Chia sẻ 5,000 VNĐ
Tài liệu bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 2 cấp, đai
Tài liệu này có phí 5,000 VNĐ

bạn cần mua tài liệu để được xem đầy đủ nội dung

Tài liệu này có thể xem trước 1 trang

/68
Thành viên tbnet012

bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 2 cấp, đai

- 12 tháng trước
10,142
Báo lỗi
Đồ án chi tiết máy
Nội dung

Đồ án môn học Chi Tiết Máy

Mục lục

Trang

Phần 1. Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền

I. Chọn động cơ 4

II. Phân phối tỷ số truyền 6

III. Xác định công xuất, momen, số vòng quay trên các trục 6

Phần 2. Thiết kế các bộ truyền

Thiết kế bộ truyền đai 8

1. Chọn loại đai 8

2. Xác định một số thông số bộ truyền 8

3. Xác đinh tiết diện đai 9

4. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dung lên trục. 10

5. Thống kê các thông số bộ truyền 10

.Thiết kế bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc 11

1. Chọn vật liệu 11

2. Xác định ứng xuất cho phép 11

1. Tính chọn một số thông số bộ truyền cấp nhanh 14

a. Xác định khoảng cách trục 14

b. Xác định một số thông số ăn khớp 15

c. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc 16

d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn 18

e. Kiểm nghiệm quá tải 20

f. Các thông số bộ truyền cấp nhanh 20

4. Tính chọn một số thông số bộ truyền cấp nhanh 22

a. Xác định khoảng cách trục 22

b. Xác định một số thông số ăn khớp 23

c. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc 24

d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn 26

e. Kiểm nghiệm quá tải 28

f. Các thông số bộ truyền cấp chậm 29

Phần 3. Tính thiết kế trục, then, ổ, khớp nối.

I. Thiết kế trục 34

Vật liệu chế tạo trục 34

Thiết kế trục 34

Kiểm nghiệm trục 43

II. Tính chọn then 48

Chọn then 48

Kiểm nghiệm mối ghép then…………………………………… 49

III. Tính chọn ổ 50

Chọn ổ lăn…………………………………………………….. 51

Kiểm nghiệm khả năng tải của ổ ...………………………….. 51

IV. Tính chọn khớp nối 52

1. Chọn nối trục vòng đàn hồi 52

2. Kiểm nghiệm đIều kiện bền của vòng đàn hồi và chốt 54

Phần IV. Kết cấu vỏ hộp và các chi tiết HGT.

I. Vỏ hộp giảm tốc 55

1. Vật liệu 55

2. Kết cấu và kích thước cơ bản 55

II. Các chi tiét trong HGT 59

Phần V. Lắp gép, bôi trơn, điều chỉnh.

I. Lắp gép 62

1.Xác định và chọn kiểu lắp 62

2.phương pháp lắp ráp HGT 63

II. Bôi trơn 63

1. BôI trơn trong HGT 65

2.BôI trơn ổ lăn 66

3. Chọn chi tiết bôI trơn 66

III. Điều chỉnh 67

1. ĐIều chỉnh ăn khớp bánh răng 67

2. ĐIều chỉnh khe hở ổ lăn 68

Tài liệu tham khảo 68

Phần I Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền .

I- Chọn động cơ.

1-xác định công suất động cơ.

Công suất cần thiết trên trục động cơ được xác định theo công thức:

Pct=

Trong đó:

P là công suất cần thiết trên trục động cơ (kW).

P là công suất tính toán trên trục máy công tác (kW).

( là hiệu suất truyền động của bộ truyền.

Xác định Pct :

Tải trọng thay đổi theo chu kỳ nhưng do thời gian làm việc tương đối:

ts = .100 = .100 = 75% > 60%

nên động cơ dẫn động dược xem như làm việc trong chế độ dài hạn với tải trọng thay đổi và Pt được tính theo Ptđ

Pt = Ptđ

Ptd =

P0 : công suất trục tang lớn nhất :

P0 =

Với : Fmax lực kéo lớn nhất trên dây cáp ; Fmax = 5500 [N]

V vận tốc kéo cáp ; V = 0,9 [m/s] .

P0 = 4,950 [Nmm]

P01 : Công suât trục tang trong thời gian t1 = 15 [ph].

Do T1 = Tmax nên :

P01 = P0 = 4,940 [Nmm]

P02 : Công suất trục tang trong thời gian t2 = 15 [ph]

Do T2 = 0,3T1 nên :

P02 = 0,3P01= 1,485 [Nmm].

Thay vào CT trên ta có : P1 = Ptđ = 3,6542 [Nmm]

Xác định ( :

Hiệu suất truyền động: ( = �� EMBED Equation.3

Trong đó: (D là hiệu suất của bộ truyền Đai.

(OL là hiệu suất của một cặp ổ lăn.

(BR là hiệu suất của bộ truyền HGT răng trụ 2 cấp.

(N là hiệu suất của khớp nối.

Tra bảng 4.2/T1 ta chọn :

Bộ truyền

(D

(OL

(BR

(N

Hiệu suất

0,95

0,99

0,96

0,99

Thay vào công thức trên : ( = 0,95 . 0,99 . 0,96​​2 . 0,99 = 0,8410

P = 4,3451 [kW]

2- Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ.

Xác định số vòng quay sơ bộ hợp lý của động cơ điện.

n = n . U

Trong đó : n : số vòng quay sơ bộ hợp lý của động cơ

n : số vòng quay của trục tang kéo

U : tỉ số truyền toàn bộ hệ thống

Xác định n :

nlv=

Xác định U :

- Tỉ số truyền của cơ cấu : Ut = UD.Uh

Với : Uh tỉ số truyền của đai.

UD tỉ số truyền của HGT.

Theo bảng 2.4/T1 chọn : UD= 2,24, bảng 3.1/T1 chọn Uh = 12

Ut = 26,880

Vậy số vòng quay sơ bộ của động cơ: n = 1443,240 [v/ph]

3-Chọn quy cách động cơ.

Tra bảng P.3.1 với P = 4,3451 [kW] và n = 1443,240 [v/ph]

Chọn động cơ :

Ký hiệu

4A112M4Y3

Công suất động cơ

Pđc=5,5 [kW]

Vận tốc quay

nđc=1425 [v/ph]

II- Phân phối tỷ số truyền .

1-Tỷ số truyền U của hệ thống dẫn động .

U​t =

Thay số : Ut = = 26,5290 �� EMBED Equation.3 �� EMBED Equation.3

2- Phân phối tỷ số truyền của hệ dẫn động U cho các bộ truyền .

U =U​D.U

Chọn Uh = 12 UD= = = 2,210

Từ bảng 3.1 phân phối tỉ số truyền cho các cấp bánh răng trong hộp giảm tốc :

Tỷ số truyền của cặp bánh răng cấp nhanh U = 4,32

Tỷ số truyền của bộ truyền cấp chậm U = 2,78

III- Xác định công suất, mômen và số vòng quay trên các trục.

Dựa vào công suất cần thiết Pct của động cơ và sơ đồ của hệ thống dẫn động ta tính được trị số công suất ,mômen và số vòng quay trên các trục.

PI= Pct.(kn.(ôl

PI= 4,3451.0,99.0,99 = 4,0866 [kw].

nI = = 645,092 [v/ph].

TI = 9,55.106. = 60498,39[N.mm]

PII= PI.(br.(ôl

PII = 4,0866.0,96.0,99 = 3,8839[kw].

nII= = 149,32[v/ph]

TII = 9,55.106. = 248389,73[N.mm]

PIII= PII.(br.(ôl

PIII=3,8839.0,96.0,99 = 3,6202[kw].

nIII= = 53,714 [v/ph].

TIII = 9,55.1306. = 656262,81 [N.mm]

Dựa vào kết quả tính toán ở trên ta có bảng sau:

Trục

Thông số

Động cơ

1

2

3

Công suất P

4,3451

4,0866

3,8839

3,6912

Tỷ số truyền U

2,210

4,320

2,780

Số vòng quay n

1425

645,090

149,330

53,720

Mô men xoắn T(Nmm)

29119,8

60498,4

248389,7

656262,8

Phần II thiết kế các bộ truyền.

I-Thiết kế bộ truyền đai.

1-Chọn loại đai.

Căn cứ vào yêu cầu của bộ truyền, chon loại đai vải cao su vì các đặc tính : có độ bền mỏi và bền mòn cao, đàn hồi tốt, ít bị ảnh hưởng của độ ẩm và sự thay đổi của nhiệt độ, …

2-Xác định các thông số của bộ truyền .

a-Đường kính bánh đai:

Bánh đai nhỏ :

d1 = (5,2…6,4).

Với T0 là mô men xoắn trên trục động cơ : T0 = 29.119,8 Nmm

d1= ( 159,980…196,90 )

Theo Tiêu Chuẩn ta chọn: d1 = 160 (mm).

Bánh đai lớn:

d2 = d1UD.(1- )

Với là hệ số trượt của đai, với đai dẹt vải cao su = 0,01.

d2 = 350,064

Theo Tiêu Chuẩn chọn: d2 = 355 (mm).

Tỉ số truyền thực tế :

UD = d2/[d1.(1- )]

UD = 2,2410

Sai số % UD : %UD = 1,33% < 4%

b-Khoảng cách trục:

Với đai vải cao su truyền vận tốc trung bình :

Khoảng cách trục : a = 2(d1+d2)

a = 1030 [mm]

c-Chiều dài đai:

Chiều dài đai được tính :

L=2a+0,5((d1+d2)+

Thay số ta có : L = 2878,189 [mm].

Vận tốc truyền đai : v=

v = 11,9380 [m/s]

Nghiệm số vòng chạy của đai trong l(s) :

i = = 4,263 <5 thoả mãn.

Tăng chiều dài đai lên: 200[mm] dể nối đai.

c-Góc ôm (1:

Theo công thức góc ôm :(1=180o-57o​​​​​​​​​​​​.

(1=169,2087o

3-Xác định tiết diện đai.

a- Chiều dày đai :

Để hạn chế ứng suất cuốn sinh ra trong đai và tăng tuổi thọ cho đai thì :

d/d1 (d/d1 )Max

Tra bảng 4.8 với đai vảI cao su :

(d/d1 )Max​ = 1/40

d/d1 1/40

d 40[mm]

Trong bảng 4.1 chon loại đai :bKH(-65 có 4 lớp không có lớp lót với :

d = 40[mm]

b-chiều rộng đai:

Theo công thức: b =

Ft : Lực vòng :

Với : P1 = 4,0866[kw] ; V= 11,9380 [m/s]

Ft =363,972 [N]

Kđ : Hệ số tảI trọng động :

Từ bảng 4.7/T1 với thiết bị dẫ động quay hai chiều :

Kđ = 1,25 + 0,1 = 1.35 (+0,1 do làm việc 2 ca)

[(F] :ứng suất cho phép .

