Đồ án Chi tiết máy - Đề tài: Tính toán thiết kế hệ dẫn động tời kéo - Đỗ Đức Nam

 ổ lăn, ổ bi: m = 3
Tính L :
Gọi Lh là tuổi thọ của ơ tính bằng giờ, suy ra từ CT11.2[1]/211 ta có :
Với L= (1025) . 10 tính trong hộp giảm tốc, chọn Lh =19000(h)
n= 114,3(vg/ph) là số vòng quay của trục 1.
Xác định tải trọng động quy ước QE
Theo CT 11-3/212[TL1] :
Trong đó:
-và 	là tải trọng hướng tâm và tải trọng dọc trục,kN
-V là hệ số kể đến vòng nào quay, ở đây vòng trong quay V=1
-Kt là hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ, Kt =1(to <100o)
-Kd là hệ số kể đến đặc tính tải trọng
Trabảng 11.3, đặc tính làm việc va đập nhẹ : Kd =1
-X là hệ số tải trọng hướng tâm
-Y là hệ số tải trọng dọc trục
Phản lực hướng tâm trên các ổ là :
Lực dọc trục
Fs0 = e.Fr0 = 0,355 . 5634,4 = 2000,2 (N)
Fs1 = e.Fr1 = 0,355 . 3986,8 = 1415,3 (N)
Dựa vào bảng 11.5 và theo sơ đồ trục 1 như trên ta có:
Vì 
Tính tỉ số :
 => Tra bảng 11.4 với ổ bi đỡ chặn: 	X0 = 1	Y0 = 0
 => Tra bảng 11.4 với ổ bi đỡ chặn: X1 = 0,45	Y1 = 1,54
Tải trọng quy ước trên ổ 0 và ổ 1 là:
Ta lấy tải trọng quy ước là tải trọng lớn hơn
	=> Q = 7446,6 (N) 
 Tải trọng tương đương:
	=> < C = 48,1 kN
	=> Thỏa mãn khả năng tải động của ổ
4. Kiểm tra khả năng tải tĩnh của ổ
	Theo CT 11-18/221[TL1] : 
Tra bảng 11-6/221[TL1], với ổ bi đỡ chặn một dãy :
	X0 = 0,5 ; 	Y0 = 0,47
Theo CT 11-19 và CT 11-20 ta có:
	Với ổ 2-0 ta có :
	Với ổ 2-1 ta có :	
Như vậy ổ bi đỡ chặn kí hiệu 46309 thỏa mãn khả năng tải tĩnh và có các thông số :
d = 45(mm); D = 100(mm); B = 25 (mm); Co = 37,7 kN;	C = 48,1 kN
C. Ổ LĂN CHO TRỤC III
1. Chọn loại ổ lăn
Phản lực hướng tâm trên các ổ là :
Khi chiều của Fk ngược lại (để xác định ổ lăn) thì Fx31’ = 1401,5(N)	 Fx30’ = 7476,4 (N)
Lực dọc trục Fa=1670,3(N)
Xét tỉ số Để đảm bảo tính đồng bộ của ổ lăn nên ta sẽ chọn ổ bi đỡ chặn.
Vì hệ thống các ổ lăn dùng trong hộp giảm tốc nên ta chọn cấp chính xác bình thường(0) và có độ đảo hướng tâm 20, giá thành tương đối 1.
2. Chọn kích thước ổ lăn: chọn theo khả năng tải trọng động
Đường kính trục tại chỗ lắp ổ lăn d30 = d33 = 60 mm
 Tra bảng phụ lục P2.12 với cỡ nhẹ hẹp ta chọn được ổ bi đỡ chặn kí hiệu 36212
 có: 	Co = 40,1 kN	 	C = 48,2kN
=> α = 120	e = 0,355
3. Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ
Theo CT 11-1/211[TL1]: 	
C= Q
	Trong đó :
Q là tải trọng quy ước,KN
L là tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay
m là bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn, ổ bi: m = 3
Tính L :
Gọi Lh là tuổi thọ của ơ tính bằng giờ, suy ra từ CT11.2[1]/211 ta có :
Với L= (1025) . 10 tính trong hộp giảm tốc, chọn Lh =19000(h)
n= 32,6(vg/ph) là số vòng quay của trục 1.
