MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………..…......................................................…1

I. CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN............................................................................2

1. Chọn động cơ...................................................................................................................................... 2

2. Phân phối tỉ số truyền.......................................................................................................................... 4

II. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG................................................................................................5

A. Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm..........................................................................................5

1. Chọn vật liệu chế tạo bánh răng.......................................................................................................... 5

2. Xác định ứng suất cho phép................................................................................................................ 6

3. Xác định các thông số cơ bản của bộ truyền........................................................................................9

4. Xác định các thông số ăn khớp...........................................................................................................10

5. Kiểm nghiệm sức bền bánh răng về sức bền tiếp xúc........................................................................11

6. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn :.....................................................................................................12

7. Kiểm nghiệm về quá tải .....................................................................................................................14

8. Các thông số và kích thước bộ truyền.......................................................................................... .....14

B. Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh........................................................................................15

1. Chọn vật liệu chế tạo bánh răng......................................................................................................... 15

2. Xác định ứng suất cho phép........................................................................................................ ..... 16

3. Xác định các thông số cơ bản của bộ truyền................................................................................ .... 19

4. Xác định các thông số ăn khớp.................................................................................................... ..... 19

5. Kiểm nghiệm sức bền bánh răng về sức bền tiếp xúc.................................................................. .... 20

6. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn :............................................................................................. ....... 22

7. Kiểm nghiệm về quá tải............................................................................................................. ........ 23

8. Thông số và kích thước bộ truyền...................................................................................................... 24

III. THIẾT KẾ TRỤC................................................................................................................................25

1. Chọn vật liệu chế tạo trục....................................................................................................................25

2.Tính sơ bộ trục......................................................................................................................................25

3. Tải trọng tác dụng lên trục...................................................................................................................26

4. Định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực............................................................................27

5. Tính sơ bộ đường kính trục.................................................................................................................36

6. Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi ........................................................................................................41

IV. THIẾT KẾ Ổ LĂN.............................................................................................................................. 47

V. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THEN............................................................................................................ 51

VI. TÍNH TOÁN, CHỌN CÁC YẾU TỐ CỦA VỎ HỘP GIẢM TỐC VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC..... 56

1. Chọn vỏ hộp giảm tốc đúc:............................................................................................................ .... 56

2. Bôi trơn........................................................................................................................................ ...... 58

3. Thiết kế các chi tiết phụ. .............................................................................................................. ......59

4. Dung sai lắp ghép. ........................................................................................................................ .....61

TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………….………………................................................... .....62

LỜI NÓI ĐẦU

Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí là nội dung không thể thiếu trong chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí đặc biệt là đối với các kỹ sư nghành chế tạo máy. Thiết kế môn học chi tiết máy là môn học giúp cho sinh viên có thể hệ thống lại các kiến thức của các môn học như : Chi tiết máy, Sức bền vật liệu, Nguyên lý máy, Vẽ kỹ thuật… Đồng thời giúp sinh viên làm quen dần với công việc thiết kế và làm đồ án chuẩn bị cho việc thiết kế đồ án tốt nghiệp sau này.

Nhiệm vụ thiết kế được giao là :

“THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI”

Do lần đầu tiên làm quen thiết kế với khối lượng kiến thức  tổng hợp còn có những mảng kiến thức chưa nắm vững cho nên dù đã cố gắng tham khảo các tài liệu và các bài giảng của các môn có liên quan song bài làm của em còn có những thiếu sót . Em rất mong được sự giúp đỡ chỉ bảo của các thầy cô trong bộ môn để em củng cố kiến thức và có thể hiểu sâu hơn , nắm vững hơn về những kiến thức đã học …

Cuối cùng em xin trân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn, đặc biệt là thầy: Ths………………. đã trực tiếp hướng dẫn & chỉ bảo cho em hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao.

Em xin trân thành cảm ơn !

