Đồ án Chi tiết máy - Phạm Song Biên

o k6 kết hợp với lắp ghép then.
Kích thước của then , trị số của mômen cản uốn và mômen cản xoắn ứng với các tiết diện như sau :
Tiết diện
Đường kính trục
bh
t1
W (mm)
Wo (mm)
 11
 13
 21
 22 
 30 
 32 
 32
 28
 30
 28
 40
 48 
 108
 87
 87
 87
 128
 149 
 5
 4
 4
 4
 5
 5,5
2647,5
1496,84
2290,1
1496,84
5364,4
9408,6
5864,4
3981,1
4940,9
3981,1
11647,6
20265,9
- Xác định các hệ số và đối với các tiết diện nguy hiểm theo công thức (10.25) và (10.26)
 Các trục được gia công trên máy tiện , tại các tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạt Ra = 2,50,63 , do đó theo bảng 10.8 , hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt Kx = 1,06.
 Không ding các biện pháp tăng bền bề mặt , do đó hệ số tăng bền = 1.
 Theo bảng 10.12 , khi ding dao phay ngón , hệ số tập trung ứng suất tại rãnh then ứng với vật liệu có = 600 MPa là = 1,76 và= 1,54. 
- Xác định các hệ số an toàn ( theo công thức 10.20 ) ,( theo công thức 10.20 ) và hệ số s ( theo công thức 10.19)
Kết quả tính toán hệ số an toàn đối với các tiết diện của 3 trục được ghi vào bảng sau:
Tiết diện
d
mm
Tỉ số do
Tỉ số do
s
rãnh then
Lắp căng
Rãnh then
Lắp căng
11
12
13
21
22
30
31
32
32
30
28
30
28
40
48
45
1,91 1,78
2
2
1,78
_
1,93
2,15
2,06
2,06
2,06
2,06
2,06
2,06
2,06
2,06
1,67
1,59
1,90
1,90
1,86
1,97
1,84
2,01
1,64
1,64
1,64
1,64
1,64
1,64
1,64
1,64
2,12
2,12
2,12
2,12
2,12
2,12
2,12
2,12
1,73
1,70
1,96
1,96
1,92
2,03
1,90
2,07
18,09
40,7
_
2,68
10,79
_
5,12
6,51
37,3
30,7
22,4
8,34
7,11
6,02
9,17
10,2
16,28
24,5
22,4
2,55
5,94
6,02
4,47
5,49
 Kết quả ghi trong bảng cho thấy các tiết diện nguy hiểm trên cả 3 trục đều đảm bảo an toàn về mỏi.
7.Tính kiểm nghiệm then.
 Các tiết diện trục dùng mối ghép then kiểm tra mối ghép về độ bền dập theo công thức ( 9.1 ) :
 và độ bền cắt theo công thức (9.2) :
 Bộ truyền có tải trọnh va đập vừa nên nên ta lấy ( bảng 9.5 )
 Kết qua kiểm nghiệm then đối với các tiết diện của 3 trục như sau :
d
mm
(mm)
bh
t1
( mm)
T
(N. mm)
(MPa)
(MPa)
32
30
28
48
32
40
36
63
 108
 87
 87 
 149 
 5
 4
 4
 5,5
31297,19
99120,43
99120,43
313412,78
 20,37
 55,06
 65,2
 59,22
 6,1
 20,6
 24,58
 14,8
 Ta nhận thấy các vị trí lắp then tại bánh răng trục 2 và 3 đều không thoả mãn điều kiện bền dập , do đó ta có thể sử dụng 2 then đặt cách nhau 180o , khi đó mỗi then có thể tiếp nhận 0,75T , tính lại ứng suất bền dập và bền cắt tại các vị trí ta được :
 Tại vị trí (2-1) d=30 mm có: = 41,29 MPa , = 15,45 MPa
 Tại vị trí (2-2) d=28 mm có: = 448,9 MPa , = 18,44 MPa
 Tại vị trí (3-0) d=48 mm có: = 44,41 MPa , = 11,1 MPa 
Vậy các mối ghép then đều đảm bảo độ bền dập và độ bền cắt.
