ĐỒ án NGUYÊN lý CHI TIẾT máy THIẾT kế h THỐNG TRUYỀN í đề tài THIẾT kế h THỐNG dẫ NG XÍCH tả

Các Ký HiệuTỉ số truyền của bộ truyền đai mm Chiều rộng theo lớp trung hòa của đai thang Hệ sô xét đến ảnh hưởng của vận tốc Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm Hệ số xét đến ảnh hưởng củ

Trang 1

Sinh viên thực hiện:

TP.HCM, tháng 4 năm 2021

Trang 2

V: 17010421 MSSV: 17020241 MSSV: 17011111

ớp học phần:

Trang 3

NGUYÊN L – CHI TIẾT GVHD: Th.S Châu Ngọc Lê

 Thời gian phục vụ, (năm): 6 (năm)

 Hệ thống quay một chiều, làm việc 2 ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc

300 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ)

Trang 4

YÊU CẦU:

01 thuyết minh, 01 bản vẽ lắp A0, 01 bản vẽ chi tiết

2 Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền cho hệ thống truyền động

3 Tính toán thiết kế các chi tiết máy:

 Tính toán thiết kế các bộ truyền trong hộp giảm tốc

4 Chọn dầu bôi trơn, bảng dung sai lắp ghép

BẢNG SỐ LI U

Trang 5

Trải qua rất nhiều thời kì, đất nước đang trong quá trình công nghiệp hóa,hiện đại hóa để vươn tới mục tiêu trở thành một cường quốc công nghiệp trênThế giới Ngành cơ khí là một trong những lĩnh vực có vai trò đặc biệt quantrọng và ảnh hưởng rất lớn đến mục tiêu nà Vì đâ là một ngành công nghiệp sảnxuất ra máy móc, thiết bị cung cấp cho tất cả các ngành kinh tế khác

Thiết kế đồ án Chi tiết máy là một môn học cơ bản của ngành cơ khí, mônhọc này giúp cho sinh viên có cái nhìn cụ thể, thực tế hơn với kiến thức đã đượchọc, là cơ sở rất quan trọng cho các môn học chuyên ngành sẽ được học sau này

Rèn luyện cho sinh viên những kỹ năng, khả năng vận dụng các lý thuyết đã học

để giải quyết những yêu cầu thực tế đặt ra như: thiết kế chi tiết máy và hệ thốngdẫn động, tính toán thiết kế chi tiết máy theo khả năng làm việc, vừa phải đảmbảo các chỉ tiêu về kỹ thuật vừa phải đảm bảo các chỉ tiêu về kinh tế

Thiết kế hệ thống dẫn động xích tải là mục tiêu chính của đồ án nà Đồ ánđược thực hiện với sự hợp tác của 3 thành viên, sử dụng hướng dẫn của ThầyNguyễn Văn Thanh Tiến, tài liệu của Thầy Nguyễn Hữu Lộc (Cơ sở thiết kếmáy), Thầy Trịnh Chất (Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí), Thầy Lêhánh Điền (Vẽ kĩ thuật cơ khí)…

Chúng em xin chân thành cảm ơn hầy Châu Ngọc Lê đã hướng dẫn và cho

chúng em nhiều kinh nghiệm quý báu cho việc hoàn thành đồ án môn học này

Do kiến thức còn hạn hẹp, kĩ năng tính toán còn sai sót n n khó tránh khỏi nhữngsai sót Rất mong sự đóng góp kiến từ thầy và các bạn để đồ án được hoàn thiệntốt hơn Xin chân thành cảm ơn!