[(F] = [(F]o.C(.Cv. Co

-[(F]o : ứng suất cho phép , được xác định bằng thực nghiêm:

[(F]o = k1-k2.(/d1

ở đây sử dung bộ truyền đặt nằm ngang và đIều chỉnh định kỳ thì ứng suất ban đầu : [(F]o = 1,8 [MPa] tra bảng 4.9/T1 ta chon đươc : k1= 2,5 ;k2= 10

Do dó : [(F]o = 2,25 [MPa]

-C(: Hệ số ảnh hưởng của góc ôm (1 tren bánh đai nhỏ đén khả năng kéo của đai : C( = 1- l.0,03(180- (1 )

C( = 0,9696

-Cv: Hệ số ảnh hưởng của lực ly tâm đến độ bám của đai :

Cv = 1- kv.(0,01v2-1)

Với đai vảI cao su : kv = 0,04

Cv = 0,9829

-Co : Hệ số ảnh hưởng của vị trí bộ truyền trong không gianvà phương pháp căng đai. Bảng 4.12/T1 với đai thường đặt nằm ngang chon : Co = 1

Thay các giá trị vào công thức trên ta có :

[(F]o = 2,1442

b =57,2897

Theo tiêu chuẩn bảng 4.1/T1 chọn : b =50 [mm].

c-Tiết diện đai :

A = b.( = 200 [mm].

d-chiều rộng đai :

Tra bảng 26.16/T2 chọn được B = 63 [mm].

4-Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục .

a-Lực căng ban đầu:

Được tính theo công thức : Fo = (0. b.(

Fo = 360 [N]

b-Lực tác dụng lên truc:

Được tính theo công thức : Fr=2.F0.sin((1/2 )

Với (1=169,2087o ( Fr= 717,2026 [N].

5-Bảng tóm tắt các thông số của bộ truyền đai .

Thông số

Giá trị

Đường kính bánh đai nhỏ (d1,mm)

160

Đường kính bánh đai lớn (d2,mm)

355

Chiều rộng bánh đai (B, mm)

63

Chiều dàI đai (L,mm)

2878,189

Tiết diện đai(A, mm)

4(50

Lực tác dung lên trục (Fr,mm)

717,2026

II. Thiết kế bộ truyền bánh răng trong HGT.

1-Chọn vật liệu.

Để thuận tiện cho việc cung cấp vật liệu ta chọn vật liệu hai bánh là như nhau,vì ở đây tải trọng trung bình nên ta chọn vật liệu như sau.

a-Chọn vật liệu bánh nhỏ:

Chọn thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn mặt răng HB1 = 241..285

Có (b1= 850 [Mpa].

(ch1= 580 [Mpa].

b-Chọn vật liêu bánh lớn :

Để tăng khả năng chạy mòn của răng ,nên nhiệt luyện bánh lớn có

độ rắn mặt răng thấp hơn bánh nhỏ từ 10 đến 15 HB.

Chọn thép 45tôi cải thiện đạt độ rắn mặt răng HB2= 192...240

Có (b2= 750 [Mpa].

(ch2= 450[Mpa].

2- Xác định ứng suất cho phép.

ứng suất tiếp xúc cho phép [(H] và ứng suất uốn cho phép [(F] được xác định theo công thức sau .

[(H] =

[(F ] = .

Trong đó : ZR- Hệ số xêt đến độ nhám của mặt răng làm việc.

Zv- Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng.

KxH- Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng.

YR- Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân

răng.

Ys- Hệ số xét đến ảnh hưởng của vật liệu đối với tập chung

ứng suất .

KxF- Hệ số xét đến kích thước của bánh răng ảnh hưởng đến

độ bền uốn.

KFc- Hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải vì bộ truyền quay một

Chiều nên KFc = 1.

KHL,KFL-Hệ số tuổi thọ.

SH,SF- Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn.

(0Hlim​- ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với chu kỳ cơ sở.

(0Flim​- ứng suất uốn cho phép ứng với chu kỳ cơ sở.

Khi thiết kế sơ bộ lấy ZR.Zv.KxH = 1 và YR.YsKxF = 1, do đó công thức ứng suất cho phép là:

[(H] =

[(F ] = .

Chọn độ rắn bánh răng nhỏ HB1=245 Mpa

Chọn độ rắn bánh răng nhỏ HB2=230 Mpa

tra bảng 6.2/1/ được.

(0Hlim = 2.HB +70 và SH=1,1.

(0Flim = 1,8.HB và SF=1,75.

(0Hlim1 = 2.HB 1+70 = 2.245 + 70 = 560 [Mpa].

(0Hlim2 = 2.HB 2+70 = 2.230 + 70 =530 [Mpa].

(0Flim1 = 1,8.HB1 = 1,8.245 =441 [Mpa]

(0Flim2 = 1,8.HB2 = 1,8.230 =414 [Mpa]

• Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc là:

NHO = 30.H2,41H.

NH0​1 = 30.2452,4 =1,6 .107.

NH0​2 = 30.2302,4 =1,39.107.

• Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn đối với mọi loại thép

NFo = 4.106.

Vì bộ truyền chịu tải trọng động nên chu kỳ tương đương là:

NHE = 60.c.((Ti/TMax)3.ni.ti

NHE2 = 60.c.n1/u1.(ti.(((Ti/TMax)3.

Với c, n, t( lần lượt là số lần ăn khớp trong một phút, số vòng quay trong một phút, tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét.

Thay số tính ra ta có:

NHE1 > NHO1 nên lấy hệ số tuổi thọ KHL1 = 1.

NHE 2> NHO2 nên lấy hệ số tuổi thọ KHL2 = 1.

NFE 1> NFO1 nên lấy hệ số tuổi thọ KFL1 = 1.

NFE 2> NFO2 nên lấy hệ số tuổi thọ KFL2 = 1.

Từ các số liệu trên ta xác định được ứng suất cho phép.

[(H]’ =

[(H]’1= = =509 [Mpa].

[(H]’2= = = 481,8 [Mpa].

Với bộ truyền cấp nhanh bánh răng trụ răng thẳng nên ứng suất tiếp xúc cho phép là giá trị nhỏ hơn trong hai giá trị [(H]1’ và [(H]2’ .vậy ứng suất tiếp xúc cho phép là: [(H] = 481,8 [Mpa].

Với bộ truyền cấp chậm dùng bánh răng trụ răng thẳng, do đó :

[(H] = 1/2([(H]’1 +[(H]’2) = 495,4 [MPa]

[(F ]’ = .

[(F]’1 = = = 525 [Mpa].

[(F]’2= = =236,5 [Mpa].

• xác định ứng suất quá tải cho phép.

Với bánh răng được tôi cải thiện thì :

[(H]max= 2,8.(ch2 = 2,8.450 =1260 [Mpa].

[(F1]max= 0,8.(ch1 = 0,8.580 = 464 [Mpa].

[(F2]max= 0,8.(ch2 = 0,8.450 = 360 [Mpa].

3-Tính bộ truyền cấp nhanh.

a-xác định sơ bộ khoảng cách trục aw:

Ta có :

aw1 = Ka.(U1+1) .

Trong đó : Ka- Hệ số phụ thuộc vật liệu của cặp bánh răng và loại răng tra

bảng 6.5/1/ trang 96 được Ka= 49,5.MPa1/3

U2- tỷ số truyền của cặp bánh răng , U2 = 4,32 (tính ở trên).

TI- Momen xoắn trên trục bánh chủ động, TI = 60498,3 [Nmm] KH(- Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về tiếp xúc, nó phu thuộc vào vị trí của bánh răng đối với ổ và hệ số (1d.

(1d= 0,53.(ba.(U1+1).

Tra bảng 6.6/1/ ta chọn (ba = 0,3

(bd = 0,53.0,3(4,32+1) = 0,8458

Tra bảng 6.7/T1/ trang 98 được KH(= 1,1268 (Nội suy).

aw2 = 160,5464[mm]

Chọn : aw2 = 160[mm]

b-xác định các thông số ăn khớp:

m= (0,01(0,02)aw2 = (0,01(0,02).160= 1,6 ( 3,2.

Theo bảng 6.8/T1/ chọn môđun pháp m = 2,5.

• xác định số răng bánh nhỏ.

Vì răng thẳng nên ta có : Z1= = 24,06

Chọn Z1 = 24 răng .

Do đó Z2= u1.z1 = 4,32..24 = 103,68 Chọn Z2=103 răng.

Tính lại khoảng cách trục :

aw1 = = 158,75 [mm].

Với Zt là tổng số răng .

Tính lại tỷ số truyền :

U1= = 4,291

+Xác định hệ số dịch chỉnh để đảm bảo aw=160 ( mm)

Hệ số dịch tâm: y= = =0,5

Hệ số : ky= =3,9370

Tra bảng 6.10a/T1/ ta được: kx=0,1183

Hệ số giảm đỉnh răng : (y =

Tổng hệ số dịch chỉnh: xt=y+(y=0,5+0,015=0,515

Hệ số dich chỉnh bánh 1:

x1=0,5[xt-(z2-z1) ]=0,5[0,515-(103-24) ]=0,102

Hệ số dịch chỉnh bánh 2: x2=xt-x1=0,515- 0,102= 0,4130

• xác định góc ăn khớp (tw.

Cos(tw= .

(tw= 21,19560

c-Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:

ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên bề mặt răng của bộ truyền phải thoả mãn điều kiện sau:

(H = ZM.ZH.Z(. [(H].

Trong đó : ZM- Hệ số kể đến cơ tính của vật liệu của các bánh răng ăn khớp tra bảng 6.5/1/ ta được ZM= 274 Mpa1/3.

ZH- Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc .

ZH = = = 1,7639 .

Z( - Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, với răng thẳng (( =0 ta có.

Z( = .

Với = 1,748

Z( = =0,866 .

KH​- Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc .

KH = KH(.KH(.KHv

KH(- Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng tra bảng 6.7/T1/ với (1d = 0,8458

(tính ở trên ) tra được KH(=1,12

KH(- Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp, với răng thẳng KH(=1.

KHv​- Hệ số kể đến tải trọng xuất hiện trong vùng ăn khớp trị số của KHv tính theo công thức sau.

KHv= 1 + .

dw1​: Đường kính vòng lăn bánh nhỏ.

dw1= = 60,480 [mm].

bw:Chiều rộng vàng răng .

bw= (ba.aw1 = 0,3.160 = 60 [mm]

VH = (H..g0.v.

Với V là vận tốc vòng :V= = 0,2025 [m/s].

Với V= 0,2025 < 2 m/s tra bảng 6.13/1/ ta chọn cấp chính xác về mức làm việc êm là 9.

Với cấp chính xác làm việc êm là 9 tra bảng 6.16/1/ ta chọn được trị số của hệ số kể đến ảnh hưởng sai lệch bước răng g0= 73.

Với HB2= 230< 350 tra bảng 6.15/1/ tra được hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (H= 0,006.

VH = (H..g0.v. = 0,006.73.0,2025. = 0,5397 [m/s]

KHv= 1 + = 1 + 1,013

KH = KH(.KH(.KHv = 1,04.1.1,013= 1,054.

(H = ZM.ZH.Z(.

(H = 274.1,72.0,876. =428,2 [Mpa].

Với v= 0,2025 m/s <5 m/s lấy Zv= 1, với cấp chính xác tiếp xúc là 9, chọn cấp chính xác động học là 9 khi đó cần gia công răng đạt độ nhám Rz=10 ..40 (m do đó ZR= 0,9 . với da < 700 mm lấy KxH= 1.

[(H] = [(H]’.Zv.ZR.KxH =481,8.1.0,9.1=433,26 [Mpa].

Vậy (H= 428,2< [(H] =433,62 [Mpa].

Tính sự chênh lệch ứng suất .

(( =

d-Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:

Để đảm bảo độ bền uốn cho răng, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không vượt quá một trị số cho phép:

(F1 = [(F1].

(F2 = [(F2]

Trong đó : TII- Momen xoắn trên trục bánh chủ động 3.

m- môđun pháp.

bw​- Chiều rộng vành răng.

Y(- Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng .

Y( = . (((= 1,7 tính ở trên ).

Y(- Hệ số kể đến độ nghiêng của răng, vì răng thẳng nên Y( = 1.

YF1,YF2- Hệ số biên dạng răng của bánh 3 và 4, tra bảng 6.18/1/

trang 109 với số răng tương đương Zv1= Z3 =22, Zv2= Z4=80

và hệ số dịch chỉnh x1= 0,1, x2=0,344 tra được YF1 = 3,82 , YF2 = 3,53

KF- Hệ số tuổi thọ khi tính về uốn.

KF= KF(. KF(. KFv.

K F(- Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về uốn tra bảng 6.7/1/ trang 98

được K F( = 1,176

KF(- Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi

răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn, vì răng thẳng

nên KF( = 1.

KFv- Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp

khi tính về uốn.

KFv = 1 +

Với VF = (F.g0.V.

Theo bảng 6.15/1/ trang 107 tra được hệ số kể đến ảnh hưởng

của sai số ăn khớp (F = 0,016 ,

v= 0,36 [m/s] (tính ở trên) và g0 = 73 (tra ở trên).

VF = (F.g0.V. = 0,016.73.0,26. =2,136.

KFv = 1 + =1+ = 1,029.

KF = KF(. KF(. KFv = 1,176.1.1,029 = 1,2 .

Vậy ứng suất uốn trên bánh 3

(F1 = = = 48,38 [Mpa].

• Xác định ứng suất uốn trên bánh 4.

(F2 = = 44,7 [Mpa].

• Xác định ứng suất uốn cho phép khi kể đến các nhân tố khác .

[(F] = [(F]’.YR.Ys.Kxk.

Trong đó : YR- Hệ số kể đến ảnh hưởng mặt lượn chân răng thông

thường lấy YR= 1.

Ys- Hệ số kể đến độ nhạy của vật liệu đối với sự tập trung ứng

suất lấy Ys =1,08-0,0695.ln3,5=0,99

KxF- Hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ

bền uốn với da < 400 mm lấy KxF = 1.

[(F1] = [(F1]’.YR.Ys.Kxk = 525.1.0,99.1 =519,75 [Mpa].

[(F2] = [(F2]’.YR.Ys.Kxk = 236,5.1.0,99.1 =234,135 [Mpa].

Vậy (F1= 48,38 < [(F1] =519,75 [Mpa].

(F2= 44,7 < [(F1] =234,135 [Mpa].

e-Kiểm nghiệm quá tải:

Khi làm việc bánh răng có thể quá tải khi mở máy vì vậy ta cần phải kiểm nghệm quá tải khi nở máy, với hệ số quá tải là:

Kqt = .

Cần kiểm nghiệm răng về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cực đại.

Để tránh biến dạng dư hoặc gẫy dòn lớp bề mặt, ứng suất tiếp xúc cực đại không vược ứng suất suất cho phép .

(Hmax= (H. [(H]max.

(Hmax= (H. = 428,2. =506,6 [Mpa].

Vậy (Hmax= 506,6 < [(Hmax]=1260 [Mpa].

Để tránh biến dạng dư hoặc phá hỏng tĩnh mặt lượn chân răng, ứng suất cực đại (Fmax tại mặt chân răng không được vượt quá một trị số cho phép .

(Fmax = (F.Kqt [(F]max.

(F1max = (F1.Kqt = 48,38.1,4 =67,7 [Mpa].

(F2max = (F2.Kqt = 44,7.1,4 = 62,6 [Mpa].

Vậy (F1max = 67,7 < [(F1]max = 360 [Mpa].

(F2max = 62,6< [(F2]max = 464[Mpa].

g-Xác định các thông số bộ truyền :

- Số răng bánh răng .

Z1= 24 răng , Z2 =103 răng.

- Xác định tỷ số truyền U.

U1= = 4,291

-Xác định khoảng cách trục aw.

aw1= [mm].

lấy aw= 160 mm.

-Xác định đường kính chia d.

d1= m.z1 = 2,5.24 =60 [mm]

d2= m.z2 = 2,5.103 =257,50 [mm].

-Xác định đường kính vòng lăn dw.

dw1 = 60,480 [mm]

dw2 = dw1.u =60,480.4,32 =259,520 [mm]

-Xác định đường kính đỉnh răng da.

da1 = d1 + 2(1+x1-(Y).m = 60+2.(1+0,102-0,015)2,5 =62,717 [mm]

da​2 = d2 + 2(1+x2-(Y).m = 257,5+2.(1+0,413-0,015)2,5 = 264,49 [mm].

- Xác định đường kính đáy răng df.

df1 = d1- (2,5 - 2.x1).m = 60- (2,5-2.0,102).2,5 =54,26[mm]

df2 = d2- (2,5 - 2.x2).m = 257,5-( 2,5-2.0,413).2,5 = 253,315 [mm]

-Xác định góc ăn khớp (tw.

Cos(tw= .

(tw= 21,19560

- Đường kính cơ sở d1.

d11= d1.cos(tw = 60.cos200 = 56,381 [mm].

d12= d2.cos(tw = 257,5.cos200 = 241,97 [mm].

Bảng thống kê các thông số

Thông số

Ký hiệu

Trị số

đơn vị

Môđun pháp

M

M=2,5

mm

Số răng bánh răng

Z

Z3 = 24

Z4= 103

răng

Tỷ số truyền

U

U1= 4,32

Khoảng cách trục

aw

aw= 160

mm

Chiều rộng vành răng

bw

bw=54

mm

Góc ăn khớp

(tw

(tw= 21,19560

độ

Đường kính cơ sở

d1

d11= 56,381

d12= 241,97

mm

Hệ số dịch chỉnh

x

X1=0,102

X2=0,413

mm

đường kính chia

d

d1= 60

d2= 257,50

mm

Đường kính lăn

dw

dw1= 60,480

dw2= 257,520

mm

Đường kính đỉnh răng

da

da1= 62,717

da2= 264,49

mm

Đường kính chân răng

df

df1= 54,26

df2= 253,315

mm

4- Tính bộ truyền cấp chậm.

a-xác định sơ bộ khoảng cách trục aw:

Ta có :

aw1 = Ka.(U2+1) .

Trong đó : Ka- Hệ số phụ thuộc vật liệu của cặp bánh răng và loại răng tra

bảng 6.5/1/ trang 96 được Ka= 43.MPa1/3

U2- tỷ số truyền của cặp bánh răng , U2 = 2,78(tính ở trên).

TII- Momen xoắn trên trục bánh chủ động, TI = 248389,73 [Nmm] KH(- Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về tiếp xúc, nó phu thuộc vào vị trí của bánh răng đối với ổ và hệ số (1d.

(1d= 0,53.(ba.(U2+1).

Tra bảng 6.6/1/ ta chọn (ba = 0,3

(bd = 0,53.0,3(2,78+1) = 0,8013

Tra bảng 6.7/T1/ trang 98 được KH(= 1,0501(Nội suy).

aw2 = 160,1064[mm]

Chọn : aw2 = 160[mm]

b-xác định các thông số ăn khớp.

m= (0,01(0,02)aw2 = (0,01(0,02).160= 1,6 ( 3,2.

Theo bảng 6.8/T1/ chọn môđun pháp m = 2,5.

• xác định số răng bánh nhỏ.

Chọn mô dun pháp :( = 100

Ta có : Z3= = 33,34

Chọn Z3 = 33 răng .

Do đó Z4= u1.z3 = 2,78.24 = 92,70 Chọn Z4=92 răng.

Tính lại tỷ số truyền :

U2= = 2,7878

Tính lại góc ( : Cos ( = m(z1+z2)/2aw = 2,5(33+92)/2.160 = 0,97656

( ( = 12,420

c-Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.

ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên bề mặt răng của bộ truyền phải thoả mãn điều kiện sau:

(H = ZM.ZH.Z(. [(H].

Trong đó : ZM- Hệ số kể đến cơ tính của vật liệu của các bánh răng ăn khớp tra bảng 6.5/1/ ta được ZM= 274 Mpa1/3.

ZH- Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc .

ZH =

tg(b = cos(t.tg (

tg (b = cos (t.tg(

(t = arctg(tg(/cos() = arctg( tg20/cos12,429) = 20,440

tg (b= cos20,440. tg12,838 = 0,2135

(b= 12,05170

ZH = 1,727

Z( - Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, với răng thẳng (( =0 ta có.

Z( = .

Với = 1,748

Z( = =0,866 .

KH​- Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc .

KH = KH(.KH(.KHv

KH(- Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng tra bảng 6.7/T1/ với (1d = 0,8458

(tính ở trên ) tra được KH(=1,12

KH(- Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp, với răng thẳng KH(=1.

KHv​- Hệ số kể đến tải trọng xuất hiện trong vùng ăn khớp trị số của KHv tính theo công thức sau.

KHv= 1 + .

dw1​: Đường kính vòng lăn bánh nhỏ.

dw1= = 60,480 [mm].

bw:Chiều rộng vàng răng .

bw= (ba.aw1 = 0,3.160 = 60 [mm]

VH = (H..g0.v.

Với V là vận tốc vòng :V= = 0,2025 [m/s].

Với V= 0,2025 < 2 m/s tra bảng 6.13/1/ ta chọn cấp chính xác về mức làm việc êm là 9.

Với cấp chính xác làm việc êm là 9 tra bảng 6.16/1/ ta chọn được trị số của hệ số kể đến ảnh hưởng sai lệch bước răng g0= 73.

Với HB2= 230< 350 tra bảng 6.15/1/ tra được hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (H= 0,006.

VH = (H..g0.v. = 0,006.73.0,2025. = 0,5397 [m/s]

KHv= 1 + = 1 + 1,013

KH = KH(.KH(.KHv = 1,04.1.1,013= 1,054.

(H = ZM.ZH.Z(.

(H = 274.1,72.0,876. =428,2 [Mpa].

Với v= 0,2025 m/s <5 m/s lấy Zv= 1, với cấp chính xác tiếp xúc là 9, chọn cấp chính xác động học là 9 khi đó cần gia công răng đạt độ nhám Rz=10 ..40 (m do đó ZR= 0,9 . với da < 700 mm lấy KxH= 1.

[(H] = [(H]’.Zv.ZR.KxH =481,8.1.0,9.1=433,26 [Mpa].

Vậy (H= 428,2< [(H] =433,62 [Mpa].

Tính sự chênh lệch ứng suất .

(( =

d-Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn.

Để đảm bảo độ bền uốn cho răng, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không vượt quá một trị số cho phép:

(F1 = [(F1].

(F2 = [(F2]

Trong đó : TII- Momen xoắn trên trục bánh chủ động 3.

m- môđun pháp.

bw​- Chiều rộng vành răng.

Y(- Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng .

Y( = . (((= 1,7 tính ở trên ).

Y(- Hệ số kể đến độ nghiêng của răng, vì răng thẳng nên Y( = 1.

YF1,YF2- Hệ số biên dạng răng của bánh 3 và 4, tra bảng 6.18/1/

trang 109 với số răng tương đương Zv1= Z3 =22, Zv2= Z4=80

và hệ số dịch chỉnh x1= 0,1, x2=0,344 tra được YF1 = 3,82 , YF2 = 3,53

KF- Hệ số tuổi thọ khi tính về uốn.

KF= KF(. KF(. KFv.

K F(- Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về uốn tra bảng 6.7/1/ trang 98

được K F( = 1,176

KF(- Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi

răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn, vì răng thẳng

nên KF( = 1.

