ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD NGUYỄN MẠNH CƯỜNG LỜI NÓI ĐẦU Trong công cuộc đổi mới hiện nay, nước ta trên đà phát triển mạnh mẽ con đường công nghiệp hóa và hiện đại hóa theo định hướng xã hội chủ nghĩa, m.
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG LỜI NĨI ĐẦU Trong cơng đổi nay, nước ta đà phát triển mạnh mẽ đường công nghiệp hóa đại hóa theo định hướng xã hội chủ nghĩa, mục tiêu Đảng phấn đấu đưa nước ta trở thành nước cơng nghiệp Vì vậy, ngành cơng nghiệp đóng vai trị quan trọng, việc phát triển kinh tế giải phóng sức lao động người Để làm điều phải có cơng nghiệp vững mạnh với hệ thống máy móc đại, đội ngũ cán kỹ sư đủ lực trình độ từ u cầu vậy, địi hỏi người cần phải tìm tịi học tập nghiên cứu nhiều để nâng cấp ứng yêu cầu Như biết máy móc ngành kinh tế quốc dân lắp ghép từ chi tiết máy mà ra, để hiểu thiết kế máy móc cần viết phương pháp tính tốn thiết kế chi tiết máy mà mơn học chi tiết máy lại chun nghiên cứu tính tốn thiết kế chi tiết máy cấu tạo nên máy Chính lý này, ngồi việc học việc thiết kế đồ án chi tiết máy việc quan trọng, thiếu sinh viên khoa khí Là sinh viên khoa ô tô máy động lực, em nhận thực đồ án môn học Chi tiết máy, với nội dung “Thiết kế trạm dẫn động dung cho băng tải” hướng dẫn Nguyễn Mạnh Cường, với kiến thức học giúp đỡ tận tình đóng góp, trao đổi xây dựng bạn lớp, nên đồ án em hoàn thành, song với hiểu biết hạn chế với kinh nghiệm thực tế khơng có nhiều, nên đồ án em chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong thầy tồn thể bạn có kinh nghiệm bảo thêm để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Thái Nguyên, ngày … tháng năm 2022 Sinh viên thực Nguyễn Trọng Hiếu Bùi Hải Sơn SVTH: NGUYỄN TRỌNG HIẾU BÙI HẢI SƠN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY SVTH: NGUYỄN TRỌNG HIẾU BÙI HẢI SƠN GVHD: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG Nhận xét giảng viên dẫn … … … SVTH: NGUYỄN TRỌNG HIẾU BÙI HẢI SƠN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG … … … … … … … … … … … … … … … … SVTH: NGUYỄN TRỌNG HIẾU BÙI HẢI SƠN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG … … … MỤC LỤ PHẦN I .8 TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1.1 Chọn kiểu loại động điện 1.1.1 Động điện chiều 1.1.2 Động điện xoay chiều 1.2 Chọn công suất động 1.3 Chọn số vòng quay đồng động 10 1.4 Chọn động thực tế 11 1.5 Kiểm tra điều kiện mở máy, kiểm tra tải cho động 12 1.5.1 Kiểm tra điều kiện mở máy cho động .12 1.5.2 Kiểm tra tải cho động 12 PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 13 2.1 Tỉ số truyền truyền hộp giảm tốc 13 2.2 Tỉ số truyền cho truyền hộp giảm tốc 13 XÁC ĐỊNH THÔNG SÔ TRÊN CÁC TRỤC 14 3.1 Tính công suất trục 14 3.2 Tính số vịng quay trục 15 3.3 Tính Momen xoắn trục 15 3.4 Bảng kết .16 SVTH: NGUYỄN TRỌNG HIẾU BÙI HẢI SƠN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG PHẦN II 17 TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG .17 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI .17 1.1 Chọn đai .17 1.2 Xác định thông số truyền 18 1.2.1 Đường kính bánh đai (mm) 18 