PHẦN V: TÍNH TOÁN THEN VÀ Ổ LĂN

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH



ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY



Với lt (0,8…0,9)lm hoặc lt = 1,35d

- Tính và chọn theo tính chất ta có chiếu dài then được cho trong bảng 9.1

- Ta có bảng kiểm nghiệm then như sau:

D (mm)



Lt (mm)



bh



T1



32

40

60

65

65

55



42

49

78

85

85

74



108

10

18

18

18

16



4

5

7

7

7

6



T

(N.mm)

163458

163458

448089

448089

949883

949883



(MPa)



(MPa)



81,11

58,5

57,4

47,9

86

91,9



24,3

17,6

14,3

19,1

19,1

23



Theo bảng 9.5 với tải trọng va đập nhẹ , dạng lắp cố định:



Vậy các mối ghép đều đảm bảo độ bền dập và độ bền cắt.

Trong mối ghép then, tất cả các mối ghép điều chọn then bằng.

II.Ổ lăn :





1. Chọn loại ổ:

Dựa vào điều kiện làm việc, tại các vị trí ổ trục chỉ có lực vòng Ft và lực

hướng kính Fr. Nên tại các gối đỡ 1 và 2, chọn ổ bi đỡ 1 dãy.

Với điều kiện, tất cả các ổ lăn điều bôi trơn bằng dầu.

2. Chọn kích thước ổ:

1. Trục I:

Trên trục I, gối đở đặt tại B và D.

a.Chọn sơ bộ:

d = 35 (mm)

Chọn ổ bi đở 1 dãy cở trung bình 307 có các thông số:

D = 80 mm

d = 35 mm

B= 21 mm

r = 2 mm

SVTH: VŨ HOÀNG TRÍ



Trang 41



GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH



ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY



Đường kính bi 9,52(mm)

C0 = 26,2 kN- khả năng chịu tải trọng tĩnh.

C = 15,1 kN- khả năng chịu tải trọng động.

* Lực tác dụng lên ổ:



Fly10

B



Flx10



D



Flx11

Fly11



Như vậy, phản lực tổng lên từng ổ là:

+



Fr 0 = Flx210 + Fly210 = 19392 + 23582 = 3053N

Fr1 = Flx211 + Fly211 = 1939 2 + 3432 = 1969 N



+

Ta kiểm nghiệm tại ổ chịu tải trọng lớn hơn Fr = Fr1 = 3053 N

b. Chọn ổ theo khả năng tải động:

Khả năng tải động Cd được tính theo công thức (11.1/trang 213)

m

Cd = Q. L

Trong đó:

• Q : tải trọng động qui ước.

Đối với ổ bi đở, tính theo CT (1.3):

Q = (X.V.Fr =Y.Fa)kt.kđ

Với:

+ X = 1 hệ số tải trọng hướng tâm (bảng 11.4).

+ V = 1 hệ số kể đến vòng trong quay.

+ Fa = 0 lực dọc trục.

+ Y = 0 hệ số tải trọng dọc trục ( bảng 11.4 ).

+ kt =1 hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt khi làm việc θ = 150oC.

SVTH: VŨ HOÀNG TRÍ



Trang 42



GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH



ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY



+ kđ = (1,3÷1,8) hệ số kể đến đặc tính tải trọng. Tra bảng 113/trang 215

Chọn kđ = 1,3

 Q = (1.1.3,053).1,1.1,3 = 3,9689 (kN)

• L : tuổi thọ tính bằng triệu vòng quây.

Từ (11.2/trang 213)

Lh = 106.L/(60.n)

Với: Lh tuổi thọ tính bằng giờ.

Lh = 28800

(h)

28800.470,32.60

= 812

106

 L=



• m = 3 bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn ( đối với ổ bi ).

m

3,9689. 812 = 37, 02 ( kN )

Cd = Q. L =

Ta thấy:

Cd = 35,199 kN ≥ C = 37,02 kN

Ta chọn lại ổ cỡ nặng 407 với thông số:

d = 35 mm

C = 43.6 kN

D = 100 mm

C0=31,9 kN

c. Chọn ổ theo khả năng tải tĩnh:

Để đề phòng biến dạng dư, ổ bi cần thỏa điều kiện:

CT (11.18/trang 221):

Qt ≤ C o

Trong đó:

• Qt tải trọng tĩnh qui ước (kN).

