Phần VI: thiết kế gối đỡ 1 Chọn loại ổ : Do các trục chỉ chịu lực hớng tâm, vì vậy căn cứ váo tính năng của các loại ô đỡ ta thấy để đảm bảo về mặt tính kỹ thuật và bảo đảm về mặt chỉ tiêu kinh tế ta chọn ổ đỡ là ổ lăn, loại ổ bi đỡ một dãy cho tất cả các gối đỡ trục. Đây là loại ổ thông dụng làm việc đợc với số vòng quay cao, giá thành thấp nhất, chịu đ- ợc lực hớng tâm, đồng thời chịu đợc cả lực dọc trục không lớn, cho phép vòng ổ nghiêng dới 1/4 độ. 2 Chọn cấp chính xác ổ lăn đối với hộp giảm tốc thờng chọn ổ lăn có cấp chính xác bình th- ờng (0) 3 Chọn kích thớc ổ lăn: Ta tiến hành chọn ổ theo 2 hai chỉ tiêu: khả năng tải động nhằm đề phòng tróc rỗ các bề mặt làm việc và khả năng tải tĩnh nhằm đề phòng biến dạng d. a Chọn ổ theo khả năng tải động: + Khả năng tải động C d đợc tính theo công thức: m d LQC = (5.1) Trong đó: + C d Khả năng tải động của ổ. + Q Tải trọng động quy ớc (tơng đơng). Do không có lực dọc trục(F a = 0) ta có: Q = X.V.F r .k t .k đ Với: F r -Tải trọng hớng tâm(Tổng phản lực ở gối đỡ) V - Hệ số xét đến vòng làm việc(khi vòng trong quay) K v = K t -Hệ số tải kể đến đặc tính của tải trọng K đ = (đặc tính của tải trọng là va đập vừa và rung động k đ =1,3 1,8) K t - Hệ số ảnh hởng của nhiệt độ (t 0 < 100 0 ) K t = + m Bậc của đờng cong mỏi khi thử về ổ lăn,với ổ bi m = 1 1,5 1 3 35 + L Tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay. L = 6 10) 60.( nl h Với l h tuổi thọ của ổ tính bằng giờ, đối với hộp giãm tốc: l h = (10ữ25).10 3 (giờ) , chọn l h = .n số vòng quay của trục. 20000 Giờ thay số ta đợc: L = 1,2.n b Chọn ổ theo khả năng tải tĩnh: Nhằm đề phòng biến dạng d theo điều kiện: Q 0 C 0 +C 0 - khả năng tải tĩnh +Q 0 - tải trọng quy ớc xác định nh sau: (do F a = 0 ) theo (11-19): Q 0 = X 0 .F r theo (11-20): Q 0 = F r Q 0 là trị số lớn hơn trong hai giá trị này,với X 0 - là hệ số tải trọng hớng tâm ,tra bảng 11-6 X 0 = 0,6 Vậy ta đợc : Q 0 = F r * Chọn ổ lăn cho trục I. Sơ đồ chọn ổ cho trục nh hình 6.1. X F yA R d F yB R hình 6-1 - Xác định tải trọng tổng cộng tác dụng lên ổ: Thông thờng các phản lực này đã đợc xác định khi tính trục cũng chính là lực hớng tâm tác dụng lên ổ.Tuy nhiên trên trục I có khớp nối mà lực F x của khớp tác dụng lên trục có chiều bất kỳ,phụ thuộc vào sai số ngẫu nhiên khi lắp nối trục Do đó khi tính toán xác định kích thớc trục ta chọn chiều của F k sao cho làm tăng phản lực trên các ổ. .