Đồ án Chi tiết máy - Nguyễn Phi Long

Lời nói đầu

Phần 1 - TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG

I. Chọn động cơ 4

 1. Xác định công suất đặt trên trục động cơ 4

 2. Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ 4

II. Phân phối tỉ số truyền 5

 1. Tính toán các thông số động học 5

 2. Bảng số liệu tính được 7

Phần 2 - TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY

I. Bộ truyền xích 7

 1. Chọn loại xích 7

 2. Xác định các thông số của xích và bộ truyền xích 7

II. Tính bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc 10

 1. Tính toán bộ truyền cấp nhanh 10

 2. Tính toán bộ truyền cấp chậm 16

Phần 3 - THIẾT KẾ TRỤC

I. Chọn vật liệu 21

II. Thiết kế trục 21

 1. Tính sơ bộ đường kính trục 21

 2. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực 21

 3. Xác định lực và sơ đồ đặt lực 24

 4. Xác định đường kính chính xác và chiều dài các đoạn trục 26

III. Tính mối ghép then 36

 1. Trục 1 36

 2. Trục 2 36

 3. Trục 3 37

IV. Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi 37

V. Tính kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh 39

VI. Nối trục đàn hồi 39

Phần 4 - CHỌN VÀ TÍNH TOÁN Ổ LĂN

 I. Tính ổ theo trục 1 42

 II. Tính ổ theo trục 2 44

 III. Tính ổ theo trục 3 47

Phần 5 - KẾT CẤU VỎ HỘP

I. Vỏ hộp 49

 1. Tính kết cấu của vỏ hộp 49

 2. Kết cấu bánh răng 49

 3. Kết cấu nắp ổ 49

II. Một số chi tiết khác 51

Phần 6 - BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC

I. Bôi trơn trong hộp giảm tốc 53

II. Bôi trơn ngoài hộp 54

Phần 7 - XÁC ĐỊNH VÀ CHỌN CÁC KIỂU LẮP

 