Được tính theo CT (11.19/trang 221): Qt = Xo.Fr + Yo.Fa

Với: + Xo = 0,6 hệ số tải trọng hướng tâm (bảng 11.6/trang 221)

+ Yo = 0,5 hệ số tải trọng dọc trục ( bảng 11.6/trang 221).



Qt = 0,6.3,053 + 0,5.0 = 1,8318(kN)

Ta thấy:

Qt = 1,8318 ≤ Co = 31,9 kN

Vậy: Theo bảng P2.7/trang 254, chọn ổ bi cở nặng 407 là hợp lý.

2. Trục II:

3







a.Chọn sơ bộ:

d = 55 mm

Tra bảng (P.2.7/trang 255 phụ lục) GOST 8338-75

Chọn ổ bi đở 1 dãy cở trung bình 311 có:

D = 120 mm

d = 55 mm

B= 29 mm

r= 3 mm

C0 = 56 kN- khả năng chịu tải trọng tĩnh.

SVTH: VŨ HOÀNG TRÍ



Trang 43



GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH



ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY



C = 42,6 kN- khả năng chịu tải trọng động.

* Lực tác dụng lên ổ:



A

Flx20



E

Flx21

Fly20



Fly21



Fx20 = Fx21 = 8959 N

Fy20 = Fy21 = 3072 N

Như vậy, phản lực tổng lên từng ổ là:

+

+



Fr 0 = Fx220 + Fy220 = 89592 + 30722 = 9147 N

Fr1 = Fx221 + Fy221 = 8959 2 + 3072 2 = 9147 N



Hai ồ giống nhau, ta kiểm nghiệm tại 1 trong 2 ổ, Fr = Fr1 = 9147 N = 9,147 kN

b. Chọn ổ theo khả năng tải động:

Khả năng tải động Cd được tính theo công thức (11.1)

m

Cd = Q. L

Trong đó:

• Q : tải trọng động qui ước.

Đối với ổ bi đở, tính theo CT (1.3):

Với:

+ X = 1 (bảng 11.4).

+ Fr = Fly = 6,14(KN)

+ Y = 0 ( bảng 11.4 )

SVTH: VŨ HOÀNG TRÍ



Q = (X.V.Fr +Y.Fa)kt.kđ

+V=1

+ Fa = 0

+ kt =1.

Trang 44



GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH



ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY



+ kđ = (1,3÷1,8). Tra bảng 113/trang 225. Chọn kđ = 1,3

 Q = 1.1.9,147.1.1,3= 11,89 kN.

• L : tuổi thọ tính bằng triệu vòng quây.

Từ (11.2)

Lh = 106.L/(60.n)

Với: Lh tuổi thọ tính bằng giờ.

28800.165, 6.60

= 286,16

106

L=



=>

• m = 3 bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn ( đối với ổ bi ).

Cd = Q. L =11,89 286,16 = 78,35

Ta thấy:

Cd = 78,35 ≥ C = 56

Vậy: Theo bảng P2.7, chọn lại ổ cỡ nặng 411, với các thông số:

c. Chọn ổ theo khả năng tải tĩnh:

Để đề phòng biến dạng dư, ổ bi cần thỏa điều kiện:

CT (11.18):

Qt ≤ Co

Trong đó:

• Qt tải trọng tĩnh qui ước (kN).

Được tính theo CT (11.19): Qt = Xo.Fr + Yo.Fa

Với: + Xo = 0,6 (bảng 11.6/trang 221)

+ Yo = 0,5 ( bảng116/trang 221).