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021

Trang 6

NHẬ XÉT Đ H GI CỦA GIẢNG VIÊN

VII

Trang 7

MỤC LỤC

ƠI NOI ĐÂU IV

CÁC KÝ HIỆU 11

PHÂN 1: TIM HIÊU TRUYÊN DÂN CƠ KHI TRONG MAY 16

1 NHỮ G VẤ ĐỀ CƠ BẢ VỀ THIẾT Ế V HỆ THỐ G DẪ Đ G X CH TẢI16 1.1 N I D G THIẾT Ế V CHI TIẾT 16

1.2 PHƯƠ G H T H T THIẾT Ế V CHI TIẾT 17

1.3 T I IỆ THIẾT Ế 17

ả 17

2 HỆ THỐNG DẪ Đ G CƠ H BA GỒM CÁC LOẠI TRUYỀN DẪN 18

2.1 TRUYỀN DẪ CƠ H 18

2.2 TRUYỀ Đ G ĐIỆN 18

2.3 TRUYỀ Đ NG CÓ CHI TIẾT TRUNG GIAN 18

3 SƠ ĐỒ, HIỆ V ƯỢC ĐỒ CỦA C ẠI B T ỀN 18

4 ƯU – HƯỢC ĐIỂM CỦA TỪNG LOẠI B TRUYỀN 19

5 DẠNG H P SỐ 20

6 C C ĐẶC T Ư G CH Ể Đ NG QUAY 20

PHÂN 2: TINH TOAN VA THIÊT KÊ CAC LOAI BÔ TRUYÊN 22

CHƯƠ G I: CHON ĐÔNG CƠ VA PHÂN PHÔI TY SÔ TRUYÊN 22

1 CHỌ Đ G CƠ 22

1.1 CÔNG SUẤT CẦN THIẾT CỦA Đ G CƠ: 22

1.2 SỐ VÒNG QUAY CẦN THIẾT CỦA Đ G CƠ: 23

1.3 TRA PHỤ LỤC CHỌ Đ G CƠ 23

2 PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN: 23

2.1 TỈ SỐ TRUYỀN CỦA CƠ CẤU MÁY 24

2.2 TỈ SỐ TRUYỀN CỦA CÁC B TRUYỀ CÓ T G CƠ CẤU 24

3 CÁC THÔNG SỐ KHÁC 24

3.1 CÔNG SUẤT TRÊN TRỤC Đ G CƠ: 24

3.2 SỐ VÒNG QUAY TRÊN CÁC TRỤC: 24

3.3 MOMENT XOẮN TRÊN CÁC TRỤC: 24

4 BẢNG TỔNG KẾT SỐ LIỆU TÍ H ĐƯỢC 25

VIII

Trang 8

CHƯƠ G2: B TRUYỀN NGOÀI H P SỐ 26

2.1 N ÊU CÁC YÊU CẦ ĐỂ CHỌ ĐAI 26

2.2 T H T ĐAI . 26

CHƯƠ G 3: B TRUYỀN BÁNH Ă G 30

3.1SƠĐỒĐ NGVÀKÍHIỆ C CB H Ă G 30

3.2 C HỌN VẬT LIỆU 31

3.2.1 Bánh nhỏ Z 2’ (bánh dẫn) 31

3.2.2 Bánh lớn Z 3 (bánh bị dẫn) 31

3.3 TÍNH TOÁN CHO B TRUYỀ B H Ă G T Ụ Ă G THẲNG (CẤP CHẬM Z’2 - Z3) 31

3 3 1 Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép ] và ứng suất uốn cho phép [ ] 31

3.3.2 chọn ứng suất tiếp xúc cho phép H 35

3.3.3 Chọn hệ số chiều rộng vành răng ψba theo tiêu chuẩn 35

3.3.4 tính khoảng cách trục 36

3.3.5 tính chiều rộng vành răng 36

3 3 6 Tính môđun m 36

3.3.7 Tính tổng số răng 37

3 3 8 xác định lại tỉ số truyền 37

3 3 9 xác định các kích thước bộ truyền 37

3.3.10 tính vận tốc và chọn cấp chính xác 38

3 3 11 xác định giá trị lực tác dụng lên bộ truyền 38

3.3.12 chọn hệ số tải trọng động 38

3 3 13 xác định 40

3.3.14 tính chính xác 40

3.3.15 ứng suất uốn tại đá răng 41

3.4 B TRUYỀ B H Ă G T Ụ Ă G THẲNG Z1 – Z2 (CẤP NHANH) 42

3.4.1 Chọn vật liệu 42

Bánh lớn Z 2 . 42

3 4 2 Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép ] và ứng suất uốn cho phép [ ] 42