ở đây ta chọn chiều của F x cùng chiều với F d (ngợc chiều với khi tính trục) +Ta có hệ phơng trình: 0=+ dxyByA FFRR 111311121 .)(.)(. lRllFllF yAdkx =++ = = yB yA R R 706.5 985 N N 36 Lực tại ổ B lớn hơn ổ A, do vậy ta chọn hai ổ cùng loại theo lực tại gối B: Tính tải trọng động quy ớc: Q = B R = 0,985 .kN Đối với trục I: n I = 1458 vg/ph L = 1,2.n I =1,2. 1458 = 1749,6 tr.vg -Thay số vào (5.1) ta có: == 3 6,17490,985 d C 11,869 .kN - Q 0 = 0,6 . 0.985 = 0,591 .kN -Đờng kính lắp ghép tính trong phần thiết kế trục d = 40 .mm Theo tiêu chuẩn GOST 8338 75 phụ lục P2.7[I] ta chọn loại ổ cỡ trung sau. Ký hiệu .d D B .r C, kN C 0 kN 308 40 90 23 2,5 31,9 21,70 Khi đó ta có : C d =11,869 (kN)< C = 31,9(kN) Q 0 = 0,591 (kN) < C 0 =21,70(kN) Loại ổ ta chọn thoã mãn . * Chọn ổ lăn cho trục II. Sơ đồ chọn ổ nh khi tính trục -Tính phản lực ở các gối: + Gối 0: =+=+= 222 0 2 020 6262398,1 yx RRR 2478,46 N + Gối 1: =+=+= 222 1 2 121 02,25052398,1 yx RRR 3467,85 N Ta thấy R 21 > R 20 vậy ta chọn hai ổ cùng loại và chọn theo F r = 1834,16 N Ta có: Q = 1.1.1,83416.1.1,5= 2,75 .kN Với trục II: n II = 412,8 vg/ph L = 1,2.n II =1,2. 412,8= 495,36 tr.vg -Thay số vào (5.1) ta có: C d =2,75 3 495,36 = 21,759 .kN - Q 0 = 1,1 .kN -Đờng kính ngõng tính trong phần thiết kế trục d = 30 .mm Theo tiêu chuẩn GOST 8338 75 phụ lục P2.7[I] ta chọn loại ổ cỡ trung sau. Ký hiệu .d D B .r C, kN C 0 kN 306 30 72 19 2,0 22,0 15,1 Khi đó ta có : C d =21,759 (kN)< C = 22,0(kN) Q 0 = 1,1 (kN) < C 0 =15,1(kN) Loại ổ ta chọn thoã mãn . 37 c Chọn ổ lăn cho trục III. Sơ đồ chọn ổ cho trục nh khi tính trục -Tính phản lực ở các gối: + Gối 0: =+=+= 222 0 2 030 3,77942398,1 yx RRR 8154,87 N + Gối 1: =+=+= 222 1 2 131 98,45222398,1 yx RRR 5119,4 N Ta tiến hành tính toán kích thớc ổ với ổ chịu tải trọng lớn hơn với F r = 1834,16 (N) = 1,83416 .kN Ta có: Q = 1.1. 1,8316.1.1,5 = 2,75 .kN Đối với trục III: n III = 137,6 vg/ph L = 1,2.n III =1,2. 137,6 = 165,12 tr.vg -Thay số vào (5.1) ta có: == 3 12,1652,75 d C 15,087 .kN -Q 0 = 1,1 .kN -Đờng kính lắp ghép tính trong phần thiết kế trục d = 50 .mm Theo tiêu chuẩn GOST 8338 75 phụ lục P2.7[I] ta chọn loại ổ cỡ trung sau. Ký hiệu .d D B .r C, kN C 0 kN 308 40 90 23 2,5 31,9 21,70 Khi đó ta có : C d =15,087 (kN)< C = 31,9(kN) Q 0 = 1,1(kN) < C 0 =21,70(kN) Loại ổ ta chọn thoã mãn . Phần VII: Tính toán chọn khớp nối Để nối trục của động cơ và trục I của hộp giãm tốc. Để giảm va đập, chấn động, đề phòng cộng hởng do dao động xoắn gây nên và