Thuyết minh thiết kế chi tiết máy

LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế chi tiết máy là một môn học có ý nghĩa rất quan trọng đối với sinh viên, giúp cho sinh viên làm quen với công việc nghiên cứu, thiết kế các môn học trong nghành cơ khí nói chung và nghành cơ khí chế tạo máy nói riêng. Rèn luyện cho sinh viên có ý thức nghiêm túc trong việc tính toán thiết kế, phải biết vận dụng trình độ hiểu biết của bản thân kết hợp với sự hướng dẫn của thầy giáo và các tài liệu tham khảo khác. Để thiết kế chế tạo ra một chi tiết hay bộ phận máy hoàn thiện có hình dáng, kích thước thoả mãn các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật đã đặt ra, đó thực sự là một công việc khó khăn cho sinh viên, mặt khác trình độ bản thân còn có hạn. Vì vậy mặc dù thời gian làm thiết kế kéo dài trong suốt cả học kỳ nhưng kết quả của việc tính toán thiết kế chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự góp ý của thầy giáo hướng dẫn để nâng cao trình độ hiểu biết của bản thân, nhằm phục vụ tốt hơn nữa việc nghiên cứu thiết kế cũng như làm đề tài tốt nghiệp sau này. Sinh viên thực hiện: Ngô Văn Hòa ĐỀ SỐ 10: THIẾT KẾ TỜI LƯỚI KÉO TRỤC NGANG 3 TANG. Số liệu: 1.Lực kéo định mức trên tang: P = 12KN. 2.Tốc độ kéo cáp định mức: V=0,9m/s. 3.Độ sâu đánh bắt: h= 40m. 4.Thời gian làm việc: 30 phút x 6 ca x 200 ngày x A năm, với A= 13. 5.Đặc tính làm việc: quay 1 chiều. 6.Tính chất của tải trọng: Hệ số tải trọng động: Kđ=1.5. Hệ số quá tải hệ thống: Kqt = 1.6. 7.Điều kiện làm việc: trên biển. ChươngI: CHỌN ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG. Xác định công suất động cơ: Công suất làm việc:(Nlv) Coi hệ thống làm việc với chế độ tải không đổig Ta có: + Ngc Chọn Ngc = 0.2KW. Công suất yêu cầu từ động cơ:Nycđc Hệ thống tạo thành từ các khâu thành phần nối tiếp nhau nên ta có: Ta chọn hiệu suất các bộ truyền như sau: Bộ truyền động đai: Bộ truyền bánh răng nón: Bộ truyền bánh răng trụ Một cặp ổ lăn : Cơ cấu gạt cáp : Tang thu cáp : Theo sơ đồ phác thảo hộp giảm tốc ta có: Nycđc= Xác định tốc độ động cơ: Chọn cáp kéo: theo pđ Pđ= n.Kđ.P n: hệ số bền dự trữ, chọn n = 3đ = 3.1.5.12 = 54KN Dựa vào bảng 2 ta chọn cáp có: Pđthực = 54,55KN b =1800 N/m .m Trọng lượng 100m cáp: 35,86 Kg Diện tích tiết diện cáp: Fc = 36,66mm Đường kính cáp: dc= 9.9 Kiểm tra cáp theo độ bền dự trữ: >[n] chọn = 3 Chiều dài cáp: L Chiều dài làm việc của cáp được chọn theo h. Với h = 40m 7h = 7.40 =280m -Chiều dài cần thiết của cáp: Lct = 1,5.Llv = 1,5.280= 420m Xác định vận tốc quay trục tang kéo cáp: - Đường kính trống tang: Do = C.dc C: hệ số đường kính: chọn C = 20. - Bước quấn cáp trên tang: t =1,06.dc + 0,3 = 10,794 (mm). Chiều dài tang: Lt = 2.D0 = 2.198 = 396 (mm). - Số vòng cáp trên một lớp: - Số lớp cáp chứa trên tang: - Đường kính ngoài của bó cáp chứa trên tang: Tốc độ quay trục tang: (nlv) Chọn động cơ điện truyền động. Chọn động cơ điện. Với , dựa vào bảng tra ta chọn động cơ: Kiểu ĐC Công suất(kw) N (v/p) GD2 (Kg.m2) Trọng lượng (Kg) ĐK72-4 20 1460 0,88 1,3 2,3 1,5 280 Động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại. Cường độ làm việc thực tế: CĐ%= CĐ%= vậy ta chọn Nđm = 20 (KW). Kiểm tra động cơ điện: Kiểm tra thời gian khởi động: tkđ= A = =170068,5 (Nmm) Mđ = (N.mm) tkđ = (s) Kiểm tra theo mô men mở máy: Mm > Mc Với Mc = Mt + Mđ Mt = Pmax. (N.mm) Mđ= 33249 (Nmm) Vậy Mc = 2806,65 + 33249 = 36055,7 ( N. mm) Vậy Mm>Mc. Phân phối tỉ số truyền động: Tỷ số truyền động của hệ thống: Iht = Iht = iđai.isc.itc = 3,04.3.3 Giá trị thông số động – động lực học các cấp của hệ thống truyền dẫn: Ta có tỉ số truyền giữa các trục: N1 = Nycđc = 15 KW. N2 = KW KW KW KW Tốc độ quay các trục: n1 = nđc = 1460 (v/ph) - Mô men xoắn trên các trục: (N.mm) GIÁ TRỊ THÔNG SỐ ĐỘNG – ĐỘNG LỰC HỌC CÁC CẤP CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN: Trục TrụcI TrụcII TrụcIII TrụcIV TrụcV i 3,04 3 1 3 N (KW) 15 14,1 13,4 13,3 12,6 N (V/ph) 1460 480,2 160,1 160,1 53,4 Mx (N.mm) 98116 280525 799834 791835 2257680 ChươngII :THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI Chọn loại đai: Chọn tiết diện đai thang theo giá trị mô men trên trục dẫn. Ta có: Mx1 = 98116 Nmm =98,116 (Nm) Ta chọn được loại đai có các thông số : Loại tiết diện Kích thước tiết diện (mm) Diện tích tiết diện (mm) Chiều dài đai L (mm) Đường kính bánh đai Dmin Mô men xoắn bánh dẫn M1 (N.mm) b bc h y0 17 14 10,05 4 138 8006300 125 50150 b b y0 h c Xác định đường kính bánh đai: - Chọn đường kính bánh đai nhỏ : D1(mm) D1= 220 (mm) Kiểm nghiệm vận tốc đai: - Đường kính bánh đai lớn: D2= i.D1( 1- ) =3,04. 220. ( 1- 0,02) = 655,4(mm) Tra bảng chọn D2 theo tiêu chuẩn: D2 = 630(mm) - Số vòng quay thực tế của bánh bị dẫn: n’2=( 1 - ) n’2 = (1- 0,02) 499,6 (V/p) Kiểm tra: 480,2 tương ứng với 100% 499,6 tương ứng với x% x = ’(tăng) = 104 – 100 = 4% (thoả mãn) Vậy D1= 220(mm) D2= 630(mm) Chọn sơ bộ khoảng cách trạc Asb: Dựa vào bảng 19 ta chọn Asb= D2= 630(mm) - Xác định chính xác chiều dài đai L khoảng cách trục A +. Chiều dài đai sơ bộ: Lsb= 2Asb+ Lsb= 2. 630 + Lsb = 2661,2(mm) Chọn giá trịL chính xác: theo bảng 20. L = 2650(mm) +. Kiểm tra số vòng chạy của đai: thoả mãn - Kiểm nghiệm góc âm trên bánh đai: = 1800 -.570 = 1800-. 