Thông tin tài liệu
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY -o0o THUYẾT MINH ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: GS.TS Nguyễn Thanh Nam SVTH: Kiều Trung Tín MSSV: 1910610 Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 10 năm 2021 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY -o0o THUYẾT MINH ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GVHD: GS.TS Nguyễn Thanh Nam SVTH: Kiều Trung Tín MSSV: 1910610 Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 10 năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG TP HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN THIẾT KẾ (ME3139) Học kỳ I / Năm học 2021 - 2022 Sinh viên thực hiện: KIỀU TRUNG TÍN Người hướng dẫn: GS.TS Nguyễn Thanh Nam Ngày hoàn thành: ……………………………… ĐỀ TÀI MSSV: 1910610 Ký tên: ………… Ngày bảo vệ:…… Đề số 17: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Phương án số:01 Hệ thống dẫn động xích tải gồm: 1- Động điện pha không đồng bộ; 2- Bộ truyền đai thang; 3- Hộp giảm trục vít – bánh răng; 4- Nối trục đàn hồi; 5- xích tải (Quay chiều, tải va đập nhẹ, ca làm việc giờ) Số liệu thiết kế: Lực vịng xích tải, F = 27000N Vận tốc xích tải, v = 0, 45m / s Số đĩa xích dẫn, z = Bước xích, p =110mm Thời gian phục vụ, L = năm Số ngày làm/năm, Kng = 220 ngày Số ca làm ngày, ca Quay chiều, tải va đập nhẹ, ca làm việc Chế độ tải: T1 = T; t1 = 60 giây; T2 = 0,6T; t2 = 35 giây YÊU CẦU 01 thuyết minh; 01 vẽ lắp A0; 01 vẽ chi tiết NỘI DUNG THUYẾT MINH Xác định công suất động phân bố tỉ số truyền cho hệ thống truyền cho hệ thống truyền động Tính tốn thiết kế chi tiết máy: a Tính tốn truyền ngồi (đai, xích bánh răng) b Tính truyền hộp giảm tốc (bánh răng, trục vít) c Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên truyền tính giá trị lực d Tính tốn thiết kế trục then e Chọn ổ lăn nối trục f Chọn thân máy, bu-lông chi tiết phụ khác Chọn dung sai lắp ghép Tài liệu tham khảo MỤC LỤC PHẦN XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động 1.1.1 Công suất trục công tác 1.1.2 Cơng suất tính tốn 1.1.3 Chọn hiêu suất hệ thống 1.1.4 Tính cơng suất cần thiết 1.1.5 Số vịng quay trục cơng tác 1.1.6 Xác định số vòng quay sơ động 1.1.7 Chọn động điện 1.2 Phân phối tỷ số truyền 1.3 Bảng đặc trị 1.3.1 Phân phối công suất trục 1.3.2 Tính tốn số vịng quay trục 1.3.3 Tính tốn moomen xoắn trục 1.3.4 Bảng đặc trị PHẦN TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN NGỒI THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG 2.1 Chọn loại đai tiết diện đai 2.2 Xác định thông số truyền 2.2.1 Đường kính bánh đai nhỏ 2.2.2 Vận tốc đai 2.2.3 Định kích thước bánh đai lớn 2.2.4 Chọn khoảng cách trục a nhỏ xác định theo điều kiện 2.2.5 Chọn chiều dài đai 2.3 Kiểm nghiệm đai 2.3.1 Số vòng chạy đai giây 2.3.2 Tính lại khoảng cách trục 2.3.3 Góc ơm đai bánh