Đồ án môn học CHI TIẾT máy

Hỗ trợ ôn tập Đồ án môn học CHI TIẾT MÁY [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHỆ KHOA CƠ KHÍ *** ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY Đề Số: 10 THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BÁNH RĂNG TẢI Động Hộp giảm tốc 4.Bộ truyền đai Nối trục đàn hồi Số Liệu Cho Trước : STT Sinh viên thiết kế Khối Lượng Thiết Kế : 1/ Bản vẽ lắp hộp giảm tốc – khổ A0 2/ Bản vẽ chế tạo chi tiết – khổ A3 3/ thuyết minh (Kèm theo đĩa CD) Giáo viên hướng dẫn : NGUYỄN THANH TÂN Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] PHẦN I: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC I Chọn động điện Chọn kiểu, loại động Đây trạm dẫn động băng tải nên ta chọn động cơ: pha khơng đồng roto lồng sóc, có nhiều ưu điểm sau: - Kết cấu đơn giản, giá thành thấp - Dễ bảo quản làm việc tin cậy Chọn công suất động Công suất động chọn theo điều kiện nhiệt độ, đảm bảo cho động làm việc nhiệt độ sinh không mức cho phép Muốn vậy, điều kiện sau phải thoả mãn: P dc Pdc dmdt Pdmdc - công suất định mức động pdtdc - công suất đẳng trị trục động Do chế độ làm việc êm nên tải trọng không đổi :  Pdtdc Plvdc  P lv ct  Plvdc - công suất làm việc danh nghĩa trục động Plvct - Giá trị công suất làm việc danh nghĩa trục công tác: P ct F v /103 lv Ft – lực vịng trục cơng tác (N); V – vận tốc vòng băng tải (m/s)  - hiệu suất chung toàn hệ thống Theo bảng 2.3[I] ta chọn: 1.2 3 k 1 = 0,96 - Hiệu suất truyền đai Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] 1 3 = 0,99 k =1 P = 14000 (N) V = 0,7 (m/s)   = 0,96.0,97 0,99 = 0,868 Công suất cần thiết là:  N Nct   0,868 9,8 11,3 Suy ra, công suất làm việc danh nghĩa trục động cơ: pdc pdc dm Chọn số vòng quay đồng động nđb Tính số vịng quay trục công tác - Với hệ dẫn động băng tải: 60.103 v nct D D - đường kính tang dẫn băng tải (mm); v - vận tốc vòng băng tải Chọn động thực tế Qua bước ta xác định được: pdcdm11,3(KW) Căn vào điều kiện tra bảng phụ lục P1.1; P1.2: P1.3[I]: Các thông số kỹ thuật động cơ, ta chọn động cơ4A160M8Y3 Bảng thông số kỹ thuật động Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Kiểu độn 4A160M Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện tải cho động cơ: a Kiểm tra điều kiện mở máy cho động Khi khởi động, động cần sinh công suất mở máy đủ lớn để thắng sức ỳ hệ thống Vậy: P dc Pdc – Công suất mở máy động mm Tk  K mm T dn dc Pbd – Công suất ban đầu trục động Từ công thức ta tính được: Pdc k mm Pdc bd Kbd – Hệ số cản ban đầu;ta chọn Kbd =1,5 Ta thấy: P dc Pdc Vậy động chọn thoả mãn điều kiện mở máy mm bd b Kiểm tra điều kiện tải cho động Ở chế độ làm việc êm nên tải trọng không đổi nên ta không cần kiểm tra tải cho động II Phân phối tỉ số truyền Việc phân phối tỷ số truyền Ich cho cấp truyền tong hộp có ảnh hưởng lớn đến kích thước khối lượng hộp giảm tốc Thỏa mản nguyên tăc sau : +Phân phối tỷ số truyền I ch cho truyền có kíchthươc nhở gọn +Phân phối tỷ số truyền cho việc bôi trơn dể Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Ta