Đồ án thiết kế chi tiết máy (2) (repaired)

MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHIẾU NHẬN XÉT CÁC KÍ HIỆU PHẦN 1: TÌM HIỂU TRUYỀN DẪN CƠ KHÍ TRONG MÁY Những vấn đề thiết kế máy hệ thống dẫn động 1.1 Nội dung thiết kế máy chi tiết máy 1.2 Phương pháp tính tốn thiết kế máy chi tiết máy 11 11 11 11 1.2.1 Đặc điểm tính tốn thiết kế chi tiết máy 11 1.2.2 Các nguyên tắc giải pháp thiết kế 12 1.3 Tài liệu thiết kế 13 1.3.1 Bản vẽ 14 1.3.2 Bảng kê (theo TCVN 3824-83) 14 1.3.3 Bản thuyết minh 14 Hệ thống dẫn động khí bao gồm loại truyền dẫn 15 2.1 Truyền dẫn khí 15 2.1.1 Chức 15 2.1.2 Phân loại 15 2.2 Truyền động điện 16 2.2.1 Động điện chiều 16 2.2.2 Động điện xoay chiều 17 2.3 Truyền động có chi tiết trung gian 17 Sơ đồ kí hiệu, lược đồ loại truyền 18 Các dạng hộp giảm tốc 18 4.1 Hộp giảm tốc bánh trụ cấp 18 4.2 Hộp giảm tốc bánh côn cấp 19 4.3 Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp 20 4.3.1 Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp đồng trục 20 4.3.2 Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp dạng khai triển 21 4.3.3 Hộp giảm tốc cấp nhanh cấp chậm phân đôi 21 4.4 Hộp giảm tốc bánh côn – trụ 22 4.5 Hộp giảm tốc trục vít-bánh vít cấp 23 Chuyển động quay đại lượng đặc trưng PHẦN 2: TÍNH TỐN HỘP GIẢM TỐC CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động 24 26 26 26 1.1.1 Công suất cần thiết động 26 1.1.2 Xác định số vòng quay động 26 1.1.3 Chọn động 27 1.2 Phân phối tỉ số truyền (TST) 27 1.2.1 Tỉ số truyền cấu máy 27 1.2.2 Tỉ số truyền phận truyền cấu máy 27 1.3 Các thông số khác 28 1.3.1 Công suất trục 28 1.3.2 Số vòng quay trục 28 1.3.3 Momen xoắn trục 28 1.3.4 Bảng tổng kết số liệu tính 30 CHƯƠNG 2: BỘ TRUYỀN NGỒI HỘP SỐ: Ơ TRUYỀN ĐAI 31 2.1 Chọn loại đai 31 2.2 Tính toán đai 31 2.2.1 Chọn đai vật liệu theo điều kiện làm việc 31 2.2.2 Đường kính bánh đai dẫn 32 2.2.3 Chọn hệ số trượt, xác định đường kính bánh đai bị dẫn 32 2.2.4 Chọn khoảng cách trục a 32 2.2.5 Số lần chạy đai giây 33 2.2.6 Góc ơm bánh đai nhỏ 33 2.2.7 Các hệ số sử dụng 33 2.2.8 Tính số đai z 34 2.2.9 Lực căng ban đầu: 34 2.2.10 Chiều rộng B đường kính ngồi bánh đai 34 2.2.11 Hệ số ma sát nhỏ để truyền đai không bị trượt trơn: 34 2.2.12 Lực tác dụng lên trục 35 2.2.13 Ứng suất lớn đai 35 2.2.14 Tuổi thọ đai 35 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ CẤP KHAI TRIỂN 36 3.1 Sơ đồ động ký hiệu bánh 36 3.2 Chọn vật liệu 36 3.2.1 Bánh lớn 37 3.2.2 Bánh nhỏ 37 3.3 Tính cho độ bền bánh trụ thẳng (cấp chậm) 38 3.3.1 Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép ứng suất cho phép 38 3.3.2 Chọn ứng suất tiếp xúc theo bánh bị dẫn 39 3.3.3 Hệ số chiều rộng vành theo tiêu chuẩn 39 3.3.4 Tính khoảng cách trục 40 3.3.5 Chiều rộng vành 40 3.3.6 Tính Mơđun m 40 3.3.7 Tính tổng số 40 3.3.8 Xác định lại tỉ số truyền 41 