1.2.2 Khoảng cách trục a (mm) 19 1.2.3 Chiều dài đai l (mm) .19 1.2.4 Góc ơm (o) .20 1.2.5 Xác định số dây đai .20 1.2.6 Xác định chiều rộng bánh đai B đường kính ngồi bánh đai da 22 1.3 Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục 23 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP NHANH 25 2.1 Chọn vật liệu 25 2.2 Xác định ứng suất cho phép 26 2.2.1 Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép .26 2.2.2 Xác định ứng suất uốn cho phép 28 2.3 Xác định thông số truyền .30 2.3.1 Xác định sơ khoảng cách trục 30 2.4 Xác định thông số ăn khớp 31 2.4.1 Xác định mô đun 31 2.4.2 Xác định số răng, góc nghiêng hệ số dịch chỉnh x 31 2.5 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 33 2.6 Kiểm nghiệm độ bền uốn .37 2.7 Kiểm nghiệm tải 40 2.8 Các thông số truyền bánh cấp nhanh 42 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP CHẬM 43 3.1 Chọn vật liệu 43 3.2 Xác định ứng suất cho phép 44 SVTH: NGUYỄN TRỌNG HIẾU BÙI HẢI SƠN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG 3.2.1 Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép 44 3.2.2 Xác định ứng suất uốn cho phép 46 3.3 Xác định thông số truyền .48 3.3.1 Xác định sơ khoảng cách trục 48 3.4 Xác định thông số ăn khớp 49 3.4.1 Xác định modun 49 3.4.2 Xác định số răng, góc nghiêng hệ số dịch chỉnh x 50 3.5 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 51 3.6 Kiểm nghiệm độ bền uốn .56 3.7 Kiểm nghiệm tải 59 3.8 Các thông số truyền bánh cấp chậm 61 ĐIỀU KIỆN BÔI TRƠN 62 4.1 Với truyền cấp nhanh 64 4.2 Với truyền cấp chậm 64 4.3 Chọn mức dầu chung cho hộp 64 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHẠM TRỤC .65 5.1 Xét trường hợp bánh chạm vào trục 65 5.2 Xét trường hợp bánh chạm vào trục .65 KIỂM TRA SAI SỐ VẬN TỐC TRÊN BĂNG TẢI 66 PHẦN III 67 THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT ĐỠ NỐI 67 THIẾT KẾ TRỤC 67 1.1 Chọn vật liệu 67 1.2 Tải trọng tác dụng lên trục 67 1.2.1 Lực tác dụng từ truyền đai .67 1.2.2 Lực tác dụng từ truyền bánh 67 1.3 Tính sơ trục .69 1.3.1 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực .70 1.4 Tính gần trục 75 SVTH: NGUYỄN TRỌNG HIẾU BÙI HẢI SƠN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG 1.4.1 Xác định đường kính chiều dài đoạn trục 75 1.5 Tính tính xác trục .91 1.5.1 Kiểm nghiệm trục độ bền mỏi 91 1.6 Kiểm nghiệm trục tải 98 TÍNH CHỌN THEN .100 2.1 Tính chọn then cho trục I 102 2.1.1 Tại tiết diện lắp với bánh đai 102 2.2 Tính chọn then cho trục II 103 2.2.1 Tại tiết diện lắp bánh Z2 103 2.2.2 Tại tiết diện lắp bánh Z3 .104 2.3 Tính chọn then cho trục III 105 2.3.1 Tại tiết diện lắp bánh .105 2.3.2 Tại tiết diện lắp khớp nối .106 TÍNH CHỌN Ổ LĂN 108 3.1 Tính chọn ổ lăm cho trục I 108 3.1.1 Chọn loại ổ lăn 108 3.1.2 Chọn kích thước cho ổ lăn 109 3.1.3 Chọn ổ theo khả tải động 109 3.2 Tính chọn ổ lăm cho trục II 112 3.2.1 Chọn loại ổ lăn 112 3.1.2 Chọn kích thước cho ổ lăn 112 3.1.3 Chọn ổ theo khả tải động 112 3.3 Tính chọn ổ lăm cho trục III .115 3.3.1 Chọn loại ổ lăn 115 TÍNH CHỌN KHỚP NỐI .121 PHẦN IV 124 CẤU TẠO VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP TRONG HỘP 124 THIẾT KẾ CÁC KÍCH THƯỚC CỦA VỎ HỘP 124 1.1 Chọn bề mặt ghép nắp thân 124 SVTH: NGUYỄN TRỌNG HIẾU BÙI HẢI SƠN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG 1.2 Xác định kích thước vỏ 124 THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT PHỤ (CHỐT ĐỊNH VỊ, QUE THĂM DẦU…) 131 2.1 Bulơng vịng vịng móc 131 2.2 Chốt định vị 132 2.3 Cửa thăm .132 2.4 Nút thông 133 2.5 Nút tháo dầu .133 2.6 Kiểm tra mức dầu .134 2.7 Vòng phớt 135 2.8 Vòng chắn dầu 135 BÔI TRƠN Ổ LĂN VÀ HỘP GIẢM TỐC 136 3.1 Bôi trơn hộp giảm tốc 136 3.1.1 Bôi trơn hộp 136 3.1.2 Bơi trơn ngồi hộp .137 3.2 Bôi trơn ổ lăn .137 SVTH: NGUYỄN TRỌNG HIẾU BÙI HẢI SƠN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG PHẦN I TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1.1 Chọn kiểu loại động điện Trong công nghiệp thường sử dụng nhiều loại động song cần chọn loại động cho phù hợp nhất: vừa đảm bảo yếu tố kinh tế vừa đảm bảo yếu tố kỹ thuật Dưới loại động thường gặp thị trường 1.1.1 Động điện chiều Động điện chiều có ưu điểm là: thay đổi tỷ số mơmen vận tốc góc phạm vi rộng, đảm bảo khởi động êm, hãm đảo chiều dễ dàng Nhưng chúng lại có nhược điểm là: giá thành đắt, khó kiếm phải tăng thêm vốn đầu tư để đặt thiết bị chỉnh lưu, dùng thiết bị vận chuyển điện, thang máy, máy trục, thiết bị thí nghiệm… 1.1.2 Động điện xoay chiều Động điện xoay chiều gồm: động pha ba pha Trong công nghiệp, động ba pha sử dụng rộng rãi Động điện xoay chiều ba pha bao gồm loại: động ba pha đồng động ba pha không đồng Động ba pha đồng có ưu điểm là: hiệu suất cao, hệ số tải lớn Nhưng có nhược điểm là: thiết bị tương đối phức tạp, giá thành cao phải có thiết bị để khởi động động Do chúng dùng cho trường hợp cần công suất lớn (trên 100KW) cần đảm bảo chặt chẽ trị số khơng đổi vận tốc góc -Động ba pha không đồng gồm loại: rôto dây rơto lồng sóc Động ba pha khơng đồng rơto lồng sóc có ưu điểm kết cấu đơn giản, giá thành hạ, dễ bảo quản, song hiệu thấp (cos thấp) so với động ba pha đồng bộ, không điều chỉnh vận tốc Như vậy, từ ưu nhược điểm với điều kiện hộp giảm tốc ta chọn: Động ba pha không đồng roto lồng sóc SVTH: NGUYỄN TRỌNG HIẾU BÙI HẢI SƠN 10 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG * Mặt để hộp - Chiều dày khơng có phần lồi: Chọn: - Bề rộng đế hộp: Chọn: * Khe hở chi tiết: - Giữa bánh thành hộp: Chọn: - Giữa đỉnh bánh lớn đáy hộp: Chọn: - Giữa mặt bên bánh với nhau: * Số lượng bulông - Chiều dài HGT: Chọn: Với : - đường kính vịng chia bánh - đường kính vịng chia bánh SVTH: NGUYỄN TRỌNG HIẾU BÙI HẢI SƠN 125 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG - Chiều rộng HGT: Chọn - Số lượng bulông nền: => Chọn số bulông nền: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT PHỤ (CHỐT ĐỊNH VỊ, QUE THĂM DẦU…) 2.1 Bulơng vịng vịng móc Để nâng vận chuyển hộp giảm tốc ( gia công, lắp ráp, ) nắp, thân thường nắp thêm bulơng vịng vịng móc Hiện vịng móc sử dụng nhiều Vịng móc làm nắp thân hộp - Kích thước vịng móc : Chiều dày vịng móc : S = (2÷3)δ =(2÷3).10= 20÷30 (mm) Chọn S = 20(mm) Đường kính: d = (3÷4)δ =(3÷4).10= 