V.tính chọn ổ lăn.
1.Chọn ổ lăn trên trục I.
a. Tính lại phản lực ở các gối đỡ khi đổi lại chiều của lực Fk.
0
1
Fx10
Fy10
Fx11
Fy11
Fk
Ft1
Fr1
 Gọi và là các phản lực tại các ổ lăn khi đổi chiều Fk
 Ta có hệ phương trình.
(2) 
(1) 
Vậy khi đảo chiều Fk thì phản lực gây ứng suất trên trục lớn hơn.
chọn 
b. Chọn sơ bộ ổ lăn.
Fr10
Fr11
Các phản lực tác dụng lên ổ:
 Fa1 = 0
 theo bảng P2.7 Tại các tiết diện lắp ổ lăn của trục I chọn loại ổ bi đỡ 1 dãy cỡ nhẹ kí hiệu 206 có C = 15,3 kN , Co = 10,2 kN. 
c.Kiểm nghiệm ổ lăn theo khả năng tải động
Theo công thức 11.3 với Fa = 0 , tải trọng qui ước 
 Q = 
 Trong đó 
 V là hệ số kể đến vòng nào quay ,vì vòng trong quay nên V=1.
 X là hệ số tải trọng hướng tâm , ổ lăn chỉ chịu lực hướng tâm nên X = 1
 kt là hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt , kt =1 ( nhiệt độ t < 100)
 kđ là hệ số đặc tính tải trọng , kđ = 1,5 ( tải trọng va đập vừa ).
 Q1 = 1.1.711,2.1.1,5 = 1066,8 N
 Q2 = 1.1.314,6.1.1,5 = 471,9 N
Q = Q1 = 1066,8 =1,0668 kN
Theo công thức 11.12 ta có tải trọng tương đương
 QE = 
 = 
 Với ổ bi ta có m = 3
QE = 0,91.1,0668 = 0,97 kN
Theo công thức 11.1 , khả năng tải động 
 Cđ = QE
 Với m = 3
 L là tuổi thọ của ổ bi
 L = triệu vòng
 Do đó Cd = 0,97. kN
 Cd < C = 15,3 kN ổ lăn đã chọn thoã mãn khả năng tải động
d.Kiểm nghiệm ổ theo khả năng tải tĩnh.
Theo công thức 11.19 
 với Fa = 0 
 X0 = 0,6 ( bảng 11.6 ) hệ số tải trọng hướng tâm 
 N < 
Do đó 
Vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải tĩnh.
2.Chọn ổ lăn trên trục II.
a. Chọn sơ bộ ổ lăn.
Fr20
Fr21
FS0
FS1
Fat2
Các phản lực tác dụng lên ổ:
 Fa3 = 567,5 N
 theo bảng P2.12 Tại các tiết diện lắp ổ lăn của trục I chọn loại ổ bi đỡ chặn 1 dãy cỡ trung hẹp kí hiệu 46305 có C = 21,10 kN , Co = 14,9 kN. 
b.Kiểm nghiệm ổ lăn theo khả năng tải động
Theo công thức 11.3 , tải trọng qui ước 
 Q = 
 Trong đó 
 V=1
 kt =1 ( nhiệt độ t < 100)
 kđ = 1,5 ( tải trọng va đập vừa ).
 Vì nên chọn 36o
Theo bảng 11.4 e = 0,68
 Theo công thức 11.10 :
do nên 
 nên 
Ta có
Theo bảng 11.4 ta chọn X = 0,41 , Y = 0,87
 Q20 = ( 0,41.1.1937,3 + 0,87.1317,4).1.1,5 = 2910,6 N
 Q21 = ( 0,41.1.574,3 + 0,87.1884,9).1.1,5 = 2812,9 N
Q = Q1 = 2910,6 N =2,9 kN
Theo công thức 11.12 ta có tải trọng tương đương
QE = 0,91.2,9 = 2,639 kN
Theo công thức 11.1 , khả năng tải động 
 Cđ = QE.