                                                                                                                              Hà nội, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                                                              Sinh viên thực hiện

                                                                                                                             ………………

* Các thông số cho trước:

- Lực vòng trên băng tải (kG): 190

- Vận tốc băng tải (m/s): 1,3

- Đường kính tang D (mm): 400

- Chiều rộng băng tải B (mm): 450

- Chiều cao tâm tang H (mm): 750

- Sai số vận tốc cho phép (%): 5

- Thời gian lằm việc (năm): 5

I. CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

1.  Chọn động cơ

- Công suất làm việc trên trục máy công tác : p_t = 7 (kW)

- Số vòng quay của trục máy công tác : n_lv = 62 (vòng/phút)

Vì động cơ làm việc dưới tác dụng của tải trọng thay đổi, do đó ta cần chọn động cơ đạt trị số ổn định khi làm việc. Muốn như vậy, ta coi động cơ làm việc với công suất tương đương không đổi, công suất này gây ra mất mát năng lượng tương đương với mất mát năng lượng công suất thay đổi gât ra trong cùng một thời gian.

Với:

t₁=3(s)

t₂=0,5t_p=28941(s)

t₃=0,3t_p=17366,4(s) .

Dựa vào biểu đồ ta tính được P_tđ

=> P_tđ = 2,09 kW

- Công suất cần thiết của động cơ :

=> P_ct = 2,29 (kW)

Ta chọn động cơ có thông số như bảng 1.

2. Phân phối tỉ số truyền

- Tỉ số truyền:

- Số vòng quay các trục:

n_dc = 1420 (vòng/phút)

n _{trục 1} = 1420 (vòng/phút)

n _trục 2 = 297 (vòng/phút)

n _{trục 3}= 62 (vòng/phút)

- Momen xoắn trên các trục:

T_dc = 18427,5 Nmm

T_{trục 1} = 18226 Nmm

Ttrục 2 = 83602,7 Nmm

Ttrục 3 = 385080,6 Nmm

Ta có bảng hệ thống các số liệu tính được như bảng 2.

II. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG

A. Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm

1. Chọn vật liệu chế tạo bánh răng

Vì hộp giảm tốc có công suất nhỏ bộ truyền chịu tải trọng va đập nhẹ và không có yêu cầu gì đặc biệt nên ta chọn vật liệu chế tạo hai cấp bánh răng như bảng 3.

1. Xác định ứng suất cho phép

* Ứng suất tiếp xúc cho phép:

- Số chu kì chịu tải của bánh lớn:

c: số lần ăn khớp trong 1 vòng quay, chọn c=1

T_i, n_i, t_i : lần lượt là momen xoắn, số vòng quay, tổng số giờ làm việc ở chế độ i đang xét

Với độ cứng HB =225 < 350, m_H = 6

Ta được :  

N_HE2 = 1³.0,5+0.5³.0.3).62.16,08.219 = 7041279,24

- Số chu kì chịu tải của bánh nhỏ: N_HE1 = 356514,77

- Tính ứng suất cho phép về tiếp xúc:

Hệ số an toàn khi tính tiếp xúc: S_H =1,1

Z_R : Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhám mặt răng

Z_V : Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng

K_xH­ : Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh

Trong tính toán sơ bộ

Thay số:

[e]₁ = 509,09 (MPa)

[e]₂ = 495,45 (MPa)

Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải với HB  350:

Bánh nhỏ : [ ]_max1 = 2,8 . 580 =1624(MPa)

Bánh lớn : : [ ]_max2 = 2,8 . 450 =1260 (MPa)

3. Xác định các thông số cơ bản của bộ truyền

Chọn được hệ số phân bố không đều tải trọng theo chiều rộng bánh răng khi tính về tiếp xúc K_HB = 1,31 (bảng 6.7) , ứng với sơ đồ 1

Thay số: a_w = 125,64 mm

Vậy ta lấy khoảng cách trục là 125 mm

4. Xác định các thông số ăn khớp

- Xác định modun m:

Dựa theo tiêu chuẩn trị số của mô đun ta chọn m = 2 (mm)

- Xác định số răng, góc nghiêng  và số dịch chỉnh x:

Do là bánh răng cấp chậm là bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng nên B = 0⁰

Số răng bánh nhỏ: lấy z₁ = 33  (răng)

Số răng bánh lớn: lấy z₂ = 158 (răng)

Tổng số bánh răng  z_t = 191 (răng)

6. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn :

T₂ : mô men xoắn trên bánh chủ động

K_F  : mô đun pháp

b_w  : chiều rộng vành răng

d_w1 :  đường kính vòng lăn bánh chủ động

Y_ε : hệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng

Số răng tương đương bánh nhỏ : 33

Số răng tương đương bánh lớn : 158

Hệ số răng tra của bánh nhỏ Z₁=33 >21 nên theo bánh răng thẳng thì ta có X₁,X₂=0

(Do số bánh răng quá lớn nên hiệu ủa dịch chỉnh thấp nên ta chọn theo bảng 3.10)

Bánh nhỏ: Y_F1 = 3,77

Bánh lớn:     Y_F2 =3,6

Thay số

 e_F1 = 165,29 (MPa) < [e_F1]  = 252 (MPa)    

 e_F2 = 157,84 (MPa) < [e_F2]  = 221,14 (MPa)    

=> Thoả mãn độ bền uốn

8. Các thông số và kích thước bộ truyền

Các thông số và kích thước bộ truyền thể hiện như bảng 4.

B. Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh

1. Chọn vật liệu chế tạo bánh răng

Vì hộp giảm tốc có công suất nhỏ bộ truyền chịu tải trọng va đập nhẹ và không có yêu cầu gì đặc biệt nên ta chọn vật liệu chế tạo hai cấp bánh răng như bảng 5.

2. Xác định ứng suất cho phép

* Ứng suất tiếp xúc cho phép:

c: số lần ăn khớp trong 1 vòng quay, chọn c=1

T_i, n_i, t_i : lần lượt là momen xoắn, số vòng quay, tổng số giờ làm việc ở chế độ i đang xét

Với độ cứng: HB =215 < 350,  m_H = 6  1³. 0,5+0,5³. 0,3

Ta được :

N_HE2 = 60.1.( 1³. 0,5+0,5³. 0,3). 297. 16,08. 219 =33729998,94

- Số chu kì chịu tải của bánh nhỏ:

N_HE1 = 161229394

Theo bảng 6.2 có:

S_H : Hệ số an toàn khi tính tiếp xúc :

Z_R : Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhám mặt răng

Z_V : Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng

K_xH­ : Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh

Thay số:    

 [e]₁ = 509,09 (MPa)

 [e]₂ = 454,54 (MPa)

- Tính ứng suất cho phép về uốn:

Y_R- hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng

Y_S: hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất

K_xF: hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn

K_FC:  hệ số xét đến ảnh hưởng của đặt tải, đặt tải 1 phía K_FC = 1

S_F: hệ số an toàn khi tính uốn S_F = 1,75

Thay số:

[e]_max1 = 464(MPa)

[e]_max2 = 360 (MPa)

3. Xác định các thông số cơ bản của bộ truyền:

- Khoảng cách trục a_w

Do hộp giảm tốc yêu cầu đồng trục nên khoảng cách trục cấp nhanh phải bằng cấp chậm nên  a_w = 125 (mm)

5. Kiểm nghiệm sức bền bánh răng về sức bền tiếp xúc

Z_H=1,7 (Bảng 3.12): hệ số ảnh hưởng của hình dạng bề mặt tiếp xúc, với [(x₁+x₂)/(z₁+z₂)] = 0.008

T₁  : mô men xoắn trên trục bánh chủ động, T₁=18226 (N.mm)

b_w  : chiều rộng vành răng

d_w1 : đường kính vòng lăn bánh nhỏ

Với: v=3,22<5 (m/s) =>Z_v =1

K_xH =1 ; Z_R=0,95

Ta có: [ ]=481,82. 1. 1. 0,95=457,73 (MPa)

e_H < [e_H]=> Thoả mãn độ bền tiếp xúc

6. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn :

T₁ : mô men xoắn trên bánh chủ động

K_F  : mô đun pháp

b_w  : chiều rộng vành răng

d_w1 :  đường kính vòng lăn bánh chủ động

Y_ε : hệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng

- Số răng tương đương bánh nhỏ : 21

- Số răng tương đương bánh lớn : 102

- Hệ số răng tra hình 3.5 với hệ số dịch chỉnh x₁=0,2 , x₂=0,854735

Thay số được:

e_F1 = 42,46 (MPa) < [e_F1] = 252 MPa

e_F2 = 40,16 (MPa) < [e_F2] = 221,14 MPa

=> Thoả mãn độ bền uốn

8. Thông số và kích thước bộ truyền

Thông số và kích thước bộ truyền thể hiện như bảng 6.

