Thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn của một phân xưởng cơ khí

Đồ án chi tiết máy MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN .3 CHƯƠNG TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN CHIA TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 Tính chọn động 1.1.1.Chọn động 1.2 Chọn phân phối tỷ số truyền 1.2.1.Tính tốn thơng số trục .6 CHƯƠNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 2.1 Thiết kế truyền .8 2.1.1 Chọn vật liệu : .8 2.1.2 Ứng suất cho phép : .8 2.1.3.Tính tốn thơng số bánh răng: 11 2.2 Thiết kế truyền tính trục , ổ lăn .19 2.2.1 Thiết kế truyền ( truyền đai dẹt ) .19 2.2.2 Tính trục 23 2.2.3.Tính tốn chọn ổ lăn .38 2.3.Tính lựa chọn chi tiết khác .41 2.3.1.Thiết kế vỏ hộp .41 2.3.2 Hệ thống bôi trơn 43 2.3.3 Các chi tiết phụ .44 2.3.4 Dung sai lắp ghép 48 Page Đồ án chi tiết máy LỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học Chi tiết máy môn học cần thiết cho sinh viên nghành khí nói chung để giải vấn đề tổng hợp công nghệ khí, chế tạo máy Mục đích giúp sinh viên hệ thống lại kiến thức học, nghiên cứu làm quen với công việc thiết kế chế tạo thực tế sản xuất khí Trong chương trình đào tạo cho sinh viên, nhà trường tạo điều kiện cho chúng em tiếp xúc làm quen với việc nghiên cứu : “ Thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn phân xưởng khí” Do lần làm quen thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp, có mảng chưa nắm vững dù cố gắng, song làm em tránh khỏi sai sót Em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cơ, giúp em có kiến thức thật cần thiết để sau trường ứng dụng cơng việc cụ thể sản xuất Em xin chân thành cảm ơn ! Vĩnh Yên, ngày tháng năm 2020 Sinh viên thực Nguyễn Minh Hoàng Page Đồ án chi tiết máy THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN 1.Động điện pha không đồng 2.Bộ truyền đai dẹt 3.Hộp giảm tốc bánh nón cấp 4.Nối trục đàn hồi Thùng trộn Số liệu thiết kế: Công suất trục thùng trộn P(kw)= 2.5 Số vòng quay thùng trộn (v/ph)= 160 Thời gian phục vụ T(giờ) = 15000 Khuân khổ nhỏ gọn, vận hành bảo quản sửa sữa chữa thuận lợi, chế tạo điều kiện nước ta Page Đồ án chi tiết máy CHƯƠNG TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN CHIA TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 Tính chọn động 1.1.1.Chọn động 1.1.1.1.Xác định tải trọng tương đương - Công suất trục động điệnlà Pct tính theo cơng thức : Pt Pct =  Trong : Pt cơng suất tính tốn trục máy cơng tác = 2,5 (kw) ƞ hiệu suất truyền toàn hệ thống - Tính hiệu suất truyền động ƞ Dựa vào bảng 2.3 (trang 19 [1]) trị số hiệu suất loại truyền ổ ta chọn : + Hiệu suất truyền đai (để hở):  d 0,95 + Hiệu suất cặp bánh côn (được che kín) : br 0, 96 + Hiệu suất cặp ổ lăn: ηol =0,99 + Hiệu suất khớp nối trục η k=0,99 Vậy ta tính đươc hiệu suất tồn hệ thống η theo cơng thức : 3 ƞ = k  ol  br đ = 0, 99 0,99 0,96 0,95 =0,876 => Pct = P1 2,5 = η 0,876 = 3,854 (kw) Page Đồ án chi tiết máy 1.1.1.2 Xác định sơ số vòng quay đồng động Tra bảng 2.4 ( trang 21 [1]) để chọn tỉ số truyền nên dùng cho truyền hệ, từ tính số vịng quay đồng dựa vào số vịng quay máy cơng tác: Truyền động đai ud = ÷ Truyền động bánh hộp giảm tốc cấp uh = ÷ Tỉ số truyền toàn ut hệ thống tính theo cơng thức: ut = u1 u2 u3 ut = ud uh = 2,24.3= 6,72 Trong : + ud tỉ số truyền truyền động đai (chọn ud =2,24) + uh tỉ số truyền bánh côn hộp giảm tốc 1cấp (chọn uh =3)  Chọn số truyền chung sơ Vậy số vòng quay sơ động cơ( nsb ) là: nsb= nlv.ut nsb = 160 6,72 = 1075,2 (vòng/phút) Chọn số vòng quay đồng động n db =1500 vòng/phút  Pdc Pct    ndb  nsb   Tmm  Tk  T Tdn V i điềều kiện chọn động : Dựa vào bảng P 1.3 (trang 237[1]) thông số kỹ thuật động 4A với Pct =3,995 (kw) ndb =1500 (vịng/phút) ta chọn : Cơng Vận tốc Đường suất kính trục Page Đồ án chi tiết máy Kiểu động Pdc (kw) 4A100L4Y3 quay ndc Cos (vg/phút) φ 1420 η% T max T dn Tk T dn động (mm) 0,84 84 2,2 2,0 28 1.2 Chọn phân phối tỷ số truyền - Tỉ số truyền chung hệ thống truyền động tính theo cơng thức (3.23) [1] ta có: ndc 1420 ut = nlv = 160 = 8,875 + Tỉ số truyền hộp giảm tốc (uh) tính theo cơng thức : ut 8,875 uh= ud = 2,24 = -Với hộp giảm tốc cấp bánh côn: uHGT = uh = 1.2.1.Tính tốn thơng số trục 1.2.1.1 Tính tốn cơng suất trục Ta có : Pdc = (kw) P Pdc  4  kw   P1 Pdc ol d 4.0,99.0,95 3,76  kw  ol d P PI  II  PII PI ol br 3,76.0,99.0,96 3,57  kw   ol  br P PII  lv  Plv PII ol k 3,57.0,99.0,99 3,5 kw  ol k 1.2.1.2 Số vòng quay trục n ndc 1420 (vòng/phút) Page Đồ án chi tiết máy nI  nct  ndc 1420  634 ud 2,24 (vòng/phút) n II= n I 634 =158,5 = uh (vịng/phút) 1.2.1.3.Tính mơmen xoắn T trục 9,55 106  Ta có : Ti= pi ni ta tính được: Pdc =9,55 10 =26901,41[Nmm] 1420 ndc T dc=9,55.10 T I =9,55.10 PI 3,76 =56637,22 [ Nmm] =9,55 10 634 nI T II =9,55.10 P II 3,57 =9,55 106 =215100,95 [ Nmm ] 158,5 n II T lv =9,55 10 Plv nlv =9,55.10 3,5 =208906,25[ Nmm ] 160 1.2.1.4 Bảng kết Trục Thông số Tỷ số truyền Công suất P (kw) Tốc độ quay n (vg/phút) Momen xoắn T (N.mm) Trục động Trục I u d  2,24 Trục II uh 3,517 Trục làm việc uk 1 3,76 3,57 3,5 1420 634 158,5 160 26901,41 56637,22 215100,95 208906,25 Page Đồ án chi tiết máy CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 2.1 Thiết kế truyền Bộ truyền hộp giảm tốc truyền bánh côn, thẳng Vì truyền bánh truyền kín (hộp giảm tốc) bơi trơn tốt nên dạng hỏng chủ yếu tróc rỗ bề mặt Do đó, ta tiến hành tính tốn thiết kế theo ứng suất tiếp xúc ứng suất uốn 2.1.1 Chọn vật liệu : Đối với hộp giảm tốc bánh côn cấp chịu công suất nhỏ, ta cần chọn loại vật liệu nhóm I Vật liệu nhóm I loại vật liệu có độ rắn HB ≤ 350, bánh thường hóa tơi cải thiện Nhờ có độ rắn thấp nên cắt xác sau nhiệt luyện, đồng thời truyền có khả chạy mịn Bên cạnh đó, cần ý để tăng khả ăn mòn nên nhiệt luyện bánh lớn đạt độ rắn thấp bánh nhỏ từ 10 đến 15 đơn vị H1 ≥ H2 + (10…15)HB - Theo bảng 6.1 trang 92 [1] , ta chọn : Giới hạn bền Giới hạn chảy Vât~ Nhiê ~t luyê ~n Tôi cải σb σ ch Bánh chủ liê ~u Thép 850MPa 580MPa 250 HB đô ~ng Bánh bị 45 Thép thiê ~n Tôi cải 750MPa 450MPa 235 HB Page Đô ~ cứng Đồ án chi tiết máy đô ~ng 45 thiê ~n 2.1.2 Ứng suất cho phép : * Ứng suất tiếp xúc cho phép [H] ứng suất uốn cho phép [F]:  H0 lim [H] = s H ZR.ZV.KxH.KHL  F0 lim [F] = s F YR.YS.KxF.KFC.KFL Chọn sơ bộ: ZR.Zv.KxH = YR.YS.KxF =  H0 lim  [H] = s H KHL  F0 lim [F] = s F KFC.KFL - Trong :  H lim ứng suất tiếp xúc cho phép với số chu kì sở  F lim ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì sở Theo bảng 6.2 (trang 94[1]) với thép 45, tơi cải thiện : • ° H lim ¿ =2 HB+70 σ¿ F lim ¿ =1,8 HB σ¿ ° - Bánh chủ động : σ°H lim 1=2 HB1 + 70 =2.250 + 70=570 Mpa σ°F lim 1=1,8 HB 1=1,8.250=450 MPa - Bánh bị động : σ°H lim 2=2 HB 2+70 =2.235 + 70 =540 Mpa σ°F lim 2=1,8 HB2=1,8.235=423 MPa Page Đồ án chi tiết máy • S H =1,1 hệ số an tồn tính tiếp xúc • S F =1,75 hệ số an tồn tính uốn • KFC hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải (KFC = đặt tải phía , truyền quay chiều ) • KHL, KFL: hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng thời gian phục vụ chế độ tải trọng truyền mH KHL = mF KFL = N HO N HE N FO N FE - mH , mF bậc đường cong mỏi thử tiếp xúc uốn (mH = 6, mF = HB 350) - NHO số chu kì thay đổi ứng suất sở thử tiếp xúc 2,4 NHO = 30.H HB  Số chu kỳ làm việc sở :  Số chu kỳ thay đổi ứng suất sở thử tiếp xúc : - 2,4 2,4 N HO 1=30 HB1 =30 250 =17,1 10 (chu kỳ) - N HO 2=30 HB2 =30 235 =14,7.10 (chu kỳ ) 2,4 2,4  Số chu kỳ thay đổi ứng suất sở thử uốn : N FO1 =N FO2=4.10  Số chu kì thay đổi ứng suất tương đương: NHE = NFE = 60c.n.t c: số lần ăn khớp vòng quay Page 10 ... sản xuất khí Trong chương trình đào tạo cho sinh viên, nhà trường tạo điều kiện cho chúng em tiếp xúc làm quen với việc nghiên cứu : “ Thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn phân xưởng khí? ?? Do... dụng cơng việc cụ thể sản xuất Em xin chân thành cảm ơn ! Vĩnh Yên, ngày tháng năm 2020 Sinh viên thực Nguyễn Minh Hoàng Page Đồ án chi tiết máy THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN 1 .Động điện... cần thiết cho sinh viên nghành khí nói chung để giải vấn đề tổng hợp công nghệ khí, chế tạo máy Mục đích giúp sinh viên hệ thống lại kiến thức học, nghiên cứu làm quen với công việc thiết kế chế