Chương 8. THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC
8.2. Xác định các kích thước cơ bản của vỏ hộp
Hình dạng của nắp và thân chủ yếu được xác định bởi số lượng và kích thước của bánh răng, vị trí mặt ghép và sự phân bố của các trục trong hộp.
Hình 8.2 trình bày kết cấu vỏ hộp giảm tốc bánh răng trụ và cách xác định các kích thước cơ bản (theo bảng 8.1). Trên cơ sở đó có thể vận dụng để thiết kế vỏ hộp các loại hộp giảm tốc khác.
Trước khi thiết kế cấu tạo vỏ hộp giảm tốc, chúng ta đã biết trước kích thước của các bánh răng và trục. Sau khi quyết định vị trí tương đối của trục trong không gian, xác định được khoảng cách trục a (mm) và trên hình vẽ biểu diễn các cặp bánh răng ăn khớp với nhau.
Chú ý:
Giữa thành trong của hộp và bánh răng cần có khe hở . Khe hở từ đỉnh bánh răng đến đáy hộpcần thõa mãn 2 điều kiện:
- Cần đủ lớn để khi bánh răng quay chất bẩn và vật mài mòn đã lắng xuống đáy hộp không bị khuấy động lên. Đối với hộp giảm tốc bánh răng thì = (3 5) ( là chiều dày thân hộp). Riêng đối với hộp giảm tốc trục vít, giá trị này được chọn lớn hơn tùy thuộc vào diện tích toả nhiệt cần thiết.
- Cần tạo ra đủ lượng dầu bôi trơn cần thiết khi bánh răng được bôi trơn bằng phương pháp ngâm dầu, lượng dầu bôi trơn cần thiết là (0,4 0,8) lít cho công suất cần truyền là 1(kW) (giá trị bé được chọn đối với hộp giảm tốc cỡ lớn).
- Các thành hộp nên làm thẳng góc với mặt đế. Nếu muốn giảm kích thước mặt đế, thành hộp có thể làm nghiêng.
Hình 8.2. Kết cấu và cách xác định các kích thước cơ bản của vỏ hộp giảm tốc
Bảng 8.1. Quan hệ kích thước của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc
Tên gọi Biểu thức tính toán
Chiều dày thân hộp, = 0,03a + 3 > 6 (mm)
Chiều dày nắp hộp, 1 1 = 0,9
Chiều dày gân tăng cứng, e e = (0,8 1)
Độ dốc Khoảng 20
Đường kính bu lông nền, d1 d1 > 0,04a +10 > 12 (mm) Đường kính bu lông cạnh ổ, d2 d2 = (0,7 0,8)d1
Đường kính bu lông ghép bích nắp và
thân, d3 d3 = (0,8 0,9)d2
Vít ghép nắp cửa thăm, d4 d4 = (0,5 0,6)d2
Chiều dày bích thân hộp, S3 S3 = (1,4 1,8)d3
Chiều dày bích nắp hộp, S4 S4 = (0,9 1)S3
Bề rộng bích nắp và thân, K3 K3 ≈ K2 - (3 5) (mm) Đường kính ngoài và đường kính vòng
tròn qua tâm lỗ vít: D2, D3
Xác định theo kích thước nắp ổ hoặc tra bảng 8.2
Bề rộng mặt ghép bu lông cạnh ổ: K2 K2 = E2 + R2 + (3 5) (mm) Tâm lỗ bu lông cạnh ổ: E2 và C (k là
khoảng cách từ tâm bu lông đến mép lỗ)
E2 ≈ 1,6d2 (không kể chiều dày thành hộp) và R2 ≈ 1,3d2; C ≈D3/2 nhưng phải đảm bảo
k ≥ 1,2d2
Chiều cao h h xác định theo kết cấu, phụ thuộc vào vị trí tâm lỗ bu lông và kích thước mặt tựa.
Chiều dày mặt đế hộp khi không có
phần lồi S1 S1 ≈ (1,3 1,5)d1
Chiều dày mặt đế hộp khi có phần lồi:
Dd, S1 và S2
Dd xác định theo đường kính dao khoét S1 ≈ (1,41,7)d1 và S2 ≈ (1 1,1)d1
Bề rộng mặt đế hộp, K1 và q K1 ≈ 3d1 và q ≥ K1 + 2
Khe hở giữa bánh răng với thành trong
hộp ≥ (1 1,2)
Khe hở giữa đỉnh bánh răng lớn với
đáy hộp 1≥ (3 5) và phụ thuộc vào loại hộp giảm tốc, lượng dầu bôi trơn trong hộp Khe hở giữa mặt bên các bánh răng với
nhau ≥
Số lượng bu lông nền Z Z = (L + B)/( (200 300) L, B: chiều dài và chiều rộng của hộp
Chú ý:
- Nắp và thân hộp được ghép bằng bu lông. Mặt tỳ của đầu bu lông và đai ốc cần vuông góc với đường tâm lỗ. Chiều dày mặt bích S và S1 được chọn theo điều kiện đảm bảo đủ độ cứng. Bề rộng mặt bích K3 phải đủ để khi siết chặt có thể xoay chìa vặn một góc 600. Bề mặt ghép nắp và thân được mài hoặc cạo để lắp sít. Khi lắp giữa 2 bề mặt này không được dùng đệm lót để đảm bảo kiểu lắp của ổ và vỏ hộp.
Hình 8.3. Bu lông ghép nắp và thân hộp
- Đường kính bu lông nền được chọn theo bảng 8.1. Bề mặt tựa của đai ốc có thể có phần lồi hay không có phần lồi. Kích thước và cấu tạo xem hình 8.2 và bảng 8.1
- Gối trục cần phải đủ cứng vững để không làm ảnh hưởng đến sự làm việc của ổ. Đường kính ngoài của gối trục D3 được chọn theo đường kính nắp ổ (tham khảo bảng 8.2). Chiều dài gối trục phụ thuộc vào chiều dày thành hộp và kết cấu bộ phận ổ như chiều rộng ổ, chiều cao nắp ổ, chiều rộng vòng chắn dầu khi ổ được bôi trơn bằng mỡ (vòng chắn dầu thường đặt cách thành trong của hộp từ 1 đến 3 (mm)), đường kính bu lông d2. Kích thước gối trục tham khảo bảng 8.2.
Bảng 8.2. Kích thước gối trục, (mm)
D 40 44 50 55 60 65 70 80 90 100 105 115 125 135 42 47 52 58 62 68 75 85 95 110 120 130 140 D2 54 60 65 70 75 84 90 100 110 120 130 140 150 160 D3 68 70 80 85 90 110 115 125 135 150 160 170 180 190 h 8 8 8 8 8 10 10 10 12 12 12 14 14 14
d4 M6 M8 M10
Z 4 4 hoặc 6 6