3.4.3 chọn ứng suất tiếp xúc cho phép H 45

3.4.4 Chọn hệ số chiều rộng vành răng ψba theo tiêu chuẩn 45

3.4.5 tính khoảng cách trục 46

3.4.6 tính chiều rộng vành răng 46

3 4 7 Tính môđun m 46

3.4.8 Tính tổng số răng 47

3 4 9 xác định lại tỉ số truyền 47

3 4 10 xác định các kích thước bộ truyền 47

3.4.11 tính vận tốc và chọn cấp chính xác 48

IX

Trang 9

3 4 12 xác định giá trị lực tác dụng lên bộ truyền 48

3.4.13 chọn hệ số tải trọng động 48

3 4 14 xác định 49

3.4.15 tính chính xác 50

3.4.16 ứng suất uốn tại đá răng 51

3.5 PHÂN TÍCH LỰC TÁC DỤ G Ê CƠ CẤU 53

CHƯƠ G 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN 54

4.1 CHỌN VẬT LIỆU 54

4.2 X C ĐỊNH CHIỀU DÀI TRỤC 54

4.2.1 tính giá trị đường kính đầu ngõng trục 54

4.2.2 Hộp đồng trục 56

4.3 TÍNH PHẢN LỰC TẠI CÁC GỐI ĐỠ 57

4.4 VẼ BIỂ ĐỒ LỰC, MOMEN 60

4.5 X C ĐỊ H ĐƯỜNG KÍNH TRỤC TẠI CÁC TIẾT DIỆN NGUY HIỂM VÀ KIỂM NGHIỆM 64

4.6 VẼ KẾT CẤU TRỤC THEO GIÁ TRỊ ĐÃ T H ĐƯỢC Ở BIỂ ĐỒ MOMENT 72

4.8 TÍNH THEN 77

CHƯƠ G 5 TÍNH TOÁN VÀ CHỌN Ổ Ă 80

CHƯƠ G 6 : VỎ H P, BÔI T Ơ VÀ CÁC CHI TIẾT TIÊU CHUẨN KHÁC 87 1 KẾT CẤU VỎ H P GIẢM TỐC ĐÚC 87

2 CHỌN BỀ MẶT GHÉP NẮP VÀ THÂN 87

3 X C ĐỊ H C C CH THƯỚC CƠ BẢN CỦA VỎ H P 87

4 CÁC CHI TIẾT KHÁC 88

4.1 VÒNG MÓC 88

4.2 CỬA THĂ 89

4.3 NÚT THÔ G HƠI 90

4.4 NÚT THÁO DẦU 90

4.5 Q E THĂ DẦU 91

4.6 VÒNG PHỚT 91

4.7 VÒNG CHẮN DẦU 92

1 Chọn dung sai lắp ghép 93

TÀI LIỆU THAM KHẢO 95

X

Trang 10

Các Ký Hiệu

Tỉ số truyền của bộ truyền đai

mm Chiều rộng theo lớp trung hòa của đai thang

Hệ sô xét đến ảnh hưởng của vận tốc

Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm

Hệ số xét đến ảnh hưởng của vị tri bộ truyền

Hệ số xét đến ảnh hưởng của chiều dài đai

Hệ số chế độ làm việc

Hệ số xét đến ảnh hưởng của tỉ số truyền

Hệ số xét đến ảnh hưởng của số dâ đai

11

Trang 11

Giới hạn mòn của đai

12

Trang 12

Hệ số trùng khớp

Hệ số xét đến hình dạng bề mặt tiếp xúc

Hệ số xét đến cơ tính vật liệu

Hệ số xét đến tổng chiều dài tiếp xúc

13

Trang 13

Hệ số dạng răng

Mômen cản uốn tại tiết diện jMômen cản xoắn tại tiết diện j

Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp

Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp

bền mỏi

Trang 14

Khả năng tải động của ổKhả năng tải tĩnh của ổ

CHƯƠ G 6: VỎ H , BÔI T Ơ V C C CHI TIẾT TIÊU CHUẨN KHÁC

15

Trang 15

XÍCH Ả

Thiết kế hệ thống quay một chiều, làm việc 2 ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300

ngày, 1 ca làm việc 8 giờ) Làm việc ổn định trong suốt thời hạn phục vụ với chi phí chếtạo thấp nhất

