ĐỒ án THIẾT kế CHI TIẾT máy đề tài THIẾT kế hệ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG cơ KHÍ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ SVTH: Phạm Văn Tây MSSV: 1900008932 GVHD: Đồng Văn Keo TP Hồ Chí Minh, 1/2022 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT−¿CÔNG NGHỆ  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Phương án 18 BẢNG SỐ LIỆU PHƯƠNG ÁN THỰ HIỆN  Số liệu ban đầu: - Công suất của thùng trộn: P3 (kW) - Số vòng quay của thùng trộn: n3 (vòng/phút) - Thời gian phục vụ: L = 8 năm - Quay 1 chiều, làm việc 2 ca, tải trọng tĩnh (1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ) - Động cơ có số vòng quay: nđc = 1420 (vòng/phút) - Hiệu suất: - o Hiệu suất bộ truyền đai thang ηđ = 0,95 o Hiệu suất cặp bánh răng trụ răng thẳng ηbr = 0,96 o Hiệu suất cặp ổ lăn ηol = 0,99 o Hiệu suất bộ truyền xích ηx = 0,95 Bánh răng tính theo tiêu chuẩn ISO, chọn vật liệu ENC60, các hệ số K A = 1; KHv = 1; KHβ = 1,2; KHα = 1 khi nhập trong phần mềm Autodesk Inventor Professional TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com - - Bộ truyền đai tính theo tiêu chuẩn DIN 2215, chọn trước d 1 = 180 mm, khoảng cách trục (a = d2), chiều dài đai, loại đai DIN Các hệ số PRB = 3,8 kW, k1 = 1,2 Chọn xích theo tiêu chuẩn ISO 606:2004 (EU) Phương án NỘI DUNG THUYẾT MINH: 1 Tìm hiểu hệ thống truyền động 2 Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền cho hệ thống truyền động 3 Tính toán thiết kế các chi tiết máy: Tính toán thiết kế bộ truyền ngoài Tính toán thiết kế các bộ truyền trong hộp giảm tốc Tính toán thiết kế trục và then Chọn ổ lăn và khớp nối Thiết kế vỏ hộp giảm tốc 4 Chọn dầu bôi trơn, bảng dung sai lắp ghép 5 Tài liệu tham khảo Tổng quan về đề tài Đồ án thiết kế máy là nội dung không thể thiếu với chương trình đào tạo kĩ sư cơ khí nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ sở về kết cấu máy và các quá trình cơ bản khi thiết kế máy Trong quá trình học môn Thiết kế máy em đã được làm quen với những kiến thức cơ bản về kết cấu máy, các bộ phận TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com của máy và các tính năng cơ bản của các chi tiết máy thường gặp Đồ án Thiết kế máy giúp em hệ thống lại các kiến thức đã học và tìm hiểu sâu hơn về nó Thông qua việc hoàn thiện đồ án, em có thể áp dụng được các kiến thức từ các môn học như Truyền động cơ khí, Sức bền vật liệu, Vẽ kỹ thuật, Vẽ kỹ thuật cơ khí, Kỹ thuật đo cơ khí,… Hộp giảm tốc là cơ cấu truyền động nhờ sự ăn khớp trực tiếp giữa các bánh răng Hộp giảm tốc dùng để giảm vận tốc góc và tăng momen xoắn, hộp giảm tốc là bộ phận trung gian giữa động cơ và máy công tác Đề tài được giao là Thiết kế hộp giảm tốc hai cấp khai triển dẫn động tời kéo Dùng hộp giảm tốc hai cấp khai triển bánh răng trụ, dẫn động bằng động cơ điện và có kết hợp với bộ truyền ngoài (bộ truyền đai) Trong quá trình làm em đã tìm hiểu các nội dung sau: - Cách chọn động cơ điện cho hộp giảm tốc - Cách phân phối tỉ số truyền cho các cấp trong hộp giảm tốc - Cách thiết kế các bộ truyền trong và ngoài của hộp giảm tốc - Các chỉ tiêu