Xác định tải trọng động quy ước QE
Theo CT 11-3/212[TL1] :
Trong đó:
-và 	là tải trọng hướng tâm và tải trọng dọc trục,kN
-V là hệ số kể đến vòng nào quay, ở đây vòng trong quay V=1
-Kt là hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ, Kt =1(to <100o)
-Kd là hệ số kể đến đặc tính tải trọng
Trabảng 11.3, đặc tính làm việc va đập nhẹ : Kd =1
-X là hệ số tải trọng hướng tâm
-Y là hệ số tải trọng dọc trục
Phản lực hướng tâm trên các ổ là : ( Tính với trường hợp có Fr lớn nhất)
Lực dọc trục
Fs0 = e.Fr0 = 0,355 . 8129,4 = 2885,9 (N)
Fs1 = e.Fr1 = 0,355 . 1502,6 = 533,4 (N)
Dựa vào bảng 11.5 và theo sơ đồ trục 1 như trên ta có:
Vì 
Tính tỉ số :
 => Tra bảng 11.4 với ổ bi đỡ chặn: 	X0 = 0,45	Y0 = 1,54
 	X1 = 0,45	Y1 = 1,54
Tải trọng quy ước trên ổ 0 và ổ 1 là:
Ta lấy tải trọng quy ước là tải trọng lớn hơn
	=> Q = 8102,5 (N) 
 Tải trọng tương đương:
	=> < C = 48,2 kN
	=> Thỏa mãn khả năng tải động của ổ
4. Kiểm tra khả năng tải tĩnh của ổ
	Theo CT 11-18/221[TL1] : 
Tra bảng 11-6/221[TL1], với ổ bi đỡ chặn một dãy :
	X0 = 0,5 ; 	Y0 = 0,47
Theo CT 11-19 và CT 11-20 ta có:
	Với ổ 3-0 ta có :
	Với ổ 3-1 ta có :	
Như vậy ổ bi đỡ chặn kí hiệu 36212 thỏa mãn khả năng tải tĩnh và có các thông số :
d = 60(mm); D = 110(mm); B = 22 (mm); Co = 40,1kN	 C = 48,2 kN
V. THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC
1. Tính kết cấu vỏ hộp
Chỉ tiêu của hộp giảm tốc là độ cứng cao và khối lượng nhỏ. Chọn vật liệu để đúc hộp giảm tốc là gang xám có kí hiệu là GX15-32.
	Chọn bề mặt ghép nắp và thân đi qua tâm trục.
	Kết cấu nắp ổ
	Dùng phương pháp đúc để chế tạo nắp ổ, vật liệu là GX15-32.
BẢNG GHI KÍCH THƯỚC CÁC PHẦN TỬ CẤU TẠO NÊN HỘP GIẢM TỐC
	Tên gọi
Biểu thức tính toán
KQ
Chiều dày:
Thân hộp d
Chọn d = 10mm
10
Nắp hộp d1
9
Gân tăng cứng: 
Chiều dày gân e
Chọn e = 10mm
10
Chiều cao gân, h
(mm), chọn h= 50mm
50
Độ dốc
Khoảng 20
Đường kính :
Bulông nền, d1
=0,04.230 + 10 = 19,2>12
Chọn d1 =20mm, chọn bulông M20.
