (kg) là khối lượng 1 mét xích

 Lực tác dụng lên trục:

Trong đó K m = 1,15: Hệ số trọng lượng xích (Bộ xích đặt nằm ngang)

2.2.8 Bảng thông số bộ truyền xích

Thông số Kí hiệu Bánh dẫn Bánh bị dẫn

Số răng đĩa xích z Z1 = 27 (răng) Z2 = 41 (răng)

Khoảng cách trục a 1814 (mm) Đường kính vòng chia d d1 = 382 (mm) d2 = 580,1 (mm) Đường kính vòng đỉnh da da1 = 413,1 (mm) da2 = 611,2 (mm)

Lực trên nhánh căng Ft 8980,8 (N)

Lực căng ban đầu của xích F0 800,8 (N)

Lực tác dụng lên trục Fr 10327,92 (N)

Thiết kế bộ truyền trong hộp giảm tốc 14

Thiết kế bộ truyền trục vít – bánh vít 23

- Công suất bộ truyền: P = 5,9 (kW)

- Số vòng quay trục vít: 523 (vòng/phút)

- Số vòng quay bánh vít: 26 (vòng/phút)

- Momen xoắn trên trục vít: 107734,2 (Nmm)

- Momen xoắn trên bánh vít: 1715326,9 (Nmm)

- Tính sơ bộ vận tốc trượt:

- Ta chọn vật liệu làm bánh vít là đồng thanh nhôm sắt bpA 9-4, đúc trong khuôn cát với σb = 400 (MPa), σch = 200 (MPa).

- Chọn vật liệu làm trục vít là thép 45 được tôi với độ rắn HB > 350, sau khi tôi, bề mặt ren trục vít được mài và đánh bóng.

3.2.3 Ứng suất cho phép của bánh vít

 Ứng suất tiếp xúc cho phép:

 Ứng suất uốn cho phép:

Bánh vít làm bằng đồng thanh không thiếc nên:

- Chọn số ren z1 = 2 với tỉ số truyền u

- Chọn hệ số đường kính q  0,3 z 2  0,3.40 12  , Chọn q = 12,5

- Chọn hệ số tải trọng KH = 1,2

Chọn khoảng cách trục aw= 210 (mm)

 Tính mô đun trục vít:

Dựa vào dãy tiêu chuẩn, chọn m = 8

Thỏa mãn điều kiện -0,7 < x < 0,7 để tránh cắt chân răng và nhọn răng bánh vít.

3.2.5 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt bánh răng trục vít của bộ truyền được thiết kế phải thỏa mãn điều kiện sau:

 Chọn vật liệu là đồng thau không thiếc có [σH] 0 (MPa)

- Tính chính xác lại hiệu suất của bộ truyền:

- KH là hệ số tải trọng

Trong đó KH là hệ số phân bố tải trọng đều.

Tra bảng 7.5, ta có Ө5 là hệ số biến dạng của trục vít

T2m là mô men trung bình

KH            Với vs = 2,77 (m/s), tra bảng 7.6/151 được cấp chính xác gia công là cấp 8.

Dựa vào bảng 7.7/153 ta chọn được KHV = 1,2

3.2.6 Kiểm nghiệm độ bền uốn Để đảm bảo độ bền uốn của răng bánh vít, ứng suất sinh ra tại chân răng bánh vít không được vượt quá giá trị cho phép.

- Mn: Mô đun pháp của răng

- KF là hệ số tải trọng: KF=KF.KFV

- Mà KF=KH=1,04, KFV=KHV=1,2 => KF=1,04.1,2=1,248

- d2 = m.z2 = 8.4020 (mm): Đường kính vòng chia bánh vít

- b2 = 0,75.m.(q+2) = 0,75.8.(12,5+2) = 87 (mm): Chiều rộng vành bánh răng vít.

    là số răng tương đương của bánh vít Tra bảng bảng 7.8/152, ta được YF = 1,48

3.2.7 Các kích thước chính của bộ truyền.

Khoảng cách trục aw!0 (mm)

