Đồ án Chi tiết máy - Đề tài: Thiết kế hệ dẫn động băng tải - Nguyễn Văn Hải

ực dọc trục do lực hướng tâm sinh ra trên các ổ
 Tại ổ 0 : Fs0 = 0,83.e.Fr20 = 0,83 . 0,369 . 2812 = 861 N
 Tại ổ 1 : Fs1 = 0,83.e.Fr21 = 0,83 . 0,369 . 3671,4= 1124 N
 Với sơ đồ bố trí như hình vẽ ta có
 ồFa0=Fs1+ Fat = 1124 + 338= 1462 N >Fs0
 ồFa1=Fs0 - Fat = 861 - 338 = 523 N < Fs1
 Do đó Fa0 = 1462 N
 Fa1=Fs1= 1124 N
b/Kiểm nghiệm
 +/Khả năng tải động:
 - Xác định X,Y:
 Có Fa0/V.Fr0=1462 / (1 . 2812) = 0,59 > e
 Fa1/V.Fr1=1124/ 1.3671,4 = 0,3 < e
 Theo bảng 11.4 chọn được ổ “0” ta được
 X= 0,4 Y=0,4.cotg a=0,4 . cotg13,83=1,624
 ổ “1”: X=1 Y= 0
 -Xác địng tải trọng quy ước : Với kd=1,5, kt=1
 Q0 =(X.V.Fr0 + Y.Fa0).kt.kd=( 0,4.1 . 2812+1,624 .1462 ).1.1,5= 5249 N
 Q1 =(X.V.Fr1 + Y.Fa1).kt.kđ = 0,4.1 . 3671,4 .1 . 1,5= 2203 N
 -Tải trọng tương đương:
 Qtd = hay Qtd = Qmax.
 Qtd =5249 .(110/3 . 0,5 + (0,8)10/3.0,5 )0.3 = 0,9127. 5249 = 4791 N
 ( Qmax=Q0 ) 
 Do 2 cùng loại nên chỉ cần xét ổ chịu tải trọng lớn hơn, xét ổ “0”
 Theo(11.1) khả năng tải động của ổ Cd=Qtd.L0,3
 Với Li=60.n2.Lh/106=60 . 318,4 .19000 / 106=362,976 (triệu vòng )
 Vậy Cd=4791 . 362,9760,3 = 28079 N =28,079 KN < C=35,2 KN
 =>Khả năng tải động thoả mãn.
 +/Khả năng tải tĩnh:
 -Xét tại ổ 1 :
 Theo bảng 11.6 ta có
 X0= 0,5 Y0=0,22cotga =0,22.cotg13,83= 0,894 
 Để đảm bảo khả năng tải tĩnh thì Qt<C0
 C0 : khả năng tải tĩnh 
 Qt : tải trọng tĩnh 
 Theo 11.19 Q1 = X0.Fr1 +Y0.Fa1= 0,5. 3671,4+ 0,894.338 = 2137N
 Q1 = Fr1 = 3671,4 N 
 Do vậy chọn Qt=3671,4 N =3,6714 KN < C0=26,3 N
 =>Khả năng tải tĩnh thoả mãn.
3/Chọn ổ cho trục 3:
 Đường kính ngỗng trục là dA=50 mm , dC=50 mm
 - Lực tác dụng lên gối đỡ “0”
 Fr0=)
 - Lực tác dụng lên gối đỡ “1”:
 Fr1=.
 - Lực dọc trục:
 Fat = Fa3 = 930 N
 a/Chọn loại ổ :
Với ổ “0’’và ổ “1”:
 Với trục trên chọn ổ đũa côn (giảm rung động từ băng tải vào ,cố định chính xác trục để đảm bảo răng ăn khớp ) cỡ nhẹ ký hiệu ổ 7210
 C = 52,9 kN C0 = 40,6 kN a =14 0
 D = 90 mm d = 50 mm r = 2 mm
 B = 20 mm
Sơ đồ đặt ổ 
 - Theo công thức ổ đũa côn : e =1,5 . tg140= 0,374
 Khi đó
 Tại ổ 0 : Fs0 = 0,83 . e . Fr0 = 0,83 . 0,374 . 3220 = 999 N
 Tại ổ 1 : Fs1 = 0,83.e.Fr1 = 0,83.0,374 . 8888= 2759 N
 Với sơ đồ bố trí như hình vẽ ta có
 ồFa0=Fs1- Fat = 2759 - 930= 1829 N > Fso
 ồFa1=Fs0+ Fat = 999+930 =1929 N <Fs1
 Do đó Fa0=1829 N
 Fa1=2759 N
b/Kiểm nghiệm
 +/Khả năng tải động
 -Xác định X,Y:
 Có Fa0/V.Fro=1829/1.3220 = 0,568 > e = 0,411
 Fa1/V.Fr1=2759/1.8888= 0,31 < e 
 Theo bảng 11.4 chọn được ổ “0” : X=0,4 , Y= 0,4cotg14 = 1,604 
 ổ “1” : X=1 Y= 0
 - Xác định tải trọng quy ước : Với kd=1,5, kt=1
 Q0=(X.V.Fr0 + Y.Fa0).kt.kđ =(1.0,4 . 3220 + 1,604.1829).1.1,5=6332 N
 Q1=(X.V.Fr1 + Y.Fa1).kt.kd=1.1.8888.1.1,5=13332 N
 - Tải trọng tương đương:
 Qtd = hay Qtd = Qt.
