Thiết kế môn học Chi tiết máy - Phạm Như Nam

=
73,4
144,1lg −
o
r
c
F
=
2,888lg 1,144
13,3
4,73
−
=-0,38.⇒e = 0,41 
- Theo (11.7), lực dọc trục do lực h−ớng tâm sinh ra trên các ổ: 
Fs0=e.Fr0=0,41.2888=1184N ; 
Fs1=e.Fr1=0,41.2806=1150N ; 
- Theo bảng 11.5 với sơ đồ bố trí ổ đã chọn trên 
0 1 01150 235,1 1385a s at sF F F F= + = + = >∑ 
Thiết kế môn học chi tiêt máy GVHD-Thầy Bùi Vũ Hùng 
Phạm Nh− Nam Lớp Cơ Giới Hóa XDGT-K47 
47 
do đó 
0 0 1385a aF F N= =∑ 
1 0 11184 235,1 949a s at sF F F N F= + = − = <∑ 
Vậy 1 1150a siF F N= = 
- Xác định X và Y: 0
0
1385 0, 48
. 1.2888
a
r
F
e
V F
= = > 
Do đó theo bảng 11.4 ta có X0=0,45, Y0=1,22; 
1
1
949 0,34
1.2806.
a
r
F
e
VF
= = < 
Do đó theo bảng 11.4 ta có X1=1, Y1=0; 
- Theo công thức (11.3), tải trọng qui −ớc trên ổ C và ổ D: 
Q0=(X.V.Fr0+Y.Fa0)Kt.Kđ=(0,45.1.2888+1,22.1385)1.1,8=5381N 
Q1=(X.V.Fr1+Y.Fa1)Kt.Kđ=(1.1.2806+0.1150)1.1,8=5051N 
Nh− vậy chỉ cần tính C cho ổ chịu lực lớn hơn. 
trong đó với ổ bi m =3 , Lhi – xem sơ đồ tải trọng 
- Theo (11.1) khả năng tải động của ổ 
Cd=Q 3 L =5,381. 3 38,016 =18 kN < C=18,2kN 
trong đó: L = 60n10-6Lh=60.253,44.10
-6.2500=38,016triệu vòng 
Lh =2500 (tra bảng phụ lục P2.15) 
Nh− vậy, ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải động. 
4. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh: 
Theo bảng 11.6, với ổ bi đỡ chặn Xo=0,5, Yo=0,47; 
theo công thức (11.19), khả năng tải tĩnh 
Qt=XoFr0+YoFa0=0,5.2888+0,47.1385=2094,95N<Fr0=2888N 
Nh− vậy Qt=Fr0=<C0=13300N khả năng tảI tĩnh của ổ đ−ợc đảm bảo. 
II/ Trục III 
1- Sơ đồ chọn trục I: 
Fx32
Fy32 Fy31
Fa33 Fa34
Fx30
Fy30
2.Chọn loại ổ 
Với quan hệ về lực nh− ở phần tr−ớc ta chon ổ bi đỡ một dãy cấp chính xác th−ờng 
là 0. 
Thiết kế môn học chi tiêt máy GVHD-Thầy Bùi Vũ Hùng 
Phạm Nh− Nam Lớp Cơ Giới Hóa XDGT-K47 
48 
với d−ờng kính d=45mm chọn ổ bi cỡ trung kí hiệu ổ 309: 
D=100mm ,b=T=25mm,C=37,8(KN), C0=26,7(kN). 
3.Tính kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ: 
Theo tính toán ở phần tính trục ta tính đ−ợc: 
2 2 2 2
1 1 1
2 2 2 2
0 0 0
1579 ( 2431) 2899
3787 3637 5251
r x y
r x y
F R R N
F R R N
= + = + − =
= + = + =
Vậy ta tiến hành tính kiểm nghiệm cho ổ chịu tảI lớn hơn với Fr0=5251N 
Tải trọng động d−ợc tính theo công thức(11.3) với Fa=0 N: 
Q=X.V.Fr.Kt.Kđ 
V=1(vòng trong quay); 
Kt=1(hệ số ảnh h−ởng của nhiệt độ) 
Kđ=1,8(hệ số kể đến đặc tính của tải trọng) 
X=1:hệ số tảI trọng h−ớng tâm 
- Theo công thức (11.3), tải trọng qui −ớc trên ổ E và ổ K: 
Q=X.V.Fr0.Kt.Kđ=1.1.5251.1.1,8=9452N 
Nh− vậy chỉ cần tính C cho ổ chịu lực lớn hơn. 
trong đó với ổ bi m =3 , Lhi – xem sơ đồ tải trọng 
- Theo (11.1) khả năng tải động của ổ 
Cd=Q 3 L =9,452. 3 43,2 =33,1 kN < C=37,8kN 
trong đó: L = 60n10-6Lh=60.72.10
-6.10000=43,2triệu vòng 
Lh =16000 (tra bảng phụ lục P2.15) 
Nh− vậy, ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải động. 
4. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh: 
Theo bảng 11.6, với ổ bi đỡ chặn Xo=0,6; 
theo công thức (11.19), khả năng tải tĩnh 
Q0=XoFr0 =0,6.5251=3151<Fr0=5251N 
Nh− vậy Qt=Fr0=<C0=26700N khả năng tảI tĩnh của ổ đ−ợc đảm bảo. 
Phần e/ tính chọn kết cấu 
1. Kích th−ớc vỏ hộp: 
tính theo công thức ở bảng 18.1 và hình 18-2 
Chiều dày: 
thành hộp 0,03 3 0,03.140 3 7,2 .a mmδ = + = + = Chọn δ=7mm 
Nắp hộp 1 0,9 0,9.7 6,3mmδ δ= = = .chọn δ1=7mm 
Gân tăng cứng: 
Chiều dày e=(0,8ữ1)δ=(0,8ữ1)7=(5,6ữ7),lấy e=7 
Độ dốc khoảng 2o. 
Đ−ờng kính: 
Bulông nền d1>0,04a+10=0,04.140+10=15,6>12mm, lấy d1=16( M16). 
Thiết kế môn học chi tiêt máy GVHD-Thầy Bùi Vũ Hùng 
Phạm Nh− Nam Lớp Cơ Giới Hóa XDGT-K47 
49 
Bulông cạnh ổ d2=(0,7ữ0,8)d1=(0,7ữ0,8)16=(11,2ữ12,8), lấy M12 
Bulông ghép bích nắp và thân 
d3=(0,8ữ0,9)d2=(0,8ữ0,9)12=(9,6ữ10,8), lấy M10. 
Vít ghép nắp ổ, d4=(0,6ữ0,7)d2=(0,6ữ0,7)12=(7,2ữ 8,4) lấy M8 
Vít ghép nắp cửa thăm d5=(0,5ữ0,6)d2=(0,5ữ0,6)12=(6ữ7,2) lấy M6 
Mặt bích lắp ghép và thân: 
Chiều dày bích thân hộp ,S3=(1,4ữ1,8)d3=(1,4ữ1,8)10=(14ữ18), 
lấy S3=16mm. 
Chiều dầy bích nắp hộp, S4=(0,9ữ1)S3=(0,9ữ1)16=(15,3ữ16), 
lấy S4=16mm. 
Bề rộng bích nắp và thân ,K3=K2-(3ữ5) ≈ 34mm 
Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: K2=E2+R2+(3ữ5) ≈38mm 
Tâm lỗ bu lông cạnh ổ : E2 ≈ 1,6 d2 =1,6.12=19, 2 mm và 
R2≈1,3d2=1,3.12 =15,6 mm 
Bề rộng mặt đế hộp K1 ≈ 3 d1=3.16=48mm 
Mặt đế hộp: 
Chiều dày : Khi không có phần lồi 
S1 ≈ (1,3ữ1,5)d1=(1,3ữ1,5).16 ≈ 21 mm 
S2 ≈ (1ữ1,1)d1=(1ữ1,1).16 ≈ 16 mm 
và q ≥ K1 + 2δ=48+2.7=62 mm 
Khe hở giữa các chi tiết: 
Giữa bánh răng với thành trong hộp 
Δ ≥ (1ữ1,2)δ= (1ữ1,2)7 ≈ (7ữ8,4) mm 
Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp 
Δ1 ≥ (3ữ5)δ= (3ữ5)7≈(21ữ35)mm và phụ thuộc vào loại hộp giảm tốc, l−ợng 
dầu bôi trơn trong hộp. 
Kích th−ớc gối trục: lấy d4=8mm 
Đ−ờng kính ngoài D3 và đ−ờng kính vòng tròn qua tâm lỗ vít D2 : 
D3= D + 4,4.d4 ; D2 =D +2d4 
ổ lăn trục I có D=40 nên D2=56, D3=75; (bảng 18.2) 
ổ lăn trục II có D=62 nên D2=78, D3=97; 
ổ lăn trục III có D=85 nên D2=101, D3=120, 
Số l−ợng bulông nền Z = 6 
2. Một số kết cấu liên quan đến cấu tạo vỏ hộp: 
2.1 Bulông vòng: 
Để nâng và vận chuyển hộp giảm tốc (khi gia công, khi lắp ghép,...) trên nắp và 
thân th−ờng nắp thêm bu lông vòng. 
Thiết kế môn học chi tiêt máy GVHD-Thầy Bùi Vũ Hùng 
Phạm Nh− Nam Lớp Cơ Giới Hóa XDGT-K47 
50 
Kích th−ớc bulông vòng th−ờng đ−ợc chọn theo trọng l−ợng hộp giảm tốc. Vật 
liệu bulông là thép 25, còn trọng l−ợng Q(kG) của hộp đ−ợc xác định gần đúng 
theo khoảng cách trục a (122 x140) bảng17-3b. Q=160 kG 
chọn M8. 
2.2. Chốt định vị: 
Để đảm bảo vị trí t−ơng đối của nắp và thân tr−ớc và sau khi gia công cũng 
nh− khi lắp ghép, dùng 2 chốt định vị. Chốt côn (bảng 18-4b) d=5 mm, l=16ữ90 
mm.c=0,8mm 
2.3. 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 có làm cửa thăm. Cửa thăm đ−ợc đậy bằng nắp. Trên nắp có thể 
nắp thêm nút thông hơi. Kích th−ớc cửa thăm có thể đ−ợc chọn theo kích th−ớc của 
nắp hộp. Chọn A=100, B=75, A1=150, B1=100, C=125, K=87, R=12, vít M8x22, 
số l−ợng 4. 
2.4. 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, ng−ời ta dùng nút thông hơi. Nút thông hơi th−ờng 
đ−ợc lắp trên nắp cửa thăm hoặc ở vị trí cao nhất của nắp hộp. 
2.5. 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 đ−ợc bịt kín bởi nút tháo dầu. Kết cấu và kích 
th−ớc của nút tháo dầu cho trong bảng 18-7 (đối với nút tháo dầu trụ), 
d=M16ì1,5; 
Mặt đáy hộp làm dốc về phía lỗ tháo dầu với độ dốc 1ữ2o và ngay tại chỗ tháo 
dầu làm lõm xuống 
2.6. Kiểm tra mức dầu: 
Dùng que thăm dầu th−ờng có vỏ bọc bên ngoài. 
3. Kết cấu một số chi tiết khác 
3.1. Kết cấu trục: 
Kết cấu trục phải ít gây tập trung ứng suất nhất. Trục bậc tuy có kết cấu phức 
tạp, dễ gây nên tập trung ứng suất nh−ng lại đảm bảo các điều kiện lắp ghép. Mặt 
khác, trục bậc phù hợp với sự phân bố tải nên trong thực tế trục bậc th−ờng đ−ợc 
dùng nhiều. Đ−ờng kính các đoạn trục th−ờng đ−ợc lấy theo tiêu chuẩn. 
Đối với những chỗ có tiết diện trục thay đổi (rãnh then, vai trục,...) th−ơng phải 
làm góc l−ợn chuyển tiếp. Đối với vai trục, bán kính góc l−ợn r của trục phải nhỏ 
Thiết kế môn học chi tiêt máy GVHD-Thầy Bùi Vũ Hùng 
Phạm Nh− Nam Lớp Cơ Giới Hóa XDGT-K47 
51 
hơn bán kính (R) hoặc chiều dài phần vát (C) của chi tiết lắp trên nó nhằm đảm 
bảo chi tiết có thể tỳ sát vào mặt định vị của vai trục. Đối với mối ghép then, rãnh 
then làm giảm sức bền của trục, cho nên để đảm bảo sức bền trục cần phải tăng 
đ−ờng kính thân trục: tăng 4% khi dùng một rãnh then. Nếu trên một trục cần thực 
hiện hai hay nhiều then trên các đoạn trục có đ−ờng kính khác nhau, thì kích th−ớc 
then (chiều rộng rãnh trên trục b) nên lấy nh− nhau và nên bố trí trên cùng một 
mặt phẳng. 
3.2. Kết cấu bánh răng 
Th−ờng chọn ph−ơng pháp dập để chế tạo phôi bánh răng. Để kim loại dễ điền 
đầy khi dập, các độ dốc th−ờng lấy ~ 7o, các bán kính r và R lấy nh− sau: 
r = 0,05h + (0,5~1)≈ 0,05.11 + (0,5~1)≈1,5mm 
R = 2,5r + (0,5~1) ≈2,5.1,5 + (0,5~1) ≈4,5 mm 
Lựa chọn kích th−ớc các phần tử: 
- Vành răng: 
Đối với bánh răng trụ δ =(2,5 ~ 4)m=(5ữ8)mm 
Chọn δ =12mm 
- Moay ơ: 
Chiều dài mayơ 1 th−ờng chọn theo đ−ờng kính d của bề mặt lắp ghép: 
l = (0,8 ~ 1,8)d. 
chọn l=1,8.d 
-Đ−ờng kính ngoài của moay ơ là:D=1,5.d 
-chiều dày đĩa nan hoa để nối moay ơ với vành răng chọn là: C=0,3b 
-Đ−ờng kính lỗ trênh đĩa là : d0=(12ữ25) 
-Đ−ờng kính tâm lỗ :D0=0,5(D + Dv) 
4. Bôi trơn 
4.1. Bôi trơn bánh răng 
Dùng ph−ơng pháp bôi trơn ngâm dầu: bánh răng hoặc các tiết máy phụ (bánh 
răng bôi trơn, vòng vung dầu,...) đ−ợc ngâm trong dầu chứa ở hộp. 
Khi vận tốc nhỏ (0,8ữ1,5)m/s, lấy chiều sâu ngâm dầu bằng 1/6 bán kính bánh 
răng cấp nhanh, còn bánh răng cấp chậm khoảng 1/4 bán kính. 
L−ợng dầu bôi trơn khoảng vào 0,4 đến 0,8 lit cho 1 kW công suất truyền. 
Dầu bôi trơn hộp giảm tốc chọn độ nhớt để bôi trơn phụ thuộc vào vận tốc, vật 
liệu bánh răng (bảng 17-11) . Sau đó tiến hành tra bảng để tìm loại dầu thích hợp 
(bảng 17-13). 
4.3. Bôi trơn ổ lăn 
Thiết kế môn học chi tiêt máy GVHD-Thầy Bùi Vũ Hùng 
Phạm Nh− Nam Lớp Cơ Giới Hóa XDGT-K47 
52 
Chất bôi trơn đ−ợc lựa chọn trên nhiệt độ làm việc và số vòng quay của vòng ổ. 
Dùng ph−ơng pháp bôi trơn ổ bằng mỡ, mỡ cho vào chứa 2/3 khoảng trống bộ phận 
ổ. 
Lót kín bộ phận ổ dùng lót kín động gián tiếp 
Loại lót kín này yêu cầu phải có một chi tiết trung gian đặt giữa hai bề mặt cần 
lót kín chọn vòng phớt không điều chỉnh đ−ợc khe hở, vì vận tốc tr−ợt nhỏ và ổ bôi 
trơn bằng mỡ. Hình dạng và kích th−ớc của vòng phớt và rãnh để lắp vòng phớt 
cho trong bảng 15-17. Để ngăn cách mỡ trong bộ phận ổ với dầu trong hộp th−ờng 
dùng các vòng chắn mỡ (dầu). Kích th−ớc của vòng chắn dầu cho ở trên 
hình 15-22. Vòng gồm từ 2 đến 3 rãnh tiết diện tam giác.