Trục vít Đường kính vòng chia d1 = mq = 8.12,5 = 100 (mm) Đường kính vòng đỉnh da1 = d1 + 2m = 100 + 2.8 = 116 (mm) Đường kính vòng đáy df1 = d1 – 2,4m = 100 – 2,4.8 = 80,8 (mm)

Góc xoắn ốc vít arctan 1 arctan 2 9,1

Chiều dài phần cắt ren trục vít b 1 (11 0,06 ) z m 2 (11 0,06.40).8 107,2  (mm)

Bánh vít Đường kính vòng chia d2 = dw2 = mz2 = 8.40 = 320 (mm) Đường kính vòng đỉnh răng da2 = m(z2 + 2) = 8.(40 + 2) = 336 (mm) Đường kính vòng đáy răng df2 = m(z2 – 2,4) = 8(40 – 2,4) = 300,8 (mm) Đường kính lớn nhất bánh vít

3.2.8 Tính nhiệt trong truyền động trục vít. Để tránh nhiệt sinh ra trong bộ truyền trục vít quá lớn, nhiệt sinh ra trong hộp giảm tốc trục vít phải cân bằng với lượng nhiệt thoát đi.

Tính toán nhiệt theo công thức:

- P1: Công suất trên trục vít = 5,9 (kW)

- KT: Hệ số tỏa nhiệt lấy giá trị = 16 W/(m 2 o C)

- A: Diện tích bề mặt thoát nhiệt = 20aw 1,7 = 20.0,21 1,7 =1,41 (m 2 )

- t0: Nhiệt độ môi trường xung quanh lấy giá trị = 30 o

-  : Hệ số thoát nhiệt qua bệ máy lấy giá trị = 0,3

Vậy, nhiệt độ nằm trong khoảng cho phép.

3.2.9 Tính lực trong bộ truyền trục vít.

3.2.10 Kiểm tra độ cứng trục vít.

- L: Khoảng cách giữa 2 ổ, chọn sơ bộ l = d2 = 300 (mm)

- E: Mô đun đàn hồi của trục vít, E= 2,1.105 (N/mm2)

- Je: Mômen quán tính tương đương mặt cắt trục vít

3.2.11 Kiểm tra điều kiện bôi trơn ngâm dầu.

Ta cho dầu ngập ren trục vít, lúc này mức dầu ngập bánh răng bị dẫn tính theo công thức:

   Để thỏa mãn điều kiện bôi trơn ngâm dầu thì:

Vậy, thỏa mãn điều kiện ngâm dầu

Thiết kế trục và then 30

Chọn vật liệu 30

Chọn vật liệu chế tạo trục là thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 260…280, giới hạn bền  b = 950 (MPa).

4.2 XÁC ĐỊNH LỰC TÁC DỤNG LÊN TRỤC.

4.2.1 Sơ đồ lực tác dụng lên trục:

- Đặt các lực ăn khớp tác dụng lên trục tại những điểm ăn khớp như hình vẽ:

Hình 4.1: Sơ đồ lực tác dụng lên các bộ truyền trong hộp giảm tốc.

4.2.2 Xác định giá trị các lực tác dụng lên trục:

- Các lực ăn khớp bánh răng:

- Các lực tác dụng tại điểm ăn khớp của trục vít-bánh vít.

- Lực từ băng tải tác dụng lên trục 3:

4.3.1 Tính sơ bộ đường kính trục:

Theo tiêu chuẩn, ta chọn:

Tra bảng 10.2/189, chọn chiều rộng ổ lăn cho các trục:

4.3.2 Xác định chiều dài các đoạn trục

 Ta dùng các kí hiệu sau:

Lij: là chiều dài của đoạn trục thứ j trên chiều dài trục thứ I (i=1,2,3)

Lmik: là chiều dài mayo của chi tiết quay thứ k trên trục i

Tra bảng, ta chọn được khoảng cách các khe hở:

 Xác định chiều dài các đoạn trục trên trục I:

Hình 4.2: Sơ đồ chiều dài các đoạn trục trên trục I.

 Xác định chiều dài các đoạn trục trên trục II:

Hình 4.3: Sơ đồ chiều dài các đoạn trục trên trục II.

