tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí, chương 8 ppsx

Chng 8: Chọn ổ lăn cho trục ra (trục số
3) của hộp giảm tốc
Lực h-ớng tâm tại gối:

2 2 2 2
0 10 10
713, 4 101,9 720,6
r x y
F F F N


2 2 2 2
1 11 11
5872,9 1758, 7 6130,6
r x y
F F F N

Lực dọc trục: F
at
= 793 N
Sơ đồ tải:

Với tải trọng nhỏ chịu lực h-ớng tâm và chịu cả lực doc trục nên ta
dùng ổ bi đỡ chặn 1 dãy cho các gối này.
Tải trọng quy -ớc: Q
i
= (X.V.F
ri
+Y.F
ai
)k

t
.k
đ
X: hệ số tải trọng h-ớng tâm.
Y: hệ số tải trọng dọc trục.
V: hệ số kể đến vòng nào quay, với tr-ờng hợp này ổ có vòng
trong quay nên V = 1.
k
t
: hệ số kể đến ảnh h-ởng của nhịêt độ, trong nhiệt độ làm việc
của ổ ta chọn đ-ợc k
t
= 1 vì (nhiệt độ t 100
o
C )
k
đ
: hệ số kể đến đặc tính tải trọng, trị số tra đ-ợc là k
đ
= 1.
Với d
1
= 55(mm) chọn ổ lăn cỡ đặc biệt nhẹ có kiểu ổ :46111 .Có
khả năng tải động và khả năng tải tĩnh lần l-ợt là : C = 25,2 kN
C
0
= 21,5 kN.
Xác định các hệ số X và Y:
Tacó: +
0

.
0,793
0,037 0,35
21,5
a
i F
e
C

.
Với ổ 0 có:

0
.
397
0,55 0,35 0,45; 1,55
. 720,6
a
r
i F
e X Y
V F

Với ổ 1 có:

1
.
397
0,065 0,37 1; 0
. 6130, 6

a
r
i F
e X Y
V F

Do đó ta có : F
s0
=e.F
r0
=0,35.720,6 = 252,2(N)
F
s1
=e.F
r0
=0,35.6130,6 = 2145,7(N)
+Xác định các lực F
ai
:

0 1 0 0 0
2145, 7 793 1352,7 1352,7
a s at s a a
F F F F F F

(N).

1 0 1 1 1
252,2 793 1045, 2 2145, 7 2145, 7
a s at s a s

F F F F F F

(N).
+ Xác định các tải trọng quy -ớc Q
i
:
Q
0
= 0,45.720,6 + 1,55.1352,7 = 2421 (N).
Q
1
= F
r1
= 6130,6 (N).
+ Kiểm nghiệm khả năng tải động của các ổ:
Vì Q
0
<Q
1
nên ta kiểm tra ổ 1:
Q
E
= ( . ) /
m
m
i i i
Q L L

=
6130,6.

3
3
6 2
.0,8
8 8
=5870,4(N)

5,87(kN)
Trong đó Q
i
:tải trọng động quy -ớc.
L
i
:thời hạn ,tính bằng triệu vòng quay,khi
chịu tải Q
Do đó khả năng tải động của ổ : C
đ
=
Q
E
.
m
L
=5,87.
3
7,722
=11,6(kN) .
Trong đó:L
i
= 60.n.L

hi
/10
6
=60.10000.12,87/10
6
=7,722(triệu
vòng).
Suy ra: C
đ
< C.
Vậy ổ đủ khả năng tải động.
+ Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của các ổ:
Q
t
= X
0.
F
r
+Y
0
.F
a
=0,5.6130,6 + 0,47.2145,7 = 4073,8 < F
r
= 6130,6.
Nên Q
t
= F
r
=6130,6(N) << C

0
= 21500(N).
Vậy ổ đủ khả năng tải.Các thông số của ổ:
- Loại ổ cỡ đặc biệt nhẹ : 46111
-Đ-ờng kính trong: d =55 mm
-Đ-ờng kính ngoài D = 90 mm
- Chiều rộng ổ: B = 18 mm

- Khả năng tải động: C = 25,2 kN
- Khả năng tải tĩnh: C
0
= 21,5 kN.
V.Thiết kế vỏ hộp giảm tốc, bôI trơn và đIều chỉnh ăn khớp.
1.Tính kết cấu của vỏ hộp:
Chỉ tiêu của vỏ hộp giảm tốc là độ cứng cao và khối l-ợng nhỏ.
Chọn vật liệu để đúc hộp giảm tốc là gang xám có kí hiệu GX 15-
32.
Chọn bề mặt ghép nắp và thân đi qua tâm trục .
Các kích th-ớc cơ bản đ-ợc trình bày ở trang sau.
2.Bôi trơn trong hộp giảm tốc:
Lấy chiều sâu ngâm dầu khoảng 1/4 bán kính của bánh
răng cấp chậm khoảng 30 mm.
3.Bôi trơn hộp giảm tốc :
Chọn loại dầu bôi trơn là dầu công nghiệp 45.
Đối với các ổ ta lựa chọn việc bôi trơn bằng mỡ:
4.Lắp bánh răng lên trục và điều chỉnh sự ăn khớp:
Để lắp bánh răng lên trục ta dùng mối ghép then và chọn kiểu
lắp là H7/k6 vì nó chịu tải vừa và va đập nhẹ.
5.Điều chỉnh sự ăn khớp:
Để điều chỉnh sự ăn khớp của hộp giảm tốc bánh răng trụ này ta

