MỤC LỤC

PHẦN I: TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG

I. CHỌN ĐỘNG CƠ.

A. Xác định công suất cần thiết của động cơ:

1. Hiệu suất hệ truyền động:

3.Tính toán số vòng quay động cơ:

nsơ bộ = ncông tác . usơ bộ

Trong đó:

  - ncông tác : số vòng quay trên trục công tác usơ bộ: tỷ số truyền sơ bộ của hệ thống usơ bộ = uh . uđ = 2,5. 10= 25

  - uh : tỷ số truyền của hộp số bánh răng trụ 2 cấp(8-40) uđ  : tỷ số truyền của đai (2-6)

  - nsơ bộ = ncông tác  . usơ bộ = 49.25 = 1225 (vòng/phút)

B. Chọn động cơ điện:

Động cơ điện phải thoả mãn:

 1. Pđc  ≥ Pct = 4,83 kW

 2. nđc  ≈ nsơ bộ  = 1225 vòng/phút

Tra bảng 237 ta chọn động cơ: 4A112M4Y3

 Pđc:  công suất động cơ là 5,5 kW

  nđc:   số vòng quay là 1425 vòng/phút

II. PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN.

 Uc = nđc  / ncông tác = 29,082

 Chọn Uh=12 ta có U1  = U2 =      = 3,46

2. Phân phối công suất trên các trục:

a. Tính toán sông suất, mô men và số vòng quay trên các trục.

PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY

I. TÍNH BỘ TRUYỀN  ĐAI.

1. Chọn đai:

Do đai làm việc va đạp nhẹ trong 2 ca tương đương 16 giờ. Cho nên đai phải có độ bền cao, thêm vào đó vẫn phải đảm bảo yêu cầu về kinh tế(giá thành thấp). Nên ta chọn đai thang.

2. Xác định thông số của bộ truyền:

-  Xác định lại khoảng cách trục a.

- Góc ôm α1 trên bánh đai nhỏ.

II.  BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG.

1. Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm:

-  Bánh dẫn: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB: 241 ÷ 285

+ Giới hạn bền: σb  = 850 Mpa

+ Giới hạn chảy: σch = 580 Mpa Khi tính toán ta chọn HB = 240

-  Bánh bị dẫn: Thép 45 tôi cải thiện HB: 192 ÷ 240

+ Giới hạn bền: σb  = 750 Mpa

+ Giới hạn chảy: σch = 450 Mpa

Vì vận tốc V = 1,6 m/s < 4 m/s nên chọn cấp chính xác là 9 tra phụ lục P2.3 ta được : KHV  = 1,07

g. Kiểm nghiệm răng về quá tải:

-  Ứng suất quá tải cho phép:

Kết luận: vậy cặp bánh răng đã tính toán ở trên hoàn toàn đảm bảo bộ truyền cấp chậm an toàn.

h. Tính toán các thông số khác:

-  Hệ số dịch chỉnh: x1  = x2  = 0

-  Đường kính chia:

+ dw3  = m. Z1/cos β = 2.40/ cos(18,67) =84,44 (mm)

+ dw4  = m. Z2/cos β = 2.140/ cos(18,67) =295,54(mm)

-  Đường kính đỉnh răng:

+ da1  = dw3  + 2.m = 84,44 + 2.2 = 88,44 (mm)

+ da2  = dw4  + 2.m = 295,54 + 2.2 = 299,54 (mm)

-  Đường kính đáy răng:

+ df1  = dw3  – 2,5.m = 84,44 – 2,5.2 = 79,44 (mm)

+ df2  = dw4  – 2,5.m = 295,54 – 2,5.2 = 290,54 (mm)

-  Đường kính cơ sở:

+ db1  = dw3  .cosα = 84,44.cos20 = 79,34 (mm)

+ db2  = dw4  .cosα = 295,54.cos20 = 277,72 (mm)

2. Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh:

a. Chọn vật liệu:

Do hộp giảm tốc chịu công suất trung bình nên ta chọn vật liệu nhóm I (HB < 350) cho cả 2 cặp bánh răng.

-  Bánh dẫn: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB: 241 ÷ 285

   + Giới hạn bền: σb  = 850 Mpa

+ Giới hạn chảy: σch = 580 Mpa Khi tính toán ta chọn HB = 240

-  Bánh bị dẫn: Thép 45 tôi cải thiện HB: 192 ÷ 240

   + Giới hạn bền: σb  = 750 Mpa

+ Giới hạn chảy: σch = 450 Mpa Khi tính toán ta chọn HB = 220

b. Xác định ứng suất tiếp và ứng suất uốn cho phép:

. Mi  : Mô men xoắn ở chế độ i

. ni  : Số vòng quay ở chế độ i

. Ti   : tổng số giờ làm việc ở chế độ i

. c : số lần ăn khớp của 1 răng trong 1 vòng quay

. Mmax : Mômen xoắn lớn nhất tác dụng lên bánh răng (không tính mômen xoắn do quá tải)

Z2 = U1 . Z1 = 3,46 . 40 = 139,6 chọn Z2 = 140  răng

Zt  = Z1 + Z2 = 40 + 140 = 180

-  Tính lại khoảng cách trục aw1 = m. (mm)

f. Kiềm nghiệm răng về độ bền uốn:

Kết luận: Vậy cặp bánh răng đã tính toán ở trên hoàn toàn đảm bảo bộ truyền cấp nhanh an toàn.

h.Tính toán các thông số khác:

-  Hệ số dịch chỉnh: x1  = x2  = 0

-  Đường kính chia:

+ dw1  = m. Z1/cos β = 2.40/ cos(18,67) =84,44 (mm)

+ dw2  = m. Z2/cos β = 2.140/ cos(18,67) =295,54(mm)

-  Đường kính đỉnh răng:

+ da1  = dw1  + 2.m = 84,44 + 2.2 = 88,44 (mm)

+ da2  = dw2  + 2.m = 295,54 + 2.2 = 299,54 (mm)

-  Đường kính đáy răng:

+ df1  = dw1 – 2,5.m = 84,44 – 2,5.2 = 79,44 (mm)

+ df2  = dw2  – 2,5.m = 295,54 – 2,5.2 = 290,54 (mm)

-  Đường kính cơ sở:

+ db1  = dw1  .cosα = 84,44.cos20 = 79,34 (mm)

+ db2  = dw2  .cosα = 295,54.cos20 = 277,72 (mm)

PHẦN III : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC

1. Chọn vật liệu:

Thép  45  thường  hóa  có σ  =  600  MPa, σ!"  =  340  (MPa) ,  τ   =  12 ÷ 20 (MPa)

-  Ứng suất xoắn cho phép:

2. Tính sơ bộ trục I:

a. Tính sơ bộ đường kính trục:

- l13 = 0,5(lm13  + b0) + k1 + k2 = 0,5(54+19) + 10 + 15= 61,5 (mm).

với lm13=(1,2…1,5)d2= 48…60 chọn lm13 = 54 (mm)

- l11 = 2. l13  = 2.61,5= 123 (mm)

Chọn:

-  k1 = 10 (mm): khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay

  -  k2  = 15 (mm): khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp

 -  k3  = 15 (mm): khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ

 -  h13  = 20 (mm): chiều cao nắp ổ và đầu bu-lông

c. Lực tác dụng từ các bộ truyền bánh răng:

Đoạn trục: Chiều dài trục

-  chọn sơ bộ chiều dài  moay-ơ bánh răng:

lm32  = (1,2…1,5)d3  = (1,2…1,5). 70 = 84…105 chọn lm32  = 85 (mm)

-  Chièu dài moay-ơ khớp nối:

lm33 = (1,2…1,5)d3  = (1,2…1,5). 70 = 84…105 chọn lm32  = 85 (mm)

- l32  = 0,5(lm32  + b03) + k1 + k2  = 0,5(85+35) + 10 + 15 = 85 (mm)

- l31 = 2.l32  = 2.85 = 170 (mm)

- l33 = lc33  + l31  = 77,5 + 170 = 247,5 (mm), với lc33  = (0,5.85)+15+20= 77,5

PHẦN IV: MỐI GHÉP THEN

I. TRỤC I.

Thỏa điều kiện: sd ≤ [sd] = 100 (MPa) Chọn then bằng cao

d =60 mm; b =18 mm; h =16 mm; t1 =10 mm; t2 = 6,4 mm; rmin = 0,25; rmax =  0,4

PHẦN V: TÍNH TOÁN CHỌN Ổ LĂN

I.  TRỤC I.

1. Chọn ổ:

- Thông số: Fa  = 0,694 (kN)

Tra bảng phụ lục P2.7 (Trang 254_T1) ta chọn ổ lăn có ký hiệu 66408.

-  Đường kính ngõng trục: d = 40 mm

-  Đường kính ngoài D = 110 mm.

-  Khả năng chịu tải động C = 52,7 kN

-  Khả năng chịu tải tĩnh Co  = 38,8 kN

- Ta chọn cấp chính xác 0 cho ổ lăn trục 1, với cấp chính xác 0 ta có độ đảo hướng tâm: 20 mm.

2. Kiểm nghiệm:

b. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh:

Tra bảng 11.6 trang 221 ta có:

 0,5×1,427 + 0,5×0,694 = 1,04 (kN)

Mà theo công thức 11.20 thì .... = 1,427 (kN) Vậy ta chọn !! = 1,427 (kN) < Co = 23,7 (kN)

Kết luận: Ổ đảm bảo khả năng tải tĩnh.

III. TRỤC III.

1. Chọn ổ:

Tra bảng phụ lục P2.7 (Trang 254_T1) ta chọn ổ lăn có ký hiệu 66414.

+ Đường kính ngõng trục: d = 70 mm

+ Đường kính ngoài D = 180 mm.

+ Khả năng chịu tải động C = 119 kN

+ Khả năng chịu tải tĩnh Co  = 111 kN

 + Ta chọn cấp chính xác 0 cho ổ lăn trục 1, với cấp chính xác 0 ta có độ đảo hướng tâm: 20 mm.

2. Kiểm nghiệm:

a. Kiểm nghiệm khả năng tải động.

b. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh.

 Vậy ta chọn 25,051 (kN) < Co = 111 (kN)

 Kết luận: Ổ đảm bảo khả năng tải tĩnh.

 Ổ lăn được đảm bảo điều kiện bền khi quá tải.

PHẦN VI:   THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ KHÁC

I. THIẾT KẾ VỎ HỘP.

Các kích thước cơ bản của vỏ hộp giảm tốc

Chiều dày:

- Thân hộp: 0,03.a + 3

- Nắp hộp : 0,9 ! = 9 mm

Gân tăng cứng:

Đường kính:

Mặt bích ghép nắp và thân:

- Số lượng bu long nền:

Z = (L + B)/ (200 + 300)

Chọn chiều dài vỏ hộp : L = 636 mm Chọn chiều rộng vỏ hộp : B = 332 mm

Vậy Z = 6 bu lông

II. CÁC CHI TIẾT PHỤ KHÁC.

1. Vòng phớt: Không cho dầu hoặc mỡ chảy ra ngoài hộp giảm tốc và ngăn không cho bụi từ bên ngoài vào hộp giảm tốc.

3. Chốt định vị: Dùng định vị chính xác vị trí của nắp hộp và thân hộp giảm tốc, tạo thuận lợi cho việc cố định khi lắp chi tiết.

4. Nút thông hơi: Làm giảm áp suất, điều hoà không khí bên trong và bên ngoài hộp giảm tốc, và cũng có thể dùng để thay dầu làm việc khi dầu cũ bị dơ. Nút thông hơi được lắp trên nắp cửa thăm.

5. Cửa thăm: Có tác dụng để kiểm tra , quan sát các chi tiết máy trong hộp giảm tốc khi lắp ghép và đổ dầu vào trong hộp , được bố trí trên đỉnh hộp.Cửa thăm được đậy bằng nắp.Trên nắp có lắp thêm nút thông hơi.

6. Nút tháo dầu: có tác dụng để tháo dầu cũ vì sau một thời gian làm việc,dầu bôi trơn chứa trong hộp bị bẩn do bụi hoặc do hạt mài hoặc bị biến chất.

- Dầu tuabin dùng bôi trơn các bộ truyền bánh răng quay nhanh.

- Dầu ôtô, máy kéo AK10, AK15 dùng bôi trơn các loại HGT.

  10. Thiết kế bu lông vòng:

Trọng lượng hộp giảm tốc: Q = 300kg (tra bảng 18-3b/89 sách Trịnh Chất-Lê Văn Uyển)

Nên ta chọn bu lông vòng M12

11. Bu lông tách nắp: Dùng để tách nắp hộp giảm tốc dễ dàng khi sữa chữa. Chọn bu lông tách nắp M8