KFv- Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp

khi tính về uốn.

KFv = 1 +

Với VF = (F.g0.V.

Theo bảng 6.15/1/ trang 107 tra được hệ số kể đến ảnh hưởng

của sai số ăn khớp (F = 0,016 ,

v= 0,36 [m/s] (tính ở trên) và g0 = 73 (tra ở trên).

VF = (F.g0.V. = 0,016.73.0,26. =2,136.

KFv = 1 + =1+ = 1,029.

KF = KF(. KF(. KFv = 1,176.1.1,029 = 1,2 .

Vậy ứng suất uốn trên bánh 3

(F1 = = = 48,38 [Mpa].

• Xác định ứng suất uốn trên bánh 4.

(F2 = = 44,7 [Mpa].

• Xác định ứng suất uốn cho phép khi kể đến các nhân tố khác .

[(F] = [(F]’.YR.Ys.Kxk.

Trong đó : YR- Hệ số kể đến ảnh hưởng mặt lượn chân răng thông

thường lấy YR= 1.

Ys- Hệ số kể đến độ nhạy của vật liệu đối với sự tập trung ứng

suất lấy Ys =1,08-0,0695.ln3,5=0,99

KxF- Hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ

bền uốn với da < 400 mm lấy KxF = 1.

[(F1] = [(F1]’.YR.Ys.Kxk = 525.1.0,99.1 =519,75 [Mpa].

[(F2] = [(F2]’.YR.Ys.Kxk = 236,5.1.0,99.1 =234,135 [Mpa].

Vậy (F1= 48,38 < [(F1] =519,75 [Mpa].

(F2= 44,7 < [(F1] =234,135 [Mpa].

e-Kiểm nghiệm quá tải.

Khi làm việc bánh răng có thể quá tải khi mở máy vì vậy ta cần phải kiểm nghệm quá tải khi nở máy, với hệ số quá tải là:

Kqt = .

Cần kiểm nghiệm răng về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cực đại.

Để tránh biến dạng dư hoặc gẫy dòn lớp bề mặt, ứng suất tiếp xúc cực đại không vược ứng suất suất cho phép .

(Hmax= (H. [(H]max.

(Hmax= (H. = 428,2. =506,6 [Mpa].

Vậy (Hmax= 506,6 < [(Hmax]=1260 [Mpa].

Để tránh biến dạng dư hoặc phá hỏng tĩnh mặt lượn chân răng, ứng suất cực đại (Fmax tại mặt chân răng không được vượt quá một trị số cho phép .

(Fmax = (F.Kqt [(F]max.

(F1max = (F1.Kqt = 48,38.1,4 =67,7 [Mpa].

(F2max = (F2.Kqt = 44,7.1,4 = 62,6 [Mpa].

Vậy (F1max = 67,7 < [(F1]max = 360 [Mpa].

(F2max = 62,6< [(F2]max = 464[Mpa].

g-Xác định các thông số bộ truyền .

- Số răng bánh răng . Z3= 33 răng , Z4 =92 răng.

- Xác định tỷ số truyền U.

U1= = 2,7878

-Xác định khoảng cách trục aw.

aw1= [mm].

lấy aw= 160 mm.

-Xác định đường kính chia d.

d1= m.z1 /cos(= 2,5.33 /0,9779= 84,364[mm]

d2= m.z2 /cos(= 2,5.92/0,9779 =235,198 [mm].

-Xác định đường kính vòng lăn dw.

dw3 = 84,656[mm]

dw4 = dw3.u =84,656.2,78=235,427[mm]

-Xác định đường kính đỉnh răng da.

da3 = d3 + 2(1+x1-(Y).m = 89,364[mm]

da​4 = d4 + 2(1+x1-(Y).m = 239,198[mm].

- Xác định đường kính đáy răng df.

df3 = d3- (2,5 - 2.x1).m = 79,656[mm]

df4 = d4- (2,5 - 2.x2).m =230,427 [mm]

- Đường kính cơ sở d1.

d13= d3.cos(tw = .cos200 = 79,276 [mm].

d14= d4.cos(tw = 280.cos200 = 221,014 [mm].

Bảng thống kê các thông số

Thông số

Ký hiệu

Trị số

đơn vị

Môđun pháp

M

M=2,5

mm

Số răng bánh răng

Z

Z3 = 33

Z4= 92

răng

Tỷ số truyền

U

U2= 2,78

Khoảng cách trục

aw

aw= 160

mm

Chiều rộng vành răng

bw

bw=64

mm

Góc ăn khớp

(tw

(tw= 200

độ

Đường kính cơ sở

d1

d13= 84,364

d14= 235,198

mm

Hệ số dịch chỉnh

x

X3=0

X4=0

mm

đường kính chia

d

d3= 84,364

d4=235,198

mm

Đường kính lăn

dw

dw3= 84,565

dw4=235,427

mm

Đường kính đỉnh răng

da

da3= 89,364

da4= 239,198

mm

Đường kính chân răng

df

df3= 79,656

df4= 230,427

mm

Phần III thiết kế trục, then, ổ trục, khớp nối.

I. Thiết kế trục.

chọn vật liệu chế tạo trục .

Các trục thiết kế đều nằm trong hộp giảm tốc và chịu tải trọng trung bình nên ta dùng thép 45, tôi cải thiện, có : Giới hạn bền : ( = 850 [Mpa] , ứng suất xoắn cho phép ( = (12…20) [Mpa].

Thiết kế trục.

a) Tính sơ bộ đường kính trục:

Đường kính trục được tính sơ bộ theo mô men xoắn :

dK= .

Trong đó: dk- Đường kính trục thứ k.

[(]- Mômen xoắn cho phép, chọn [(] = 17 [Mpa].

Tk- Mômen xoắn trên trục thứ k.

Theo phần trước : (Đã tính lại theo tỉ số truyền thưc tế )

TI= 61.379,66 [N.mm].

TII= 250.354,67 [N.mm].

TIII= 663.329,22 [N.mm].

dsb1 = = = 26,233 [mm], chọn dsb1 = 26 [mm].

dsb2 = = = 41,914 [mm], chọn dsb2= 41 [mm].

dsb3 = = = 57,998[mm], chọn dsb3= 57 [mm].

xác định khoảng cách các may ơ, ổ, khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:

Trục I :

- Chiều rộng ổ : b10= 17mm,

- Chiều rộng may ơ của bánh đai: l m13= 35 [mm] và bánh răng trụ :lm12 = 35 [mm].

- Các khoảng cách : l11= 190[mm] ,l12= 129 [mm] ,l13= 248 [mm](k3=15,hn=17)

Trục 2 :

- Chiều rộng ổ : b20= 23[mm]

- Chiều rộng may ơ bánh răng trụ :lm22 = 56 [mm], lm23= 56[mm].

- Các khoảng cách: l21= 190[mm](k2111,5,k22=10) l22= 61[mm](k21=12), l23= 129[mm].(k21=11,5, k21=10)

Trục 3:

- Chiều rộng ổ : b30= 29[mm]

- Chiều rộng may ơ bánh răng trụ :lm33 = 76 [mm], nửa khớp nối : bm32= 80[mm]

- Các khoảng cách: l31= 190[mm], l32= 87[mm], l33= 61[mm].(k3=15, hn=17,5)

c) Xác định đường kính và chiều dài giữa các đoạn trục:

Trục I:

* Lực tác dụng lên trục I : Chon trục tọa độ như hình vẽ :

+) Lực từ đai : Fy13 = FkĐ = 717[N].

+) Lực từ bánh răng [12]:

FX12= Ft12 =

Với : T1= 61.379,66 [N.mm]; dw12= 60,480 [mm]

( FX12= 2030 [N]

Fy12=Ft12.tg((tw1)

Với : (tw1=21,1956o ( Fy12= 787 [N].

Fz12=Fa12= 0[N]

* Phản lực lên các gối đỡ [0] và [1] :

Lấy hợp lực và mô men của các lực tác dụng lên trục tại các ổ trong các mặt phẳng Oxz và Oyz ta có : ( Xem hình vẽ)

Fx10 = 1378[N], Fx11 = 652[N],

Fy10 = 472[N], Fy101= 402[N],

* Biểu đồ mô men uốn (Mx),(My) , mô men xoắn( T):

Xem hình dưới :

*) Tính mô men uốn tổng và mô men tương đương trên các tiết diện :

+ Mô men uốn tổng : M1j =

+ Mô men tương đương : Mtđ1j = ( j = 1…3).

Dựa vào biểu đồ, ta tính được :

- Tiết diện (10) : M10 = 0 [Nmm]; Mtđ10 = 0 [Nmm].

(11) : M11 = 57543 [Nmm];Mtđ10 = 57543 [Nmm].

(12) : M12 = 187900 [Nmm]; Mtđ12 = 187900 [Nmm].

(11) : M13 = 0 [Nmm]; Mtđ13 = 0 [Nmm].

*) Tính đường kính trục tại các tiết diện :

Đường kính trục tại các tiết diện tính theo công thức :

d1j =

Với [s]-ứng suất cho phép của thép chế tạo trục tra bảng 10.5/T1 có :[s] = 67 [MPa].

Ta tính được : d10 = 0 [mm] ;d11 = 20,479 [mm] ;d12 = 30,382 [mm] ;d13 = 0 [mm] .

Để dễ chế tạo trục và chọn ổ lăn ta lấy đường kính 2 ngõng trục lắp với ổ lăn bằnh nhau :d10 = d11 = 30 [mm]

(Vì đường kính chân bánh răng [12] :df12 = 54,3 [mm] >> 30[mm] nên không chế tạo liền trục )

Đường kính đoạn trục lắp với bánh răng : d12 = 34 [mm].

Đường kính đoạn trục lắp với bánh đai : d13 = 25 [mm].

Truc II:

* Lực tác dụng lên trục II : Chọn trục tọa độ như hình vẽ .

- Lực từ bánh răng [22]:

FX22= Ft22 =

Với : T2= 250.354,67 [N.mm]; dw22= 84,480 [mm]

( FX22= 5927 [N]

Fy22=Fr22 = Ft22.tg((tw1)/cos

Với : (tw1=20,440o , =12,429o

( Fy12= 2262 [N].

Fz22=Fa22 = Ft22.tg( )

( Fz12= 1306 [N].

- Lực từ bánh răng [23]:

FX23= Ft23 = Ft12=2030[N]

Fy23= Fr23 = Fr12=787[N]

Fz12= Fa23 = 0 [N]

* Phản lực lên các gối đỡ [0] và [1] :

Lấy hợp lực và mô men của các lực tác dụng lên trục tại các ổ trong các mặt phẳng Oxz và Oyz ta có : ( Xem hình vẽ)

Fx20 = 4676[N], Fx21 = 3281[N],

Fy20 = 1537[N], Fy101= 98[N],

* Biểu đồ mô men uốn (Mx),(My) , mô men xoắn( T):

Xem hình dưới :

Nhận xét : Mô men uốn Mx có bước nhảy tại tiết diện (22).

*) Tính mô men uốn tổng và mô men tương đương trên các tiết diện :

+ Mô men uốn tổng : M2j =

+ Mô men tương đương : Mtđ2j = ( j = 1…3).

Dựa vào biểu đồ, ta tính được :

- Tiết diện (10) : M20 = 0 [Nmm]; Mtđ20 = 0 [Nmm].

(11) : M21 = 0 [Nmm];Mtđ21 = 0 [Nmm].

(12) : M22 = 300943[Nmm]; Mtđ12 = 370910 [Nmm].