570 = 142,50 > 1200 (thoã mãn) -Xác định số đai cần thiết (Z) Z  Với: N = 15 KN Diện tích tiết diện đai F = 138 (mm2) Trị số ứng suất có ích cho phép: = 174(N/mm2) Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc âm: =0,89 Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc: Cv = 0,90 Ct = 1,0 Z= 4,6 Vậy chọn Z = 5 -Xác định kích thước bánh đai: +Chiều rộng bánh đai: B = (Z - 1)t +25 Theo bảng 87 ta có: t = 20 S=12,5 B = (5 - 1).20 +2. 12,5 =105 (mm) +Dường kính ngoài của bánh đai: De1 = D1 + 2y0 = 220 + 2.4 = 228 (mm) De2 = D2 +2.y0 = 630 + 2. 4 = 638 (mm) -Lực tác dụng lên trục: R = 3. .F.Z.Sin R= 3.1,2 .138 .3. sin= 2352,2 (N) (= 1,2 N/mm2) ChươngIII: THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG Chọn vật liệu và phương pháp luyện: - Bánh răng nhỏ: Chọn thép C50 , thường hoá có: Dphôi =100300 (mm) = 600 (N/mm2) = 300 (N/mm2) Độ cứng: HB1 =225 -Bánh răng lớn: Chọn thép C45 ,thường hoá có: Dphôi =500750 (mm) = 540 (N/mm2) = 270 (N/mm2) Độ cứng : HB2 = 200 Xác định ứng suất cho phép : - Ứng suất tiếp xúc cho phép : ’N. Với : = 2,6 HB. Số chu kỳ cơ sở N0 = 107 K’N : hệ số chu kỳ ứng suất tiếp xúc : K’N = . Ntđ : số chu kỳ ứng suất tương đương . N0 =107 :số chu kỳ cơ sở của đường cong tiép xúc . Ntđ =N = 60.u.n.t u : số lần ăn khớp của bánh răng trong một vòng quay . n : số vòng quay trong một phút của bánh răng : n1 : = 480,2 (v/phút) ; n3 = 160,1 (v/phút) n2 = 160,1 (v/phút) ; n4 = 53,4 (v/phút) t : tổng số giờ làm việc của bánh răng : t = . 6 .200 .13 =7800 (giờ) Ntđ1 = 60 . 3 . 480,2. 7800 =224733600 x 3 = 674200800 Ntđ1 > N0K’N1 = 1. Ntđ4 = 60.1.53,4.7800 = 24991200 > N0 K’N4 =1 Ntđ3 =3Ntđ2 = 224780400 Ntđ1 > N0 K’N1 = 1 Ntđ2 = 60. 1. 160,1. 7800 = 74926800 > N0 K’N2 =1 Vậy với bánh răng 1: = 2,6 . HB1. K’N1 Bánh răng 2: = 2,6 . 225 .1 = 585 (N/mm2) = 2,6 . 200 . 1 =520 (N/mm) Ứng suất cho phép: . +. : giới hạn mỏi uốn trong chu kỳ đối xứng: = 0,42.. +. n: hệ số dự trữ . n = 1,5 . +: hệ số tập trung ứng suất ở chân răng: = 1,8 . + K”N: Hệ số chu kỳ ứng suất uốn: K”N = N0 : số chu kỳ cơ sở của đường cong mỏi uốn: N0 = 5. 106 Ntđ : số chu kỳ ứng suất tương đương. m : Bậc đường cong mỏi uốn . m = 6. K’’N1 = = 0,44 ; K’’N3 = 0,53. K’’N2 == 0,64 ; K’’N4 = 0,76. = 61,6 (N/mm2) (N/mm2) 74,2 (N/mm2). = 89,2 (N/mm2). - Ứng suất tải cho phép : + Ứng suất tiếp xúc quá tải cho phép : Vì bánh răng chế tạo từ thép có độ rắn HB < 350. = 2,5 . HB. Vậy: .2,6. 225 = 1462,5 (N/mm2) = 2,5 .2,6 .200 = 1300 (N/mm2) + Ứng suất quá tải cho phép : - Chọn sơ bộ hệ số tải trọng : Ksb Ksb = 1,4. -Chọn hệ số chiều rộng bánh răng : Với bộ truyền bánh răng nón : - Xác dịnh chiều dài nón L: Với bộ truyền bánh răng nón răng thẳng : L Hộp sơ cấp: L (mm) - Hộp thứ cấp : L - Chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng : V = - Với bộ truyền sơ cấp: V1 = V1= 0,91 (m/s) < 2 Bánh răng có cấp chính xác 9 - Xác định chính xác chiều dài nón L : + Hệ số tải trọng K : K= Ktt . Kđ. Ktt : hệ số tập trung tải trọng Ktt = 1 Kđ = 1,1 =1,1 Sơ cấp: Vậy L1 = Lsb L1 = 184,23 . L2 = 300,42 . - Xác định mô đun, số răng, chiều rộng … + Trị số mô đun : Hộp sơ cấp : ms = (0,020,03).L ms=0,0204 . 