III. THIẾT KẾ TRỤC

1. Chọn vật liệu chế tạo trục

Dùng thép C45 có giới hạn bền  e_b = 600 (MPa) , tôi thường hóa.

2. Tính sơ bộ trục

+ Đối với trục I:

Vì trục I nối với động cơ qua khớp nối nên đường kính trục phải thoả mãn:  d₁ = (1,8-2).d_dc 28 (mm) , tra theo động cơ 4A100S (bảng P1.7)

+ Đối với trục III:

T3 = 385080,6 N.mm

=> d₃ > = 40,83 mm

- Để chuẩn bị cho bước tính gần đúng, ta chọn:

d1 = 30 mm; b1 = 19 mm

d3 = 45 mm; b3 = 25 mm

(b : là chiều rộng ổ, tra bảng 7.1b)

3. Định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực

Chiều dài moay ơ trên trục I:  l_m1 = 45 (mm)

Chiều dài moay ơ trên trục II:  l_m2 = 45 (mm)

Chiều dài moay ơ trên trục III:  l_m3 = 67,5 (mm)

Chiều dài moay ơ khớp nối:  l_mkn = 45 (mm)

- Khoảng cách trên các trục: Thể hiện như hình dưới.

- Xác đinh điểm đặt lực:

+ Trục 1:

Ta chọn hệ tọa độ oxyz như hình vẽ, chọn chiều quay của trục I như hình vẽ.

* Xét mặt phẳng yOz:

M_A = 0

<=> F_YB = 111,68 N

<=> F_YA = 243,42 N

* Xét mặt phẳng xOz:

M_A = 0

<=> F_XB = 548,13N

<=> F_XA = -100,7 N

+ Trục 3:

* Xét mặt phẳng yOz

M_E = 0

<=> F_yF = -461 N

ZY = -1338,1 N

4. Tính sơ bộ đường kính trục

- Trục 1:

Xuất phát từ các yêu cầu về độ bền, lắp ghép và công nghệ ta chọn đường kính trục 1 như sau:

d₁₀ = 22 (mm)

d₁₁ = 20 (mm)

d₁₂ = 24 (mm)

d₁₂ = 20 (mm)

- Trục II:

Xuất phát từ các yêu cầu về độ bền , lắp ghép và công nghệ ta chọn đường kính trục 2 như sau:

d₂₀ = 25 (mm)

d₂₁= 30 (mm)

d₂₂ = 32 (mm)

d₂₃ = 25 (mm)

- Trục III:

Xuất phát từ các yêu cầu về độ bền, lắp ghép và công nghệ ta chọn đường kính trục 3 như sau:

d₃₀ = 40 (mm)

d₃₁ = 45 (mm)

d₃₂ = 40 (mm)

d₃₃ = 42 (mm)

5. Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi

Với các trục ta chỉ đi tiến hành kiểm nghiệm trục tại  tiết diện nguy hiểm nhất . Ta thấy với các biểu đồ momen của các trục ta chỉ cần kiểm nghiệm tại các tiết diện sau: 1-2 , 2-2 , 3-1 do ở đó có lắp bánh răng và có momen tương đương lớn nhất.

Trước khi tiến hành kiểm nghiệm trục tại các tiết diện nguy hiểm trên ta phải tính lại đường kính của trục tại các tiết diện đó:

- Tính momen uốn tổng cộng M_j và momen tương đương M_tđj tại các tiết diện nguy hiểm j trên chiều dài trục:

Kích thước then lắp trên trục là:

Trục 1: b.h=6.6 (mm²) ; t=4 (mm)

Trục 2: b.h=10.8 (mm²) ;t=5 (mm)

Trục 3: b.h=14.9 (mm²) ;t=7 (mm)

Sau khi tìm được tất cả các thông số cần thiết ta thay vào cụng thức ban đầu để tính giá trị  ở các tiết diện nguy hiểm j. Kết quả của chúng được tổng kết dưới các bảng 7.