Theo nguyên lý làm việc: truyền động ăn khớp giữa các bánh răng và bộ truyền xích

Hệ thống dẫn động gồm:

Số liệu thiết kế:

 Lực vòng tr n băng tải, F (N): 6500 N

 Vận tốc băng tải, v (m/s): 0.75 m/s

 Thời gian phục vụ, (năm): 6 năm

 Hệ thống quay một chiều, làm việc 2 ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày,

1 ca làm việc 8 giờ)

16

Trang 16

Tính toán động học, chọn động cơ điện, phân phối tỉ số truyền, thiết kế bộ truyền xích,thiết kế bộ truyền hộp số, thiết kế trục và then, chọn ổ lăn, phương pháp bôi trơn, thiết kế

vỏ hộp số và các chi tiết phụ, vẽ bản vẽ chi tiết (Xem tiếp phần 2)

1 2 hương pháp tính toán thiết kế má và chi tiết má

Tính toán xác định kích thước chi tiết, sử dụng các công thức chính xác kết hợp vớicác công thức kinh nghiệm để tính toán, chọn thông số phù hợp sau đó kiểm tra lại theomối quan hệ của kết cấu, lập bảng so sánh để lựa chọn phương án tối ưu nhất trong thiết

kế, ứng dụng tin học vào thiết kế máy

1 3 Tài liệu thiết kế

ả

Bản vẽ được vẽ theo tỉ lệ 1:2 TCVN 3826-83

ích thước giấy vẽ A0: 1189 (mm) x 841 (mm) theo TCVN 2-74

Khung tên bản vẽ theo TCVN 3821-83 đặt ở phía dưới, góc phải bản vẽ Thể hiện têngọi sản phẩm, kí hiệu vật liệu chi tiết, số thứ tự tờ, số lượng các bản vẽ ghi ở tờ thứ nhất,

t n trường và lớp của sinh viên

ả

Bảng k được vẽ chung trong bản vẽ theo TCVN 3824-83 đặt ngay trên khung tên.Bảng kê thể hiện vị trí, tên gọi, số lượng, kí hiệu, vật liệu của chi tiết và chú thích ghi cácchỉ dẫn phục vụ cho việc sản xuất sản phẩm

ả

Bản thuyết minh bao gồm: trang bìa, lời mở đầu, đề, nhận xét, bảng phân công vàphần trăm tham gia thực hiện Đồ án Chi tiết máy, mục lục, danh mục bảng, danh mụchình, các kí hiệu, nội dung, tài liệu tham khảo

Trong phần nội dung gồm có:

Phần 1: Tìm hiểu truyền dẫn cơ khí trong má

17

Trang 17

Phần 2: Tính toán, thiết kế các loại bộ truyền

Chương 1: Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền

Chương 2: Bộ truyền ngoài hộp số (Bộ truyền xích)