 	 = 0,913.Qt
 Với ổ “0” Qtd0=0,913. 6332=5779 N
 Với ổ “1” Qtd1=0,913. 13332=12172 N
 - Theo 11.1 khả năng tải động của ổ Cd=Qtd.L0,3
 -Với L=60.n3.Lh/ 106=60.71,7 .19000/ 106 =81,738 (triệu vòng )
 Vậy ổ “0” : Cd =5779 . 81,738 0,3 = 21656 N = 21,6 KN < C= 52,9 KN 
 ổ “1” Cd =12172.81,7380,3 = 45613 N = 45,6 KN < C= 52,9 KN
 =>Khả năng tải động thoả mãn
 +/Khả năng tải tĩnh:
 Theo bảng 11.6 với ổ đũa côn có 
 X= 0,5 Y=0,22cotga =0,22.cotg14=0,88
 Để đảm bảo khả năng tải tĩnh thì Qt<C0
 C0 :khả năng tải tĩnh 
 Qt :tải trọng tĩnh 
 - Xét tại ổ “0”:
 Theo 11.19 Q0 = X0.Fr0 +Y0.Fa0= 0,5. 3220 +0,88.1829 = 3219,5 N
 Q0 = Fr0 = 3220 N 
 Do vậy chọn Qt=3220 N < C0=40,6 KN
 - Xét tại ổ “1” :
 Q1 = X.Fr1 +Y.Fa1= 0,5. 8888+0,88.2759 =6872 N
 Q1 = Fr1 = 8888 N 
 Do vậy chọn Qt=8888 N <C0=40,6 KN
 Vậy khả năng tải tĩnh thoả mãn.
Phần 4 : Thiết kế vỏ hộp giảm tốc và bôi trơn 
1/Tính kết cấu của vỏ hộp:
 Chỉ tiêu của vỏ hộp giảm tốc là độ cứng cao và khối lượng nhỏ, do vậy chọn vật liệu để đúc hộp giảm tốc là gang xám có kí hiệu GX 15-32. 
 Chọn bề mặt ghép nắp và thân đi qua tâm trục .
2/Bôi trơn trong hộp giảm tốc:
 Vì vận tốc bộ truyền không lớn trục vít đặt dưới nếu lấy tâm con lăn thấp nhất để giới hạn mức dầu thì dầu ngập hết được ren phía dưới của trục vít, do đó dùng phương pháp bôi trơn ngâm dầu trong khi bộ truyền làm việc ren trục vít cuốn dầu lên bôi trơn vùng ăn khớp khi đó hộp giảm tốc sẽ được bôi trơn đầy đủ.
3/Dầu bôi trơn hộp giảm tốc :
 Chọn dầu bôi trơn với vận tốc trượt của bộ truyền trục vít có vận tốc
v=11,81 m/s theo bảng 18.12 chọn loại dầu có độ nhớt là 116 ,độ nhớt Engle là 16 theo bảng 18.13 chọn loại dầu bôi trơn là dầu ô tô máy kéo AK-20
4/Lắp bánh răng lên trục và điều chỉnh sự ăn khớp:
 Để lắp bánh răng lên trục ta dùng mối ghép then và chọn kiểu lắp là H7/k6 vì nó chịu tải vừa .
5/ Điều chỉnh sự ăn khớp:
 Để điều chỉnh sự ăn khớp của hộp giảm tốc bánh răng trụ này ta chọn chiều rộng bánh răng nhỏ tăng lên 10 % so với chiều rộng bánh răng lớn.
6/Bôi trơn ổ lăn
 Do xét tính kinh tế của bộ truyền ,nên chọn bôi trơn ổ bằng mỡ
 Vận tốc bánh răng lớn
 vt=p.n3.dw/60.1000=3,14 .71,7 . 285,6 /60000=1,072 m/s <3 m/s nên chọn bôi trơn ổ lăn bằng mỡ
Bảng 4: Các kích thước của các chi tiết cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc: 
 Tên gọi
 Biểu thức tính toán
Chiều dày: Thân hộp, d
 Nắp hộp, d1 
d = 0,03. a+3 = 0,03. 175+3= 8,25 
chọn d =8 > 6 mm
d1 = 0,9. 8 = 7,2 mm
Gân tăng cứng: Chiều dày, e
 Chiều cao, h
 Độ dốc 
e =(0,8 á 1)d = 6,4 á 8, chọn e = 7 mm
h < 5.d = 40 chọn h=38 mm
Khoảng 2o
Đường kính:
 Bulông nền, d1
 Bulông cạnh ổ, d2 
 Bulông ghép bích nắp và 
 thân,d3
 Vít ghép nắp ổ, d4
 Vít ghép nắp cửa thăm dầu, d5
d1 = 0,04.a+10 = 0,04.175 +10 =17
ị d1 =18 mm
d2 =(0,7á0,8).d1 ị d2= 12 mm
d3 = (0,8á 0,9).d2 ị d3 = 10 mm
d4 = (0,6 á 0,7).d2 ị d4 = 8 mm
d5 =( 0,5 á 0,6).d2 ị d5 = 8 mm
Mặt bích ghép nắp và thân:
Chiều dày bích thân hộp, S3
Chiều dày bích nắp hộp, S4
Bề rộng bích nắp hộp và thân K3
S3 =(1,4 á 1,5) d3 chọn S3 = 15mm
S4 = ( 0,9 á 1) S3 = 14 mm
K3 = K2 - ( 3á5 ) mm = 39 - 3= 36 mm
Kích thước gối trục:
Đường kính ngoài và tâm lỗ vít, D3, D2
Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: K2
Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 và C ( k là khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ)
Chiều cao h
Định theo kích thước nắp ổ
K2 = E2 + R2 + (3á5) = 19,2+15,6 +4 = 38,8 chọn K2 = 39mm
E2= 1,6.d2 = 1,6 . 14= 19,2 mm.Lấy E2=19
R2=1,3 . d2 = 1,3. 12 = 15,6mm.Lấy R2 =16
C ằ D3 / 2 với k1,2d2=14 mm
h: phụ thuộc tâm lỗ bulông và kích thước mặt tựa
Mặt đế hộp: 
Chiều dày: Khi không có phần lồi S1 
Bề rộng mặt đế hộp, K1 và q
S1 = (1,3 á 1,5) d1 ị S1 = 24 mm
K1 ằ 3.d1 ằ 3.17 = 51 mm 
 q = K1 + 2d = 51 + 2. 8 = 67 mm;
Khe hở giữa các chi tiết: 
Giữa bánh răng với thành trong hộp
Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp
Giữa mặt bên các bánh răng với nhau. 
D ³ (1 á 1,2) d ị D = 9 mm
D1 ³ (3 á 5) d ị D1 = 30 mm
D2 ³ d = 9 mm 
Số lượng bulông nền Z
Z = ( L + B ) / ( 200 á 300)
Một số chi tiết khác :
1./ Kích thước gối trục 
 Đường kính ngoài và tâm lỗ vít D3,D2 
 D3=D + 4,4.d4 
 D2=D+(1,6..2)d4
 -Trục 1: Trục vít 
 Tại ổ 1 : ổ bi đỡ D = 72
 D3 = 110 D2= 90 Vít M8 
 Tại ổ 0 :ổ đũa côn D=72 (theo bảng18.2):
 D2= 108 D3 = 110 Vít M8 z = 4
 -Trục 2: ổ đũa côn D = 72
 D2= 88 D3= 110 Vít M8 z = 4 
 - Trục3: ổ đũa côn D =9 0
 D2=110 D3= 130 Vít M10 z = 6 
2./ Kích thước hộp giảm tốc: 
 Tính sơ bộ 
 Chiều dài hộp 
 L = 0,5 ( daM2+dabr2 ) +aw + 2 . d + 2 . D 
 = 0,5 ( 176+290,6 ) + 175 + 2 . 8 + 2 . 9 = 442 mm
 Chiều rộng hộp: 
 B = l21+ 2. d =182 +2.8 =198 mm
 Vậy số lượng bulông nền là 
 Z=(L+B)/200=(442+198)/200 =3,2
 Lấy Z = 4.