196,03 = 4 Hộp thứ cấp : ms= 0,0216 .277,2 = 6 + Số răng bánh dẫn : Hộp sơ cấp : Z1 = Hộp thứ cấp : Z3 Z4 = 29 .3 = 87. +Chiều rộng bánh răng : b = Hộp sơ cấp : b = 0,3 .170,07 = 51 (mm) Hộp thứ cấp: b = 0,3 .277,22 = 83,17 (mm) -Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng : +Hộp sơ cấp : : góc mặt nón lăn. Ztđ1 hệ số dạng răng : y1 = 0,4585. + Ta có chiếu dài côn trung bình: Ltb =L1 – 0,5b = 170,07 - 0,5.51 = 144,57mm. Bánh răng 2: + Chiều dài côn trung bình: Ltb = L2 -0,5b = 170,07-0,5.51=144,57 (mm) Hộp thứ cấp: Tương tự ta có: Ztđ1 = +Ltb = L2 -0,5b = 277,22 -0,5 .83,17 Ltb= 235,635 (mm) - Kiểm ngiệm bánh răng theo quá tải đột ngột: Để bộ truyền có khả năng chịu quá tải trong thời gian ngắn càn kiểm tra bộ truyền quá tải theo điều kiện: +Giá trị ứng suất tiếp xúc được xác định : +(hộp sơ cấp) +Hộp thứ cấp: Hệ số quá tải của hệ thống:Kqt Kqt = Mmax : mô men lớn nhất có thể cấp được của động cơ điện. Mmax = 2,3Mđm = 2,3.130821,9 = 300890 (N.m) Hộp sơ cấp: Hộp thứ cấp: *. Với hộp sơ cấp: *. Với hộp thứ cấp: Định các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền: +. Chiều dài nón: +. Mô đun trên mặt mút lớn: +. Mô đun trung bình: +. Góc mặt nón lăn: + Đường kính vòng lăn: d1 = ms.z1 d1 = 4.27 =108 (mm) ; d2 = 81.4 = 324 (mm) + Đường kính vòng lăn trung bình: dtb1 = d1(1 – 0,5.) dtb1 = 108(1 - 0,5.) = 91,86 (mm) dtb2 = d2 (1 – 0,5 .) dtb2 = 324 (1- 0,5.) = 275,58 (mm). + Đườnh kính vòng đỉnh : De1 = ms(z1 + 2. cos). De1 = 4.(27 + 2.cos18,40) = 115,6 (mm) De2 = 4(81 + 2.cos71,60) = 326,5 (mm) +Góc chân răng (h” = 1,25ms). 1,70 + Góc đầu răng (h’ = ms) + Góc mặt nón chân răng: + Góc mặt nón đỉnh răng: * Hộp thứ cấp: + Chiều dài nón : L= 0,5. ms L = 0,5 .6 +Mô đun trên mặt mút lớn:ms = mtb. ms = 5,1. =6 (mm) + Mô đun trung bình: mtb = ms + Góc mặt nón lăn : tg + Đường kính vòng lăn : d1 = ms .z1 d1= 6.29 = 174(mm) d2 = 6.87 = 522(mm) + Đường kính vòng lăn trung bình: dtb1= d1 (1- 0,5) dtb1 = 174 (1 – 0,5) = 147,7 (mm) dtb2 = 522(1- 0,5.) = 443,1(mm). + Đường kính vòng đỉnh : (h’ = ms) De1 = ms (z1 +2Cos) De1 = 6.(29 + 2 Cos18,40) = 185,4 (mm) De2 = 6.