bù lại độ lệch trục. Ta chọn nối trục đàn hồi , hai nửa trục nối với nhau bằng bộ phận đàn hồi làm bằng cao su vừa đơn giản vừa rẻ. *Khớp nối của trục động cơ và trục vào của hộp giảm tốc : + Mômen xoắn truyền qua nối trục: T = T 1 = 59212,62 Nm + Đờng kính trục tại chỗ nối: d = 30 .mm Từ đó ta chọn đợc các kích thớc chủ yếu của nối trục vòng đàn hồi nh sau: (tra bảng 15-10): .d D L D 0 B Chốt VĐH .d C l C ren Z D v L v 30 100 124 71 4 14 33 M10 6 27 28 + Chọn vật liệu nối trục làm bằng gang C21-40, chốt bằng thép 45 thờng hoá, vòng đàn hồi bằng cao su. 38 ứng suất dập cho phép của vòng cao su: [] d = 3 MPa ứng suất uốn cho phép của chốt: [] u = 60 MPa - Kiểm nghiệm sức bên dập của vòng cao su: vv d DlDZ TK 2 0 = +D 0 - đờng kính vòng tròn đi qua tâm các chốt +K-Hệ số chế độ làm việc phụ thuộc loại máy công tác, K = 1,2 Vậy: == 27.28.71.6 59212.62.2,1.2 d 0,44 MPa So sánh ta đợc: d < [ d ] : vòng đàn hồi đảm bảo điều kiện bền Kiểm nghiệm sức bền uốn của chốt === 33 0 40,1.6.71.1 12.6233.1,2.592 1,0 c c u dDZ TKl 20,06 MPa So sánh ta đợc: u < [] u Vậy các chốt đều đảm bảo đợc yêu cầu. 39 40 41 42 Phần VIII: Thiết kế các chi tiết khác của hộp giảm tốc 1 Vỏ hộp - Công dụng: Để gá chặt hầu hết các chi tiết của hộp giảm tốc, định vị trí tơng đối của các chi tiết và bộ phận máy, trực tiếp tiếp nhận tải trọng do các chi tiết truyền đến, chứa dầu bôi trơn các bộ truyền trong hộp giảm tốc, bảo vệ các chi tiết máy - Chỉ tiêu cơ bản đặt ra khi chế tạo hộp giảm tốc là khối lợng nhỏ độ cứng cao và giá thành hạ. - Vật liệu chế tạo hộp giảm tốc: gang xám GX 15 32. - Phơng pháp chế tạo: chọn phơng pháp đúc. - Thành phần của hộp giảm tốc: thành hộp, gân chịu lực, mặt bích, gối đỡ, các loại vít và bulông lắp ghép. - Chọn bề mặt lắp ghép đi qua đờng tâm các trục. - Kích thớc của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc trong bảng sau: Tên gọi Biểu thức tính toàn Chiều dày: - Thân hộp, =+=+= 3164.03,0303,0 a Chọn = 7,92 8 .mm .mm 43 - Nắp hộp, 1 1 =0,9 = 7,2 .mm Gân tăng cứng: - Chiều dày, e .e=(0,9 ) = 7,2 .mm - Chiều cao, h .h < 5. =5.7,2 36 .mm - Độ dốc Khoảng 2 độ Đờng kính: - Bulông nền, d 1 d 1 >0,04a+10=0,04.164+ 10 16,56 .mm (do d 1 >12) chọn d 1 = 16 mm - Bulông cạnh ổ, d 2 .d 2 = 0,8d 1 0,8.16 12 .mm - Bulông ghép mặt bích và thân, d 3 .d 3 =(0,8ữ 0,9).12,8 10 .mm - Vít ghép nắp ổ, d 4 .d 4 = (0,6ữ 0,7).12,8 8 .mm - Vít ghép nắp cửa thăm, d 5 .d 5 = (0,5ữ 0,6).12,8 6 .mm Mặt bích ghép nắp và thân - Chiều dày bích thân hộp, s s = (1,3 ữ 1,5).11 16 .mm - Chiều dày bích nắp hộp, s 1 s 1 = (1,2 ữ 1,3).11 14 .mm - Bề rộng bích nắp và thân, k 1 K 1 3.12,8 38,4 .mm Mặt đế hộp: - Chiều dày (có phần lồi):S 2 ,S 2 S 2 1,5. 