 Xác định chiều dài các đoạn trục trên trục III

Hình 4.4: Sơ đồ chiều dài các đoạn trục trên trục III.

 Xác định lực tác dụng lên các ổ trục

Hình 4.5: Biểu đồ Momen và kết cấu sơ bộ trục I.

 Tính chính xác đường kính trục tại tiết diện j

Trong đó: Mxj, Myj là momen uốn

[ ] = 67 (MPa): Trị số của ứng suất cho phép ứng với tiết diện đường kính sơ bộ d1% (mm)

(mm) Tại ví trí nối trục có rãnh then nên tăng đường kính trục lên 5% Vậy, chọn d1-1 (mm)

Tăng đường kính trục lên 5% tại mặt cắt này do có rãnh then Vậy, chọn d13 = 30 (mm)

 Chọn then và kiểm nghiệm then:

 Chọn then bằng đầu tròn, ứng suất dập và ứng suất cắt trên then thỏa mãn điều kiện:

T: Momen xoắn trên tiết diện lắp then d: Đường kính trục tại tiết diện lắp then lt : là chiều dài then h: Chiều cao then t1: Chiều sâu rãnh then trên trục

[  d ]= 100 (MPa): Ứng suất dập cho phép

[ ]  c = 60 (MPa): Ứng suất cắt cho phép

 Dựa vào bảng 9.1a/173 (Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập

1), ta có thông số của then như sau:

Tiết diện d (mm) b (mm) h (mm) l t (mm) t 1 (mm) t 2 (mm)  d (M

Với d3 = 100 (mm) là đường kính vòng chia của trục vít

Hình 4.7: Biểu đồ Momen và kết cấu sợ bộ trục II.

[ ] = 55 (MPa): Trị số của ứng suất cho phép ứng với tiết diện đường kính sơ bộ d25 (mm)

(mm) Mặt cắt này có rãnh then nên tăng đường kính trục lên 5% Vậy, chọn d2-10 (mm)

T: Momen xoắn trên tiết diện lắp then

D: Đường kính trục tại tiết diện lắp then

Lt = (0,8 0,9)ln là chiều dài then

T1: Chiều sâu rãnh then trên trục

 Dựa vào bảng 9.1a/173 (Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1), ta có thông số của then như sau:

Tiết diện d (mm) b (mm) h (mm) lt (mm) t1 (mm) t2 (mm)  d (MP a)

Với d4 = 320 là đường kính vòng chia của bánh vít

Với Fr = 10327,92 (N) là lực tác dụng lên trục của đĩa xích.

Hình 4.8: Biểu đồ Momen và kết cấu sơ bộ trục III.

Tại mặt tiết diện 3-2 có rãnh then nên tăng đường kính trục lên 5% Vậy chọn d3-2 = 85 (mm)

Do có rãnh then nên tăng đường kính lên 5% Chọn d3-4 = 70 (mm)

4.3.4 Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi

Kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo được độ bền mỏi nếu hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm thỏa mãn điều kiện sau:

- [ ]s : Hệ số an toàn cho phép

: Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ xét ứng suất tiếp tại tiết diện j:

Giới hạn mỏi uốn và xoắn ứng với chu kỳ đối xứng được ký hiệu là    , trong đó     mj , mj , aj , aj thể hiện biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại diện j Ứng suất uốn đối với trục quay thay đổi theo chu kỳ đối xứng.

Vì các trục quay 1 chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động, do đó: max aj

Trong đó: Wj và Woj là momen cản uốn và momen cản xoắn tại tiết diện j của trục

Tiết diện Đường kính W j  aj W oj  aj

-    0,1,    0,05 là hệ số kể đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi.

: Hệ số xác định theo công thức:

 Kx = 1,06 – Hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, phụ thuộc vào phương pháp gia công và độ nhẵn bề mặt.

 Ky = 1– Hệ số tăng bền bề mặt trục, phụ thuộc vào phương pháp tăng bền bề mặt, cơ tính vật liệu

   ,   - Hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi.

 Kết quả tính toán hệ số an toàn đối với các tiết diện nguy hiểm trên 3 trục.