(11) : M23 = 200230 [Nmm]; Mtđ13 = 295127 [Nmm].

*) Tính đường kính trục tại các tiết diện :

Đường kính trục tại các tiết diện tính theo công thức :

d2j =

Với [s]-ứng suất cho phép của thép chế tạo trục tra bảng 10.5/T1 có :[s] = 55 [MPa].

Ta tính được : d20 = 0 [mm] ;d21 = 40,704 [mm] ;d23 = 37,718 [mm] ;d21 = 0 [mm] .

Để dễ chế tạo trục và chọn ổ lăn ta lấy đường kính 2 ngõng trục lắp với ổ lăn bằnh nhau :d20 = d21 = 40 [mm]

Theo quan đIểm công nghệ đường kính đoạn trục lắp với các bánh răng chọn như nhau : d22 = d23 = 45 [mm].

Truc III:

* Lực tác dụng lên trục III : Chọn trục tọa độ như hình vẽ .

- Lực từ bánh răng [33]:

FX33= Ft33 = Ft22=5927[N]

Fy33= Fr33 = Fr22=2262 [N]

Fz33 = Fa33 =Fa22 = 1306 [N]

- Lực từ khớp nối [32]:

FX32= Ft32 = (0,2…0,3).2T3/Dt

Với T3 = 663.329,22 [N.mm],và tra bảng 15.10/T1 có Dt = 140[mm].

FX32= 2369 [mm]

* Phản lực lên các gối đỡ [0] và [1] :

Lấy hợp lực và mô men của các lực tác dụng lên trục tại các ổ trong các mặt phẳng Oxz và Oyz ta có : ( Xem hình vẽ)

Fx30 = 570 [N], Fx31 = 2988[N],

Fy30 =726[N], Fy31= 1536 [N],

* Biểu đồ mô men uốn (Mx),(My) , mô men xoắn( T):

Xem hình dưới :

Nhận xét : Mô men uốn Mx có bước nhảy tại tiết diện (33).

*) Tính mô men uốn tổng và mô men tương đương trên các tiết diện :

+ Mô men uốn tổng : M3j =

+ Mô men tương đương : Mtđ3j = ( j = 1…3).

Dựa vào biểu đồ, ta tính được :

- Tiết diện (10) : M30 = 206103 [Nmm]; Mtđ20 = 610.313 [Nmm].

(11) : M31 = 0 [Nmm];Mtđ31 = 0 [Nmm].

(12) : M32 = 0 [Nmm]; Mtđ32 = 574460 [Nmm].

(11) : M33 = 433398 [Nmm]; Mtđ33 = 719610 [Nmm].

*) Tính đường kính trục tại các tiết diện :

Đường kính trục tại các tiết diện tính theo công thức :

d3j =

Với [s]-ứng suất cho phép của thép chế tạo trục tra bảng 10.5/T1 có :[s] = 50 [MPa].

Ta tính được : d30 = 49,605 [mm] ;d31 = 0 [mm] ;d32 = 48,614 [mm] ;d33 = 52,405 [mm] .

Để dễ chế tạo trục ta lấy đường kính đoạn trục lắp với bánh răng: d33 = 50[mm]

Đường kính đoạn trục lắp với mayơ nửa khớp nối : d32 = 42 [mm]

Đường kính đoạn trục lắp với ổ lăn :d30 = 45 [mm]

d) Kết cấu trục :

-Để phù hợp với sự phân bố tảI trọng trên trục và giảm tập trung ứng suất, đảm bảo các đIều kiện lắp ghép , đIều kiện về công nghệ chế tạo.Ta dùng kết cấu loại trục bậc có các đường kính các đoạn trục đã xác định ở trên . ở những chỗ có tiết diện trục thay đổi (rãnh then, vai trục, gờ trục )làm góc lượn chuyển tiếp với bán kính góc lượn như trên bản vẽ chế tạo trục.. Để cố định ổ lăn trên mạt mút của trục dùng lỗ tâm có ren ( kích thước xem hình vẽ )và làm gờ trục trên trục II để cố định bánh răng theo phương dọc trục.

3.Tính kiểm nghiệm trục.

a) Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi :

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

Sj = ( [s].

Với : [s]- Hệ số an cho phép, thông thường [s]= 1,5…2,5.

s(j- Hệ số an toàn chỉ xét riêng về ứng xuất tiếp tại thiết diện j.

s(j =

s(j- Hệ số an toàn chỉ xét riêng về ứng xuất tiếp tại thiết diện j.

s(j =

Trong đó : (-1,(-1 là giới hạn uốn và xoắn ứng với chu kỳ đối xứng.

Với thép 45,tôI cảI thiện, có (b = 850 [Mpa] .

(-1= 0,436.sb= 0,436.850 = 370,6 [Mpa].

(-1= 0,58 .(-1= 0,58.370,6 =214,948[Mpa].

saj,taj, smj ,tmj -Biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại tiết diện j.

Vì đối với trục quay ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng

smj=0 ; saj= sMaxj=Mj/wj ; với Mj=

Wj : momen cản uốn tại thiết diện đang xétcủa trục, được xác định theo bảng 10.6/T1.

Trục quay 2 chiều nên ứng xuất xoắn thay đổi theo chu kỳ đối xứng do đó.

(mj = 0; (aj= [N/mm2].

W0j : momen cản xoắn tại thiết diện đang xétcủa trục được xác định theo bảng 10.6/T1.

Dựa theo kết cấu trục và các biểu đồ mô men tương ứng có thể thấy tiết diện nguy hiểm cần được kiểm tra về độ bền mỏi

Trên trục I có các tiết diện : 11(ổ lăn) ,12 (bánh răng)

Trên trục II có các tiết diện : 22(bánh răng), 23(bánh răng)

Trên trục III có các tiết diện : 30(ổ lăn) ,32 (khớp nối) , 33(bánh răng)

Chọn lắp ghép các ổ lăn lắp trên trục theo kiểu lắp k6, lắp bánh đai với trục theo kiểu lắp k6 kết hợp lắp then

Dựa vào bảng kích thước của then (bảng 9.1/T1).ta có

Bảng trị số mô men cản uốn và mômen cản xoắn

Tiết diện

đường kính trục(mm)

Số then

b x h

t1

W(mm3)

W0(mm3)

11

30

0

2650,7

5301,4

12

34

1

10 x 8

5

3240,27

7095,5

22

45

1

14 x 9

5,5

7606,76

16548,3

23

45

1

14 x 9

5,5

7606,76

16548,3

30

45

0

8946,1

17892,3

32

42

1

12x8

5

6295,7

13569,2

33

50

1

14 x 9

5,5

10747,05

23018,9

Dựa vào giá trị của mô men uốn và mô men xoắn và kết hợp với bảng trên ta có bảng trị số của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại các tiết diện

Tiết diện

W(mm3)

W0(mm3)

Mj

Tj

saj

taj

11

2650,7

5301,4

57543

61379,7

21,708

11,578

12

3240,27

7095,5

187900

61379,7

57,988

8,6505

22

7606,76

16548,3

300943

250354,67

39,562

15,128

23

7606,76

16548,3

200230

250354,67

26,322

15,128

30

8946,1

17892,3

206103

663239,2

23,038

37,068

32

6295,7

13569,2

0

663239,2

0

48,878

33

10747,05

23018,9

433398

663239,2

40,327

28,812

((,((- Hệ số kể đến ảnh hưởng của trị số ứng xuất trung bình đến độ bền

mỏi, tra bảng 10.7/T1 được ((= 0,1, (( = 0,05 .

K(d , K(d –Hệ số xác định theo công thức sau:

K(d =

K(d = .

Kx- Hệ số tập trung ứng xuất do trạng thái bề mặt, nó phụ thuộc vào

phương pháp gia công và độ nhẵn bề mặt ,tra bảng 10.8/1/ được Kx= 1,10

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

Dùng phương pháp tôI cảI thiện tăng bền: KY=1,3

((, ((- Hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng của kích thước thiết diện trục

đến giới hạn mỏi, tra bảng 10.10/1/ .

K(,K( - Hệ số tập trung ứng xuất thực tế khi uốn và xoắn .Tra bảng 10.12/1/ .Bảng 10.13/1/

Tại các bề mặt trục lắp có độ dôi có thể tra trực tiếp tỷ số Ks/es và Kt/et theo bảng 10.11/1/

Theo bảng 10.12/1/ : khi dùng dao phay đĩa hệ số tập trung ứng suất tại rãnh then ứng với vật liệu có sb=850 [Mpa] là Ks=1,6575 , Kt=1,965

Sau khi tính được tỷ số Ks/es và Kt/et ta dùng giá trị lớn hơn trong hai giá trị của Ks/es để tính Ksd . Dùng giá trị lớn hơn trong hai giá trị của tiếp tỷ Kt/et để tính Ktd

b) Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh:

để đề phòng khả năng bị biến dạng dẻo quá lớn hoặc do quá tải đột ngột(chẳng hạn khi mở máy) cần tiến hành kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh

công thức kiểm nghiệm có dạng

stđ=

Trong đó : s= - ứng suất pháp.

t= - ứng suất tiếp xúc.

Với thép 45 ,tôI cảI thiện, có sb=850 Mpa ;sch=580 [Mpa].

[s]=0,8.450=464[Mpa].

d – đường kính đoạn trục.

Mmax ,Tmax - mô men uốn lớn nhất và mô men xoắn lớn nhất tại tiết diện nguy hiểm lúc quá tải

Dựa theo kết cấu trục và các biểu đồ mô men tương ứng có thể thấy tiết diện sau đây là tiết diện nguy hiểm lúc quá tải cần được kiểm tra về độ bền tĩnh

Trục I : tiết diện 12 lắp bánh răng

Mmax= 187900 [Nmm].

Tmax=61.379,66 [Nmm].

Trục II : tiết diện 12 lắp bánh răng

Mmax= 300943[Nmm].

Tmax=250.354,67 [Nmm].

Trục III : tiết diện 33 lắp bánh răng

Mmax= 433398[Nmm].

Tmax=663379,2[Nmm].

Kết quả tính toán được ghi trong bảng sau:

tiết diện

đường kính d(mm)

Tmax

(Nmm)

Mmax

(Nmm)

s

Mpa

t

Mpa

stđ

Mpa

[s]

Mpa

kết luận

12

34

61.379,66

187900

47,806

7,8083

49,67

464

bền

22

45

250.354,67

300943

33,025

13,738

40,72

464

bền

33

50

663379,2

433398

34,671

26,53

57,58

464

bền

c) Kiểm nghiểm độ cứng xoắn :

Vì cả 3 trục đều có rãnh then nên kiểm nghiệm theo công thức

Với:

*Trục1

h là chiều sâu rãnh then h=5 mm

( Hệ số (=0,5

d là đường kính trục d=34 mm

G là mô đun đàn hồi trượt G=8.10

J là mô men quán tính độc cực =131.127,79

L là chiều dài đoạn trục đang tính L = 248[mm]

T là mômen xoắn T=61.379,7 (Nmm)

Góc xoắn cho phép

*Trục 2

Tính tương tự ta có:

*Trục 3

Tính tương tự ta có:

Vậy 3 trục đều thỏa mãn độ bền tĩnh .

II. Thiết kế then.

Then là một tiết máy tiêu chuẩn vì thế khi thiết kế then ta có thể chọn từ tiêu chuẩn và kiểm tra thoả mãn các các đIều kiện bền.