1 = 1,5.7,2 10,8 .mm S 2 , = 2,35. =2,35.8 18,8 .mm - Bề rộng mặt đế hộp, K 2 và q K 2 4.d 1 = 4.16 64 mm .q 38,4+16 54,4 .mm Khe hở giữa các chi tiết: - Giữa bánh răng với thành trong của hộp 0,6. = 0,6.8 4,8 .mm - Giữa bánh răng lớn với đáy hộp 1 2,5.=2,5.8 20 .mm - Giữa mặt bên các bánh răng với nhau 2 0,4.=0,4.8 3,2 .mm Số lợng bulông nền, Z = 6 Từ đờng kính bulông tra theo TCVN 1892 76 ta có kích thớc bulông nh sau. ĐK danh nghĩa .d Chiều rộng đầu bu lông Chiều cao đầu bulông ĐK vòng tròn Bán kính góc lợn Chiều dài thân bulông Chiều dài làm ren S H D .r .l .l 0 16 22 9 24,5 1,1 40 34 12 19 8 21,1 1,1 35 30 10 17 7 18,9 0,60 35 26 44 [...]... đầu trục xuyên qua 3ữ 5 3 4 5 3ữ 5 5ữ 7 5ữ 7 - Vật liệu đúc bằng gang xám GX 15 32 (tra bảng 17.2[II]) Trục D,mm D2,mm D3,mm h,mm Z Loại I 90 100 125 10 6-M8 1 và 2 II 90 110 135 12 6-M8 1 III 110 130 160 12 6-M10 1 và 2 Chân đế: Để cố định hộp giảm tốc trên bệ máy ta làm chân đế ở thân hộp, mặt chân đế làm hai dãy lồi song song, nhằm giãm tiêu hao vật liệu, giãm thời gian gia công, tạo khả năng lu thông... bôi trơn là ngâm dầu - Chiều sâu ngâm dầu bằng 1/6 bán kính bánh răng lớn cấp nhanh,còn bánh răng cấp chậm 1/4 bán kính - Chọn loại dầu là AK 15,tra bảng 17-11,ta tìm đợc loại dầu thích hợp : với vật liệu làm bánh răng: thép,b=850MPa,vận tốc vòng v=5,2(m/s),ta đợc loại dầu có đọ nhớt ở 500C:57 centistốc , 8 Engle 48 2 3 Điều chỉnh: Trong chế tạo không thể không gây ra những sai số vì vậy khi lắp ghép... cấp nhanh, còn bánh răng cấp chậm khoảng 1/4 bán kính Lợng dầu bôi trơn khoảng vào 0,4 đến 0,8 lit cho 1 kW công suất truyền Dầu bôi trơn hộp giảm tốc chọn độ nhớt để bôi trơn phụ thuộc vào vận tốc, vật liệu bánh răng (bảng 18-11) ta thờng chọn dầu AK-20 3-2) Lắp bánh răng lên trục và điều chỉnh sự ăn khớp a) Lắp bánh răng lên trục Chọn lắp ghép H7 / k6 vì chịu tải vừa có thay đổi và va đập nhẹ Cố định . L D 0 B Chốt VĐH .d C l C ren Z D v L v 30 100 124 71 4 14 33 M10 6 27 28 + Chọn vật liệu nối trục làm bằng gang C21-40, chốt bằng thép 45 thờng hoá, vòng đàn hồi. khi chế tạo hộp giảm tốc là khối lợng nhỏ độ cứng cao và giá thành hạ. - Vật liệu chế tạo hộp giảm tốc: gang xám GX 15 32. - Phơng pháp chế tạo: chọn phơng