Vậy, các tiết diện nguy hiểm trên 3 trục đều đảm an toàn về mỏi.

Tính thiết kế trục, chọn then và kiểm nghiệm then 31

4.3.1 Tính sơ bộ đường kính trục:

Theo tiêu chuẩn, ta chọn:

Tra bảng 10.2/189, chọn chiều rộng ổ lăn cho các trục:

4.3.2 Xác định chiều dài các đoạn trục

 Ta dùng các kí hiệu sau:

Lij: là chiều dài của đoạn trục thứ j trên chiều dài trục thứ I (i=1,2,3)

Lmik: là chiều dài mayo của chi tiết quay thứ k trên trục i

Tra bảng, ta chọn được khoảng cách các khe hở:

 Xác định chiều dài các đoạn trục trên trục I:

Hình 4.2: Sơ đồ chiều dài các đoạn trục trên trục I.

 Xác định chiều dài các đoạn trục trên trục II:

Hình 4.3: Sơ đồ chiều dài các đoạn trục trên trục II.

 Xác định chiều dài các đoạn trục trên trục III

Hình 4.4: Sơ đồ chiều dài các đoạn trục trên trục III.

Hình 4.5: Biểu đồ Momen và kết cấu sơ bộ trục I.

[ ] = 67 (MPa): Trị số của ứng suất cho phép ứng với tiết diện đường kính sơ bộ d1% (mm)

(mm) Tại ví trí nối trục có rãnh then nên tăng đường kính trục lên 5% Vậy, chọn d1-1 (mm)

Tăng đường kính trục lên 5% tại mặt cắt này do có rãnh then Vậy, chọn d13 = 30 (mm)

T: Momen xoắn trên tiết diện lắp then d: Đường kính trục tại tiết diện lắp then lt : là chiều dài then h: Chiều cao then t1: Chiều sâu rãnh then trên trục

 Dựa vào bảng 9.1a/173 (Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập

1), ta có thông số của then như sau:

Tiết diện d (mm) b (mm) h (mm) l t (mm) t 1 (mm) t 2 (mm)  d (M

Với d3 = 100 (mm) là đường kính vòng chia của trục vít

Hình 4.7: Biểu đồ Momen và kết cấu sợ bộ trục II.

(mm) Mặt cắt này có rãnh then nên tăng đường kính trục lên 5% Vậy, chọn d2-10 (mm)

Với d4 = 320 là đường kính vòng chia của bánh vít

Với Fr = 10327,92 (N) là lực tác dụng lên trục của đĩa xích.

Hình 4.8: Biểu đồ Momen và kết cấu sơ bộ trục III.

Tại mặt tiết diện 3-2 có rãnh then nên tăng đường kính trục lên 5% Vậy chọn d3-2 = 85 (mm)

Do có rãnh then nên tăng đường kính lên 5% Chọn d3-4 = 70 (mm)

4.3.4 Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi

Kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo được độ bền mỏi nếu hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm thỏa mãn điều kiện sau:

- [ ]s : Hệ số an toàn cho phép

: Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ xét ứng suất tiếp tại tiết diện j:

Giới hạn mỏi uốn và xoắn ứng với chu kỳ đối xứng được ký hiệu là     Các đại lượng     mj , mj , aj , aj thể hiện biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại diện j Đối với trục quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng.

Vì các trục quay 1 chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động, do đó: max aj

Trong đó: Wj và Woj là momen cản uốn và momen cản xoắn tại tiết diện j của trục

Tiết diện Đường kính W j  aj W oj  aj

-    0,1,    0,05 là hệ số kể đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi.

: Hệ số xác định theo công thức:

 Kx = 1,06 – Hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, phụ thuộc vào phương pháp gia công và độ nhẵn bề mặt.

 Ky = 1– Hệ số tăng bền bề mặt trục, phụ thuộc vào phương pháp tăng bền bề mặt, cơ tính vật liệu

   ,   - Hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi.

 Kết quả tính toán hệ số an toàn đối với các tiết diện nguy hiểm trên 3 trục.

Vậy, các tiết diện nguy hiểm trên 3 trục đều đảm an toàn về mỏi.