20
Bulông cạnh ổ,d2
d2=0,7d1 = 0,7.20= 14(mm), chọn d2=14mm và chọn bulông M14
16
Bulông ghép bích nắp và thân,d3
d3 = (0,8¸ 0,9).d2 =11,2 -12,6(mm) 
Þ chọn d3 = 12 và chọn bulông M12 
14
Vít ghép nắp ổ, d4
d4 = (0,6 ¸ 0,7)d2=(0,6 ¸ 0,7)14 = 8,4 - 9,8(mm)
Chọn d4 = 10mm và chọn vít M10
10
Vít ghép nắp cửa thăm, d5
d5 =( 0,5 ¸ 0,6)d2=( 0,5 ¸ 0,6)14= 7- 8,4(mm)
Chọn d5 = 8mm và chọn vít M8
8
Mặt bích ghép nắp và thân:
-Chiều dày bích thân hộp, S3
S3 =(1,4¸1,8)d3 = (1,4¸1,8)12 = 16,8 ¸ 21,6(mm)
Chọn S3 = 20mm
20
-Chiều dày bích nắp hộp, S4
S4 = ( 0,9 ¸ 1) S3 =( 0,9 ¸ 1)20 = 18 ¸ 20 (mm)
Chọn S4 = 20mm
20
-Bề rộng bích nắp hộp và thân, K3
= 45 – 5 = 40(mm)
Với 
 lấy E2 =23mm
 lấy R2 = 19mm
40
23
19
45
Mặt đế:
-Chiều dày khi không có phần lồi S1
S1 = (1,3 ¸ 1,5) d1=(1,3 ¸ 1,5).20 = 26 - 30(mm)
Chọn S1 = 26mm
26
-Bề rộng mặt đế hộp,K1và q
q³ k1 + 2.d = 60 +2.10 = 80 mm
80
Khe hở giữa các chi tiết
-Giữa bánh răng và thành trong hộp
D ³ ( 1..1,2).d = (1..1,2)10 = 10....12 mm
Chọn D = 15mm
10
-Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp
D1 = (35). d = (35).10 = 3050 mm
Chọn D1 = 30 [mm]
40
-Giữa mặt bên các bánh răng với nhau
D2 ³ d =10 , lấy D2 = 10 mm
10
Số lượng bu lông trên nền, Z
Z = ( L + B ) / ( 200 ¸ 300) » (600+350)/ 200 = 4,75 ; chọn Z = 6 
Sơ bộ chọn L=600, B=350(L,B:chiều dài và rộng của hộp.
6
2. Một số chi tiết khác
a. Cửa thăm
	Để kiểm tra, quan sát các tiết máy trong hộp khi lắp ghép và để đổ dầu vào hộp, trên đỉnh hộp có lắp cửa thăm. Dựa vào bảng 18-5/92[TL2] ta chọn kích thước của cửa thăm như hình vẽ:
230
200
150
200
250
180
4
b. Nút thông hơi
	Khi làm việc nhiệt độ trong hộp tăng lên, để giảm áp suất và điều hòa không khí bên trong và bên ngoài hộp, người ta dùng nút thông hơi. Nút thông hơi được lắp trên nắp cửa thăm(hình vẽ nắp cửa thăm). Theo bảng 18-6/93[TL2] ta chọn các kích thước của nút thông hơi như sau:
A
B
C
D
E
G
H
I
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
M48x3
35
45
25
70
62
52
10
5
15
13
52
10
56
36
62
55
c. Nút tháo dầu
	Sau 1 thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa trong hộp bị bẩn hoặc bị biến chất, do đó phải thay dầu mới. Để tháo dầu cũ, ở đáy hộp có lỗ tháo dầu. Lúc làm việc lỗ được bít kín bằng nút tháo dầu. Dựa vào bảng 17-7[2] ta chọn nút tháo dầu có kích thước như hình vẽ.
28
15
9
25,4
M20
22
30
d. Kiểm tra mức dầu
Để kiểm tra mức dầu trong hộp ta dùng que thăm dầu, que thăm dầu có kết cấu và kích thước như hình vẽ.
30
F18
F12
F6
6
12
e.Chốt định vị
	Mặt ghép giữa nắp và thân nằm trong mặt phẳng chứa đường tâm các trục. Lỗ trụ lắp ở trên nắp và thân hộp được gia công đồng thời, để đảm bảo vị trí tương đối của nắp và thân trước và sau khi gia công cũng như khi lắp ghép, ta dùng 2 chốt định vị, nhờ có chốt định vị khi xiết bulông không làm biến dạng vòng ngoài của ổ.