IV. THIẾT KẾ Ổ LĂN

1. Đối với trục I:

Ta có:

+ Tốc độ : n_I = 1420 (v/ph)

+ Thời gian sử dụng : L_h = 12000 (h)

+ Tải trọng hướng tâm ở hai ổ:

F_rA = 263,43 (N)

F_rB = 559,4 (N)

=> Tính toán theo ổ lăn tại B.

Ta chọn ổ bi đỡ chặn cho cả 2 gối. Do d_A = d_B mà F_rArB, ổ B còn chịu lực dọc trục F_a1 nên ta dựa vào ổ B để chọn kích thước ổ.

Chọn sơ bộ loại ổ bi đỡ chặn cỡ trung, tra bảng P4.6 , ta có:

Ký hiệu 46304 có:

Đường kính trong d = 20 (mm)

Đường kính ngoài D = 52 (mm)

Bề rộng của ổ b = 15 (mm)

Bán kính lượn r =2  (mm)

Khả năng tải trọng động C= 14 (kN)

Khả năng tải tĩnh Co = 9,17 (kN)

Ta có : (iF_a /C₀)= (0,15345 / 9,17 )=0,016

Với bảng 8.7 ta tra được:  e=0,3

Ta xét tỉ số: F_a / V.F_r=153,45/ (1. 559,4)=0,274 < e,

Từ bảng 8.7 =>  X=1 ; Y=0

- Tính ổ theo khả năng tải động :

Q :  tải trọng động quy ước, kN

L : tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay

m : bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn, m = 3 đối với ổ bi, m = 10/3 đối với ổ đũa

Gọi L_h  là tuổi thọ của ổ tính bằng giờ thì :

=> L = 1022,4 (triệu vòng)

+ Xác định tải trọng động quy ước:

Q =(X.V.Fr+Y.F_a).k_t.k_d

X : hệ số tải trọng hướng tâm (X =1)

=>  Q = 1.1.559,4.1,3.1 = 727,22 (N) = 0,72722 (kN)

=> C_d = 0,72722.  = 7,326 (kN) < C = 14 (kN)

=> Ổ thỏa mãn khả năng tải động .

- Kiểm nghiệm ổ về khả năng tải tĩnh C₀ ≥ Q_t

Đối với ổ bi đỡ chặn 1 dãy với ⁰ theo bảng 8.9 ta chọn được:

X₀=0,5   ;   Y₀=0,47

Ta có: Q_t=X₀.F_r +Y₀.F_a =0,5.559,4+0,47.153,45

Q_t=351,82 (N) = 0,35182 (kN) < C₀ = 9,17 (kN)

Vậy ổ thỏa mãn về khả năng tải tĩnh .

3. Đối với trục III:

Ta có:

+ Tốc độ : n_III = 65 (v/ph)

+ Thời gian sử dụng : L_h = 12000 (h)

+ Tải trọng hướng tâm ở hai ổ:

F_rE = 2909,7 (N)

F_rF = 2634,44 (N)

=> Tính toán theo ổ lăn bên trái tại E.

Ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy cho cả 2 gối. Do d_E = d_F mà F_rE > F_rF,  nên ta dựa vào ổ E để chọn kích thước ổ.

Chọn sơ bộ loại ổ bi đỡ 1 dãy cỡ trung, tra bảng P4.1, ta có:

Ký hiệu 308

Đường kính trong d = 40 (mm)

Đường kính ngoài D = 90 (mm)

Bề rộng của ổ B = 23 (mm)

Bán kính lượn r =2,5 (mm)

Khả năng tải trọng động C= 15,08 (kN)

Khả năng tải tĩnh Co = 21,7 (kN)

- Tính ổ theo khả năng tải động :

Q =(X.V.Fr+Y.F_a).k_t.k_d  với X=1;Y=0

Gọi L_h  là tuổi thọ của ổ tính bằng giờ:

=> L = 44,64 (triệu vòng)

=> Q = 1.1.2909,7.1,3.1 = 3782,61 (N) = 3,78261 (kN)

=> C_d = 3,78261.  = 13,42 (kN) < C = 15,08 (kN)

=> Ổ thỏa mãn khả năng tải động.