(87 +2.Cos71,60) = 525,8 (mm) + Góc chân răng (h” = 1,25 ms) +Góc đầu răng: +Góc mặt nón chân răng : +Góc mặt nón đỉnh răng : Tính lực tác dụng: Được xác định theo ba thành phần: +. Lực vòng P1, P2 +. Lực hướng tâm: Pr1, Pr2 +. Lực dọc trục: Pa1, Pa2 *. Với hộp sơ cấp: *. Với hộp thứ cấp: ChươngIV: THIẾT KẾ TRỤC Chọn vật liệu trục: Chọn vật liệu làm trục là thép C45 tôi có: Tính sơ bộ trục: Trục II: [Tx]=20N/mm2 Trục III: Trục IV: Trục V: Tính gần đúng: Chọn sơ bộ ổ: Vì bộ truyền bánh răng nón có lực dọc trục, nên chọn kiểu ổ đũa côn đỡ chặn (cỡ trung). Trục Ký hiệu Đường kính Bề rộng ổ II 7309 45 26 III 7312 60 31 IV 7312 60 31 V 7317 85 41 Phác thảo kết cấu hộp giảm tốc: Quan hệ kích thước giữa các yếu tố của hộp giảm tốc a=15mm; B=26; B1=31; =10mm; l’=3d = 3.45 = 135mm; l2=10mm; l3=18mm; l4=15mm; l5=1,2.d = 54; x1=1,6.d = 72. Sơ đồ tính toán các trục: Trục II: Các phản lực tại B: Biểu đồ tính toán: Các phản lực tại C: Mô men uốn theo phương Y: +. Tại A: MAy = -Mu1 = -32130 (N.mm) B R By M Z M x M y 32130 P r1 P r1 M u1 P 1 A P a1 P a1 M Z1 P 1 279458 356670 90990 R Cy R Bx R Cx C +. Tại B: MBy=RCy.135=674.135=90990 N.mm Mô men uốn theo phương X: +. Tại B: MBx=MCx.135=2642.135=356670 N.mm +. Tại C: MCx=0 Mô men xoắn: Vậy tiết diện nguy hiểm là tại B có: Tục III: Ta có tổng chiều dài tính toán: P r2 B 841034 M Z 17982 M x M y R Ax M u2 R Ay P a2 P 2 A 326688 37576 R Cy M Z2 R Cx C Ta có: Các phản lực tại A: Vậy RAx , Ray ngược chiều với giả thiết ban đầu. Các phản lực tại C: Vậy RCx có chiều ngược với giả thiết ban đầu. Mô men uốn theo phương Y: +. Bên trái B: MBy= -RAy.82 = -458.82 = -37556 N.mm +. Bên phải B: MBy= RCy.244 = 737.244 = 179828 N.mm Mô men uốn theo phương X: +. MBx = RAx.82 = 3984 .82 = 326688 Nmm Tiết diện nguy hiểm tại B: Mtđ = = 818271Nmm dIII= Vậy chọn dIII = 55(mm) Tiết diện tại ổ trục: Xét tại C: Ta có: Mtđ = Trục IV: Chiều dài trục: lBC = l’ = 3.d = 3.60 = 180 mm. Biểu đồ tính toán: 180 R By B 82 M Z M x 91168 M y P r1 P r1 P 1 M u1 A P a1 P a1 M Z1 P 1 879204 793428 212400 R Cy R Bx R Cx C Tacó: Các phản lực tại B: Các phản lực tại C: RCx=RBx – P1 = 15606 – 10722=4884 N. RCy=RBy - Pr1= 4883 - 3703 =1180 N. Mô mên uốn theo phương x: MBx=P1.82=10722.82=879204 N.mm Mô men uốn theo phương y: +. Tại A: MAy=Mu1=91168 N.mm +. Tại B: MBy=RCy.180=1180.180=212400 N.mm. Mô men xoắn: MZ=MZ1=793428 N.mm Vậy tiết diện nguy hiểm là tại B. Ta có: Tiết diện tại A: Vậy chọn dA=50 mm. Trục V: Chiều dài các đoạn trục: Các phản lực tạiA: Các phản lực tại C: RCX=P2 – RAx = 10722 – 7132=3590 N RCy = Pr2 – RAy = 1232 – 2650 = -1480N Vây RCy có chiều ngược với giả thiết ban đầu. Mô men uốn theo phương x: MBx = RAx150 = 7132.150 = 1069800 N.mm Mô men uốn theo phương y: +. Trái tại B: MBy = -RAy.150 = -2650.150 = -397500 N.mm +. Phải tại B: MBy = RCy.298 = 1418.298 = 422564 N.mm Mô men xoắn: MZ = MZ2 =2374923 