8
D1:50
g. Bu lông vòng
	Để nâng và vận chuyển hộp giảm tốc trên nắp và thân thường lắp thêm bulông vòng. Kích thước bulông vòng được chọn theo khối lượng hộp giảm tốc.Với Hộp giảm tốc bánh răng tụ 2 cấp tra bảng 18-3b[2] ta có Q = 480(kG), do đó theo bảng 18-3a/89[TL2] ta dùng bulông vòng M16
h. Các bánh răng 
Bánh răng 1 lắp trên trục I: 
Tên gọi
Kí hiệu
Bánh răng 1
Bánh răng 2
Bánh răng 3
Bánh răng 4
Chiều dày của vành răng 
σ
-
8
-
8
Chiều dài mayơ
l
40
70
70
85
Bề dày nan hoa
C
-
10
-
12
Đường kính ngoài của mayơ
D
-
80
-
100
Đường kính lỗ trên nan hoa
d0
-
20
-
20
Rãnh then trên bánh răng 
b x h x t2
10 x 8 x 3,3
14x9x3,8
14x9x3,8
18x11x4,4
Bán kính góc lượn
R
-
2
-
2
Đường kính tâm lỗ trên nan hoa
D0
-
180
-
200
3. Bôi trơn cho hộp giảm tốc
a. Bôi trơn trong hộp giảm tốc
	Do các bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc đều có v < 12m/s nên ta chọn phương pháp bôi trơn ngâm dầu.Với vận tốc vòng của bánh răng côn v = 4,15m/s, tra bảng 18-11[2] ta được độ nhớt 8 ứng với 1000C
	Theo bảng 18-15 ta chọn được loại dầu bôi trơn là AK-15 có độ nhớt là 20Centistoc.
b. Bôi trơn ngoài hộp giảm tốc
	Với bộ truyền ngoài hộp do không có thiết bị che đậy, hay bị bụi bặm bám vào, ta chọn bôi trơn định kì bằng mỡ.
	Bảng thống kê giành cho bôi trơn
Tên dầu hoặc mỡ
Thiết bị cần bôi trơn
Lượng dầu hoặc mỡ
Thời gian thay dầu hoặc mỡ
Dầu ô tô máy kéo AK- 15
Bộ truyền trong hộp
0,6 lít/Kw
5 tháng
Mỡ T
Tất cả các ổ và bộ truyền ngoài
2/3chỗ rỗng bộ phận ổ
1 năm
4. Xác định và chọn kiểu lắp
T
Tên mối ghép
Kiểu lắp
Sai lệch giới hạn của lỗ và trục(mm)
Ghi chú
1
Bánh trụ răng thẳng 1 và trục I 
F32
+25
+18
+2
2
Bánh đai với trục I
F24
+21
+15
+2
3
Vòng trong ổ lăn với trục I
F25k6
+15
+2
2 ổ lắp giống nhau
4
Vòng ngoài ổ lăn trục I lắp với thân
F52H7
+30
2 ổ lắp giống nhau
5
Then và trục I
10
+61
+25
b x h = 10 x 8
-22
6
Trục I và vòng trong bạc chặn
F24
+21
+15
+2
7
Bánh trụ răng thẳng 2 và trục II
F48
+25
+18
+2
8
Bánh trụ răng nghiêng 3 và trục II
F48
+25
+18
+2
10
Vòng trong ổ lăn với trục II
F45k6
+18
+2
2 ổ lắp giống nhau
12
Then và trục II
14
+75
+32
b x h = 14 x 9
-27
15
Bánh trụ răng nghiêng 4 và trục III
F63
+30
+21
+2
16
Khớp nối đàn hồi
F55
+30
+21
+2
17
Vòng trong ổ lăn với trục III
F60k6
+21
+2
2 ổ lắp giống nhau
18
Vòng ngoài ổ lăn trục III lắp với thân
F110H7
+35
2 ổ lắp giống nhau
19
Then và trục III
18
+75
+32
b x h = 18 x 11
-27
20
Trục III và vòng trong bạc chặn
F60
+30
+21
+2