Đồ án Chi tiết máy - Phạm Hồng Thái

ằng triệu vòng quay
Theo công thức 11.2[1] ta có:
	L = 
Với 	: tuổi thọ của ổ, = 20000 giờ
	n3 = 71 vòng/phút
(triệu vòng)
 (kN) < C = 61,3 kN
=> ổ thoả mãn khả năng tải động.
Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ
Theo công thức 11.19[1] tải trọng tĩnh quy ước tác dụng vào ổ là:
	Qt = X0Fr + Y0Fa
Do 	Fa6 = 3175 N
	Fa5 = 4456 N
	X0 : hệ số tải trọng hướng tâm, theo bảng 11.6[1] có 
X0 = 0,5
Y0 = 0,22cotgα = 0,22.cotg11 = 1,13
Nên ta có:
 Qt6 = (0,5.10,928+1,13.3,175) = 9,05 
 Qt5 = (0,5.0,354+1,13.4,456) = 5,21 
Do đó lấy Q0 = 9,05 kN
=> Q0 < C0 = 90,5 kN
=> ổ thoả mãn khả năng tải tĩnh.
Chọn khớp nối
Sử dụng phương pháp nối trục vòng đàn hồi. Hai nửa nối trục nối với nhau bằng bộ phận đàn hồi, sử dụng bộ phận đàn hồi là cao su. 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.
Mômem xoắn danh nghĩa cần truyền là: T = 690021 Nmm
Mômen xoắn tính toán là:
Theo công thức 16.1[2] ta có: Tt = k.T
Với k: hệ số chế độ làm việc, phụ thuộc vào loại máy. Theo bảng 16.1[2] lấy k = 1,5.
Vậy Tt = 1,5.22,419 = 33,629 (Nm)
Theo bảng 16.10a[2], với đường kính của trục 1 là 32 mm ta chọn kích thước cơ bản của nối trục vòng đàn hồi như sau:
D
dm
L
l
d1
D0
Z 
nmax
B 
B1
l1
D3
l2
125
65
165
80
56
90
4
4600
5
42
30
28
32
Kích thước cơ bản của vòng đàn hồi
dc
dl
D2
l
l1
l2
l3
h
14
M10
20
62
34
15
28
-
*Kiểm nghiệm điều kiện bền của vòng đàn hồi và chốt
Ta có điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi là:
 với 
Ta có thỏa mãn 
Điều kiện sức bền của chốt:
	 với , 
Ta có thỏa mãn 
Vậy nối trục vòng đàn hồi đã chọn thỏa mãn các điều kiện bền và dập của vòng đàn hồi và chốt.
 TÍNH TOÁN VÀ CHỌN CÁC YẾU TỐ CỦA VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC
1. Các kích thước của vỏ hộp giảm tốc
a. Chiều dày
- Chiều dày thân hộp:
	 0,03.abv-tv + 3 = 0,03.180 + 3 = 8,4 (mm)
	Lấy 9 mm
- Chiều dày nắp bên:
	 0,03.awbr + 3 = 0,03.85 + 3 = 5,55 (mm)
	Lấy 8 mm
- Chiều dày nắp trên:
	= 0,9.9 = 8,1
	Lấy = 8 mm
- Chiều dày nắp ổ kép:
	= 8 mm
b. Gân tăng cứng
- Chiều dày:	e = (0,8¸1)9 = 7,2 ¸ 9
Lấy e = 8 mm
- Chiều cao: h = 50 mm
- Độ dốc : 20
c. Đường kính
- Bulông nền: 
d1 > 0,04atv-bv +10 = 0,04.180 + 10 = 17,2
Lấy d1 = 18 mm
- Bulông cạnh ổ:
	d2 = (0,7¸0,8) d1 = 12,6¸14,4. 