doc58 trang | Chuyên mục: Chi Tiết Máy | Chia sẻ: yen2110 | Lượt xem: 733 | Lượt tải: 0download
Tóm tắt nội dung Đồ án Chi tiết máy - Nguyễn Phi Long, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút "TẢI VỀ" ở trên
tĩnh của ổ được đảm bảo.	
II.TÍNH Ổ THEO TRỤC 2
1.CHỌN LOẠI Ổ LĂN
 -Ta chọn loại ổ đũa côn cho các gối đỡ 0 và 1.
-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
2.1.CHỌN Ổ THEO KHẢ NĂNG TẢI ĐỘNG
-Đường kính ngõng trục dII0 = dII1 =35(mm), 
-Tra bảng phụ lục P2.11[1]/256, với cỡ trung ta chọn được ổ đũa côn 1dãy có kí hiệu 7307 có: Co = 35,3(kN); C = 48,1(kN); 
Số vòng quay của trục 2 : n = 364(vg/ph)
	C= Q
	Tuổi thọ : (triệu vòng)
	Tải trọng động quy ước :
	Với V=1; Kt =1; Kd=1;
	Ta xác định X,Y :
	Sơ đồ:
	Fa2	
	Fr21
	Fr20
	Fs20	Fs21
	0	 	1
	Fa3
 Lực hướng tâm:
	Lực dọc trục do lực hướng tâm gây ra:
	Tổng lực dọc trục, chiều theo chiều Fa3:
	Theo các CT trong bảng 11.5:
	Vì: 	
	Tính tỉ số :
	Tra bảng 11.4[1]/214 
Tải trọng quy ước trên ổ 0 và ổ 1 là:
	= (1.1.3103,4+ 0.821,26).1.1 = 3103,4(N)
	= (0,4.1.3160 + 1,882.1635,8).1.1 = 4342,58(N)
Như vậy chỉ cần tính cho ổ 1 là ổ chịu lực lớn hơn :Q1 = 4342,58 (N)
Tải trọng tương đương:
	QE = 
	= (N)
=24,8(kN)
Cd < C, nhưng chênh lệch khá nhiều, ta giảm cỡ của ổ. Chọn ổ cỡ nhẹ có kí hiệu 7207 có Co = 26,3(kN); C = 35,2(kN); ; 
Ta có:
 =23,6(kN)< C = 35,2(kN);
Như vậy ổ lăn đã chọn thỏa mãn khả năng tải động và có các thông số :
 d =	35(mm); D = 72(mm); B = 17 (mm); T = 18,25(mm)
2.2.CHỌN Ổ THEO KHẢ NĂNG TẢI TĨNH
	Theo CT11.18[1]/219 : 
	Tra bảng 11.6[1]/219, với ổ đũa côn :
	X0 = 0,5 ; 
	Theo CT11.19 và CT11.20 ta có:
	Với ổ 0 ta có :
	= 0,5. 3103,4 + 0,894.953 = 2403< 
	 < Co = 26,3(kN)
	Với ổ 1 ta có :	
	= 0,5.3160 + 0,894.1768 = 3159< 
	< Co = 26,3(kN)
	Vậy khả năng tải tĩnh của ổ được đảm bảo.
III.TÍNH Ổ THEO TRỤC 3
1.CHỌN LOẠI Ổ LĂN
	Lực hướng tâm tại ổ lăn:
	Trục 3 chịu tải trọng dọc trục Fa4 = 1349,95(N)
	Ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy.
-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
2.1.CHỌN Ổ THEO KHẢ NĂNG TẢI ĐỘNG
-Đường kính ngõng trục dIII0 = dIII1 =45(mm), 
-Tra bảng phụ lục P2.7[1]/249, với cỡ trung ta chọn được ổ bi đỡ 1dãy có kí hiệu 309 có: Co = 26,7(kN); C = 37,8(kN); 
Số vòng quay của trục 3 : n = 104(vg/ph)
	C= Q
	Tuổi thọ : (triệu vòng)
	Tải trọng động quy ước :
	Với V=1; Kt =1; Kd=1;
	Ta xác định X,Y :
	Ta có lực dọc trục Fa4 = 1349,95(N)
	Tra bảng 11.4[1]/213 ta được e = 0,24
	Tỉ số : 
	(bảng 11.4[1]/213)
	Tải trọng quy ước trên ổ 0 và ổ 1 là:
	= (0,56.1.4978+1,71.1349,95).1.1 = 5096,09(N)
	= (0,56.1.5216,06 + 1,71.1349,95).1.1 = 5329,41(N)
Như vậy chỉ cần tính cho ổ 1 là ổ chịu lực lớn hơn :Q1 = 5329,41 (N)
Tải trọng tương đương:
	QE = 
	= 
=30,2(kN)
Như vậy ổ lăn đã chọn thỏa mãn khả năng tải động và có các thông số :
 d =	45(mm); D = 100(mm); B = 25 (mm); r = 2,5(mm)
2.2.CHỌN Ổ THEO KHẢ NĂNG TẢI TĨNH
	Theo CT11.18[1]/219 : 
	Tra bảng 11.6[1]/219, với ổ bi đỡ 1dãy :
	X0 = 0,6 ; Y0 =0,5
	Theo CT11.19 và CT11.20 ta có:
	Với ổ 0 ta có :
	= 0,6. 4978 + 0,5.1349,95 = 3661,78< 
	 < Co = 26,7(kN)
	Với ổ 1 ta có :	
	= 0,6.5216,06+ 0,5.1349,95= 3804,61 < 
	< Co = 26,7(kN)
	Vậy khả năng tải tĩnh của ổ được đảm bảo.	
PHẦN 5: KẾT CẤU VỎ HỘP
I.VỎ HỘP
1.TÍNH KẾT CẤU CỦA 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.
2.KẾT CẤU BÁNH RĂNG
	Chọn phương pháp rèn hoặc dập để chế tạo phôi bánh răng, vật liệu là thép C45.
3.KẾT CẤU NẮP Ổ
	Dùng phương pháp đúc để chế tạo nắp ổ, vật liệu là GX15-32.
Tên gọi
Biểu thức tính toán
Chiều dày:-Thân hộp d
 Nắp hộp d1
Chọn d = 8mm
Chọn δ1 = 7mm
Gân: Chiều dày gân e
 Chiều cao gân h
Độ dốc
Chọn e = 8mm
(mm), chọn h= 30mm
Khoảng 20
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, d5
=0,04.165 + 10 = 16,6>12
Chọn d1 =16mm, chọn bulông M16.
d2=0,8d1 = 0,8.16= 12,8(mm), chọn d2=12mm và chọn bulông M12
d3 = (0,8¸ 0,9).d2 =9,6-10,8(mm) 
Þ chọn d3 = 10 và chọn bulông M10 
d4 = (0,6 ¸ 0,7)d2=(0,6 ¸ 0,7)12 = 7,2-8,4(mm)
Chọn d4 = 8mm và chọn vít M8
d5 =( 0,5 ¸ 0,6)d2=( 0,5 ¸ 0,6)12= 6-7,2(mm)
Chọn d5 = 8mm và chọn vít M8
Mặt bích ghép nắp và thân:
-Chiều dày bích thân hộp, S3
-Chiều dày bích nắp hộp, S4
-Bề rộng bích nắp hộp, K3
S3 =(1,4-1,8)d3 = (1,4-1,8)10 = 14 – 18(mm)
Chọn S3 = 15mm
S4 = ( 0,9 ¸ 1) S3 =( 0,9 ¸ 1)15 = 13,5-15(mm)
Chọn S4 = 15mm
= (22+18 + 4) – 4 = 40(mm)
Với 
 , lấy E2 =22mm
 , lấy R2=18mm
Mặt đế:
-Chiều dày khi không có phần lồi S1
-Bề rộng mặt đế hộp và q
S1 = (1,3 ¸ 1,5) d1=(1,3 ¸ 1,5)16 = 20,8-24(mm)
Chọn S1 = 24mm
K1 » 3.d1»3.16 = 48(mm)
q³ k1 + 2.d = 48 +2.8 = 64 mm
Khe hở giữa các chi tiết
-Giữa bánh răng và thành trong hộp
-Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp
-Giữa mặt bên các bánh răng với nhau
D ³ ( 1..1,2).d = (1..1,2)8 = 8..9,6 mm
Chọn D = 9mm
D1 = (35). d = (35).8 = 2440 mm
Chọn D1 = 30 [mm]
D2 > d =8, lấy D2 = 10 mm
Số lượng bu lông trên nền, Z
Z = ( L + B ) / ( 200 ¸ 300) » 550+200/ 200 = 3,75 ; chọn Z = 6 
Sơ bộ chọn L=550, B=200(L,B:chiều dài và rộng của hộp.
II.MỘT SỐ CHI TIẾT KHÁC
1.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 17-5[2]/90 ta chọn kích thước của cửa thăm như hình vẽ:
230
200
150
200
250
180
4
2.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 17-6[2]/91 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
3.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
4.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
5.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
6.ỐNG LÓT VÀ NẮP Ổ 
	Ống lót được dùng để đỡ ổ lăn, để thuận tiện khi lắp ghép và điều chỉnh bộ phận ổ, đồng thời tránh cho ổ khỏi bụi bặm, chất bẩn, ống lót làm bằng vật liệu GX15-32, ta chọn kích thước của ống lót như sau:
-Chiều dày d = 68 mm, ta chọn d = 8mm.
-Chiều dày vai d1 và chiều dày bích d2.
d1 = d2 = d
- Đường kính lỗ lắp ống lót:
8
8
8
D2
D3
	D’ = D +2. d = 67 +16 = 83 [mm].	
-Theo bảng 18-2[2] chọn vít M8 số lượng 6 chiếc.
7.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 Re = 128,85 tra bảng 18-3b[2] ta có Q = 357,7(kG), do đó theo bảng 18-3a[2] ta dùng bulông vòng M16
PHẦN 6: BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC
I.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.
II.BÔI TRƠN NGOÀI HỘP
	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
PHẦN 7: XÁC ĐỊNH VÀ CHỌN CÁC KIỂU LẮP
Thứ tự
Tên mối ghép
Kiểu lắp
Sai lệch giới hạn của lỗ và trục
Ghi chú
1
Bánh răng côn và trục 1 và khớp nối
F25
+ 21 mm
+15mm
+2mm
2
Bánh răng côn và trục 2
F40
+ 25 mm
Bánh răng côn và bánh răng trụ có đường kính trục bằng nhau.
+ 18 mm
+ 2 mm
3
Vòng trong ổ lăn với trục 1
F30k6
+15mm
+2mm
2 ổ lắp giống nhau
4
Vòng ngoài ổ lăn lắp với ống lót
F72H7
+30 mm
5
Then và trục 1
8
+ 61 mm
+25mm
bxh=8x7
-22 mm
6
Trục 1 và vòng trong bạc chặn
F25
+ 98 mm
+ 65 mm
Nằm giữa bánh răng và ổ lăn(khớp nối)
+15 mm
+2 mm
7
Vỏ hộp với ống lót
F78
+ 30 mm
-19mm
8
Vòng trong ổ lăn với trục 2
F35k6
+18mm
+2mm
9
Vòng ngoài ổ lăn lắp với lỗ hộp
F80 
+30mm
0 mm
-100mm
-290mm
10
Bạc chặn và trục2
F35 
+ 119 mm
 +80 mm
Dùng khống chế bánh răng
+18 mm
+2 mm
11
Then và trục 2
10 
-36 mm
2 then giống nhau
-36 mm
0 mm
12
Bánh răng trụ và trục 2
F40
+25mm
+ 18 mm
+2mm
13
Bánh răng trụ và trục 3
F55
+30 mm
+21mm
+2 mm
14
Vòng trong ổ lăn và trục 3
F50k6
+21 mm
+2 mm
15
Nối trục đàn hồi và trục 1
F25
+92 mm
+40mm
+15 mm
+2mm
16
Vòng ngoài ổ lăn với vỏ hộp
F100 
17
Then và trục 3
16
+75mm
+32mm
-27mm
18
Bạc và trục 3
F50
+46 mm
+21 mm
+2 mm
Tài liệu tham khảo:
-Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1[1], tập 2[2] – Trịnh Chất – Lê Văn Uyển
 Nhà xuất bản giáo dục – 1999
-Chi tiết máy, tập 1, tập 2[3] – Nguyễn Trọng Hiệp, nhà xuất bản giáo dục
-Hướng dẫn làm bài tập dung sai – Ninh Đức Tốn – Nguyễn Trọng Hùng 
 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, năm 2000
-Bài tập kĩ thuật đo – Ninh Đức Tốn, Nguyễn Trọng Hùng, Nguyễn Thị Cẩm Tú
 Nhà xuất bản giáo dục

File đính kèm:

  • docdo_an_chi_tiet_may_nguyen_phi_long.doc
Tài liệu liên quan