Chọn ổ lăn và nối trục 47

Chọn ổ lăn cho trục I 47

- d1-2 = d1-4 = 25 (mm): Đường kính ngõng trục

- Phản lực tổng tại các ổ:

Vì RB1 > RA1 nên ta tính toán để chọn ổ tại gối B1

- Thời gian làm việc: Lh = 14720 (giờ)

 Tính toán: a) Chọn ổ và cỡ ổ:

Ngoài chịu lực hướng tâm, ổ còn chịu thêm lực dọc trục không quá lớn nên ta chọn ô bi đỡ 1dãy cỡ nhẹ, kí hiệu 205 Thông số như sau:

B (mm) rR(mm) Đường kính bi (mm)

Hình 5.1: Sơ đồ bố trí ổ lăn trên trục I. c) Kiểm nghệm khả năng tải động của ổ:

V = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng của vòng trong quay

Kt = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ

Kd = 1,1: Hệ số kể đến ảnh hưởng của đặc tính tải trọng

- Tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay:

- Khả năng tải động của ổ:

Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả năng tải động. d) Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ: Để phòng biến dạng dư, ổ đã chọn thỏa mãn điều kiện: Q t  C 0

Trong đó: Co là khả năng tải tĩnh (tra bảng tiêu chuẩn)

Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả năng tải tĩnh

Chọn ổ lăn cho trục II 49

- Tải trọng va đạp nhẹ.

 Tính toán: a) Chọn loại ổ và cỡ ổ

Chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ tại gối A2 và 1 cặp ổ đỡ chặn lắp theo sơ đồ chữ

O tại gối B2. b) Sơ đồ bố trí:

Hình 5.2: Sơ đồ bố trí ổ lăn trên trục II. c) Chọn ổ tại gối A2

Chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ cỡ nhẹ, kí hiệu ổ 2307 có thông số như sau:

 K iểm nghiệm khả năng tải động của ổ:

- Tải trọng quy ước: QA2=(XVRa2 + YFa2)ktkd Trong đó: RA2 = 2837,2 (N), Fa2 = 399,8

B (mm) r1 r2 Đường kính chiều dài con lăn (mm)

X = 1: Hệ số tải trọng hướng tâm

Y = 0: Hệ số tải trọng dọc trục

35,3 (kN) Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả năng tải động.

 Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ: Để phòng biến dạng dư, ổ đã chọn thỏa mãn điều kiện: Q t  C 0

Trong đó: Co là khả năng tải tĩnh (tra bảng tiêu chuẩn)

Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả năng tải tĩnh d) Chọn ổ tại gối B2.

Chọn ổ đũa côn cỡ trung rộng, thông số như sau:

 Kiểm nghệm khả năng tải động của ổ:

- Tải trọng quy ước: Q=0.6.(XVRB2 + YFa3)ktkd

Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả năng tải động.

 Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ:

- Tải trọng tĩnh quy ước:

Qt được lấy theo giá trị lớn hơn trong 2 giá trị sau:

Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả năng tải tĩnh.

Chọn ổ lăn cho trục III 53

 Tính toán: a) Chọn ổ và cỡ ổ:

Do tốc độ quay trục thấp và tải trọng lớn tác động lên các ổ, để xác định chính xác vị trí trục và bánh vít, chúng ta chọn ổ đũa côn lắp theo hình chữ O Theo bảng chọn loại ổ đũa côn cỡ nhẹ, ký hiệu 7214, các thông số cần thiết được cung cấp.

Hình 5.3: Sơ đồ bố trí ổ lăn trên trục III. c) Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ:

- Ngoài các tải trọng R và Fa, các ổ còn chịu thêm lực dọc trục Fs biểu diễn như trên sơ đồ Trong đó:

5926,9( ) 3498,1( ) aA SA aA aB SB aB

Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả năng tải động.

- d) Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ:

Tải trọng tĩnh quy ước:

Qt được lấy theo giá trị lớn hơn trong 2 giá trị sau:

Vậy, ổ làm vệc đảm bảo khả năng tải tĩnh.

Chọn khớp nối trục 56

a) Chọn khớp nối là nối trục vòng đàn hồi.

