ĐỀ 4: PHƯƠNG án 1 đồ án CHI TIẾT MÁY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ - - ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ TÀI: ĐỀ 04 (PHƯƠNG ÁN 1): THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN GVHD : NHÓM SV: LỚ P: PGS.TS NGUYỄN DANH SƠN ĐÀO PHÙNG TẤT THÀNH TÚ 14074631 NÔNG QUỐC TUẤN 14088501 DHOT10E ĐỀ 4: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY TP.HỒ CHÍ MINH, Tháng năm 2016 Bảng phân cơng nhiệm vụ nhóm 16: Nhiệm vụ Thành viên Đào Phùng Tất Thành Tú Nông Quốc Tuấn Thuyết minh Bản vẽ - Chọn động cơ, phân phối tỷ số truyền - Tính tốn thiết kế truyền xích ống lăn - Tính tốn thiết kế trục - Tính toán thiết kế then - Cấu tạo hộp giảm tốc - Các chi tiết phụ - Tìm hiểu hệ thống truyền động - Tính tốn thiết kế truyền bánh cấp nhanh - Tính tốn thiết kế truyền bánh cấp chậm - Tính tốn chọn ổ trục - Tính tốn nối trục đàn hồi - Chọn dung sai lắp ghép - Vẽ máy bản vẽ lắp A0 - Vẽ chi tiết trục - Vẽ tay bản vẽ A0 - Vẽ chi tiết bánh Nhóm thành viên thực hiện GVHD: NGUYỄ N DANH SƠN ĐỀ 4: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY LỜI NÓI ĐẦU Trong nghiệp đổi đất nước,tầm quan trọng nghành Cơ Khí nói chung Cơng Nghệ Chế Tạo Máy nói riêng, giữ vai trị then chốt cơng Cơng Nghiệp Hóa Hiện Đại Hóa đất nước.Trong bối cảnh đất nước gia nhập WTO điều khẳng định Mơn học chi tiết máy đóng vai trị quan trọng chương trình đào tạo kỹ sư cán kỹ thuật nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý làm việc phương pháp tính tốn thiết kế chi tiết, thiết bị phục vụ cho máy móc cơngnơng nghiệp giao thông vận tải… Đồ án môn học chi tiết máy có kết hợp chặt chẽ lý thuyết thực nghiệm.Lý thuyết tính tốn chi tiết máy xây dựng sở kiến thức toán học, vật lý, học lý thuyết, nguyên lý máy, sức bền vật liệu vvv… chứng minh hồn thiện qua thí nghiệm thực tiễn Đồ án môn học chi tiết máy đồ án có tầm quan trọng sinh viên nghành Cơ Khí Đồ án giúp cho sinh viên hiểu kiến thức cấu tạo, nguyên lý làm việc phương pháp tính tốn thiết kế chi tiết có cơng dụng chung,nhằm bồi dưỡng cho sinh viên khả giải vấn đề tính toán thiết kế chi tiết máy,làm sở để vận dụng vào việc thiết kế máy sau Đây lần đầu nhóm em làm đồ án, nên khơng tránh khỏi sai xót, em mong nhận góp ý bảo them quý thầy cô bạn Đồ án thực 15 tuần, gồm thành viên,khối lượng công việc phân cho thành viên nhóm Đồ án khơng hồn thành khơng có hướng dẫn bảo tận tình thầy PGSTS Nguyễn Danh Sơn giúp đỡ bạn lớp Qua em xin gửi lời cảm ơn sâu xét đến thầy Nguyễn Danh Sơn tận tình giúp đỡ nhóm em hồn thành đồ án GVHD: NGUYỄ N DANH SƠN ĐỀ 4: PHƯƠNG ÁN GVHD: NGUYỄ N DANH SƠN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ 4: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………… TPHCM, Ngày……tháng… năm 2016 Giáo viên hướng dẫn GVHD: NGUYỄ N DANH SƠN ĐỀ 4: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU …………………………………………………………………………3 MỤC LỤC ………………………………………………………………………… …5 CHƯƠNG I: TÌM HIỂU HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG MÁY TRỘN CĨ THÙNG………………………………………………………………………………….8 I.1 Đợng điện ………………………………………………………………… I.2 Nối trục đàn hồi ………………………………………………………… .9 I.3 Hộp giảm tốc ………………………………………………………………… I.4 Bộ truyền xích……………………………………………………………… 10 I.5 Thùng trộn…………………………………………………………………….10 CHƯƠNG II: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN………… 11 II.1 Công suất cần thiết……………………………………… 11 II.2 Phân phối tỷ số truyền cho hệ thống……………………………………… 11 II.3 Công suất trục…………………………………………………… 12 II.4 Tốc độ quay trục………………………………………………… 13 II.5 Momen xoắn trục………………………………………………… 13 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH………………………………… 15 III.1 Xác định thơng số chọn loại xích……………………………………….15 III Tính kiểm nghiệm xích độ bền……………………………………… 16 III.3 Đường kính đĩa xích……………………………………………………… 17 III.4 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa xích……………………………… 18 III.5 Xác định lực tác dụng lên trục…………………………………………… 19 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG………………………….20 IV.1 Thiết kế truyền bánh trụ nghiêng cấp nhanh 20 IV.1.1 Chọn vật liệu……………………………………………………….20 IV.1.2 Xác định ứng suất cho phép với truyền cấp nhanh…………… 21 IV.1.3 Xác định khoảng cách trục sơ aw (sơ bộ)……………………….23 IV.1.4 Tính vận tốc vịng bánh chọn cấp xác chế tạo bánh răng…………………………………………………………………… .24 IV.1.5 Xác định thông số ăn khớp bánh răng…………………….24 IV.1.6 Kiểm độ bền tiếp xúc…………………………………… 25 GVHD: NGUYỄ N DANH SƠN ĐỀ 4: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY IV.2 Tính Tốn Bộ Truyền Bánh Răng Trụ Răng Nghiêng Cấp Chậm………….30 IV.2.1.Chọn vật liệu……………………………………………………… 30 IV.2.2.Xác định ứng suất cho phép với truyền cấp nhanh…………… 30 IV.2.3 Xác định khoảng cách trục sơ aw (sơ bộ)……………………….32 IV.2.4 Tính vận tốc vịng bánh chọn cấp xác chế tạo bánh răng……………………………………………………………………… 32 IV.2.5 Xác định thông số ăn khớp bánh răng…………………….32 IV.2.6 Kiểm độ bền tiếp xúc…………………………………… 33 IV.2.7 Kiểm nghiệm độ bền uốn răng……………………………… 35 CHƯƠNG V: TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC…………………………………….38 V.1 Chọn vật liệu cho trục………………………………………………………38 V.2 Tính tốn thiết kế trục độ bền………………………………………… 38 V.2.1 Tính đường kính sơ trục……………………………………… 38 V.2.2 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực……………… 39 V.2.3 Phân tích lực tác dụng lên truyền………………………………… 40 V.2.3.1 Bộ truyền cặp bánh cấp nhanh……………………………….40 V.2.3.2 Bộ truyền cặp bánh cấp chậm……………………………… 41 V.2.4 Xác định lực tác dụng lên trục ,đường kính đoạn trục…………… 42 V.2.5 Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi………………………………….49 CHƯƠNG VI :TÍNH TỐN THIẾT KẾ THEN……………………………………55 VI.1 Điều kiện bền dập then…………………………………………………55 VI.2 Kiểm nghiệm bền cắt……………………………………………………….55 CHƯƠNG VII : THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC……………………………………….59 VII.1 Trục đầu vào (trục I)……………………………………………………….59 VII.2 Trục trung gian (trục II)……………………………………………………61 VII.3 Trục đầu (trục III)……………………………………………………….64 VII.4 Bôi trơn ổ lăn………………………………………………………………67 VII.5 Che chắn ổ lăn…………………………………………………………… 67 VII.6 Cố định trục theo phương pháp dọc trục………………………………… 68 CHƯƠNG VIII : CẤU TẠO VỎ HỘP GIẢM TỐC……………………………… 69 CHƯƠNG IX: NỐI TRỤC………………………………………………………… 71 CHƯƠNG X: DUNG SAI LẮP GHÉP………………………………………………73 CHƯƠNG XI: BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC………………………………………76 CHƯƠNG XII: CÁC CHI TIẾT PHỤ………………………………………………77 GVHD: NGUYỄ N DANH SƠN ĐỀ 4: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY XII.1.Vòng chắn dầu 77 XII.2 Chốt định vị……………………………………………………………….77 XII.3 Nắp quan sát 78 XII.4 Nút thông 79 XII.5 Nút tháo dầu 79 XII.6 Que thăm dầu 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………….80 GVHD: NGUYỄ N DANH SƠN ĐỀ 4: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY CHƯƠNG I: TÌM HIỂU HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG MÁY TRỘN CÓ THÙNG - Sơ đồ hệ thống dẫn động thùng trộn: - Hệ thống dẫn động thùng trộn gồm: 1- Động điện pha không đồng 2- Nối trục đàn hồi 3- Hộp giảm tốc bánh trụ nghiêng hai cấp đồng trục 4- Bộ truyền xích ống lăn 5- Thùng trộn - Nguyên lý hoạt động sơ đồ: Khi động quay truyền động qua khớp nối tới hộp giảm tốc tác động qua cặp bánh cấp nhanh qua cấp chậm đến truyền xích qua trục cơng tác làm quay trục công tác dẫn đến thùng trộn hoạt động I.1 Động điện Động điện là thiết bị cung cấp momen cho hệ thống dẫn động hoạt động, chọn động điện để dẫn động máy móc hoặc thiết bị công nghệ là giai đoạn đầu tiên quá trình tính toán thiết kế máy Muốn chọn đúng động cần hiểu rõ đặc tính và phạm vi sử dụng của từng loại, đồng thời cần chú ý đến các yêu cầu lam việc cụ thể của thiết bị được dẫn động GVHD: NGUYỄ N DANH SƠN ĐỀ 4: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phân loại động điện: a Động điện một chiều - Ưu điểm: dễ dàng thay đổi trị số momen và vận tốc góc phạm vi rộng Đảm bảo khởi động êm, hãm và đảo chiều dễ dàng, đó được dùng rộng rãi các thiết bị vận chuyển - Nhược điểm: giá thành đắt, khó tìm kiếm thị trường, phải tăng thêm vống đầu tư để đặt các thiết bị chính lưu b Động điện xoay chiều Bao gồm hai loại: một pha và ba pha - Động một pha: có công suất tương đối nhỏ nên thuận tiện cho các dụng cụ gia đình - Động ba pha đồng bộ: + Ưu điểm: hiệu suất và cosφ cao, hệ số quá tải lớn + Nhược điểm: thiết bị tương đối phức tạp, giá tương đối cao - Động điện ba pha không đồng bộ: + Động không đồng bộ roto dây quấn: cho phép thay đổi vận tốc phạm vi nhỏ (khoảng 5%) , hệ số công suất thấp, giá thành cao, kích thước và vận hành phức tạp + Động không đồng bộ roto ngắn mạch: kết cấu đơn giản, giá thành tương đối rẻ, dễ bảo quản, làm việc tin cậy, có thể mắc trực tiếp vào lưới điện ba pha không cân biến đổi dòng điện Nhược điểm: Hiệu suất và hệ số công suất thấp, không điều chỉnh được vận tớc Chọn loại động cơ: Nhờ có ưu điểm bản,dễ dàng tìm kiếm thị trường,động điện ba pha không đồng roto ngắn mạch sử dụng phổ biến nghành công nghiệp,nên ta chọn loại động I.2 Nối trục đàn hồi Khớp nối đàn hồi làm nhiệm vụ truyền chuyển động trục, nối trục ngắn thành trục dài, khớp nối cịn có tác dụng đóng mở cấu (ly hợp) ngăn ngừa tải giảm tải trọng động, bù sai lệch trục Tỷ số truyền qua khớp nối I.3 Hộp giảm tốc - Khái niệm: hộp giảm tốc hệ thống truyền động ăn khớp trực tiếp gồm truyền bánh rang cấp nhanh cấp chậm gắn trục, hộp kín có tỷ số truyền khơng đổi,dùng để giảm tơc tăng mômen xoắn đến trục công tác GVHD: NGUYỄ N DANH SƠN 10 ... (vòng/phút) 14 58 14 58 304,38 10 4,24 52 ,12 Công suất P (kW) 11 10 ,89 10 ,57 10 ,26 9,747 Mô men (N.mm) 720 51 713 30,2 3 316 36,4 GVHD: NGUYỄ N DANH SƠN 15 939975 ,1 1785952,6 ĐỀ 4: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT... SF [ σ F1] = [σ F2]= GVHD: NGUYỄ N DANH SƠN 4 41. 1 .1 =252 Mpa ¿ 1, 75 414 .1. 1 =236,57 ¿a) 1, 75 23 ĐỀ 4: PHƯƠNG ÁN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY - Ứng suất tiếp xúc cho phép: Với SH =1, 1,KFL =1 tra bảng... t=57 31, 8 N + K đ =1, 2hệ số tải trọng động +k vđ 1= 13 .10 −7 n P3 m =13 .10 −7 10 4,24 38 ,13 1= 7,495 N + E= liệu [1] E1 E2 =2 ,1. 105 Mpa E 1+ E + A=395 mm2 (1 dãy) diện tích lề tra bảng 5 .12 /87 Tài +k d=1