có : n nt ichung= 60.1000.v nt =  .D 730 ic 33 ,4 21,8 Mà :ih = ing.itr = iđ.it = iđ.inh.ichậm ich 21,8 Chọn iđ=1,82 ta có : it= =  11,97 iâ 1,82 Bộ truyền cấp nhanh (bộ truyền bánh nón thẳng): inh Bộ truyền cấp chậm (bộ truyền bánh trụ thẳng): ichậm Trong điều kiện bôi trơn truyền bánh hộp giảm tốc phương pháp ngâm dầu lấy inh 11,97 =0,22it => choün inh = 0,22.11,97=2,63  4,55 => inh = 2,9 Tỉ số truyền chung toàn hệ thống: U n 730   21,8 nct 33,4 dc Trong đó: ndc – số vịng quay động chọn (v/ph) nct - số vòng quay trục cơng tác (v/ph) Ta có: Với: âc u ung uh u x uh ung – tỉ số truyền truyền hộp uh – tỉ số truyền hộp giảm tốc uh = u1.u2 u1, u2 – tỉ số truyền truyền cấp nhanh cấp chậm Tỉ số truyền truyền hộp Hệ dẫn động gồm hộp giảm tốc hai cấp đồng trục nối với truyền xích ngồi hộp Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Chọn ung = ux =  u  u  21,8 7,2 h  ung3 Tỉ số truyền truyền hộp giảm tốc uh = u1.u2 Đối với hộp giảm tốc cấp đồng trục ta tính TST u1 u2 uh 7,2 2,7 III Xác định thông số trục Tính tốc độ quay trục (v/ph) - Tốc độ quay trục I: - Trong uk tỉ số truyền khớp nối - Tốc độ quay trục II: theo công thức: Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]  nên:mj Xác định hệ số an toàn thiết diện nguy hiểm trục (kiểm tra điều kiện bền mỏi trục thiết kế).Dựa theo kết cấu trục nhận ta có tiết diện nguy hiểm tiết diện lắp bánh Kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo độ bền mỏi hệ số an toàn tiết diện nguy hiểm thỏa mãn điều kiện sau: s s  s / s2 s2s  Trong đó: [s] – hệ số an tồn cho phép, [s] = 1,5 2,5 cần tăng độ cứng [s] = 2,5 3.s  , s- hệ số an toàn xét riêng cho trường hợp ứng suất pháp ứng suất tiếp, tính theo cơng thức sau đây: s :-1,-1: giới hạn mỏi uốn xoắn ứng với chu kỳ đối xứng.a,a,m,m biên độ trị số trung bình ứng suất pháp ứng suất tiếp tiết diện xét * Xét tiết diện lắp bánh Phương pháp gia công máy tiện , tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạt Ra = 2,5 …0,63 m, theo bảng 10.8, hệ số tập trung ứng suất trạng thái bề mặt K x = 1,06 Không dùng phương pháp tăng bền bề mặt hệ số tăng bền K y =1 Theo bảng 10.12 dựng dao phay ngón , hệ số tập trung ứng suất rãnh then ứng với vật liệub = 600 MPa K  = 1,76 K = 1,54.Từ bảng 10.10 với d = 48 mm, = 0, 81,= 0,76 xác định tỉ số K / K/ rãnh then tiết diện K/= 1,76/0,81 = 2,2 K/= 1,54/0,76 = Tra bảng 10.11 ứng với kiểu lắp chọnb = 600Mpa đường kính tiết diện nguy hiểm ta tra tỉ số K/ = 2,75 K/ = 2,05 Xác định hệ số Kd Kdtheo công thức 10.25 ct 10.26   K dj    Kad1 2,23 , Kd1 2,08 Với trục thép Cacbon => =0,05 ; = Hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp stheo ct 10.20   s K d Hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp stheo ct 10.21 s K d Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Hệ số an tồn s theo ct 10.19 s  s s / s2 s2 3,2.11,5 / 3,2211,52 31,5 Trục tiết diện lắp bánh thoả mãn độ bền mỏi * Tính tốn kiểm nghiệm độ bền then: Kiểm nghiệm độ bền then Độ bền dập công thức 9.1:'d 0,75d Độ bền cắt theo công thức 9.2:'c 0,75.c d (mm) 48 Theo bảng 9.5với tải trọng [d] =150 (Mpa) mãn độ bền đập độ bền cắt *Trên trục III(Tại tiết diện 32) Các trục hộp giảm tốc quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng đó:   aj maxj  W j Mj  nên: aj Wj Trục quay chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động, đó:    mj với W aj  0j nên: aj  mj Xác định hệ số an toàn thiết diện nguy hiểm trục (kiểm tra điều kiện bền mỏi trục thiết kế).Dựa theo kết cấu trục nhận ta có tiết diện nguy hiểm tiết diện lắp bánh Kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo độ bền mỏi hệ số an toàn tiết diện nguy hiểm thỏa mãn điều kiện sau: s s  s / s2 s2s  Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Trong đó: [s] – hệ số an toàn cho phép, [s] = 1,5 2,5 cần tăng độ cứng [s] = 2,5 3.s  , s- hệ số an toàn xét riêng cho trường hợp ứng suất pháp ứng suất tiếp, tính theo cơng thức sau đây: s  :-1,-1: giới hạn mỏi uốn xoắn ứng với chu kỳ đối xứng.a,a,m,m biên độ trị số trung bình ứng suất pháp ứng suất tiếp tiết diện xét * Xét tiết diện lắp bánh Phương pháp gia công máy tiện , tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạtRa = 2,5 …0,63 m, theo bảng 10.8, hệ số tập trung ứng suất trạng thái bề mặt K x = 1,06 Không dùng phương pháp tăng bền bề mặt hệ số tăng bền K y =1Theo bảng 10.12 dựng dao phay ngón , hệ số tập trung ứng suất rãnh then ứng với vật liệub = 600 MPa K  = 1,76 K = 1,54.Từ bảng 10.10 với d = 45 mm, = 0, 81,= 0,76 xác định tỉ số K / K/ rãnh then tiết diện K/= 1,76/0,81 = 2,2 K/= 1,54/0,73 = Tra bảng 10.11 ứng với kiểu lắp chọnb = 600Mpa đường kính tiết diện nguy hiểm ta tra tỉ số K/ = 2,75 K/ = 2,05 Xác định hệ số Kd Kdtheo công thức 10.25 ct 10.26   K dj      Kad1 2,23 , Kd1 2,08 , Với trục thép Cacbon => =0,05 ; = Hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp stheo ct 10.20 s K d Hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp stheo ct 10.21 s K d Hệ số an toàn s theo ct 10.19 s s s / s2 s2 8,4.5,4 / 8,42 5,42 4,51,5 2, Trục tiết diện lắp bánh thoả mãn độ bền mỏi * Tính tốn kiểm nghiệm độ bền then: Kiểm nghiệm độ bền then Độ bền dập công thức 9.1:d' 0,75d Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Độ bền cắt theo công thức 9.2:'c 0,75.c d (mm) 70 Theo bảng 9.5với tải trọng [d] =150 (Mpa) mãn độ bền đập độ bền cắt Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] PHẦN V: THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC I.Chọn ổ lăn Cả ba trục khơng có lực dọc trục, ta chọn ổ bi, đỡ chặn để làm gối đỡ trục a.Chọn ổ lăn Với trục1 : d= 45 mm số vòng quay n = 730 v/p Ta chọn sơ theo bảng (P 2.7)[I] : Kí hiệu ổ 309 R R 1y Đối với ổ bi đỡ : QR11350N1,35kN  R 1x  1350 b.Kiểm tra khả tải Kiểm tra tải trọng động : Tải trọng hướng tâm :ta chọn gối có lực lớn để tí Cd Q.m L (11.1)[I] Q- tải trọng động quy ước, kN L- tuổi thọ tính triệu vịng quay Gọi tuổi thọ ổ tính : (11.2)[I] m- bậc đường cong mỏi, m = Cd Q.m L 1,353 432 10 nên ổ ta chọn đủ bền c.Kiểm tra tải trọng tỉnh : (11.18)[I] Vậy ổ đủ bền tỉnh Với trục2 :d = 40 