Chương 3: Thiết kế bộ truyền bánh răng

Chương 4: Thiết kế trục và chọn then

Chương 5: Tính toán, chọn ổ lăn

Chương 6: Bôi trơn, vỏ hộp số và các chi tiết tiêu chuẩn khác

Sử dụng động cơ ba pha không đồng bộ rôto ngắn mạch

2.3 Truyền động có chi tiết trung gian

Truyền động khớp nối: truyền công suất, chuyển động từ động cơ đến hộp giảm tốc

18

Trang 18

Ổ lănBăng tải

Sử dụng động cơ ba pha không đồng bộ rôto ngắn mạch vì có ưu điểm là kết cấu đơngiản, giá thành thấp, dễ bảo quản, làm việc tin cậy, có thể mắc trực tiếp vào lưới điện bapha không cần biến đổi dòng điện và được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệphơn so với động cơ điện một chiều và động cơ ba pha đồng bộ hược điểm của nó là hiệusuất và hệ số công suất thấp (so với động cơ ba pha đồng bộ), không điều chỉnh được vậntốc (so với động cơ điện một chiều và động cơ ba pha không đồng bộ rôto dây quấn)

Truyền động xích có thể truyền giữa các trục xa nhau, khả năng tải và hiệu suất cao,không xảy ra sự trượt, tỉ số truyền không đổi, có thể truyền chuyển động cho nhiều trụccùng một lúc Tu nhi n, nhược điểm của nó là đòi hỏi phải chế tạo và chăm sóc phức tạp,mau mòn khi bôi trơn không tốt và môi trường làm việc nhiều bụi

Truyền động bánh răng trụ răng nghi ng được sử dụng rộng rãi nhờ các ưu điểm: làmviệc êm dịu, tuổi thọ và hiệu suất cao, khả năng chịu tải lớn, vận tốc làm việc cao, kết cấuđơn giản, giá thành thấp hược điểm là đòi hỏi độ chính xác cao trong chế tạo

19

Trang 19

Truyền động bánh răng trụ răng thẳng có các ưu điểm là mặt tiếp xúc giữa các bánhrăng đều, vận tốc làm việc cao, kết cấu đơn giản, giá thành thấp nhưng nhược điểm làmau mòn, dễ bị nứt răng, gây ra tiếng ồn do lực va đập mạnh giữa các răng với nhau

Truyền động khớp nối có ưu điểm: tính ổn định cao, êm ái, tiện dụng, ít bảo trì hượcđiểm là giá thành cao, kết cấu phức tạp

5.D NGH PSỐ

Sử dụng hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục loại nà có đặc điểm là đườngtâm của trục vào và trục ra trùng nhau, nhờ đó có thể giảm bớt được chiều dài của hộpgiảm tốc và nhiều khi giúp cho việc bố trí gọn cơ cấu

Trang 20

21

Trang 21

 là công suất cần thiết trên trục động cơ (k )

 là công suất tính toán trên trục máy công tác (kW)



 là hiệu suất các bộ truyền và của các cặp ổ lăn

- Tính : Tra giá trị hiệu suất của các bộ truyền ở bảng 2.3 – sách tính toán thiết kế

hệ dẫn động cơ khí tập 1[1]

 Hiệu suất 1 cặp bánh răng trụ (kín) :

 Hiệu suất bộ truyền đai (hở)

 Hiệu suất bộ truyền xích:

- Hiệu suất truyền động của máy:

++

Trang 22

 Tỉ số truyền của hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng:

 Tỉ số truyền của đai thang:

 Tỉ số truyền của khớp nối:

+ Số vòng quay trên trục động cơ:

- Từ công suất và số vòng qua tính đƣợc ở trên, dựa vào phụ lục: Bảng

Trang 23

23

Trang 24

2.1 Tỉ số truyền của cơ cấu máy

2.2 Tỉ số truyền của các bộ truyền có rong cơ cấu

Đối với hộp giảm tốc đồng trục chọn để sử dụng hết khả năng tải của cặp bánhrăng cấp nhanh ta chọn theo công thức:

Trang 44 – Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí, tập 1 – Trịnh Chất – Văn

Trang 25

Trang 26

B TRUYỀN NGOÀI H P SỐ 2.1 NÊU CÁC YÊU CẦỂ CHỌ

Điều kiện làm việc

Các ưu điểm của loại đai muốn thiết kế

Chọn loại đai thang

2.2 Í

Bộ truyền đai hang

Bước 1 chọn loại đai thang

- Các thông số của động cơ và tỉ số tru ền của bộ đai

 Theo hinh ( hình 4 22 167) đai thang loại B

– d1 = 1,2dmin = 1,2 125 = 150 mm (Chọn dmin theo bảng 4.3/Trang 128 – Cơ

sở thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc.)

 chọn d1 = 160 mm (d1 theo tiêu chuẩn – Trang 152 – Cơ sở thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc.)