tính toán và các thông số cơ bản của hộp giảm tốc - Các chỉ tiêu tính toán, chế tạo bánh răng và trục - Cách xác định thông số của then - Kết cấu, công dụng và cách xác định các thông số cơ bản của hộp giảm tốc - Cách tính toán và xác định chế độ bôi trơn cho các chi tiết của hộp giảm tốc - Cách thể hiện bản vẽ đúng tiêu chuẩn Do lần đầu làm đồ án và tìm hiểu với lượng kiến thức tổng hợp nên còn những phần chưa hoàn toàn nắm vững Trong quá trình làm đồ án em đã tham khảo nhiều tài liệu cũng như giáo trình có liên quan song sai sót là điều khó tránh khỏi Em rất mong nhận được sự hướng dẫn thêm của các thầy để em có thể nắm vững cũng như củng cố lại kiến thức đã được học Em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn, đặc biệt thầy Đồng Văn Keo đã nhiệt tình hướng dẫn em trong quá trình hoàn thành đồ án TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Sinh viên thực hiện Phạm Văn Tây CHƯƠNG I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động cơ 1.1.1 Công suất cần thiết của động cơ - Hiệu ─ :hiệu suất suất chungcủa toàn hệ dẫn động TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Theo sơ đồ tải trọng gồm có: 1 bộ truyền đai, 3 cặp ổ lăn, 1 cặp bánh răng, 1 bộ truyền xích Hiệu suất hệ thống: η=η3ol η❑x η❑đ η❑br=¿  Với: o o o o - Hiệu suất bộ truyền đai thang η = 0,95 Hiệu suất cặp bánh răng trụ răng thẳng η = 0,96 Hiệu suất cặp ổ lăn η = 0,99 Hiệu suất bộ truyền xích η = 0,95 đ br ol x Công suất trên trục động cơ xác định theo công thức: P ct Trong đó: ˗ Pct : công suất cần thiết trên trục động cơ ˗ Pt : công suất tính toán trên trục máy công tác - Công suất làm việc: Plv =P3=¿4¿) TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com ≥ động cơ 1.1 Động2Chọncơquyđượccáchọn dựa vào bảng P.1.1đến P.1.7và phải thỏa điều kiện: ─ + Pdc ≥ Pct (Với Pct =4,76 kW ) + nđc=1420 V / P Ta chọn được động cơ có các thông số sau: Kiểu động cơ K132M4 1.2 Phân phối tỷ số truyền Theo đề bài ta có uh – tỉ số truyền của hộp giảm tốc, chọn uh = 4 ux – tỉ số truyền của bộ truyền xích, ux = 2 uđ – tỉ số truyền của bộ truyền đai, uđ = 3 1.2.1TốcXácđộđịnhquaysốtrênvòngtrụcquayI: trên các trục ─ ─ Tốc độ quay trên trục II: ─ Tốc độ quay trên trục III: TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com n3 = n2 = 118,3 =59,2( v / ph) u2 2 ─ 1.Công2.2 XácsuấtđịnhtạitrụccôngIII:suất trên các trục P =4 kw ─ Công suấtlv tại trục II: P 3 P2= 2 Công suất tại trục I: ─ P1= ─ Công suất động cơ: ( Kw ) 4,47 = =4,75 ( Kw) 0,95.0,99 1.2.3 Momen trên các trục ─ Trục động cơ: ─ Trục I: ─ Trục II: ─ Trục III: ηol TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com T 3=9,55.10 Bảng thông số cơ bản: Trục Thông số Tỷ số truyền Cống suất (kW ) Số vòng quay (v / ph) Momen T ( N mm) CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT BỘ TRUYỀN ĐỘNG 2.1 Thiết kế bộ truyền ngoài hộp giảm tốc (bộ truyền xích) Điều kiện làm việc của bộ truyền xích ống con lăn: + Công suất trên trục chủ động: P = 4,25 (kW) + Số vòng quay trục chủ động: n= 118,3 (v/p) + Tỷ số truyền của bộ truyền xích: ux= 4 + Mômen xoắn trên trục dẫn: T= 343089,6 (N.mm) 2.1.1 Chọn số răng của đĩa xích Số răng trên đĩa xích dẫn: z1 = 29 - 2.ux= 29 - 2 4 = 26,6 răng Chọn: z1 = 27 răng Số răng trên đĩa xích bị dẫn: z2 = ux.z1 = 4.27 = 108 răng TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Chọn: z2 = 108 răng 2.1.2 Xác định thông số xích: - Bước xích: Công suất tính toán: Pt = P.K.Kz.Kn Trong đó: Từ B5.6 ta có: K0= 1 ( Bộ truyền xích nằm ngang, đường nối tâm song song với phương ngang) Ka=1 (Khoảng cách trục a=(30÷50)p Kdc=1 (Vị trí trục được điều chỉnh bằng 1 trong các đĩa xích) Kbt=1 (Môi trường làm việc) Kd = 1 ( Tải trọng va đập nhẹ) Kc=1,25 ( Làm việc 2 ca) + Hệ số làm việc K = KoKaKdcKbtKdKc = 1.1.1.1.1.1,25 = 1,25 + Hệ số răng Kz = 25/z1= 25/27= 0,92 + Hệ số vòng quay: Kn= → n01 = 200 =1,69 n2 118,3 Pt = P.K.Kz.Kn = 4,25.1,25 0,92 1,69 = 8,26(kW) Tra Bảng 5.5 theo điều kiện Pt < [P] chọn [P] =11(kW) { ¿ p=25,4 (mm) ⇒ ¿ dc=7,95 (mm) ¿ B=22,61(mm) + Kiểm tra vòng quay tới hạn theo (B 5.8) : p = 25,4mm, nt h=800(v / p) TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Ta có n< nt h thỏa mãn - Khoảng cách trục sơ bộ: [5.11,tr84] a = (30÷50)p Chọn a = 40.p = 40.25,4 = 1016 (mm) - Số mắt xích : [5.12, tr85] 2a X= p + Chọn X = 152 mắt xích - Tính chính xác khoảng cách trục: [5.13, tr85] [ a=0,25 p X− ¿ 0,25.25,4 z1 + 2 z2 √( + X− z1+ 2 z2 ) −8.(z 2−πz ) 2 2 1 2 ] [1 52− 27+108 +√(1 52− 27 +108 ) −8.(108−27 ) ]=10 20,62(mm) 2 2 222π Để xích không chịu lực căng lớn, khoảng cách trục giảm bớt lượng ∆a=(0,002 ÷ 0,004)a = (2,04÷ 4.08)mm Chọn: a = 1026 (mm) - Số lần va đập trong 1 giây: [5.14, tr85] z1 n1 i= 15 X 2.1.3 Kiểm nghiệm xích về độ bền: [ 5.15,tr85] Trong đo: Tra Bảng 5.2, ta được: s= Tải trọng phá hỏng Q = 56,7 (kN) Khối lượng 1m xích: q = 2,6kg kđ =1,2 (Chế độ làm việc trung bình, tải trọng mở máy 150%) -Vận tốc trung bình của đĩa xích: TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com v= n z p 1 1 60000 = 118,3.27 25,4 =1 , 3 5(m/s) 60000 - Lực vòng: 1000 P F t= - v1 , 3 5 = 1000.4,25 =3 148,15( N ) Lực căng do trọng lượng nhánh bị động gây ra (xích ngang k f = 6) [ 5.16,tr85] F0 = 9,81.kf.q.a = 9,81.6.2,6.1,026 = 157,01 (N) - Lực căng do lực li tâm sinh ra: 2 2 F v=q v =2,6.1 , 3 5 =4,74 ( N ) - Hệ số an toàn cho phép: [s] = 8,2 (tra bảng B 5.10) ⇒ s= Vậy bộ truyền bảo đảm điều kiện bền 2.1.4 Xác định các thông số của đĩa xích và lực tác dụng lên trục - Đương kinh vong chia cua căp đia xich: (CT 5.17/tr86) d1= { d2 = - Lưc tac dung lên truc: (CT 5.20/tr88) Fr = kxFt= 1,15 3148,15= 3620,37 (N) Trong đó: -kx : hệ số kể đến trọng lượng xích (Bộ truyền nằm ngang) -Ft : Lực vòng 2.2 Thiết kế bộ truyền ngoài hộp giảm tốc (bộ truyền đai) 2.2.1 Các yêu cầu chọn đai - Điều kiện làm việc: Thông sô truc dân: P = 4,76kW; n = 1420 v/p; u =3 - Ưu nhược điểm: Loại đai này có tiết diện hình thang, mặt làm việc là 2 mặt bên tiếp xúc với các rãnh hình thang tương ứng trên bánh đai, nhờ đó hệ số ma sát giữa TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com đai và bánh đai hình thang lớn hơn so với đai dẹt do đó khả năng kéo cũng lớn hơn Tuy nhiên cũng do ma sát lớn hơn nên hiệu suất của đai hình thang thấp hơn đai dẹt 2.2.2 Chon loại đai H4.1 [1], ta chon đai loai Б vơi cac thông sô hinh hoc (B4.13) Loại đai Kích thước mặt cắt, (mm) bt Б 14 2.2 Xác định đường kính bánh đai dẫn + Chon d1 = 180mm (B 4.13[1]) + Tinh vân tôc đai: v = πd1n1/60000 = 3,14.180.1420/60000 = 13,38m/s < 25m/s - Chọn hệ số trượt và xác định đường kính bánh đai bị dẫn: (CT 4.2[1]) d2= d1u.