 Với m = 3
 L là tuổi thọ của ổ bi
 L = triệu vòng
 Do đó Cd = 2,639. kN
 Cd < C = 21,10 kN ổ lăn đã chọn thoã mãn khả năng tải động
c.Kiểm nghiệm ổ theo khả năng tải tĩnh.
Theo công thức 11.19 
 X0 = 0,5 ( bảng 11.6 ) hệ số tải trọng hướng tâm 
 Yo =0,28
 N < 
Do đó 
Vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải tĩnh. 
3.Chọn ổ lăn trên trục III.
a. Chọn sơ bộ ổ lăn.
Fr30
Fr31
Fa3
Các phản lực tác dụng lên ổ:
 Fa3 = 567,5 N
 theo bảng P2.7 Tại các tiết diện lắp ổ lăn của trục III chọn loại ổ bi đỡ 1 dãy cỡ nhẹ kí hiệu 209 có C = 25,7 kN , Co = 18,1 kN. 
b.Kiểm nghiệm ổ lăn theo khả năng tải động
Theo công thức 11.3 , tải trọng qui ước 
 Q = 
 Trong đó 
 V=1
 kt =1 ( nhiệt độ t < 100)
 kđ = 1,5 ( tải trọng va đập vừa ).
 Vì nên theo bảng 11.4 e = 0,22
Vì dùng ổ bi đỡ nên Fa30 = Fa31 = Fa3 = 567,5 N
Ta có
Theo bảng 11.4 ta chọn X = 0,56 , Y = 1,99 ( ổ bi đỡ 1 dãy )
 Q0 = (0,56.1.3388,4 +1,99.567,5).1.1,5 = 4540,2 N
 Q1 = (0,56.1.2422,7 +1,99.567,5).1.1,5 = 3729,2 N
Q = Q0 = 4540,2 N =4,54 kN
Theo công thức 11.12 ta có tải trọng tương đương
QE = 0,91.4,54 = 4,13 kN
Theo công thức 11.1 , khả năng tải động 
 Cđ = QE
 Với m = 3
 L là tuổi thọ của ổ bi
 L = triệu vòng
 Do đó Cd = 4,13. kN
 Cd < C = 25,7 kN ổ lăn đã chọn thoã mãn khả năng tải động
c.Kiểm nghiệm ổ theo khả năng tải tĩnh.
Theo công thức 11.19 
 với Fa =567,5 
 X0 = 0,6 ( bảng 11.6 ) hệ số tải trọng hướng tâm 
 Yo =0,5
 N < 
Do đó 
Vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải tĩnh.
VI.Chọn kết cấu vỏ hộp.