+ Fr = 6,14kN

+ Fa = 0



Qt1 = 0,6.9,147 =5,4882 (kN)



Qt2 = Fr=9,147 (kN)

Ta thấy:

Qt = max[Qt1; Qt2]= 9,147 kN ≤ Co = 63 kN

Vậy: Theo bảng P2.7, chọn ổ bi cở nặng 407 là hợp lí.

m







3



3. Trục III:

a.Chọn sơ bộ:

d = 60 mm

Tra bảng (P.2.7 phụ lục) GOST 8338-75

Chọn ổ bi đở 1 dãy cở trung bình 312 có:

D = 130 mm

d1 = 60 mm

B= 31 mm

r= 3,5 mm

Đường kính bi 12,7 m.

C = 64,1 kN- khả năng chịu tải trọng động.

SVTH: VŨ HOÀNG TRÍ



Trang 45



GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH



ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY



C0 = 49,4 kN

* Lực tác dụng lên ổ:



A



Fly30

Flx30



Fly31

D



Flx31



Như vậy, phản lực tổng lên từng ổ là:

+



Fr 0 = Fx230 + Fy230 = 84442 + 37962 = 9258 N

F = F 2 + F 2 = 37962 + 16392 = 4134 N



x 31

y 31

+ r1

=> Fr = Fr1 = 9,258 kN

b. Chọn ổ theo khả năng tải động:

Khả năng tải động Cd được tính theo công thức (11.1/trang 213)

m

Cd = Q. L



Trong đó:

• Q : tải trọng động qui ước.

Đối với ổ bi đở, tính theo CT (1.3):

Q = (X.V.Fr =Y.Fa)kt.kđ

Với:

+ X = 1 (bảng 11.4/trang 215).

+V=1

+ Fr = 9,258 (kN)

+ Fa = 0

+ Y = 0 ( bảng 11.4/trang 215 )

+ kt =1.

Tra bảng 113/trang 215.Chọn kđ = 1,3

Q = 1.1.9,258.1.1,3 = 12,03 kN.

SVTH: VŨ HOÀNG TRÍ



Trang 46



GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH



ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY



• L : tuổi thọ tính bằng triệu vòng quây.

Từ (11.2/trang 213)

Lh = 106.L/(60.n)

Với: Lh tuổi thọ tính bằng giờ.

60.28800.72, 79

= 125, 78

106

L=



• m = 3 bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn ( đối với ổ bi ).

3

m

Cd = Q. L = 12, 03. 125,78 = 60, 27kN

Ta thấy:

Cd = 60,27 (kN) ≤ C = 64,1 (kN)

Vậy: Theo bảng P2.7, chọn ổ bi cỡ trung bình 312 là hợp lí.

c. Chọn ổ theo khả năng tải tĩnh:

Để đề phòng biến dạng dư, ổ bi cần thỏa điều kiện:

CT (11.18/trang 221):

Qt ≤ C o

Trong đó:

• Qt tải trọng tĩnh qui ước (kN).

Được tính theo CT (11.19): Qt = Xo.Fr + Yo.Fa

Với: + Xo = 0,6 (bảng 11.6/trang 221)

+ Yo = 0,5 ( bảng 11.6/trang 221).

+ Fr = 9,258 kN

+ Fa = 0



Qt1 =0,6.9,258 = 5,5548 (kN)



Qt2 = Fr = 9,258 (kN)







Ta thấy:

Qt = max[Qt1; Qt2 ]= 9,258 (kN) ≤ Co = 49,4 (kN)

Vậy: Theo bảng P2.7, chọn ổ bi cỡ trung bình 312 là hợp lí.

III. Chọn dung sai lấp ghép đối với ổ lăn:

Vì vòng trong quay nên vòng trong chịu tải chu kì,vòng ngoài đứng yên nên chịu

tải cục bộ.Cấp chính xác 0 do đó ta có:

Chọn lấp ghép theo hệ thống Lỗ:

Lấp trung bình k6

Bánh răng và trục:



Trục I:

Trục II:

SVTH: VŨ HOÀNG TRÍ



φ 35



H7

K6



φ 55



H7

H7

H7

, φ 60

, φ 55

K6

K6

K6

Trang 47



GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH



Trục III:



φ 65



ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY



H7

H7

, φ 65

K6

K6



PHẦN VI: TÍNH TOÁN VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC

I. Chọn vật liệu:

-Ta chọn vỏ hộp đúc,vật liệu là gang xám GX 15_32

-Chọn bề mặt lắp ghép giữa nắp hộp và thân hộp đi qua đường tâm các trục để

việc tháo lắp các chi tiết được thuận tiên và dễ dàng hơn.