(1-ε) = 180.3.(1-0,02) = 529,2 mm Chon d2 = 530mm Ty sô truyên thưc tê ut = d2/[d1.(1- ε)] = 3 sai lêch ∆u = |ut –u|/u = 0,015% < 4% 2.2.3 Chọn sơ bộ a Đinh khoang cach truc sơ bô theo (B4.14[1]) a =1⇒ a=d2 1=530 mm d 2 Tinh chiêu dai dây đai theo a sơ bộ (CT 4.4[1]): L=2 a+ Theo bảng 4.13 chon L = 2240mm Tinh a theo L tiêu chuân (CT 4.6[1]) 1 ¿ { 422 1 2240− π (180+530) { 4 L− a= √[ + 2240− π (180+ 530) Khoang cach truc phai thoa điêu kiên: ] 2 −2(530−180)2 } =533,97 mm TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com 0,55(d1 + d2) + h < a < 2(d1+d2); trong đó h = 10,5 (B4.13[1]) 0,55(180 + 530) + 10,5 < a < 2.(180+ 530) (thoa mãn) - Tính sô vong chay cua đai trong 1 giây: i = v/L = 13,38 /2,24 < imax =10 2.2.4 Góc ôm banh dân: α 1=180−57 d2−d1 =142,6 40 >12 00 a 2.2.5 Tính các hệ số sử dụng Cα = 0,89 (Tra bang 4.15) CL = 1 (Tra bang 4.16) với l/l0 = 2240/2240 = 1 Cu =1,14 (Tra bang 4.17) Cz = 0,95 (Tra bang 4.18) P/([Po]= 4,76/4 = 1,19 2.2.6 Xac đinh sô dây đai z (CT 4.16[1]) Z= Trong đo: Kd =1 (Tra bang 4.7) [Po]= 3,8kW (Tra bang 4.19) 2.2.7 Lực căng ban đầu F0: Lực căng ban đầu cho mỗi dây đai được xác định theo công thức: F 0=σ 0 × A0=1,6.138=220,8 N Kiểm tra lực căng: F Trong đó, 0: hệ số kéo tới hạn, 0 = 0,45 ÷ 0,5 → Chọn F0 lớn F≥ 0 T1 d1 ×ψ0 2.2.8 Tính lực tác dụng lên trục: F r=2 F0 Z sin (α2 ) 1 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Đối với các bộ truyền không có bộ phận căng đai, lúc đầu ta phải căng đai với lực lớn hơn F0 để bù lại sự giảm lực căng sau một thời gian làm việc Khi tính lực tác dụng lên trục, ta thường nhân thêm 1,5 lần vào F0 Khi đó: F r=3 F0 Z sin (α2 ) 1 =3.220 ,.2 sin (142,642 )=836,67 N Bảng 2.2 Thông số của bộ truyền đai thang Chiều dài đai (mm) Khoảng cách trục (mm) Đường kính bánh đai nhỏ (mm) Đường kính bánh đai lớn (mm) Chiều rộng bánh đai (mm) Tỷ số truyền thực Sai lệch tỉ số truyền so với yêu cầu Góc nghiêng đường nối hai tâm bánh đai Lực căng ban đầu đối với 1 nhánh đai (N) 0Lực tác dụng lên trục (N) TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com ... án NỘI DUNG THUYẾT MINH: Tìm hiểu hệ thống truyền động Chọn động phân phối tỉ số truyền cho hệ thống truyền động Tính tốn thiết kế chi tiết máy: Tính tốn thiết kế truyền ngồi Tính tốn thiết kế. .. ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT−¿CÔNG NGHỆ  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Phương án 18 BẢNG SỐ LIỆU PHƯƠNG ÁN THỰ HIỆN  Số liệu ban đầu: - Công suất thùng... skknchat123@gmail.com máy tính chi tiết máy thường gặp Đồ án Thiết kế máy giúp em hệ thống lại kiến thức học tìm hiểu sâu Thơng qua việc hồn thiện đồ án, em áp dụng kiến thức từ mơn học Truyền động khí, Sức