Đang tải... (xem toàn văn)
hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục
[Type here] TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ Nguyễn Văn Hồng – 1951080313 – 010108301206 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG THÙNG TRỘN Giảng viên hướng dẫn: Diệp Lâm Kha Tùng Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2021 Đồ án chi tiết máy GVHD Diệp Lâm Kha Tùng BỘ MÔN CSKTCK - KHOA CƠ KHÍ NHIỆM VỤ THƯ THIẾT KẾ MƠN HỌC – MÃ SỐ: [03- 78 -TV] THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ ĐỀ SỐ 3: THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN Cho trước sơ đồ truyền động, sơ đồ gia tải thông số ban đầu hệ: Động điện không đồng Các thông số ban đầu: pha Công suất trục Số vịng quay trục Bộ truyền đai thang cơng tác(kW) công tác (vg/ph) Hộp giảm tốc bánh trụ cấp đồng trục Nối trục vòng đàn hồi Thùng trộn 4,6 49 Số năm làmviệc Chế độ làm việc: quay chiều, làm việc ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, ca làm việc giờ) Nhiệm vụ thiết kế: Một thuyết minh tính tốn hệ truyền động Sinh viên thiết kế: Nguyễn Văn Hoàng Lớp: CO19D Mã số sinh viên: 1951080313 Ngành: Cơ khí tơ Ngày giao đề: 22 tháng 09 năm 2021 Ngày nộp bài: 22 tháng 12 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn Diệp Lâm Kha Tùng SVTH Nguyễn Văn Hoàng Đồ án chi tiết máy GVHD Diệp Lâm Kha Tùng MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG LẬP BẢNG THÔNG SỐ CỦA TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ I Chọn động điện: Tính tốn cơng suất cần thiết cho động điện: 2 Số vòng quay sơ trục động II Phân phối lại tỉ số truyền Tỉ số truyền chung hệ thống Tính tốn thông số trục: CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY I THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG Chọn loại đai tiết diện đai: Xác định thông số truyền 2.1 Đường kính bánh đai nhỏ lớn: 2.2 Khoảng cách trục a chiều dài l 2.3 Góc ơm đai 2.4 Xác định số đai 2.5 Xác định kích thước bánh đai 10 2.6 Xác định lực 10 II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 11 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG CẤP CHẬM 11 1.1 Chọn vật liệu: 11 1.2 Xác định ứng xuất cho phép 12 1.3 Tính sơ khoảng cách trục 15 1.4 Xác định thông số ăn khớp 16 1.5 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 17 1.6 Kiểm nghiệm độ bền uốn 20 SVTH Nguyễn Văn Hoàng Đồ án chi tiết máy GVHD Diệp Lâm Kha Tùng 1.7 Kiểm nghiệm tải 23 1.8 Các thông số kích thước truyền bánh cấp chậm 24 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG CẤP NHANH 24 2.1 Chọn vật liệu: 25 2.2 Xác định ứng xuất cho phép 25 