mm, n = 270 vòng/ph Ta chọn sơ theo bảng (P 2.7)[I] : Kí hiệu ổ 308 Đối với ổ bi đỡ : Q = C d  Q.m Q- tải trọng động quy ước, kN L L- tuổi thọ tính triệu vịng quay Gọi tuổi thọ ổ tính : Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] m- bậc đường cong mỏi, m = Cd Q m L 5,2533 86,4 23 nên ổ ta chọn đủ bền d.Kiểm tra tải trọng tỉnh : (11.18)[I] Vậy ổ đủ bền tỉnh Với trục3 :d = 65 mm, n = 33,4vòng/ph Ta chọn sơ theo bảng (P 2.7)[I] : Kí hiệu ổ 312 Đối với ổ bi đỡ : Q = Cd Q.m L (11.1)[I] Q- tải trọng động quy ước, kN L- tuổi thọ tính triệu vịng quay Gọi tuổi thọ ổ tính : (11.2)[I] m- bậc đường cong mỏi, m = Cd Q m L 11,69 17,3 30 nên ổ ta chọn đủ bền e.Kiểm tra tải trọng tỉnh : (11.18)[I] Vậy ổ đủ bền tỉnh II.Các phương pháp cố định ổ trục vỏ hộp 1.Cố định ổ trục: Vì khơng có lực dọc trục lớn nên ta chọn phương pháp đệm chắn mặt đầu Kích thướt tra bảng 8-10, 8-12 [II] 2.Cố định ổ hộp Đặt vịng ngồi ổ vào mặt tỳ nắp ổ vai lỗ hộp III Chọn kiểu lắp cấu tạo lắp ổ + + Lắp ô lăn vào trục theo hệ lỗ, kiểu T2ô Lắp ô lăn vào vỏ theo hệ trục, kiểu L1ơ IV Ống lót nắp ổ * Ống lót chế tạo gang GX15-32 Có hai loại nắp ổ: Nắp ổ kín nắp ổ thủng để trục nắp xuyên qua Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đối với nắp ổ kín lấy bề mặt có đường kính D làm chuẩn định tân theo kiểu lắp L1ơ, L3ơ Kết cấu trình hình vẽ + + Trục I: TrụcII: Trục III: Bề mặt tiếp xúc nắp với đầu mút kẹp chặt cần gia cơng đạt độ nhẵn3 Kích thước chổ lắp nắp tra bảng 10-10b Các tâm lỗ nắp lấy cách mép lỗ khoảng (0,8 1)d3; d3- đường kính vít Đường kính ngồi mặt bích: Db = D += D + 4,4d3 Chiều dài bích nắp ổ lấy (0,7 0,8) chiều dài vỏ hộp Trị số d3 số bu lông lấy theo bảng 10-10b M8, M10, số bu lông V.Cố định trục theo phương dọc trục Sơ đồ nguyên lý hình vẽ: h L a l Trục cố định nắp ổ, vòng ổ tỳ lên vai trục, vịng ngồi tỳ lên nắp ổ Ta cố định đầu đầu “tuỳ động VI.Bôi trơn ổ lăn Bộ phận ổ lăn bôi trơn mỡ, vận tốc truyền bé nên dầu bắn toé lên Mỡ dùng bôi trơn chọn bảng 8-28[II], nhiệt độ làm việc 60 C số vòng quay < 1500 vg/ph chọn mỡ T Lượng mỡ cho vào lần đầu phận ổ theo qui định: + Số vòng quay nhỏ trung bình, mỡ lấp đầu 2/3 thể tích rỗng phận ổ + Vòng quay lớn: Dưới 1/3 2/3 thể tích VII.Che kín ổ lăn Để che kín đầu trục ra, tránh xâm nhập bụi, tạp chất, ngăn mỡ chảy ta dùng vịng phớt Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Tra bảng 8-29 được; Trục I: D = 100 [mm]  d = 75 [mm]; = 76,5 [mm]; = 74 [mm] a = 12 [mm];b = [mm];So= 15 [mm] Trục II: D=90  d = 70 [mm]; = 71,5 [mm]; = 69 [mm] a = [mm];b = 6,5 [mm];So= 12 [mm Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] PHẦN VI: THIẾT KẾ VỎ Vỏ máy đúc bang gang xám Những nơi cần yêu cầu độ cứng làm thêm gân chịu lực Các kích thướt sơ tra bảng 10.9[II] + Chiều dày thành thân hộp (vỏ máy)  = 0.025.A + = 0,025.240 + = [mm] lấy = [mm] + Chiều dày thành nắp = 0.02.A + = 0,02.240 + = 7,8[mm] lấy = 8,5 [mm] + Chiều dày mặt bích thân hộp b = 1,5. = 1,5.9 = 13,5 [mm] + Chiều dày mặt bích nắp hộp b1 = 1,5 = 1,5.8,5 = 12,75 [mm] + Chiều