TÍNH TOÁN THIẾT KÉ HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG CÔN

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD ĐỖ VĂN HIẾN SVTH PHẠM PHÚ QUỐC MSSV 18143302 1 Mục Lục LỜI NÓI ĐẦU 3 Phần 1 XÁC ĐỊNH LỰC CẢN CỦA BỘ PHẬN CÔNG TÁC 4 Phần 2 CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 5 Phần 3 TÍNH[.]

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN Mục Lục LỜI NÓI ĐẦU - Phần 1: XÁC ĐỊNH LỰC CẢN CỦA BỘ PHẬN CÔNG TÁC - Phần 2: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Phần 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH - Chọn loại xích - Chọn số đĩa xích Xác định bước xích - Xác định khoảng cách trục a số mắt xích X - 11 Kiểm nghiệm xích độ bền - 12 Các thông số xích lưc tác dụng lên trục 12 Phần 4: TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG - 15 Chọn vật liệu bánh 15 Xác định sơ chiều dài ngồi - 17 Xác định thông số ăn khớp 17 Xác định ứng suất cho phép - 19 Kiểm nghiệm độ bền bánh - 20 Thơng số hình học cặp bánh - 22 Tổng kết thông số truyền bánh - 24 Phần 5: TRỤC 25 Tính trục I 25 I Chọn vật liệu 25 II Tính thiết kế trục I - 25 III Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi 30 IV Then 33 Tính trục II - 34 I Chọn vật liệu 34 II Tính thiết kế trục II 34 III Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi 38 IV Then 41 Phần 6: Ổ LĂN - 42 Tính ổ lăn trục I - 42 SVTH: PHẠM PHÚ QUỐC MSSV:18143302 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN I Chọn loại ổ lăn 42 II Chọn sơ đồ kích thước ổ lăn - 42 III Tính kiểm nghiệm khả tải ổ lăn 42 Tính ổ lăn trục II 44 I Chọn loại ổ lăn 44 II Chọn sơ đồ kích thước ổ lăn - 44 III Tính kiểm nghiệm khả tải ổ lăn 44 Phần 7: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC - 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO - 50 SVTH: PHẠM PHÚ QUỐC MSSV:18143302 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN LỜI NÓI ĐẦU Đồ án Thiết kế máy môn học cần thiết vô quan trọng đối sinh viên Khoa Cơ khí Chế tạo máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Nó xem bước ngoặc mở đầu cho sinh viên áp dụng kiến thức học vào việc thiết kế thực tế chi tiết máy hoàn chỉnh Bởi việc học lý thuyết lớp chưa đủ Trong thời kì khoa học kĩ thuật ngày phát triển nay, kỹ sư tương lai cần phải có khả biến ý tưởng thành thực Thông qua đồ án môn học này, em áp dụng nhiều kiến thức học như: Nguyên lý – Chi tiết máy, Dung sai – Kỹ thuật đo, Hình hoạ - Vẽ kỹ thuật, AutoCAD,… Tuy nhiên thực đồ án với hiểu biết hạn chế nên khơng thể tránh khỏi sai sót Rất mong nhận giúp đỡ từ Thầy Cô để em hồn thiện đồ án mơn học Em xin chân thành cảm ơn quan tâm, giúp đỡ Thầy Cơ Khoa Cơ khí Chế tạo máy đặc biệt hướng dẫn tận tình Thầy Đỗ Văn Hiến suốt trình thực đồ án môn Sinh viên Phạm Phú Quốc SVTH: PHẠM PHÚ QUỐC MSSV:18143302 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN Phần 1: XÁC ĐỊNH LỰC CẢN CỦA BỘ PHẬN CÔNG TÁC Chiều dài thùng trộn: 𝐿 = 𝑚 𝐾 𝐷 tan 𝛽 = x200x0,6x tan(3°) = 2,09 (m) Tốc độ quay thùng: 𝑛 = 𝑄 = 60 𝐹𝑡   𝐿 𝑚 𝑡𝑔 14800 𝑣𝑜𝑛𝑔 = 55,14 ( ) 𝜋 0,62 1300.2,09.1 𝑝ℎ𝑢𝑡 60 tan(3) 3 Công suất cung cấp cho thùng: - 𝑃1 (kW): công suất nâng vật liệu lên độ cao thích hợp P1 = = 2400x Gv Ro − cos α ω 10−3 α 0,6 𝜋 55,14 x(1 − cos(81))x 30 x10−3 = 1,65(𝑘𝑊) 𝜋 81x 180 - 𝑃2 (kW): Công suất trộn vật liệu 𝑃2 = 𝐺𝑣 𝑅𝑜 𝜔 sin 𝛼 10−3 = 2400x 0,6 x5,77x sin(81) x10−3 = 2,74 (𝑘𝑊) - 𝑃3 (kW): công suất mát ma sát ổ trục thùng trộn 𝑃3 = 0,1 (𝑃1 + 𝑃2) = 0,1x(1,65 + 2,74) = 0,44(𝑘𝑊)  Công suất cung cấp cho thùng trộn P: P𝑡ả𝑖 = P1 + P2 + P3 = 4,83 (kW) SVTH: PHẠM PHÚ QUỐC MSSV:18143302 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN Phần 2: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Chọn sơ tỉ số truyền 𝑢𝑠𝑏 = 𝑢𝑥 𝑢ℎ  Chọn 𝑢𝑠𝑏 = 14 Số vòng quay sơ 𝑛đ𝑐𝑠𝑏 = 𝑢𝑠𝑏 𝑛𝑙𝑣 = 14x55,14 = 771,96 ( 𝑣 ) 𝑝ℎ 𝑣  Chọn số vòng quay: 𝑛đ𝑏 = 750 ( ) 𝑝ℎ Động M2QA160M8B Công suất (kW) 5,5 Số vòng quay (v/ph) 720 Hệ số tải (𝑇𝑘 /𝑇𝑑𝑛 ) 2,1 Khối lượng (kg) 125 Đường kính trục động (mm) 42 Tính tỉ số truyền 𝑢𝑡 = 𝑛đ𝑐 720 = = 13,05 𝑛𝑙𝑣 55,14 - Chọn trước tỉ số truyền hộp giảm tốc 𝑢𝑏𝑟 = 3,55 - Tính tỉ số truyền HGT 𝑢𝑥 = 𝑢𝑡 13,05 = = 3,67 𝑢𝑏𝑟 3,55 - Kiểm tra sai lệch tỉ số truyền ∆𝑢 = |𝑢𝑡 − 𝑢| |13,05 − (3,55x3,67)| = x100% = 0,16% ≤ 5% 𝑢𝑡 13,05 Tính số vịng quay trục - Trục SVTH: PHẠM PHÚ QUỐC MSSV:18143302 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN 𝑛1 = 𝑛đ𝑐 = 720 ( 𝑣 ) 𝑝ℎ - Trục 𝑛2 = 𝑛1 720 𝑣 = = 202,82 ( ) 𝑢𝑏𝑟 3,55 𝑝ℎ 𝑛𝑙𝑣 = 𝑛2 202,82 𝑣 = = 55,26 ( ) 𝑢𝑥 3,67 𝑝ℎ - Trục làm việc Tính cơng suất trục - Trục 𝑃2 = 𝑃𝑙𝑣 𝑃𝑙𝑣 4,83 𝑣 = = = 5,1 ( ) 𝜂23 𝜂𝑏𝑟 𝜂𝑜𝑙 0,96.0,995 𝑝ℎ 𝑃1 = 𝑃2 𝑃2 5,1 𝑣 = = = 5,34 ( ) 𝜂12 𝜂𝑏𝑟 𝜂𝑜𝑙 0,96.0,995 𝑝ℎ - Trục - Trục động 𝑃đ𝑐 = 𝑃1 𝑃1 5,34 𝑣 = = = 5,37 ( ) 𝜂𝑜1 𝜂𝑛𝑡 𝜂𝑜𝑙 1.0,995 𝑝ℎ Tính moment trục - Trục động 𝑇đ𝑐 = 9,55 106 𝑃đ𝑐 9,55 106 5,37 = = 71227 (𝑁 𝑚𝑚) 𝑛đ𝑐 720 𝑇1 = 9,55 106 𝑃1 9,55 106 5,34 = = 70829 (𝑁 𝑚𝑚) 𝑛1 720 - Trục - Trục SVTH: PHẠM PHÚ QUỐC MSSV:18143302 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY 𝑇2 = GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN 9,55 106 𝑃2 9,55 106 5,1 = = 240139 (𝑁 𝑚𝑚) 𝑛2 202,82 - Trục làm việc 𝑇𝑙𝑣 = 9,55 106 𝑃𝑙𝑣 9,55 106 4,83 = = 834717,7 (𝑁 𝑚𝑚) 𝑛𝑙𝑣 55,26 Lập bảng đặc tính kỹ thuật hệ thống truyền dộng Thông số Công suất (kW) Động I II Làm việc 5,37 5,34 5,1 4,83 Tỉ số truyền Tốc độ quay (v/ph) Moment xoắn (N.mm) 3,55 3,67 720 720 202,81 55,14 71227 70829 240139 834717,7 SVTH: PHẠM PHÚ QUỐC MSSV:18143302 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN Phần 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH Chọn loại xích - Xích ống lăn Chọn số đĩa xích 𝑍1 = 29 − 𝑢 ≥ 19 → 29 − 2.3,67 = 21,66 ≥ 19 - Thỏa mãn điều kiện  chọn 𝑍1 = 23 𝑍2 = 𝑍1 𝑢 = 23.3,67 = 85  chọn 𝑍2 = 85 - TST thực tế: 𝑢𝑡 = 𝑍2 85 = = 3,4 𝑍1 23 - Kiểm tra sai lệch TST: ∆𝑢 = |𝑢𝑡 − 𝑢| |3,4 − 3,67| = = 7,94% ≥ 5% 𝑢𝑡 3,4  Chọn lại số đĩa xích Chọn 𝑍1 = 25 𝑍2 = 𝑍1 𝑢 = 25.3,67 = 91,75  chọn 𝑍2 = 91 - TST thực tế: 𝑢𝑡 = 𝑍2 91 = = 3,64 𝑍1 25 - Kiểm tra sai lệch TST: ∆𝑢 = |𝑢𝑡 − 𝑢| |3,64 − 3,67| = = 0,82% ≤ 5% 𝑢𝑡 3,64 SVTH: PHẠM PHÚ QUỐC MSSV:18143302 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN Xác định bước xích Giá trị Điều kiện làm việc truyền xích Hệ số 1,25 𝑘𝑐 𝑘𝑜 𝑘𝑎 𝑘đ𝑐 Bộ truyền đặt nằm nghiêng góc 30O 𝑎 = (30 ÷ 50)𝑝 Trục đĩa xích trùng 1,3 𝑘𝑏𝑡 𝑘đ Làm việc ca Mơi trường làm việc có bụi Tải trọng tỉnh - Hệ số sử dụng 𝑘 = 𝑘đ 𝑘𝑎 𝑘𝑜 𝑘đ𝑐 𝑘𝑏𝑡 𝑘𝑐 = 1.1.1.1.1,3.1,25 = 1,625 - Hệ số số răng: 𝑘𝑍 = 𝑍01 25 = =1 𝑍1 25 - Hệ số vòng quay: 𝑘𝑛 = 𝑛01 400 = = 1,97 𝑛1 202,81 - Số bước xích: 𝑃𝑡 = 𝑃1 𝑘 𝑘𝑍 𝑘𝑛 5,1.1,625.1.1,97 = = 16,34 (𝑘𝑊 ) 𝑘𝑑 Xích dãy - Cơng suất [P] cho phép xích ống lăn 𝑃𝑡 ≤ [𝑃0 ] = 19 - Chọn bước xích 𝑝 = 25,34 ≤ 𝑝𝑚𝑎𝑥 SVTH: PHẠM PHÚ QUỐC MSSV:18143302 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: ĐỖ VĂN HIẾN - Sai số công suất [𝑃0 ] − 𝑃𝑡 19 − 16,34 100% = 100% = 16,28% 𝑃𝑡 16,34 ∆𝑃 = Xích nhiều dãy 𝑃𝑡 = 𝑃1 𝑘 𝑘𝑍 𝑘𝑛 ≤ [𝑃0 ] 𝑘𝑑 Số dãy 𝑘𝑑 𝑃𝑡 [𝑃0 ] ∆𝑃% Bước xích 1 16,34 19 16,28 25,4 1,7 9,61 19 97,71 25,4 2,5 6,53 8,38 28,33 19,05 - Để chọn [𝑃0 ] ≤ 10  chọn lại số đĩa xích Chọn 𝑍1 = 21 => 𝑍2 = 𝑍1 𝑢 = 21.3,67 = 77 Chọn 𝑍2 = 77 - TST thực tế: 𝑢𝑡 = 𝑍2 77 = = 3,66 𝑍1 21 - Kiểm tra sai lệch TST: ∆𝑢 = |𝑢𝑡 − 𝑢| |3,6 − 3,67| = = 0,27 ≤ 5% 𝑢𝑡 3,1  Xác định bước xích - Hệ số vòng quay: 𝑘𝑍 = 𝑍01 25 = = 1,08 𝑍1 21 - Số bước xích: SVTH: PHẠM PHÚ QUỐC MSSV:18143302 10 ... cách côngxôn trục