đai dẫn động 2.3.4 Các hệ số sử dụng 2.3.5 Số đai xác định theo công thức 2.3.6 Xác định chiều rộng bánh đai đường kính ngồi bánh đai 2.3.7 Xác định lực tác dụng 2.3.8 Tìm hệ số ma sát để truyền không trượt 2.3.9 Lực tác dụng lên trục 2.3.10 Ứng suất lớn dây đai 2.3.11 Tuổi thọ đai 2.3.12 Bảng thông số truyền đai PHẦN TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN TRONG 3.1 Tính tốn truyền trục vít – bánh vít 3.1.1 Tính sơ vận tốc trượt 3.1.2 Tính thiết kế 10 3.1.3 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 11 3.1.4 Kiểm nghiệm độ bền uốn 12 3.1.5 Giá trị lực tác dụng 12 3.1.6 Các thơng số truyền trục vít 13 3.1.7 Tính nhiệt truyền động trục vít 14 3.2 Tính tốn truyền bánh trụ nghiêng 15 3.2.1 Chọn vật liệu 15 3.2.2 Xác định ứng suất cho phép 15 3.2.3 Xác định sơ khoảng cách trục 17 3.2.4 Xác định thông số ăn khớp 17 3.2.5 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 18 3.2.6 Kiểm nghiệm độ bền uốn 20 3.2.7 Kiểm nghiệm tải 21 3.2.8 Lực tác dụng lên truyền bánh 21 3.2.9 Các thơng số kích thước truyền 21 3.2.10 Kiểm tra điều kiện bôi trơn, ngâm dầu 22 PHẦN THIẾT KẾ TRỤC – THEN – Ổ LĂN – NỐI TRỤC 24 4.1 Thiết kế trục chọn ổ lăn: 24 4.1.1 Chọn vật liệu chế tạo trục 24 4.1.2 Xác định sơ đường kính trục 24 4.1.3 Xác định khoảng cách giữa gối đỡ điểm đặt lực 24 4.1.4 Phân tích lực tác dụng lên truyền 27 4.1.5 Xác định đường kính trục 28 4.1.6 Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi 34 4.1.7 Tính kiểm nghiệm độ bền then 37 4.2 Chọn ổ lăn 38 4.2.1 Trục I 38 4.2.2 Trục II 41 4.2.3 Trục III 43 4.3 Tính tốn nối trục: 45 4.3.1 Moment xoắn nối trục: 45 4.3.2 Hệ số chế độ làm việc: 45 4.3.3 Chọn nối trục 45 4.3.4 Kiểm tra độ bền uốn chốt: 45 4.3.5 Kiểm nghiệm điều kiện bền dập giữa chốt nòng cao su: 45 PHẦN CHỌN THÂN MÁY – BU-LÔNG VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ KHÁC .49 5.1 Xác định kích thước vỏ hộp 49 5.2 Chọn chi tiết phụ khác 50 5.2.1 Vòng móc 50 5.2.2 Chốt định vị 51 5.2.3 Cửa thăm 51 5.2.4 Nút thông 52 5.2.5 Nút tháo dầu 53 5.2.6 Que thăm dầu 53 5.2.7 Đệm vênh 54 5.2.8 Vòng phớt 54 5.2.9 Vòng chắn dầu 55 5.2.10 Đai ốc đệm cánh 55 5.2.11 Ống lót 56 5.3 Bôi trơn hộp giảm tốc 57 5.3.1 Chọn phương pháp bôi trơn hộp giảm tốc 57 5.3.2 Chọn dầu bôi trơn hộp giảm tốc 58 PHẦN DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP 59 6.1 Dung sai lắp ghép bánh vít, bánh 59 6.2 Dung sai lắp ghép ổ lăn 59 6.3 Dung sai lắp vòng chắn dầu 59 6.4 Dung sai lắp bạc chặn trục tuỳ động 59 6.7 Dung sai lắp ghép nắp ổ 59 6.8 Dung sai lắp ghép then lên trục 59 6.9 Bảng dung sai 60 PHẦN TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 Đồ án Thiết kế Nam Đề số 17 – Phương án GVHD: GS.TS Nguyễn Thanh LỜI NÓI ĐẦU Đồ án Thiết kế đồ án chuyên ngành sinh viên ngành Cơ khí Việc tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí nội dung khơng thể thiếu chương trình đào đạo kỹ sư khí nhằm cung cấp kiến thức quan trọng cho sinh viên kết cấu máy Nội dung đồ án bao gồm đề thiết kế máy hệ thống dẫn động, tính tốn thiết kế chi tiết máy theo tiêu chủ yếu khả làm việc, thiết kế kết cấu chi tiết máy, vỏ hộp, chọn cấp xác, lắp ghép, dung sai phương pháp trình bày vẽ Thuật ngữ kí hiệu dùng đồ án dựa theo tiêu chuẩn Việt Nam, phù hợp với thuật ngữ kí hiệu quốc tế Q trình tính tốn thiết kế tham khảo giáo trình Tính tốn hệ thống dẫn động khí, Cơ sở thiết kế máy, Dung sai lắp ghép… Qua bước giúp sinh viên làm quen với cơng việc thiết kế phục vụ nghề nghiệp trường Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Thanh Nam hướng dẫn tận tình, đưa lời khuyên dành nhiều đóng góp để em hồn thành đồ án Tuy vậy, q trình thực khơng thể tránh khỏi sai sót, em mong góp ý thêm từ phía giảng viên để rút kinh nghiệm, phục vụ cho công việc thiết kế sau Em chân thành cảm ơn Sinh viên thực Kiều Trung Tín SVTH: Kiều Trung Tín – MSSV:1910610 Trang SVTH: Kiều Trung Tín – MSSV:1910610 Trang 50 Đồ án Thiết kế Nam Đề số 17 – Phương án GVHD: GS.TS Nguyễn Thanh S =(2 3) = d 24 36 = 30 mm 36 48 = 40 mm = (3 4) = 5.2.2 Chốt định vị Mặt ghép nắp thân nằm mặt phẳng chứa đường tâm trục Lỗ trụ (đuờng kính D) lắp ở nắp thân hộp đuợc gia cơng đồng thời Để đảm bảo vị trí tuơng đối nắp thân truớc sau gia công nhờ lắp ghép, dùng chốt định vị Nhờ có chốt định vị, xiết bulơng khơng làm biến dạng vịng ngồi ổ (do sai lệch vị trí tuơng đối nắp thân), loại trừ đuợc nguyên nhân làm ổ chóng bị hỏng Ta chọn chốt định vị hình có thơng số sau: d = 6mm; c = 1mm; l = 50mm 5.2.3 Cửa thăm Để kiểm tra, quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp, đỉnh hộp có làm cửa thăm Cửa thăm đuợc đậy nắp Trên nắp có lắp thêm nút thơng Kích thuớc cửa thăm chọn theo bảng 18-5 trang 92 tài liệu tham khảo [2] sau: SVTH: Kiều Trung Tín – MSSV:1910610 Trang 51 Đồ án Thiết kế Nam Đề số 17 – Phương án GVHD: GS.TS Nguyễn Thanh A B 100 75 5.2.4 Nút thông Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hịa khơng khí bên bên ngồi hộp, nguời ta dùng nút thông Nút thông lắp nắp cửa thăm Kích thuớc nút thơng (tra bảng 18-6 trang 93 tài liệu tham khảo [2]), ta chọn nút thơng có số liệu sau: A B M27x2 15 SVTH: Kiều Trung Tín – MSSV:1910610 Trang 52 Đồ án Thiết kế Nam Đề số 17 – Phương án GVHD: GS.TS Nguyễn Thanh 5.2.5 Nút tháo dầu Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn (do bụi hạt mài) bị biến chất, cần phải thay dầu Để tháo dầu cũ, ở đáy hộp có lỗ tháo dầu Lúc làm việc, lỗ đuợc bịt kín nút tháo dầu Kết cấu kích thuớc nút tháo dầu trụ tra bảng 18-7 trang 93 tài liệu tham khảo [4], ta có thông số sau: d M 20 x 5.2.6 Que thăm dầu Khi làm việc, bánh trục vít ngâm dầu theo điều kiện bơi trơn Để kiểm tra chiều cao mức dầu hộp ta dùng