Khớp này có cấu tạo đơn giản và dễ chế tạo, cho phép thay thế thuận tiện Nó hoạt động hiệu quả trong khoảng độ lệch tâm từ 0,2 đến 0,6 mm và độ lệch góc tối đa là 1 độ.

- Với momen xoắn trên trục I T1 = 40300,3 (Nmm) = 40,3 (Nm)

 Theo bảng 16.10a(II)/68, ta có kích thước cơ bản của nối trục vòng đàn hồi như sau:

Hình 5.4: Kết cấu nối trục đàn hồi. b) Kiểm nghiệm điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi.

+ K = 1,5: Hệ số chế độ làm việc

Vậy, điều kiện bền dập thỏa mãn. c) Kiểm nghiệm điều kiện sức bền của chốt.

Vậy , điều kiện sức bền của chốt được thỏa

Chọn thân máy, bu-lông và các chi tiết phụ khác 58

Kết cấu vỏ hộp giảm tốc 58

Vỏ hộp giảm tốc cần đạt độ cứng cao và khối lượng nhỏ, vì vậy vật liệu lý tưởng để đúc là gang xám với ký hiệu GX 15-32.

- Chọn bề mặt nắp và thân đi qua trục vít.

- Các kích thước cơ bản:

TÊN GỌI BIỂU THỨC TÍNH TOÁN

- Bulông ghép bích và nắp: d3

- Vít ghép nắp của thăm dầu: d5

Mặt bích ghép nắp và thân:

- Chiều dày bích thân hộp: S3

- Chiều dày bích nắp hộp: S4

- Bề rộng bích nắp thân: K3

KÍCH THƯỚC GỐI TRỤC TRÊN VỎ HỘP

Tâm lỗ bulong cạnh ổ E 2 1,6d 2 25,6(mm)

Khoảng cách từ tâm bulong đến mép ổ R 2 1,3d 2 20,8(mm)

Bề rộng mặt ghép bulong cạnh ổ K 2  E 2 R 2 (3 5) 50(  mm)

Chiều cao h phụ thuộc tâm lỗ bulong và kích thước mặt tựa

- Chiều dày khi không có phần lồi S1

- Bề rộng mặt đế hộp, K1 và q

Khe hở giữa các chi tiết

- Giữa các bánh răng với thành trong hộp

- Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp

- Giữa các bánh răng với nhau

Kết cấu các chi tiết máy 60

Trục bậc đảm bảo điều kiện lắp ghép và phù hợp với phân bố tại trọng,

- Đối với những chỗ có tiệt diện trục thay đổi phải làm góc lượng chuyển tiếp

Bán kính góc lượn r trên trục cần nhỏ hơn cả góc lượn R và chiều dài phần vát C, tức là r < R và r < C, để đảm bảo chi tiết có thể tiếp xúc chặt chẽ với mặt định vị của vai trục.

Rãnh then trên trục nên được chế tạo bằng dao phay đĩa để đạt năng suất cao và giảm tập trung ứng suất Phương pháp này cho phép đoạn cuối của rãnh được phay cạn dần theo hình dạng của dao, từ đó cải thiện hiệu quả và độ bền của sản phẩm.

- Nếu trên cùng một trục có nhiều rãnh then thì nên lấy như nhau và nên bố trí cùng mặt phẳng.

 Để lắp bánh răng lên trục ta dùng mối ghép then và chọn kiểu lắp H7/k6 vì tải trọng nhẹ va đập.

 Các kích thước của bánh răng:

- Chiều dày của đĩa nối mayo với vành răng: C  (0,2 0,3)  b

- Đường kính tâm lỗ: Do = 0,5(D + Dv) (mm)

- da: Đường kính vòng đỉnh

Hình 6.1: Kết cấu bánh răng.

Bảng thông số bánh răng trụ: d t2 b D  D o C L d a d o

6.2.3 Kết cấu trục vít- bánh vít

Để đảm bảo sự ăn khớp chính xác giữa ren và trục vít trong bộ truyền trục vít, cần chú ý đến khoảng cách trục giữa bánh vít và trục vít Đồng thời, mặt trung bình của bánh vít phải đi qua trục của trục vít.