30÷40 (mm) Chọn d = 30 (mm) 2.2 Chốt định vị Để đảm bảo vị trí tương đối nắp với thân trước sau gia công lắp ghép, ta dùng chốt định vị Nhờ chốt định vị, xiết bulông không làm biến dạng vịng ngồi ổ (do sai lệch vị trí tương đối nắp thân), loại trừ nguyên nhân làm ổ chóng bị hỏng SVTH: NGUYỄN TRỌNG HIẾU BÙI HẢI SƠN 126 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG Tra bảng 18-4b [2] chọn chốt định vị hình cơn: c = 1,0 mm; l= 40 mm; d= m 1:50 3,2 d d1 Cx45° l Hình 4.4: Hình dáng kích thước chốt định vị 2.3 Cửa thăm Để kiểm tra, quan sát chi tiết hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp, đỉnh hộp có làm cửa thăm Cửa thăm đậy nắp Cửa thăm tra bảng18.5[2] có kích thước sau: Kích thước cửa thăm dầu (mm) A 100 B 75 A1 150 B1 100 C 125 C1 130 K 87 R 12 Vít Số lượng M8x22 C B1 K B A A1 R Hình 4.5: Hình dáng kích thước nắp quan sát 2.4 Nút thông Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hịa khơng khí bên bên ngồi hộp, người ta dùng nút thông Nút thông thường lắp nắp cửa thăm vị trí cao nắp hộp Kích thước nút thơng tra bảng 18.6[2] ta được: SVTH: NGUYỄN TRỌNG HIẾU BÙI HẢI SƠN 127 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG Kích thước nút thơng (mm) A B C D E G H I K L M27 x 15 30 15 45 36 32 M 10 N O 32 Q Q R S 32 18 36 32 K M 6lỗ N O G P A L E C P H I B D R R A Hình 4.6: Hình dáng kích thước nút thông 2.5 Nút tháo dầu Sau thời gian làm việc,dầu bôi trơn bị bẩn (do bụi hạt mài), bị biến chất, cần phải thay dầu Để tháo dầu cũ, đáy hộp có lỗ tháo dầu, lúc làm việc, lỗ bịt kín nút tháo dầu Kết cấu kích thước cho bảng 18.7[2] Kích thước nút tháo dầu (mm) d M20x2 b 15 m f SVTH: NGUYỄN TRỌNG HIẾU BÙI HẢI SƠN L 28 c 2,5 128 Q 17,8 D 30 S 22 Do 25,4 d D GVHD: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG Do ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY b m S L Hình 4.7: Cấu tạo nút tháo dầu 2.6 Kiểm tra mức dầu Khi vận tốc bánh v 12 m / s bánh ngâm dầu Chiều cao mức dầu hộp kiểm tra qua que thăm dầu Có kích thước tiêu chuẩn hóa cho hình vẽ L 30 12 M12 Ø6 Ø5 Ø12 Ø18 R2 1X45° 0,5X45° 1X45° Hình 4.8: Cấu tạo kích thước que thăm dấu SVTH: NGUYỄN TRỌNG HIẾU BÙI HẢI SƠN 129 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG 2.7 Vịng phớt Hình 4.9: Kích thước rảnh lắp vòng phớt vòng phớt Để bảo vệ ổ khỏi bụi bặm, chất bẩn, hạt cứng tạp chất khác xâm nhập vào ổ Những chất làm ổ chóng bị mài mịn bị han gỉ Ngồi cịn đề phịng dầu chảy ngồi ta dùng vòng phớt Tra bảng 15.17[2] Trục d d1 d2 D a b S0 I 25 26 24 38 4,3 III 70 71,5 69 89 6,5 12 2.8 Vòng chắn dầu Vòng gồm rãnh tiết diện tam giác có góc đỉnh 60 Khoảng cách đỉnh mm Vòng cách mép thành hộp khoảng cách tùy thuộc vào trục SVTH: NGUYỄN TRỌNG HIẾU BÙI HẢI SƠN 130 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG 60° b t a = 6÷9 a t = 2÷3 Hình 4.10: Cấu tạo vịng chắn dầu BƠI TRƠN Ổ LĂN VÀ HỘP GIẢM TỐC 3.1 Bôi trơn hộp giảm tốc 3.1.1 Bôi trơn hộp Để giảm mát cơng suất ma sát, giảm mài mịn răng, đảm bảo nhiệt tốt đề phòng chi tiết máy bị hỏng, cần phải bôi trơn liên tục truyền hộp giảm tốc + Phương pháp bơi trơn: vận tốc vịng v