3.3.9 Xác định kích thước truyền 41 3.3.10 Vận tốc chọn cấp xác 41 3.3.11 Xác định giá trị lực tác dụng lên truyền 41 3.3.12 Chọn hệ số tải trọng động 41 3.3.13 Xác định 42 3.3.14 Tính hệ số 42 3.3.15 Ứng suất uốn đáy 43 3.3.15 Số liệu tính tốn 43 3.4 Bộ truyền bánh trụ nghiêng 44 3.4.1 Ứng suất tiếp xúc cho (cấp nhanh) phép ứng suất uốn cho phép 44 3.4.2 Chọn ứng suất tiếp xúc theo bánh bị dẫn 45 3.4.3 Chọn hệ số chiều rộng vành theo tiêu chuẩn 46 3.4.4 Tính khoảng cách trục () 46 3.3.5 Bề rộng vành 46 3.4.6 Modun 46 3.4.7 Tổng số 46 3.4.8 Xác định lại tỉ số truyền 47 3.4.9 Xác định kích thước truyền 47 3.4.10 Tính vận tốc chọn cấp xác 47 3.4.11 Xác định lực tác dụng lên truyền 48 3.4.12 Chọn hệ thống tải trọng động 48 3.4.13 Xác định 48 3.4.14 Tính tốn hệ số 49 3.4.15 Tính ứng suất uốn đáy 50 3.4.16 Bảng tóm tắt số liệu 51 3.5 Sơ đồ lực CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ TRỤC 52 53 4.1 Chọn vật liệu làm trục 53 4.2 Xác định chiều dài trục 53 4.2.1 Tính giá trị đường kính ngõng trục: 53 4.2.2 Hộp số khai triển hai cấp 54 4.3 Tính tốn trục I 57 4.3.1 Phản lực gối đỡ trục I 57 4.3.2 Tính xác trục I 59 4.3.3 Kiểm nghiệm trục I độ bền mỏi 60 4.4 Tính tốn trục II 61 4.4.1 Phản lực gối đỡ trục II 61 4.4.2.Tính xác trục II 64 4.4.3.Kiểm nghiệm trục II độ bền mỏi 65 4.5 Tính tốn trục III 67 4.5.1.Phản lực gối đỡ trục III 67 4.5.2 Tính xác trục III 70 4.5.3 Kiểm nghiệm trục III độ bền mỏi 71 4.6 Kiểm nghiệm then 73 4.6.1 Chọn then 73 4.6.2 Vật liệu then 73 4.6.3 kiểm nghiệm then CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ Ổ LĂN 5.1 Tính tốn ổ lăn trục I 74 75 75 5.1.1 Sơ đồ tải trọng 75 5.1.2 Phản lực gối đỡ 75 5.1.3 Chọn ổ bi 75 5.1.4 Chọn hệ số 75 5.1.5 Hệ số tải trọng hướng tâm dọc trục X, Y 75 5.1.6 Tuổi thọ theo vịng quay 76 5.1.7 Tải trọng động tính toán C 76 5.1.8 Kiểm tra khả tải tĩnh ổ lăn 76 5.1.9 Số vòng quay tới hạn 76 Tính tốn ổ lăn trục II 78 5.2 5.2.1 Sơ đồ tải trọng 78 5.2.2 Phản lực gối đỡ 78 5.2.3 Chọn ổ bi 78 5.2.4 Chọn hệ số 78 5.2.5 Hệ số tải trọng hướng tâm dọc trục X, Y 78 5.2.6 Tuổi thọ theo vịng quay 79 5.2.7 Tải trọng động tính toán C 79 5.2.8 Kiểm tra khả tải tĩnh ổ lăn 79 5.2.9 Số vòng quay tới hạn 79 Tính tốn ổ lăn trục III 80 5.3 5.3.1 Sơ đồ tải trọng 80 5.3.2 Phản lực gối đỡ 80 5.3.3 Chọn hệ số 80 5.3.4 Hệ số tải trọng hướng tâm dọc trục X, Y 80 5.3.5 Xác định tải trọng qui ước 80 5.3.6 Tuổi thọ theo vòng quay 80 5.3.7 Tải trọng động tính tốn C 81 5.3.8 Xác định lại tuổi thọ 81 5.3.9 Số vòng quay tới hạn 81 CHƯƠNG 6: VỎ HỘP, BÔI TRƠN VÀ CÁC CHI TIẾT TIÊU CHUẨN KHÁC 82 6.1 Vỏ hộp giảm tốc 82 6.1.1 Chọn vật liệu 82 6.1.2 kích thước hộp giảm tốc 82 6.2 Kích thước số chi tiết khác liên quan đến vỏ hộp 85 6.2.1 Bulong Vòng 85 6.2.2 Chốt định vị 86 6.2.3 Nắp cửa thăm 86 6.2.4.Nút thông 88 6.2.5 Nút tháo dầu 88 6.6.6 Que thăm dầu 89 6.6.7 Vòng phớt chắn dầu 89 6.6.8 Vòng chắn dầu 90 6.6.9 Nắp ổ lăn 91 6.6.10 Bạc lót 93 6.3 Bôi trơn hộp giảm tốc 93 6.3.1 Bôi trơn hộp giảm tốc 93 6.3.2 Mức dầu lượng dầu bôi trơn hộp 93 6.4 Dung sai lắp ghép 94 LỜI NĨI ĐẦU Trong sống bắt gặp hệ thống truyền động khắp nơi nói đóng vai trị định sống sản xuất Đối với hệ thống truyền động thường gặp nói hộp giảm tốc phận khơng thể thiếu Đồ án thiết kế hệ thống truyền động khí giúp củng cố lại kiến thức học môn Nguyên Lý Máy, Chi Tiết Máy, Vẽ Kỹ thuật Cơ khí, … giúp sinh viên có nhìn tổng quan việc thiết kế khí Cơng việc thiết kế hộp giảm tốc giúp hiểu kỹ có nhìn cụ thể cấu tạo chức chi tiết bánh răng, ổ lăn, … Thêm vào q trình thực sinh viên bổ sung hồn thiện kỹ vẽ hình chiếu với cơng cụ AutoCad, điều cần thiết với kỹ sư khí … Với kiến thức cịn hạn hẹp, thiếu xót điều tránh khỏi, em mong nhận ý kiến từ thầy cô bạn bè để đồ án hoàn thiện Sinh viên thực PHIẾU NHẬN XÉT Tp.HCM, ngày tháng năm 2020 Giảng viên hướng dẫn ĐỀ 02: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Sơ đồ dẫn động bao gồm Động điện Bộ truyền đai Hộp giảm tốc Khớp nối Xích tải Số liệu thiết kế ● Lực vịng xích tải, F (N):6200 ● Vận tốc xích tải, v (m/s): 0,7 ● Số đĩa xích dẫn tải, z(răng):11 ● Bước xích tải, p(mm): 110 ● Thời gian phục vụ, L(năm): ● Hệ thống quay chiều, làm việc ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, ca làm việc tiếng) ● Chế độ tải T=const KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY TUẦN CÔNG VIỆC - 1,2 4, 6, 10,11,12 13,14 15 Tìm, đọc tham khảo tài liệu liên quan để thực đồ án chi tiết máy - Lập kế hoạch thực đồ án chi tiết máy - Phần 1: Tìm hiểu truyền dẫn khí máy - Phần 2: Tính tốn, thiết kế loại truyền Chương 1: Chọn động phân phối tỉ số truyền Chương 2: Tính tốn thiết kế truyền đai Chương 3: Tính tốn thiết kế truyền bánh Chương 4: Tính tốn thiết kế trục Chương 5: Tính tốn thiết kế trục then Chương 6: Vỏ hộp, bôi trơn chi tiết tiêu chuẩn Bản vẽ chi tiết, vẽ lắp (Vẽ phần mềm AutoCAD) Bản vẽ tay (trên giấy A0) BẢO VỆ ĐỒ ÁN CHƯƠNG 6: VỎ HỘP, BÔI TRƠN VÀ CÁC CHI TIẾT TIÊU CHUẨN KHÁC 6.1 Vỏ hộp giảm tốc 6.1.1 Chọn vật liệu Chỉ tiêu vỏ hộp giảm tốc độ cứng cao khối lượng nhỏ Chọn vật liệu đúc vỏ hộp giảm tốc gang xám có kí hiệu lầ GX15-32 Ta chọn mặt lắp ghép nắp hộp thân hộp qua đường tâm trục để việc tháo lắp dễ dàng 6.1.2 kích thước hộp giảm tốc Dựa vào bảng 18.1[3] ta có: Bảng 6.1 Các kích thước vỏ hộp giảm tốc Tên gọi Biểu thức tính tốn Kết Chiều dày: Thân hộp,δ δ = 0,03×a+3 > mm δ = (mm) = 0.03×200 +3 = (mm) Nắp hộp,δ1 δ1 = 0,9×δ δ1 = 8.1 (mm) = 0.9×9 =8.1 (mm) Gân tăng cứng: Chiều dày ,e e = (0,8ữ1)ì = 7.2 ữ9 mm e = (mm) Chiu cao,h h < 5δ = 5×9 h= 45 (mm) Độ dốc Đường kính: khoảng 2o 2o Bulơng nền,d1 d1> 0,04a + 10 = 0,04.200 + 10 = 18 d1 = 20(mm) M1 = M20x25(4) Bulơng cạnh ổ,d2 Bulơng ghép bích lắp thân ,d3 Vít ghép lắp ổ,d4 Vít ghép lắp cửa thăm,d5 d2 = (0,7 ÷ 0,8).d1 = (0,7 ÷ 0,8).20 =(14 d2 = 14(mm) ÷ 16) M2 = M14x70(8) d3 = (0,8 ÷ 0,9)d2 =(0,8 ÷ 0,9).14 = (11,2 ÷12,6) d4 = (0,6 ÷ 0,7).d2 = (0,6 ÷ 0,7).14 = (8,4 ÷ 9,8) ● d5 = (0,5 ÷ 0,6).d2 = (0,6 ÷ 0,7).14 = (7 ÷ 8,4) Chọn d4 = M8 d3 = 12 (mm) M3 = M12x125(4) d4 = 10(mm) M4 = M10x12(32) d5 = (mm) M5 = M8x22(4) 76 Măt bích ghép lắp thân: Chiu dy bớch thõn S3 = (1,4ữ1,8)ìd3 = 19,6 ữ 25,2 (mm) S3 = 20 (mm) S4 = (0,9÷1).S3 = 18 ÷ 20 (mm) S4 = 20 (mm) K3 = K2 – (3÷5)mm = 43 ÷ 45 (mm) K3 = 43 (mm) hộp,S3 Chiều dày bích lắp hộp,S4 Bề rộng bích lắp thân,K3 Kích thước gối trục: Đường kính ngồi Theo bảng 6.6 tâm lỗ vít: D3, D2 Bề rộng mặt ghép K2 = E2+R2+(3÷5) mm K2 = 43 (mm) bulông cạnh ổ : K2 = 1.6d2 + 1.3d2 +(3÷5) =42,2 ÷ 44,2 E2 = 22,4 (mm) Tâm lỗ bulông cạnh ổ:E2 (mm) R2= 16,8 (mm) C(k khoảng cách từ E2 = 1,6×d2 = 22,4 (mm) tâm bulơng đến mép lỗ) R2 = 1,3×d2 = 16,8 (mm) Chiều cao h C = với k ≥1.2d2 =19.2 (mm) Xác định theo kết cấu Mặt đế hộp: Chiều dy: khụng cú S1 = (1,3ữ1,5)ìd1 = 28 ữ34 (mm) S1 = 34 (mm) phần lồi S1 Khi có phần lồi :Dd,S1 Dd xác định theo đường kính dao khoột S2 S1=(1,4ữ1,7)ìd1 = 28ữ34 (mm) S1= 34 (mm) S2 = (1ữ1,1)ìd1= 20 ữ 22 (mm) S2 = 20 (mm) Bề rộng mặt đế hộp,K1 K1 = 3×d1=3×20 K1 = 54 (mm) q qK1 + 2×δ =79 q = 79 (mm) Khe hở chi tiết: Giữa bỏnh rng vi 77 thnh hp: (1ữ1,2)ì = ÷10,8 (mm) Δ = 10 (mm) Δ1 (3÷5).δ = 27 ÷ 45 Δ1 = 45 (mm) Δ δ Z = = = 4.4 Δ = 10 (mm) Z=4 Giữa đỉnh lớn với đáy hộp Giữa mặt bên bánh với nhau: Số lượng bulơng Z Hình 6.1 Kích thước vỏ hộp đúc gang 78 6.2 Kích thước số chi tiết khác liên quan đến vỏ hộp 6.2.1 Bulong Vịng Bảng kích thước bulong vịng ren d M2 d1 d2 d3 d4 d5 h h1 h2 l f b c x k r1 r2 72 40 16 40 28 35 14 38 19 2, 5 a b c Trọng lượng nâng được(kg) 79 850 650 300 6.2.2 Chốt định vị Có tác dụng định vị xác vị trí nắp bulơng hộp giảm tốc, nhờ có chốt định vị mà xiết bulông không làm biến dạng vịng ngồi ổ Theo bảng 18-4b trang 91[3] hình dạng kích thước chốt định vị hình [3] Hình 6.3 Chốt định vị 6.2.3 Nắp cửa thăm Để kiểm tra quan sát chi tiết hộp giảm tốc lắp ghép để dầu vào hộp, bố trí đỉnh hộp Tra bảng 18.5-kích thước nắp quan sát trang 92[3] Hình 6.4 Nắp cửa thăm 80 81 6.2.4.Nút thông Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hồ khơng khí bên bên ngồi hộp, người ta dùng nút thông Theo bảng 18-6 trang 93 [3] chọn M27 x với thông số sau: A M27x B 15 C 30 D 15 E 45 Bảng 6.2 Thông số nút thông G H J K L M N O 36 32 10 22 Hình 6.5 Nút thơng 6.2.5 Nút tháo dầu Theo bảng 18.7 trang 96 [3] Hình 6.6 Nút tháo dầu 82 P 32 Q 18 R 36 S 32 Bảng 6.3 Kích thước nút tháo dầu d B m f L c q D S D0 M22x2 15 10 29 2,5 19,8 32 22 35,4 6.6.6 Que thăm dầu Dùng kiểm tra dầu hộp giảm tốc, vị trí lắp đặt nghiêng