 Trục vít được chế tạo liền với trục:

- L = 110 (mm) (Chiều dài phần cắt ren trục vít)

Hình 6.2: Kết cấu trục vít.

Bánh vít là một bộ phận quan trọng, bao gồm vành và thân Thân bánh vít được chế tạo từ gang xám, trong khi vành bánh vít được làm từ đồng thanh không thiếc Cấu trúc của bánh vít được lắp ráp theo kiểu lắp căng, sử dụng 4 vít để kết nối vành với thân.

Hình 6.3: Kết cấu bánh vít.

Tính toán các chi tiết khác 63

Ống lót, được làm từ gang GX15-32, có vai trò quan trọng trong việc đỡ ổ lăn, giúp việc lắp ghép và điều chỉnh bộ phận ổ trở nên dễ dàng hơn, đồng thời hỗ trợ điều chỉnh sự ăn khớp của trục vít Kích thước của ống lót được thiết kế để phù hợp với yêu cầu kỹ thuật.

- Chiều dày vai và chiều dày bích:  1  2   8(mm)

- Đường kính tâm lỗ vít: D2 = 70 (mm)

Chọn nắp ổ kín, mặt ngoài phẳng, chế tạo bằng gang GX15-32

Để bảo vệ ổ khỏi bụi bẩn, chất lạ và các tạp chất xâm nhập, việc lót kín các bộ phận là rất quan trọng Những yếu tố này có thể gây mài mòn và han rỉ cho ổ Hơn nữa, việc này cũng giúp ngăn chặn dầu chảy ra ngoài, duy trì hiệu suất hoạt động của ổ.

Chọn lót kín động gián tiếp với vòng phớt, kích thước rãnh lắp vòng phớt và vòng phớt như sau: d d 1 d 2 D a b S 0

Hình 6.6: Kết cấu vòng phớt.

Chốt định vị hình côn được sử dụng để đảm bảo vị trí tương đối của nắp thân trước và sau khi gia công, cũng như trong quá trình lắp ghép.

Hình 6.8: Chốt định vị hình côn.

6.3.6 Cửa thăm Để kiểm tra, quan sát các chi tiết máy trong hộp khi lắp ghép và để đổ dầu vào hộp có làm cửa thăm Cửa thăm được đậy bằng nắp, trên nắp có lắp thêm nút thông hơi Kích thước cửa thăm được chọn theo bảng:

Khi nhiệt độ trong hộp tăng cao, việc sử dụng nút thông hơi là cần thiết để giảm áp suất và điều hòa không khí bên trong và bên ngoài hộp Nút thông hơi được lắp đặt trên cửa thăm, và kích thước cũng như cấu trúc của nó được lựa chọn dựa trên bảng hướng dẫn.

Sau một thời gian sử dụng, dầu bôi trơn trong hộp có thể bị bẩn hoặc biến chất do bụi bặm và hạt mài, vì vậy cần thay dầu mới Để tháo dầu cũ, có lỗ tháo dầu ở đáy hộp, được bịt kín bằng nút tháo dầu trong quá trình làm việc Kết cấu và kích thước của nút tháo dầu cần được lựa chọn theo bảng hướng dẫn.

Khi vận hành, bánh răng và trục vít được ngâm trong dầu để đảm bảo bôi trơn hiệu quả Để kiểm tra mức dầu trong hộp, chúng ta sử dụng que thăm dầu, với cấu trúc và kích thước được tham khảo theo hình 18.11/96.

Hình 6.12: Kết cấu que thăm dầu.

Hình 6.12: Kích thước vòng móc.

6.3.11 Đệm vênh. Được dùng để lót giữa bề mặt ghép và đai ốc xiết Kích thước đêm vênh phụ thuộc và đường kính bulong hoặc vít, được tra theo bảng P3.6/217.