- Vận tốc đai theo công thức 4 5 trang 54 1 ta có:

+

hỏ hơn vận tốc cho phépBước 3 chọn hệ số trượt và xác định đường kính bánh đai bị dẫn

- Với ta có đường kính bánh đai lớn:

26

Trang 28

Bước 4 Chọn sơ bộ khoảng cách trục a: Chọn a theo tỉ số truyền bảng trang 153 – Cơ

sở thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc

a = 0,95 d2 = 0,95 630 = 598,5 (mm)

Theo công thức 4 4 trang 54 1 ta có chiều dài đai:

 Chọn = 2500 (mm) Chọn L theo tiêu chuẩn – Trang 127 – Cơ sở thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc

Trang 29

27

Trang 30

Bước 7 các hệ số sử dụng (trang 151-152 – Cơ sở thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc.)

- Chọn z 4 đai (trang 149-152 – Cơ sở thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc)

- Lực căng ban đầu (Công thức 4.24, trang 136 – Cơ sở thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc)

Trang 31

- Kiểm tra lại điều kiện + Đai thang nên chọn

Bước 10: tính chiều rộng B và đường kính ngoài bánh đai d

Trường hợp không dùng bộ căng đai n n dùng công thức Công thức 4.26/Trang 136 –

137 – Cơ sở thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc

Trang 32

TRUYỀ Ă

30

Trang 33

3.3.1 Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép ] và ứng suất uốn cho phép [ ]

 Ứng suất tiếp xúc cho phép H :

+ H : ứng suất tiếp xúc cho phép, MPa

+ SH: Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc

+ Hệ số tuổi thọ: H

Trang 34

H √ H HE

Trong đó

 mH 6 - bậc của đường cong mỏi, có giá trị bằng 6

 NHO - số chu kì làm việc cơ sở của đường mỏi tiếp xúc

 –số chu kì tha đổi ứng xuất tương đương

 Với: c = 1 là số lần ăn khớp của răng trong mỗi vòng quay của bánh răng

 Ti, ni, ti: lần lượt là momen xoắn, số vòng quay, tổng số giờ làm việc của bánh răngđang xét

Trang 35

Trang 36

 Ti, ni, ti: lần lƣợt là momen xoắn, số vòng quay, tổng số giờ làm việc của bánh răngđang xét

34

Trang 37

+ Giới hạn mỏi uốn ứng với số chu kỳ cơ sở bánh lớn:

Tính theo độ bền tiếp xúc

3.3.2 chọn ứng suất tiếp xúc cho phép H

Chọn ứng suất tiếp xúc theo bánh bị dẫn H :

3.3.3 Chọn hệ số chiều rộng vành răng ψba theo tiêu chuẩn

Vị trí bánh răng, không đối xứng HB’2,HB3 < 350HB n n ψba nằm trong khoảng

Trang 38

++3.3.4 tính khoảng cách trục

++++

Theo bảng trị số tiêu chuẩn 6.8 Trang 260 [1] trong các bộ truyền công suất thường

chọn m 2(mm) ôđun nhỏ có ưu điểm: giảm ma sát nên hiệu suấtcao, làm việc m hơn do tang độ trùng khớp, tiêu hao vật liệu giảm dogiảm , giảm thời gian gia công cắt gọt tr n má Bánh răng có

môđun lớn sẽ mòn nhanh hơn, có thể làmviệc thời gian lâu sau khi bị tróc rỗ, không nhạy với quá tải và tính không đồngnhất vật liệu trang 261 [3]

Trang 39

-36

Định dạng
Số trang	110
Dung lượng	2,32 MB