2.3 Xác định sơ khoảng cách trục 28 2.4 Xác định thông số ăn khớp 29 2.5 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 30 2.6 Kiểm nghiệm độ bền uốn 33 2.7 Kiểm nghiệm tải 36 2.8 Các thông số kích thước truyền bánh cấp nhanh 37 III TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC 37 Chọn vật liệu 37 Xác định sơ đường kính trục 38 Xác định khoảng cách gối đỡ điềm đặt lực 38 Phân tích lực tác dụng lên trục 41 Xác định xác đường kính trục 42 5.1 Trục I: 42 5.2 Trục II: 48 5.3 Trục III: 54 IV CHỌN MỐI GHÉP THEN 69 V CHỌN Ổ LĂN 70 Trục I: 71 1.1 Sơ đồ tải trọng trục lắp ổ lăn: 71 1.2 Tính kiểm nghiệm khả tải động ổ 72 1.3 Kiểm tra tải tĩnh ổ 74 Trục II: 75 2.1 Sơ đồ tải trọng trục lắp ổ lăn: 75 SVTH Nguyễn Văn Hoàng Đồ án chi tiết máy GVHD Diệp Lâm Kha Tùng 2.2 Tính kiểm nghiệm khả tải động ổ 76 Trục III: 79 3.1 Sơ đồ tải trọng trục lắp ổ lăn: 79 3.2 Tính kiểm nghiệm khả tải động ổ 81 3.3 Kiểm tra tải tĩnh ổ 83 VI CHỌN KHỚP NỐI TRỤC 83 CHƯƠNG THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC 86 I THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC 86 Yêu cầu: 86 Xác định kích thước vỏ hộp: 86 II CÁC CHI TIẾT LIÊN QUAN ĐẾN KẾT CẨU VỎ HỘP: 89 Chốt định vị: 89 Nắp ổ: 90 Cửa thăm: 90 Nút thông hơi: 91 Nút tháo dầu: 92 Que thăm dầu: 92 Vịng móc: 93 Vít tách nắp thân hộp giảm tốc: 93 Vòng phớt: 93 10 Vòng chắn dầu: 94 11 Bôi trơn hộp giảm tốc bôi trơn ổ trục 94 11.1 Bôi trơn hộp giảm tốc 94 11.2 Điều chỉnh 95 III DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP: 96 Dung sai ổ lăn: 97 Lắp ghép bánh trục: 97 Lắp ghép nắp ổ thân hộp: 97 SVTH Nguyễn Văn Hoàng Đồ án chi tiết máy GVHD Diệp Lâm Kha Tùng Lắp ghép vòng chắn dầu trục: 97 Lắp chốt định vị: 97 Lăp ghép then: 97 KẾT LUẬN 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 103 SVTH Nguyễn Văn Hoàng Đồ án chi tiết máy GVHD Diệp Lâm Kha Tùng LỜI MỞ ĐẦU Tính tốn thiết kế hệ truyền động khí nội dung khơng thể thiếu chương trình đào tạo kỹ sư khí Đồ án thiết kế hệ truyền động khí mơn học giúp cho sinh viên hệ thống hố lại kiến thức môn học như: Chi tiết máy, Sức bền vật liệu, Vẽ kỹ thuật đồng thời giúp sinh viên làm quen dần với công việc thiết kế làm đồ án chuẩn bị cho việc thiết kế đồ án tốt nghiệp sau Hộp giảm tốc cấu truyền động ăn khớp trực tiếp, có tỷ số truyền khơng đổi dùng để giảm vận tốc góc, tăng mơmen xoắn Với chức vậy, ngày hộp giảm tốc sử dụng rộng rãi ngành khí, luyện kim, hố chất, cơng nghiệp đóng tàu… Trong giới hạn môn học em giao nhiệm vụ thiết kế hộp giảm tốc cấp đồng trục Trong trình làm đồ án giúp đỡ tận tình thầy Diệp Lâm Kha Tùng, em hoàn