1. Quan hệ kích thước của các phần tử cấu tạo nên vỏ hộp giảm tốc đúc :
 Tên gọi
 Biểu thức tính toán
Chiều dày : thân hộp , 
 Nắp hộp , 
= 0,03a + 3 =8 mm
= 0,9= 7 mm
Gân tăng cứng: Chiều dày , e
 Chiều cao , h
 Độ dốc
 h = 50 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 , d5
d1 > 0,04 + 10 d1 = 20 mm
d2 = (0,70,8)d1 = 14 mm 
d3 = (0,80,9)d2 = 12 mm
d4 = (0,60,7)d2 = 10 mm
d5 = (0,50,6)d2 = 8 mm
Mặt ghép bích nắp và thân:
 Chiều dày bích thân hộp , S3
 Chiều dày bích nắp hộp , S4
 Bề rộng bích nắp và thân , K3
S3 = (1,41,8)d3 = 20 mm
S4 = (0,91)S3 =20 mm
K3 =K2 – (3...5) = 40 mm
Kích thước gối trục:
 Đường kính ngoài 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
Tra bảng b.18-2
K2 = E2 + R2 + (35) = 43 mm
E2 = 1,6 d2 = 22 mm và 
R2 = 1,3d2 = 18 mm
 h xác định theo kết cấu
Mặt đế hộp :
 Chiều dày khi không có phần lồi S1
 Bề rộng mặt đế hộp , K1 và q 
S1 = (1,31,5)d1 = 30 mm
K1 = 3d1 = 60 mm
và q K1 + 2=76 chọn q = 80 mm 
Khe hở giũa các chi tiết:
 Giữa bánh răng với thành trong của hộp
 Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp
 Giữa các mặt bên với nhau
8 mm
 mm
Số lượng bulông nền
2.Một số kết cấu khác liên quan đến cấu tạo vỏ hộp
- kết cấu gối đỡ trong lòng hộp : đối với hộp giảm tốc đòng trục cần thiết kế gối đỡ trục trong lòng hộp, với kết cấu có tiết diện hình chữ T có chiều dày 
- Bulông vòng :
 Với a = 165 mm từ bảng 18-3a và 18-3b ta chọn bulông vòng M10 với các thông số :
d1 =45 mm , d2 = 25 mm, d3 = 10 mm, d4 =25 mm, d5 =15 mm, h = 22 mm, 
h1 = 8 mm , h2 = 6 mm, l 21 mm.
- Nút thông hơi : theo bảng 18-6 chọn nút thông hơi có kích thước M272 
- Nút tháo dầu : theo bảng 18-7 chọn nút tháo dầu trụ có kích thước M202
 - Kiểm tra mức dầu : dùng que thăm dầu để kiểm tra mức dầu 
- Bảng kê các kiểu lắp , trị số sai lệch giới hạn và dung sai lắp ghép
Trục
Vị trí lắp ghép
Kiểu lắp
Giá trị dung sai (mm)
Độ hở giới hạn
Smax
Smin
I
Bánh răng lắp trên trục
32H7/k6
0+0,025
+0,002+0,018
0,023
-0,018
Trục lắp ổ lăn
30k6
+0,002+0,018
Vòng chắn mỡ lắp trên trục
28D8/k6
+0,065+0,098
+0,002+0,015
0,040
0,096
Nối trục đàn hồi
28k6
+0,002+0,015
 Lắp ổ lăn lắp với vỏ hộp
62H8/d11
0+0,046
-0,290-0,100
0,336
0,100
II
Bánh răng lắp trên trục
28H7/k6
0+0,021
+0,002+0,015
0,019
-0,015
30H7/k6
0+0,025
+0,002+0,018
0,023
-0,018
Trục lắp ổ lăn
25k6
+0,002+0,015
Vòng chắn mỡ lắp trên trục
25D8/k6
+0,065+0,098
+0,002+0,015
0,096
0,040
Lắp ổ lănlắp với vỏ hộp
62H8/d11
0+0,046
-0,290-0,100
0,336
0,100
III
Bánh răng lắp trên trục
48H7/k6
0+0,025
+0,002+0,018
0,023
-0,018
Trục lắp ổ lăn
45k6
+0,002+0,018
Vòng chắn mỡ lắp trên trục
45D8/k6
+0,050+0,089
+0,002+0,018
0,087
0,032
Lắp ổ lăn lắp với vỏ hộp
85H8/d11
00,046
-0,340-0,120
0,386
0,120
Trục lắp đĩa xích
40k6
+0,002+0,018
Cốc lót lắp với gối trục trung gian
85H7/h6
0+0,030
-0,0220
0,052
0
 Tài liệu tham khảo : 
 Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 [ Trịnh Chất – Lê Văn Uyển ] 
 Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 2 [ Trịnh Chất – Lê Văn Uyển ] 
 Dung sai và lắp ghép [ PGS.TS Ninh Đức Tốn ]