II.Các kích thuớc của hộp giảm tốc:

Tên gọi

Biểu thức tính toán

Chiều dày: Thân hộp, δ

Nắp hộp, δ1

Gân tăng cứng: Chiều dày, e



δ = 0, 03a + 3 = 0, 03.210 + 3 = 9mm



δ1 = 0,9.δ = 0,9.9 = 8mm

e = ( 0,8 ÷ 1) δ = 7mm



Chiều cao, h



h ≤ 5 δ = 5.9 = 45 mm



Độ dốc



Khoảng 2o



Đường kính: + Bulong nền, d1

+ Bulong cạnh ổ, d2

+ Bulong ghép bích nắp và

thân, d3

+ Vít ghép nắp ổ, d4

+Vít ghép nắp cửa thăm, d5



d1 > 0, 4a + 10 > 12mm => d1 = 18mm



d 2 = (0, 7 ÷ 0,8)d1 => d 2 =14mm

d3 = (0,8 ÷ 0,9)d 2 => d3 = 12mm



d 4 = (0, 6 ÷ 0, 7) d 2 => d 4 = 10mm

d5 = (0,5 ÷ 0,6)d 2 => d5 = 8mm



Mặt bích ghép nắp và thân:

+ Chiều dày bích thân hộp, S3



S3 = (1, 4 ÷ 1,8)d3 => S3 = 20mm



+ Chiều dày bích nắp hộp, S4



S 4 = (0,91).S3 => S 4 = 19mm



+ Bề rộng bích nắp và thân



K3 = K2 – 5 =42 mm



SVTH: VŨ HOÀNG TRÍ



Trang 48



GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH



ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY



Kích thước gối trục:



+ Đường kính ngoài và tâm lỗ vít: D3,D2 Xác định theo kích thước nắp ổ

+ Bề rộng mặt ghép bulong cạnh ổ, K2



K 2 = E2 + R2 + ( 3 ÷ 5 ) => K 2 = 45mm



+ Tâm lỗ bulong cạnh ổ: E2, C (k là E ≈ 1, 6d => E = 23mm

2

2

2

khoảng cách từ tâm bulong đến mép lỗ)

C ≈ D3 / 2



đảm bảo k ≥ 1, 2d 2



R2 ≈ 1,3d 2 => R2 = 19mm



+ Chiều cao, h



Xác định theo kết cấu



Mặt đề hộp:

+ Chiều dày mặt đế hộp không phần lồi



S1 = ( 1, 4 ÷ 1,5 ) d1 => S1 = 25mm



+ Chiều dày mặt đế hộp có phần lồi



S1 = ( 1, 4 ÷ 1, 7 ) d1 => S1 = 27 mm

S 2 = ( 1 ÷ 1,1) d1 => S 2 = 18mm



+ Bề rộng mặt đế hộp



K1 ≈ 3d1 => K1 = 54mm

q ≥ K1 + 2δ => q = 72mm



Khe hở:

+ Giữa bánh răng với thành trong hộp



∆ ≥ (1 ÷ 1,2) δ => ∆ = 10 mm



+ Giữa bánh răng lớn nhất và đáy hộp



∆ 1 ≥ (3 ÷ 5) δ => ∆ 1 = 35 mm



+ Giữa mặt bên các bánh răng với nhau



∆ 2 ≥ δ => ∆ 2 = 9mm



Số lượng bulông nền Z



L+B

200 ÷ 300



Z=

=>Z =4



SVTH: VŨ HOÀNG TRÍ



Trang 49