chọn chiều rộng bánh răng nhỏ tăng lên 10 % so với chiều rộng
bánh răng lớn.
Các kích th-ớc của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc:
Tên gọi Biểu thức tính toán
Chiều dày: Thân hộp,

Nắp hộp,

1

= 0,03.a+ 3 = 0,03.190 + 3 = 8,7 mm
> 6mm
lấy
= 9mm

1
= 0,9. = 0,9. 9 = 8,1 mm. Lấy
1
= 8
mm
Gân tăng cứng: Chiều dày, e
Chiều cao, h
Độ dốc
e =(0,8
1) = 7,2 9, chọn e = 9 mm
h < 5.
= 45 mm
Khoảng 2
o
Đ-ờng kính:

Bulông nền, d
1
Bulông cạnh ổ, d
2
Bulông ghép bích nắp và thân,
d
3
Vít ghép lắp ổ, d
4
Vít ghép lắp cửa thăm dầu, d
5
d
1
= 0,04.a+10 = 0,04.190 + 10 = 17,6
d
1
=M18
d
2
= 0,8.d
1
= 0,8. 18 = M15
d
3
= (0,8 0,9).d
2
d
3
= M12
d

4
= (0,6 0,7).d
2
d
4
= M10
d
5
=( 0,5 0,6).d
2
d
5
= M8
Mặt bích ghép nắp và thân:
Chiều dày bích thân hộp, S
3
Chiều dày bích nắp hộp, S
4
Bề rộng bích nắp hộp, K
3
S
3
=(1,4 1,5) d
3
, chọn S
3
= 17 mm
S
4
= ( 0,9 1) S

3
= 15 mm
K
3
= K
2
( 35 ) mm = 48 3 = 45
mm
Kích th-ớc gối trục:
Đ-ờng kính ngoài và tâm lỗ
vít, D
3
, D
2
Bề rộng mặt ghép bulông cạnh
ổ: K
2
Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E
2
k là khoảng cách từ tâm bulông
đến mép lỗ
Chiều cao h
Định theo kích th-ớc nắp ổ
K
2
=E
2
+ R
2
+ (35) mm = 24 + 20 + 5

= 48mm
E
2
= 1,6.d
2
= 1,6 . 15 = 24 mm.
R
2
= 1,3 . d
2
= 1,3. 15= 20 mm
k
1,2.d
2
=18
k = 20 mm
h: phụ thuộc tâm lỗ bulông và kích
th-ớc mặt tựa
Mặt đế hộp:
Chiều dày: Khi không có phần
lồi S
1
Bề rộng mặt đế hộp, K
1
và q
S
1
= (1,3 1,5) d
1
S

1
= 24 mm
K
1
3.d
1
3.18 = 54 mm
q = K
1
+ 2 = 54 + 2.9= 72 mm;
Khe hở giữa các chi tiết:
Giữa bánh răng với thành
trong hộp
Giữa đỉnh bánh răng lớn với
đáy hộp
Giữa mặt bên các bánh răng
với nhau.
(1 1,2) = 10 mm

1
(3 5)
1
= 40 mm

2
= 9 mm
Số l-ợng bulông nền Z
Z = ( L + B ) / ( 200
300) 994 / 200
5 chọn Z = 6

VI.Bảng thống kê các kiểu lắp và dung sai:
Tại các tiết diện lắp bánh răng không yêu cầu tháo lắp th-ờng
xuyên ta chọn kiểu lắp H7/k6, tiết diện lắp trục với ổ lăn :
ES


m

es


m

Trục Vị trí lắp
Kiểu
lắp
EI


m

ei


m

+15Trục-vòng trong ổ
bi

25k6

+2
+30Vỏ-lắp ổ

52H7
0
+25 +18Trục-bánh răng

35
6
7
k
H
0 +2
+195 +15
I
Trục-bạc

20
6
11
k
D
+65 +2
+25 +18Trục-bánh răng bị
động cấp nhanh

7
42
6
H

k
0 +2
+18Trục-vòng trong ổ
bi

40k6
+2
+35Vỏ-vòng ngoài ổ bi

68H7
0
+30 +21
II
Trục- bánh răng
chủ động cấp chậm

42
6k
7H
0 +2
+21Trục và ổ

55k6
+2
Lắp ổ-vỏ

90 7
H
+35
0

+30 +21B¸nh r¨ng

7
57
6
H
k
0 +2
+290 +21
III
B¹c-trôc

11
50
6
D
k
+100 +2