	Lấy d2 = 14 mm	
- Bulông ghép nắp bích và thân:
	d3 = (0,8 ¸ 0,9)d2 = 11,2 ¸ 12,6
	Lấy d3 = 12 mm
- Vít ghép nắp ổ:
	d4 = (0,6¸0,7)d2 = 8,4 ¸ 9,8
	Lấy d4 = 10 mm
- Vít ghép nắp cửa thăm:
	d5 = (0,5¸0,6)d2 = 7¸ 8,4 
	Lấy d5 = 8 mm
d. Mặt bích ghép nắp và thân
- Chiều dày bích thân hộp
	S3 = (1,4 ¸ 1,8)d3 = 16,8 ¸ 21,6 mm. Lấy S3 = 18 mm
- Chiều dày bích nắp trên
	S4 = (0,9 ¸ 1)S3 = 16,8 ¸ 18 mm. Lấy S3 = 17 mm
- Chiều dày bích nắp bên
	S5 = (1,4 ¸ 1,8)d4 = 14¸ 18 mm. Lấy S4 = 15 mm
Khe hở giữa các chi tiết
- Bánh răng, bánh vít với thành trong của hộp:
	. Lấy = 10 mm
- Đỉnh bánh răng lớn tới đáy
	. Lấy = 30 mm
Mặt đế hộp
- Bề rộng mặt đế hộp:
	K1 = 3d1 = 3.18 = 54 (mm)
	S1 = (1,3¸1,5)d1 = 23,4¸27. Lấy S1 = 24 mm
Kích thước gối trục
- Tâm lỗ bulông cạnh ổ
	E2 = 1,6d2 = 1,6.14 = 22,4. Lấy E2 = 22 mm
	R2 = 1,3d2 = 1,3.14 = 18,2. Lấy R2 = 18 mm
- Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ
	K2 = E2 + R2 + (3¸5) = 18 + 22 + (3¸5) = 43¸45
	Lấy K2 = 45 mm
	=> K3 = 40 mm
Số lượng bulông nền
Tính sơ bộ
	L = l11 + l12 +2= 99 + 300 + 2.10 = 419 (mm)
	Lấy L = 420 mm
	B = l31 + 2. = 153 + 2.10 = 173
	Lấy B = 175 mm
Lấy z = 4
2. Một số chi tiết khác
a. Cửa thăm
Dùng để kiểm tra, quan sát các tiết máy trong hộp khi lắp ghép và để đổ dầu vào vào hộp. Cửa thăm được đậy bằng nắp. Trên nắp có gắn nút thông hơi. Kích thước của cửa thăm như sau:
Các ký hiệu của kích thước như trong bảng 18.5[2]
A
B
A1
B1
C
K
R
Vít 
Số lượng
100
75
150
100
125
87
12
M8 x 22
4
b. 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 dùng nút thông hơi. Nút thông hơi được nắp trên cửa thăm. Theo bảng 18.6[2] ta chọn kích thước nút thông hơi như sau:
Ký hiệu các kích thước như hình vẽ trong bảng 18.6[2] 
A
B
C
D
E
G
H
I
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
M27 x 2
15
30
15
45
36
32
6
4
10
8
22
6
32
18
36
32
c. Nút tháo dầu
Sau một thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa trong hộp bị bẩn (do bụi bặm và do hạt mài), 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 được bịt kín bằng nút tháo dầu. Theo bảng 18.7[2] ta chọn nút tháo dầu có kích thước như sau:
d
b
m
f
L
c
q
D
S
Do
M20 x2
15
9
3
28
2,5
17,8
30
22
25,4
d. Kiểm tra mức dầu
Ta sử dụng que thăm dầu có kết cấu kích thước như hình vẽ để kiểm tra mức dầu
e. Chốt định vị
Mặt ghép giữa nắp và thân nằm trong mặt phẳng chứa đường tâm của trục 3. Lỗ trục 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 (do sai lệch vị trí tương đối của nắp và thân), do đó loại trừ được một trong các nguyên nhân làm ổ chóng mỏi.
Theo bảng 18.4b[2] ta chọn chốt định vị hình côn có hìn dạng và kích thước như sau:
d
c
l
6
1,0
39
f. Cốc lót
Cốc lót được dùng để đỡ cặp ổ kép, tạo thuận lợi cho việc lắp ghép và điều chỉnh bộ phận lót ổ cũng như điều chỉnh sự ăn khớp của trục vít. Ống lót được làm bằng gang xám GX 15-32 với các kích thước :
Chiều dày: d = 8 mm
Chiều dày vai d1 = 8 mm
Chiều dày bích d2 = 7 mm
BÔI TRƠN VÀ ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP
Bôi trơn các bộ truyền trong hộp
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.
Do vận tốc vòng của bánh răng và vận tốc trượt của trục vít đều <12 m/s, do đó ta sử dụng phương pháp bôi trơn ngâm dầu. Do tâm con lăn dưới cùng nằm dưới ren trục vít nên ta lắp thêm vòng vung dầu trên trục vít, dầu được bắn lên bánh vít đến bôi trơn chỗ ăn khớp.
Ta có vận tốc vòng của bánh răng là v1 = 8,06 m/s, vận tốc trượt của trục vít là v2 = 5,56 m/s, theo bảng 18.11[2] và 18.12[2] ta chọn dầu có độ nhớt 
Theo bảng 18.13[2] ta chọn dầu công nghiệp 50 Engle.
Bôi trơn ổ lăn
Khi ổ được bôi trơn đúng kỹ thuật, nó sẽ không bị mài mòn bởi vì chất bôi trơn sẽ giúp tránh không để các chi tiết kim loại trực tiếp tiếp xúc với nhau. Ma sát trong ổ sẽ giảm, khả năng chống mòn của ổ tăng lên, khả năng thoát nhiệt tốt hơn, bảo vệ bề mặt không bị han gỉ, đồng thời giảm được tiếng ồn. Ta sử dụng mỡ bôi trơn bởi so với dầu thì mỡ được giữ trong ổ dễ dàng hơn, đồng thời có khả năng bảo vệ ổ tránh tác động của tạp chất và độ ẩm. Mỡ có thể dùng cho ổ làm việc lâu dài (khoảng 1 năm), độ nhớt ít bị thay đổi khi nhiệt độ thay đổi nhiều. Theo bảng 15.15a[2] ta chọn loại mỡ có ký hiệu LGMT2 do hãng SKF sản xuất. Mỡ tra vào ổ chiếm 1/2 thể tích của bộ phận ổ.