3./Chốt định vị 
 Dùng chốt côn , theo bảng 18.4a 
 d= 8 mm c =1,2mm l = 40 mm
4./ Cửa thăm
 Để kiểm tra, quan sát các chi tiết máy trong hộp khi lắp ghép và để đổ 
 dầu vào hộp trên đỉnh hộp ta làm cửa thăm
 Theo bảng 18.5
 A=100 (mm) B =75 A1=150 B1 =100 
 C = 125 C1=// K=87 R=12 Vít M8´22 Z = 4 
5./ Nút thông hơi
 Khi làm việc nhiệt độ trong hộp tăng lên ,để giảm áp suất và điều hoà 
 không khí bên trong và bên ngoài hộp ta làm nút thông hơi 
Theo bảng 18.6 
 A=M27x 2 B =15 C=30 D =15 E= 45 G =36
 H=32 I=6 K= 4 L=10 M=8 N=22 
 O =6 P=32 Q =18 R =36 S =32 
7./ Nút tháo dầu
 Cấu tạo của nút
Theo bảng 18.7 
 d =M20´2 b =15 m=9 f=3 L=28 c=2,5 
 q=17,8 D =30 S =22 D0=25,4
8./ Kích thước rãnh lắp vòng phớt và vòng phớt
Theo bảng 15.17 có kích thước như sau 
 d=32 d1=33 d2=31 D = 45 a =6 b = 4,3 S0=9
 d=53 d1=54 d2= 51 D = 71 a =9 b = 6,5 S0=12
9/Kích thước nắp ổ 
 Theo bảng 18.2
 Trục 1 
 Với đường kính ngoài của ổ đũa côn D =72
 D2=90 D3=110 D4=65 h =10 d4= M8 z= 4
 Trục 2 : D =72
 D2=88 D3=110 D4=65 h =10 d4= M8 z= 4
 Trục 3 : D =90 
 D2=110 D3=130 D4=85 h =12 d4=M10 z=6
10/ Bánh răng
 Đường kính ngoài mayơ D =(1,5..1,8) d=(1,5..1,8).55 = 82,5.. 99 chọn D =90
 Chiều rộng bánh răng b = 53mm 
 Vành răng d =(2,5..4).m = (2,5..4).2,5= 6,25..10 chọn d =9 mm
 Chiều dày đĩa c =(0,2..0,3).b = 0,3.53 = 16 mm
 Trên đĩa có lỗ với đường kính d =12..25 mm , chọn d = 20 mm
& Bánh vít
 Đường kính ngoài mayơ D =(1,5..1,8) d=(1,5..1,8). 38=57 ..68,4 chọn D =60
 Chiều rộng bánh răng b =53mm 
 Vành răng d =9mm
 Chiều dày đĩa c =(0,2..0,3).b =0,3.50 =15mm
 Trên đĩa có lỗ với đường kính d=12..25mm ,chọn d = 18mm
11/Bạc lót 
 Chọn chiều dầy bạc lót phụ thuộc vào đường kính trục và kích thước vai trục : d1= 3 - 5 mm
Phần 5 : Kiểu lắp ghép
Bảng kê các kiểu lắp, trị số của sai lệch giới hạn và dung sai kiểu lắp
Kiểu lắp
Trục 1
Trục 2
Trục 3
 Kiểu lắp
Dung sai
(mm)
Kiểu lắp
Dung sai (mm)
Kiểu lắp
Dung sai
(mm)
Bánh răng-Trục
 F40
+25
0
 F55
+20
0
+18
+2
+21
+2
Bánh vít- trục
 F38
+25
0
+18
+2
Nối trục-trục
 F30
+21
0
+15
+2
ổ lăn -trục
 F30k6
+18
+2
 F35k6
+18
+2
 F50k6
+21
+2
Vỏ hộp - ổ lăn
 F72H7
+30
0
 F72H7
+30
0
F90H7
+35
0
Bạc chặn – trục
 F25
+55
+20
 F30
+64
+25
F45
+64
+25
+15
+2
+18
+2
+18
+2
Nắp - vỏ hộp
 F72
+30
0
 F72
+30
0
F90
+35
0
-100
-174
-100
-174
-120
-207
Cốc lót-vỏ hộp
 F94
+35
0
-120
 -207