N.mm Tiết diện nguy hiểm là tại B. Ta có: Đường kính trục tại ổ trục: ChươngV: TÍNH KIỂM NGHIỆM TRỤC Định kết cấu trục: Trục II: códA=32 mm Sử dụng kiểu then có đầu tròn: Các thông số của then: b = 10; h = 8; t = 4,5; t’=3,6; k =4,2; r = 0,3. Điều kiện bền dập của then: Điều kiện bền cắt: Vậy kích thước của then thoã mãn. Trục III: Có d = 55mm Kích thước then: b=16; h=10; t=5; t1=5,1; k=6,2; r=0,5. Điều kiện bền dập của then: Điều kiện bền cắt: Vậy kích thước của then thoã mãn. Trục IV: Có d = 47mm Kích thước then: b=14; h=9; t=5; t1=4,1; k=5; r=0,3. Điều kiện bền dập của then: Điều kiện bền cắt: Vậy kích thước của then thoã mãn. Trục V: Có d = 72mm Kích thước then: b=20; h=12; t=6; t1=6,1; k=7,4; r=0,5. Điều kiện bền dập của then: Điều kiện bền cắt: Vậy kích thước của then thoã mãn. Kiểm nghiểm trục theo hệ số an toàn: Hệ số an toàn được kiểm nghiệm theo điều kiện: Với: : Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp. : Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp. Biên độ ứng suất pháp và ứng suất tiếp sinh ra trong tiết diện trục: ,:Hệ số xét đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến sức bền mỏi. Với thép chế tạo trục là thép các bon trung bình nên ta có: =0,1 =0,05 ,: Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước tuyệt đối của trục đến sức bền mỏi. :Hệ số tăng bền bề mặt trục. Trục II: d=40 mm Trục được tôi bằng dòng điện cao tần có: (thoã mãn). Trục III: d=55 mm Trục được tôi bằng dòng điện cao tần có: (thoã mãn). Trục IV: d=55 mm Trục được tôi bằng dòng điện cao tần có: (thoã mãn). Trục V: d=72 mm Trục được tôi bằng dòng điện cao tần có: (thoã mãn). Kiểm nghiệm trục về quá tải: Ta có điều kiện bền quá tải của trục : Trục II: Với d=40; Kqt = 1,07; =77; Mu=356670 N.mm2 Muqt = Kqt.Mu = 1,07.356670 = 381637 (N.mm2). Mxqt = Kqt.Mx =1,07.279458 =299020 (N.mm2). Trục III: Với d=52; Kqt = 1,07; =74,6N/mm2; Mu=326688 N.mm2 Mqt = Kqt.Mu = 1,07. 326688 = 349556,2 (N.mm2). Mxqt = Kqt.Mx =1,07.841034=899906(N.mm2). Trục IV: Với d=55; Kqt = 0,38; =74N/mm2; Mu=879204N.mm2 Muqt = Kqt.Mu =0,38.879204 = 334097,5 (N.mm2). Mxqt = Kqt.Mx =0,38.793428=301502(N.mm2). Trục V: Với d=72; Kqt = 0,38; =70,6 N/mm2; Mu=1069800N.mm2 Muqt = Kqt.Mu =0,38.1069800 = 406524 (N.mm2). Mxqt = Kqt.Mx =0,38. 2374923=902470,8(N.mm2). . Kiểm nghiệm trục về độ cứng: Vì tất cả các trục khi tính toán đều có hệ số an toàn lớn hơn 2,4 nên ta không cần kiểm nghiệm trục theo chỉ tiêu này. ChươngVI: THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC Thiết kế gối đỡ trục dùng ổ lăn Chọn loại ổ lăn: Chọn ổ đũa côn đỡ chặn: chịu lực hướng tâm và lực dọc trục một chiều. Xác định tải của ổ: Tải của ổ được xác định theo hệ số khả năng làm việc C, giá trị của hệ số C đựơc tính theo công thức sau: Ct = Q.