Để bảo bệ ổ khỏi bụi bặm, chất bẩn, hạt cứng và các tạp chất khác xâm nhập vào ổ ta dùng vòng phớt để lót kín bộ phận ổ. Ta sử dụng hai vòng phớt tại đầu trục vào của hộp giảm tốc (vòng 1) và trục ra của hộp giảm tốc (vòng 2). Theo bảng 15.17[2] ta có kích thước của rãnh và hai vòng phớt như sau:
Số hiệu
d
d1
d2
D 
a
b
S0
Vòng 1
35
36
34
48
9
6,5
12
Vòng 2
60
61,5
59
79
9
6,5
12
Điều chỉnh ăn khớp 
Cặp bánh răng
Sai số về chế tạo các chi tiết theo kích thước chiều dài và sai số về lắp ghép làm cho vị trí bảnh răng trên trục không chính xác. Để bù vào sai số đó ta lấy chiều rộng bánh răng nhỏ tăng lên 10% so với chiều rộng bánh răng lớn.
Cặp bánh vít – trục vít
Đối với bộ truyền này, sai số về chế tạo và lắp ghép làm sai lệch vị trí tương đối giữa bánh vít và trục vít. Sai số này (khi vượt quá trị số cho phép) là nguyên nhân làm tăng mòn, tăng ma sát và tăng ứng suất tập trung dọc theo chiều dài bánh vít.
Để đảm bảo sự ăn khớp chính xác giữa ren trục vít và răng bánh vít cần bảo đảm khoảng cách trục, góc giữa trục bánh vít và trục vít, và bảo đảm mặt trung bình của bánh vít đi qua trục của trục vít. Sai số về vị trí giữa bánh vít và trục vít có thể khắc phục bằng việc điều chỉnh khi lắp vào vỏ hộp. Việc điều chỉnh vị trí được tiến hành trên cả trục vít và bánh vít.
BẢNG KÊ KIỂU LẮP VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP
Thứ tự
Tên mối ghép
Kiểu lắp
Dung sai
Ghi chú
Trục
Lỗ
1
Trục 1 và bạc
+25
0
+18
+12
2
Trục 1 và vòng trong ổ lăn
+18
+12
3
Vòng ngoài ổ lăn và vỏ hộp
+30
0
4
Bánh răng và trục 2
+25
0
+18
+12
Trên trục 1
5
Trục 2 và vòng trong ổ lăn
+18
+12
6
Vòng ngoài ổ lăn và vỏ hộp
+30
0
Trên trục 2
7
Trục 2 và vòng vung dầu
+25
0
+18
+12
Ổ bi đỡ
8
Cốc lót và vỏ hộp
+35
0
+25
+3
Trên trục 2
9
Cốc lót và vòng ngoài ổ lăn
+35
0
10
Trục 2 và then
0
-36
Ổ kép
11
Trục 3 và bánh vít
+30
0
+21
+2
b x h = 12x8
12
Trục 3 và vòng trong ổ lăn
+21
+2
13
Vòng ngoài ổ lăn và vỏ hộp
+35
0
14
Trục 3 và then
0
-43
Trên trục 3
15
Trục 3 và then
0
-43
Nối bánh vít
b x h = 18x11
16
Trục 3 và đĩa xích
+30
0
+21
+2
Nối đĩa xích
b x h = 16x10
17
Vành bánh vít và mayơ bánh vít
+40
0
+28
+3
18
Trục 3 và bạc
+30
0
+21
+2
Do bánh răng và bánh vít không yêu cầu tháo lắp thường xuyên, khả năng định tâm phải đảm bảo, không di trượt dọc trục, do đó ta chọn kiểu lắp trung gian .
Với mối ghép cho then ta chọn mối ghép trung gian theo sai lệch giới hạn chiều rộng của kích thước then.
Trong lắp ghép với ổ, ta lắp vòng trong của ổ lên trục theo hệ thống lỗ k6 và vòng ngoài của ổ lên vỏ hộp hoặc cốc lót theo hệ thống trục H7.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1,2. Nxb Giáo dục. Hà Nội, 2001.
[2]. Nguyễn Trọng Hiệp – Chi tiết máy, tập 1,2. Nxb Giáo dục. Hà Nội 1994.
[3]. Ninh Đức Tốn – Dung sai và lắp ghép. Nxb Giáo dục. Hà Nội, 2004.