- Kiểm nghiệm ổ về khả năng tải tĩnh:

C₀ ≥ Q_t

Theo ổ bi đỡ 1 dãy ta có : X₀=0,6   ;   Y₀=0,5

Q_t=X₀.F_r +Y₀.F_a =0,6.2909,7+0,5.0=1,746 (kN)  < C₀ = 21,7 (kN)

Vậy ổ thỏa mãn về khả năng tải tĩnh.

V. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THEN

Mối ghép then và then hoa được dùng để truyền momen xoắn từ trục đến các chi tiết lắp trên trục hoặc ngược lại.

Mối ghép then nhờ đơn giản về chế tạo và dễ dàng lắp ghép nên được dùng khá rộng rãi. Trong chế tạo máy thường dùng hơn cả là loại then bằng, TC2261-77

- Do đó ta chọn mối ghép then bằng đầu tròn

- Trong quá trình  làm việc, mối ghép then và mối ghép hoa có thể bị hỏng dập bề mặt làm việc, ngoài ra then có thể hỏng do bị cắt. Khi thiết kế thường dựa vào đường kính trục để chọn kích thước tiết diện then, chiều dài then lấy bằng  0,8 ¸ 0,9 chiều dày moay ơ. Và để làm việc được ta cần tiến hành kiểm nghiệm.

Tra bảng 9.5 có:

[s_d] = 100 :  Then làm bằng thép 45 chịu tải trọng va đập nhẹ

[t_c] = (60 ¸ 90) : Then làm bằng thép 45 chịu tải va đập nhẹ thì  :

[t_c]=87 (MPa)

1. Đối với trục I:

T₁ = 18226 (N.mm)

- Với bánh răng nghiêng chủ động tiết diện tại chỗ có bánh răng d = 24 (mm)

+ Kích thước của then tra theo bảng ta có:

Ta có:

b = 6 (mm)

h = 6 (mm)

l_m = (1,2 -1,5).d = (1,2 - 1,5).24 = (28,8 - 36) (mm)

l_t = (0,8 - 0,9).l_m = (0,8 ¸ 0,9).36 = (28,8 - 32,4) (mm)

- Theo tiêu chuẩn chọn then có: l_t  = 32,4 (mm)

- Chiều sâu rãnh then trên trục: t₁ = 4 (mm)

- Chiều sâu rãnh then trên lỗ: t₂ = 3,1 (mm)

- Bán kính góc lượn của rãnh: r_min = 0,2 (mm) ; r_max = 0,3 (mm)

s_d = 23,44 (MPa) ≤ [s_d] = 100 (MPa)

t_c =7,81 (MPa) ≤ [t_c] = 87 (MPa)

Thấy rằng  điều kiện thỏa mãn bền dập và bền cắt được thỏa mãn.

Thấy rằng điều kiện thỏa mãn bền dập và bền cắt được thỏa mãn.

3. Đối với trục III:

T₃ =  385080,6 (N.mm)

- Với hai bánh răng bị động tiết diện tại chỗ có bánh răng d = 45 (mm)

s_d= ≤ [s_d]  với [s_d]  =100(MPa).

t_c = ) ≤ [t_c]       với [t_c]   =87(MPa).

+ Kích thước của then tra bảng ta có:

Ta có:

b = 14 (mm)

h = 9 (mm)

l_m = (1,2 ¸ 1,5).d = (1,2 ¸ 1,5).45 = (54 ¸ 67,5) (mm)

l_t = (0,8 ¸ 0,9).l_m = (0,8 ¸ 0,9).67,5 = (54 ¸ 60,75) (mm)

- Theo tiêu chuẩn chọn then có: l_t  = 60 (mm)

l_lv = l_t – 2r = l_t – b = 60 – 14 = 46 (mm)

- Chiều sâu rãnh then trên trục: t₁ = 5 (mm)

- Chiều sâu rãnh then trên lỗ: t₂ = 4,1 (mm)

- Bán kính góc lượn của rãnh: r_min = 0,25 (mm) ; r_max = 0,4 (mm)

s_d = 71,31 (MPa) ≤ [s_d] = 100 (MPa)

t_c = 20,37 (MPa) ≤ [t_c] = 87 (MPa)