(n.h)0,3 Với : n:số vòng quay của ổ h: số giờ làm việc Q: tải trọng tương đương của ổ (daN) với Kv: hệ số vòng quay của ổ. m: hệ số chuyển đổi tải trọng dọc trục về hướng tâm. Kt: hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ. Kđ: hệ số tải trọng động. Ai lực dọc trục. Trục II:có n=480; h=1năm=365.24=8760 giờ. R: lực hướng tâm . R = 1838 N A = 612 N. Kv = 1. m =1,8. Kt = 1,1. Kđ = 1. Q = (1838.1 + 1,8. 612).1,1.1 = 3234 N = 323,4daN. Ct = 323,4.(480. 8760)0,3= 31395. Trục III: n =160 R=612 A=1838 Q=(612.1+1,8.1838).1,1.1=431,2daN Ct = 431,2.(160. 8760)0,3= 30106,8. Trục IV: n =160 R=3703 A=1232 Q=(3703.1+1,8.1232).1,1.1=651,3 daN Ct = 651,3.(160. 8760)0,3= 45474,4. Trục V: n =53,4 R=1232 A=3703 Q=(1232.1+1,8.3703).1,1.1=868,7 daN Ct = 868,7.(53,4.8760)0,3= 43639,8. Chọn kích thước ổ lăn: Chọn ổ lăn dựa vào Ct sao cho: Cbảng>Ct. Trục II: có d=40mm; Ct =31395. Chọn ổ cỡ trung, ký hiệu: 7208 Trục III: có d=50; Ct =30106,8 Chọn ổ cỡ trung, ký hiệu: 7210 Trục IV: có d=55; Ct =45474,4 Chọn ổ cỡ trung, ký hiệu: 7211 Trục V: có d=70; Ct =43639,8 Chọn ổ cỡ trung, ký hiệu: 7214. Các thông số của các ổ lăn: Ký hiệu quy ước d D T Lớn nhất B C r r1 d2 D1 Con lăn Hệ số khả năng làm việc Số vòng quay giới hạn trong1’ Đường kính trung bình Chiều dài làm việc 7208 40 80 20 19 16 2 0,8 59,3 66,2 9,9 12,2 66000 5000 7210 50 90 22 21 17 2 0,8 68,4 77 11,7 14,8 22000 5000 7211 55 100 23 21 18 2,5 0,8 76,4 83,6 11,7 14,8 90000 4000 7214 70 125 26,5 26 21 2,5 0,8 96 107 14,2 17,4 152000 3200 ChươngVII: THIẾT KẾ KHỚP NỐI Chọn kiểu loại nối trục: Chọn kiểu nối trục răng. Xác định mô men xoắn tính toán: Kx: Mô men xoắn danh nghĩa. Trục II: có K=1,5; N=14,1KW; n=480,2 vòng/phút. Trục V: có K=1,5; N=12,6KW; n=53,4 vòng/phút. Chọn và kiểm tra nối trục tiêu chuẩn: Chọn nối trục tiêu chuẩn đảm bảo: Đặc tính kỹ thuật nối trục răng: Trục [Mx] (N.m) [n] (V/ph) [m] (mm) Z b (mm) d (mm) D (mm) D1 (mm) L (mm) B (mm) II 710 6300 2,5 30 12 40 170 110 115 34 V 5600 3350 3 48 25 75 250 175 215 40 ChươngVIII: THIẾT KẾ LY HỢP Thiết kế ly hợp vấu. Kích thước ly hợp vấu: Trục III: d=55mm Đường kính ngoài ly hợp: D=2.d=2.55=110mm. Chiều dài: l=4.d=4.55=220mm Đường kính trong: D1 = D-2a = 110-2.8=94 mm. Đường kính trung bình: Số vấu: Z=9; h=4mm. Chọn vật liệu cấu tạo: Chọn GX21-40. Kiểm nghiệm sức bền của vấu: Theo điều kiện bền dập: : hệ số phân bố không đều tải trọng trên vấu. Theo điều kiện bền uốn: =0,25.