- Để cố định vòng ngoài ổ lăn tại vị trí A2, ta sử dụng vòng lò xo và rãnh trên vỏ hộp với thông số như sau: Đường kính lỗ

Rãnh trên lỗ Vòng lò xo

Bôi trơn và điều chỉnh ăn khớp 70

1 Bôi trơn trong hộp giảm tốc

Mức dầu trong hệ thống cần được điều chỉnh sao cho dầu ngập ren trục vít, nhưng không được vượt quá đường ngang tâm của con lăn dưới cùng.

 Dầu bôi trơn hộp giảm tốc:

Để bôi trơn cho hộp giảm tốc, bước đầu tiên là lựa chọn độ nhớt của dầu Theo bảng 18.12 (II)-tr100, với vận tốc trượt là 2,77 m/s, cần chọn độ nhớt dầu phù hợp.

165(20) 24(3,34) (Tử số chỉ độ nhớt Centistoc, mẫu số chỉ độ nhớt Engle, trong ngoặc chỉ độ nhớt tương ứng ở 100 o C)

- Tra bảng 18.13, chọn loại dầu là dầu oto máy kéo AK-15.

Đối với ổ lăn trên trục I, do tốc độ làm việc cao, cần sử dụng dầu bôi trơn để đảm bảo hiệu suất Trên trục II, nằm cạnh bể dầu bôi trơn trục vít, cũng cần bôi trơn bằng dầu Các loại dầu thông dụng được khuyến nghị bao gồm ISO VG 320, ISO VG 160, ISO VG 68, ISO VG 46, ISO VG 32, ISO VG 22 và ISO VG 15.

 Đối với ổ lăn trên trục III do tốc độ làm việc thấp nên chọn bôi trơn bằng mỡ, sử dụng các loại mỡ như litium, sodium, calcium,…

Điều chỉnh ăn khớp bộ truyền bánh răng là cần thiết do sai số trong chế tạo và lắp ghép các chi tiết, dẫn đến vị trí bánh răng trên trục không chính xác Để bù đắp cho sai số này, cần tăng chiều rộng bánh răng nhỏ thêm 4 mm.

 Điều chỉnh ăn khớp bộ truyền trục vít – bánh vít:

Sai số trong quá trình chế tạo và lắp ghép bộ truyền có thể làm sai lệch vị trí tương đối giữa trục vít và bánh vít Khi sai số này vượt quá giá trị cho phép, nó sẽ dẫn đến tăng mòn, tăng ma sát và tăng ứng suất tập trung dọc theo chiều dài của bánh vít.

Để đảm bảo sự ăn khớp chính xác giữa ren trục vít và ren bánh vít, cần chú ý đến khoảng cách trục, góc giữa trục bánh vít và trục vít, cũng như đảm bảo mặt trung bình của bánh vít đi thẳng với trục của trục vít Sai số về vị trí giữa bánh vít và trục vít có thể được khắc phục thông qua việc điều chỉnh khi lắp vào vỏ hộp, với các điều chỉnh được thực hiện trên trục vít và bánh vít.

Chọn dung sai lắp ghép 72

Chi tiết Kiểu lắp Dung sai Ổ lăn – Trục  25 6 k 15

Chi tiết Kiểu lắp Dung sai

Chi tiết Kiểu lắp Dung sai Ổ lăn _ Trục  75 6 k 21

Tiêu đề	Thiết Kế Hệ Thống Dẫn Động Băng Tải
Tác giả	dankythuat.vn
Người hướng dẫn	GVHD: Hồ Chí Minh
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Cơ Khí
Thể loại	Đồ án thiết kế máy
Năm xuất bản	2016
Thành phố	Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	77
Dung lượng	1,52 MB

Tài liệu tham khảo	Loại	Chi tiết
1. Cơ sở thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc, Nhà xuất bản Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh (2008)	Khác
2. Thiết kế chi tiết máy công dụng chung – Trần Thiên Phúc, Nhà xuất bản Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh (2011)	Khác
3. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1, tập 2 – Trịnh Chất, Lê Văn Uyển	Khác
4. Vẽ kỹ thuật cơ khí – Lê Khánh Điền & Vũ Tiến Đạt, Nhà xuất bản Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh (2007)	Khác
5. Dung sai và kĩ thuật đo – Ninh Đức Tốn, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam (2015)	Khác