thành xong đồ án mơn học Do đồ án khoá học với khả thời gian có hạn nên q trình thiết kế khơng thể tránh khỏi sai sót xảy ra, em mong nhận góp ý thầy để em hiểu biết hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp đồng trục kiến thức thiết kế hộp giảm tốc khác Em xin chân thành cảm ơn ! SVTH Nguyễn Văn Hoàng Đồ án chi tiết máy GVHD Diệp Lâm Kha Tùng CHƯƠNG LẬP BẢNG THÔNG SỐ CỦA TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ I Chọn động điện: Tính tốn cơng suất cần thiết cho động điện: 𝑃𝑐𝑡 = 𝑃𝑡 𝜂 Trong đó: 𝑃𝑡 : cơng suất tính tốn trục cơng tác (kW) 𝜂 = 𝜂𝑜𝑙 𝜂𝑏𝑟1 𝜂𝑏𝑟2 𝜂đ 𝜂𝑘 hiệu suất truyền động hệ thống Với bảng 2.3 sách Thiết kế chi tiết máy tập 1_Trịnh Chất có: - 𝜂𝑜𝑙 = 0,995 hiệu suất cặp ổ lăn (4 cặp) - 𝜂𝑏𝑟1 = 0,98 hiệu suất cặp truyền bánh trụ nghiêng - 𝜂𝑏𝑟2 = 0,98 hiệu suất cặp truyền bánh trụ nghiêng - 𝜂đ = 0,96 hiệu suất truyền đai thang - 𝜂đ = hiệu suất khớp nối đàn hồi => 𝜂 = 𝜂𝑜𝑙 𝜂𝑏𝑟1 𝜂𝑏𝑟2 𝜂đ 𝜂𝑘 = 0,9954 0,98 0,98 0,96 = 0,9 % Ta có cơng suất làm việc trục công tác 𝑃𝑙𝑣 = 4,6 kW Do tải trọng truyền thay đổi theo hình sơ đồ gia tải nên ta phải tính cơng suất tương đương 𝑃𝑡đ = 𝑃𝑡 SVTH Nguyễn Văn Hoàng Đồ án chi tiết máy GVHD Diệp Lâm Kha Tùng 𝑃12 𝑡1 + 𝑃22 𝑡2 𝑃12 𝑡1 + (0,8𝑃2 )2 𝑡2 𝑃𝑡đ = √ =√ 𝑡1 + 𝑡2 𝑡1 + 𝑡2 4,62 𝑡𝑐𝑘 + (0,8 4,6)2 𝑡𝑐𝑘 =√ = 4,34 (𝑘𝑊) 0,7𝑡𝑐𝑘 + 0,3𝑡𝑐𝑘 Vậy công suất 𝑃𝑐𝑡 = cần thiết trục động cơ: 𝑃𝑡đ 4,34 = = 4,82 (𝑘𝑊) 𝜂 0,9 Số vòng quay sơ trục động 𝑛𝑠𝑏 = 𝑛𝑙𝑣 𝑢𝑡 Trong đó: 𝑛𝑙𝑣 số vịng quay trục cơng tác (vịng/phút) 𝑢𝑡 = 𝑢đ 𝑢ℎ 𝑢𝑘 tỉ số truyền chung hệ thống Với bảng 2.4 sách Thiết kế chi tiết máy tập 1_Trịnh Chất có: 𝑢đ = tỉ số truyền đai thang 𝑢ℎ = tỉ số truyền hộp giảm tốc cấp 𝑢𝑘 = tỉ số truyền khớp nối đàn hồi =>𝑢𝑡 = 𝑢đ 𝑢ℎ 𝑢𝑘 = = 24 Vậy số vòng quay sơ trục 𝑣ò𝑛𝑔 𝑛𝑠𝑏 = 𝑛𝑙𝑣 𝑢𝑡 = 49 24 = 1176 ( ) 𝑝ℎú𝑡 * Điều kiện chọn động phải thỏa mãn: SVTH Nguyễn Văn Hoàng động Đồ án chi tiết máy GVHD Diệp Lâm Kha Tùng 𝑃đ𝑐 ≥ 𝑃𝑐𝑡 = 4,82 (𝑘𝑊) 𝑣ò𝑛𝑔 𝑛đ𝑐 ≈ 𝑛𝑠𝑏 = 1176 ( ) 𝑝ℎú𝑡 𝑇𝑚𝑚 Và phải có momem mở máy thỏa: 𝑇 =1≤ 𝑇𝐾 𝑇𝑑𝑛 Tra bảng P1.3 trang 236 sách Thiết kế chi tiết máy_Trịnh Chất_ tập 1, ta chọn loại động điện 4A112M4Y3 có thơng số: 𝑃đ𝑐 = 5,5 𝑘𝑊, 𝑛đ𝑐 = 1425 𝑣ò𝑛𝑔 , 𝑝ℎú𝑡 𝑇𝑘 =2 𝑇𝑑𝑛 Tra bảng P1.7 trang 242 sách Thiết kế chi tiết máy_Trịnh Chất_tập 1, ta có thơng số kích thước động cơ: 𝑙𝑚𝑎𝑥 = 452 𝑚𝑚, ℎ𝑚𝑎𝑥 = 310 𝑚𝑚, 𝑑 = 260 𝑚𝑚, 𝑑1 = 32 𝑚𝑚 II Phân phối lại tỉ số truyền Tỉ số truyền chung hệ thống 𝑢𝑡 = 𝑛đ𝑐 1425 = = 29,08 = 𝑢đ 𝑢ℎ 𝑢𝑘 𝑛𝑙𝑣 49 Chọn 𝑢đ = 3, 𝑢𝑘 = => 𝑢ℎ = 𝑢𝑡 𝑢đ 𝑢𝑘 = 29,08 Ta phân tỉ số truyền cặp bánh ăn khớp nhanh 𝑢1 cặp bánh ăn khớp nhanh 𝑢2 theo công thức: 29,08 𝑢1 = 𝑢2 = √𝑢ℎ = √ = 3,11 SVTH Nguyễn Văn Hoàng ... Tùng