que thăm dầu Kết cấu kích thước que thăm dầu tra hình 18-11 trang 96 tài liệu tham khảo [2] sau: SVTH: Kiều Trung Tín – MSSV:1910610 Trang 53 Đồ án Thiết kế Nam Đề số 17 – Phương án GVHD: GS.TS Nguyễn Thanh 5.2.7 Đệm vênh Được dùng để lót bề mặt ghép đai ốc xiết Kích thước đêm vênh phụ thuộc đường kính bulong vít, tra theo bảng P3.6 trang 217 tài liệu tham khảo [2] 5.2.8 Vịng phớt Vịng phớt loại lót kín động gián tiếp nhằm mục đích bảo vệ ổ khỏi bụi bặm, chất bẩn, hạt cứng tạp chất khác xâm nhập vào ổ Những chất làm ổ chóng bị mài mịn bị han gỉ Ngồi ra, vịng phớt cịn đề phịng dầu chảy ngồi Tuổi thọ ổ lăn phụ thuộc nhiều vào vòng phớt Vòng phớt đuợc dùng rộng rãi có kết cấu đơn giản, thay dễ dàng Tuy nhiên có nhuợc điểm chóng mịn ma sát lớn bề mặt trục có độ nhám cao SVTH: Kiều Trung Tín – MSSV:1910610 Trang 54 Đồ án Thiết kế Nam Đề số 17 – Phương án GVHD: GS.TS Nguyễn Thanh Chọn lót kín động gián tiếp với vịng phớt, kích thước rãnh lắp vòng phớt sau: d 50 80 5.2.9 Vòng chắn dầu 5.2.10 Đai ốc đệm cánh Dùng để cố định vòng trục, chắn tương đối đắc Thường dùng lực dọc trục lớn Chọn đai ốc có kích thước sau (theo bảng 15.1 trang 27 tài liệu tham khảo [2]): SVTH: Kiều Trung Tín – MSSV:1910610 Trang 55 Đồ án Thiết kế Nam Ren 42 1,5 Đề số 17 – Phương án GVHD: GS.TS Nguyễn Thanh D 65 Chọn đệm cánh có kích thước sau (theo bảng 15.2 trang 28 tài liệu tham khảo [2]): Ren d 42 5.2.11 Ống lót Được dùng để đỡ ổ lăn, tạo thuận lợi cho việc lắp ghép điều chỉnh phận ổ điều chỉnh ăn khớp cặp bánh hay trục vít SVTH: Kiều Trung Tín – MSSV:1910610 Trang 56 Đồ án Thiết kế Nam Đề số 17 – Phương án GVHD: GS.TS Nguyễn Thanh 5.3 Bôi trơn hộp giảm tốc 5.3.1 Chọn phương pháp bôi trơn hộp giảm tốc Để giảm mát công suất ma sát, giảm mài mịn răng, đảm bảo nhiệt tốt đề phịng chi tiết máy han gỉ cần phải bôi trơn liên tục truyền hộp giảm tốc v1 = 0, 7922m / s nên ta chọn bôi trơn ngâm dầu: bánh Do vận tốc vịng 10m / s răng, bánh vít, trục vít,… ngâm dầu chứa ở hộp Ta chọn phương pháp ngâm bánh vít dầu trục vít nằm trên, truyền quay nhanh, trục vít ngâm dầu mát công suất lớn khuấy dầu Đối với cặp bánh trụ nghiêng: +Phần ngâm dầu không thấp chân không vượt q 1/3 bán kính vịng đỉnh bánh SVTH: Kiều Trung Tín – MSSV:1910610 Trang 57 Đồ án Thiết kế Nam Đề số 17 – Phương án GVHD: GS.TS Nguyễn Thanh 5.3.2 Chọn dầu bôi trơn hộp giảm tốc Chọn độ nhớt để bôi trơn phụ thuộc vào vận tốc, vật liệu chế tạo bánh bánh vít Sau tiến hành tra bảng để tìm loại dầu thích hợp Theo bảng 18-12 trang 100 tài liệu tham khảo [2], với vận tốc trược vs = 9,26 m/s ta có độ nhớt dầu ở 500C (1000C) 116(11) 16(2) Theo bảng 18-13 trang 101 tài liệu tham khảo [2], với độ nhớt ta chọn dầu ô tô máy kéo AK – 15 SVTH: Kiều Trung Tín – MSSV:1910610 Trang 58 Đồ án Thiết kế Đề số 17 – Phương án GVHD: GS.TS Nguyễn Thanh Nam PHẦN DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP Dựa vào kết cấu làm việc, chết dộ tải chi tiết hộp giảm tốc mà ta chọn kiểu lắp ghép sau: 6.1 Dung sai lắp ghép bánh vít, bánh Do bánh vít bánh không tháo lắp thường xuyến, khả định tâm mối ghép cao, chịu tải vừa, va đập nhẹ ta chọn kiểu lắp H7/k6 6.2 Dung sai lắp ghép ổ lăn Khi lắp ổ lăn ta cần lưu ý: Lắp vòng ổ lăn lên trục theo hệ thống lỗ, lắp vịng ngồi vào vỏ theo hệ thống trục - Để vịng ổ khơng trơn trựơt theo bề mặt trục lỗ hộp làm việc, chọn kiểu lắp trung gian có độ dơi cho vịng quay Đối với vịng khơng quay chịu tải cục bộ, sử dụng kiểu lắp có độ hở Chính mà lắp ổ lăn lên trục ta chọn mối ghép k6, lắp ổ lăn vào vỏ ta chọn H7 6.3 Dung sai lắp vòng chắn dầu Chọn kiểu lắp trung gian H7/h6 để thuận tiện cho trình tháo lắp 6.4 Dung sai lắp bạc chặn trục tuỳ động Vì bạc có tác dụng chặn chi tiết trục nên ta chọn chế độ lắp H7/h6 6.7 Dung sai lắp ghép nắp ổ Do nắp ổ cần di chuyển dọc, không quay, mối ghép dần cố định làm việc, chi tiết dễ dàng dịch chuyển với Vậy ta chọn chế độ lắp H7/h6 6.8 Dung sai lắp ghép then lên trục Theo chiều rộng, ta chọn kiểu lắp trục P9 kiểu lắp bạc D10 SVTH: Kiều Trung Tín – MSSV:1910610 Trang 59 Đồ án Thiết kế 6.9 Bảng dung sai Mối lắp 75H7/k6 80H7/k6 115H7/k6 Mối lắp vịng ngồi 110H7 120H7 200H7 Mối lắp vịng 40k6 65k6 110k6 Bảng 0-3 Bảng dung sai lắp ghép then Kích thước tiềt diện then bxh 10 20 12 SVTH: Kiều Trung Tín – MSSV:1910610 Đồ án Thiết kế 22 14 28 16 32 18 SVTH: Kiều Trung Tín – MSSV:1910610 Trang 61 Đồ án Thiết kế Đề số 17 – Phương án GVHD: GS.TS Nguyễn Thanh Nam PHẦN TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ, TẬP MỘT, Nhà xuất giáo dục, 2003 [2] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ, TẬP HAI, Nhà xuất giáo dục, 2003 [3] Nguyễn Hữu Lộc, GIÁO TRÌNH CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY, Nhà xuất Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2018 [4] Nguyễn Hữu Lộc, BÀI TẬP CHI TIẾT MÁY, Nhà xuất Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2018 [5] Trần Hữu Quế, VẼ KỸ THUẬT CƠ KHÍ, TẬP VÀ Nhà xuất giáo dục, 2001 SVTH: Kiều Trung Tín – MSSV:1910610 Trang 62 ... ……………………………… ĐỀ TÀI MSSV: 1910610 Ký tên: ………… Ngày bảo vệ:…… Đề số 17: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Phương án số: 01 Hệ thống dẫn động xích tải gồm: 1- Động điện pha không đồng bộ; 2- Bộ... PHẦN TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 Đồ án Thiết kế Nam Đề số 17 – Phương án GVHD: GS.TS Nguyễn Thanh LỜI NÓI ĐẦU Đồ án Thiết kế đồ án chuyên ngành sinh viên ngành Cơ khí Việc tính tốn thiết kế. .. - Hệ số ảnh hưởng số dây đai: Cz=0.95 SVTH: Kiều Trung Tín – MSSV:1910610 Trang Đồ án Thiết kế Nam Đề số 17 – Phương án GVHD: GS.TS Nguyễn Thanh Hệ số xét đến ảnh hưởng chế độ tải trọng,tải
Ngày đăng: 27/02/2022, 10:30
Xem thêm:
