Đồ án chi tiết máy thiết kế hệ dẫn động

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY VÀ RÔ BỐT ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY HỌC KÌ: 20201 MÃ ĐỀ: A1 ĐẦU ĐỀ: Người hướng dẫn THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG Nguyễn Hải Sơn Thông tin sinh viên Sinh viên Sinh viên Sinh viên thực Trần Hồng Phương Trần Tiến Anh Mã số sinh viên 20187389 20187358 Lớp chuyên ngành ME-GU17A ME-GU17A Lớp tín Ngày kí duyệt đồ án: ……./……./20… Ngày bảo vệ đồ án: ……./……./20… Ký tên ĐÁNH GIÁ ….… / 10 ….… / 10 CỦA THẦY HỎI THI Ký tên ……………………… Hà Nội, … /20…… Ký tên ……………………… Nơi dung: PHN 1: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC 1.2 Phân phối tỉ số truyền cho truyền hệ thống .5 1.3 Xác định thông số đầu vào thiết kế truyền khí trục I THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH TẢI 1.1 Đặc tính kỹ thuật yêu cầu truyền xích 1.2 Chọn số đĩa xích số mắt xích .7 1.3 Thiết kế truyền xích Inventor .8 1.4 Kết thiết kế .10 II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ 2.1 Đặc tính kỹ thuật yêu cầu cầu truyền 13 2.2 Thiết kế truyền bánh trụ Inventor 13 2.3 Kết thiết kế 15 PHẦN – THIẾT KẾ TRỤC VÀ Ổ LĂN I Tính chọn khớp nối 17 Chọn khớp nối: 17 Kiểm nghiệm khớp nối .18 Lập sơ đồ đặt lực 18 II Tính sợ đường kính trục 19 III Thiết kế sơ kết cấu hộp giảm tốc 19 IV Tính tốn, thiết kế trục, chọn { lăn chi tiết khác cho cụm trục I 22 Tính phản lực 22 2.Tính thiết kế trục theo momen tương đương .23 Tính mơ men tương đương 24 Tính chọn đường kính đoạn trục 24 Chọn kiểm nghiệm then 24 Kiểm nghiệm độ bền mỏi 25 Kiểm nghiệm trục theo độ bền tĩnh: 28 Chọn, kiểm nghiệm { lăn 29 V Tính tốn, thiết kế trục, chọn { lăn chi tiết khác cho cụm trục II 31 Tính phản lực: .31 Tính thiết kế trục theo momen tương đương 32 Tính mơ men tương đương 32 Tính chọn đường kính đoạn trục 33 Chọn kiểm nghiệm then 33 Kiểm nghiệm độ bền mỏi 34 Kiểm nghiệm trục theo độ bền tĩnh: 38 Chọn, kiểm nghiệm { lăn 39 PHẦN 4: THIẾT KẾ KẾT C•U 4.1 Các kích thước vỏ hộp giảm tốc: 41 4.1 Kết cấu vỏ hộp 41 4.2 Kết cấu chi tiết 43 4.3 Bôi trơn hộp giảm tốc 47 4.4 Bảng thống kê kiểu lắp dung sai: 47 4.5 Điều chỉnh ăn khớp 49 Lời N€i Đầu Như ch;ng ta bi=t > thống d?n >ng khí rCt phD bi=n sản suCt công nghiêp,> đF cG > thống đG cHn trải qua q trinh thi=t k= tính tốn Trong môn hLc “Đồ án chi ti=t máy”, ch;ng em đưPc giao đQ với nô >i dung “Thi=t k= > d?n n> g xích tải”, với hướng d?n cTa thHy NguyUn Hải Sơn, k=t hPp với tài kiê u tham > khảo thảo luâ >n nhGm, ch;ng em cố gWng hoàn thành đồ án với nô >i dung sau: 1, Bản vY lWp hô p> giảm tốc 2, Bản vY chi ti=t thuô >c cZm trZc 3, Bản thuy=t minh Trong tr[nh thực hiê >n, ch;ng em phân cơng nhiê >m vZ mơ >i ngư\i hồn thành 50% nô >i dung đồ án Do h_n ch= vQ ki=n th`c ka thực hienj, đồ án khơng thF tránh khdi nheng sai sGt, em kính mong thHy gGp ý đF ch;ng em bD sung chỉnh sfa hồn thiên> đồ án xác đHy đT Ch•ng em xin chân thành cảm ơn! PHẦN – TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC PHẦN 1: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC (CHỌN ĐỘNG CƠ, PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN) Các kiện ban đầu Lực kéo xích tải F=2730 (N) Vận tốc xích tải v=1.22 (m/s) Số đĩa xích tải z =21 Bước xích tải p = 38.1 (mm) 1.1.1 Xác định công suất yêu cầu động Công suCt yêu cHu trZc động điện: P yc = Plv ( kW) (1.1) η Trong đG: - P yc công suCt yêu cHu trZc động điện - Plv công suCt trZc phận máy công tác - η hiệu suCt chung cTa tồn hệ thống 1.1.1.1 Tính cơng suất trục máy công tác F v 2730∗1,22 ≈ 3.33(kW ) (1.2) ¿ = 1000 1000 Trong đG: -F lực kéo xích tải (N) -v vận tốc di chuyển xích tải (m/s) 1.1.1.2 Xác định hiệu suất chung toàn hệ thống k η=∏ ηi ( 1.3 ) Trong đG: 𝜂𝜂là hiệu suCt cTa chi ti=t th` i (cặp D lăn, khớp nối) truyQn th` i (bánh răng, xích) hệ thống; k số chi ti=t hay truyQn th` i đG (tra bảng 2.3/19[1]) ηbr ηđ =1 0,99252 0,97.0,96 0,917 (1.4) Ta cG : η = ηkn η2ol - ηkn = - hiệu suCt khớp nối - ηol = 0,9925- hiệu suCt cặp D lăn ( cặp) - ηbr = 0,97- hiệu suCt cặp bánh - η x = 0,96- hiệu suCt truyQn xích 1.1.1.3 Xác định công suất yêu cầu trục động c Thay giá trị tính đưPc cTaPlv vào công th`c (1.1): Plv 3.33 P yc= = ≈ 3.63 ( kW ) η 0.917 1.1.2 Xác định tốc độ quay đồng động điện Tốc độ quay sơ cTa động cHn cG: sb=¿ n¿ nlv usb Trong đG (1.5) - nsb tốc độ quay sơ mà động cHn cG - nlv tốc độ quay cTa trZc máy công tác (trZc phận làm việc) - usb tỉ số truyQn sơ cTa hệ thống Ch; ý: nđb ≈ nsb (1.6) 1.1.2.1 Xác định tốc độ quay trục cơng tác n v 60.1000 1,22∗60∗1000 ≈ 91.5 (vịng / phút ) lv= z.p = 21∗31,8 Trong đG: - v vận tốc xích tải (m/s) Z số đĩa xích tải P bước xích tải 1.1.2.2 Xác định sơ tỉ số truyền hệ thống usb = u x ubr (1.7) -Trong đG : u x tỉ số truyQn cTa truyQn (xích) u x =2,5 ubr tỉ số truyQn sơ cTa truyQn chuyFn động bánh trZ hộp giảm tốc cCp ubr =4 Ta cG: usb = 2,5*4.5= 11,25 1.1.2.3 Xác định tốc độ quay sơ động cần Thay giá tri vào công th`c (1.6): sb=¿ n lv usb =91,5*11,25=1029,3 n¿ (vòng/ph;t) Từ đG : ta chLn nđ b = 1000 (vòng /ph;t) 1.1.3 Chọn động điện -Tra bảng phZ lZc tài liệu Điện Hà Nội chLn động thda mãn { Pđc ≥ P yc=3,63(kW ) vòng ) phút T qt ≤T max nđb ≈ nsb=1029,3( -Trong đG T qt -momen tải xuCt làm việc -Tra bảng phZ lZc tài liệu HEM cTa Điện Hà Nội, chLn động thda mãn u cHu: Ký hiệu Cơng suCt Số vịng Đư\ng kính Khối M max M kđ động danh nghĩa quay thực lưPng trZc Dđc M đm M đm Pđc nđc động (KW) (vg/ph) 3K132M6 4,0 945 2,2 2,0 32 69 1.2 Phân phối tỉ số truyền cho truyền hệ thống -Tỉ số truyQn thực t= cTa hệ thống : ndc 945 ≈ 10.33 (1.9) uc = = 91,5 nlv -Mà uc = u x ubr -Trong đG - u x tỉ số truyQn cTa đai - ubr tỉ số truyQn cTa bánh trZ ubr =4 -ChLn trước uc 10,33 ≈ 2,58 ux = = u br 1.3 Xác định thông số đầu vào thiết kế truyền khí trục 1.3.1 Công suất trục -Công suCt trZc công tác : Pct =¿ Plv =3.33 (kW) Công suCt trZc cTa hộp giảm tốc (trZc cTa hộp giảm tốc ): P ct = 3.47 (kW) (1.10 ) ηx -Công suCt trZc cTa hộp giảm tốc (trZc vào cTa hộp giảm tốc ): P II 3.47 PI = ≈ 3,6 ( kW ) (1.11) = ηol ηbr 0,9925.0,97 Công suCt thực t= trZc động : PI 3,6 Pđc, t = ≈ 3,63 (kW) (1.12) = η ol ηkn 0,9925.1 1.3.2 Số vòng trục động -Số vòng quay trZc động nđc =945 (vòng /ph;t) -Số vòng quay TrZc : PII = nđc =945 (vòng/ph;t )(1.13) -Số vòng quay TrZc : nI= n1 945 ≈ 236,25 vòng / ph;t) = ubr -Số vịng quay trZc cơng tác ; n II= (1.14) nII 236,25 = =91,48 (vòng /ph;t ) ux 2,5825 1.3.3 Momen xoắn trục -Momen xoWn trZc động : nlv ,t = 9,55 10 Pđc ,t n đc -Momen xoWn TrZc T đc,t = = 9,55.106 3,63 ≈ 36684,13 945 (N.mm) (1.15) 9,55.10 P1 9,55.106 3,6 ≈ 36380,95 (N.mm) = n1 945 -Momen xoWn TrZc : TI = 9,55.106 P2 9,55.106 3,47 = ≈ 140268,8(N.mm) n2 236,25 -Momen xoWn trZc công tác: 6 9,55.10 Plv = 9,55.10 3,33 ≈ 347629,6 (N.mm) T lv ,t = n lv,t 91,48 1.3.4 Lập bảng thông số động học T II = (1.16) (1.17) (1.18) Bảng thông số: ĐỘNG CƠ Trục I Trục II CƠNG TÁC Tỉ số truyQn Số vịng quay n(vg/ ph) Công suCt P(kW) Momen xoWn T(N.mm) ukn =1 945 3,63 36684,13 ubr =4 945 3,6 36380,95 236,25 3,47 140268,78 u x =2,58 91,48 3,33 347629,6 PHẦN 2: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN I THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH TẢI: 1.1 Đặc tính kỹ thuật u cầu truyền xích Thơng số Lo_i xích (type A, B, H theo ISO) Tỷ số truyQn u Số vòng quay trZc d?n n2 Công suCt trZc d?n P1 Số dãy xích tối đa kmax Th\i h_n làm việc Lh Đơn vị v/ph KW Giá trị B 2,58 236,25 3.47 12000 1.2 Chọn số đĩa xích số mắt xích Số đĩa xích d?n tính theo tỉ số truyQn xác định t_i chương 1: z =29−2 u làm tròn vQ số nguyên lẻ gHn nhCt ≥ 17 đưPc z1c = 23 Số đĩa xích bị d?n z2 tính theo u z1c chLn: c z c =u⋅ z c làm tròn vQ số nguyên lẻ gHn nhCt đưPc z2c = 59 Số mWt xích đưPc r;t từ cơng th`c theo tỉ số kap = a/p: ( ) Z2c Z z −Z + 2C 1C × 2π k ap x=2 ⋅ k a +¿ sau đG làm tròn vQ số nguyên chia h=t cho đưPc xc = 124 +¿ 1c P 1.3 Thiết kế truyền xích Inventor Sf dZng Inventor ta chLn thơng số sau: 10.10 [1] 198 Ta cG: { ε σ =0.78 ε τ =0,83 Tra bảng B Với ε σ , ε τ –hệ số kích thước kF đ=n ảnh hưởng cTa kích thước ti=t diện trZc đ=n giới h_n mdi ¿ K σ =1,76   Tra bảng: 10.12[1]-199 với trZc b 500 MPa:Ta cG: ¿ K τ =1,54 Với K σ , K τ - trị số cTa hệ số tập trung `ng suCt thực t= rãnh then phZ thuộc vào giới h_n bQn cTa vật liệu trZc K σ / ε σ =1,76/0,78=2,26 = ¿ K τ / ε τ =1,54/0,83=1,85 { { Lấy { K σ /ε σ =2,26 K τ /ε τ =1,85 Kτ +K x −1 ετ 1,85+1,06 −1 = =1,19 K τdj = 1.6 Ky τ −1 126,44 =18,19 s τj = = K τdj τ aj + ѱ τ τ mj 1,19.5,84 +0 = ¿ s j =s τj =18,19 ≥[s] ( thoả mãn) Kiểm nghiệm trục theo độ bền tĩnh: σtd= √ σ +3 τ ≤ [𝜂] Trong đG: 𝜂 = Mmax/0,1d3 𝜂 =Tmax/0,2d3 [𝜂] = 0,8𝜂ch = 0,8.340 = 272 (𝜂 𝜂𝜂) • Mmax Tmax (Nmm)– momen uốn lớn nhCt momen xoWn lớn nhCt t_i ti=t diện nguy hiFm l;c tải • 𝜂𝜂h (MPa) giới h_n chảy cTa vật liệu trZc T_i ti=t diện lWp dãy xích 3: σtd= √ σ +3 τ =22,14 ( MPa )