Thấy rằng điều kiện thỏa mãn bền dập và bền cắt được thỏa mãn

VI.TÍNH TOÁN, CHỌN CÁC YẾU TỐ CỦA VỎ HỘP GIẢM TỐC VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC

1. Chọn vỏ hộp giảm tốc đúc:

Vỏ hộp giảm tốc đúc có nhiều dạng khác nhau , song chúng đều có chung nhiệm vụ : đảm bảo vị trí tương đối giữa các chi tiết và bộ phận máy, tiếp nhận tải trọng do các chi tiết lắp trên vỏ truyền đến, đựng dầu bôi trơn, bảo vệ các chi tiết máy tránh bụi bặm.

Hộp giảm tốc bao gồm : thành hộp, nẹp hoặc gân, mặt bích, gối đỡ….

 Vật liệu dùng để đúc vỏ hộp là gang xám GX15-32

* Chọn bề mặt ghép nắp và thân

Bề mặt ghép nắp và thân là bề mặt đi qua trục để việc lắp bánh răng và các chi tiết khác lên trục dễ dàng.

2. Bôi trơn

* Bôi trơn ổ lăn:

Khi ổ lăn 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 tiếp xúc trực tiếp với nhau. Ma sát trong ổ sẽ giảm, khả năng chống mài 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.

Về nguyên tắc, tất cả các ổ lăn đều được bôi trơn bằng dầu hoặc mỡ, chất bôi trơn được chọn dựa trên nhiệt độ làm việc và số vòng quay của vòng ổ.

So với dầu thì mỡ bôi trơn được giữ trong ổ dễ dàng hơn, đồng thời 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. Dầu bôi trơn được khuyến khích áp dụng khi số vòng quay lớn hoặc nhiệt độ làm việc cao , khi cần toả nhiệt  nhanh hoặc khi các chi tiết khác trong máy được bôi trơn bằng dầu. Số vòng quay tới hạn cho từng loại ổ bôi trơn bằng mỡ hay bằng dầu được ghi trong cactalo của ổ lăn.

Về lượng mỡ tra vào ổ lăn lần đầu:

G=0,005DB

Thay số lần lượt được:

G=0,005.52.19=4,94 (g), (ổ lăn trên trục 1)

G=0,005.80.19=7,6 (g), (ổ lăn trên trục 2)

G=0,005.90.25=11,25 (g), (ổ lăn trên trục 3)

Ta dùng vòng phớt để che kín ổ lăn.

* Bôi trơn bánh răng:

Bôi trơn các bộ truyền bánh răng, do vận tốc nhỏ nên ta chọn phương pháp ngâm các bánh răng trong hộp dầu, Sự chênh lệch về bán kính giữa  bánh răng 2 và bánh răng 4 là 56mm. Vì mức dầu thấp nhất phải ngập chiều cao răng của bánh 2 cho nên đối với bánh răng 4 thì chiều sâu ngâm trong dầu khá lớn. 

3. Thiết kế các chi tiết phụ

* Nút tháo dầu:

Tra bảng 18.7 sách II

Sau một thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa trong hộp bị bẩn (do bụi 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.

* Nút thông hơi:

Tra bảng 18.6 sách II

Khi làm việc, nhiệt độ trong hộp tăng lên. Để giảm áp suất và điều hoà không khí bên trong và bên ngoài hộp, người ta dùng nút thông hơi. Nút thông hơi được lắp trên nắp cửa thăm.

* Bu lông vòng

Kích thước bu long vòng được chọn theo trọng lượng hộp giảm tốc. Vật liệu là thép 45.

Tra bảng 18.3b và bảng 18.3 ta chọn kích thước bu lông vòng (mm)

4. Dung sai lắp ghép

Dung sai lắp ghép như bảng 12.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí. Tập 1 và 2 của PGS.TS.TRỊNH CHẤT-TS LÊ VĂN UYỂN

2. Chi tiết máy. Tập 1và 2 của GS.TS NGUYỄN TRỌNG HIỆP

3. Dung Sai lắp ghép. GS.TS NINH ĐỨC TỐN

4. Vẽ kỹ thuật cơ khí.  NXB Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh - 2013. LÊ KHÁNH ĐIỀN

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"