Vì các trục đều nằm trong hộp giảm tốc nên ta dùng then bằng

1. Chọn kích thước và tiết diện then bằng .

Then bằng được chọn theo đường kính trục và chiều dàI mayơ

Dựa vào tiết diện của đường kính trục ta chon then theo bảng 9-1a/T1

Chiều dài then được xác định theo công thức lt=( 0,8..0,9)lm với lm chiều dài may ơ

Ta lập bảng chọn then và chiều dài then tương ứng :

Tiết diện

đường kính trục

bxh

t1

t2

lm

lt

12 (Trục I)

25

8x7

4

2,8

35

30

13(Trục I)

34

10x8

5

3,3

35

30

22(Trục II)

45

14x9

5,5

3,8

56

45

23(Trục II)

45

14x9

5,5

3,8

56

45

32(Trục III)

42

12x8

5

3,3

76

65

33(Trục III)

50

16x10

6

4,3

80

65

2. Kiểm nghiệm mối ghép then.

a-Theo đIều kiện bền dập:

(d = ( [s]

Với: [s] là ứng suất dập cho phép, theo bảng 9.5/1/ tra được [(]= 100 [Mpa].

a-Theo đIều kiện bền cắt:

.

Với :[(] là ứng suất cắt cho phép,với trục làm bằng thép 45 và tải trọng rung động nhẹ thì

T là Mô men xoắn trên các trục .

Thay các giá trị vào các biểu thức trên ta có bảng :

d

lt

bxh

t1

T

(d

(d

25 ( Trục I)

30

8x7

4

60498.4

48,6

12,2

34 ( Trục I)

30

10x8

5

60498.4

33,7

8,4

45 ( Trục II)

45

14x9

5,5

248389,7

31,1

6,9

45 ( Trục II)

45

14x9

5,5

248389,7

5,7

1,3

42 ( Trục III)

65

12x8

5

656262,8

69,4

15,8

50 ( Trục III)

65

16x10

6

656262,8

45,7

17,6

Như vậy các mối ghép then đảm bảo độ bền dập và độ bền cắt

III. Tính chọn ổ lăn.

Vì có nhiều ưu điểm như mô men ma sát nhỏ , mô me mở máy nhỏ chăm sóc và bôi trơn đơn giản , thuận tiện sửa chửa thay thế nên ổ lăn được dùng làm ổ trục trong hộp giam tốc .

ổ lăn đã được tiêu chuẩn vì thế khi thiết kế chỉ tính chọn ổ theo tiêu chuẩn rồi kiểm nghiệm lại các đIều kiện.

1. Tính cho trục 1.

a) Chọn loại ổ lăn:

Trục này có chỉ có lực hướng tâm và không có yêu cầu gì đặc biệt nên ta chọn ổ bi đỡ một dãy

b) Chọn kích thước ổ lăn;

Với kết cấu trục như trên và đường kính ngõng trục d = 30 [mm] Chọn ổ bi đỡ một dãy cỡ trung 306 có đường kính trong d = 30 [mm], đường kính ngoàI D = 72 [mm], khả năng tảI động C = 22 [kN], khả năng tảI tĩnh Co= 15,1 [kN]

c) Tính kiểm nghiệm khả năng tảI của ổ:

Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ

Khả năng tải động C được tính theo công thức:

trong đó

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

L �� EMBED Equation.3 Tuổi thọ của ổ lăn tính bằng giờ :

n : Số vòng quay của ổ.

L Tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay

-Xác định tải trọng động quy ước

Do F nên :

Trong đó

K Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ K ( nhiệt độ : t < 100oC)

K Hệ só kể dến dặc tính tải trọng , tra bảng 11-3 /T1 có: K = 1,3

Đối với ổ bi đỡ chỉ chịu lực hướng tâm : X =1 , V= 1

-Xác định phản lực gối tựa (10) và (11)

Kiểm nghiệm cho ổ chgiụ tảI lớn hơn nên lấy Ft10 = [N] để tính

=>Q =1.1.1435,44.1.1,3= (N)

Thay vào

< C = 22(KN)

Vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải động có các thông số

Kiểm tra khả năng tải tĩnh :

Tra bảng 11-6 với ổ bi đỡ một dãy, ta có :

Theo công thức với F thì

( Q=1,435(KN) < 15,1(KN)

Vậy khả năng tải tĩnh được thỏa mãn

2. Tính cho trục 2.

1, Chọn loại ổ lăn

Trục II có: và

Fa/Ft21 = 0,398 > 0,3 do đó ta chọn ổ bi đỡ chặn, với góc tiếp xúc ( =12o

2,Chọn kích thước ổ lăn

Đường kính ngõng trục d =40 mm tra bảng P,2-12 tập 1 chọn sơ bộ ta có ổ cỡ trung

Ký hiệu 46308 có d=40 mm , D = 90 (mm), C=39,2[KN] , C =30,7[KN]

a, Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ

Số vòng quay của trục 2 là n nên khả năng tải động C được tính theo công thức

trong đó

m là bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn m=3

L �� EMBED Equation.3 Tuổi thọ của ổ lăn tính bằng giờ lấy

L Tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay

-Xác định tải trọng động quy ước :

Q = (X.V.Fr1 + Y.Fa).kt.kđ.

Trong đó

K Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ K

K Hệ só kể dến dặc tính tải trọng , tra bảng 11-3 tập 1

Đối với trụ ngắn đỡ thì X=1 , Y=0

-Xác định phản lực gối tựa

=>Q=1.1.8780,04.1.1,2=10536 N

Thay vào

> C=64,1(KN)

Vậy ổ đã chọn không đảm bảo khả năng tải động do đó ta chọn lại ổ

Chọn ổ cỡ nặng hơn :

Chọn ổ 412 có D=150mm

B=35mm

r=3,5mm

C=85,6

b, Kiểm tra khả năng tải tĩnh

Tra bảng 11-6 ta có

Theo 11-19 với F thì

( Q=8,78(KN) < 49,4(KN)

Vậy khả năng tải tĩnh được thỏa mãn

3. Tính cho trục III.

a- Chọn loại ổ lăn:

Trục III có lực dọc trục: Fa = 1306 [N] , lực hướng tâm tại các ổ (30) và (31)

Do đó : Fa/Fr = 1306/923,25 = 1,414 >> 0,3 mặt khác trục III nối với trục tang kéo nên có yêu cầu độ cứng, chính xác cao vì vậy ta chọn ổ đũa côn .

b-Chọn kích thước ổ lăn:

Đường kính ngõng trục lắp với ổ lăn : d = 45[mm] tra bảng P.2-11/T1 chọn sơ bộ cỡ ổ cỡ trung có:

Ký hiệu 7308 có: C=61[KN] , C =46 [KN]

c-Kiểm nghiệm khả năng tải của ổ:

- khả năng tảI động :

Khả năng tải động C được tính theo công thức

Trong đó :

m : bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn, với ổ đũa : m=10/3

L �� EMBED Equation.3 Tuổi thọ của ổ lăn tính bằng giờ lấy

L Tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay Số vòng quay của trục 2 là n nên

-Xác định tải trọng động quy ước do F nên

Trong đó

K Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ K

K Hệ só kể dến dặc tính tải trọng , tra bảng 11-3 tập 1

Đối với ổ bi đỡ một dãy thì X=1 , Y=0

-Xác định phản lực gối tựa

Thay vào

< C=64,1(KN)

Vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải động có các thông số

d=60mm , D =120 mm , B =31mm

b. Kiểm tra khả năng tải tĩnh

Tra bảng 11-6 ta có

Theo 11-19 với F thì

( Q=5,2057(KN) < 49,4(KN)

Vậy khả năng tải tĩnh được thỏa mãn

IV. Tính chọn khớp nối.

Để nối trục III với trục tang kéo ta dùng nối trục vòng đàn hồi.

Trong nối trục vòng đàn hồi , hai nửa nối trục nối với nhau bằng bộ phận đàn hồi . Nhờ có bộ phận đàn hồi cho nên nối trục đàn hồi có khả năng giảm va đập và chấn động , đề phòng cộng hưởng do dao động xoắn gây nên và bù lại độ lệch trục….

1. Chọn nối trục vòng đàn hồi.

Với mô men xoắn trên truc III : T3 = 656262,81 [Nmm] = 656,26281[Nm] và đường kính trục chỗ lắp nối trục : d = 42 [mm]

Tra bảng 16-10a , 16-10b /T1 ,ta được :

d=42 mm

D=170mm

l=62mm

B=5mm

Z=8

L=175mm

l=110mm

h=1,5mm

2. Kiểm nghiệm điều kiện bền của vòng đàn hồi và chốt.

a- Điều kiện bền dập của vòng đàn hồi :

Theo đIều kiện bền dập : (d=

Với Tời Kéo, theo bảng 16-1/T2 lấy k= 3,5

T – momen xoắn danh nghĩa trên trục III, T = 656262,81 [N.mm].

Theo bảng 16-10b/T2/ tra được dc= 14 mm, l3 = 28[mm].

(d= = 2,366 < [(]d = 3 [Mpa].

b-Điều kiện sức bền của chốt .

(u = [Mpa].

Với l0= l1+ = 34+14 = 48 mm

(u =

Vậy nối trục đã chọn thỏa mãn điều kiện bền dập và bền uốn

Phần IV thiết kế vỏ và các chi tiết Hộp giảm tốc.

I- Vỏ hộp giảm tốc.

Nhiệm vụ của vỏ hộp giảm tốc là bảo đảm vị trí tương đối giữa các chi tiết và bộ phận máy , tiếp nhận tải trọng do các chi tiết lắp trên vỏ truyền đến , đựng dầu bôi trơn , bảo vệ các chi tiết, tránh bụi bặm …

1- Vật liệu .

Thiết kế vỏ hộp đúc bằng gang xám GX15-32

2- Kết cấu và kích thước cơ bản .

Kết cấu :

Gồm 2 phần : Nắp và thân, được gép với nhau bằng bu lông .

Mặt ghép giữa thân và nắp là mặt phẳng đi qua các trục và song song với mặt chân đế để việc lắp ghép được dễ dàng.

Mặt chân đế không làm phẳng mà làm 2 dãy lồi nhằm giảm tiêu hao vật liệu, thời gian gia công, khả năng lưu thông không khí qua đáy hộp để thoát nhiệt...

Kích thước cơ bản:

Theo bảng 18-1/T2/ cho phép ta tính được các kích thước các phần tử cấu tạo nên vỏ hộp.

- Chiều dày thân và nắp.

• Chiều dầy thân hộp ( : Xác định theo công thức sau.

( = 0,03.aw +3 = 7,8 [mm].

Lấy ( = 9[mm].

• Chiều dầy nắp hộp (1: (1 = 0,9. ( = 0,9.9 = 8,1 [mm]

-Gân tăng cứng .

• Chiều dầy gân e : e= (0,8...1).( = (0,8...0,9).9 = 7,2…8,1 [mm]

Lấy e = 8{mm]

• Chiều cao h : lấy h = 45 [mm].

• Độ dốc lấy = 20.

-Các đường kính bulong và vít.

• Đường kính bulông nền d1 :

d1 > 0,04.aw + 10 = 0,04.160 + 10 = 16,4 [mm].

Lấy d1 = 18 mm, chọn bulông M18 ( theo TCVN).

• Đường kính bulông cạnh ổ d2 :

d2 = (0,7...0,8).d1 = (0,7...0,8).18 = 12,6…14,4[mm]

Lấy d2 = 14 mm, chọn bulông M14 ( theo TCVN).

• Đường kính bulông ghép bích nắp và thân .

d3 = (0,8...0,9).d2= (0,8...0,9).14 = 11,2...12,6 [mm].

Lấy d3= 12 mm, chọn bulông theo TCVN : M12.

• Đường kính vít ghép nắp ổ d4:

d4 = (0,6...0,7).d2 = (0,6...0,7).14 = 8,4...9,8[mm].

Lấy d4=10mm, chọn vít M10.( theo TCVN)

+Đường kính vít nắp cửa thăm d5 :

d5 = (0,5...0,6).d2 = (0,5...0,6).14 = 7...8,4 [mm].

Lấy d5= 8mm, chọn vít M8.(theo TCVN)

-Mặt bích ghép nắp và thân.

• Chiều dầy bích thân hộp s3:

s3= (1,4...1,8).d3= (1,4...1,8).12 = 16,8...21,6 [mm].

Lấy s3 = 18 mm.

• Chiều dầy bích nắp hộp S4:

s4= (0,9...1).s3 =16,2…18

s4 =17 [mm]

• Bề rộng bích nắp và thân :

K3 = k2- (3 (5)mm.

K2 = E2 + R2+(3 (5)mm.

E2= 1,6.d2 = 1,6.14 =22,4 mm

Lấy E2 = 22mm .

R2 = 1,3.d2= 1,3.14 =15,6 mm , lấy R2= 18 mm

K2 = E2 + R2+(3 (5)mm.= 22+18+4=44 mm

K3 = k2 - (3 (5)mm = k2- 4 = 44 – 4 =40 mm

-Gối trên vỏ hộp .

Gối trục cần phải đủ độ cứng vững để không ảnh hưởng đến sự làm việc của ổ , để dễ gia công mặt ngoài của tất cả các gối đỡ nằm trong cùng một mặt phẳng . Đường kính ngoài của gối trục được chọn theo đường kính nắp ổ, theo bảng 18-2/2/ ta tra được các kích thước của các gối như sau:

Kích thước (mm)

TrụcI

Trục II

Trục III

D1

150

150

125

D2

166

150

150

D3

189,6

180

180

+ Bề rộng mặt ghép bu lông cạnh ổ : K2= 50 [mm] (tính ở trên)

• Tâm lỗ bu lông với cạnh ổ: E2 = 26 [mm],

• h xác định theo kết cấu,

k ( 1,2.d2 = 1,2.16 = 19,2[mm] , Lấy k= 20mm.

-Đế hộp .

• Chiều dầy đế hộp khi không có phàn lồi s1.

S1 = (1,3..1,5).d1 = (1,3..1,5).20 = 26..30 [mm].

Chọn S1 = 30[mm].

• Bề rộng mặt đế hộp: K1 = 3.d1 = 3.20 = 60 [mm].

q( k1 + 2.( = 60 +20 = 80 [mm].

Khe hở giữa các chi tiết .

• Khe hở giữa bánh răng với thành trong hộp.

( ( ( 1..1,2).( = (1..1,2)10 = 10..12 [mm].

Chọn ( = 12 [mm]

• Khe hở giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp.

(1 = (3..5). ( = (3..5).10 = 30..50 [mm], Chọn (1 = 30 [mm].

• Khe hở giữa các bánh răng với nhau (> ( = 10, lấy ( = 15mm.

--Số lượng bulông nền.

Z= Lấy Z= 4

Sơ bộ chọn L = 250mm, B= 600mm.

II. Các chi tiết khác.

1) Bu lông vòng.

- Để vận chuyển hộp giảm tốc trên nắp có lắp thêm bu lông vòng

- Vật liệu làm bu lông là thép 20.

- Theo trọng lượng hộp giảm tốc co kích thước cơ bản của bu lông :

Loại

d1

d2

d3

d4

d5

h

h1

h2

l

f

b

c

x

r

r1

r2

M12

54

30

12

30

17

26

10

7

25

2

14

1,8

3,5

2

6

6

2) Của thăm .

Để kiểm tra quan sát chi tiết máy trong hộp khi lắp ghép và để đổ dầu vào

hộp, đỉnh hộp có lắp cửa thăm, cửa thăm được đậy bằng nắp, cửa thăm có kết cấu và kích thước như hình vẽ , theo bảng 18-5/2/ trađược các kích thước của cửa thăm.

3- Chốt định vị.

Mặt ghép giữa nắp và thân nằm trong mặt phẳng chứa đường tâm các trục , Lỗ trụ lắp trên nắp và thân hộp được gia công đồng thời, để đảm bảo vị trí tương đối của nắp và thân trước và sau gia công cũng như khi lắp ghép, ta dùng 2 chốt định vị , nhờ có chốt định vị , khi xiết bulông không bị biến dạng vòng ngoài ổ.

4-Nút thông hơi.

Khi làm việc nhiệt độ trong nắp tăng nên, để giảm áp xuất và điều hoà không khí bên trong và bên ngoài hộp ta dùng nút thông hơi, theo bảng 18-6/2/ tra được các kích thước như hình vẽ.

5- Nút tháo dầu.

Sau một thời gian làm việc , dầu bôi trơn chứa trong hộp bị bẩn, hoặc bị biến chất , do đó cần phải thay dầu mới, để tháo dầu cũ ở đáy hộp có lỗ tháo dầu, lúc làm việc lỗ tháo dầu được bịt kín bàng nút tháo dầu, kết cấu và kích thước như hình vẽ (các kích thước tra bảng 18-7/2/).

6- Thiết bị kiểm tra mức dầu.

Để kiểm tra mức dầu trong hộp ta dùng que thăm dầu, que thăm dầu có kích thước và kết cấu như hình vẽ.

Phần V Lắp ráp, bôi trơn, điều chỉnh.

I. Lắp ráp.

1- Xác định và chọn kiểu lắp.

Thứ tự

Tên mối ghép

Kiểu lắp

Sai lệch giới hạn của lỗ và trục

Ghi chú

1

Bạc chặn và trục II

(45

+ 39 (m

+ 18 (m

+2(m

2

Bạc chặn và trục III

(50

+ 25 (m

+ 18 (m

+ 2 (m

3

Vòng trong ổ (Trục I

(30k6

+ 15 (m

+ 2 (m

4

Vòng trong ổ (TrụcII

(40k6

+ 12 (m

+ 5 (m

5

Vòng trong ổ (TrụcIII

(45k6

+ 10 (m

+ 3(m

6

Bánh răng trụ và trục I

(40

+25(m

+ 18 (m

+2(m

7

Bánh răng trụ và trục II

(45

+25(m

+ 18 (m

+2(m

8

Bánh răng trụ và trục III

(50

+25(m

+ 18 (m

+2(m

Bánh đai và trục I

(25

+25(m

9

Trục II ( vòng trong ổ

(40k6

+ 15 (m

+ 2 (m

11

Trục I ( then

8

-30 (m

b(h = 6(6

-30 (m

12

Trục II ( then

13

- 36 (m

b(h =10(8

- 36 (m

13

Trục III ( then

16

- 43 (m

b(h = 14(9

- 43 (m

16

Lỗ hộp ( vòng ngoài ổ

(62 H7

+25 (m

Hai ổ trục I

17

Lỗ hộp ( vòng ngoài ổ

(80 H7

+30 (m

Hai ổ trục II

18

Lỗ hộp ( vòng ngoài ổ

(85 H7

+30 (m

Hai ổ trục III

20

Lỗ hộp trục I ( nắp ổ

(61

+30 (m

Hai ổ

- 100 (m

290 (m

21

Lỗ hộp trục II ( nắp ổ

Hai ổ

Lỗ hộp trục III ( nắp ổ

(84

+30

Hai ổ

-120

-340

Then x Mayơ khớp nối

8

+15

-15

bxh=6x6

-30

Then x bánh răng trên trục III

12

+18

-18

bxh=10x8

-36

Then x May ơ bánh đai trên trục I

16

+21

-21

bxh=14x9

-43

Mối ghép giữa bánh răng và trục với yêu cầu không tháo lắp thường xuyên, khả năng định tâm đảm bảo, không di trượt dọc trục nên ta dùng kiểu lắp , Còn đối với mối ghép bạc và trục độ đồng tâm yêu cầu không cao nên ta dùng kiểu lắp

Mối ghép then và trục ta dùng mối ghép trung gian , còn đối với mối ghép giữa lỗ hộp và nắp thì ta dùng mối ghép lỏng chẳng hạn

Mối ghép giữa ổ và trục thì lắp theo hệ thống lỗ ta chọn kiểu lắp K6, còn mối ghép giữa vòng ngoài ổ và lỗ hộp thì ta dùng mối ghép H7.

2- phương pháp lắp ráp hộp giảm tốc.

ổ lăn được lắp trên trục hoặc nên vỏ hộp bằng phương pháp ép trực tiếp hoặc phương pháp nung nóng, để tránh biến dạng đường lăn và không cho các lực khi lắp tác dụng trực tiếp qua các con lăn, cần tác dụng lực đồng đều trên vòng trong khi lắp ổ trên trục hoặc vòng ngoài trên vỏ , mặt khác để dễ dàng lắp ổ trên trục hoặc vỏ , trước khi lắp cần bôi một lớp dầu mỏng nên trục hoặc lỗ hộp.

Lắp bánh răng , khớp nối , bánh đai ta dùng phương pháp ép trực tiếp hoặc nung nóng với phần dẫn hướng , bánh răng cần được lắp đúng vị trí đã định , nếu chiều dài mayơ lớn hơn nhiều so với đường kính trục tại chỗ lắp ghép thí cần có biện pháp đơn giảm để khống chế theo phương dọc trục.

ở đây dùng bạc chặn và mặt mút của vòng ổ để định vị bánh răng, bánh đai , mayơ khớp nối trên trục , khi sử dụng cần đảm bảo sự tiếp xúc chính xác giữa các mặt mút bánh răng, bánh đai, bạc chặn và vòng ổ , vì vậy chiều dài bạc cần phải đảm bảo chính xác và phải dài hơn đoạn trục lắp bạc.

II. Bôi trơn.

1- Bôi trơn trong hộp giảm tốc.

Để giảm mất mát công suất vì ma sát , giảm mài mòn răng , đảm bảo thoát nhiệt tốt và đề phòng các tiết máy bị han gỉ cần phải bôi trơn liên tục các bộ truyền trong hộp giảm tốc.

Theo cách dẫn dầu đến bôi trơn các tiết máy , người ta phân biệt bôi trơn ngâm dầu và bôi trơn lưu thông , do các bộ truyền bánh răng trong hộp giảm đều có vận tốc v < 12 m/s nên ta bôi trơn bánh răng trong hộp bằng phương pháp ngâm dầu với chiều sâu ngâm dầu =1/6 bán kính cấp nhanh và bánh răng cấp chậm. Lượng dầu bôi trơn : 1,5…2 (l)

Dầu bôi trơn :

Với hộp giảm tốc bánh răng trụ làm bằng vật liệu thép tra bảng 18-11/T2 và bảng 18-13/T2 ta chọn được :

Tên dầu

Thiết bị cần bôi trơn

Lượng dầu hoặc mỡ

Thời gian thay dầu hoặc mỡ

Dầu ôtô máy kéo AK- 15

Bộ truyền trong hộp

0,6 lít/Kw

5 tháng

2-Bôi trơn ổ lăn.

Khi ổ được bôi trơn đúng kỹ thuật , nó sẽ không bị mài mòn , ma sát trong ổ sẽ giảm , giúp tránh không để các chi tiết kim loại trực tiếp tiếp xúc với nhau , điều đó sẽ bảo vệ được bề mặt và giảm được tiếng ồn ,Thông thường thì các ổ lăn đều có thể bôi trơn bằng dầu hoặc mỡ , nhưng trong thực tế thì người ta thường dùng mỡ bởi vì so với dầu thì mỡ bôi trơn được giữ trong ổ dễ dàng hơn , đồng thời có khả năng bảo vệ ổ tránh tác động của tạp chất và độ ẩm , Ngoài ra mỡ được dùng lâu dài ít bị ảnh hưởng của nhiệt độ theo bảng 15-15a/T2 ta dùng loại mỡ M và chiếm 1/2 khoảng trống và thời gian thay mỡ khoảng 5 tháng / lần.

3- Chọn tiết máy dùng cho bôi trơn.

Để che kín các đầu ra của truc I và truc III , tránh sự xâm nhập của bụi bặm và tạp chất vào ổ cũng như ngăn mỡ chảy ra ngoài , ở đây ta dùng loại vòng phớt, theo bảng 15-17/2/ tra được kích thước vòng phớt cho các ổ như sau,

d

d1

d2

D

a

b

S0

30

31

30

43

6

4,3

9

45

46

45

64

9

6,5

12

Bảng thống kê dùng cho bôi trơn

Tên dầu hoặc mỡ

Thiết bị cần bôi trơn

Lượng dầu hoặc mỡ

Thời gian thay dầu hoặc mỡ

Dầu ôtô máy kéo AK- 15

Bộ truyền trong hộp

0,6 lít/Kw

5 tháng

Mỡ M

Tất cả các ổ

1/2 chỗ rỗng bộ phận ổ

1 năm

III. Điều chỉnh.

1-Điều chỉnh ăn khớp bánh răng.

Sai số về chế tạo các chi tiết theo kích thước chiều dài và sai số lắp ghép làm cho vị trí bánh răng trên trục không chính xác, vì vậy để bù vào những sai số đó thường lấy chiều rộng bánh răng nhỏ tăng lên 10% so với chiều rộng bánh răng lớn.

3-Điều chỉnh khe hở các ổ lăn.

Khe hở ảnh hưởng đến sự phân bố tải trên các con lăn và độ bền lâu của ổ , lựa chọn khe hở thích hợp có khả năng giảm tiếng ồn, giảm dao động tăng độ cứng của gối trục .

Điều chỉnh ổ bằng cách dịch chỉnh vòng ngoài được thực hiện bằng các cách sau:

• Điều chỉnh nhờ những tấm đệm đặt giữa nắp và vỏ hộp.

• Điều chỉnh khe hở hoặc tạo độ dôi bằng vòng đệm 2.

• Điều độ dôi của ổ bằng vít, vít tỳ vào vòng trung gian tác động đến vòng ngoài ổ và làm cho vòng ngoài dịch chuyển theo phương dọc trục.

• Mài bớt vòng ngoài ổ hoặc đặt giữa vòng ổ các miếng bạc có chiều dầy khác nhau.

Tài liệu tham khảo

Trịnh Chất – Lê Văn Uyển : Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí, Tập I,II, nhà xuất bản Giáo dục-1999.

Nguyễn Trọng Hiệp : Chi tiết máy, tập I và tập II, nhà xuất bản Giáo dục.

Ninh Đức Tốn - Đỗ Trọng Hùng: Hướng dãn làm bài tập dung sai, Trường đại học bách khoa Hà nội – 2000.

Trịnh Chất : Cơ sở thiết kế máy và chi tiết máy

Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật , Hà nội 1994.

Tỷ số

D

D0

d

dm

dc

D3

d1

L

l

B

l2

l1

D2

l3

l

h

l1

l2

dc

d1

R3

s4

s3

k3

k2

E2

k

125

100

75

100

150

87

4

10

(1:50

28

15

9

25,4

M16

22

30

30

(18

(12

(6

6

12

a

D

a

b

S0

d2

d

d1

D

_1410701732.unknown _1410701796.unknown _1410701861.unknown _1410701893.unknown _1410701909.unknown _1410701917.unknown _1410701921.unknown _1410701925.unknown _1410701927.unknown _1410701929.unknown _1410701930.unknown _1410701928.unknown _1410701926.unknown _1410701923.unknown _1410701924.unknown _1410701922.unknown _1410701919.unknown _1410701920.unknown _1410701918.unknown _1410701913.unknown _1410701915.unknown _1410701916.unknown _1410701914.unknown _1410701911.unknown _1410701912.unknown _1410701910.unknown _1410701901.unknown _1410701905.unknown _1410701907.unknown _1410701908.unknown _1410701906.unknown _1410701903.unknown _1410701904.unknown _1410701902.unknown _1410701897.unknown _1410701899.unknown _1410701900.unknown _1410701898.unknown _1410701895.unknown _1410701896.unknown _1410701894.unknown _1410701877.unknown _1410701885.unknown _1410701889.unknown _1410701891.unknown _1410701892.unknown _1410701890.unknown _1410701887.unknown _1410701888.unknown _1410701886.unknown _1410701881.unknown _1410701883.unknown _1410701884.unknown _1410701882.unknown _1410701879.unknown _1410701880.unknown _1410701878.unknown _1410701869.unknown _1410701873.unknown _1410701875.unknown _1410701876.unknown _1410701874.unknown _1410701871.unknown _1410701872.unknown _1410701870.unknown _1410701865.unknown _1410701867.unknown _1410701868.unknown _1410701866.unknown _1410701863.unknown _1410701864.unknown _1410701862.unknown _1410701828.unknown _1410701845.unknown _1410701853.unknown _1410701857.unknown _1410701859.unknown _1410701860.unknown _1410701858.unknown _1410701855.unknown _1410701856.unknown _1410701854.unknown _1410701849.unknown _1410701851.unknown _1410701852.unknown _1410701850.unknown _1410701847.unknown _1410701848.unknown _1410701846.unknown _1410701837.unknown _1410701841.unknown _1410701843.unknown _1410701844.unknown _1410701842.unknown _1410701839.unknown _1410701840.unknown _1410701838.unknown _1410701832.unknown _1410701834.unknown _1410701835.unknown _1410701833.unknown _1410701830.unknown _1410701831.unknown _1410701829.unknown _1410701812.unknown _1410701820.unknown _1410701824.unknown _1410701826.unknown _1410701827.unknown _1410701825.unknown _1410701822.unknown _1410701823.unknown _1410701821.unknown _1410701816.unknown _1410701818.unknown _1410701819.unknown _1410701817.unknown _1410701814.unknown _1410701815.unknown _1410701813.unknown _1410701804.unknown _1410701808.unknown _1410701810.unknown _1410701811.unknown _1410701809.unknown _1410701806.unknown _1410701807.unknown _1410701805.unknown _1410701800.unknown _1410701802.unknown _1410701803.unknown _1410701801.unknown _1410701798.unknown _1410701799.unknown _1410701797.unknown _1410701764.unknown _1410701780.unknown _1410701788.unknown _1410701792.unknown _1410701794.unknown _1410701795.unknown _1410701793.unknown _1410701790.unknown _1410701791.unknown _1410701789.unknown _1410701784.unknown _1410701786.unknown _1410701787.unknown _1410701785.unknown _1410701782.unknown _1410701783.unknown _1410701781.unknown _1410701772.unknown _1410701776.unknown _1410701778.unknown _1410701779.unknown _1410701777.unknown _1410701774.unknown _1410701775.unknown _1410701773.unknown _1410701768.unknown _1410701770.unknown _1410701771.unknown _1410701769.unknown _1410701766.unknown _1410701767.unknown _1410701765.unknown _1410701748.unknown _1410701756.unknown _1410701760.unknown _1410701762.unknown _1410701763.unknown _1410701761.unknown _1410701758.unknown _1410701759.unknown _1410701757.unknown _1410701752.unknown _1410701754.unknown _1410701755.unknown _1410701753.unknown _1410701750.unknown _1410701751.unknown _1410701749.unknown _1410701740.unknown _1410701744.unknown _1410701746.unknown _1410701747.unknown _1410701745.unknown _1410701742.unknown _1410701743.unknown _1410701741.unknown _1410701736.unknown _1410701738.unknown _1410701739.unknown _1410701737.unknown _1410701734.unknown _1410701735.unknown _1410701733.unknown _1410701668.unknown _1410701700.unknown _1410701716.unknown _1410701724.unknown _1410701728.unknown _1410701730.unknown _1410701731.unknown _1410701729.unknown _1410701726.unknown _1410701727.unknown _1410701725.unknown _1410701720.unknown _1410701722.unknown _1410701723.unknown _1410701721.unknown _1410701718.unknown _1410701719.unknown _1410701717.unknown _1410701708.unknown _1410701712.unknown _1410701714.unknown _1410701715.unknown _1410701713.unknown _1410701710.unknown _1410701711.unknown _1410701709.unknown _1410701704.unknown _1410701706.unknown _1410701707.unknown _1410701705.unknown _1410701702.unknown _1410701703.unknown _1410701701.unknown _1410701684.unknown _1410701692.unknown _1410701696.unknown _1410701698.unknown _1410701699.unknown _1410701697.unknown _1410701694.unknown _1410701695.unknown _1410701693.unknown _1410701688.unknown _1410701690.unknown _1410701691.unknown _1410701689.unknown _1410701686.unknown _1410701687.unknown _1410701685.unknown _1410701676.unknown _1410701680.unknown _1410701682.unknown _1410701683.unknown _1410701681.unknown _1410701678.unknown _1410701679.unknown _1410701677.unknown _1410701672.unknown _1410701674.unknown _1410701675.unknown _1410701673.unknown _1410701670.unknown _1410701671.unknown _1410701669.unknown _1410701636.unknown _1410701652.unknown _1410701660.unknown _1410701664.unknown _1410701666.unknown _1410701667.unknown _1410701665.unknown _1410701662.unknown _1410701663.unknown _1410701661.unknown _1410701656.unknown _1410701658.unknown _1410701659.unknown _1410701657.unknown _1410701654.unknown _1410701655.unknown _1410701653.unknown _1410701644.unknown _1410701648.unknown _1410701650.unknown _1410701651.unknown _1410701649.unknown _1410701646.unknown _1410701647.unknown _1410701645.unknown _1410701640.unknown _1410701642.unknown _1410701643.unknown _1410701641.unknown _1410701638.unknown _1410701639.unknown _1410701637.unknown _1410701620.unknown _1410701628.unknown _1410701632.unknown _1410701634.unknown _1410701635.unknown _1410701633.unknown _1410701630.unknown _1410701631.unknown _1410701629.unknown _1410701624.unknown _1410701626.unknown _1410701627.unknown _1410701625.unknown _1410701622.unknown _1410701623.unknown _1410701621.unknown _1410701612.unknown _1410701616.unknown _1410701618.unknown _1410701619.unknown _1410701617.unknown _1410701614.unknown _1410701615.unknown _1410701613.unknown _1410701608.unknown _1410701610.unknown _1410701611.unknown _1410701609.unknown _1410701606.unknown _1410701607.unknown _1410701605.unknown
Đơn vị chủ quản: CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI ĐIỆN TỬ THIÊN THI
Địa chỉ: 41-43 Trần Cao Văn, P6, Q3, HCM
giấy phép MXH: 102/GXN - TTĐT