dày mặt đế phần khơng có phần lồi:p = 2,35. = 2,35.9 = 21,15[mm] + Chiều dày gân thân hộp: m = 0,9. = 0,9.9 = 8,1 [mm] + Chiều dày gân nắp hộp: m1 = 0,9.1 = 0,9.8,5 = 7,7 [mm] + Đường kính bu lơng nền: + Đường kính bu lơng: - Ở cạnh ổ: = 0,7 = 0,7.20,64 = 14,5[mm] Ghép mặt bích nắp thân: - Ghép nắp ổ: - Ghép nắp cửa thăm: + khoảng cánh từ mặt ngồi vỏ đến tâm bu lơng: =14[mm] + Chiều rộng mặt bích k: k= + ; = 12[mm]  k = 14 + 12 = 26[mm] + Kích thước phần lồi: = = 12[mm] = 0,2 =0,2.12 = 2,4[mm] + Chiều rộng mặt bích chỗ lắp ổ: = k + = 26 + = 28[mm] + Đường kính bu lơng vịng d: Có A1.A2 = 240 240, tra bảng 10-11b trọng lượng 400kg Tra bảng 10-11a chọn loại M16 Khối lượng vít 0,295kg Số lượng bu lông nền: Chọn sơ L = 500[mm]; B = 420[mm] n 500 420 4,6 200 Tra bảng 10-13 chọn n = bu lơng *Kích thước nút tháo dầu: Nút tháo dầu dùng để xả dầu cần Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đáy hộp làm nghiêng góc 1 phía tháo dầu, chỗ tháo dầu làm lõm xuống * Chân đế: Mặt chân đế không làm phẳng mà làm hai dẫy lồi song song * Mặt thông hơi: Để thơng dầu bị nóng * Chốt định vị: Dùng chốt định vị hình trụ để định vị tương đối nắp thân hộp lắp Đường kính chốt: d = 5[mm] * Cửa thăm: Để quan sát chi tiết máy hộp rót dầu vào hộp nắp hộp ta làm cửa thăm (hình vẽ) * Bu lơng vịng:Để nâng vận chuyển hộp giảm tốc người ta dùng bu lơng vịng nắp Kích thước bu lơng vịng chọn theo khơi lượng hộp giảm tốc * Mắt dầu: kiểm tra mức dầu hộp giảm tốc * Tính tốn chọn dầu bơi trơn hộp giảm tốc: Mục đích việc bơi trơn chi tiết máy để bảo vệ bề mặt chi tiết máy không bị rỉ, giảm ma sát, hao mịn, nhiệt, lọc bụi bẩn, giảm tiếng ồn, dao động Khả làm việc tuổi thọ máy phụ thuộc nhiều vào việc chọn vật liệu bôi trơn lót kín 1) Vật liệu bơi trơn Vật liệu bơi trơn dầu khống mỡ, chọn dầu cần tính đến nhiệt độ đơng đặc, nhiệt độ bôi trơn 2) Bôi trơn truyền bánh Bộ truyền bánh bôi trơn phương pháp ngâm dầu Chiều sâu ngâm dầu bánh cấp chậm khoảng 1/3 bán kính bánh lớn, bánh nhỏ bôi trơn nhờ bánh lớn vung toé lên Dung lượng bôi trơn phải lấy đủ lớn để đảm bảo bôi trơn tốt Nhiệt độ dầu bôi trơn < C Chọn loại dầu bôi trơn: +Vật liệu bánh thép +Thường hố, vận tốc vịng 2,5 +Giới hạn bền kéo: 470 1000 [N/mm2] Tra bảng 10-17 10-20 ta chọn dầu MC-14 Trong hộp giảm tốc có dùng vịng chắn để ngăn cách dầu hộp mỡ ổ Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] ...Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHỆ KHOA CƠ KHÍ *** ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY Đề Số: 10 THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BÁNH RĂNG TẢI Động Hộp giảm tốc 4.Bộ truyền... phương án sau chọn phương án hợp lý + Giai đoạn II : Xác định thơng số hình học đai 1.Xác định đường kính bánh đai Ta có sơ đồ đọng có A khoảng cách trục D1,D2 đường kính bánh đai nhỏ bánh đai... A=1138 chi? ??u dài đai L=3499mm Góc ơm1670 chi? ??u rộng đai b=63 chi? ??u dài đai 8,1mm Bánh đai : Đường kính bánh đai nhỏ D1=274mm,D2=498mm Lực căng đai S0=743,04N ,Râ=1453,4 Ta có kết cấu bánh đai