=0,25. ChươngIX: THIẾT KẾ CẤU TẠO HỘP GIẢM TỐC Thiết kế cấu tạo các chi tiết truyền động: Thiết kế cấu tạo bánh răng: Các thông số của các bánh răng: Bánh răng 1: L=170,07 mm; j1=18,40=18024’; je1=19,80=19048’; ji1=16,70=16042’; mtb=3,4; d1=108; d1tb=91,86; De1=115,6; g=1,70; D=1,20; b=51; d=32; dm=1,6.d=51,2; lm=1,2.d=38,4; d0=3.m=14; C=0,15.L=25,5; Dl, dl: lấy tuỳ cấu tạo. Bánh răng 2: L=170,07 mm; j2=71,60; je2=730; ji2=69,90;mtb=3,4; D2=324; d2tb=275,58; De2=326,5; g=1,70; D=1,20; b=51; d=55; dm=1,6.d=88; lm=1,2.d=66; d0=3.m=14; C=0,15.L=25,5; Dl, dl: lấy tuỳ cấu tạo. Cấu tạo trục: Trục II: +. Lỗ tâm của đầu trục có bánh răng: dren = 10mm. d1 = 10,5mm. d2 = 13mm. l = 25mm. l1 = 1,9mm. +. Lỗ tâm còn lại: d = 3mm D = 7,5mm. L = 7,5mm. l = 3,6mm. Trục III: d = 4 mm D = 10 mm. L = 10 mm. l = 4,8 mm. Thiết kế cấu tạo hộp giảm tốc: Cấu tạo vỏ hộp: quan hệ kích thước của các phần tử cấu tạo vỏ hộp giảm tốc đúc bằng gang. Chiều dày thành thân hộp: Chiều dày thành nắp hộp: Chiều dày mặt bích dưới của thân hộp: b=1,5.11,5=17,25mm. Chiều dày mặt bích trên của thân hộp: b1=1,5.9,4=14,1mm Chều dày mặt đế: Có phần lồi: Chiều dày gân thân hộp: Chiều dày gân nắp hộp: Đường kính bu lông nền: dn = 0,036A+12mm dn =0,036.420+12 = 27,12mm. Đường kính các bu lông khác: Ở cạnh ổ: d1 = 0,1.dn = 0,1.27,12 = 19mm Ghép mặt bích nắp và thân: d2 = (0,5 đến 0,6)dn = 16mm. Ghép nắp ổ: d3 = (0,4 đến 0,5)dn = 13mm. Ghép nắp cửa thăm: d4 = (0,3 đến 0,4)dn = 10mm. Khoãng cách C1 từ mặt ngoài của lỗ đến tâm bu lông dn, d1, d2 . . . . C1 = 1,2d+(58)mm với d= dn, d1, d2 . . . . Ta có: Cn =40mm; C1 = 30mm; C2 = 25mm; C3 = 22mm. Chiều rộng mặt bích K (không kể chiều dày thân hộp) K = C1 + C2 với C2 = 1,3.d Kn = 40+1,3.27,12=75mm; K1 = 30+1,3.19 = 54,7mm; K2 = 25+1,3.16 =45,8mm; K3=22+1,3.13=39mm. Kích thước phần lồi: Chiều cao h để lắp bu lông d1: h chọn theo cấu tạo hộp. Khoãng cáh từ mép lỗ lắp ổ đến tâm bu lông d1: e=(11,2)d1 = 20mm. Chiều rộng mặt bích chỗ lắp ổ: l1 = K+(23)mm. l1n =77mm; l11 = 56mm; l12 = 48mm; l13 = 42mm. Khe hở nhỏ nhất của bánh răng và thành thân hộp trong: a = 1,2. = 13,8 mm. Đường kính vít vòng d chọn theo bảng(97) chọn d=10mm. Số lượng bu lông nền: với L,B là chiều dài và chiều rộng vỏ hộp. . Vậy lấy n=4. Nắp cửa thăm: A=150mm; B=100mm; A1=190mm; B1=140mm; C=175mm; K=120mm; R=12mm. Kích thước vít: M8x22, số lượng: 4. Kích thước nút tháo dầu: d: M22x2; b=12mm; m=10mm; a=4mm; f=3; L=29; C=2,5; q=19,8; D1=21; D=32; S=22; l=25,4. Vòng bít không có vỏ: Trục II: dtrục = 35 mm; D=60mm; H=12mm; D1 =51mm; d1không có lò xo =34mm. Trục III: dtrục =45mm; D=70mm; H = 12 mm; D1 = 61mm; d1 kông có lò xo =44mm. Kích thước chỗ lắp nắp ổ: Trục II: D=80mm; D1 = 100mm; D2 = 125mm; d3:bu lông M8, 4 cái. Trục III: D=90mm; D1 = 110mm; D2 = 135mm; d3:bu lông M10, 6 cái. MỤC LỤC